1. 鋼管樁打樁如何施工
一、鋼管樁運輸、堆放
將由專業廠家加工的10米-20米長的Φ50cm的鋼管樁,直接用運至工地即可,根據現場施工進度組織分批運送至工地,避免鋼管樁擠占場地。鋼管樁運輸過程堆放按沉樁順序可採用多層疊放,各層墊木位於同一垂直面上,管樁的疊放層數不易超過三層,以保證堆放安全。鋼管樁起吊、運輸和堆存過程中須避免因碰撞等原因而造成管身變形的損傷。注意在鋼管樁沉放前再次檢查管節焊縫。
二、鋼管樁沉放
沉放前先計算出每條鋼管樁的坐標,在兩岸大堤上針對各樁分別布置一條基線,基線上的每一個觀測點用全站儀精確測量其坐標位置,並用水準儀測出其高程;然後計算出每一根樁上觀測點的坐標及交會角,並匯總成表供觀測沉樁使用。沉放時在正面布置一台全站儀觀測定位,側面設置兩台經緯儀校核。
鋼管樁沉放使用45KW振動錘,能提供額定振動力為45t,可以滿足本工程的要求。起吊設備採用30t起重船。起重船拋錨定位後,先期依靠鋼管樁重力插入覆蓋層中,上部用纜繩綁在吊船邊,待樁身有一定穩定性後,再利用浮吊吊上振動沉樁機夾住鋼管樁,開始振動沉樁機振動下沉鋼管樁到位。鋼管樁逐排沉放,一排樁沉放完成後再移船至另一側。
三、鋼管樁沉放應注意:振動錘中心和樁中心軸應盡量保持在同一直線上;每一根樁的下沉應連續,不可中途停頓過久,以免土的摩阻力恢復,繼續下沉困難。沉放過程加強觀測,鋼管樁偏位不得大於10厘米,垂直度不得低於0.1%。
四、鋼平台搭設
鋼管樁沉放完畢後,開始進行鑽孔平台型鋼布設,其具體步驟如下:
各鋼管樁在順水流向適當位置開口,割平鋼管樁頭安裝已拼接好的I45工字鋼橫梁,與鋼管樁(開口)壁點焊→澆注各鋼管樁樁頭C15砼,使I45橫梁嵌固在樁頭中→安裝I36工字鋼分配縱梁,並與I45橫梁焊接(設加勁板)→在「井」字樑上鋪設δ=10mm厚鋼板,加設安全欄桿。
五、平台施工開始時即設置安全標示,懸掛夜間紅燈示警等導向標志,並打設鋼管樁防撞墩,以策安全。
2. 大跨徑橋梁基礎高潮汐深水大直徑鑽孔灌注樁施工
下面是中達咨詢給大家帶來關於大跨徑橋梁基礎高潮汐深水大直徑鑽孔灌注樁施工,以供參考。
0引言
隨著高速公路、鐵路建設的飛速發展,大跨徑橋梁基礎採用大直徑深水鑽孔灌注樁應用廣泛,如何保證高潮汐、深水、大直徑鑽孔灌注樁施工質量至關重要,本文通過對廈漳高速公路漳州段擴建工程ZA4合同段主跨120號,121號墩直徑為2.5m的高潮汐深水大直徑鑽孔灌注樁施工進行研究,確保樁基的施工質量。
1工程概況
廈漳高速公路漳州段擴建工程ZA4合同段為南港特大橋的一部分,主跨跨九龍江南港水域上部採用(85+150+85)m預應力混凝土連續剛構箱梁,下部採用六棱形大體積混凝土承台(1個半籃球場大),基礎採用16根直徑為2.5m鑽孔灌注樁基礎。鑽孔灌注樁120號墩最長為92.0m、摩擦樁,121號墩為嵌岩樁、樁長為74.0m,南港特大橋跨九龍江南港河段為感潮河段,潮流為往復式半日潮流,最大水深16.0m,設計最高通航水位4.78m,最低通航水位-2.6m,潮差最大為7.38m。鑽孔灌注樁施工採用搭設鋼棧橋及鑽孔平台,埋設鋼護筒、沖擊鑽成孔的施工方法。
2施工准備
1)進場後根據現場實際情況確定高潮汐深水大直徑鑽孔灌注樁施工方案,在保證三通一平的條件下,各種材料進場。
2)各種施工機械、設備進場,人員到位。
3鑽孔平台的設計與施工
3.1鑽孔平台的設計
鑽孔平台採用管樁基礎、工字鋼橫梁、工字鋼(貝雷梁)分布梁、槽鋼面板。為保證下部橋梁施工能合理利用平台,主跨鑽孔平台採用的鋼管(鋼管樁徑80cm,壁厚8mm)跨徑控制在6m以內(以避開樁基護筒和鋼圍堰施工為原則),工字鋼為橫梁,Ⅰ25b型工字鋼為分配梁(間距50cm)、面板為20cm槽鋼(凈距5cm)。
3.2鑽孔平台施工
鑽孔平台鋼管樁採用50t履帶吊沉樁,施工時履帶吊副鉤將鋼管先水平吊起,移動到適宜位置,調整鋼管樁使其豎直,再利用履帶吊主鉤吊起的振動錘上的液壓鉗將鋼管固定,並通過液壓鉗調整鋼管樁的豎直度,鋼管樁的平面位置通過全站儀或兩台J2經緯儀引導下進行定位,利用45kW振動錘液壓夾具固定鋼管樁,起吊後放入導向架內,開啟振動錘進行插打鋼管樁,履帶吊必須保持鋼管樁垂直狀態下,在振動錘的激振力作用下振動下沉。當樁長度滿足設計長度且貫入量小於5cm/min時,持荷5min,鋼管樁無明顯下沉時方可停止振動。當第一節在場地上預制好鋼管樁長度不夠時,採用邊打邊接樁的方法使鋼管樁的長度滿足要求。在樁頂加焊(900-900)mm2,δ=10mm鋼蓋板,鋼蓋板必須與周邊滿焊,並保證鋼蓋板水平。為確保鋼管樁穩固,在鋼管之間用槽鋼焊接斜撐及平撐。鋼管樁頂鋼蓋板焊接完後,將工字鋼橫梁用吊車吊放至鋼管樁樁頂,橫梁根據設計平台採用工字鋼或貝雷梁放在樁頂的中心位置調整水平與樁頂鋼蓋板焊接。鋼棧橋橫梁安裝完畢後安裝縱橫梁,縱橫梁相交部位採用焊接或栓接。在鑽孔平台位置,靠近鋼護筒側工字鋼縱、橫梁嚴格按設計位置安放,防止侵入鋼護筒凈空。鋪設橋面板及護欄,並利用護欄設置夜間反光紙,引導和提示船隻通行,保證施工安全。
4鋼護筒的埋置
鋼護筒的製作安裝符合要求是高潮汐深水鑽孔樁基施工的重要環節,如何進行高潮汐深水鑽孔護筒的製作和安裝將直接關繫到能否在最短的時間內成孔,也是成孔的主要技術難題。
4.1鋼護筒的選材及製作
護筒的選材與鑽孔樁的直徑、水深、水流、地質條件有很大關系。根據現場採用壁厚14mm、長9100mm、寬1800mm的鋼板卷製成直徑為2.9m鋼護筒。現場卷製成1.8m一節,將其焊接牢固並不漏水。
4.2鋼護筒埋設前導向架的製作及安裝
為了保證高潮汐深水樁鋼護筒的埋設符合要求必須設置導向架。導向架的設置採用25b工字鋼做成雙層井字架形成一個簡易的導向架。
4.3鋼護筒的安裝
在導向架安裝完成後,復核樁位中心,確定樁中心與導向架中心在同一位置後進行鋼護筒的安裝。第一節安裝時高出鑽孔平台80cm~100cm,用工字鋼焊兩個支撐點固定在鑽孔平台的工字鋼上,再起吊下節進行安裝,為了使對接吻合,在對接時應四周轉動,尋找最佳位置。當鋼護筒對接長度滿足平台至河床高度要求後,在平潮時將護筒落至河床,檢查護筒的平面位置和垂直度,保證鋼護筒准確就位。利用振動力為900kN的振動錘通過液壓鉗將鋼護筒緊緊固定,振動錘通過液壓鉗直接將力傳遞給鋼護筒。
5鑽孔樁施工
5.1鑽機就位
鑽機就位時應調整鋼絲繩與樁中心重合,鑽機的底座和頂端必須平整、穩定,確保在施工中不發生傾斜、晃動,並將鑽機用鋼筋焊在鑽孔平台上。
5.2高潮汐深水鑽孔樁造漿
造漿材料選用塑性指數大於25,粒徑小於0.005mm,顆粒含量多於總量50%的本地紅粘土,開孔前用車拉紅土倒入孔內(數量根據空孔部分的體積確定,摻量為空孔體積的0.4倍),經過24h充分浸泡後,用鑽錘在孔內充分攪拌均勻後進尺。鑽孔過程中派專人進行水頭觀測,對可能出現的穿孔現象進行預防;鑽進出護筒1.5m~2.0m左右投入適量的水泥,用鑽錘沖擊均勻後,每隔半小時左右上下往復提升一次錘,24h後即可正常鑽進,目的是防止護筒底腳穿孔。
5.3鑽孔
樁基採用10t沖擊鑽機進行鑽孔,在鑽孔過程中,應經常檢測泥漿的各項指標,控制護筒內水頭,確保孔內外壓力差在(0.02±0.01)MPa之間,以防穿孔。及時測量孔深,檢查施工原始記錄,注意地質變化,在地質變化處撈渣取樣,判明後進行記錄,並繪制地質柱狀圖,與設計進行比較。鑽孔深度達到設計孔深,地質滿足要求後,採用檢孔器對孔深、孔徑和豎直度進行檢查,符合規范要求後成孔。
5.4清孔
水中大直徑鑽孔樁清孔質量好壞直接關繫到樁基的質量,為保證泥漿的比重和泥漿各項指標滿足要求,採用ZX-100B泥漿凈化器進行清孔。確保孔內排出的泥漿手摸無2mm~3mm顆粒,泥漿比重不大於1.1,含砂率小於2%,粘度17s~20s。同時保證水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度:嵌岩樁不大於3cm、摩擦樁不大於10cm。嚴禁採用加深鑽孔深度的方法代替清孔。
5.5鋼筋籠安裝
由於鋼筋籠為雙層鋼筋籠、質量大,為防吊裝時變形,在吊裝端用Φ32鋼筋製作內三角撐焊在加強筋上,在下沉鋼筋籠時切除。同時為保證鋼筋籠吊裝過程中鋼筋加勁筋能滿足承重要求,在加勁筋兩側加焊一定長度的短鋼筋頭,將加勁筋卡住,隨著鋼筋籠的節數和重量的加大,將短鋼筋頭長度和根數增加,設置雙層加勁筋。鋼筋籠安裝時先用80t汽車吊起吊第一節鋼筋籠,對准孔位中心後下放,四周工人扶住以防偏位,在鋼筋籠下設到事先安設好的掛鉤位置,人工配合將掛鉤掛到鋼筋籠設置的吊點位置固定,起吊下一鋼筋籠,對准後進行鋼筋籠主筋連接和箍筋綁扎。隨著最後一節鋼筋籠連接完成後,用吊車緩緩將整個鋼筋籠吊起慢慢放入孔內,下到設計標高後設置吊筋將整個鋼筋籠吊在鑽孔平台上。吊筋採用2點吊,吊筋為Φ28mm圓鋼與主筋焊接,每根焊接長度不小於40cm。將吊筋上設置的吊環掛在鑽孔平台上設置的掛鉤上,鋼筋籠在四個方向用鋼筋頭上焊成三角形保護層,厚度為鋼護筒內徑到鋼筋籠外徑的距離,確保鋼筋籠處於孔樁中心。
5.6混凝土灌注
為保證灌注的質量,首先對混凝土配合比進行優化設計。考慮混凝土受海洋環境影響,混凝土水泥用量相對陸地上要大,同時為保證水泥混凝土的流動性和初凝時間,在混凝土內加入適量的粉煤灰和外加劑,確保混凝土初凝時間在10h以上,坍落度控制在18cm~22cm。混凝土由混凝土運輸車通過棧橋運送到需要施工的孔位。考慮直徑2.5m的鑽孔樁首次灌注混凝土量大,初灌時採用料斗容量為10m3,由四個支腿支撐在鑽孔平台上,將整個料斗放滿料後再拔球,保證首盤灌注導管埋深不小於1.0m。大直徑鑽孔樁採用直徑為35cm的導管,整個灌注過程保證導管底埋入混凝土的深度在2m~6m,應連續作業,並做好灌注記錄,同時控制好混凝土攪拌時間,對混凝土的流動性、坍落度等指標進行檢測,保證樁基混凝土質量。為保證樁頭質量,樁頭超灌1m以上。待混凝土還未初凝時開始挖除多餘的混凝土,12d後進行樁的完整性檢測。
6結語
在高潮汐深水大直徑鑽孔灌注樁施工中,鋼護筒的安裝是否滿足要求是直接影響整個鑽孔樁成孔的關鍵,泥漿比重是引發塌孔和穿孔的一個重要原因,控制好護筒內水頭是避免穿孔的有效辦法,合理使用起吊設備安裝大噸位鋼筋籠是確保施工安全的關鍵,有效控制混凝土的初凝時間、和易性、坍落度滿足要求是確保水下混凝土灌注質量的前提。
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3. 鋼管樁施工方案
鋼管樁施工方案是非常重要的,方案的制定只是第一步,更重要的是後面的實際操作能符合方案中的所有標准。中達咨詢就鋼管樁施工方案和大家說明一下。
一、編制依據、范圍、原則2.1編制依據(1)開縣北部新區綜合基礎設施建設項目寨子坪場平臨時便橋工程招標文件、施工合同(2)開縣北部新區綜合基礎設施建設項目寨子坪場平臨時便橋工程施工圖(3)橋梁用鋼結構鋼(GB/T714-2000)(4)鋼結構工程施工質量驗收規范(GB50205-2001)(5)現場施工調查情況及自然因素、交通運輸、料源、民情等資料(6)鋼筋焊接及驗收規程(JGJ18-2003)(7)開縣北部新區綜合基礎設施建設項目寨子坪場平臨時便橋施工組織設計2.2編制范圍該方案適用於開縣北部新區綜合基礎設施建設項目寨子坪場平臨時便橋工程項目。
2.3編制原則(1)採用可靠的工藝、材料、設備,達到技術先進、經濟合理、切實可行、安全可靠。
(2)本施工方案結合橋址的地質、水文、氣候、氣象條件及工程規模、技術特點、工期要求多方面的因素而編制。
(3)嚴格遵守各有關設計、施工規范、技術規程和質量評定及驗收標准,確保工程質量達到監理和業主的要求。
(4)科學管理,精心施工,通過對勞動力、材料、機械等資源的合理配置,實現工質量、安全、工期、成本及社會信譽的預期目標。
三、水文地質情況1、地層岩性據地調及鑽探揭露資料,橋址區地層在勘察范圍內主要為第四系鬆散土類、侏羅系沙溪廟組泥岩、砂岩,先將岩性分述如下:
第四系(Q)(1)全新統填築土(Q4me):雜色,主要由泥岩碎塊石夾少量砂岩碎塊石及卵石組成,間隙充填砂土及角礫,碎塊石粒徑一般為40~70mm,最大可達1500mm左右,含量佔60~70%,鬆散-稍密,稍濕。均一性差,局部存在架空現象,人工堆填,回填年限約年。
(2)全新統沖洪積細砂土(Q4al+pl):黃褐色,主要由長石、石英、雲母等礦物組成,局部含少量碎石角礫,稍密,濕。
(3)全新統沖洪積卵石(Q4al+pl):雜色,主要由砂岩卵石組成,間隙砂土充填,
卵石磨圓度較好,多呈亞圓狀,粒徑一般為20~110mm,含量佔50%,鬆散,濕。
侏羅系沙溪廟組(J2s)(1)泥岩:磚紅色~紫紅色,主要由粘土礦物組成,局部砂質含量較高,泥質結構,中~厚層狀構造,節理裂隙較發育,岩芯多呈碎塊狀、短柱狀。分布整個橋位區,山體局部有零星出露,按風化程度不同可分為強風化、中風化二個風化帶,強風化層厚2.00~3.00m(2)砂岩:灰黃色~灰白色,主要由長石、石英、雲母等礦物組成,中細粒結構,中~厚層狀構造,鈣泥質膠結,岩芯多呈短~長柱狀。與泥岩呈互層關系,分布於橋位區,按風化程度不同可分為強風化、中風化二個風化帶,強風化層厚2.00m左右。
2、水文資料江流域洪水由暴雨形成,洪水的季節性與暴雨一致。據統計年最大洪峰好臘瞎一般出現在5~9,10月亦偶有發生,但量級較小。其中以5、7、9月三個月出現的次數最多,6、8月次之。根據三峽水庫的運用調度原則,6~9月為汛期,10月初開始蓄水,1~4月為供水期。根據水文資料得知,南河友空50年一遇的洪峰流量為4630m?/s,20年一遇的洪峰流量為3600m?/s,10年一遇的洪峰流量為2810m?/s。
東河50年一遇的洪峰流量為3930m?/s,20年一遇的洪峰流量為3110m?/s,10年一遇的洪峰流量為2480m?/s。南河常年洪水水位165.09m(吳淞高程166.87m),勘察期水位162.35m(吳淞高程164.13m)
四、施工准備4.1原材料要求4.1.1鋼管樁應符合CNS7934A2114規定。鋼管樁系指由無縫鋼管或局斗經電弧電焊(含螺旋接縫管)所製成之鋼管,承包商應將原製造廠出具之品質證明書送請工程司查驗,必要時應會同工程司抽取樣品送往工程司同意之公立機關或公立及學術機構或通過CNLA認證之試驗機構檢驗其材質,其所需檢驗費用由承包商負擔。鋼樁的材料(含其它半成品)進場後,應按規格、品種、牌號堆放,抽樣檢驗,檢驗結果與合格證相符者方可使用,未經進貨檢驗或未經檢驗合格的物資不得投入使用。
4.1.2鋼管質量驗收:按設計圖紙規格尺寸及有關規范,允許誤差,實測實量及外觀全數檢查驗貨,特別是鋼管的垂直度和內外徑是否達到要求,作為重點檢查,經檢查驗收合格後,方能進貨安裝。
4.1.3旋焊管鋼樁鋼管:
壁厚為6~19mm長度不限,卷板焊管鋼樁鋼管:
壁厚為6~47mm長度不超過6m。型號為STK、SKK號鋼卷制。
4.1.4鋼管樁頂部抗錘擊和底部為減少摩擦抗變形的加強箍,用寬200~300mm、厚6~12mm和鋼管樁材質相同的鋼板製作,用電焊滿焊,焊接時箍板的縱縫要和卷焊樁管的縱縫錯開90度。
4.1.5鋼樁應按規格分別堆放(即上節樁、中節樁、下節樁)一般堆疊層數為三層(高度控制在2m以內)。支點用枕木兩側用木楔塞牢,防止變形。
4.1.6成品鋼樁的質量檢驗標准
成品鋼樁的質量檢驗標准檢查項目鋼樁外徑或斷面尺寸:樁端樁身矢高長度端部平整度端部平面與樁中心線的傾斜值mmmmmm允許偏差或允許值單位數值?0.5%D檢查方法用鋼尺量,D外徑或邊長?1D<1/1000L+10≤2≤2用鋼尺量,L樁長鋼尺量用水平尺量用水平尺量4.2主要工機具4.2.2主要工具鋼絲繩吊索、卡環、撬杠、氣焊工具、扁鏟。
4.34.3.1作業條件打樁現場三通一平,處理打樁地基上面障礙物,清理、整平時要設雨水排出溝渠,附近有建築物的要挖隔震溝,預先充分了解打樁場地,清理妨礙打樁的高空和地下障礙物。
4.3.2打樁場地整平用壓路機碾壓平整,並在地表鋪10~20cm厚石子使地基承載力達到0.2Mpa~0.3Mpa。
4.3.3控制點的設置應盡可能遠離施工現場,以減少施工土體擾動對基準點的影響。
4.3.4施工現場的軸線、水準控制點、樁基布點必須經常檢查,妥善保護,設控制點和水準點的數量不應少於個。
4.3.5測量放線使用的全站儀、經緯儀、水準儀、鋼盤尺、線錘應計量檢查合格,多次使用應為同一計量器具。
4.3.6樁位布點與驗收:按基礎縱橫交點和設計圖的尺寸確定樁位,用小方木樁打入在上面用小圓釘做中心套樣樁箍,然後在樣箍的外側撒石灰,以示樁位標記。測量誤差?10mm。
4.3.7按總圖設置的水、電、氣管線不應與打樁相互影響,特別是供水、氣管線和地下電纜要防止打樁土體隆起的破壞作用。
4.44.4.1作業人員施工作業人員必須在上崗前進行崗位培訓考核合格,持證上崗。按設計施工不得任意改變設計,應遵守其中有關安全的規定。
4.4.2施工作業人員施工前,必須充分了解地質資料、施工圖紙和設計說明以及有關資料。必須熟知打樁規范、質量評定標准、施工程序、驗收標准以及勞動組織分工等。
4.4.3施工作業人員應按國家規定的時間內容進行體格檢查,必須持有健康檢查合格證、
高血壓、心臟病、癲癇病患者不得參加打樁作業。
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4. 灌注樁施工工藝
3.7 水中鑽孔灌注樁施工
水淺時,一般可採用土石圍堰,木排架組成的便橋等方法,當河流較寬,或受漲落潮影響水位變化較大的深水中進行鑽孔灌注施工時應先修築施工便橋及施工平台,其常用的施工方法和材料為鋼管樁,及鑽孔灌注樁基礎,貝雷梁施工平台方案。
3.7.1施工平台
1、 廈門大橋施工方案
本方案以鋼管樁做為施工平台承重基礎,頂面用貝雷架搭設施工平台,每個墩施工平面的平面尺寸為12m*20m,要求布置兩台沖孔機和主要設備,平台基礎採用14根Φ500鋼管柱,平台及平台間以貝雷人行橋連接。
因為淤泥軟弱,殘積土不成層,為保證鋼管樁穩定,要求沉樁後立即焊上水平撐和十字風撐,形成整體,平台設計承受荷載為100t,平台及工藝示意圖如下:
施工選用35t吊車吊裝,擬上吊車的平台為保證足夠的穩定,加大了鋼管樁的嵌岩深度,貝
雷梁採用單層雙排布置形式。
2、 濟南黃河橋
1) 平台:主跨墩平台位於黃河主河槽內,施工時鑽機置於平台上鑽孔,平台上部荷載按履-50考慮(鑽機選QJ-250型),平台的下部構造為鋼筋砼鑽孔灌注樁,順橋向前看排樁,鑽孔樁直徑Φ70cm,長20m,上接70cm*70cm方柱,柱與柱之間用2*I36工字鋼與柱上預埋鐵件焊牢,然後在每項柱頂上放置了排間距45cm的貝雷梁,柱與柱之間貝雷梁有自製的∠100*100*10角鋼交叉做橫向聯接系。貝雷上放I36工字鋼,放於節點位置(跨徑3.0),橫梁放置時要照顧到樁位,留出樁施工位置以便下護筒鑽孔,橫梁放置後其上鋪鋼板樁做為橋面。
2) 便橋:
便橋下部同平台,樁長為18m,上部採用下承式裝配鋼橋(戰備用的,外租),2排單層貝雷放置好後拉斜撐,上鋪標準式橫梁,縱梁,再上鋪5*10*380cm木反做橋面板。(標準式橫梁,縱梁自鐵路舟橋處租來)。
3.7.2 打設護筒
護筒長度根據水文地質情況而定,此處為13M長護筒用δ=10mm厚鋼板製成,打設護筒時做了專用導向架,護筒沉放時應按樁位準確地定出位置,在導向架作用下,上置替打架,用60t振動錘震動下沉至設計標高。在施打過程中,注意震動錘的偏心,隨時調整護筒的垂直度。該橋在黃河泛期為避免沖刷護筒底部,在平台四周泛期前打了鋼板樁圍堰,板樁底位於沖刷線以下 米。
※廈門大橋採用鋼筋砼護筒,外徑1.7m,內徑1.5m,節長2m,節間預埋8片鋼板以便焊接,下沉護筒採用定位導向架。(在+3.0m,+7.0m標高處設置2道定位導向架,並在二道定位導向架間用4根輕軌連接做為縱向的定位導架,以便護筒下沉更平順),此施工方案由於預應力砼護筒節點多,聯結不理想,垂直度,防水性均差,施工中問題多,不易選用。
3.7.3 成孔:
安裝鑽孔前應先將護筒內的雜物清理干凈,特別是掉下去的鐵件,極易損傷鑽頭或扭斷鑽桿。鑽機就位時鑽頭中收應對中護筒中心(護筒位置要正確),在開鑽前先用膨脹土製備泥漿,泥漿比重為1.2,(在粘土層可自行造漿,控制護筒水頭,一般維持在3m左右。鑽機鑽進時,為了保證垂直度,避免斜孔,彎孔和擴孔現象,採用自然吊錘法,減壓鑽進,鑽機的主吊鉤始終承受部分鑽機重,孔底承受鑽壓不得超過鑽桿、鑽頭和壓塊的重力的80%。
3.7.4 清孔,鋼筋籠吊放,砼灌注與前敘鑽孔灌注樁相同。
3.2 鑽孔灌注樁基礎
3.2.1 施工方法
1.准備場地、測量放線:施工前應進行場地平整,清除雜物,鑽機位置處平整夯實,准備場地,同時對施工用水、泥漿池位置,動力供應,砂石料場,拌和機位置,鋼筋加工場地,施工便道,做統一的安排。
測量放線,根據設計圖紙用經緯儀(或全站儀)現場進行樁位精確放樣,在樁中心位置釘以木樁,並設護樁,放線後由主管技術人員進行復核,施工中護樁要妥善看管,不得移位和丟失。
2.埋設護筒
護筒因考慮多次周轉,採用3一10mm鋼扳製成,護筒內徑,使用旋轉鑽機時比樁徑大10一20cm,使用沖擊鑽時比樁徑大20一30cm,埋置護筒要考慮樁位的地質和水文情況,為保持水頭護筒要高出施工水位(或地下水位)1.5m,無水地層護筒宜高出地面0.3—0.5m,為避免護筒底懸空,造成蹋孔,漏水,漏漿,護筒底應坐在天然的結實的土層上(或夯實的粘土層上),護筒四周應回填粘土並夯實,護筒平面位置的偏差應不超5cm。護筒埋置深度:在無水地區一般為1一2倍的護筒直徑。在有水地區一般為入土深度與水深的0.8一1.1倍(無沖刷之前)。
3.選擇鑽孔機械:
正循環鑽機:粘性土、砂類土:礫、卵石粒徑小於2cm,鑽孔直徑80-250cm, 孔深30一100m。
反循環鑽機:粘性土、砂類上、卵石粒徑小於鑽桿內徑2/3,鑽孔直徑80一250cm,孔深泵吸<40m,氣舉100m。
正循環潛水鑽機:淤泥、粘性上、砂類土、礫卵石粒徑小於10cm,鑽孔直徑60一150cm,孔深50m。
全套管沖扳抓和沖擊鑽機:適用於各類土層,孔徑80一150cm,孔深30一40m。 在鑽孔過程中,鑽機(架)必須保持平穩,不能發生位移和沉陷。因此鑽機安裝就位時,底座應用枕木墊實塞緊,頂端用風繩固定平穩。
4.制備泥漿應選用塑性指數IP>10的粘性土或膨潤土,對不同上層泥漿比重可按下列數據選用:
粘性土和亞粘土可以就地造漿,泥漿比重1.1一1.2間。
粉土和砂土應制備泥漿,泥漿比重1.5—1.25:
砂卵石和流砂層應制備泥漿,泥漿比重1.3—1.5。
5.鑽孔灌注樁施工
(1) 將鑽機調平對准鑽孔,把鑽頭吊起徐徐放人護筒內,對正樁位,啟動泥漿泵和轉盤,等泥漿輸到孔內一定數量後,方可開始鑽孔。具有導向裝置的鑽機開鑽時,應慢速推進,待導向部位全部鑽進土層後,方可全速鑽進。
正循環鑽機開孔時,應先啟動泥漿泵和轉盤,待泥漿進入孔內一定數量後,方可開始鑽進。
用泵吸式反循環鑽進時,鑽頭應距孔底20一30cm,防止堵塞吸渣口,在接長鑽桿時,應注意接頭緊密,防止漏氣、漏水和鑽桿松脫。
用氣舉式反循環鑽開孔時,鑽桿必須在鑽孔內埋入水中約6m,才能揚水排渣。
反循環鑽進時,必須注意連續補充泥漿,維持護筒內應有的水頭,避免坍塌。
(2) 鑽孔應連續進行,不得間斷,視土質及鑽進部位調整鑽進速度。開始鑽進及護筒刃腳部位或砂層、卵礫石層中時,應低檔慢速鑽進。鑽進過程中,要確保泥漿水頭高度高出孔外水位0.5M以上,泥漿如有損失、漏失,應及時補充,並採取堵漏措施。鑽進過程中,每進2-3m應檢查孔徑、豎直度,在泥漿池撈取鑽渣,以便和設計地質資料核對。
(3) 鑽進時,為減少擴孔、彎孔和斜孔,應採用減壓法鑽進,使鑽桿維持垂直狀態,使鑽頭平穩回轉。
(4) 終孔檢查合格後,應迅速清孔,清孔方法有抽漿法(適用於孔壁不易坍塌的柱樁和磨擦樁、換漿法(用於正循環鑽機)、淘渣法(適用於沖抓、沖擊、成孔,掏渣後的泥漿比重應小於1.3)。清孔時必須保證孔內水頭、提管時避免碰孔壁。清孔後的泥漿性能指標,沉渣厚度應符合規范要求。
不論採用何種方法清孔排渣,都必須注意保持孔內水頭,防止坍孔。
(5) 清孔後用檢孔器測量孔徑,檢孔器的焊接可在工地進行,監理工程師檢驗合格後,即可進行鋼筋籠的吊裝工作。
(6) 鋼筋籠骨架,焊接時注意焊條的使用一定要符合規范要求,骨架一般分段焊接,長度由起吊設備的高度控制,鋼筋籠的接長,可採用搭接焊或套管冷擠壓連接等方法,鋼筋籠安放要牢固,以防在砼澆築過程中鋼筋籠浮起,鋼筋籠周邊要安放圓的砼保護層墊塊。
(7) 水下砼採用導管法進行灌注,導管內徑一般為25一35cm,導管使用前要進行閉水試驗(水密、承壓、接頭抗拉),合格的導管才能使用,導管應居中穩步沉放,不能接觸到鋼筋籠,以免導管在提升中將鋼筋籠提起,導管可吊掛在鑽機頂部滑輪上或用卡具吊在孔口上,導管底部距樁底的距離應符合規范要求,一般0.25一0.4m,導管頂部的貯料斗內砼量,必須滿足首次灌注剪球後導管端能埋入砼中0.8—1.2m,施工前要仔細計算貯料斗容積,剪球後向導管內傾倒砼宜徐徐進行防止產生高壓氣囊。施工中導管內應始終充滿砼。隨著砼的不斷澆入,及時測量砼頂面高度和埋管深度,及時提拔拆除導管,使導管埋入砼中的深度保持2—6m間。砼面檢測錘隨孔深而定,一般不小於4Kg。
(8) 每根導管的水下砼澆築工作,應在該導管首批砼初凝前完成,否則應摻人緩凝劑,推遲初凝時間。
(9) 砼的坍落度應滿足設計要求,砼澆築應連續進行,為保證樁的質量,應留比樁頂標高高出0.5一1.0m左右的樁頭,處於干處的樁頭,可在砼初凝後,終凝前清除。
(10) 技術人員應對鑽孔灌注樁各項原始記錄及時進行整理簽認。
6.環保措施
為保護施工范圍內的環境衛生、農田,鑽孔樁廢棄的泥漿應在施工完成後,用汽車或罐車將泥漿池(槽)中的泥漿清運到指定的排放地點。
7.工藝流程
8.主要機械設備
鑽機、砼攪拌機、砼運輸車、吊車、空壓機、水泵、導管、泵車、裝載機、電焊機、發電機、水車等。
附:鑽機性能比較表如下:
鑽機型號 成孔直徑
m 鑽深
m 轉盤轉速r/min 最大鑽矩
KN﹒M 主機功率
KW 鑽機重
t
KR2500A(河北星河廠) Ф1.8-2.5 80 20 50 2×22=44
32
KP2000(鄭州勘探廠) Ф1.5-2.0 100 63 39 45 20
S-500
(台灣) Ф1.5-2.5 90 42 150 320 28
GPS-25(上海探礦廠) Ф1.5-2.5 100 20 30 37 28
GPS-20(上海探礦廠) Ф1.5-2.5 80 20 30 30 22
3.2.2挖禮灌注樁施工作業環境以樁徑>1.4m,樁長25m以內無水或少水的密實土層和風化岩層為宜。
1、准備工作 平整場地 放中樁(包括護樁) 布置排水溝 樁位頂上搭雨棚 安裝提升設備 修整出渣道路。
2、孔口開挖及襯砌 在地面按襯砌處理挖深1m,安放模扳,澆築C15(或C20)砼形成井圈,井圈上口即井台座比周圍地面高出20一30cm以避免井口進水,開挖採用人工十字鎬,用人力絞車提升出渣,每開挖1米襯砌1米,襯砌厚度l5-25cm,當開挖中遇到岩石可採用風鑽或鑿岩機鑽炮眼小葯量電引爆的淺眼爆炸法施工,要在炮眼附近加強支護,防止震坍孔壁,曝破後再採用人工清鑿繼續開挖,以這種方式循環進行施工,直至樁底設計際高。注意每次吐襯砌澆築前都要將內模定位一次,以保證樁的垂直度和水平位置。
3、為保證施工安全,所有作業人員都必須配戴安全帽、安全繩。挖孔工作暫停時,孔口必須加蓋。
4、孔內通風
在地面上用鼓風機或風扇(由試驗決定),通過∮50的塑料管不斷的將新鮮空氣運到孔底,中間停工再復工前將井底的空氣也要徹底抽換。每次爆破後應隨即進行通風排煙清孔,由負責人檢查孔內無毒後,施工人員再下孔操作。
孔深超過10m時,應經常檢查孔內二氧化碳濃度,如超過0.3%,應增加通風措施。
5、排水
孔內如滲水量不大,可以採用人工排水,當挖到樁底時,可在樁位的一角挖一個0.6×0.5×0.5的集水坑,用潛水泵抽水,滲水較大應邊施工邊採用抽水坑抽水,如同一墩台有幾個樁孔同時施工,可以安排超前井挖,使地下水集中在一孔內排除。一般說砼襯砌有較好的防水作用,是挖孔樁護壁支撐的首選施工方案。
6、吊裝鋼筋籠及灌築樁身砼
鋼筋籠的加工,吊裝,接長,與鑽孔灌注樁相同,砼澆築由於樁孔內滲水情況不同,可選擇不同的澆築方法。
l)當樁孔內基本無水時,採用常規的砼澆築方法,有條件的地方最好使用砼輸送泵泵送砼。
2)當孔內滲水較快,但還能快速抽干滲水的樁孔,採用簡易導管法施工。在樁基挖孔工作平台上,用鋼管搭設一個高6m以上,能支承1一2 t重的簡易工作架,按灌注水下砼的方法,安好導管和漏斗(能容0.2m3砼的小型漏斗,不放球)。將導管插到樁孔底部不留空位,上部用導鏈懸掛在簡易工作架上,砼澆築的准備工作就緒,用潛水泵進行孔內抽水,當抽到孔內水深只剩10cm左右時,提出潛水泵,立即向漏斗和導營內泵送砼,待導管內砼充滿到漏斗面上時,用導鏈將導管出口,使導管內的砼迅速填充孔底並向上包圍住導管提升20cm,繼續澆灌砼,當砼不再向孔底流動而上升到漏斗面上時,提升導管,使砼繼續灌注,依照此方法循環,當到一定高度時(接近導鏈頂),就拆除上面一節導管,隨著砼面的不斷上升,導管陸續拆除,當達到樁頂設計標高以上10一20cm時,即可排出表面積水,使用插入式振搗器對砼表面加以振搗,清除表面浮漿。此法留的樁頭較短,砼的坍落度應控制在l6-18cm左右。
3)當滲水量很大(>6mm/min時),抽水施工有困難時,應採用鑽孔灌注樁的水下砼澆築法施工。(見鑽孔灌注樁一節)
5. 海水那麼深,跨海大橋的橋墩是怎麼「埋」進去的
跨海大橋的「海基」是如何打造的。具體操作有三種方法。
第一種方法:圍堰法
在海底建造橋墩是一件工程量極大的工程,不過要是在陸地上操作程度就會降低一些,圍堰法就來自於這個靈感。
這個方法主要適用於海水比較淺的區域,簡單地說就是在海水淺的區域用水泥鋼板等放進海里圍成一個圈,這個圈的高度等於海底到海面那麼高,再用抽水機把裡面的水抽干,這樣這個圈裡面就成了一塊較深的陸地。
既然成了陸地,操作性就容易多了,依照地面上建高樓的方法,打地基建造橋墩,等橋墩建造完成之後,再把邊上的圈拆了等周圍的海水海水恢復就行了。
第二種方法:沉箱法
這種方法的具體操作是把一個空心封底不封頂的巨大圓柱體投入到海底,之後再給這個巨大圓柱體裡面灌滿水泥,這樣等到水泥慢慢凝固,巨大圓柱體的重量就會因為水泥的原因逐漸加重,進而往海底的土裡陷,一直陷到建造人員預估的目標深度之後停止灌水泥,再把這個巨大圓柱體的頂端封死,這樣一個深海區的橋墩的「海基」就建造完成。
第三種方法:打樁法
現代在建造跨海大橋時提前都會規劃線路,盡量避免遇到深度極深的海域,若是不能避開,那麼只能運用第三種方法,打樁法。
這種方法可以說是沉箱法的進階式方法,沉箱法是提前投入空心柱子灌入水泥,利用重量打入海底。而打樁法是提前把打「海基」的實心樁裝到船上,利用打樁船將這種實心樁投入到海底,進行打造「海基」。
以上就是三種建造橋墩的方法,但是建造一座跨海大橋所考慮的不僅僅是如何建造橋墩,還有一些其他的問題,例如橋墩的防腐作用和防撞能力等等一系列需要考慮的問題。