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文档简介
1、在陡坡地形上桥梁钻孔灌注桩施工工法GGG(浙)C1073-2008韩小华王玉富蔡益郎斯纪平徐发容(浙江省交通工程建设集团有限公司)1 前言在崇山峻岭之间的桥梁建设中,有时需要在徒坡上进行钻孔灌注桩施工,陡坡上与普通平顺陆地上的钻孔灌注桩施工相比,既有相似点又有不同点。陡坡上进行桩基施工存在着更多质量和安全隐患。我公司通过两个实际工程的建设,形成了陡坡上钻孔灌注桩施工工法,使用效果较好,得到了业主和监理的好评2 工法特点2.0.1该工法结合现场陡坡地质、山坡上地形情况,采用必要安全防护设施与措施,可确保陡坡上钻孔灌注桩的施工质量及安全。2.0.2该工法改变了以往对岩石破碎、松散的陡坡地形在桥梁桩
2、基施工前,需先进行锚桩加固处理的常规做法,节约了大量时间,确保了工期。2.0.3用钢板挡快、防护网及砼护坡替代耗物、耗财的锚桩处理方法对易滑坡、塌方坡面进行处理,节约了工程施工成本。3 适用范围本工法适用于自然坡率40°55°之间山坡上桩基施工,桩基直径控制在2.2m以内。4 工艺原理辿200:二厚40与预埋钢:板焊牢防护钢板钢管(三根)挂上防护网钢管支架图4-1钢板挡块、防护挂网与砼护坡该工法根据地质、地形条件,对不同程度的岩石破碎、松散的峭陡坡面,按其松散覆盖层的厚度和深度,结合桥梁桩基不同的桩径与入土深度,分段、分节对坡面进行受力验算,根据计算结果,在斜坡上设置钢板支
3、护、砼挡墙支护和挂网防护的方法,有效的预防了山体坡面的坍塌、滑坡和碎石的滚落,确保陡坡桥梁桩基的施工安全,保证桩基施工质量。5 施工工艺流程及操作要点施工工艺流程图(见5.1-1)平整场地设置钢板挡板与碇挡墙搭设钻孔平台安装钻机及钻孔钢筋笼制作与安放浇水下混凝土成桩检测图5.1-1施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1平整场地首先清除地表杂物,开挖工作平台,在山坡一侧按1:0.5放坡,并顶部放出1.2m宽平台,深度挖至系梁底标高,宽度为4m左右工作平台,在槽口顶部设置隔离截水沟,然后利用设计提供的导线点用座标法放出桩位。5.2.2 设置钢板挡板及砼挡墙5.2.2- 1用脚手架钢管结合毛竹片作
4、为支撑屏障,防护宽度为4-6m,上端打锚杆用于固定脚手架。若坡面较为破碎,可进行喷浆加固,确保施工安全。5.2.2- 2立模浇注40cm厚C20砼作护坡挡墙如图式形状,并在顶面预埋钢管与钢板,作固定防护钢板及支架用。在浇注砼前,插入一定数量的短钢筋,入土20cm,外露10cm,以增加摩擦系数,提高挡墙抗滑能力。图5.2.2-1)防护挡墙断面5.2.2- 3用1.5mX2.0m组合钢模板2块拼成,4mX1.5m防护钢板,其底部用预埋钢板焊牢。5.2.2- 4用钢管连接成防护钢板的支撑架(如图所示),底部与预埋钢管连接,与防护钢板接触处顶紧并焊牢,作防护钢板支撑桁架。5.2.2- 5在钢支撑顶,接
5、长三根钢管,高度lm,拉上防护网,同时在周边修建进水沟。5.2.3 搭设钻孔平台、埋设护筒5.2.3- l对于某些陡坡地形,如山体坡度大,山顶和山坡上危岩发育,因此完全开挖钻孔机工作平台困难故结合采用砌筑挡土墙,回填土层形成工作平台。5.2.3-2根据桩穿过的地质情况,选择用全站仪准确的放出桩位,制作和埋置护筒、制备泥浆。护筒采用可拆式钢护筒,直径比设计桩径大2040cm,入土埋深13m,高出地面0.3m,护筒就位时要求平面位置偏差小于5cm,倾斜度偏差小于1%,并要求稳固,以利导向钻头,保持水头,防止坍孔。5.2.3- 3备制泥浆泥浆具有排除钻渣,稳固孔壁和冷却钻具的作用。制备泥浆的粘土,应
6、选择水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土,经野外鉴定,具有下列特征的土,符合上述要求,可作为泥浆的原料。 .自然风干后,用手不易掰开捏碎; 干土破碎时,断面有坚硬的尖锐棱角; 用刀切开时,切面光滑,颜色较深; 水浸湿后有粘滑感,加水和成泥膏后,容易搓成直径1mm的细长条,用手揉捻,感觉砂粒不多。浸水后能大量膨胀; 胶体率不低于95%; .含砂率不大于4%; 制浆能力不低于2.5L/Kg;5.2.4 安装钻机及钻孔5.2.4- 1选择用全站仪准确的放出桩位,机定位时,钻头中心与桩位中心在同一垂线上,偏差小于2cm,钻机安放应平稳、牢固。5.2.4- 2钻机就位,摆平对中,支垫牢固,等泥浆泥浆输入道
7、孔内一定数量后,方可开始钻孔。钻孔时要根据地质层次控制钻进速度,泥浆比重及孔内水位,做好详细的钻孔记录。钻孔时应对桩位、孔径、深度、倾斜度等随时进行检测,到设计标高后,经监理工程师验收合格后进行清孔。钻孔过程中,护筒内的泥浆定面,应始终高出地下水位至少1m以上。5.2.5 清孔清孔采用抽浆法进行清孔,在清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。清孔必须彻底,严禁用加深孔底深度的方法代替清孔,其各项性能指标均需符合设计规范要求。清孔完毕后,自行进行检孔器检测孔径和检查沉淀的厚度,然后请监理工程师验收合格后,立即进行钢筋笼及导管安放和水下砼浇注。5.2.6 钢筋笼制作、运输、安放钢筋笼必须按设计图纸
8、制作,符合技术规范要求。钢筋笼定位准确后固定,严格控制钢筋笼标高。钢筋笼按加劲筋成型法制作。当钢筋骨架长度在6m以内时,采用两部平车直接固定、运输,用装卸车牵引;超过6m时,在两部平车上加托架,在骨架内加支撑,确保钢筋骨架不变形,装卸车牵引时要平稳。钢筋骨架采用吊机起吊、就位,起吊时要保证骨架不变形,一点骨架的下部,第二点骨架长度的中点到上三分点之间)。就位时要徐徐下放,严禁摆动碰撞孔壁,钢筋骨架安放好后,严格控制骨架的中心位置,钢筋骨架的标高与设计标高相符,偏差不得大于5cm,并牢固定位。5.2.7 水下砼拌和、运输、浇注待钢筋笼放好后,接着立即进行水下砼灌筑工作。砼宜由砼集中拌和场提供。砂
9、、石料采用自动计量系统,计量准确,砼用搅拌车运输,搅拌车数量应满足混凝土灌注速度要求。为保证砼灌注质量,严格控制砼和易性和坍落度,坍落度宜控制在18-20cm。5.2.7- 1首批砼的灌注应满足导管(管径0.25m)埋深(21m)5.2.7- 2在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2-6m。5.2.7- 3在灌注过程中,应经常测探孔内砼面的位置,及时调整导管埋深。水下砼灌注时,必须连续进行,尽量减少拆导管的时间。5.2.7- 4灌注的桩顶标高比设计标高高出0.5m以上,以便凿除桩头弱砼,保证桩的质量。凿除时,必须防止损坏桩身。5.2.7- 5灌注过程中注意事项:、导管下入孔内前一定要检查其密封
10、性等质量情况,连接法兰安放密封圈,螺铨紧固牢靠。(2)、漏水或变形严重的不合格导管不得使用。、按规定取料、做试块、测定坍落度。、随时检测孔内砼面标高,掌握埋管情况。、当埋管达到一定长度时,应起管拆管,起管后应保持导管的埋置深度不少于2m。、当灌注到接近桩顶标高时,应立即通知搅拌人员,控制砼搅拌数量,并准确测定砼面高程,计算所需砼数量。、当砼达到一定强度时开挖基坑,凿除桩头进行桩基检测,检测率和方法满足设计要求。、施工中使用的仪器、设备均配齐,并事先检修和及时校验,导管做好泌水试验,防止施工过程中发生机械故障和意外事故,影响工程质量。、对常见的事故以预防为主,并准备一切应急措施所需的设备等。5.
11、2.8 成桩检测5.2.8- 1成桩检测的内容主要包括:检验桩长、混凝土强度;检测桩身缺陷、位置,判定完整性类别;检验灌注桩桩底沉渣、桩端岩土性状;检测桩基的承载能力。5.2.8- 2检测方法主要有钻孔取芯法、埋管式声波透射法、高低应变动力检测法和桩基静载试验。6、机具设备序号设备名称型号单位数量用途1钻机HJS系列台3钻孔2吊机25T台1吊装3空压机红五环7/7台1清理桩头4电焊机AXT-300台3制、下钢筋笼5钢筋截断机CQ40台1制钢筋孔6泥浆泵3PNL台1泥浆循环7拌和机HZS75台1砼浇筑8全站仪Topcon台1桩位确定7、质量控制与标准7.1 质量标准7.1.1普通混凝土配合比设计
12、规程JT041-2000;7.1.2公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000;7.1.3公路工程技术标准JTGB01-20037.1.4公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-20047.1.5公路工程基桩动测技术规程JTG/TF81-0120047.2 质量控制措施7.2.1 护筒埋设质量要求主要控制护筒尺寸、平面位置和埋设垂直度三项指标,并对护筒采取陡坡防滑措施。7.2.2钻孔过程中应合理控制钻进参数及泥浆指标。7.2.3成孔检测采用超声波成孔检测技术,以缩短检孔时间,减少侧向孔壁坍塌风险。7.2.4钢筋笼制作要符合设计和规范要求;下放与安装易采取直螺纹机械连接,以保证质量、缩短时间。
13、7.2.5水下混凝土应由搅拌站集中搅拌,泵送灌注;灌注过程要求连续,不得中断;灌注过程中,质检员全程旁站,避免人为原因造成质量问题。8、安全措施9.1 陡坡施工,施工人员必须配有安全绳。工作平台周围应有防岩体崩落、石块滚落措施。9.2 施工人员应认真贯彻执行安全生产规程中的各项规定,加强现场安全教育工作。增强职工的安全意识,建立安全生产交底制度,要针对施工内容进行交底,并作书面记录。9.3 工程施工中,当班的项目管理人员、各工序责任人,应定期和不定期对施工的机械设备、测量计量仪器具的维护、磨损、连接和状态偏离等状况进行检查和技术复核。及时对机械设备进行保养、维修。9.4 起重吊装设备使用前,均
14、应按程序进行检查和试运转验收,确认合格后报监理鉴认批准再投入使用。9.5 施工员起重工要对投入的起重吊装设备新旧程度、起重能力及司机的熟练程度有所了解,严格遵守“十不吊”规定。9.6 起重吊半设备旋转范围内严禁站人。平台上施工时,沿吊车行走路线铺设路基板。9.7 孔口用钢筋网片或木板铺盖,防止人和物掉入其中。对现场危险区、泥浆池周围设立防护栏,作为泥浆循环用的护筒周围拉上三角旗予以警示。9.8 灌桩结束后若要求填埋的,则对桩孔用规定填料四周对称回填,回填时将溢出的泥浆引至泥浆池中,直至桩孔回填物高出地面,并作好醒目标志。9.9 应制定施工现场用电安全措施,安装、维修或拆除临时用电设施必须有证专
15、业电工进行。9.10 施工现场所有电器设施都应做好接地保护。施工现场所有电线电缆均应与平台做好绝缘保护。9.11 电器安装全部完成后应试运转,包括对双电源的切换试验成功后才能正式使用。9.12 施工用安全设施、设备,包括安全帽、安全带等劳动防护用品须经检查,验收通过准予使用。9、环境保护措施建立环境保护责任制度,采取有效措施,防止生产建设过程中产生废水、废渣、噪声等对环境产生的污染和危害。10.1 建立环境保护机构,有项目部派专人负责。10.2 建立学习教育制度,组织学习环境保护法。10.3 结合桩基施工工程的特点,采取具体措施:10.3.1弃土、弃渣按规定地点对放。10.3.2避免破坏农田排
16、灌系统。10.3.3 泥浆、废水等处理要妥当,经检验符合标准后再排放。10.3.4 施工时尽量降低噪声,噪声较大的施工机械避免夜间作业。10、资源节约该工法改变了以往对岩石破碎、松散的陡坡地形在桥梁桩基施工前,需先用锚桩对坡面进行加固处理而且工期较长,采用该工法施工后,节约了大量时间,加快了工程施工进度,确保了工期。采用钢板挡快、砼护坡及挂设防护网替代耗物、耗财的锚桩处理方法对易滑坡、塌方陡坡坡面进行处理,节约了材料和人工费用。11、效益分析该工法改变了以往对岩石破碎、松散的陡坡地形在桥梁桩基施工前,需先用锚桩对坡面进行加固处理而且工期较长,采用该工法施工后,节约了大量时间,加快了施工进度,发
17、挥了较好的进度效益。采用钢板挡快、砼护坡及挂设防护网替代耗物、耗财的锚桩处理方法对易滑坡、塌方陡坡坡面进行处理,节约了工程施工成本,取得了较好的社会效益和经济效益。2、工程实例实例一:黄衢南高速公路A5合同江山峡口大桥由浙江交工路桥建设有限公司承建,采用本工法施工。峡口大桥位于江山市峡口镇东侧,在K135+047K136+020之间跨越江山港。峡口大桥全长左、右幅平均约960米,桥梁宽度25.5米,合同造价约7000万;设计荷载公路一级,设计洪水频率1/100。桥梁结构为左幅15*30+12*40,右幅16*30+12*40,其中40m跨采用预应力砼先简支后刚构T梁,30m跨采用预应力砼先简支后连续T梁;下部为106根直径1.8米和2.0米的柱式墩,墩柱高度25-30米;基础为106根直径2.0米和2.2米桩基础。该桥1-9号左幅桥墩位于K135+050K135+450段山体边坡,线路横坡较陡,自然坡率3751°。根据地质勘察资料要求,施工时尽量不拢动,因地质状态随时间和气候和影响和变化,可能产生山体滑
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