大桥挖孔桩施工方案

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大桥挖孔桩施工方案

1)地形地貌:全桥位于丘陵地带,桥址处河沟弯曲不规则,水沟内常年有水,测时水较浅,局部河段长有水草,河沟两侧均为平坦水田,田埂及岸壁长满低矮草丛。丘陵缓坡及丘间谷地,丘坡自然坡度100~300,植被较发育,多辟为旱地;谷地呈条带状展布,地势较平缓,辟为水田。

2)地层岩性及地质构造:

(1)1Q4pl+dl粉质黏土、黏土,流塑,褐黄色,棕黄色,厚约0~1.0m;

(1)2Q4pl+dl粉质黏土、黏土,软塑,褐黄色管沟工程模板施工方案,棕黄色,厚约0~3.2m;

(1)3Q4pl+dl粉质黏土、黏土,硬塑,褐红色、褐黄色、桔黄色、浅灰色、黄褐色夹褐色等,厚约0~4.7m,含少量卵砾石砾石;

(2)4Q4al+Pl粗砂、砾砂,厚约0~3.2m,饱和,松散~中密,灰黄色夹灰白;夹有卵砾石。

(4)1γ53花岗岩,灰绿色,灰黄色,全风化,岩芯呈砂土状,砂粒状,碎屑状。

(4)2γ53花岗岩,灰黄色,强全风化,节理裂隙发育,岩芯呈碎块状。

(4)3γ53花岗岩,灰黄~灰白色,弱风化,中粗粒结构,主要矿物成份为石英,云母和长石等。岩石致密坚硬,岩芯呈柱状。

1)、地形地貌:全桥位于丘陵地带,桥址处河沟弯曲不规则,水沟内常年有水,测时水较浅,局部河段长有水草,河沟两侧均为平坦水田,田埂及岸壁长满低矮草丛。丘陵缓坡及丘间谷地,丘坡自然坡度100~300,植被较发育,多辟为旱地;谷地呈条带状展布,地势较平缓,辟为水田。

2)、地层岩性及地质构造:

(1)1Q4pl+dl粉质黏土、黏土,流塑,褐黄色,棕黄色,厚约0~1.0m;

(1)2Q4pl+dl粉质黏土、黏土,软塑,褐黄色,棕黄色,厚约0~3.2m;

(1)3Q4pl+dl粉质黏土、黏土,硬塑,褐红色、褐黄色、桔黄色、浅灰色、黄褐色夹褐色等,厚约0~4.7m,含少量卵砾石砾石;

(2)4Q4al+Pl粗砂、砾砂,厚约0~3.2m,饱和,松散~中密,灰黄色夹灰白;夹有卵砾石。

(4)1γ53花岗岩,灰绿色,灰黄色,全风化,岩芯呈砂土状,砂粒状,碎屑状。

(4)2γ53花岗岩,灰黄色,强全风化,节理裂隙发育,岩芯呈碎块状。

(4)3γ53花岗岩,灰黄~灰白色,弱风化,中粗粒结构,主要矿物成份为石英,云母和长石等。岩石致密坚硬,岩芯呈柱状。

本桥位于丘陵及丘间谷地区,丘坡自然坡度为10°~20°,相对高差10~20m。丘间谷地较为平缓,地势略有起伏,大部分被辟为农田,在6号和7号墩台之间有一小河经过。丘坡植被发育,坡脚零星散落有民房;交通不便利。

2)、地层岩性及地质构造

(1)、表层为第四系全新统坡残积、坡洪积层,主要为粉质黏土、黏土、粗砂及粉砂,总厚0.00~7.70m;素填土、人工填粉质黏土:褐红色、黄褐色,硬塑土及种植土主要由黏性土组成,表层含有植物根系。

(1)1、积粉质粘土(Q4Pl+dl):褐红色,黄褐色,硬塑。厚度0.80~5.25m,大部分墩台都有揭露。

(1)2、粉砂(Q4Pl+dl):褐黄夹灰白色,含约10%的粘性土及少量石英质砾石。厚度2.00~4.70m。

(1)3、粗砂(Q4Pl+dl):灰黄色,松散~稍密,为冲积砂层,含黏性土,多为石英质砂粒,分布于桥址中部代5—代7三个墩墩台,厚度1.50~3.20m。

(1)4、粉质粘土(Q4el+dl):褐灰色夹黄色,硬塑,层厚5.20m。

(2)、下伏基岩为花岗岩:灰白色,主要由石英、长石、云母等组成,其矿物大多已风化,中粗粒结构,块状构造,全风化~弱风化。

(2)1、全风化花岗岩(W4):灰白色,岩体结构已完全被破坏,岩芯呈砂土状。厚度约为0.50~7.80m;

(2)2、强风化花岗岩(W3):灰白色,岩芯呈碎块状或短柱状,厚度约0.60~9.10m;

(2)3、弱风化花岗岩(W2):灰白色,岩芯完整,呈块状、柱状及长柱状,部分裂隙发育,岩芯破碎,揭露厚度7.80~33.90m。

本桥为丘陵间谷地区,相对高差1.00~21.00m,自然坡度10~20o,丘坡植被发育,植有杉树,局部基岩裸露。南北两台位于缓坡上,与谷地相对高差约5.00m;谷地开阔平缓,多辟为水田和鱼塘。坡脚和公路沿线散落有村庄和民房。

2)、地层岩性及地质构造

(1)、粉质黏土(Q4Pl+dl):分布于谷地地表。灰黄色,软~硬塑,夹砾石,土层一般厚约0.50~8.50m,属中低压缩性土,标贯平均击数11.64击/30cm,具体见表3。

(2)、粉土:深褐色,软塑,厚0.90m,仅雷16孔见到。

(3)、粉砂、细砂:灰黄色,褐黄色,松散~稍密,饱和,厚0.90~5.00m。

(4)、中砂:灰色,松散~稍密,饱和,厚1.60~5.60m。标贯平均击数19.20击/30cm;动探击数1~15击/10cm。

(5)、粗砂:褐黄色,稍密,饱和;含少量粉土和云母片,偶见小卵石。分布于雷14、雷15、雷18、雷19、雷20、雷21等钻孔中,层厚2.00—5.30m。标贯平均击数8.67击/30cm;动探击数1~2击/10cm。

(6)、全风化花岗岩(W4):岩芯呈土状,厚度约0.40~11.80m,标贯平均击数22.11击/30cm,动探平均击数16.31击/10cm,具体见表5;

(7)、强风化花岗岩(W3):岩芯呈碎块状,局部少量短柱状,厚度约0.70~22.70m,RQD=0~10%;

(8)、弱风化花岗岩(W2):岩石较完整,节理裂隙不发育,岩芯呈柱状,部分呈碎块状,RQD=45~95%。

开挖前根据设计图纸尺寸及位置用全站仪测出各控制线及轴线,用钢卷尺丈量各桩心位置,为了便于轴线、桩中心和垂直度复核,于各桩四周定四根木桩控制轴线位置,书面报请监理复核,认定签字后开始护壁第一模施工,第一模施工时砼护壁应高出自然地面200mm。护壁第一节砼浇捣后,将各轴线及控制标高引至护壁上口用小铁钉钉出标准轴线或桩中心线,并用红油漆做上标记,便于桩标高及中心的控制。

(二)、人工挖孔桩成孔施工

桩基开挖施工顺序为:土方开挖(或抽水)→清孔壁、校核垂直度和桩径→绑扎护壁构造钢筋(含上下勾筋)→安装护壁模板→浇捣护壁砼→拆模下挖。

1)采用短把的镐、锹等简易工具进行人工挖土,遇到比较硬的岩层时,可用风镐或人工凿除施工。垂直运土,用电动卷扬机进行垂直运土;轴线经复核无误后开始第一节开挖,每进尺1米浇捣护壁砼一次,即以1米为一个施工段;当桩孔深度超过10米时用鼓风机和输风管向桩孔中送入新鲜空气,提土桶或吊笼上下保证联系通畅。桩孔较深时用橡皮电缆12V以下安全灯照明。

2)成孔开挖以三人为一个小组(石方凿岩另增加人员)配合,每小组一天安排3~5根桩进行流水作业,保证每根桩每天进尺一至两模,施工时共成立30个小组交叉施工。

3)开挖过程中,由于地下水影响,可在桩孔内临时挖集水坑,用高扬程潜水泵,边抽水边开挖。

4)开挖过程中遇到孤石或其它障碍物时,采用人工及空压机和风镐配合施工。

5)成孔过程中,地面派专人修通排水沟,及时排掉桩孔内抽出的水,从桩孔内挖出的废土或石碴由专人负责及时运出场外。

6)桩位、垂直度、直径校核:基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前,经复核后应妥善保护,施工中应经常复测。第一节护壁成孔后,由现场技术人员在护壁周围用水泥钉定出桩位中心线,桩位轴线用正交的十字线控制,作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据,直径检查用尺杆找圆周的办法进行。

7)检查分土方开挖、支模后、砼护壁浇筑三次进行,必须每段检查,发现偏差,随时纠正,保证位置准确。

8)相邻桩距较密桩(中心距S≤3.0D)时,应采用跳挖成孔施工,保证密桩每间隔一天进尺一模的要求,使其减少对相邻桩影响,积水应用潜水泵及时排出,以减少对相邻桩的侧压力,确保密桩能按设计及规范要求成孔。

9)每天施工前,应安排下井人员对已做护壁进行检查,在无异常样情况下,才能进下模成孔的开挖。

2.2流砂、流泥成孔施工方法

当土质有较厚的亚砂土、分层土及水力坡度较大时,由于孔内水动压力大于等于土颗粒的浸水容量、使土粒悬浮,失去稳定而变成流动状态,从而形成流砂(泥),如遇到该情况,可采用如下措施进行处理:

1)、接近流砂,流泥层时应严格控制相邻桩的间隔跳挖施工顺序,保证相邻桩进深的高差不少于2米。

2)、保证已开挖成孔桩的孔内抽水,做到24小时不间断值班抽水,保持地下水位上升高度不超过已成孔桩底以上500mm。

4)、采取水下挖土(抽水或少抽水施工)减少水头差或采用井点降水,使水位降到孔底0.5m以下。

6)、对护壁后侧已经冲刷形成空洞的护壁,可直接在护壁上凿洞用С20砼填筑,以加强土体的稳定性。同时采用压浆(喷浆)法也可适用于流砂(泥)处理。

7)、开挖段通过流塑淤泥层,成孔模板下口加水平木“十”字支模(上口利用已成孔护壁作固定点),把模板与木支撑用铁钉固定牢,防止淤泥侧向流动挤压,避免造成孔位移或变形。

8)、如因流砂、流泥较为严重,且地下水位较高,可采用临时倒挂钢井圈、密集插板,强行掘进通过;或采用钢护筒强迫下沉,待桩身砼浇过此段后予以拔起回收。

为了辅助上述方法的实施,根据现场情况一是直接设降水井,二是利用已成孔的桩孔作为周边孔的降水点。

桩孔开挖1m后应立即在孔口浇筑C20锁口砼,锁口砼底宽10cm,顶部宽40cm,顶面标高高出地面30cm,以保护井口不被破坏、渗水及承受钢管架等荷载,防止孔口周围土、石杂物落入孔内伤人。当锁口砼达到设计强度后,将护桩移至锁口上,以便经常检查孔桩开挖垂直度及孔径。

护壁施工时每根桩采用一套组合式模板,分块拼装而成,拼装后模板上口直径为桩径,下口直径为桩径加150mm,高度为1000mm或500mm。

当挖孔桩穿越岩石时,为防止护壁在爆破时震裂后下塌,爆破时不拆除模板,用以保护护壁砼,防止炸坏震裂。

挖孔至设计持力层后,施工单位应进行自检评定,终孔检查内容包括桩孔中心线位移偏差、桩径偏差、终孔深度、孔底沉渣以及桩底持力层等情况,各项偏差应在设计及规范允许范围内。报监理、勘察、设计院及业主等部门核验并办理隐蔽验收签证手续。

1)、多桩孔同时成孔,应采取间隔挖孔方法,以减少地下水的渗透和防止土体滑移。

2)、桩孔的垂直度和直径,应每段检查,发现偏差,及时纠正,保证位置正确。

3)、桩端终孔深度按设计要求施工,每根桩终孔后必须请勘察、设计、业主、监理人员检查验收,要逐根进行隐蔽检查。

4)、遇塌孔,采取在塌方处砌砖外模,配适量直径6mm间距150mm钢筋,再支内模灌筑砼护壁。

1)、桩孔位中心线位移允许偏差:≤50mm;

2)、桩孔径允许偏差:不允许负偏差;

3)、护壁混凝土厚度允许偏差:±15mm;

4)、孔底沉渣厚度:不允许。

4)、倾斜度:≤0.5%。

三)、人工的挖孔桩钢筋笼制作安装

钢筋井上下料→安装加劲箍→主筋与加劲箍焊接→绑扎螺旋筋→吊钢筋笼到孔内安装→办理隐蔽手续→桩身砼浇筑。

钢筋笼采用钢筋棚内加工钢筋,现场平地制作,主筋均采用焊接接长,要确保同一截面内主筋接头不大于50%,四周焊制耳环以确保其有足够的砼保护层。当挖孔桩挖至设计标高后,及时报监理工程师检查,检孔采用钢尺、测绳配合探孔器进行。经监理工程师检查签认后立即进行钢筋笼及砼施工。

3、钢筋笼吊装施工方法

钢筋笼采用轮式起重机吊装。钢筋笼在孔口采用三角架固定,以防止掉笼及上浮现象发生。钢筋笼的安放保持钢筋笼的垂直。当钢筋笼制作为分段时,将下一节钢筋笼吊放于孔口并高出1.0m左右,然后把上一节钢筋笼吊起,使主筋对准后进行焊接,再绕螺旋箍筋,把整个钢筋笼吊起,慢慢放入孔内就位。吊装就位后,钢筋笼能够转动。在吊放钢筋笼的同时预设φ50mm的超声波无破损检测钢管,每根桩的三根检测钢管对称设置,施工中保证预埋钢管内不渗入泥浆和水泥浆。

钢筋笼安装好后,应对其标高、主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检,自检合格后书面报请监理工程师检查,检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。

1)钢筋进场时必须按批抽取试件做力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合(GB13013)和(GB1499)等现行国家标准的规定和要求。

2)钢筋加工必须符合设计要求和(TB10424—2003)5.3.1条规定。

3)纵向受力钢筋的连接方式必须符合设计要求。本工程钢筋接头采用绑扎和搭接焊形式。

4)钢筋绑扎接头技术要求:

受拉区内的光圆钢筋末端应作成相对的1800弯钩,带肋钢筋应作成彼此相对的900弯钩。绑扎接头的搭接长度为:

受压区光圆钢筋的末端,可不做弯钩,但钢筋搭接长度不得小于30d。

5)钢筋电弧焊接头的技术要求:

双面焊缝搭接焊:(Ⅰ—Ⅱ级钢筋,φ10—φ40㎜)不小于5d。

单面焊缝搭接焊:(Ⅰ—Ⅱ级钢筋,φ10—φ40㎜)不小于10d。

(2)搭接接头的搭接部位应预弯,搭接钢筋的轴线应位于同一直线上。

(3)焊缝高度应大于等于0.3d,并不得小于4㎜,宽度应大于等于0.7d,并不得小于8㎜。

(4)钢筋电弧焊接头允许偏差:

0.1d,且不大于3㎜

0.05d,且不大于0.5㎜

在2d长的焊缝表面上,焊缝的气孔及夹渣

5)安装的钢筋品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。

1)钢筋应平直,无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。

2)钢筋加工允许偏差:

3)钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应分散布置。配置在“同一截面”的受力钢筋接头面积占受力钢筋总截面的百分率应符合设计要求。如设计无具体要求,应符合下列要求:

(1)钢筋接头在受弯构件的受拉区不得大于50%,轴心受拉构件不得大于25%。

(2)绑扎接头在构件的受拉区,不得大于25%,在受压区不得大于50%。

(3)钢筋接头应避开钢筋弯曲处,距弯曲点的距离不得小于10d。

(4)同一根钢筋应少设接头,“同一截面”内同一根钢筋上不得超过一个接头。

重庆市地方铁路指挥调度基础管理中心工程施工组织设计(5)钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检查方法

尺量,两端、中间各一处

弯起点位置(加工偏差±20㎜包括在内)

钢筋保护层厚度c(㎜)

尺量,两端、中间各2处

钢筋笼安装验收合格后,即可进行桩身砼灌注,混凝土浇筑前必须把孔内的积水、浮渣、杂物清理干净,对于孔底被水浸泡后软弱岩石,必须清理后才允许浇筑混凝土。灌注桩身砼时视孔底及孔壁渗入的地下水上升速度快慢情况,可分别采用明灌及水下灌注两种方法施工。

自孔底及孔壁渗入的地下水上升速度≤6mm/min时,采用明灌方法施工。施工时采用普通砼灌注,砼采用砼输送车运至现场,吊车垂直运输送入孔内,并保证施工过程中出料口距浇注面的高度不大于2m,每灌注30cm砼用振捣棒振捣一次,保证砼捣固密实及灌注的连续性,施工时尽量加快速度,使砼对孔壁的侧压力尽快大于渗水压力,以防止水渗入孔内。

自孔底及孔壁渗入的地下水上升速度>6mm/min时,采用水下灌注砼方法施工。施工前先进行导管的水密承压和接头抗拉试验,进行水密试验时的水压按照大于灌注砼的最大压力的1.3倍控制。安装导管及蓄料斗,导管垂直安装于孔中心,底部高于孔底0.4m,蓄料斗容积能够满足首批砼入孔后使导管埋入深度≥1.0m,灌注过程中,经常测探井孔内砼面的位置GB18742.2-2002,及时地调整导管埋深,使导管的埋置深度控制在2~6m。导管提升采用汽车吊完成,灌注到原地面,凿除浮浆检测后再接桩(柱)。

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