中国巽寮金色海岸国际弯滨海度假休闲区海滨公路
改建工程-桥梁工程桩基施工方案
第一节、工程概况
一、工程概述
本项目为两座(K5+969.220及K6+639.65)跨河桥梁工程,是中国巽寮金色海岸国际滨海度假休闲区海滨公路(X210县线)改造工程的组成部分。
1、K5+969.220桥梁(8#河道桥)2跨(2×13)组成,全长31.7m;设计横断面为4m人行道+7.5m机动车道+3m中央分隔带+7.5m机动车道+4m人行道=26m。主梁为预制预应力混凝土空心板梁,混凝土强度等级为C50,板厚60cm。桥墩及桥台盖梁采用C40砼,桩基础为C35水下砼钻(冲)孔灌注桩,桩径φ110cm,桥墩桩6根,桩长为35m,桥台桩16根,桩长30m,共22根。
2、K6+639.65桥梁(7#河道桥)3跨(3×20)组成,全长65.9m;设计横断面为4m人行道+7.5m机动车道+3m中央分隔带+7.5m机动车道+4m人行道+2.7m调整值=28.7m。主梁为预制预应力混凝土空心板梁,混凝土强度等级为C50,板厚90cm。桥墩及桥台盖梁采用C40砼,桩基础为C35水下砼钻孔灌注桩,桩径φ130cm,桩长35m,桥墩、桥台各16根,共32根。详见桩基础统计表1:
桩基础统计表表1
结构部位 K5+696.22 8#河道桥 K6+639.65 7#河道桥 桥墩 桥台 桥墩 桥台 桩径(cm) 桩长(m) 110 110 130 130 35 30 35 30 根数 6 16 16 16 备注 钻孔时可在岸上操作 钻孔时可在岸上操作 钻孔时在平台上操作 钻孔时可在陆地操作
8#河道宽10m左右,7#河道宽35m左右,两桥均可在旧桥拆除后,清理河床进行整平后即可进行桩基施工。
3、工期要求:2011年10月8日开工,竣工时间为2012年4月28日。总工期:210天(日历日)。
二、自然特征
1 地形地貌
场地的地貌单元主要以海岸、海岸阶地、丘陵等出现,地形起伏较大。两条小河河道现状迂回曲折,侧向侵蚀强烈。7#河道河床宽约35m,8#河道河床宽
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约10m。两条河河水位跟着海水一起涨、退潮,水位涨落1m左右。
2、工程地质特征
工程场地土类型为中软场地土,场地类别为Ⅱ级。
勘察单位通过地面调查及对物探、钻探资料分析,桥址区无不良地质现象;特殊性岩土为填土、淤泥质粉土、粗砂、细砂与残积土。
由于7#河道桥的河中分布着人工抛石和冲洪积而成的卵石层层厚较厚,加上河水位跟着海水一起涨、退潮,勘探公司钻探队对河中孔钻探时无法下套管,且塌孔现象严重。待桥梁工程施工围堰完成后再对7#河道桥河中6个钻孔进行补充勘察。 (1)、特殊性岩土 ①、场地的人工填土层(1-1)土质较松散,承载力较低,压缩模量小,属于高压缩性土。该层不能做桥梁基础的持力层,在桥梁施工时应清除该层土。
场地的淤泥质粉土(2-1)具有高含水量、低强度等特性,厚度在4.1~5.1米之间,该层不能做桥梁基础的持力层,对桥梁基础施工有不利影响。
②、软土
(2-2)粗砂:灰黄色、灰色,松散~稍密,饱和状,主要由粗砂组成,含有少量细砂、砾砂、个别砾石等,颗粒组成较均匀。做标准贯入试验4次,标贯击数为10~14.8击,平均值为12.3击,该层见于ZK1~ZK6、ZK8、ZK9等钻孔中,层顶高程-2.21~0.74m,层厚约为3.4~7.5m。
(2-3)细砂:灰黄色、灰色,松散,饱和状,主要由细砂组成,含有少量粉砂、粗砂等,颗粒组成均匀。做标准贯入试验1次,标贯击数为7.5击,该层见于ZK1~ZK3、ZK7等钻孔中,层顶高程-5.63~1.13m,层厚约为0.9~4.9m。
本段软土主要为淤泥质粉土、粗砂、细砂。软土的主要特征反映在六个方面:高含水量、高压缩性、触变性、流变性、透水性、低强度,工程性能不良。桥址处场地内软土主要为浅层分布、层厚不均,易产生不均匀沉降、失稳等问题。在施工过程中应考虑其影响。 3、水文地质特征
(1) 水系
场地岩土层地下水为孔隙潜水,由降雨、河水等地表水入渗补给,水力坡度较平缓,地下水活动稍弱。在场地岩土层中,分布的填土层空隙率大,整体上有一定的渗透性,属于弱~强透水层,分布的卵砾石为强透水层,其他岩土层为微弱透水层。
两条河河水位跟着海水一起涨、退潮,水位涨落1m左右。正常情况下,河面低水位为0.22m,潮位时1.2m左右,高水位为2.1m。
(2) 水质
7#河道桥场地的环境水对混凝土无结晶类、分解类和分解结晶复合类腐蚀。
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8#河道桥场地的地表水对混凝土无结晶类、分解类和分解结晶复合类腐蚀。左岸地下水对混凝土无结晶类、分解类和分解结晶复合类腐蚀。右岸地下水对混凝土无结晶类和分解结晶复合类腐蚀,有分解类弱腐蚀。 4、沿线气象条件
地区属亚热带海洋性气候区,但又处在季风区里,受季风的影响十分明显。冬天气温较低,湿度较小,雨量稀少,属干季;夏天气温较高,雨量较多,降水强度较大。深惠地区7~9月为台风季节,风力可达7~10级,最大12级以上。地区主要的气象参数见表2:地区主要气象参数表
地区主要的气象参数表表2
气温(℃) 降雨量(mm) 雾 湿度(%) 多年平均相对湿度 风况 内容 历年年平均气温 极端最高气温 极端最低气温 多年平均降雨量 日最大降雨量 多年平均雾日数 年平均台风次数 最大风速、风向 深惠 地区 20.9 38.5 2 1183.4 239.7 22 78 6.7 27 NNW
5、交通运输条件
惠州地区沿线道路交通相对发达,国道、省道和县、乡村道路交织成网,四通八达,广惠、深惠在工程所在地附近交汇,县道X210横贯整个工程区域,此外,还有部分等级较低的县乡级道路可以利用。
第二节、编制依据
1、深圳市市政设计研究院有限公司设计的海滨公路改建工程设计图纸及设计变更通知单;
2、规范及标准
《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011);
《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004); 《市政道路工程质量检验评定标准》(CJJ1—90)
《城市桥梁工程施工质量验收评定标准》(CJJ2—2008) 《混凝土强度检验评定标准》(GBT 50107-2010) 《工程测量规范》(GB50026-2007) 《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003) 《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001) 《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005) 《建筑工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-93)
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《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2009) 《施工现场机械设备检查技术规程》(JGJ160-2008) 3、惠州市水电工程地质勘测公司2008年6月编制的中国巽寮金色海岸国际滨海度假区海滨公路改建工程桥梁工程基础地质勘察《工程地质勘察报告》 4、招标文件
第三节施工部署
一、质量目标
本桩基工程概述
本工程共有工程桩54条,其中加油站桥22条,桩径1.1m,桩长30~35m;项目部桥32条,桩径1.3m,桩长35m。砼设计为C35抗腐蚀混凝土。工程桩共有4排为挢台,3排为桥墩。加油站桥桩距为12.7m;桥台为每排8条、桥墩6条桩;项目部桥桥墩间距20m,桥墩与桥台间距19.7m,每排8条桩。
每条桩中预埋有三条直径为57mm的检测管,阀兰联接。
质量、安全目标要求
1、工程一次验收合格率达到100%,争取100%达到一类桩质量标准,杜绝三类桩的出现。
2、杜绝员工死亡事故,员工年轻伤率控制在6‰以下。 3、杜绝既有线施工行车一般以上事故,减少险性事故。 4、杜绝火灾.
5、杜绝因施工造成的燃气、供电、通信、供水、管线损坏等责任事故。 6、杜绝因施工造成的高坠、物打、触电、机械伤害等惯性施工交通中断。周边建(构)物损坏等责任施工。
7、杜绝一般以上交通事故。
8、对从事有害作业的人员进行必要的劳动保护和定期的健康检查,预防和控制职业病危害。
9、杜绝影响社会稳定的群体性事件发生。 10、创建安全文明工地。
认真贯彻公司的质量方针,严格执行ISO9000质量标准,确保工程质量达到合格要求。
二施工准备
1、施工场地做好“三通一平”。
2、认真进行图纸会审,编写施工技术措施,对作业人员进行总体技术交底。 3、开工前作好施工人员的安全质量教育,不参加教育人员与未经考试合格者不许上岗。
劳动力配置详见下表
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工种 钻机司机 杂工 钢筋工 焊工 混凝土工 表3:劳动力配置表 单位 数量 人 12 人 人 人 人 6 6 4 5 备注 电工 人 1 4、现场的施工材料要按平面布置图或业主指定位置分类,分型号堆放整齐。 5、各种机械设备要检修完好,试运正常,运至现场后要按指定位置安装就位。钻机选型为CZ-33型冲击钻机6台,如下图1。它由简易钻架、冲锤、转向装置、护筒以及3~5t双筒卷扬机(带离合器)等组成。所用钻具为十字钻头,直径1100mm、4t两台,直径1300mm、4.5t 4台。转向装置是一个活动的吊环,它与主钢绳的吊环联结提升冲锤。主要施工机械与仪器进场计划见下表
主要施工机械设备配置及进场计划表4 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
机械或 设备名称 冲击钻机 装载机 泥浆泵 汽车吊 挖土机 载重汽车 砼输送泵 交流电焊机 切断机 弯曲机 发电机 潜水泵 泥浆泵 砼振捣器 型号规格 CZ--33 ZL-40 3PN NK-350 PC200 EQ-144 HB-60 B*1-420 GQ40D GW40-1 数量 6台 1台 6台 1台 1台 2辆 1台 6台 2台 2台 1台 6台 6台 6台 5
额定 功率 45KW 23KW 4.5 4.5 120KW 3KW 生产能力 120m3/h 108m3/h 35T 1.0 m3 8T 60m3/h 计划进场时间 2011.10 2011.10 2011.10 适时租用 2011.10. 适时租用. 临时租用 2011.10 2011.10 2011.10 2011.10 2011.10 2011.10 2011.10 深圳海滨公路改建桥梁工程项目部 桩基施工方案
主要试验、测量、质检仪器配置表表5 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
6、施工前应认真复核测量基线、水准点及桩位。桩基轴线的定位点及施工地区附近所设的水准点设置在不受桩基施工影响处。
7、钢筋混凝土原材料的验收与复验:
(1)钢筋应有出厂质量证明,每捆(盘)钢筋的标志内容必须和出厂的证明相符合。钢筋进场时按炉(批)号及直径分批检验、检验内容包括对标志、外观检查,并按现行国家的规定抽取试样做力学性能试验及化学成分检验。
(2)砂、石、水泥、粉煤灰、防腐剂、减水剂等原材料使用前按规范要求抽检,对检测不合格材料坚决清退出场。
(3)混凝土必须按审核通过的配合比由商品砼厂拌制,并按规范要求抽取试件。
设备名称 砼回弹仪 全站仪 水准仪 泥浆比重计 坍落度筒 试块模 孔径检测仪 孔深检测器具 含砂平仪 型号规格 HT-225A中国 苏光 S3 国产 国产 国产 自制 国产 国产 单位 台 台 台 套 个 组 数量 1 1 2 1 2 12 2 2 1 备注 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 6
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1-钻头;2-护简回填土;3-泥浆渡槽;4-溢流口;5-供浆管;6-前拉索;7-主杆;8-主滑轮;9-副滑轮;10-后拉索;11-斜撑;12-双筒卷扬机;13-导向轮;14-钢管;15-垫木
图1:CZ-33型钻机图
三、施工顺序
拟将施工力量分为二组,第一组投入4台桩机施工7#河道桥,施行桩与桩错开施工,以保证桩基施工质量,其施工顺序见表6;第二组投入2台桩机施工8#河道桥,施工顺序见表6。总体施工顺序为两桥同时并行推进。
桩施工顺序表表6
桥号 钻机编号 7#河 道桥 8#河 道桥 1# 2# 3# 4# 5# 6# Z02-3 Z03-3 Z02-1 Z01-4 Z03-4 墩(台)桩偏号(从左至右为施工顺序) Z02-1 Z03-1 Z02-3 Z02-4 Z03-4 Z02-2 Z02-2 Z03-2 Z01-1 Z01-3 Z04-3 Z01-3 Z03-3 Z01-1 Z04-1 Z01-4 Z04-4 Z01-2 Z04-2 Y02-7 Y02-5 Y02-8 Y02-6 Y01-7 Y01-5 Y01-8 Y01-6 Y03-7 Y03-5 Y03-8 Y03-6 Y04-7 Y04-5 Y04-8 Y04-2 Y01-5 Y01-7 Z01-2 Y03-5 Y03-7 Z03-2 Y01-6 Y01-8 Y03-6 Y03-8 Y02-4 Y02-6 Y02-5 Z03-1 注:桩编号详见设计图纸桥施QL-05
四、工期目标
按本工程总体施工组织设计的施工进度控制计划执行,全部桩机拟在70天内完成,具体安排如下:
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1、桩基:根据勘察岩层情况与桩机正常冲程速度,估期单条桩施工从冲孔到成桩正常情况下需要5天;安排6台钻机,最多有2台安排施工11条桩,其余4台机的任务为8条桩,从开钻到成桩工期为70天(已考虑检修及调机时间)。
2、检验:根据桩的逐步形成,在首批桩成桩后7天即可安排凿桩头,20天后可开始抽芯或超声波检测,28天可进行试块检验,总工期需要121天(已考虑春节休息时间);但在抽芯或超声波检测检测完成后的部分桩即可安装柱钢筋与砼施工,交替作业净时间可达70天,即第一条桩开钻起35天后可开始桥梁下部工程施工,因此,不会影响总工期。单项工期详见表7:桩基施工计划时间表
桩基施工计划时间表表7 序号 1 2 3 4 5 6 7 分项工程名称 成孔 钢筋笼制安 砼浇注 凿桩头 检验 柱钢筋安装 柱砼施工 作业持续时间(天) 70 70 65 63 66 58 58 起始时间 完工时间 2011.10.29 2012.01.06 2011.10.29 2012.01.06 2011.11.05 2012.01.06 2011.11.15 2012.01.16 2011.12.01 2012.02.04 2012.01.01 2012.02.27 2012.01.01 2012.02.27 注:表中起始时间为暂定时间
第四节、施工流程及工艺
施工流程:测量放样→埋设护筒→挖泥浆池→桩机就位→冲孔→泥浆护壁及清孔→钢筋笼加工及吊放→浇筑混凝土。见图2
1、测量放样
平整场地后,进行桩位放样,在桩位处浇砼,埋设钢筋标注桩的中心点,并做好护桩。对每条桩编号,将编号写在砼表面。桩位放样完成后,请监理工程师复核。
2、埋设护筒
采用δ=6~8mm厚钢板护筒,护筒中心与桩位中心线偏差不得大于50mm,内径大于桩径200mm,护筒在竖直方向的倾斜度应不大于1%;埋设深度根据土质和地下水位而定,宜为2~4m,且高出施工期最高潮水位1.5m;顶面高出地面30cm,并满足孔内泥浆面高出地下水位1m以上。护筒下端及四周应采用黏土填实,使护筒底口处不致漏失泥浆。
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图2:冲孔桩施工工艺流程图
泥浆备料、调制 平整场地 桩位放样 埋设护筒 现场检查 桩机就位 冲进 终孔、清孔 安设钢筋笼 导管制作 灌注记录 安设导管 灌注水下砼 钢筋笼制作 水密试验 砼运输 冲孔记录 制作护筒 泥浆池开挖 成孔检查 拔除护筒 试块制作 钻机移位 试块检测 破桩头 桩检 3、挖泥浆池
在桩位附近适当位置挖一个5m×5m,深约0.5m的泥浆池,作为冲孔时孔内泥浆循环使用。采用泥浆循环的方法掏渣,同时准备粘质土造浆,进行现场泥浆护壁控制之用。
4、桩机就位
护筒埋设结束后将桩机就位,桩机摆放平稳,底座用钢管支垫,桩机摆放就位后对机具及机座稳定性等进行全面检查,用水平尺检查钻机摆放是否水平,吊线检查桩机摆放是否正确。
5、冲孔
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开孔时,冲锤中心对准护筒中心,低锤密击,并及时加片石、砂砾(或石子)和粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达护筒底以下3~4米后,才可加快速度,将锤提高转入正常冲击,并随时测定和控制泥浆比重。当在粘土和亚粘土层中冲击时,应采用中小冲程(1~2m)冲孔,并补充稀泥浆或清水,避免糊粘;如地下水位低,要加水补充,发现漏水及时补充,并应保持孔内水位高于地下水位1~1.5m左右,以防坍孔;遇孤石表面不平或倾斜,应抛入20~30cm厚块石,使孔底表面略平,然后低锤快击使其成一紧密平台后,再进行正常冲击,同时泥浆比重可降到1.2左右,以减少粘锤阻力,但又不能过低,避免岩渣浮不上来。
表8:各土层中冲程及泥浆比重表 序 号 1 2 3 4 5 2项目 冲程(m) 在护筒中及护0.9筒脚下2m以内 ~1.1 粘土 砂土 砂卵石 1~2 泥浆比重 1.2~1.5 清土层不好时宜提高泥浆密度,必要时加入小片石和粘土块 和稀泥浆,经常清理钻头上泥块 抛粘土块,勤循环,防坍孔 加大冲击能量,勤循环 备注 2~3 水 1.23~4 ~1.5 1.3左右 坍孔回填重成1 1.3反复冲击,加粘土块及片孔 ~1.5 石 冲孔时工人计划:每台机5人,两位机手,三位杂工,冲孔机24小时工作。每条桩冲孔计划5天完成。
6、泥浆护壁及清孔
在钻进过程中,应随时补充泥浆,调整泥浆比重、泥浆作用:
(1)泥浆夹带被钻头削碎的土颗粒不断从孔底溢出孔口,达到连续钻进连续排土。
(2)加固保护孔壁,防止地下水渗入面造成坍孔。在粘土和亚粘土中成孔时,可用水泵喷射清水,使清水和孔中钻头切削下来的土颗粒混成泥浆,称自造泥浆护壁,排渣泥浆的比重应控制在1.3~1.4;在易坍孔的砂土和较厚的夹砂层中成孔中时,应设置循环泥浆池和泥浆泵,用比重为1.2~1.5的泥浆护壁;在穿过砂夹卵石层时,泥浆比重应控制在1.3左右。泥浆用塑性指数IP≥17的粘土调制,并经常测定泥浆比重。泥浆的质量指标可参见表6。
冲孔达到设计要求深度后,应尽量把孔底沉渣捞清,以免影响桩的承载力。可吊入清孔导管,用水泵压入清水换浆;用清水换浆,如孔壁土质较好不易坍孔时,可用空气吸泥机清孔,气压为0.5Mpa,使导管内形成强大高压气流向上涌,被搅动的泥渣随着高压气流上涌从喷口排出。本法能使冲碎的卵石、石块由泥浆带出。
7、钢筋笼加工及吊放
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钢筋笼分三段进行加工。钢筋笼组装在桩基工程附近地面平卧进行,方法是在地面上设二排型钢或利用路缘石,先将加强箍按间距排列在型钢上,按划线逐根放上主筋并与之点焊焊接。上下节主筋接头错开50%,螺旋箍筋每隔1~1.5箍与主筋按梅花形用电弧焊点焊固定。在钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置一个Φ20mm耳环作定位垫块之用,使保护层达到设计要求,钢筋笼外形尺寸要严格按设计尺寸控制,经验收合格后方可进行就位安装。
检测管要按图均匀安装。每隔2m在对应的加固钢筋焊牢,上、下段对接时要成直线,防止检测头不能下放,原则上,下段焊牢在钢筋笼加固筋上,中段与上段边放边焊或用8号铁丝绑牢,上口要安装临时阀兰堵板,防止浇注砼时掉入石子影响检测工作的进行。
钢筋笼就位,用吊车吊放入孔内就位,下段放至孔口时,要用钢管架住,中段吊装就位后与下段焊接,注意错开50%的接口,采用搭接10d单面焊接,焊接检查合格后开始往下吊放,同时安装中段检测管,每下放2m进行调校并加固,并保持其垂直度与下段一致,阀兰接口处应密闭,不得有水惨入;上段安装方法同中段相同。三段安装完成后,应将钢筋笼固定在孔口钢护筒上。钢筋笼固定前应复核标高与桩位的十字控制线,然后将钢筋笼的中心点与控制线中心点重合,再用钢筋将笼与护筒焊接,加固点呈十字形分布,使其在浇筑混凝土过程中不上浮起、下沉,也不偏位,确保桩位偏差符合规范要求。
8、浇筑混凝土
采用垂直导管水下浇筑混凝土的方法。导管用内径300mm、厚6mm钢板制作,每节长2~2.5m,并配几节1~1.5m的调节长度用的短管,底管长度不宜小于4米,管端采用双螺纹扣快速接头,接头处用橡胶垫圈封防水,接头外部应光滑,避免上拔时挂住钢筋笼;导管总长不小于35m。
导管使用前应试拼装、试压,试水压力可取0.1~1.0Mpa。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为300~400mm。
开导管方法采用球胆隔水塞,球胆预先塞在混凝土漏斗下口,当混凝土浇灌后,从导管下口压出漂浮泥浆表面。在整个浇灌过程中,混凝土导管应埋入混凝土中2~4m,最小埋深不得小于2m,亦不宜大于6m,埋入太深,将会影响混凝土充分地流动。导管随浇灌随提升,避免提升过快造成混凝土脱空现象,或提升过晚而造成埋管拔不出的的事故。浇灌时利用不停浇灌及导管出口混凝土的压力差,便混凝土不断从导管内挤出,使混凝土面逐渐均匀上升,槽内的泥浆逐渐被混凝土置换而排出槽外,流入泥浆池内。
开导管时下料斗内须初存的混凝土量要经计算确定(暂定1.1m桩、1.3m桩料斗内须初存的混凝土量不应小于1.5m3),以保证完全排出导管内泥浆,并使导管出口埋深不小于1.0m的流态混凝土中,防止泥浆卷入混凝土中。
浇筑混凝土时,试验人员要在监理见证下现场随机检测坍落度、含气量、入模温度等技术指标,并取样做好试块送检。每根桩应最少有3组试块。
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第五节、质量控制标准及方法
一、质量控制标准 1、成孔质量控制标准
表9 灌注桩成孔质量标准 项目 规定值或允许偏差(或设计允许值) 钻(冲)孔的中心位置(mm) 单排桩: ≤50 孔桩 孔径(mm) 不小于设计桩径 倾斜度(%) 孔深(m) 沉淀厚度(mm) 清孔后泥浆指标 <1 不小于设计规定 符合设计规定:≤150 相对密度:1.03~1.15;黏度:17~20Pa.s; 2、钢筋笼制作控制标准
钢筋笼制作允许偏差值见下表:
表10:钢筋笼制作允许偏差值表 项次 项目 允许偏差(mm) ±10 ±20 ±10 ±100 检验方法 尺量检查 尺量检查 尺量检查 尺量检查 1 钢筋笼主筋间距 2 钢筋笼箍筋间距 3 4 钢筋笼直径 钢筋笼长度 钢筋笼制作允许偏差 3、砼质量控制基本要求 (1)、砼配合比基本要求
桩身砼为水下C35防腐蚀耐久混凝土,砼配合比设计时要满足以下要求: 坍落度:18~22cm;砼初凝时间:≥10h;最大粗骨料直径:30mm。
水下混凝土应满足防腐耐久性要求。其试验室配合比为:水泥1:细集料2.10:粗集料2.56:水0.47:外加剂0.022:防腐剂0.10。
商品砼要严格按混凝土配合比报告进行配料控制,尤其是要对防腐剂(SY-KS 水泥用量的10%)的用量进行严格控制;施工过程中,应根据现场砂、碎石的实际含水率的变化,将试验室配合比换算为施工配合比。
(2)、导管
导管选用壁厚6mm,直径30cm的无缝钢管,分节加工,每节长度以2.5~4m,还需加工两节1m长作为高度调节。导管在使用前和使用一个时期后,除应对其规格、外观质量和拼缝构造进行认真地检查外,还需做拼接、过球、承压及水密性试验。
(3)、砼浇筑
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砼集料漏斗要满足首批砼需要量要求,保证首批砼灌注后导管埋深1m以上,按照桩径计算出最小漏斗容积,依此进行漏斗的加工。
用顶塞法浇筑首批砼,首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算导管埋置深度,确信符合要求后即可正常灌注。
二、质量过程控制
(1)、建立质量管理组织机构见图3:质量管理组织机构框图,制定和完善质量管理制度。
图3:质量管理组织机构框图
作业队专职质检员:黄玩存 桥梁一工区质量管理小组 桥梁二工区质量管理小组工程部:黄镇龙 质检部:黄玩存 试验员:黄钦顺 副经理:黄振杰 项目总工:黄益强 项目经理:周平冶 各班组生产质量自检 (2)、做好施工材料的质量控制
严格施工材料的质量控制,并根据业主的要求选择适用的材料,并及时向监理进行进场申报,对所购原材料及时进行有见证送检,合格后做好使用申报。 做好材料进货的检验和标识工作。按质量体系标准和要求,在进货、检验、试验、进仓、登记、标识、使用等全过程,都必须严格执行“进货检验和试验控制程序”文件要求,从采购的第一程序开始,层层把关,确保材料质量。
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做好各种材料的质量记录和资料的整理与保存工作,做到各种证明、合格证(单)、验收、试验单据的齐全,确保其可追溯和完整性。 (3)、加强施工过程的试验与检验
确保各种实验的有效性和准确性,现场设立专(兼)职试验人员,配合试验室工作,并严格按照规范要求做好各类原材料、混凝土、焊接件等抽检和复检工作,认真把好质量关,用数据和分析图表配合和指导现场施工质量。
各类试验设备须按规定做好计量检定工作,在使用过程中要随时发现掌握可能出现的偏差,以保证计量设备的准确。
(4)各工序应严格执行“三检”制度,自检合格后及时向监理工师申报,经监理检查合格后方可进入下道工序的施工。
(5)、保证施工中的资料完整齐全
根据工程验收和公司质量体系对工程竣工资料和施工管理控制资料的要求,做好资料的收集、保存、归档工作。 全部分项工程质量达到交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)的优良等级,且监理工程师的验收评定结果以及质量监督部门工程交工验收评定均在90分以上,确保工程质量达到“优良工程”。
3、施工过程中注意事项 1)成孔
⑴冲孔桩进应遵守以下一般规定:
①应控制钢丝绳放松量,勤放小放,勤松绳(指次数),小松绳(指长度),防止钢丝绳放松过多减少冲程,放松过小则不能有效冲击,形成“打空锤”,损坏冲击机具。用卷扬机施工时,应钢丝绳上作记号控制冲程。冲击钻头到底后要及时收绳提起冲击钻头,防止钢丝绳缠卷筒。应经常检查钢丝绳磨损情况、卡扣松紧程度、转向装置是否灵活,以免突然掉钻。
②必须保证泥浆补给,保持孔内浆面稳定,护筒埋设较浅或表土层土质较差者,护筒内泥浆压头不宜过大。
③一般不宜多用高冲程,以免扰动孔壁而引起坍孔、扩孔或卡钻事故。 ④如有特殊原因停钻后再次开钻时,应由低冲程逐渐加大到正常冲程,以免卡钻。
⑤冲击钻头磨损较快,应经常检修补焊。 ⑥施工过程中注意孔位是否偏移,每隔段时间应检查一次发现有偏位立即进行调整。
⑦每隔4个小时量测一次孔深,并取好岩样,作好记录,岩样摆放整齐,达到设计深度及时上报。
⑧施工过程中严格按照技术交底施工,发现异常情况立即上报。 ⑵在粘土层中钻进注意问题
在粘土层中钻进应注意:可利用粘土自然造浆的特点,向孔内送入清水,通
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过钻头冲捣形成泥浆,可选用十字小刃角形的中小钻头钻进;控制每次进尺不大于0.6~1.0m;在粘性很大的粘土层中钻进时,可边冲边向孔内投入适量的碎石或粗砂;当孔内泥浆粘度过大、相对密度过高时,向孔内泵入清水,使用泥浆比重控制在1.3~1.4。
⑶在砂砾石层中钻进应注意问题
使用粘度较高、相对密度适中的泥浆;保持孔内有足够的水头高度;视孔壁稳定情况边冲边向孔内投入粘土,使粘土挤入孔壁,增加孔壁的胶结性。
⑷在卵石、漂石层钻进应注意问题
宜选用带侧刃脚一字形冲击钻头,钻头重量要大,冲程要高;冲击钻进时可适时向孔内投入粘土,增加孔壁的胶结性,减少漏失量,保持孔内水头高度,不断向孔内补充泥浆,防止因漏水过量而坍孔,在大漂石层钻进时,要注意控制冲程和钢丝绳的松紧,防止孔斜;遇弧石时可抛填硬度相近的片石或卵石,用高冲程冲击,或高低冲程交替冲击,将大弧石击碎挤入孔壁。
⑸第二次清孔应遵守以下规定: 孔壁土质较好不容易坍孔,可用空气吸泥机清孔;孔壁土质较差者宜用泥浆循环清孔,清孔后泥浆相对密度就控制在1.03~1.15之间,粘度≤20pa.s,含砂率<2%;必须及时补充足够的泥浆或清水,始终保持桩孔中浆面稳定;清孔后孔底沉渣厚度应符合灌注桩施工允许偏差的规定;清孔完毕,应立即灌注水下混凝土。
⑹常见问题、原因及处理方法
冲孔桩常见问题、原因及处理方法见下表:
表7:冲孔桩常见问题、原因及处理方法
常遇问题 产生原因 1.钻头的转向装置失灵,冲击时钻头未转动 2.泥浆粘度过高,冲击转动阻力太大,钻头转动困难 3.冲程太小,钻头转动时间不充分或转动很小 预防措施及处理方法 桩孔不圆,呈梅花形 经常检查转向装置的灵活性;调整泥浆的粘度和相对密度;用低冲程时,每冲击一段换用高一些的冲程冲击,交替冲击修整孔形 钻孔偏斜 发现探头石后,应回填碎石或将钻1.冲击中遇探头石、漂石、大小不机稍移向探头石一侧,用高冲程猛击探均,钻头受力不均 头石,破碎探头石后再钻进 2.基岩面产状较陡 遇基岩时采用低冲程,并使钻头充3.钻机底座未安置水平或产生不均分转动,加快冲击频率,进入基岩后采匀沉陷 用高冲程钻进;若发现孔斜,应回填重4.土层软硬不均;孔径大,钻头小,钻;经常检查及时调整;进入软硬不均冲击时钻头向一侧倾斜 地层,采取低锤密击,保持孔底平整,穿过此层后再正常钻进;及时更换钻头 1.钻孔不圆,钻头被孔的狭窄部位15
若孔不圆,钻头向下有活动余地,深圳海滨公路改建桥梁工程项目部 冲击钻头被卡 卡住(叫下卡);冲击钻头在孔内遇到大的探头(叫上卡);石块落在钻头与孔壁之间。 2.未及时焊补钻头,钻孔直径逐渐变小,钻头入孔冲击被卡 3.上部孔壁坍落物卡住钻头 4.在粘土层中冲程太高,泥浆粘度过高,以致钻头被吸住 5.放绳太多,冲击钻头倾倒顶住孔壁 6.护筒底部出现卷口变形,钻头卡在护筒底,拉不出来 1.冲击钻头倾倒,撞击孔壁 2.泥浆相对密度偏低,起不到护壁作用;孔内泥浆面低于孔外水位 3.遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快 4.地层变化时未及时调整泥浆相对密度 5.清孔或漏浆时补浆不及时,造成泥浆面过低,孔压不够而塌孔 6.成孔后未及时灌筑混凝土或下钢筋笼时撞击孔壁造成塌孔 桩基施工方案
可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头;使钻头向下活动,脱离卡点;使钻头上下活动,让石块落下及时修补冲击钻头;若孔径已变小,应严格控制钻头直径,并在孔径变小处反复冲刮孔壁,以增大孔径;用打捞钩或打捞活套助提;利用泥浆泵向孔内泵送性能优良的泥浆,清除坍落物,替换孔内粘度过高的泥浆;使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正;将护筒吊起,割去卷口,再在筒底外围用φ12mm圆钢焊一圈包箍,重下护筒于原位 探明坍塌位置,将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物回填到坍孔位置以上1~2m,等回填物沉积密实后再重新冲孔;按不同地层土质采用不同的泥浆相对密度;提高泥浆面;严重坍孔,用粘土泥膏投入,待孔壁稳定后,采用低速重新钻进;地层变化时要随时调整泥浆相对密度,清孔或漏浆时应及时补充泥浆,保持浆面在护筒范围以内;成孔后应及时灌筑混凝土;下钢筋笼应保持竖直,不撞击孔壁 孔壁塌坍 流砂 流砂严重时,可抛入碎砖石、粘土,1.孔外水压力比孔内大,孔壁松散,用锤冲入流砂层,做成泥浆结块,使成使大量流砂涌塞孔底 坚厚孔壁,阻止流砂涌入保持孔内水头,并向孔内抛粘土块,冲击造浆护壁 1.钻头刃脚变钝或未焊牢被冲击掉 磨损的刃齿用氧气乙炔割平,重新2.孔内泥浆浓度不够,石渣沉于孔补焊;向孔内抛粘土块,冲击造浆,增底,钻头重复击打石渣层 大泥浆浓度,勤循环 1.选用的钻头直径小 2.钻头磨损未及时修复 选择合适的钻头直径,宜比成桩直径小20mm;定期检查钻头磨损情况,及时修复 掉钻后应及时摸清情况,查明原因,如孔深、钻头是否偏斜,有无坍孔等,应尽快处理。如钻头被沉淀物或坍孔埋住,应首先清孔,再使用打捞工具(主要采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等)钩挂钻头保险绳,提升时应缓慢,以防造成坍孔;小铁件可用电磁铁打捞。 做好清孔工作,达到要求立即灌筑混凝土 注意泥浆浓度,及时清渣; 冲击无钻进 钻孔直径小 钻头脱落 1.钢丝绳在转向装置联结处被磨断;或在靠近转向装置处被扭断,或绳卡松脱.或钻头本身在薄弱断面折断 2.转向装置与钻头的联结处脱开 1.清孔后泥浆相对密度过低,孔壁吊脚桩 坍塌或孔底涌进泥砂,或未立即灌筑混凝土
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2.清渣未净,残留沉渣过厚 3.沉放钢筋骨架、导管等物碰撞孔壁,使孔壁坍落孔底 桩基施工方案
注意孔壁,不让重物碰撞孔壁
⑺成品保护
①已成孔的桩孔及时放好钢筋笼,及时浇筑混凝土,间隔时间不得超过4h以防坍孔。
②桩孔上口外圈应做好挡土台,防止灌水及掉土。 ③保护好已成形的钢筋笼,不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时,不要碰坏孔壁。导管应垂直放置,防止因混凝土斜向冲击孔壁,破坏护壁。
④浇筑混凝土时,在钢筋笼顶部固定牢固,限制钢筋笼上浮。 ⑤桩孔混凝土浇筑完毕,应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶正,用塑料布或草帘围好,防止混凝土发生收缩、干裂。
⑥施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压桩头,弯折钢筋。 2)、水下混凝土灌注时应注意事项:
(1)混凝土浇筑要一次性完成,不得中断,并控制在6h内浇完,以保证混凝土的均匀性。
(2)浇灌时要保持槽内混凝土面均衡上升,导管提升速度应与混凝土的上升速度适应,始终保持导管在混凝土中的插入深度不小于2m。
(3)在混凝土浇灌过程中,要随时用探锤测量混凝土面实际标高。导管下口与混凝土相对位置,统计混凝土浇灌量,及时做好记录。
(4)混凝土浇筑到顶部3m时,可将导管埋深减为不小于1米,或适当放慢浇灌速度,以减少混凝土排除泥浆的阻力,保证浇灌顺利进行。
(5)当混凝土浇到桩顶时,由于孔内超压力减少,混凝土与泥浆混杂,浇灌后必须清除顶部浮浆一层,一般采用比设计高0.8m,凿除泛浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。一般情况下,在浇筑完成后挖除多余砼,但应留出30~50cm左右在桩基础达到强度后用风镐凿除至设计标高,凿除面应平整、干净、无松散砼,露出钢筋无严重弯曲及断筋。
(6)、灌注开始后,应紧凑连续进行,并注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内砼面高度,正确指挥导管的提升和拆除。导管在开始浇筑砼前离开孔底面30~40cm,导管在砼内埋深控制在2m~6m。
(7)、砼浇筑面上升到钢筋骨架下端时,为防止钢筋骨架被砼顶托上升,浇筑速度适当放缓,而当砼进入钢筋骨架4~5m以后,适当提升导管,减小导管在钢筋骨架下的埋置深度。
(8)、在砼灌注过程中,后续砼要沿导管壁徐徐灌入,以免在导管内形成高压气襄。另外,为保证桩基础的密实,要定时抽插振动导管,达到振捣效果。
(9)、砼浇筑时间不得超过首批混凝土的初凝时间;混凝土运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,不符合要求时不得使用。
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3)、桩基验收
水下砼浇筑结束后20天后可开始抽芯、超声波检测,设计龄期后进行强度检测,合格方可进行系梁或柱施工。若检测出桩基存在缺陷,视缺陷情况采取适当的处理办法。一般若有桩身砼夹泥、断桩、空洞、桩底沉渣等缺陷可以考虑在桩身用地质钻机钻孔对缺陷段高压水切割、气举排渣、缺陷段注压水泥浆的处理办法。待处理结束、水泥浆达到设计强度后再次对桩基进行检测,直到检测合格为止。
第六节、安全、环境保护和职业健康安全要求
一、文明施工与环境保护
1、施工现场作业道路应保持平整,机械和材料应做到“二整”:机械保持状态良好、整洁、停置整齐,施工材料堆放有序、存储规整合理,并插置标示牌。 2、环境保护、水土保持管理工作贯穿两桥建设的全过程,确保环保、水保工程与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工。 3、水体功能、耕地、森林资源得到有效保护。
4、噪声、振动对环境影响得到有效控制,减少水土流失。
5、做好已开挖边坡的支护工作,维护排水设施,进行水土保护,避免因施工造成的地质灾害。
6、施工设施、建筑与沿线环境、自然景观和谐相容。
7、不断改善环境,确保环境各项指标到达标准,不发生重大环境责任事故。 8、节约能源,降低消耗。
9、孔桩排渣不得直接排放,必须挖到适当地点滤干汽车外运处理。 10、不断提高全体员工素质、环保和职业健康安全意识。 二、安全措施
1、施工现场安全生产建立安全生产组织机构,见图4:安全生产组织机构框图,健全安全组织保障体系,制定和完善安全生产管理制度,人员到位责任到人。
2、施工现场入口及危险作业部位应设置必要的提示、警示等各种安全防范标志,避免可能发生伤害。
3、施工现场建立完善的机具设备检修制度,保证机械设备正常安全运转。 4、钻架与平台安装要平稳、方正、牢固,零部件要齐全;明齿轮、皮带传动裸露的均应配齐防护罩;孔边、桥边设防护栏杆。
5、班组要坚持交接班制度,班组长在班前应布置工作任务,交待安全注意事项,班后要进行总结,对违章行为要提出批评,作业人员在交接班时,对自己使用的机械设备、工具应进行详细的检查,发现不安全因素,要及时处理、报告。
6、钻架顶与供电高压线的距离符合安全规定或满足安全要求;配电箱要安装漏电保护器等安全设施,箱柜外有防雨措施,电器设备外壳装有保护接地或接零;电气开关要完好无损,熔断器、保险丝等按规定使用,不准超过额定标准或
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以铜丝、铁丝代替。
图4:安全生产组织机构框图
桥梁一工区安全小组 桥梁二工区安全小组 工程部:黄镇龙 安全部:黄玩存 机电部:庄惠光 副经理:黄振杰 安全总监:黄玩存 项目总工:黄益强
7、桩基施工夜间施工应保证照明良好,道路平顺畅通、灯光保证亮度充足均匀
及不闪烁。
8、下钢筋笼前,要清除孔口周围障碍物;下钢筋笼时禁止人爬到钢筋笼上加重;吊钢筋笼或导管时必须使用直径大于10mm的钢丝绳,超过规定磨损度的钢丝绳应更换。
9、不得在乙炔瓶和氧气瓶周围用火、抽烟或乱扔烟头;在工地进行钢筋笼焊接时,要严格执行电、气焊安全操作规程。
10、确保完成上级规定的安全管理目标,努力实现职工、民工重伤率为零。 11、不发生沟槽坍塌的责任事故;不发生生产安全较大及以上等级事故。 12、不发生因建设引起的较大及以上等级交通事故。 13、不发生重大火灾责任事故。
各班组兼职安全员 桩基作业队专职安全员 19
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