一、施工方案
钻孔机具采用冲击钻机。混凝土采用商品混凝土。钢筋笼按设计要求在现场加工场集中加工,待第一次清孔后,立即吊装钢筋笼入孔就位。钻孔灌注桩水下混凝土的灌注过程应保持连续施工,确保一次灌注成型。
二、施工机械配置
工程冲击钻施工的桩基数量才32根,因此计划投入冲击钻机3台进行施工。
三、施工工艺
冲孔灌注桩分项工程的主要控制工序:冲孔成孔、钢筋笼的制作与吊装、桩基砼浇注施工。施工程序图详见下图:
(一)、冲孔成孔 冲孔施工工艺流程
施工准备→建立施工平台→埋设钢护筒→安装钻机、钻孔→成孔、检孔→换浆、清孔→安装钢筋笼、导管→二次清孔→灌注水下混凝土→桩身混凝土质量检查。
(1)、施工准备
a、测量定位:按照墩柱设计桩位,由测量班用全站仪准确放出桩位并及时设置护桩,并报监理测量工程师复核审批。
b、钢护筒加工:钢护筒拟在加工场加工,每节2m长,汽车运至现场,逐节现场拼接焊接并打磨,现场拼接的焊缝要确保质量,以防止护筒漏水,同时,为防止护筒埋设过程焊缝处变形,需对现场拼接的焊缝处要每50cm间距贴焊100×100×6mm的加强板。
施工程序图
挖探管线 钻 孔 定 位 埋 设 护 筒 制作泥浆池 钻孔记录 钻 孔 制作护筒 桩机就位 换 浆 清 孔 清孔检查 下 钢 筋 笼和声测管 钢筋笼制作 检查验收 二 次 清 孔 选配砼配合比 下 导 管 混凝土拌合 灌 注 混 凝 土 砼试件制作 坍落度检测 拔导管、护筒 凿除桩头浮碴 桩 基 检 测
c、冲孔钻机进场,钻机进场后进行安装调试、维修, d、砼配比选定,原材料、钢筋、砂、石试验。 (2)、钢护筒埋设
a、钢护筒分节与连接:钢护筒的分节长度由泥浆池高度确定。每节接头采用电焊连接,轴线对准,焊缝不得漏水,并要满足振动下沉过程中的受力要求。
b、钢护筒埋设深度不小于150cm、护筒底部不小于50cm深换填为不透水的优质粘土,
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并夯填密实。
(3)、钻机就位
用汽车吊吊装钻机就位, 检查冲孔钻机机架天轮外缘(或钻头中心)、护筒中心及桩孔中心三点成一重合垂线,以确保桩位精度和钻孔垂直度。
吊锤对中误差和倾斜度符合标准后,经监理工程师批准同意后开钻。
泥浆池和沉淀池的顶面标高要比护筒低0.5~1.0米,以便泥浆回流顺畅;钻孔前搅制好护壁泥浆,其指标控制为:粘度22~30S;比重大于1.2;含砂率不大于4%;胶体率不得小于99%。浇灌砼前,孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.15,含砂率≤4%,粘度≤22S。在易塌方的地层中, 应提高水头、加大泥浆比重。当发生塌孔或漏浆时,应增加泥浆的比重,向孔内投入黄粘土。
施工中要随时测定,保证护壁泥浆符合要求。 (4)、钻进成孔
埋设护筒,采用直径1.5m(桩径1.2m)、1.8m(桩径1.5m),δ=10mm厚、1.5~2m长的护筒。护筒高度高出地面0.3m。
安装钻机前清除护筒内杂物,钻孔机就位时钻头中心应对中,护筒的位置预先埋设准确。开钻前先用原土制备泥浆,密度控制在1.2g/m3左右,冲孔过程中要注意保持水头压力差。
开孔时,为了使钻渣泥浆尽量挤入孔壁,一般不抽渣,待冲砸至护筒下3~4m时,方可高冲程下正常冲进,4~5m后,方可抽渣。
在不同的地层,采取不同的冲程。
⑴粘土、风化岩,宜采用中、低冲程1~2m。 ⑵基岩层宜用高冲程,冲程3~5m。
⑶淤泥层及时投入粘土和小片石,低冲程冲进必要时反复冲砸。
⑷岩石面倾斜较大,或高低不平,最易偏孔,可回填坚硬片石,低锤快打,造成一个平台后,方可采用较高冲程。
⑸为保证孔形符合要求,钻进中应复核桩位,更换钻头前必须经过检孔,用检孔器检查符合设计要求后,才可放入新钻头。如检孔器不能沉到原来已钻孔到的深度,或钢丝绳
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的位置偏移护筒中心较大时,则考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况,应及时采取补救措施。
2.清孔
清孔采用换浆清孔,是以沉淀池中低相对密度的泥浆,置换钻孔中的高相对密度的泥浆。清孔时要保持孔内水头,防止坍孔。清孔可分一次清孔和二次清孔,其目的在于控制桩基沉淀层,保证桩基承载力,同时也是为了灌注砼时保证质量,不出故障。清孔时不应过早地稀释泥浆,而应加快泥浆的循环,待测定泥浆指标接近规范要求,才可稀释。一次清孔指标控制为:粘度22~30S;比重1.2-1.15;含砂率不大于4%。二次清孔后的泥浆比重应小于1.12g/cm3,含砂率控制在4%以下,不能用加大孔深的方法替代清孔的沉淀厚度。
3.钢筋笼制作与吊装
⑴钢筋笼成型采用箍筋成型法。最上面一段钢筋对称接长两根主筋至孔口。在钢筋笼内设三根50×3mm的声测管。
⑵吊入钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放,若遇到阻碍,可徐起徐落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌,下放过程中,要注意孔内水位情况,如发生异样马上停止,检查是否坍孔。
⑶钢筋笼入孔后,要牢固定位,并应采取具体措施防止在灌注水下砼过程中下落或被砼顶托上升。
⑷放入钢筋笼前,三根声测管固定在钢筋笼内,成正三角分布,接头要紧密、牢固。声测管随钢筋笼放入孔内,端头要封闭。
⑷当砼灌注完毕,桩上部砼初凝后即解除钢筋的固定措施,以便使钢筋笼随同砼收缩避免粘结力的损失。
4.水下砼灌注:
桩的扩孔系数(1.02~1.15),灌注过程中保证连续不间断的供应混凝土。 ⑴灌注混凝土前应对刚性导管进行必要的水密、承压和接头抗拉等试验,水密试验的水压小于井孔内水深1.5倍的压力,承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力Pmax,可按下式计算:
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Pmax=γc·hcmax-γw·Hw
式中:Pmax—导管可能承受到的最大内压力。(Mpa); γc—混凝土拌和物的容量(KN/m3);
hcmax—导管内混凝土柱最大,高度(m),可按导管全长 或预计的最大高度计;
γw—井孔内水或泥浆的容重(KN/m3); Hw—井孔内水或泥浆的深度(m)
导管接头为卡口联接,卡口内加橡胶密封圈。导管应编号、标 出长度,以便拆管时正确掌握导管的埋置深度。
⑵钢筋笼吊装就位后,为保证二次清孔彻底干净,用钢轨焊接成束,下到孔底,高频率轻击桩底,泛起沉渣,利用泥浆循环带出井外。
⑶钻孔桩所需首批混凝土数量应能满足导管初次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部间隙的需要。当钻孔桩桩顶低于井孔中水面时,漏斗底面高出水面不宜小于4~6m;当桩顶高于井孔中水面时,漏斗底面高出桩顶不宜小于4~6m时。当计算值大于上述数值时,应采用计算值。
下放的导管应先下到孔底,然后上提25~40cm。提升时要保证位置居中,根据导管埋置深度确定提升高度,提升后导管埋深不得小于2.0m或大于6.0m。拆除导管动作应迅速。
混凝土的配合比要满足大孔径深的要求,初凝时间控制为8h,坍落度18~20cm,超灌桩长为1m。处理水中桩头时,在灌注结束后,混凝土达到初凝前用高压水冲洗杂层和顶部的超标高混凝土层。
在灌注过程中,应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放,污染环境及道路。
⑷泥浆的排放
在桩机冲孔作业过程中,由专人负责对各个桩机运来的泥渣、泥浆送至指定地点排放,水下灌注作业时,需用多台泥浆泵将泥浆池内的泥浆及时泵送至泥浆车,切实防止直接排,砼灌注完毕后,泥浆车将运送泥浆指定地点排放。
⑸桩基检测
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桩基混凝土灌注28天后或根据现场情况确定的时间,约请检测单位会同监理工程师一起进行桩基无损检测。 四、确保工期的措施
单位工程合同工期短,在施工过程中各工序的工期控制和遇到特别情况延误工期的赶工措施,是保证工期的关键,拟采取如下措施:
1.加强项目施工管理,逐级实行责任承包、落实施工计划的工期控制。项目经理全面负责计划的实施。按计划组织劳动、材料、机械等资源配置,全面有效地行使指挥、组织、控制、协调等管理职能。
2.项目部加强预控管理,实行为现场施工服务承诺制。按照计划安排,预先做好技术、质量、安全的筹划和机具设备、材料及半成品的供应准备,以保证施工进度。项目部各职能部门要急施工所急,深入施工现场,发现问题及时解决答复。
3.制定赶工措施,做好物资、设备器材储备。从钻孔桩地质资料分析,桩基施工进度难于预测,施工中可能遇到不测(如暴雨、台风等)延误施工,必须准备赶工措施;现浇梁部施工的支架、模板等器材,施工用电容量配备要满足赶工需要,各施工队要准备充足的劳力。
4.推广应用新技术、新工艺、新设备,
5.严格施工质量监控,各工序施工一次达标,防止处理质量问题延误时间。 五、工程质量保障措施
1、全体施工人员树立“百年大计,质量第一\"的思想,成立以项目经理为组长、项目部与工程质量相关部门、施工队长、队技术主管工班长为成员的质量保证体系。项目经理对工程质量负全责,各级质检部门及工班对工程质量承担相应的责任。见附图三 承包人自检体系框图。
2、强化质量意识,健全规章制度
⑴、在分项工程开工前,结合本工程实际情况和监理工程师具体要求,制定适合桥梁施工的施工方案,使施工质量得到有效控制。
⑵、实行隐蔽工程验收制度。对需隐蔽的工序及时进行隐蔽工程验收,并填写隐蔽工程验收记录(质检单)。
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⑶、在施工前,逐级进行施工技术、质量标准、机械操作安全作业等书面交底,做到不交底不开工。
⑷、作好分部分项工程质量检验评定和验收工作。以施工队自检、项目部复检合格后报请驻地监理工程师审核的质量检验程序施工,每一环节应有书面签证。
3.实行分级质量管理制,层层负责。项目部设安质部,由一名质检工程师专管,对本合同段工程质量负责;施工队设专职质检工程师,对施工队承担的分项工程质量负责;工班(组)设质检员,负责工序质量自检。各级质检人员由富有施工经验并具有专业技术职称、熟悉规范和图纸、工作严谨的技术人员担任。
4.制定质量创优目标:确保单位工程质量检验合格率100%、优良率90%以上,实现全标段创优质工程,争创省部优精品工程。
5.认真贯彻执行技术规范,听从监理工程师工作指令,做到监理工程师满意。 6.开展全员质量管理活动建立质量责任制。总工程师负责贯彻执行合同文件、技术规范和总监的指令;施工技术部负责核对施工图纸、执行技术规范、优化施工方案等,把好施工技术关;物资部负责外购材料的进场质量检验;试验中心负责对各种原材料和砼配合比等试验;计划财务部对不合格工程有权拒绝计量支付。
7.经常教育全体员工,强化质量意识,并建立质量创优激励机制,奖优罚劣,奖罚分明。
8.加强测量和试验工作。抽调具有丰富经验、严谨的技术人员担任外,计划增添一批先进的测量仪器和试验设备,以满足施工的需要。
9.加现场材料质量管理,严格控制材料质量,各种材料和半成品材料进场后必需进行抽样检验,合格的材料按照我公司《程序文件》的要求进行标识,做到材料可追溯性,不合格的材料杜绝用于施工。
10.坚持工序质量自检制度,在每道工序完工后,应进行工序自检,上道工序不合格不准进行下道工序施工,自检合格后,报请监理工程师进行检查签认。
11.建立工程技术档案管理制度,从工程开工开始,按国家档案管理要求,设专职技术档案管理人员,负责对施工原始记录、试验数据、分项工程自查数据等质量保证资料,
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进行整理分析,竣工后,负责提交齐全、真实和系统的施工资料和图表。应由监理工程师认可的资料需经监理工程师鉴认。
12.开展QC活动,选择桩基灌注砼、精装模板工艺、钢筋骨架整体吊装工艺、连续梁现浇工艺作为创优攻关课题,实行上岗培训,施工中开展QC活动,攻破技术难关,保证质量一次成就。
13.项目部按月组织工程质量检查,在验工计价中严格执行质量否决权。 14.分项工程冲孔桩基础施工质量控制要点:
冲孔桩基础施工冲孔地质情况应符合设计要求,如相差较大应及时与设计院联系。桩基钻孔深度、嵌岩深度、孔径、沉碴厚度应符合设计和技术规范要求,避免缩径和塌孔;砼灌注要连续,不得间断,导管始终要埋入砼中一定深度,严禁出现断桩质量事故,成桩后应按要求进行声测或动测和取芯检测等质量检查。 六、安全保障措施
1、 钻机平台上应设固定的栏杆和上下扶手,以保安全。 2、 护筒埋设后,上口要加盖两半元形木盖,以免落物造成后患。 3、 泥浆池内泥浆泵要设有工作平台,防止工作人员滑落泥浆池内。
4、 装拆导管、漏斗、钻杆要有信号员,信号明确,以免发生压伤手指、碰撞人 5、 灌注平台要搁置牢固稳定,防止吊斗碰撞平台。
6、 钻机平台上休息室内严禁明火取暖,生有火炉时要设安全围栏,以防火灾。 7、其他未尽事宜,按有关安全操作规定执行。 七、文明施工及环保措施
1、加强教育宣传工作,提高全体职工的文明施工和环保意识。 2、合理布置施工场地,合理定置各种施工设施。
3、钻孔泥浆采用泥浆车集中外运至指定地点,施工中注意不使泥浆外溢污染水源和环境。
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4、减小施工中的噪声和振动,不扰民。对现场使用的道路要经常洒水,以减少粉尘。 5、砼灌注利用砼输送车,输送泵车输送到灌注位置,克服砼与水泥散落污染环境。 6、对临时道路适当提高便道修设等级,并派专人养护、维修,保持道路完好,同时在各出入口两侧路边设置醒目警示牌,限制车速,确保安全。
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