首件桩基总结修改后.docx
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首件桩基总结修改后
G106京广线东明黄河公路大桥改造工程
钻孔灌注桩首件
成果总结报告
山东黄河工程集团有限公司G106京广线
东明黄河公路大桥改造工程第一标段项目经理部
二〇一五年三月
东明黄河公路大桥改造工程钻孔灌注桩首件总结
为全面展开一合同段桩基施工,我标段在主桥58#墩58-4#桩进行了桩基首件施工,设计桩长为84m。
根据首件桩基施工方案,我部于2015年3月20日12时整开始进行钻孔桩施工,3月26日下午16时10分终孔验收,钻孔时间为148小时,于3月27日23时20分开始灌注混凝土,28日5时10分完成灌注,灌注时间共计5小时50分钟。
之后项目部相关技术人员根据实际施工过程控制,进行了首件桩基施工总结,并获得了宝贵的施工工艺参数,为全面展开桩基施工提供了依据。
现总结如下:
一、首件施工目的和依据
通过首件桩基施工我们确定如下数据及项目:
1、回旋钻机施工工艺的可行性;
2、确定封底混凝土的数量;
3、确定混凝土导管底与孔底适宜的距离;
4、确定钢筋加工及分节安装的时间;
5、最佳的机械组合和施工组织;
6、确定适宜各种钻机钻孔作业的地质情况,并作出合理的施工安排;
7、压浆管合理布置。
试桩施工依据:
1、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
2、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-2004)
3、《中华人民共和国环境保护法》(189.12.26)
5、G106京广线东明黄河公路大桥改造工程两阶段施工图设计
二、施工人员及设备配置情况如下
1、参加施工的主要人员
首件桩基施工技术、质检、试验和施工人员共有30人,其中技术、质检和试验人员共8人,管理人员2人,施工人员有20人,均具有较丰富的施工管理和现场检测控制经验。
2、机械设备
名 称
型 号
性 能
数 量
备 注
回旋钻机
GF300
良好
2
挖掘机
220型
良好
1
挖掘机
CAT320B
良好
1
吊车
25T
良好
1
电焊机
BX1-500
良好
4
装载机
40L
良好
1
切割机
2.2KW
良好
1
三、地质情况
地质情况对比:
四、首件桩基施工过程控制
4.1钻孔施工采用GF300回旋钻机,施工工艺见“钻孔桩施工工艺流程”。
钻孔桩施工工艺流程
4.2施工方案
4.2.1场地平整:
将施工现场进行清理,确保施工5米范围内无影响施工杂物,经复测护筒顶标高61.209m,推算设计孔深87.709m。
4.2.2桩位测量及埋设护筒
根据桩基布置情况导引测量控制点,控制点设置钢护筒进行保护,以备校核桩位之用,并用红油漆标注清楚点号。
桩位测放后,先用ϕ16钢筋作四角护桩标志,经复测后,先开挖2m,然后把护筒放置居桩位中心,采用50T履带吊振动下沉护筒,护筒高出地面0.3m,并把四角控制桩引到护筒上并用十字线标明钻孔的中心,钻机据此对正孔位。
护筒直径大于设计桩径40cm,周围0.3m范围内,夯填粘土,借助粘土压力作用,保持护筒稳定、保护孔口地面。
护筒埋设时,其中心线与桩位中心线的允许偏差不大于20mm,并保证护筒垂直,护筒埋置深度6.08m。
4.2.3泥浆配置
准备足够数量的造浆原材料。
泥浆的配合比为1Kg聚合物加1000Kg水。
现场在58#-59#墩中间靠近58#墩位置设置泥浆池与沉淀池,泥浆池、沉淀池的尺寸分别为10*6*4m和4*6*4m(长*宽*高),可以满足现在施工的需要,泥浆池四周采用上层钢管+安全网进行围挡,并挂设“泥浆池威胁请勿靠近”的警示牌,泥浆可以循环利用,沉渣清除外运至指定弃渣场。
施工中采用的泥浆指标如下:
泥浆比重为1.15~1.20,入孔泥浆粘度为17s-20s。
4.2.4钻机就位
钻机安装就位之前进行检查和维修,钻机对位与设计钻孔中心位置准确,量测护桩之间的距离并记录,方便中间过程的校核,钻进距离超过护筒底2m后开始注入泥浆护壁,开始钻孔作业。
4.2.5钻孔
粘土地层回旋钻钻进速度较快,注意及时补充泥浆护壁。
根据仪表的显示,及时调整钻进的速度,并严格控制钻孔的垂直度,取出的渣土达到一定量,立即安排运输车将渣土运至指定位置。
孔深达到70m后进入灰褐色亚粘土(标高-8.30,含姜石)后进尺速度开始减慢,两天后进入灰黄色中砂后终孔,通知总监办、设计院、业主进行现场确认渣样,用塑封袋留样并做好对孔深的记录。
4.2.6清孔
清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合要求。
钻孔达到要求深度后按设计及规范要求检测孔位、孔径、孔深、垂直度,各项指标符合要求后立即进行清孔。
测量沉渣及泥浆指标符合要求时停止。
4.2.7钢筋笼制作、安装
1、钢筋笼制作
钢筋笼的材料具有质量证明书,剥肋滚轧直螺纹机械连接接头有试验检查报告,其检查结果均符合设计及规范要求。
钢筋笼大于等于25mm的主筋采用机械连接,箍圈加强筋采用焊接,同一断面内的钢筋接头不得超过主筋总数的50%,两个接头的间距不小于主筋直径35d范围且不小于500mm。
套筒采用塞规进行验收,钢筋接头套丝完成后用砂轮机将毛刺进行磨除,采用环规进行验收合格后再进行连接。
钢筋笼制作在台架上进行,保证其圆度和主筋间距符合设计要求。
加强筋与主筋连接采用焊接。
两节钢筋笼之间采用焊接连接,钢筋搭接长度不小于钢筋直径的10倍,现场采取的搭接都大于25cm,保证来钢筋的连接质量。
钢筋笼的保护层厚度为7.5cm,为保证钢筋笼保护层厚度,在钢筋笼主筋上设置定位钢筋,沿钢筋笼均匀分布。
声测管安装6根,比设计增加2根,均匀沿钢筋笼布置,并绑扎在钢筋笼内侧,底部用U型管连接,形成闭合回路。
桩基灌注完成后,24h内用压浆泵清水加压通管。
每个桩3个压浆回路。
位置布局详见附图。
2、钢筋笼安装
钢筋笼吊装时为防止孔壁坍塌垂直入孔、徐徐下放,入孔后不宜左右旋转。
若遇阻碍停止下放,查明原因进行处理。
严禁猛提猛落和强制下放。
在孔口接长钢筋笼时,上、下主筋位置对正,保证钢筋笼接长后上下段的轴线在同一直线上,不得出现转折。
在孔口有可靠的支撑及固定,确保钢筋笼不上浮或下沉。
3、钢筋笼吊放入孔的位置容许偏差符合下列规定:
①钢筋笼中心与桩孔中心偏差不大于100mm
②钢筋笼底面高程控制在±100mm内
4.2.8砼灌注
1、导管
钢导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。
导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相一致,现场准备的导管直径为30cm。
导管管节长度:
中间为3m等长,底节为4m。
导管使用前进行水密承压试验,满足要求。
导管组装后轴线偏差不宜大于10cm,在安装前检查密封圈的完整性,并在导管上进行编号。
在灌注混凝土开始时,导管底部至孔底留有40cm的空间。
导管上口设置储料漏斗,漏斗底口设置可靠的隔水设施。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。
导管接头法兰盘采用螺旋丝扣型接头,松紧适度,两个法兰盘间用橡胶垫圈,保证接头的密实性。
2、二次清孔
浇筑水下混凝土前检查沉渣厚度,沉渣厚度满足设计要求(现场实测为17.2cm)。
若沉渣厚度超出规范要求,则进行二次清孔。
3、灌注
①首批封底混凝土
控制首批混凝土的灌入量,使导管埋入混凝土的深度不少于1m(计算按1.1m);首批混凝土的灌入量由以下公式确定
V≥π(H1+H2)D2/4+πh1d2/4
V-灌注首批混凝土所需数量(m3)
D-桩孔直径(m)
H1-桩孔底至导管底端间距(m)
H2-导管初次砼埋置深度(m)
d-导管内径(m)
h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,
导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)
压力所需的高度(m),即h1=HWγW/γC
HW井孔内水或泥浆的深度(m);
γW井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);
γC混凝土拌和物的重度(取26kN/m3)。
首桩桩长为87.709m,桩径为2m的灌注桩,计算其首批混凝土的最小灌入量如下:
h1=HWγW/γC=(87.709-1.5)x1.08/26=3.58(m)
=3.14x22x(0.4+1.1)/4+3.14x0.32x3.58/4
=4.96(m3)
②开阀
打开漏斗阀门,放下封底砼,首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算出导管内砼埋置深度,符合要求,即可正常灌注。
4、水下混凝土浇灌及导管的控制
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注,灌注开始后,紧凑连续地进行,严禁中途停工。
在灌注过程中,防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测探不准确;注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除;导管的埋置深度控制在2~6m。
同时经常测探孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深。
导管提升时保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。
拆除导管动作要快,时间一般不超过15min。
要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。
已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。
在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后续混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量(计算时将导管内的混凝土数量估计在内),通知拌和站按需要数拌制,以免造成浪费。
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。
在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大,粉煤灰可能上浮堆积在桩头,加灌高度考虑此因素,为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上加灌1m,以便灌注结束后将此段混凝土清除。
在灌注混凝土时,首根桩留取五组试件。
换工作班时,每工作班都制取试件。
试件施加标准养护,强度测试后填写试验报告表。
有关混凝土灌注情况;在灌注前进行坍落度、入模温度等检测;在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等,指定专人进行记录。
为防止钢筋笼下沉,必须等待砼初凝后再拆除孔口设施。
5、灌注砼测深方法
灌注水下砼时,经常探测孔内混凝土面至孔口的深度,以控制导管埋深。
如探测不准确,将造成埋深过浅,导管提漏;埋管过深拔不出或断桩事故。
测深用重锤法,重锤的形状是锥形,底面直径10cm,重量6kg,用绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下10-20厘米)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。
本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触砼顶面以前与接触砼顶面以后不同重量的感觉而判别。
测锤不能太轻,而测绳又不能太重,否则,探测者手感会不明显。
在砼顶面快接近桩顶,由于沉淀物增加和泥浆变稠的原因,容易发生误测,探测时必须要仔细,可采用钢管插拔碎石感觉法探测,并用灌注砼的数量作校对以防误测。
6、渣土清理
钻孔桩施工中,产生大量废弃的渣土,为了保护当地的环境,当渣土量达到一定数量时,派专车将渣土运往指定的堆放场地,并做妥善处理。
渣土堆放点周围用砖砌筑挡水坝,防止对周围环境产生污染。
7、注意事项:
清孔时向孔内补充低比重泥浆,保持孔内水头,防止坍孔。
不得用加大孔深的方法代替清孔。
各环节施工衔接紧密,缩短工艺间隔时间。
第一斗砼必须把导管下口埋入混凝土中不小于1m。
五、质量保证措施
5.1、放线
5.1.1利用全站仪对桩位进行放线,做好标记,开钻前请监理进行复测,桩位放线水平位置偏差不大于5mm。
5.1.2护筒的埋设
5.1.2.1护筒坚实,不漏水,护筒直径比灌注桩直径大40cm。
5.1.2.2护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实,护筒中心竖直线与桩中心线重合,护筒平面位置的偏差不大于50mm,护筒倾斜度不大于1%。
5.1.3开工前准备好泥浆,泥浆性能符合规范的要求。
5.1.4成孔后泥浆指标为:
相对密度1.03-1.10,粘度17-20s,含砂率小于2%。
5.1.5测量孔深、孔径、孔位和沉淀厚度,确保满足设计要求并满足规范要求后再进行下一步的工作。
5.2、成桩
5.2.1采用经试验合格的钢筋制作钢筋笼。
5.2.2钢筋笼不得上浮,钢筋笼的制作安装符合规范要求。
5.2.3砼连续灌注,严禁有夹层或断桩。
5.2.4灌注首批砼时导管距离孔底40cm,导管在砼中埋深不小于1m,灌注过程中,导管埋深不小于2m,且不大于6m。
5.3、资料及试件
5.3.1认真填写成孔、成桩及各工序的自检资料,及时汇总上报。
5.3.2砼试件抗压强度合格率达到100%。
六、数据收集分析
6.1扩孔
护筒标高为61.209米,桩底设计标高为-26.500米,设计孔深87.709m,终孔实测孔深为87.730米,超钻0.021米。
混凝土实际灌注量为303m3,设计混凝土量为293.55m3(包含桩顶超灌的1m),扩孔系数为:
实际浇注混凝土数量/设计混凝土数量=303/293.55=1.03。
6.2沉碴厚度
钻孔至设计标高后,对孔底进行清碴。
1、测量孔底沉碴厚度,采用换浆法清除孔底沉碴,直至满足要求为止(≤300mm)。
2、导管安装后,混凝土灌注前,再次测量沉碴厚度,不满足试验桩的要求时,再次清除孔底沉碴,含砂率小于2%,直至满足要求为止。
七、施工与环保的协调
环保和施工是和谐统一的,它们是互相促进的,当施工按环保要求实施时,我们的施工在文明施工、施工质量上是明显提高的;当环保提出更高的要求时,我们必须提高改进施工方法、工艺、同时也提高施工质量的过程。
八、总结
1、完工后各检测项目的检测结果满足规范及设计要求。
通过本首件桩基的施工和总结,我部认为可以用此方案指导全标段桩基础施工,后续的施工工艺将根据首件桩基的情况进行相的调整,加快桩基施工速度和质量。
2、钻孔
全液压转盘式回旋钻机进尺速度适中,保证泥浆良好的护壁作用。
与手把式钻机相比,操作时大大减轻了工人的劳动强度。
钻孔时采取反循环回旋钻进,所用泥浆量较少,清孔彻底且清孔速度快,泥浆可以循环利用。
钻孔时根据钻杆数量及吊绳计算孔深,保证孔深达到设计要求,但该钻机进尺速度较慢,58#-4桩基实际成孔用时148小时,大大影响施工进度,建议换取钻进速度较快的钻机。
3、下钢筋笼
1)现场控制情况:
钢筋笼对接采取焊接工艺,现场四台电焊机大大缩短连接时间,声测管安装时在钢筋笼做标记,保证安装后顺直,对接时采用带密封圈机械连接,以免在灌筑砼时进入灰浆,最后将管内灌满清水后封住顶口。
3)需解决问题及建议:
制作钢筋笼时必须进行钢筋笼试对接,确保两节钢筋笼接头位置对,钢筋接头位置用彩笔进行标记,上紧后用标记进行校核;钢筋笼分节长度都控制在20米以内,且分节均匀;钢筋笼全长86.055m,设计变更后钢筋笼实重15吨,现场25吨的汽车吊在伸臂28m的情况下最大起重量为9.5吨,在吊装第5节笼子时,需要另外的吊机辅助下放钢筋笼,钢筋笼下放全程用时11小时,严重影响下放钢筋笼速度,延迟混凝土灌注时间,延长空孔时间,增加质量安全隐患,建议换取更大吨位汽车吊。
4、下导管:
1)下导管前必须进行水密试验,采取管内注水冲压的方法检测导管的密封性能,加压1.8MPa检测导管,经检测导管水密性良好。
2)将导管编号,下导管时计算好所需导管节数,按顺序下导管,技术员旁站检查每节导管垫圈完好无损。
3)及时量取混凝土面的标高,计算准确的导管埋深,及时拆除导管确保埋深。
5、清孔:
清孔必须彻底,清孔采取正循环,清孔后及时灌注混凝土,防止首盘混凝土由于沉淀太厚难以封底。
清孔完成后泥浆泵降压时间过长,超过40分钟,混凝土的等待时间过长,影响混凝土的坍落度,建议在混凝土罐车到达现场前计算好时间提前降压。
6、混凝土灌注:
1)将灌注孔口旁垫至一定高度,因为首盘混凝土难下时,需向上稍微提动导管,罐车混凝土溜槽口距离下料斗最少80公分高度,这样可以防止提动导管导致混凝土下料不连续。
2)除严格控制首盘混凝土方量的同时,还要注意下面三点:
一、吊车由专人进行指挥,避免产生混乱;二、储料足够后,吊车升小钩时一定要迅速,给冲孔产生足够的动力,并及时补充混凝土;三、封底完成后,及时量测导管埋深,不要急于拆除导管,确保灌注质量。
3)灌注过程中要导管的拆除,遵循“先量后拆”的原则。
4)在砼浇筑达到超灌标高后,用测绳进行量测,再用合适长度的竹竿或钢管测探砼顶面是否有石子,确认无误时方可停止灌筑。
5)测算拌和站距离现场的距离,运输路上有情况及时通知拌和站和现场,避免运输车在路上停留时间过长,拌合站的联络由现场专人负责。
6)试验室派专人对拌合站进行监控,从原材料、外加剂到混凝土的拌和全程控制,配合比严格按照总监办审批的数据进行,保证混凝土的质量;拌和站及现场专人负责坍落度的控制,根据运输距离以及温度的情况进行进行调整,确保现场使用混凝土的和易性;首根桩灌注时发现,混凝土坍落度损失较大,从拌合站发出的混凝土,坍落度22-23cm左右,到达现场实际坍落度18-19cm左右。
影响灌注速度,增加灌注难度,建议严格把关石子等混凝土原材料,适当增加混凝土出站坍落度。
7)灌注过程中,发现有泥浆回流桩孔的现象,根结在于泥浆泵抽取泥浆速度太慢,建议换取单位时间抽取泥浆量较大的泥浆泵。
8)测量控制:
开钻之前严格履行报检程序,并辅助施工队做好护桩的引设工作,现场记录好护桩的相对位置,及时进行过程中校验;护筒标高、桩中心位置、护桩完整性等情况要进行阶段性的复核,如果出现位置偏差,及时进行矫正;做好开钻前控制点测量,过程中桩位复核及标高复核,确保桩基平面位置准确。
9)加强内部各部门、各环节的协调管理工作。
成孔后,拌合站因石子含土量大等原因不具备出料条件,对进度造成一定影响。
建议今后的工作统筹合理安排,防止类似的事情再发生。
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