论文部分内容阅读
一、工程概况
摘要:桥梁工程施工中,桥梁钻孔灌注桩是桥梁稳固的决定因素之一,本文结合实际工程阐述了桥梁钻孔灌注桩施工技术。
关键词:桥梁;钻孔灌注桩;施工
中图分类号:K928文献标识码: A
一、工程概述
二干渠2#桥是分3幅进行施工的,北幅桥为三跨自锚式拱桥,宽11.2m;中幅桥及南幅桥均为三跨后张法预应力空心板简支梁桥,宽分别为36.24m及11.24m。自锚式拱桥中跨主拱下缘采用二次抛物线,矢跨比为1:5.28,边跨主拱下缘采用直线加二次抛物线,桥墩采用实体墩,桥台采用桩柱式桥台。三跨简支梁桥中跨标准跨径20m,边跨标准跨径13m,均为后张法预应力空心板梁,桥墩采用桩接盖梁,桥台采用桩柱式桥台。
桥梁平面布置图
桥梁立面总体布置(中、南幅)
2#桥上部结构,北幅为自锚式拱桥:用预应力砼实心板,板梁厚度0.70m。中幅、南幅简支梁桥:用后张法预应力砼空心板梁,中跨板梁标准跨径20m,梁高0.95m,全桥中板34块,边板4块。边跨板梁标准跨径13m,梁高0.70m,全桥中板68块,边板8块
下部结构,北幅自锚式拱桥:桥台采用桩柱式桥台,盖梁宽度1.40m,高度为1.2m,桥台支座采用GYZF4 d300×54mm。桥墩采用实体墩,桥墩两侧圆弧造型。承台:斜宽度为5.2m,高度为1.8m,桩基采用Φ1.20m的C25钢筋混凝土钻孔灌注桩, 桩长为40m。中幅南幅简支梁桥:桥台采用桩柱式桥台,盖梁宽度1.40m,高度为1.2m。桥台支座采用GYZF4 d200×51mm。桥墩采用桩接盖梁,盖梁为L形,宽度1.80m,,桩基采用Φ1.2m的C25钢筋混凝土钻孔灌注桩,桩长为33m,桩基轴向受压承载力容许值为3600kN,全桥共24根。桥墩支座采用GYZ d200×49mm。
二、钻孔灌注桩施工
(一)平整场地
对场地进行平整,清除杂物和地上、地下的障碍物,夯打密实,达到“三通一平”,为避免地基不均匀沉降使钻机倾斜,钻机底座搁置枕木。
(二)测量放样
组织测量放样,根据设计桩位图纸用GPS定位仪放出桩位中心,并在四周用十字放线法埋设护筒,标定钻孔桩位和高程,并在施工中及时复核。
(三)泥浆制备
1、本工程多数桩基穿过较厚的砂层,为防止坍孔,钻孔灌注桩施工采用不分散、低固相、高粘度的泥浆。泥浆性能指标见表(泥浆性能指标控制标准)。为保证钻孔桩成孔施工的顺利进行,泥浆在正式开钻之前应准备钻孔必需的黏土或者膨胀土3车,进行配比试验,选择泥浆各项指标最优的配合比。确保泥浆具有良好的絮凝作用,泥浆失水量小,泥皮致密,护壁效果较好。泥浆的制备在泥浆池内进行,钻孔施工前首先在泥浆池内采用泥浆搅拌机拌制膨润土泥浆,然后利用泥浆泵送至钢护筒内。
2、泥浆循环和废浆处理。泥浆采用开挖砌筑泥浆池的方法集中制备,每两排桩位共用一座泥浆储备池和沉淀池,泥浆采用泥浆泵循环周转。为保证泥浆正常循环,每台钻机配备2台泥浆泵从储浆池内向护筒内注浆。泥浆沉淀池采用机械挖坑后用袋装土砌筑,钻渣由挖掘机及时清理,自卸卡车运往指定地点堆放,保持现场清洁、有序。废浆集中存放在一个储浆池内,待干结后将残留物用挖掘机清理并运往指定地点堆放。
3、埋设护筒。将护筒周围0.5-1米范围内的土挖除,夯填粘土至护筒底0.5米以下。护筒四周用粘土夯实或水泥土填实,护筒内径比桩径大200~400mm,护筒埋深至少1~1.5米,并高出地面0.3米左右,护筒中心竖直线与桩中心线重合,平面位置偏差应不大于50mm,护筒竖直线倾斜不大于1%。
4、铺设平台、钻机就位。护筒埋设完毕经检验位置无误后,将钻架移到桩位位置,架立稳固,四角垫平,不得倾斜。并对钻架进行调整,使钻头中心与桩基设计中心相重合调整竖直度符合要求。四周初步硬化,以便混凝土罐车的出入。
5、钻孔。根据地质情况,采用反循环钻机。为处理钻孔中可能出现的钻具等金属构件掉入孔中,另配备打捞抓和30KN电磁打捞器各一套。
(1)钻孔桩钻孔施工时,先完成单孔桩基,为承台墩柱及上部结构提供工作面后再进行下一孔的桩基,以便实现整体结构的流水作业,达到缩短工期的目的。
(2)钻机安装就位后,底座和顶端平稳及牢固,在钻进过程中不致产生位移倾斜。钻机顶部的起吊滑轮组和钻孔中心保持在同一铅垂线上,在钻进过程中经常检查,如有问题及时纠正。
(3)保持护筒内水头稳定,钻孔泥浆始终高出孔外水位。经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不符合要求的随时改正,并补充新拌的好泥浆。
(4)钻进过程中采用增重减压钻进,要不断添加泥浆和抽渣,保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和(扣除浮力)的80%,以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。每进5—8尺检查钻孔直径和竖直度,注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式,在钻至中层易液化砂层时,钻进速度放慢,确保成孔质量。
(5)经常检查钻头直径,对于直径变小的及时补焊,保证设计孔径;钻孔时及时填写记录,在土层变化处捞取渣样,与地质剖面图核对。
(6)成孔过程中,随时检查成孔是否有偏斜现象,及早发现问题及时解决。成孔检测:成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±50mm范围内,孔径大于等于设计桩径,倾斜度小于1%,孔深不小于设计规定。
(四)清孔
1、当钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合设计要求后方可清孔,清孔采用换浆法进行清孔。
2、清孔时要保持孔内水头,防止坍孔,清孔后孔口、孔中部、孔底提出的泥浆相对密度在1.03~1.10,粘度为17~20Pa.s,含砂率<2%;孔底沉淀土厚度应≤200mm。
(五)钢筋笼的制作与安装
1、钢筋原材料检测合格后,严格按设计图纸要求进行施工,所有钢筋笼均在钢筋加工场内加工成形,钢筋间距、搭接焊缝、搭接长度符合施工及验收规范要求。
2、根据本工程特点和设计要求,钢筋笼分一节制作安装。钢筋制作成型后,钢筋笼保证平整、不坍腰,焊点牢固,钢筋笼的长度、直径符合设计及规范要求。焊接钢筋笼时,主筋内缘光滑,钢筋接头不得侵入主筋内净空。钢筋笼下端整齐。
3、下放钢筋笼之前,先用探孔器对孔位、孔径和垂直度进行检查,探孔器用外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm(但不得大于钻头直径),长度不小于4D~6D的钢筋笼替代。下放探孔器时核测桩位中心,以便在下放钻孔桩钢筋笼时适当调整,待符合要求后,即可吊放钢筋笼,并报请监理工程师检验。
4、钢筋笼采用吊装入孔,下放到设计标高后,用四根大于Ф12的钢筋将骨架焊牢在钻架底盘或孔口的井字架上,以防止浮笼。为了吊装时有足够的刚度,主筋与加强箍筋必须全部焊接。吊装钢筋笼时中心应与孔位中心重合。下放钢筋笼时,须垂直缓慢下放,防止碰撞孔壁引发塌孔,并随时校正,保证吊放位置准确无误。下放完毕后报请监理工程师检验。
(六)水下砼的灌注
采用罐车配合钻机进行砼的灌注。导管采用300mm钢导管,使用前试拼,并进行水密、承压及接头抗拉强度试验。检查导管有无裂缝、弯折,胶垫、丝扣是否完好。
导管安装时,固定在桩的中心,顶部托架保持水平,使之位置居中、轴线顺之、稳步沉放,上部安装储料漏斗,底部离孔底250~400mm,首盘砼储料斗堵头采用钢板堵头。砼掺用高效缓凝剂,以保证砼有足够的坍落度和良好的和易性。砼在运输和灌注过程中无离析、泌水现象,灌注时保持足够的流动性,坍落度控制在180~220mm范围内。砼灌注过程中,随时测量砼面位置和导管埋砼深,并作好砼浇注详细记录,掌握好拆除导管时间,使导管埋入砼内深度始终保持2~6m內。砼灌注终结时,灌注的桩顶高程比设计高出1.2m以上方可停止浇筑,以保证混凝土强度,多余部分在下步工序施工前凿除,桩头无松散层。砼灌注连续不得中断,所有灌注砼的机械及动力设备都配备一定数量的备用品。
(七)桩基检测
桩基础完成后,应在监理工程师在场的情况下,采用图纸设计的的无破损检测法,对每一完成的钻孔桩的成桩质量进行检验和评价。
摘要:桥梁工程施工中,桥梁钻孔灌注桩是桥梁稳固的决定因素之一,本文结合实际工程阐述了桥梁钻孔灌注桩施工技术。
关键词:桥梁;钻孔灌注桩;施工
中图分类号:K928文献标识码: A
一、工程概述
二干渠2#桥是分3幅进行施工的,北幅桥为三跨自锚式拱桥,宽11.2m;中幅桥及南幅桥均为三跨后张法预应力空心板简支梁桥,宽分别为36.24m及11.24m。自锚式拱桥中跨主拱下缘采用二次抛物线,矢跨比为1:5.28,边跨主拱下缘采用直线加二次抛物线,桥墩采用实体墩,桥台采用桩柱式桥台。三跨简支梁桥中跨标准跨径20m,边跨标准跨径13m,均为后张法预应力空心板梁,桥墩采用桩接盖梁,桥台采用桩柱式桥台。
桥梁平面布置图
桥梁立面总体布置(中、南幅)
2#桥上部结构,北幅为自锚式拱桥:用预应力砼实心板,板梁厚度0.70m。中幅、南幅简支梁桥:用后张法预应力砼空心板梁,中跨板梁标准跨径20m,梁高0.95m,全桥中板34块,边板4块。边跨板梁标准跨径13m,梁高0.70m,全桥中板68块,边板8块
下部结构,北幅自锚式拱桥:桥台采用桩柱式桥台,盖梁宽度1.40m,高度为1.2m,桥台支座采用GYZF4 d300×54mm。桥墩采用实体墩,桥墩两侧圆弧造型。承台:斜宽度为5.2m,高度为1.8m,桩基采用Φ1.20m的C25钢筋混凝土钻孔灌注桩, 桩长为40m。中幅南幅简支梁桥:桥台采用桩柱式桥台,盖梁宽度1.40m,高度为1.2m。桥台支座采用GYZF4 d200×51mm。桥墩采用桩接盖梁,盖梁为L形,宽度1.80m,,桩基采用Φ1.2m的C25钢筋混凝土钻孔灌注桩,桩长为33m,桩基轴向受压承载力容许值为3600kN,全桥共24根。桥墩支座采用GYZ d200×49mm。
二、钻孔灌注桩施工
(一)平整场地
对场地进行平整,清除杂物和地上、地下的障碍物,夯打密实,达到“三通一平”,为避免地基不均匀沉降使钻机倾斜,钻机底座搁置枕木。
(二)测量放样
组织测量放样,根据设计桩位图纸用GPS定位仪放出桩位中心,并在四周用十字放线法埋设护筒,标定钻孔桩位和高程,并在施工中及时复核。
(三)泥浆制备
1、本工程多数桩基穿过较厚的砂层,为防止坍孔,钻孔灌注桩施工采用不分散、低固相、高粘度的泥浆。泥浆性能指标见表(泥浆性能指标控制标准)。为保证钻孔桩成孔施工的顺利进行,泥浆在正式开钻之前应准备钻孔必需的黏土或者膨胀土3车,进行配比试验,选择泥浆各项指标最优的配合比。确保泥浆具有良好的絮凝作用,泥浆失水量小,泥皮致密,护壁效果较好。泥浆的制备在泥浆池内进行,钻孔施工前首先在泥浆池内采用泥浆搅拌机拌制膨润土泥浆,然后利用泥浆泵送至钢护筒内。
2、泥浆循环和废浆处理。泥浆采用开挖砌筑泥浆池的方法集中制备,每两排桩位共用一座泥浆储备池和沉淀池,泥浆采用泥浆泵循环周转。为保证泥浆正常循环,每台钻机配备2台泥浆泵从储浆池内向护筒内注浆。泥浆沉淀池采用机械挖坑后用袋装土砌筑,钻渣由挖掘机及时清理,自卸卡车运往指定地点堆放,保持现场清洁、有序。废浆集中存放在一个储浆池内,待干结后将残留物用挖掘机清理并运往指定地点堆放。
3、埋设护筒。将护筒周围0.5-1米范围内的土挖除,夯填粘土至护筒底0.5米以下。护筒四周用粘土夯实或水泥土填实,护筒内径比桩径大200~400mm,护筒埋深至少1~1.5米,并高出地面0.3米左右,护筒中心竖直线与桩中心线重合,平面位置偏差应不大于50mm,护筒竖直线倾斜不大于1%。
4、铺设平台、钻机就位。护筒埋设完毕经检验位置无误后,将钻架移到桩位位置,架立稳固,四角垫平,不得倾斜。并对钻架进行调整,使钻头中心与桩基设计中心相重合调整竖直度符合要求。四周初步硬化,以便混凝土罐车的出入。
5、钻孔。根据地质情况,采用反循环钻机。为处理钻孔中可能出现的钻具等金属构件掉入孔中,另配备打捞抓和30KN电磁打捞器各一套。
(1)钻孔桩钻孔施工时,先完成单孔桩基,为承台墩柱及上部结构提供工作面后再进行下一孔的桩基,以便实现整体结构的流水作业,达到缩短工期的目的。
(2)钻机安装就位后,底座和顶端平稳及牢固,在钻进过程中不致产生位移倾斜。钻机顶部的起吊滑轮组和钻孔中心保持在同一铅垂线上,在钻进过程中经常检查,如有问题及时纠正。
(3)保持护筒内水头稳定,钻孔泥浆始终高出孔外水位。经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不符合要求的随时改正,并补充新拌的好泥浆。
(4)钻进过程中采用增重减压钻进,要不断添加泥浆和抽渣,保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和(扣除浮力)的80%,以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。每进5—8尺检查钻孔直径和竖直度,注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式,在钻至中层易液化砂层时,钻进速度放慢,确保成孔质量。
(5)经常检查钻头直径,对于直径变小的及时补焊,保证设计孔径;钻孔时及时填写记录,在土层变化处捞取渣样,与地质剖面图核对。
(6)成孔过程中,随时检查成孔是否有偏斜现象,及早发现问题及时解决。成孔检测:成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±50mm范围内,孔径大于等于设计桩径,倾斜度小于1%,孔深不小于设计规定。
(四)清孔
1、当钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合设计要求后方可清孔,清孔采用换浆法进行清孔。
2、清孔时要保持孔内水头,防止坍孔,清孔后孔口、孔中部、孔底提出的泥浆相对密度在1.03~1.10,粘度为17~20Pa.s,含砂率<2%;孔底沉淀土厚度应≤200mm。
(五)钢筋笼的制作与安装
1、钢筋原材料检测合格后,严格按设计图纸要求进行施工,所有钢筋笼均在钢筋加工场内加工成形,钢筋间距、搭接焊缝、搭接长度符合施工及验收规范要求。
2、根据本工程特点和设计要求,钢筋笼分一节制作安装。钢筋制作成型后,钢筋笼保证平整、不坍腰,焊点牢固,钢筋笼的长度、直径符合设计及规范要求。焊接钢筋笼时,主筋内缘光滑,钢筋接头不得侵入主筋内净空。钢筋笼下端整齐。
3、下放钢筋笼之前,先用探孔器对孔位、孔径和垂直度进行检查,探孔器用外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm(但不得大于钻头直径),长度不小于4D~6D的钢筋笼替代。下放探孔器时核测桩位中心,以便在下放钻孔桩钢筋笼时适当调整,待符合要求后,即可吊放钢筋笼,并报请监理工程师检验。
4、钢筋笼采用吊装入孔,下放到设计标高后,用四根大于Ф12的钢筋将骨架焊牢在钻架底盘或孔口的井字架上,以防止浮笼。为了吊装时有足够的刚度,主筋与加强箍筋必须全部焊接。吊装钢筋笼时中心应与孔位中心重合。下放钢筋笼时,须垂直缓慢下放,防止碰撞孔壁引发塌孔,并随时校正,保证吊放位置准确无误。下放完毕后报请监理工程师检验。
(六)水下砼的灌注
采用罐车配合钻机进行砼的灌注。导管采用300mm钢导管,使用前试拼,并进行水密、承压及接头抗拉强度试验。检查导管有无裂缝、弯折,胶垫、丝扣是否完好。
导管安装时,固定在桩的中心,顶部托架保持水平,使之位置居中、轴线顺之、稳步沉放,上部安装储料漏斗,底部离孔底250~400mm,首盘砼储料斗堵头采用钢板堵头。砼掺用高效缓凝剂,以保证砼有足够的坍落度和良好的和易性。砼在运输和灌注过程中无离析、泌水现象,灌注时保持足够的流动性,坍落度控制在180~220mm范围内。砼灌注过程中,随时测量砼面位置和导管埋砼深,并作好砼浇注详细记录,掌握好拆除导管时间,使导管埋入砼内深度始终保持2~6m內。砼灌注终结时,灌注的桩顶高程比设计高出1.2m以上方可停止浇筑,以保证混凝土强度,多余部分在下步工序施工前凿除,桩头无松散层。砼灌注连续不得中断,所有灌注砼的机械及动力设备都配备一定数量的备用品。
(七)桩基检测
桩基础完成后,应在监理工程师在场的情况下,采用图纸设计的的无破损检测法,对每一完成的钻孔桩的成桩质量进行检验和评价。