一.工期安排
根据对务山特大桥整体施工进度规划,我部拟上场30台冲击钻机和5台反循环冲击钻机,每台钻机生产效率按12天/每根(钻孔灌注桩分项作业进度指标见表1),每月按28个作业天计,总工期需要10个月。开工日期2005年11月1日至2006年9月30日完成。
二、地质情况
地质情况分为两类:其中0#~98#墩基础持力层为含卵石圆砾;99#~110#墩基础持力层嵌入岩层深度不小于2米。
三.施工方案
钻孔桩采用冲击式和反循环冲击式钻机成孔,主要施工工序有:平整场地、桩位放样、护筒埋设,制备泥浆、钻孔、清孔、钢筋笼制作及就位、水下砼浇注等。钻孔灌注桩施工工艺流程见框图-1
1.施工准备
①钻孔场地:在旱地上,场地采用人工清除杂物,人工配合机械整平钻机平台;在浅水中,宜用筑岛法施工,筑岛面积要能保证钻机正常作业和灌注砼需要。
②桩位放样:测定桩位和地面标高,并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩,以供随时检测桩中心和标高。
表1 钻孔灌注桩分项作业进度指标
钻机 定位 单桩作业时间 2h 分项工程 第一 吊放 次清孔 钢筋笼 268h 4h 4h 钻进 安装 第二 灌注 合计 导管 次清孔 水下砼 2h 2h 6h 288h 钻机的综合成桩能力按12天/ 1根(桩长50m)计算。
③护筒埋设:护筒用10mm厚钢板制成,筒径比桩径大200~400mm左右。采用人工挖土埋设,其四周夯填粘土,护筒顶宜高出施工水位或地下水位2.0m以上,其高度满足孔内泥浆面高度的要求。护筒安放好后,用吊锤球法对其倾斜度进行检查,要求不大于1%。
④钻孔泥浆:在开钻前,选择和备足良好的粘土(优先采用膨润土)供造浆使用,为了提高泥浆的粘度和胶体率,可通过试验在泥浆中投入适量的添加剂,
并保证护筒内泥浆顶标高始终高于筒外水位或地下水位至少2.0m以上。
平 整 场 地 桩位放样 制 作 护 筒 加 工 钻 头 护 筒 埋 设 钻 机 就 位 钻 进 中 间 检 查 终 孔 清 孔 测孔深、孔径 钢筋笼制作 清理、检查 测 孔 安放钢筋笼 安放导管 二次清孔 灌注砼 拔除护筒 检查泥浆比重及沉渣厚度 制作砼试件 泥浆制备 泥浆制备 测孔深、泥浆比重、钻进速度 测孔深、孔径、孔斜度 注清水、换泥浆、测比重 填表、监理工程师签字认可 填表、监理工程师签字认可 图-1 钻孔灌注桩施工工艺 2.钻孔
①钻机就位前,应对主要机具及配套设备进行检查,维修,确保各种设备正常运转后才可以进场施工。就位后,底座和顶端要平稳,不得产生位移和沉陷。泥浆保持孔内水位高于地下水位,入孔泥浆比重控制在1.1~1.3范围内,如遇到易坍地层,泥浆比重可提高到1.2~1.4左右。
②钻进前每个孔位应绘制钻孔地质剖面图,挂在钻机上。针对不同地质层选用不同的冲程及适当的泥浆,并做好相应的原始记录。钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法见表2:
表2 钻孔桩钻孔允许偏差
序号 1 2 3 4 5 6 7 清孔后泥浆8 指标 9 项目 护筒顶面位置 护筒倾斜度 孔位中心 桩倾斜度 孔深 泥浆比重 粘度 含砂率 沉渣 允许偏差 50mm 1% 50mm 1% 符合图纸要求 1.05~1.10 16~22S 不大于4% 柱桩不大于10cm, 摩擦桩不大于30cm 检查方法 测量检查 查灌注前记录 泥浆比重计 泥浆粘度计 泥浆含砂量计 测量检查 ③开始钻进时,进尺需适当控制,使初成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心、孔
口坍塌。钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲程。
④钻进过程中随时注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,判断地质类别,记入记录表中,并与设计院提供的地质剖面图相对照,遇到不一致时,及时报告监理工程师处理。
⑤钻孔作业分班进行、连续施工,不得中断。因特殊情况必须停钻时,孔口应加
盖保护,并将钻头提到离孔底5m左右处,以防埋钻。
⑥经常检查泥浆的主要指标。
⑦钻孔一次完成,遇有事故,立即处理。在终孔24小时以前及时通报监理工程师,当钻孔深度达到设计要求时,应对孔深、孔位等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经现场监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下砼的准备工作。
⑧用冲击法钻孔,为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑砼的凝固,应待邻孔砼浇筑完毕,并达到2.5Mpa抗压强度后方可开钻。
3.成孔检查 ①孔径和孔形检测
用φ25钢筋制作,其外径等于钻孔的设计孔径,长度等于孔径4~6倍,为
保证探孔器能顺利到达孔底,需在主筋上加焊帮条钢筋加重。
②孔深和孔底沉碴检测
孔深和孔底沉碴采用标准测锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高20~22cm,质量4~6kg。
4.清孔
①钻孔达到要求深度后,应采用抽渣法进行清孔,避免延时过长,泥浆渣沉淀,造成清孔困难或坍孔,对井底沉淀物,采用掏渣筒清除。
②清孔时注意事项:在清孔排渣前,必须注意保持孔内水头高出地下水位或河流水位2.0m左右,防止坍孔;清孔后,检查孔中提取的泥浆比重,粘度,含砂率等的平均值,应符合质量标准要求,其中比重为1.05~1.15,粘度16~22S,含砂率2.5%;在灌注水下砼前应允许沉渣厚度符合设计要求,柱桩不大于10cm,摩擦桩应不大于30cm,同时还应采取一切措施缩短清孔后至灌注水下砼的时间。
③不得用加深孔底深度的方法来代替清孔。 5.钢筋笼的加工及安放
①钢筋笼加工采用钢筋加工厂集中加工和现场加工,分节预制,按设计图纸的规定来制作相应的加强筋,然后按规定根数布置主筋与加强筋,排列好后将主筋按规定的间距焊接在加强筋上,再按规定的间距焊接箍筋。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法见表3:
表3 钢筋骨架加工允许偏差 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 项 目 钢筋骨架在承台底以下长度 钢筋骨架直径 主钢筋间距 加强筋间距 箍筋间距或螺旋筋间距 钢筋骨架垂直度 允许偏差 ±100mm ±20mm ±0.5d ±20mm ±20mm 1% 吊线尺量检查 尺量检查不少于5处 检验方法 尺量检查 注:d为钢筋直径,单位为mm
②钻孔完毕成孔检查后,立即下放钢筋笼,每下完一节用钢管或方木固定,
钢管或方木不能直接固定在钢护筒,要在钢护筒外侧垫方木,高度要高出护筒15cm以上,再用吊车吊住另一节进行孔口焊接。吊放钢筋骨架入孔时,下落速度应均匀,切勿撞击孔壁。
③骨架落到设计标高后,将其校正在桩中心位置并固定。具体方法: 利用护筒上的护桩拉十字丝,钢筋笼加劲圈上拉十字丝,用吊锤球使其中心重合,然后在钢筋笼加劲圈上点焊砼垫块(预制垫块时预埋φ8短钢筋),顺着护筒慢慢下放。用φ25钢筋做的可调节长度的吊环通过钢管固定在方木上,下面卡在最上面的加劲圈上。
④钢筋笼安放完毕后,对沉淀厚度再次进行检查,以保证其符合要求。 ⑤桩长≥50米时,要加工、安装及固定φ50mm声测管。声测管的安装距离相同,相互平行。声测管用8号铁丝固定于加劲圈上,并保留有2~5cm左右的活动量,以利于上下管节之间的连接,并保证在起吊过程中不变形扭曲。声测管底部用80×80mm的钢板焊接,声测管之间的连接用大一号的钢管套接后并上下焊接,一定要敲去焊碴检查焊缝,保证焊缝严密。
6.灌筑水下砼
①C25 耐久砼采用自动计量拌和,砼运输车输送。砼坍落度控制在18~22cm。
②导管(φ300mm)吊装前要进行试拼,并进行水密性试验,保证导管连接严密。接口连接牢固,封闭严密,内壁光滑圆顺,同时检查拼装后的垂直情况,根据桩孔的深度,确定导管的拼装长度,吊装时导管应位于桩孔中央,并在灌桩前进行升降实验。
③首批砼用剪球法泄放。在漏斗下口设置小塑料球(直径比导管小2~2.5cm),上盖钢板,要求钢板用橡胶包裹,保证砼不能通过钢板漏下去。当漏斗内储足首批灌筑的砼量后拉起钢板上的吊环,使砼猝然落下,压住小塑料球迅速落至孔底并把导管裹住,小塑料球浮出。保证首批初灌砼将导管埋深不小于1m,并不宜大于3m;当桩身较长时,导管埋入混凝土中深度可适当加大。
首批砼所需数量据公式V≥πd2h1/4+πD2Hc/4计算,钻孔孔径1.25米,1.5米,2.0米据上式首批砼为:3.09m,3.79m,6.21m。
④灌筑应连续进行,一气呵成。边灌筑砼边提升导管和边拆除上一节导管,
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3
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使砼经常处于流动状态,提升速度不能过快,提升后导管的埋深不小于1.0米。
⑤为了防止钢筋笼上升,当导管底口低于钢筋笼底部3米至高于钢筋笼底1米之间,且砼表面在钢筋笼底部上下1米之间时,应放慢砼灌注速度,允许的最大灌注速度与桩径有关,桩径1.25米,1.5米,2.0米的最大灌注速度分别为0.55m3/min,1.0m3/min,1.55m3/min。桩长≥50米的桩安装有声测管,也能起到防止上浮的作用。
⑥灌筑到桩身上部5米以内时,可以不提升导管,待灌筑至规定标高才一次提出导管,拔管时徐徐提拔及反插,保证桩芯砼密实度。
⑦为确保桩顶质量,在桩顶设计标高上加灌0.5~1m。 四、主要钻孔事故的预防及处理 1.坍孔处理
冲击钻成孔时投入粘土,掺片、卵石,低冲程锤击,使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
2.钻孔偏斜处理
安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。
3.掉钻落物处理
经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联接装置。 五.进场人员
全桥工程施工工期紧,施工任务相对较重,因此我部在人员配备作以下配备。 主要人员配置见表4
表4 主要人员配置
序号 1 2 3 4 合计
工种类别 管理人员 技术人员 技术工人 普通工人 投入人数 2人 6人 30人 120人 158人 六. 质量保证体系及保证措施
1.成立以项目经理任组长,总工程师和项目副经理任副组长的质量管理领导小组,建立从项目经理、施工队长到操作工人的岗位质量责任制,明确各级管理职责,建立严格的考核制度。质量管理领导小组见图2。
2.自检人员须监控各个施工环节的施工质量,随时进行放线测量、材质试验、工序与工艺检查、质量检测等工作,保证质量检查控制的及时性、准确性。
副组长:张国红 组长:余霖 技术质量 保国斌 测 量 唐利群 物 资 张永才 设 备 王焕松 试验室 陈登举 图-2 质量管理领导小组
七.安全保证控制措施
1. 成立以项目经理为首的安全生产领导小组,全面落实安全生产责任制。
安全管理组织机构见图-3
2. 设立专职安全员,并建立值班制度,施工现场24小时进行安全值班,
及时纠
正和消除施工中出现的不安全苗头。
图-3 安全管理组织机构
3. 各类机动车驾驶员持证上岗,严格按照安全规则与安全操作规程进行,
杜绝违 章操作。
4. 现场设专人指挥、调度,确定合适的机械车辆走行路线,并设立标志,
防止互 相干扰碰撞。
5. 高空作业严格按照规范和安全作业规则配戴安全帽、安全带,设置安全
网,大
风、大雨等不良气候条件下不进行高空业。
6. 吊装作业严格按安全规则进行施工,作业范围附近严禁人员机械进入、
停留,
设立明显的作业和禁入标志。
7.钻孔桩孔桩周围设安全网,钻机附近严禁人员机械进入。
队专职安全员
安质部:孟祥军
专职安全员:杨晓军、马秋虎 组长:余霖 副组长:张国红
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