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1、桥梁工程桩基部分施工技术方案一、施工技术方案与施工方法1.工艺要点与技术措施(1)结合桥梁分布、结构及沿线地形地貌与地质特点,施工安排采用如下原则:(2)本桥位地处岩溶发育、地下水位高地区,桥梁大多跨越农田机耕道,挖孔桩施工难度大、对工期和成本控制有重大影响。(3)桥梁挖孔桩基采用人工配合机械挖孔,采用翻模施工技术分节浇筑墩身。(4)施工混凝土用量采用拌合站集中拌制,搅拌运输车运送施工方案。2.桩基础桩基施工采用人工配合机械施工,视岩溶发育情况考虑是否加固护壁,不塌孔;将原地整平压实后挖孔;钢筋笼用汽车起重机井口吊装就位。拌合站集中拌制耐久性混凝土,输送车运输,采用漏斗管混凝土浇筑法进行桩基础
2、施工。(附:挖孔灌注桩施工工艺流程图)挖孔灌注桩施工工艺流程图(1)施工准备陆地处首先平整场地,清除地表杂物,挖除地表层软土,夯压密实。(2)放线定桩位及高程:在场地三通一平的基础上,依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图,测定桩位轴线方格控制网和高程基准许点。确定好桩位中心,以中心为中点,以桩身长宽加护壁厚度为尺寸画出上部(即第一步)的轮廓。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。孔位线定好之后,必须经有关部门进行复查,办好预检手续后开挖。(3)开挖第一节桩孔土方:开挖桩孔应从上到下逐层进行,先挖中间部分的土方,然后扩及周边,有效地控制开挖孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定,一般以
3、0.91.0m为宜。(4)支护壁模板附加钢筋:为防止桩孔壁坍方,确保安全施工,成孔应设置井圈,其种类有素混凝土和钢筋混凝土两种。以现浇钢筋混凝土井圈为好,与土壁能紧密结合,稳定性和整体性能均佳,且受力均匀,可以优先选用。当桩孔结构尺寸不大,深度较浅而土质又好,地下水位较低的情况下,也可以采用喷射混凝土护壁。护壁的厚度应根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简单等要求,并按受力状况,以最下面一节所承受的土侧压力和地下水侧压力,通过计算来确定。第一节护壁以高出地坪150200mm为宜,便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口,护壁厚度取200mmo(5)浇筑第一节护壁混凝土
4、:桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。人工浇筑,人工捣实,混凝土强度一般为C20,坍落度控制在100mm,确保孔壁的稳定性。(6)检查桩位(中心)轴线及标高:每节桩孔护壁做好以后,必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口,然后用十字线对中,吊线坠向井底投设,以尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整,井深必须以基准点为依据,逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。(7)架设垂直运输架:第一节桩孔成孔以后,即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。采用钢管吊架,要求搭设稳定、牢固。(8)安装电动葫芦或卷扬机:在垂直运输架上安装滑轮组和电动或穿卷扬机的钢丝绳,选择适当位置安装卷
5、扬机。(9)安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机。在安装滑轮组及吊桶时,注意使吊桶与桩孔中心位置重合,作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。井底照明必须用低压电源(36V、IOOW)、防水带罩的安全灯具。桩口上设围护栏。当桩孔深大于20m时,应向井下通风,加强空气对流。必要时输送氧气,防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业,桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况,互相响应,切实预防安全事故的发生。当地下水量不大时,随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时,吊桶已满足不了排水,先在桩孔底挖集水坑,用高程水泵沉入抽水,边降水边挖土,水泵的规格按抽水量确定。应日夜三班抽水,使水位保持
6、稳定。地下水位较高时,应先采用统一降水的措施,再进行开挖。桩孔口安装水平推移的活动安全盖板,当桩孔内有人挖土时,应掩好安全盖板,防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口边。吊运土时,再打开安全盖板。(IO)开挖吊运第二节桩孔土方(修边),从第二节开始,利用提升设备运土,桩孔内人员应戴好安全帽,地面人员应拴好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m时,推动活动安全盖板,掩蔽孔口,防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后,再打开活动盖板,下放吊桶装土。桩孔挖至规定的深度后,用支杆检查桩孔的直径及井壁尺寸,上下应垂直平顺,修整孔壁。(H)先拆除第一节支第二节护壁模板,放附加钢筋,护壁模板
7、采用拆上节支下节依次周转使用。如往下孔径缩小,应配备小块模板进行调整。模板上口留出高度为IOonmI的混凝土浇筑口,接口处应捣固密实。拆模后用混凝土或砌砖堵严,水泥砂浆抹平,拆模强度达到IMPa。(12)浇筑第二节护壁混凝土:混凝土用串桶送来,人工浇筑,人工插捣密实。混凝土可由试验确定掺入早强剂,以加速混凝土的硬化。(13)检查桩位中心轴线及标高:以桩孔口的定位线为依据,逐节校测。(14)逐层往下循环作业,将桩孔挖至设计深度,清除虚土,检查土质情况,桩底应支承在设计所规定的持力层上。(15)检查验收:成孔以后必须对桩身尺寸、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定。做好施工
8、记录,办理隐蔽验收手续。(16)钢筋笼加工及安装工艺:钢筋笼采用支架成型法施工工艺,提前绑扎成型运至现场。挖孔桩内钢筋采用汽车吊吊放,考虑到吊机起重能力、钢筋笼过长等情况的限制,钢筋笼分节制作,每节长度控制在20m以内。绑扎钢筋笼时,主筋每间隔2米对称焊接4个“耳筋”用于孔内定位,以保证桩基混凝土保护层厚度。钢筋笼起吊时,为防止变形,在每道箍筋内设六角内撑,与钢筋笼主筋焊接,并加设吊装钢管,加固用钢筋及钢管在钢筋笼入孔后逐步拆除。钢筋笼主筋采用机械套筒对接,为保证两节钢筋笼能够准确连接,需要准确定位主筋位置。钢筋笼在吊放入孔前,先用检孔器对桩孔进行孔位检测,确认检测结果符合要求后,用吊机将每节
9、钢筋笼吊放到孔口处进行连接,钢筋笼接头采用机械套筒对接的形式。吊入钢筋笼时,对准孔位轻放、慢放。遇阻时可随起随落和正反旋转使之下放,若无效,立即停止下放,查明原因进行处理。严禁高起猛落,强行下放,以防钢筋笼损坏和碰撞孔壁引起塌孔。放置钢筋笼时必须严格控制标高,具体办法是根据护筒顶面的实测高程,推算护筒顶端高出钢筋笼顶端的长度,计算钢筋笼挂钩的长度。挂钩的作用是在实际桩长大于设计桩长情况下,保证钢筋笼顶面高程,然后检查中心位置,待合格后点焊于护筒上固定。(17)挖孔桩混凝土的灌注:1 )桩孔挖至设计标高时,孔底不应积水,应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣积水及扰动土层,然后进行隐蔽工程验收,验收合格
10、后,应立即浇灌封底混凝土,封底混凝土至少应灌至扩孔部位的顶面以上200mmo2 )浇灌封底混凝土后应即继续浇注桩身混凝土,如因条件所限需要延迟时,应在以后浇灌前先抽净孔内积水,清扫封底混凝土层的表面后灌注桩身混凝土。3 )浇灌混凝土必须使串洞,用串筒向筒内送料应使混凝土的自由下落高度控制在2m以内;灌注时应采用插入式振动器分层捣实,分层高度应大于3Ommo4 )当渗水量过大(影响混凝土浇注质量时),应采取有效措施保证混凝土的浇注质量,未经设计单位同意严禁采用水下混凝土浇注。5)混凝土用粒径小于31.5mm的石子,水泥用强度等级42.5普通/复合水泥,坍落度57cm,用机械拌制。用塔吊吊装向桩孔
11、内浇注。混凝土下料采用串桶,深桩孔用混凝土溜管,桩上部钢筋部位仍应用振捣器振捣密实。(18)废渣泥浆外运:用专用汽车将挖孔废渣外运至规定存放地点存放,并进行环保处理。5 .挖孔桩施工的实验工作及桩基检测(1)混凝土灌注过程中,负责检查混凝土的各项指标。试验室负责监督施工队试验员进行混凝土试件的制作,并及时进行标准养护。混凝土试件的实验报告按监理工程师的要求进行。(2)桩基施工结束后,开挖系梁基坑,将桩头凿除,对桩身进行超声波检测。二、施工难点人工挖孔灌注桩施工的难点是对不明地质状况的处理,挖孔及护壁施工时以人工操作为主,有时地质状况的复杂变化是非常严重的。首先是地下水的影响,地下水位的控制可以
12、采用深井降水,但有时深井降水会引起桩位偏移甚至引起坍孔,因此在深井降水过程中必须密切观察地貌情况变化,如有异常情况,应立即停止施工,可采用在孔口周围压密注浆方法来防止土体沉降及位移。其次是地下流沙的影响,流沙对挖孔桩的影响可以说是最致命的,也是最难处理的,在挖孔过程中遇到流沙,流沙会从孔底大量涌出,会对孔底操作人员的生命构成威胁,同时大量的流沙流动会使周围的土力平衡发生变化,大量的水土流失会使附近的地质结构情况发生变化,严重的可能引起地表大范围沉降。在挖孔施工过程中一旦发现有流沙涌动的迹象,孔内操作人员应立即停止施工回到地面上,如确定孔底有流沙已经涌出,可以向孔内倾入适量水泥沙浆封底,如流沙涌
13、出速度很快可能产生不良影响,应先向孔内倒入大量的粗沙再注入适量水泥沙浆封底;封底稳定后,应立即组织人员加工桩径大小的钢护筒,将钢护筒壁上凿一些孔,加工好的钢护筒放入封底上,此进操作人员开始开挖,开挖的同时钢护筒会慢慢下沉,在钢护筒下沉的过程中必须根据实际情况从预先凿好的孔中向壁内灌入碎,如流沙涌动量大即钢护筒下沉速度过快,应停止开挖直到碎强度达到一定程度时方可继续开挖;当开挖至岩层一定深度时,可以说基本错过流沙层了,此时必须将钢护筒上端及下端固定,然后再继续下挖护壁。最后是强风化岩层的影响,在挖孔过程中进入强风化岩层时,岩层风化速度过快而护壁又跟不上可能会导致坍孔,所以在进入岩层时就应该准备好水泥沙浆,一边下挖一边将暴露出来的岩层用水泥沙浆抹面,以防止新鲜强风化岩层长期暴露在空气中而引起不良结果。人工挖孔灌注桩施工中的难点通过相应的处理措施是可以解决的,当然在施工中也不能忽视这些不良因素的出现,所以在施工时技术人员要时刻关注现场情况的千变万化,做好应急处理准备工作。