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铁路工程钻孔桩、水下砼灌注作业指导书

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铁路工程钻孔桩、水下砼灌注作业指导书
   一、施工准备
   平整场地,整修道路,满足设备停放和进出要求。
   其后进行桩位放样及复核。根据设计图纸的测量坐标及现场三角控制网,用全站仪和钢尺,定出桩位中心,测放出孔位桩及护桩。经复核无误、监理工程师认可后,交桩基队,并注意保护现场桩位。
   二、钻孔桩基础施工
   (1)护筒制作与埋设
   护筒采用5mm钢板焊接成高2m、内径1.2m、1.4m整节式钢护筒,焊接要牢固不漏水。护筒顶端留有高400mm、宽200mm的出浆口。全桥制作内径1.2m、1.4m各2个护筒倒用。
   埋设时,护筒顶面要高出地面0.3m,采用挖孔埋设。即在桩位处开挖直径比护筒大40cm(即1.6m、1.8m)的圆孔,坑底深与护筒底面平,坑底加以夯平,然后埋设护筒,四周回填粘土,并分层对称夯实。护筒斜度允许偏差1%。
   (2)泥浆的制作
   泥浆池或沉淀池每墩或数墩设置一处,利用人工或机械挖坑,并于护筒口处开挖泥浆沟通至沉淀池。
   制浆前,先把粘土尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时,可将打碎的粘土直接投入套管内,使用冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。钻孔前,在地面上分别开挖沉淀池、泥浆池及泥浆流槽。
   (3)钻孔
   钻孔操作质量和安全应注意事项:
   钻孔桩施工中必须严格按照质量和安全操作规程进行,要预防钻孔事故的发生,确保施工质量和安全。
   ①钻机安置应保持稳定,不得产生位移和沉陷。钻机钻架的位置要安装正确,使转盘、底座平整。钻头或钻杆中心秘护筒顶面中心的偏差不大于5cm。
   ②钻孔时,孔内水位高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。开始钻孔时,应稍提钻杆,在护筒内旋转造浆,开动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后以低档慢速开始钻进,使护筒脚处有牢固的泥皮护壁,钻至护筒脚下1m后,方可按正常速度钻进。
   ③在钻进过程中,应注意地层变化。对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量。在粘性土中钻进,选用尖底钻头,中等转速,大泵量,稀泥浆,进尺不得太快。
   ④钻孔过程中不得停钻,一次成孔。每进尺5~8m,应检查钻孔直径一次,作好每根钻孔桩的钻孔施工记录,对每段土质都应取样。钻孔达到设计深度后,应对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查,并按规范填写钻孔记录表,孔位偏差不大于10cm。
   ⑤同一墩、台相邻两孔不得同时施工,须待先灌筑的混凝土强度达到设计强度的50%后,方可开钻施工邻孔。以避免相邻孔壁坍塌或影响邻孔已灌筑混凝土的凝结。当一孔施工完毕,应施工对角钻孔桩。
   ⑥钻孔异常处理
   a、钻孔中发生坍孔后,应查明原因和位置,进行分析处理。坍孔不严重的,可加大泥浆比重继续钻进;严重的回填重钻。
   b、出现流砂现象后,应增大泥浆比重,提高孔内压力或用黏土块作成大泥块或泥砖投下。
   c、弯孔不严重时,可重新调整钻机或卡杆继续钻进。发生严重弯孔、梅花孔、探头石时,应回填修孔,必要时反复几次修孔。
   d、出现缩孔时,可提高孔内泥浆面或加大泥浆比重采用上下反复扫孔的方法,恢复孔径。
   e、发生卡钻时,不宜强提。应查明原因和钻头位置,采取晃动大绳或钻头以及其他措施,使钻头松动后再提起。
   f、发生掉钻时,应及时摸清情况,查明原因,采取措施,尽快处理。如钻头被埋住,应首先清除泥砂,再进行打捞。
   (4)清孔
   清孔要求:钻孔达到设计标高,经终孔检查后,即应立即进行清孔。其目的在于使沉淀层尽可能减薄,提高孔底承载力,确保灌筑混凝土的质量。
   清孔采用换浆法,及时向孔内注入清水或新鲜泥浆,保持孔内水位,避免坍孔。换浆法的清孔时间,以排出泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近为度。在灌筑水下混凝土前,磨擦桩孔底沉碴厚度不得大于20cm。注意不得用加深孔深来代替清孔,必须认真操作。
   (5)钢筋笼制作与吊装
   钢筋笼制作:钢筋笼应根据设计图纸制作,按图施工。由于吊装高度的限制,可分为两节制作,在吊装过程中再焊接成整体,以便一次整体吊装安设就位,焊接时,主筋内缘应光滑,钢筋接头不得侵入主筋内净空,钢筋笼下端应整齐,用加强箍筋全部封住不露头,使混凝土导管能顺利升降,防止与钢筋笼卡挂。钢筋接头质量符合规范和设计要求。
   钢筋笼吊装就位:起吊时,吊点位置应恰当,以保证钢筋笼起吊不变形。起吊应对准孔位轻放、慢放,若遇阻碍,可徐起徐落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。下放过程中,要注意孔内水位变化,如发生异样,马上停止,检查是否坍孔。钢筋笼入孔后,要注意钢筋笼轴线是否一致,并牢固就位,使钢筋笼底部处于悬吊状态下灌筑水下混凝土,防止灌筑水下混凝土过程下落或被混凝土顶托上升。当灌筑完毕,待桩上部混凝土初凝后,即解除钢筋笼的固定措施,以便钢筋笼随同混凝土收缩,避免粘结力的损失。
   三、水下混凝土灌注
   钻孔应经成孔质量检验合格后,方可开始灌注工作。灌注水下砼是钻孔桩施工的关键工序。
   混凝土的配制除应符合设计要求和《桥涵施工技术规范》的规定外,从气温、水泥品种、砼标号、水灰比、坍落度、外加剂等方面控制砼的初凝时间,使每根导管的砼灌注工作,在该根导管首批灌注的混凝土初凝以前完成。砼罐车运输,泵送灌注。
   (1)灌注前,应再次核对钢筋笼标高,导管下端距孔底尺寸、孔深、泥浆沉淀厚度、孔壁有无坍塌现象,如不符合要求,应经处理后方可开始灌注。灌注工作应迅速,防止坍孔和泥浆沉淀。灌注所需混凝土的数量,约为设计桩径体积的1.3倍左右。
   (2)灌筑水下混凝土时,导管上的漏斗一定装足混凝土数量(初存量),一旦放下时,应保证首批混凝土压出管内之水并将导管埋入混凝土的深度不小于1.0m。水下砼连续浇筑,不得中途停顿。
   (3)随灌注随提升导管,注意提管速度不得过快或过慢,过快容易引起漏水,过慢容易将导管埋入混凝土内过多,使提升导管困难,易造成断桩。在任何时候,导管埋入混凝土深度不得小于1m,严格控制在2~4m内。
   (4)在灌注过程中,设专人用测绳测量水下混凝土面的准确位置,控制导管埋入深度,并按规范作好水下砼灌注记录。混凝土灌注面标高要高出设计标高0.8m~1m,以便清除浮浆,保证桩顶设计标高。
   (5)浇筑过程中,当因导管漏水或拔出砼面、机械故障、操作失误或其他原因,选成断桩事故时,应予重钻或会同有关单位研究补救措施。
   在灌注砼时,每根桩均按规定制作砼试块,并妥善养护,强度测试后,填写试验报告表。有关砼灌注情况,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,以便及时总结经验,指导下一根桩的施工。桩的荷载试验应按监理工程师的要求编制施工设计及工艺,经监理工程师审批后方可实施。
   砼浇注时,砼的温度不应低于5℃,当气温低于0℃时,灌注砼应取保温措施,夏季时砼入模温度不得高于30℃且不得高于气温。
   具体步骤:
   ⑴混凝土采用自动计量拌合站拌和,混凝土输送泵输送。混凝土坍落度控制在18~22cm。
   ⑵导管吊装前先试拼,并进行水密性试验。接口连接牢固,封闭严密,同时检查拼装后的垂直情况与密封性,根据桩孔的深度,确定导管的拼装长度,吊装时导管应位于桩孔中央,并在灌筑前进行升降实验。
   ⑶首批混凝土泄放。在漏斗下口设置钢片档板,当漏斗内储足首批灌筑的混凝土量后用吊车提起钢档板,使混凝土猝然落下,迅速落在孔底并把导管裹住,保证首批初灌混凝土将导管埋深不小于1m。
   ⑷灌筑应连续进行,一气呵成。边灌筑混凝土边提升导管和边拆除上一节导管,使混凝土经常处于流动状态,提升速度不能过快,提升后导管的埋深不小于2米。
   ⑸灌筑到桩身上部5米以内时,可以不提升导管,待灌筑至规定标高才一次提出导管,拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度。
   ⑹为确保桩顶质量,在桩顶设计标高上加灌0.8~1.0m。