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竖井围护桩施工工艺 点击数： 178 【字体：小 大】 【收藏】 【打印文章】 【查看评论】 接收回传 浏阳河隧道3#竖井围护桩施工工艺一、 编制依据（一）铁道第四勘察设计院有关武广客运专线浏阳河隧道设计文件：辅助坑道施工图（第四分册）；（二）国家及铁道部有关客运专线技术规范、施工技术指南及验收标准。二、工程概况浏阳河隧道3#竖井四周设置长8米、直径为60cm的钻孔管注桩76根和直径为50cm的旋喷桩76根。三、工程地质地表局部为人工填土，阶地表层为粉质粘土，软硬塑，厚0.93m；下伏土：细粉砂土、砂砾土、粗圆砾土，厚度为：6.87m；下伏基岩为白垩系上统泥质砂岩，软硬不均。四、水文地质设计资料显示工程所在地区地下水类型主要有：第四系松散岩类孔隙水；碎屑岩类孔隙水裂隙水。五、总体工期安排根据浏阳河隧道施工的总工期，制订本分项工期，具体见下表：序号 工程项目 开工日期 完工日期 天数1 50旋喷桩 2006、9、20 2006、9、30 102 60钻孔桩 2006、9、25 2006、10、5 10六、施工工艺（一）钻孔桩施工工艺1、钻孔桩施工施工顺序施工顺序见下图：钻孔桩施工顺序图主要资源配置人员配置：钻孔桩施工共安排2台钻机，每台钻机拟安排施工人员3人，三班制作业，共6人。钻孔桩施工主要用到的施工机具有：旋挖钻机、潜水泵、空压机、吊车等。2、钻孔桩施工方法及工艺流程施工方法钻孔桩采用间隔施工，根据本工程钻孔桩所处位置及地质条件，确定采用旋挖钻机，泥浆护壁，直升导管法灌注桩身水下混凝土。钻孔桩的主要施工工序：A测量定位首先进行钻孔桩定位，标出钻孔桩位置并编号。B埋设护筒钢护筒用厚34mm钢板制成，内径比桩径大2040cm，护筒制成长2m整体，护筒顶端留有高0.4m，宽0.2m的出浆口，底节护筒下端设刃脚。钢护筒埋设时先在桩位处挖出比护筒外径大，深80100cm的圆坑。然后在坑底填筑30cm50cm左右厚的粘土，分层夯实，然后安设护筒，周围用粘土填筑，其埋置深度不小于1.5m，护筒顶面宜高出地面0.3m。C钻孔施工钻机定位准确、水平、稳固，钻机定位后，用钢丝绳将护筒上口挂带在钻架底盘上，成孔过程中，钻机塔架头部滑轮组与钻头始终保持在同一铅垂线上，保证钻头在吊紧的状态下钻进。成孔直径须达到设计桩径。同时在施工中选择与地质条件相适应的泥浆。砂土和较厚夹砂层中成孔，泥浆比重控制在1.11.3，在容易塌孔土层中成孔时泥浆比重控制在1.31.5，施工中经常测定泥浆比重，并测定其粘度、含砂率和胶体率，根据不同土层加以调整。D清孔钻孔桩钻到设计深度后，对孔深、孔径垂直度进行测检，符合要求后进行清孔，清孔时，注意保持孔内水头压力，以防坍孔。清孔后，泥浆的稠度、含砂率等指标应达到规定的要求。钢筋笼安置后灌注混凝土前，再次检查清孔情况，若不合格，则进行第二次清孔。E下钢筋笼钢筋笼整体焊接，一次整体吊装就位，焊接及加工钢筋笼偏差按规范要求执行。钢筋笼在起吊、运输及安装中采取措施防止变形，起吊吊点设在加强箍筋部位。在骨架主筋外侧设置控制保护层厚度的定位钢筋。F导管法水下砼灌筑砼灌注是确保成桩的关键工序，砼灌注前应做好一切准备，保障砼灌注连续、紧凑的进行。正式拌制砼前，根据试配结果，选择合适的配比。导管连接平直可靠，密封性好并进行水密性试验，达到标准后使用；导管使用后及时清除管壁内外粘附的砼残浆。砼开灌前，导管居中安放入孔，导管底距孔底高度控制在50cm左右，待初灌砼足够后，方截断隔水塞的系接铁丝将砼灌到孔底。砼灌筑过程中导管应始终埋在砼中，严禁将导管提出砼面，导管埋入砼内的深度始终保持在24m。G凿桩头等桩头砼强度达到设计值的25%时，立即拔除地面上钢护筒并凿除桩头多余砼。凿除桩头砼采用人力风镐凿除。施工工艺流程钻孔桩施工工艺流程如图所示。钻孔桩施工工艺流程图3、主要施工操作及注意事项钻孔中易出现斜孔，施工中应根据不同的地质采用不同的钻进速度，一旦出现斜孔，可先回归，如果偏斜严重，采取回填重钻。采用不同地层选用不同的泥浆比重的方法。桩底沉渣厚度易超标，可采用二次清孔的办法使沉渣厚度满足设计及规范要求。导管应采用厚壁无缝管，以免出现导管变形，甚至破裂。灌注时确保导管口管夹与孔垂直，确保导管与孔平行，以免导管挂钢筋笼，甚至导管口破坏孔壁造成塌孔。封孔混凝土采用高效缓凝减水剂，满足封孔时间需要。浇筑过程中，每次提拔导管时，保证导管在混凝土的埋入深度大于2m以上，以确保混凝土施工质量。为确保钻孔桩的施工质量，采用自动拌合，罐车运输。混凝土灌注应及时、快速、连续施工。为了确保桩的灌注质量，可将导管口接高，以增大压力差。4、钢筋笼的加工钢筋性能桩基础的钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、热轧带肋钢筋、低碳钢热轧圆盘条规范规定。钢筋应有出厂质量保证书或试验报告单，并做机械性能试验及做力学性能试验。钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆存，不得混杂，并立牌标明以资识别。钢筋运输、存放，应避免锈蚀、污染，露天堆放时应垫高并加遮盖。钢筋外表有严重锈蚀、麻坑、裂纹夹砂和夹层等缺陷时，应予以剔除不得使用。钢筋的加工A级钢筋的冷拉率不得大于2%， HRB335、HRB400牌号的钢筋的冷拉率不得大于1%。B. 钢筋加工配料，准确计算钢筋长度，如弯钩或弯起钢筋，应加其长度，并扣除钢筋弯曲成型的延伸长度，拼配钢筋实际需要长度。同直径的钢号、不同长度的各种钢筋编号应按先后顺序填写配料表，在根据调直后的钢筋长度，统一配料，以便减少钢筋的断头废料和焊接量。C.钢筋的弯起和末端弯钩应符合设计要求，如设计无规定时应符合铁路桥涵施工规范TB10203-2002要求。D.钢筋弯曲时，应先反复修正并完全符合设计的尺寸和形状，作为样板筋使用，然后正式加工。 钢筋连接A.轴心受拉和轴心受压杆件的钢筋接头和直径大于25mm的钢筋，采用焊接。B.钢筋接头采用搭接焊时，应采用双面焊，要求两钢筋搭接端部预先折向一侧，使两结合钢筋轴线一致，焊缝长度大于5d。C.凡焊接的各种钢筋、钢板均有材质证明或试验报告单。焊条、焊剂均应有合格证，各种焊接材料性能应符合规范规定。D.受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处，并错开布置，对于绑扎接头，两接头间距离不小于1.3倍的搭接长度，对于焊接接头，在接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总截面面积的百分率应符合下表规定，对于绑扎接头，其接头的截面面积占总截面面积的百分率应符合下表规定。接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率接 头 型 式 接头面积最大百分率（%）受拉区 受压区主钢筋绑扎接头 25 50主钢筋焊接接头 50 不限制钢筋骨架和钢筋网的加工A.钢筋骨架必须具有足够的强度和稳定性。B.拼装时应按照设计图纸放大样，放样时考虑焊接变形预留拱度。钢筋拼装前，对有焊接接头的钢筋应进行检查每根接头是否符合要求。C.在拼装时应对焊接部位采用楔形卡卡住，防止局部变形。进行点焊固定，然后进行焊缝焊接。D.骨架焊接时，不同直径的钢筋的中心线应在同一平面。E.焊接顺序宜由中到边对称的向两端进行，先焊骨架下部，后焊骨架上部。相邻的焊缝采用分区对称跳焊，不得顺方向一次焊成。F.在浇筑混凝土前，应对已安装好的钢筋及预埋件进行检查，符合规定要求后，方可浇筑混凝土。5、水下混凝土的灌注导管内壁应光滑圆顺，内径一致，直径采用30cm，长度在施工中应根据实际孔深进行组合，组合采用2m、1.7m和1m，底节考虑3.7m。使用前应试拼、试压、不得漏水，并编号或标示尺度，试压的压力等于孔底静水压力的1.5倍，接头采用法兰连接。水下混凝土的坍落度控制在1822 cm。水下混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1米，并不大于3米，在施工前应对首批混凝土量进行计算。水下混凝土封底，采用隔水栓，隔水栓应有良好的隔水性和能顺利拔出。水下混凝土的灌注应高出桩顶设计高程.8米。在混凝土灌注过程中，应设专人经常测量导管埋入深度，并作好记录。浇筑过程中，当产生断桩事故，应予以重钻或会同有关单位研究补救措施。（二）旋喷桩施工 1、施工组织 劳动力安排根据工程情况及机械效率，配备2套机具设备，安排20人进行施工。主要施工机具的配备主要施工机具设备配备见下表旋喷桩主要施工机具设备选型配备表机具种类 型号 机具种类 型号造孔机械 XJ100型振动钻机 高压清水泵 Y280S-4B型高压泥浆泵 BW-150型 空气压缩机 YV-6/8型高喷台车 SNC-H300型 浆液搅拌机 WJG-80型搅拌机喷射管路 高压喷头、高压胶管、注浆管等组成 浆液净化机 100m3/h以及泥浆测定仪、水平仪、比重计等仪器。2、施工方法及工艺流程 施工方法旋喷桩采用间隔法施工，桩径为500mm。施工顺序见下图：旋喷桩的主要施工工序：A清理场地采用人工或机械使场地平整，并挖好排污池及排污沟，作好泥浆池，根据设计要求，采用明显标志放出桩点。B钻机就位利用钻机的自行行走，移动钻机到设计孔位，采用经纬仪调整好垂直度，使钻头对准桩点，为防止钻杆倾斜，可加重钻杆的底部重量，并在钻进过程中用线锤随时进行检查。C射水试验钻机就位后，首先进行低压射水试验（0.5Mpa），用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。D钻孔钻进：将已调试好的钻机，移至设计孔位，并调整好垂直度，使钻头对准设计桩位中心。射水试验后，即可开钻，射水压力由0.5Mpa增至1.0Mpa目的是减少摩擦，防止喷嘴堵塞。接长钻杆：当第一根钻杆钻进后，停止射水待压力下降后，接长钻杆，在继续射水钻进，直到钻到设计桩底位置。E制浆a采用合格的425号普通硅酸盐水泥，洁净饮用水，按选定的配合比进行配制。b按确定的配合比，首先将水加入桶内，再加入水泥，开动搅拌机拌合，经过滤网流入泥浆池；再用泥浆泵抽进第二次过滤筛，进行第二次过滤后，流入泥浆桶的浆液，经过高压泵加压，经高压管送至钻机进行旋喷。F.旋喷a.主要技术参数：浆液压力大于20Mpa，浆液比重1.31.49，旋转速度，一般以20r/min为宜，提升速度0.20.25m/min，喷嘴直径23 mm，液浆流量80120L/min。b.旋喷作业：钻孔至设计高程后，拧下上节钻杆，放入钢球，堵住射水孔，再将钻杆装上，即可向钻机输送高压水泥浆，待液浆从孔底冒出后，钻杆开始旋转和提升，由下而上进行旋喷，当遇特殊土层，如砾石土等，为保证桩径和质量，必须进行复喷。c.拆除钻杆：在旋转过程中，当第一根钻杆提出地面后，停止压浆，待压力下降后，迅速拆除钻杆，当提升到桩顶设计标高时，重新开始旋喷桩。当提升到桩顶设计标高时，为避免浆液与土在拌合机混合后，因浆液拆除出现缩水，造成旋喷桩顶部凹穴，进行低压补喷。G.冲洗补喷完成后，提出钻杆及钻头进行低压射水，冲洗钻杆、喷嘴，即可移动钻机。当遇到特殊情况时，必须清洗所有的管路、器具。H.移开钻机当一根桩旋喷完毕后，即可移开钻机，进行下一根桩作业。、施工工艺流程旋喷桩施工工艺流程图见下图：旋喷桩施工工艺流程图3、主要施工操作 根据施工图纸规定的桩位进行放样定位，其中心允许误差不得大于5cm。钻机或喷射机组就位后，应保证立轴或转盘与孔位中心对正，成孔偏斜率不大于1%。采用水射流成孔时，应采用低压（2Mpa）水流将喷管送至施工图纸规定的孔深，经监理工程师检验合格后，方可进行高压喷射注浆施工。喷浆量按以下公式计算：Q=（H/V）q（1+）式中：Q单根桩灌注浆液用量（L）；H旋喷长度（m）；V旋喷管提升速度（m/min）；q泵的排浆量（L/min）；浆液损失系数，取0.1-0.2。高压喷射注浆应自下而上进行,注浆过程中应达到：高压注浆设备的额定压力和注浆量应符合施工图纸要求，并确保管路系统的畅通和密封。浆液连续输送，水泥浆液的高压喷射作业不得停喷或中断。中间发生故障时，应停止提升和喷射以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障，如发生浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复喷。水泥浆液应进行严格的过滤，防止喷射作业时堵塞。按监理工程师指示定期测试水泥浆液密度，浆液水灰比为1:1或1.5:1时，其相应浆液密度分别为1.5g/cm3和1.37g/cm3，当施工中浆液密度超出上述指标时，应立即停止喷注，并调整至上述正常范围后，方可继续喷射。因故停喷后重新恢复施工前，应将喷头下放30cm，采取重迭搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并应记录中断深度和时间。停机超过3h后，应对泵体输浆管中进行清洗后方可继续施工。施工过程中，应经常检查泥浆（水）泵的压力、浆液流量、钻机转速、提升速度及耗浆量；当冒浆量超过注浆量20%或完全不冒浆时，应按规定及时进行处理。施工过程中应根据监理工程师指示采集冒浆试样，每种主要地层应取冒浆试件不少于6组。11喷射作业完成后，应连续将冒浆回灌至孔内，直到浆液面稳定为止。在粘土层或淤泥层内进行喷射时，不得将冒浆进行回灌。12旋喷完毕后，泥浆泵和高压泵应用清水洗净，各管路内不得有残余浆液和其它杂物。管拆下后采用清水冲洗，泥浆泵停止运转后，拆洗缸室和三通阀。损坏部件及时修理和更换，运转部分要涂抹黄油以利润滑和防锈。4、施工要点及质量控制施工要点材料按设计要求选定。水泥采用普通水泥或矿渣水泥，不使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。固化剂浆液严格按预定的配合比拌制，制备好的浆液不离析，不停置时间过长，超过2小时的浆液降低标号使用，浆液倒入集料斗时加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。现场拌制设专人记录固化剂、外加剂用量。质量控制要点A.机械就位应平稳，立轴、转盘与孔位对正，高压设备与管路系统应符合设计及安全要求，防止管路堵塞，密封良好。B.喷射注浆应注意设备开动顺序。C.对深层长桩应根据地质条件，分层选择适宜的喷射参数，保证成桩均匀一致。D.在高压喷射注浆过程中，当出现压力突增或突降、大量冒浆或完全不冒浆时，应查明原因，采取相应措施。E.注浆完毕应迅速拔出注浆管，桩顶凹坑应及时以水灰比为0.6的水泥浆补灌。F.高压旋喷桩桩体无侧限抗压强度、桩长及成桩均匀性应符合设计要求。G.高压旋喷桩处理后的复合地基承载力应符合设计要求。H.钻机成孔和喷浆过程中，应将废弃的加固料及冒浆回收处理，防止环境污染。I.高压旋喷桩施工允许偏差应符合下表的要求。高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号 检验项目 允许偏差 施工单位检验数量 检验方法1 桩位 (纵横向) 50mm 按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根 经纬仪或钢尺丈量2 桩体垂直度 1% 经纬仪或吊线测钻杆倾斜度3 桩体有效直径 不小于设计值 开挖50100cm深后，钢尺丈量5、注意事项钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于1.0。喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计的要求。管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。喷射注浆时应估计水泥浆的前峰已流出喷头后，才可开始提升注浆管，自下而上喷射注浆。开始喷射注浆的孔段要与前段搭接0.1m，防止固结体脱节。喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度收缩，使固结体顶部出现凹穴，应及时用水灰比为06：1的水泥浆进行补灌，并要预防其它钻孔排出的泥土或杂物进入。为了加大固结体尺寸，或为避免深层硬土固结体尺寸缩小，可以采用提高喷射压力、加大泵量或降低回转与提升速度等措施，也可采用复喷工艺。冒浆的处理。在旋喷施工中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。根据经验，冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量的20者为正常观象；超过20或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施：A.若因地层中有较大孔隙引起的冒浆，则可在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固。另外，还可在孔隙地段增加注浆量，填充孔隙后再继续正常旋喷施工。B.冒浆量太大的主要原因一般是由有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。减小冒浆的措施有三种：提高喷射压力、适当缩小喷嘴直径、控制固结体形状。在相邻两个孔之间开挖排浆沟，形成桩与桩之间的“系梁”，以便提高复合地基总体的承载力。 七、施工现场安全措施(一).所有施工人员必须戴安全帽，特殊工种按规定佩戴防护用品。(二).所有的机械设备有安全操作防护罩和详细的安全操作要点等，所有提升架等垂直和水平运输机械进行安全围护，必要处设置警示灯、警示铃。(三).完善各种机械设备的安全操作规程和维护保养细则，并向操作和维修人员交底。认真作好机械设备的管用养修。(四).机械操作人员必须取得操作合格证，不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作理。(五).操作人员必须按照机械说明规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度。严禁酒后操作机械，机械不带病运转、超负荷运转。八、质量保证措施(一).材料质量的保证1、采购、存放材料采购前对分供方进行评定，选择合格的分供方厂家购料。所购材料必须附有说明书、合格证、技术检验证等质量证件。材料分类、分型号贮存、堆放，规范化、整齐堆放，有明确标识牌，有防水避雨措施。对材料存放及发放使用严格登记。2、材料进场检验严格按规定和设计要求把关，所有厂制材料须有出厂合格证和必要的检验、试验单。材料进场，设专人对进场材料进行检查验收、取样送检。严格执行材料进场检验程序。按照验标对每批进场的钢材，进行检验、试验，并向监理工程师提供检验、试验结果及供货附件。经抽检不合格料，隔离存放或退回。对所有购进原材料的出厂合格证和说明书进行验查，并登记记录。有合格证的原材料进行复验，复验合格的原材料才能使用。经复验不合格的原材料，书面通知物资部门做出标记，隔离存放，防止误用。钢材供应商要提供质量保证书或试验报告单。进场钢筋要分批抽样做抗拉、冷弯、接头弯折等物理力学试验，按规范执行，使用中若发生脆断、焊接不良或机械性能不良等异常情况，尚应补充做化学成份分析试验。钢筋必须顺直，调直后表面伤痕及侵蚀不应使钢筋截面积减少。对钢筋焊接检测：钢筋焊接使用焊条、焊剂的品牌、性能，