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1、桥梁工程关健施工工艺控制本工程主要工程量为高架桥,从工艺、技术上讲,钻桩工艺、箱梁现浇工艺、预应力张拉、真空压浆工艺等施工工艺均较成熟,但从本高架工程所处位置、建设要求和特点,我单位认为必须加强质量控制,尤其是一些常见质量通病的控制,所以我们将一些桥梁工程中的易发生质量通病又影响较大的关键工艺作为工程的关键加强控制。一、桩基施工控制本次工程桩基直径1.Om15m,桩长最长74m,部分属于超长钻孔灌注桩,合理选择桩基设备确保桩基施工的质量及进度控制是本次工程能否顺利完成的关键。1)钻机的选择本次工程选用的钻机必须符合本地区地质条件且性能稳定、工艺成熟同时具有超长钻进的能力,我们根据地质报告及在本
2、地区类似项目的施工经验情况,拟长桩基采用循环钻机进行桩基施工,短桩基采用旋挖钻机施工。2)钢筋笼制作及安装钢筋笼制作制作钢筋骨架前,平整场地并作地基处理,平整度由测量控制在IOmm以内,台座长度以最长骨架长为基准。混凝土梁上间隔78m间距准确安置钢筋骨架定位框,以便钢筋骨架的定位,在端头设立IOmn1钢板加工的定位槽板,每一主筋均须安放到对应的定位槽内,保证两端面尺寸一致且主筋顺直。钢筋在加工场下料,单节钢筋笼长度为9m,整根钢筋笼骨架分节在台座上制作,每根主筋先用套筒连接好,防止断面接头错位并分节、分类编号。钢筋笼主筋间采用机械连接,加工钢筋接头的人员需经过专业培训合格后方可进行施工,钢筋接
3、头的加工应经过工艺检验合格后方可使用,每种规格的钢筋接头抗拉强度要满足设计要求,每个断面接头数量不大于50%o钢筋笼保护层采用定位滑块控制,钢筋笼内每2m设一道加劲箍筋,每道加劲箍筋周边均匀布设4个定位滑块,定位滑块采用16定位钢筋外侧焊接定位钢板设置。钢筋笼安装钢筋笼吊安钢筋笼按18米一节连接好后运到施工现场后,用汽车吊缓缓竖立吊起钢筋笼放入孔内,注意钢筋笼中心线和桩位中心线保持一致,同时在下落过程中,割除钢筋笼的“十”字形支撑,下放到最后一个“十”字形支撑时,穿两根横担(25型钢)搁在护筒上。钢筋笼接长吊起接长钢筋笼,主筋按原编号对准前节钢筋笼主筋,上下节主筋采用正反丝扣直螺纹机械连接。并
4、确保连接的长度满足设计强度要求(为母材的11倍以上)。3)泥浆循环系统为满足本工程施工对环保的要求,本桥将设置制浆池、储浆池、沉淀池,并设置相应循环设备或用循环槽连接,泥浆循环采用20cm的PVC管或钢管连接输送泥浆。开始制浆时,在泥浆池内制浆,然后放开闸门让泥浆经沉淀池流入储浆池内,储浆池的泥浆则通过泥浆泵和进浆管路泵入护筒内,然后利用出浆管路,使从井孔底悬浮钻渣的泥浆上升溢出护筒口再通过出浆槽流至沉淀池,在沉淀池将粗粒钻渣沉淀净化后再循环流至储浆池。须注意的是:泥浆从护筒口、出浆槽、沉淀池至储浆池均是依靠重力自流。因此,各处出浆口的标高要顺序降低,否则就不会流动。本次工程混凝土灌注桩全部采
5、用成品膨润土造浆,根据不同位置的土层要求造浆比例需得到监理及设计单位认可后方可施工。钻孔时孔内泥浆应始终高出孔外水位1O15m。钻硝沉淀后及时进行挖除,堆在场地内初步沥水后外运出施工现场。泥浆尽量考虑循环利用,以节省水资源。施工中严禁将泥浆排至边沟及农田内,避免淤塞河道及造成环境污染。4)钻孔灌注桩施工的应急处理为预防桩基施工过程中可能出现的事故,特制定本处理预案,施工过程中如果出现异常情况,应首先通知工程部门判明是否出现事故及事故类型,然后根据本预案执行紧急处理措施。常见的钻孔(包括清孔时)事故及处理方法分述如下:坍孔各种钻孔方法都有可能发生坍孔事故,坍孔的表征是孔内水位突然下降,孔口冒细密
6、的水泡,出渣量明显增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。坍孔原因a、泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。b、由于除渣后未及时补充泥浆(或水),或潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂粒等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。c、护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸蚀泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。d、在松软沙层中钻进进尺太快。e、提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。3水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。g、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆,使孔内水位低于地
7、下水位。h、清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。i、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。坍孔的预防和处理a、在松散的砂层中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。b、发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。c、如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂粒和黄土)混合物到坍孔处以上In12m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。d、清孔时指定专人补浆,保证孔内必要的水头高度。e、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。钻孔偏斜偏斜原因a.钻孔中遇有较大的孤石或探头石。b.在有倾斜的软硬
8、地层交界处,延面倾斜处钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。C.扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。d.钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。e.钻杆弯曲,接头不正。预防和处理a.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。b.钻头接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。c.在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进,或回填片、乱石冲平后再钻进。掉钻落物掉钻落物原因a.卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。b.钻杆接头不良或滑丝。c.电动机接线错误,钻机反向旋转,
9、钻杆松脱。d.转向环、转向套等焊接处断开。e.操作不慎,落入扳手、撬棍等物。预防措施a.开钻前应清除孔内落物,铁件可用电磁铁吸取。b.经常检查钻具、钻杆和联结装置。c.为便于打捞落锥,可在钻头上预先焊接打捞环、打捞杠,或在锥身上围捆几圈钢丝绳等。处理方法掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或塌孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻杆和钻锥,然后用打捞叉等工具捞取。扩孔和缩孔扩孔比较多见,一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因同塌孔相同,轻则为扩孔,重则为塌孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土
10、灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按塌孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者异常困难的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径较小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻二三次,直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。5)灌注事故的预防及处理灌注水下混凝土是成桩的关键性工序,灌注过程中应分工明确,密切配合,统一指挥,做到快速、连续施工,灌注成高质量的水下混凝土,防止发生质量事故。如出现事故
11、时,应分析原因,采取合理的技术措施,及时设法补救。对于确实存在缺点的钻孔桩,应尽可能设法补强,不宜轻易废弃,造成过多的损失。经过补救、补强的桩须经认真的检验认为合格后方可使用。对于质量极差,确实无法利用的桩,应与设计单位研究采用补桩或其它措施。导管进水主要原因a.首批混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋设导管底口,以致泥水从底口进入。b.导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。c.导管提升过猛,或测探出错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。预防和处理方法为避免发生导管进水,事前要采取相应措施加以预防。万
12、一发生,要当即查明事故原因,采取以下处理方法:a.若是上述第一种原因引起的,立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出,或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出,不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土,重新灌注。b.若是第二、三种原因引起的,视具体情况,拔换原管重新下管;或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入,导管插入混凝土内应有足够的深度,一般宜大于200cm
13、。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。坍孔在灌注过程中如发现护筒内泥浆位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,应怀疑是坍孔征象,可用测探仪探头或测深锤探测。如测深锤原系停挂在混凝土表面上未取出的现被埋不能上提,或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度,相差很多,均可证实发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水,孔内水位降低,或在潮汐河流中涨潮时,孔内水位差减小,不能保持原有静水压力,以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等,
14、均有可能引起坍孔。发生坍孔后,需查明原因,采取相应的措施,如保持或加大水头、移开重物、排除振动等,防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土;如不继续坍孔,可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止,坍塌部位较深,宜将导管拔出,将混凝土钻开抓出,同时将钢筋抓出,只求保存孔位,再以粘土掺砂砾回填,待回填土沉实时机成熟后,重新钻孔成桩。埋管导管无法拔出时称为埋管,其原因是:导管埋入混凝土过深,或导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过大,或因提管过猛将导管拉断。预防办法:应按前述要求严格控制埋管深度一般不得超过2m6m;加速灌注速度;导管接头螺栓事先应检查是否稳妥;提升导管时不可猛拔。灌短桩头灌短桩头亦
15、称短桩。产生原因:灌注将近结束时,浆渣过稠,用测探锤探测难于判断浆渣或混凝土面,或由于测探锤太轻,沉不到混凝土表面,发生误测,以致拔出导管终止灌注而造成短桩头事故。还有些是灌注混凝土时,发生孔壁坍方,未被发觉,测深锤或测深仪探头达不到混凝土表面,这种情况最危险,有时会灌短数米。预防办法是:在灌注过程中必须注意是否发生坍孔的征象,如有坍孔,应按前述办法处理后再续灌测深锤不得低于规范规定的重力及形状,如系泥浆相对密度较大的灌注桩必须取测探锤重力规定值。重锤即使在混凝土坍落度尚大也可能沉入混凝土数十厘米,测探错误造成的后果只是导管埋入混凝土面的深度较实际的多数十厘米;而首批混凝土的坍落度到灌注后会越来越小,重锤沉入混凝土的深度也会越来越小,测深还是能够准确的。二、大跨径连续箱梁质量控制本工程主线箱梁跨越主要路口采用大跨径连续箱梁施工,是整个高架桥工程的重要组成部分,主要保证高架桥的质量安全,就必须从各方面保证高架桥大跨径变截面连续箱梁施工的质量。1)钢筋骨架和预应力的制作和安排普通钢筋的施工a.箱梁钢筋骨架受力钢筋接长时避开受力较大处,并按施工技术规范要求接头错开布置,同一断面内的钢筋电焊接头不大于全部钢筋接头数的1/3,骨架钢筋的制作遇到同一截面钢筋相冲突时,服从细钢筋让位于粗钢筋,分布筋让位于受力筋的