冲孔桩施工作业指导书
1.适用范围
合福铁路安徽段站前五标段内桥梁及路基工程中冲孔桩施工。 2.施工准备 2.1材料
水泥、砂、碎石、粉煤灰、水、外加剂、钢筋等在使用前要取样进行试验检测,各种性能、技术指标要符合《铁路砼工程施工技术指南》的有关规定。
2.2砼配合比选定
2.2.1通过试配、调整等步骤选定出符合施工要求、设计强度、耐久性要求的砼配合比,胶凝材料的用量、水胶比等要符合《铁路砼工程施工技术指南》的有关规定。
2.2.2冲孔桩砼为水下砼,坍落度控制在18~22cm之间,并有很好的的和易性;初凝时间不宜小于2h,并应保证在砼灌注完成前不初凝,宜选择在8h左右;砼的配制强度应在一般配制的基础上再提高10~20%,混凝土标养试件强度等级应符合设计强度等级的1.15倍。
2.3冲孔桩机的选择
根据本段地质情况,冲孔桩机为冲击钻机. 2.4作业条件
2.4.1控制桩、水准基点桩已经设置并经复核,桩位已钉小木桩。 2.4.2泥浆池、沉淀池及循环净化系统等已设置。
2.4.3按照《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》的要求申请开工,并已批准。
3.施工工艺
护筒制作、维修 平整场地 桩位放线 埋设护筒 钻机就位 桩位复测 钻进、捞取钻渣 加入水和粘土 成孔验收 第一次清孔 安装钢筋笼 钻机移位下导管 第二次清孔 灌注水下混凝土 测量孔深斜度直径 配置混凝土
拔除护筒 移开钻机 制作混凝土试件 导管闭水试验 清理桩头 3.1平整场地
陆地墩桩基钻孔前清除地表杂物,对墩位处原地面进行平整,必要时更换软土并夯填密实;场地位于浅水、陡坡、淤泥中时,可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台;当位于深水时,可插打临时桩搭设固定工作平台,并在承台范围扩大1米范围插打钢板桩,以便以后承台开挖。在钻孔平台上拼装钢护筒导向架,采用起吊设备插打水中墩钢护筒。工作平台必须坚固稳定,能承受施工作业时所有静、活荷载,同时还应考虑施工设备能安全进、出场。
冲孔桩位测量放线,并在每个桩位处定出十字控制桩。 3.3护筒埋设 3.3.1水中墩钢护筒
3.3.1.1在钻孔平台上拼装钢护筒导向架,测量放线定桩位→对接钢护筒→整体起吊钢护筒入水→调整护筒倾斜度及位置缓慢入床至稳定→安装震动打桩锤振动下沉→安装钻机开始水上钻孔桩施工
3.3.1.2在钢护筒振动下沉过程中要精确定位、跟踪监测、调整,满足规范要求,保证钻孔桩施工顺利进行。护筒内径宜比桩直径大20cm。钢护筒在车间分节制造,在平台对接后整体下沉,下沉中随时用木楔在导向架与护筒之间调整偏差,护筒底口要求到达卵石层顶面。护筒顶口宜高出施工水位或地下水位2.0m。
3.3.2.浅滩地和陆地钻孔桩钢护筒
3.3.2.1对河滩内桩位施工前应筑岛,岛的高度应高出施工地面0.5m。 3.3.2.2钢护筒采用厚度为4~12mm的A3钢板卷制,内径比桩径应大于20cm。
3.3.2.3护筒用6~8mm钢板制作,在护筒的上、下段及中部外侧各焊一道加强筋增加刚度,护筒内径大于设计桩径0.2m,高度为1.8m~2.3m,在护筒
顶下20cm处设一个20cm×40cm溢浆孔。护筒制作完毕后,根据桩位标记
拉十字线、打木桩标记桩中心线,然后人工挖土坑埋设护筒。护筒埋设完成后再次对中校核中心点位,护筒中心与桩位中心偏差≤50mm。护筒底部用水泥砂浆处理,在其周围60cm范围内以粘土分层夯填到护筒顶平。护筒埋置深度符合下列规定:黏性土不小于1m,砂类土不小于2m。当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒,在护筒四周回填黏土并
分层夯实;护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。水中筑岛,护筒宜埋入河床面以下1m。
3.4制备泥浆
泥浆宜采用膨润土或高液限粘土造浆,若在黏性土中钻孔,当塑性指数大于15,浮碴能力满足施工要求时,可利用孔内原土造浆护壁。各项指标如下:泥浆比重1.05~1.3;粘度:一般地层16~22s,松散易坍地层19~28s;含砂率≯4%;PH值应大于6.5;胶体率≮95%;失水率(ml/30min):14~20。必要时再掺入适量碳酸钠或烧碱等外加剂,以提高泥浆粘度和胶体率,保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。
3.5冲击钻机钻孔
开孔前在孔内多放粘土,用比重1.3泥浆、低冲程密击,待冲砸至钻头顶在护筒下2~4m后,加大冲程正常钻进。钻孔过程中输入比重1:2泥浆冲击成孔。钻进中,为防止卡钻、埋钻,应注意地层变化,对不同的土层,采用不同的钻进方法:在通过高液限粘土,含砂低液限粘土、松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程,加大泥浆比重、反复冲击,将孔壁挤实;在易坍塌或流砂地段用小冲程,并应提高泥浆的粘度和相对密度;在通过坚硬密实卵石层、漂石之类的土层、基岩中采用大冲程。在通过漂石或岩层,如表面倾斜大或高低不平时,回填片石、碎石,低锤快打,形成一个平台后,再采用大冲程正常钻进,必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。
3.6清孔
清孔必须达到两个要求:第一是满足泥浆指标符合清孔后的要求;第二是保证灌注混凝土前孔底沉碴厚度不大于5cm。
3.6.1第一次清孔
当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,即可进行第一次清孔。
抽浆法清孔:在终孔后停止进尺,一边利用钻机的反循环系统的泥石泵持续抽浆,把孔底泥浆、钻碴混合物排出孔外,一边向孔内补充经泥浆池净化后的泥浆,使孔底钻碴清除干净。
换浆法清孔:在终孔后停止进尺,稍提钻头离孔底10~20cm空转,并保持泥浆正常循环,以中速将相对密度1.03~1.10的较纯泥浆压入,把钻孔内
悬浮钻碴较多的泥浆换出,直至孔底钻碴清除干净。
除用抽浆法、换浆法清孔外,也可采用抽渣筒清孔直至孔内泥浆指标满足要求。清孔应达到以下标准:孔内排出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度≯5cm。
严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。 3.6.2第二次清孔
由于安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土,这段时间的间隙较长,孔底产生新碴,待安放钢筋笼及导管就序后,采用换浆法清孔,以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管,改变导管在孔底的位置,保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求,且复测孔底沉碴厚度在设计范围以内后,清孔完成,立即进行水下混凝土灌注。
3.7钢筋笼加工及吊放
钢筋笼在钢筋加工场地内分节制作,笼体焊接牢固,并按设计要求每隔2米沿钻孔竖向焊接一道钢筋保护支架,每道沿圆周对称的设置4个,以保证钢筋的保护层厚度,并按设计要求安装和固定声测管。
钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方,以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段要排好次序,挂上标志牌,便于使用时按顺序装车运出。
钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点,各支承点高度相等;采用人工抬运时,应多设抬棍,并且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入,各抬棍受力尽量均匀。
安装钢筋笼由吊车吊装,采用两点起吊,以防止骨架在起吊过程中变形。第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。钢筋笼直径大于1200mm,长度大于6m时,应采取措施对起吊点予以加强。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径,保持垂直,轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放,不宜左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放,查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。
第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时,穿进工字钢,将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上,再起吊第二节骨架与第一节骨架连接,连接采用挤压套筒
连接。连接时上、下主筋位置对正,保持钢筋笼上下轴线一致:先连接一个方向的两根接头,然后稍提起,以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直,再连接其它所有的接头,接头位置必须按50%接头数量错开至少20d连接。接头焊接好后,骨架吊高,抽出支撑工字钢后,下放骨架。如此循环,使骨架下至设计标高。
骨架最上端的定位,必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼,钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正,反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上,完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后,在4h内浇注混凝土,防止坍孔。
声测管的布置及数量必须满足设计要求,与钢筋笼一起吊放。声测管要求全封闭(下口封闭、上端加盖),管内无异物,水下混凝土施工时在管内灌满水,严禁漏浆进管内。声测管与钢筋笼一起分段连接(采用套管丝扣连接),连接处应光滑过渡,管口高出设计桩顶20cm,每个声测管高度保持一致。
3.8水下混凝土灌注
采用无缝钢导管集料斗法灌注混凝土。钢导管每节长2.0~2.5m, 底节长4m,配1~2节长1~1.5m调整节短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水。
导管使用前,先进行试拼并做水压试验并按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管顺直、居中吊放入孔,防止提升导管时卡挂钢筋笼。导管吊入孔内,其下端距孔底0.3~0.5m。导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。
混凝土在搅拌站集中拌合,混凝土运输车运输,汽车起重机提升灌注。水下混凝土一次连续灌注完成。混凝土的初存量要满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土的深度不小于1m的要求。封底后导管埋入混凝土中的深度始终控制在1~3m之间,孔深时,适当加大埋深。灌注水下混凝土时,随时探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度,以控制导管埋入深度和桩顶标高。防止提升导管时断桩。混凝土灌注高度大于桩顶设计高度1.0m,以保证桩体质量。
首批砼储备量计算:
h3 h2
V-漏斗与储料槽容量;V=h1×( πd2/4)+Hc×(πD2/4) h1-钻孔内砼高度达到Hc时,导管内砼柱为与导管外水压平衡所需高度(m),h1=HWρW /ρC;
Hc-钻孔内灌注首批砼后所需的砼面至孔底的高度,即导管初次埋深h2加间距h3。h2至少为0.8m,h3为0.3-0.5 m ,当孔底有沉淀时应将h3值适当加大;
HW-孔内水面至首批灌注需要的砼面高度(m); D-钻孔直径(0.7m); d-导管直径,270mm;
ρw-孔内水或泥浆的密度,取1.2㎏/m3; ρC-砼拌合物密度,取2.4(㎏/m3)。
以20M桩长为例,由上式计算首批灌注混凝土用量:
h2取1m,h3取0.5m
h1= HWρ/ρC =18.5m×1.2㎏/m3÷2.4㎏/m3=9.25m; V=h1×(πd2/4)+Hc×(πD2/4)
=9.25×3.14×0.272÷4+1.5×3.14×0.72÷4 =1.11m3
开始灌注砼时,可以使导管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度,以减小砼的冲击力,预防钢筋笼上浮;当钢筋笼在砼内有一定埋深后,再适当提升导管,
Hw Hc h1 按正常速度灌注砼。砼超灌高度宜为0.8m~1.0m, 人工凿除泛浆60cm,保证暴露的桩顶砼达到设计强度等级。
水下混凝土在拌制中,水泥、砂、碎石和水按配合比拌合,混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18~22cm之间,并有很好的的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作,砼灌注在首批混凝土初凝以前的时间完成。
4.注意事项
冲孔桩施工应按有关规定和设计要求进行试桩,以确定施工工艺参数和检验桩的承载力,并应具有完整的试桩资料。
钻孔一次连续成孔,钻头尺寸磨损至小于设计桩径或刃脚磨钝时,及时补焊或更换。
钻孔作业应连续进行,因故停钻时,必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。
开钻前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中如泥浆有损耗、漏失应予补充。每钻进2m 或地层变化处,应在泥浆槽中捞取钻渣样品,查明土类并记录,以便与设计资料核对。遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位,研究处理措施后继续施工。
钻进过程中应经常测量孔深,并对照地质柱状图随时调整钻进技术参数。达到设计孔深后及时清孔提钻,清孔时以所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。
整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位(或施工水位)至少0.5m,并低于护筒顶面0.3m 以防溢出,并严格控制泥浆比重。
岩溶地区冲孔桩施工,当填充物为密实或软塑状态时,采用常规泥浆护壁方法;当填充物为流塑状或无填充物时,向孔内抛填片石、粘土或灌注混凝土、压浆及采用钢护筒跟进措施,施工时注意避免掉钻或由于钢护筒变形引起的卡钻;根据溶洞大小备足成孔用水、粘土、片石等必备材料,确保意外情况出现时,不致发生停工待料及其他严重的事故发生。
在混凝土灌注过程中,要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝固,致使测深不准。同时应设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升,及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度,做好详细的混凝土施工灌注记录,正确指挥导管的提升和拆除。
探测时必须仔细,同时以灌入的混凝土数量校对,防止错误。
钻孔弃碴(废泥浆)放置到指定地方,不得任意堆砌在施工场地内或直接向水塘、河流排放,以避免污染环境。
相邻冲孔桩钻进待邻孔桩水下混凝土灌注完毕24小时后进行。 岩溶地区桩基础,同一墩台应先施工长桩,后施工短桩。 当线位侧为地质顺层时,桩基应逐桩施工。
未进行地质钻探的桩,施工前必须补充钻探,并根据补钻资料修改完善设计
5钻孔事故的预防和处理 5.1坍孔的预防和处理
5.1.1在钻进时,严格控制冲程高度和进尺,选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆。
5.1.1.2如孔口坍塌,回填重新埋设护筒再钻。或下钢护筒至未坍处以下至少1m。
5.1.1.3孔内坍塌不严重者,可加大泥浆比重继续钻进。较严重者,可回填砂石和粘土混合物到坍塌位置以上1~2m,甚至全部回填再钻。若坍塌埋住钻头,先清孔,后提起钻头。 5.2钻孔漏浆
钻孔漏浆的补救办法是:加稠泥浆或倒入粘土慢速转动;或回填土掺卵、片石反复冲击增加护壁;护筒本身漏浆用棉絮堵塞。 5.3弯孔的预防和处理方法
5.3.1安装钻机时底座要平正。起重滑车缘与固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一根竖直线上,并经常检查校正。
5.3.2弯孔不严重时,可重新调整钻机继续钻进。较严重时,回填粘土夹砂卵石或小片石至弯孔以上0.5m,待沉积后再钻进。 5.4卡钻处理方法
5.4.1上下提动钻头,使之旋转,并用撬棍配合,左右反复拨动大绳,使钻头沿下落的原道提出。
5.4.2用小钻头冲击卡钻一边孔壁或钻头,使钻头松动后,再起吊。 5.4.3先探准障碍位置,收紧钻头大绳,用冲、吸的方法将卡钻处松动后
提出。
5.5掉钻处理方法
掉钻后,及时摸清情况,如孔深,钻头是否偏斜,有无坍孔等。 5.5.1打捞叉法:当冲击钻头钢丝绳折断或钢丝绳法松脱,在钻头上留下不少于2m钢丝绳时,可采用叉式捞针在孔内上下提动,将短钢丝绳卡住提出钻头。
5.5.2钩取法:钻头上预先焊有钢筋环或打捞横梁等,用钩子挂取。 5.5.3套绳法:将套绳套住冲击钻顶端。有困难时可把带有套绳的导圈固定在有刚度的杆上,送到预先推准的位置上,将钻顶端套住,收紧套绳取出。
6.安全措施
认真查清邻近建(构)筑物情况,采取有效的防震安全措施,以避免钻孔时,震坏邻近建(构)筑物,造成裂缝、倾斜,甚至倒塌事故。
钻机机械操作时应安放平稳,防止钻孔时突然倾倒或冲击钻机冲锤突然下落,造成人员伤亡和设备损坏。
采用泥浆护壁成孔,应根据设备情况、地质条件和孔内情况变化,认真控制泥浆密度、孔内水头高度、护筒埋设深度、钻机垂直度、钻进和提钻速度等,以防塌孔,造成机具塌陷。
冲击锤(钻)操作时,距落锤6m范围内不得有人员走动或进行其他作业,非工作人员不准进入施工区域内。
钻孔灌注桩在已成孔尚未灌注混凝土前,应用盖板封严,以免掉土或发生人身安全事故。
所有成孔设备,电路要架空设置,不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的电线。电闸箱和电动机要有接地装置,加盖防雨罩;电路接头要安全可靠,开关要有保险装置。
恶劣气候应停止钻孔作业,休息或作业结束时,应切断操作箱上的总开关,并将电源最近的配电盘上的开关切断。
混凝土灌注时,装、拆导管人员必须戴安全帽,并注意防止扳手、螺丝等掉入桩孔内;拆卸导管时,其上空不得进行其他作业,导管提升后继续浇注混凝土前,必须检查其是否垫稳或挂牢。
6.环境要求
桩基工程施工时应尽量减少泥浆的使用,泥浆的排放应设沉淀池,经沉淀后排放的污水应符合当地环保的标准。
桩基工程施工时应选用符合噪声排放标准要求的设备,作业时应避开休息时间以减少对周围社区和单位的噪声影响;应尽量选用振动小的设备,以减少对周围建筑物的干扰和影响。
桩基工程所用机械设备应选用节能型的,以节约油料消耗,尾气排放要符合标准。避免废油溢漏,对废油及油沫布油手套按规定处理。合理选用配套设备,节约电能消耗。
桩基工程施工设计要合理,尽量减少使用钢材、水泥数量,节约钢材消耗。 水泥、砂石、泥浆和建筑垃圾等材料运输时应按要求进行覆盖,避免产生扬尘;翻斗车卸料避免产生粉尘;装车严禁太满、超载,避免遗洒、损坏及污染路面等现象发生。
作业现场路面干燥时应采取洒水措施、装卸时应轻放或喷水、现场水泥、砂石临时堆放时应进行覆盖,避免产生粉尘及扬尘。
混凝土搅拌机械及机具清洗时应节约用水,现场应设置沉淀池,污水须经沉淀达标后,方可排入市政管网。
施工时应尽量减少混凝土的遗洒、浪费,对落地混凝土应及时回收利用;对建筑垃圾处理应按要求,运至指定地点,不得随意抛弃或填埋。
7.成品保护
冬期施工,桩顶混凝土未达到设计强度等级40%时,应采取适当保温措施,防止受冻。
刚浇完混凝土的灌注桩,不宜立即在其附近冲击相邻桩孔,宜采取间隔施工,防止因振动或土体侧向挤压而造成桩变形或裂断。
桩顶超灌部分砼的凿除可用风镐并结合人工凿除至设计标高,不得损坏设计桩身砼,露出的钢筋(以及深测钢管)要调直调顺。
承台施工作业指导书
1.适用范围
1.1适用于无水、少水、渗漏水、放坡开挖的承台施工。
1.2无支护承台基坑明挖施工适用于埋置深度5m以内(地质条件好或放坡开挖不受周围条件限制时,深度可以大于5m)浅基础的基坑开挖施工。 2.作业准备 2.1内业技术准备
作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,编制应急预案。对施工人员进行技术交底,明确施工要点和关键部位卡控重点,对参加人员进行岗前技术培训,考核合格后持证上岗。 2.2外业技术准备
施工前应先对施工场地进行平整,准备好材料、劳力及机具,并检查其性能达到要求。收集施工地点外部地理环境、施工作业层中所涉及的轴线、方向、标高、开挖范围等各种外部技术数据,测量放线,做好开挖前准备。 3.技术要求
3.1施工前按设计提拱的配合比进行室内试验,确定施工配合比。 3.2混凝土的拌和采用场地集中拌和,砼灌车运输至现场。 3.3依照设计图纸和施工规范进行开挖前技术交底。 3.4技术人员应现场值班。 4.施工程序与工艺流程 4.1施工程序
施工准备→测量放样→承台基坑开挖→桩头处理、桩基检测→钢筋制作、安装→模板施工→混凝土浇注→混凝土养生
4.2工艺流程
承台施工工艺流程框图
测设基坑平面位置、标高
混凝土养护 与墩台身接缝处理 混凝土拌制、输送 灌筑混凝土 绑扎钢筋 基底处理 检测桩基 凿除桩头 排水 基坑开挖 基坑防护 安装模板 制作混凝土试件
5.施工要求 5.1 基坑开挖
5.1.1 测量定位
施工测量中用坐标放样法确定承台的四个角点;承台中心位置用十字线护桩,每个方向四棵桩,承台两侧各两棵,且每侧两颗桩的间距不小于20m。距承台最近的护桩与承台基坑上口的距离保持1.5~2.0m之间。方向确定后用混凝土包桩进行保护,并作好标识。做好开挖水平桩,根据开挖深度、开挖坡度确定开挖边线,并向外延展1m作为施工作业面。
5.1.2基坑开挖
①施工准备:施工时应先对施工场地进行平整,准备好材料、劳力及机具,并检查其性能达到要求。
②施工时必须按交底中承台基坑断面尺寸进行基坑开挖和防护。 ③基坑开挖采用人工配合机械开挖,开挖前作好基坑顶、基坑底的排水工作,并根据现场情况在基坑的一角处做1~2个集水井,防止基坑浸水,并保证基底各尺寸及承载力达到设计及规范要求。开挖过程应保证基坑底预留0.3m采用人工开挖。
④基坑开挖的土方应集中堆放,不得影响施工,并为承台灌注预留通道。弃土堆坡脚距基坑顶边缘的距离不小于基坑的深度,不得淤塞河道,影响泻洪。
⑤基坑底为土层时可夯铺一层石碴或按设计要求浇注垫层混凝土,其顶面高程不得高于承台底设计高程。
⑥基坑平面位置及基底尺寸必须满足设计及施工要求。采用挖掘机放坡开挖,坑底预留30cm人工清底。并根据地质情况,设置木桩或钢管桩等临时支护措施,防止边坡坍塌。
5.1.3桩头处理、桩基检测
①基坑开挖后由人工采用风镐对钻孔桩桩头进行凿除,凿除直至露出新鲜混凝土面。标高以承台底设计高程以上15cm控制。桩头凿除完成后,在桩的周边凿平三个等分点及中心点,并用手动砂轮机打磨平整,用水冲洗干净,为桩基小应变检测做好准备;桩长超过50m或有设计要求时,采用小应变和声测管相结合的检桩方式,在桩头凿除过程中应注意对声测管的覆盖和保护,以免
泥土和碎渣堵塞深测管,影响检测。(注:用于桩检的周边三个圆的直径不小于5cm,中心点直径不小于8cm。)
②及时通知桩检单位做无损检测,并提供工程名称、里程、墩号、桩径、桩长、各桩灌注时间、混凝土等级、桩位平面示意图。检测时请现场监理旁站。检测完成后要求监理站及时做桩无损二检。
③桩检时现场质检工程师必须到位,记好施工日志,桩检完成后请现场监理工程师签字确认。 5.2 模板施工
5.2.1 承台施工采用组合钢模, 用钢管支架进行加固。必须确保模板有足够的强度、刚度和稳定性,能够承受浇筑混凝土的重力、侧压力及施工中可能存在的各项荷载。
5.2.2 模板间的接缝处用双面胶带贴密实,不得产生漏浆。模板与混凝土的接触面必须平整光滑,并在模板表面涂刷脱模剂,模板上的重要拉杆采用螺纹钢杆并配以垫圈,伸出混凝土外露面的拉杆可以采用端部可拆卸的钢丝杆。
5.2.3 模板加固采用钢管支架配合木撑加固。其中竖向钢管的间距为0.6m,然后在外侧横向加箍两根并排竖向间距0.6m,四角的钢管用扣件锁死,承台顶上用钢管对拉和三角锁死,横向钢管外设10×10cm木撑,一端支撑模板,一端支撑在基坑边坡的方木上。
5.2.4模板施工注意事项:
①垫层施工一定要平,控制在-10~+5mm之间,若平整度不够,支模前要用砂浆找平模板底角。
②为防止模板缝漏浆,在模板底角用水泥砂浆封堵,严禁在没有对拉螺栓的部位用带眼的模板。
③模板在安装前必须进行机械抛光,抛光后清理干净,用手摸完无黑迹。 ④在混凝土浇筑前,用空压机吹干净模板内灰尘,对于模板上所粘灰尘,用棉布擦干净。
⑤模板的加工精度要严格检查,确保基础的外形尺寸。 ⑥模板接缝螺栓要上满,保证模板的整体稳定性。 5.3钢筋制作、安装
5.3.1 从事钢筋加工的操作人员必须持证上岗。
5.3.2 检查钢筋的品种、规格与设计图纸相符后进行制作,下料时力求准确。
5.3.3 钢筋在加工前必须调直,表面的铁锈、浮皮、油污必须清除干净。 5.3.4 钢筋焊接接头采用双面焊,焊缝长度不得小于5d;“同一截面”内同一根钢筋上接头不得超过1个,即分段后的钢筋接头应相互错开,保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%,接头错开间距不小于35d(d为钢筋直径),且不得小于50cm。
5.3.5 钢筋与模板之间用水泥砂浆垫块支垫,其强度不得小于设计的混凝土强度,垫块布置要相互错开,呈梅花形布置,且数量不少于4个/m2,不得横贯保护层的全部截面。
5.3.6 钢筋绑扎:在钢筋的交叉点处,用直径0.7-2.0mm铁丝交错扎结(呈8字形)。安装钢筋网时要保证其在模型中的正确位置,不得倾斜、扭曲,不得变更保护层的厚度。
5.3.7 承台钢筋网置于桩顶上,钢筋间距满足设计要求,钢筋越过桩头时不得截断。
5.3.8 承台与墩身接缝的位置埋直径为不小于16mm的钢筋,埋入与露出的长度分别为钢筋直径的30倍,间距不大于钢筋直径的20倍。钢筋两端制作180度的标准弯钩,插在墩轮廓尺寸边线内10cm处并避开承台中心线处。 5.4混凝土浇筑
5.4.1 混凝土浇筑前的准备工作
混凝土浇筑前应将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净;当模板有缝隙和孔洞时,应予堵塞,不得漏浆。
⑴明确结构分层分块的浇筑顺序和钢筋的预埋及混凝土保护层厚度的控制措施。
⑵根据承台尺寸大小确定降温防裂措施。承台高度超过3m时,一般采用在承台内部埋设循环冷却水管来进行内部降温。
⑶将桩头上松动的混凝土块、泥土清洗干净并采取防排水措施,按有关规定填写检查记录。
⑷仔细检查钢筋、模板、支架、预埋件的紧固程度保护层垫块的位置、数
量等,并由专业工程师会同监理进行检查。
5.4.2 浇筑混凝土应符合以下规定
⑴冬期施工时,混凝土入模温度不应低于5℃,夏期施工时,混凝土的入模温度不宜超过30℃,而且每次灌注必须按规范留足强度试件。
⑵混凝土采用分层连续灌注,一次成型,分层间隔灌注时间不得超过试验所确定的混凝土初凝时间,以防出现施工冷缝,其分层厚度应根据搅拌机的搅拌能力、运输条件、浇筑速度、振捣能力和结构要求等条件确定。
⑶浇筑过程应连续进行,当不连续时,应按浇筑中断处理,同时应留置施工缝,并做好记录。
⑷浇筑混凝土时间应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件的稳固情况并应注意防止混凝土离析。
5.4.3混凝土浇筑 ⑴混凝土的浇筑
钢筋的布筋、立模验收合格后,进行浇筑混凝土。控制混凝土的拌和质量,在浇筑过程中,每30cm一层,逐层浇筑一次性完成承台的混凝土浇筑。混凝土采和混凝土灌车输送,吊斗直接入模的浇筑方式,陆地承台混凝土浇筑第一层采用从中间到四周浇筑的顺序,第二层往上采用从四周向中间浇筑的顺序。在每层混凝土浇筑过程中,随混凝土的灌入及时采用插入式振动棒振捣密实。振动棒应避免碰撞钢筋、模板,不得直接或间接地通过钢筋施加振动。为防止混凝土在水化、凝结过程中,混凝土内外温差过大,致使表面产生裂缝,混凝土浇筑完后,及时收浆,立即进行养护。
⑵混凝土的振捣
混凝土浇筑过程中应随时对混凝土进行振捣并使其均匀密实,振捣方式宜插入式振捣器垂直振捣,其移动间距不宜大于作用半径的1.5 倍且插入下层混凝土内的深度宜为50~100mm,与侧模应保持50~100mm的距离,每一振点的振捣时间宜为20~30s,以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面泛浆,防止过振漏振。混凝土在浇筑振捣过程中产生的部分泌水,应及时排除。浇筑完成后,应及时修整、抹平混凝土裸露面。 5.5混凝土养护
5.5.1混凝土浇筑完成后,12h内必须覆盖和洒水,直至规定养护时间。
操作时不得使混凝土受到污染和损伤。
5.5.2当工地昼夜平均气温3d低于+5℃或最低气温低于-3℃时,应采取冬期施工措施。当工地昼夜平均气温高于30℃时,应采取夏期施工措施。
5.5.3混凝土养护用水除不溶物、可溶物可不作要求外,其他质量要求应与拌和水一致。养护用水不得用海水。
5.5.4混凝土养护期间,混凝土内部最高温度不宜超过65℃,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于15℃,养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。
5.5.5 新浇筑的混凝土与地表流动水或地下水接触时,必须采取防护措施,直到混凝土达到50%以上的设计强度为止,并不得小于7 d。
5.5.6自然养护时:
⑴在混凝土浇筑完毕后应对混凝土进行保水潮湿养护,养护时间不得少于相关的规定。
⑵当环境温度低于5℃时禁止洒水。
⑶新浇筑的混凝土强度未达到1.2Mpa以前,不得在其表面搭设上层结构用的支撑和模板等设施。
混凝土养护时间表(d)
相对湿度 水泥种类 <60%(干燥环60%-90%(较湿环>90%(潮湿环境) 境) 矿渣硅酸盐水泥 21 境) 14 可不再另洒水养护 5.6拆模及基坑回填
5.6.1 侧模在混凝土强度达到2.5Mpa以上时,且其表面及棱角不因拆模而受损时才可以拆除模板。
5.6.2 拆模的顺序按立模顺序逆向而行,拆模时注意不得撬损承台棱角。 5.6.3 相邻承台施工完毕,必须及时用钢尺丈量跨度并做好记录;将墩十字线用墨汁定于承台上,并在距承台边缘0.3m处用红油漆固定四个方向点。
5.6.4 拆模后及时回填基坑,并将余土推平,做好现场文明施工。 6.劳动组织
6.1劳动组织模式:采用架子队组织模式。
6.2施工人员应结合工前确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
表6.1 每个承台作业人员配备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
7.材料要求
原材料应符合设计要求,设计未明确时应符合以下要求:
水泥可选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用抗硫酸盐硅酸盐水泥。
矿物掺合料应选用品质稳定的产品,其品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、磨细矿渣粉等。
细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂,也可选用采用专门磨机机组生产的人工砂,不宜使用山砂。
粗骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石,也可采用碎卵石,不宜采用砂岩碎石。
施工用水的水质应符合工程用水标准。
钢筋应选用满足设计规定的I级(R235)钢筋、II级(HRB335)螺纹钢,绑扎用的绑线为冷淬火绑线,构件的吊环必须采用未经冷拉处理的I级(R235)钢筋制作。不同类别的钢筋均按规范要求取样试验,出具合格证,方可使用。
工种名称 工班长 木工 钢筋工 电工 电焊工 装吊工 混凝土工 普工 人数 1 1-3 2-3 1 1-2 1 3-5 6 备注 上述材料在施工前必须进行试验检测,检测结果合格后方可投入使用。
8.设备机具配置
表8.1 主要机械设备配备表(每个承台) 序号 1 2 3 4 5 6 7
9.质量控制及检验
工班作业时,应严格按照技术交底和标准进行施工,每道工序完成后,技术人员按照下列要求进行质量检验。
桥梁承台施工质量过程控制及检验标准 序质量控制项号 目 质量标准和要求 施工单位监理检设备名称 单位 数量 备注 带破碎头 挖掘机 吊车 空压机 抽水泵 风镐 插入式振动棒 电焊机 台 台 台 台 把 台 台 1 1 1 1 3 6 2 检验方法 验方法 巡查时观察 观察检查 1 场地平整 将承台上堆积的淤泥等废弃物清理干净 2 测量放样 用全站仪测量,定出承台四角,全站仪、检查测地面抄平,确定开挖尺寸和深水准仪测量资料,
简支5 混凝土梁 简6 支钢梁 (1)每片混凝土梁一端两支承垫石顶面高差 3
(2)每孔混凝土梁一端两支承垫石顶面高差 4
支承垫石顶面高差 5 测量检查
0,-10(客7 支承垫石顶面高程 运专线) -15(客货共线) 8 予埋件和预留孔位置 凝土养护
养护是墩身混凝土施工的关键环节。混凝土完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。塑料薄模、棉毡、草袋可作为保温材料覆盖混凝土和模板。有必要时应采用内降外保的方法,在混凝土中埋设循环冷却水管,降低混凝土内部温度;外部搭设暖棚,采用各种措施升高混凝土四周的环境温度,既能降低混凝土的降温速度又能改善混凝土内部和表面的温差。具体措施为:
⑴灌注混凝土之前,模板必须用草袋满挂两层,然后用彩条布将其包裹。(从顶帽到墩身全部覆盖)顶帽和垫梁石必须用吸水布蒙盖,须浇水养生。
⑵在墩身混凝土浇水养生过程中,使用pvc管或者塑料水管,不得用铁管浇水养生。同条件试件需安排专人进行养护和管理,养护时间不小于14天,不大于60天,当试块的环境日平均温度之和大于600度后方可送去试压,同条件试块养护同墩身养护一起。
⑶循环水的进水温度应低于出水温度20度,混凝土表面温度与循环水出水温度温差须小于20度,待出水温度与环境温度温差小于3度可撤除循环水,循
5 .4.4混
5
环水测温派专人记录。
⑷拆模后,墩身需进行外观验收,外观不合格必须及时进行处理,处理后采用塑料薄膜包裹墩身,挂两层草袋,外缠绕彩条布,继续养生至28天。
5.4.5混凝土的温度控制
混凝土内部前1~5天温度波动较大,最高温度多数发生在浇筑后的3天左右。当混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形,导致混凝土开裂。因此温度控制的核心内容就是控制混凝土的内部与表面温差。
混凝土内部温度的测定,测试元件采用高精度数字化传感器。根据混凝土的形状,尺寸,在混凝土的中心及表面合理布置测点,布置在混凝土表面的传感器离模板内侧水平距离2~3cm。
必须有专人定时测温,随时控制混凝土内的温度变化,及时调整保温和养护措施将内外温差控制在20℃以内。如发现混凝土温度有异常及时向技术负责人反映并立即采取有效措施解决。
5.4.6混凝土试块留置原则
①抗压强度标准条件养护试件的取样与留置:
每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土,取样不得少于一次;每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于一次;每次取样应至少留置一组。
②桥梁每墩台应按不同强度等级用同条件养护试件分别检测结构实体强度不少于一次。
③混凝土试件应在浇筑地点随机抽样制作。 5.4.7 支承垫石和锚栓孔
支承垫石与墩台混凝土一次浇筑,采用定制钢模板,与墩身模板连接牢固,采取全桥联测和跟踪测量的方法,精确控制各墩支承垫石顶面相对和绝对标高满足设计要求。预留孔洞定位准确,固定牢固,施工时跟踪测量,施工完适时拆除模具,清理空洞,检查位置、深度,进行二次处理。预留孔洞当年不能实现架梁,需要越冬时,必须采取封闭措施,确保孔内不积水,避免冰涨破坏。 6 材料要求
6.1 混凝土原材料:同一桥墩用同一厂家同一标号的水泥,砂石料也必须来自同一料场,同一材质,以满足墩身外观质量的要求。所有原材料须经检验
试验合格才能使用。
6.2 外加剂:外加剂使用前必须在经过试验室鉴定合格后,由项目负责人批准使用。 7 劳动组织
7.1劳动组织模式:采用架子队组织模式。
7.2作业工地配备专职队长、技术负责人,技术、质量、安全、试验、材料、领工员、工班长等。每班劳动力配备如表7.1。
表7.1 主要劳动力配备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8 机具设备配置
表8.1 实体墩身每班施工主要机具设备表 序号 1 2 3 4 5 6 名称 吊车 振捣棒 混凝土输送泵 混凝土罐车 钢筋加工设备 电焊机 单位 台 台 台 台 套 台 数量 1 4 1 3 1 6 备注 岗位名称 领工员、安全员 质量、试验、材料 工班长 技术人员 模板工 吊装工 钢筋工 振捣工 其他协助人员 人数 各1 各1 1 2 6~8 2~4 6~10 6~8 10 备注
9 质量控制及检验
9.1 墩台砼必须是原装原色,色泽一致、结构尺寸准确,棱角分明,强度符合设计要求,且表面光洁平整,接茬顺直;砼表面严禁涂、刷、抹。
9.2 墩台前后、左右边缘距设计中心线尺寸误差不超过±10mm。 9.3 支承垫石顶面高程允许偏差客运专线0~-10mm、客货共线0~-15mm,平整度不大于2mm;每孔混凝土梁一端两支承垫石顶面高差不超过5mm。各种预埋件、预留孔位置正确,无漏项。
9.4 墩身采用大块钢模板,墩身一次立模到顶,一次浇注砼;桥台耳墙高度范围内的台身和托盘、顶帽应一次性浇注成型。
9.5 墩台施工完毕,应对全桥进行中线、水平及跨度贯通测量,并标出各墩台的中心线、支座十字线、梁端线及锚栓孔位置。暂不架梁的锚栓孔或其它预留孔,应排除积水将孔口封闭。
9.6 墩台顶帽施工前后均应复测其跨度及支承垫石高程。施工中应确保支承垫石钢筋网及锚栓孔位置正确,垫石顶面平整,高程符合设计要求。
9.7 施工缝:砼圬工的施工接缝,应按设计指定的定型图规定办理。当设计无规定时,应按下列要求:基础与砼基础、砼或浆片石基础的接缝,可用预埋接片石(片石必须质地坚硬、干净),片石最小尺寸不得小于15cm ,埋入砼中和外露各一半,间距不小于15cm 。砼基础和砼墩台身的接缝,应按墩身的周边(略小于5cm)预埋φ16mm 以上钢筋(光圆钢筋两端需弯标准弯钩,螺纹钢筋两端弯成直钩)或其它铁件,埋入与露出长度不小于钢筋直径的30倍(不含弯钩),间距不大于钢筋直径的20倍。 10 安全及环保要求 10.1 安全要求
10.1.1开工前各种机具设备必须进行检修、试运行,使之处于正常运转状态,设备需定期检修保养。电器必须由专职电工安装和修理,设置标识。
10.1.2参加施工人员要熟知本工种的安全操作规程,坚守岗位,严禁酒后操作。特殊工种人员如电工、电焊工、混凝土工、起重工、钢筋工等施工人员,必须经过专门培训,熟练掌握操作要求,严格执行本工种的安全操作规程。特殊工种人员必须随身携带有关证件(或复印件)上岗备查。
10.1.3开关箱内必须装设漏电保护器,漏电保护器应符合国家行业标准的要求。电线严禁乱拉乱接,高压配电处设置明确标识,提高施工人员安全意识。
10.1.4各种电气设备运转和漏电保护装置,不准随意改换安装方式,尤其对于施工作业面的投光灯,装接工作,一点不准马虎、丝毫不能漏电,确保安全。
10.1.5墩身施工应按标准搭设脚手架。 10.2 环保要求
10.2.1工点、工序必须明确施工技术负责人,施工负责人,有现场揭示牌。现场管理、技术、特殊工种人员持证挂牌上岗。
10.2.2现场的发电机、电焊机、潜水泵及钢筋加工机械必须有安全操作规程,操作人员需认真执行。
10.2.3现场原材料、半成品必须在室内存放、加工。原材料和半成品要进行检验标识。
10.2.4机械检修时,底部垫厚塑料布隔绝地面并用容器接装油料,防止油料污染。
10.2.5场地要进行合理规划、材料堆放要整齐、现场管理要有序,现场道路要畅通,无积水、坑陷,电线路及配电箱敷设整洁、规范。
10.2.6做好施工场地环境卫生、食品卫生、饮水卫生,定期消毒。
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