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文檔簡介

1、河床上沖擊鉆孔灌注樁施工工法中鐵六局北京鐵建公司朱春柏 陳建峰1 前言 要在有豐富的松散卵石的河床上進行沖擊鉆孔灌注樁施工, 不僅要保證施工 質(zhì)量,而且要滿足工期的要求。京承高速公路(三期)潮河橋,為在河床上鉆孔 施工,需要防止鉆孔過程中出現(xiàn)坍孔。我公司開展了技術(shù)研究,采取了注漿、澆 筑混凝土等一系列措施, 取得了成功, 不僅保證了工程質(zhì)量, 而且為京承三期的 開通作出重要貢獻,現(xiàn)總結(jié)形成本工法。2 工法特點本工法具有以下特點:1、注漿固化土體埋設(shè)護筒,避免護筒根部及周邊坍孔。2、保證了鉆機的穩(wěn)定,不容易出現(xiàn)偏位,減少了糾偏的幾率,從而縮短了 成孔時間。3、在護筒和卵石層之間鋪一層混凝土,起到

2、了很好的連接作用,保證了護 筒的穩(wěn)定,解決了護筒下卵石的不穩(wěn)定問題。3 適用范圍適用于河床為卵石層、 漂石層,缺少細骨料, 級配差且松散的沖擊鉆孔樁施 工。4 工藝原理 為避免護筒下及周邊卵石的穩(wěn)定埋, 通過鋪設(shè)混凝土及注漿等方法, 有效的 連接卵石和護筒,填充空隙,固定上層松軟層,硬化深層松散卵石,并對護筒周 圍進行加固,防止因振動和機械等重物的壓力引起坍孔。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程鉆孔灌注樁的施工,因其所選護壁形成的不同,有泥漿護壁方式法和全套管 施工法兩種,但在施工中常用的是泥漿護壁方法。該施工工藝流程是:挖基坑并底層鋪筑混凝土一埋設(shè)護筒進行注漿一鉆機就 位鉆進施工清孔

3、水下混凝土灌注。5.2施工操作要點挖基坑并底層鋪筑混凝土基坑的大小根據(jù)樁徑確定,基坑的直徑較護筒大1m圖鋪筑混凝土工藝流程圖圖鋪筑混凝土剖面圖1 、混凝土的強度:根據(jù)養(yǎng)護的時間和條件,當開始鉆進時,強度達到10Mpa2 、混凝土的坍落度:較一般普通混凝土減少 25%-30池骨料,能夠滲透到下層卵石中3 、挖基坑的過程中,基坑底不要被擾動,用人工清理522埋設(shè)護筒進行注漿1、埋設(shè)注漿管注漿管長度依據(jù)卵石層的松散厚度而定,一般比護筒長0.5米。2、注漿注漿材料為普通硅酸鹽水泥 ,摻加10%-258的粉煤灰,水灰比1:1。注漿管采用 32 mm L=2.53.0m,壁厚3.25mm的無縫鋼管。前端加

4、工 成錐形,以便插打。前端1米范圍內(nèi)鉆 810mm溢漿孔,呈梅花形布置(防止注 漿出現(xiàn)死角),間距20cm,尾部1.5m范圍內(nèi)不鉆孔防止漏漿,末端焊 6環(huán) 形箍筋,以防打設(shè)注漿管時端部開裂。注漿量計算:Q=n R2*h*n* a *(1+ B )()式中:Q注漿量(m3);R擴散半徑;H注漿段長;N地層空隙率;a地層填充率;B損失率。鉆機就位安裝鉆孔機的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定,施工中易產(chǎn)生鉆孔機傾斜、樁傾斜和樁偏心 等不良影響,因此要求安裝地基穩(wěn)固。對地層較軟和有坡度的地基,可用推土機 推平,在墊上鋼板或枕木加固。為防止樁位不準,施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機,對 有鉆塔的鉆孔機,先利

5、用鉆機的動力與附近的地籠配合,將鉆桿移動大致定位, 再用千斤頂將機架頂起,準確定位,使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護筒 中心在一垂線上,以保證鉆機的垂直度。鉆機位置的偏差不大于2cm對準樁位后,用枕木墊平鉆機橫梁,并在塔頂對稱于鉆機軸線上拉上纜風繩。524鉆進施工1、鉆進中泥漿的配制根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范,泥漿滿足表條件。表泥漿性能指標選擇鉆孔 方法地層情況泥漿性能指標相對密度粘度(Pa0 s)含砂率(%)膠體率(%)酸堿度(pH)沖擊易坍地層1.2 0 1.4022 30 95811注:地下水位高或其流速大時,指標取高限,反之取低限;地質(zhì)狀態(tài)較好,孔徑或孔深較小的取低限,反之取高限。2

6、、鉆孔鉆孔是一道關(guān)鍵工序,在施工中必須嚴格按照操作要求進行, 才能保證成孔 質(zhì)量,首先要注意開孔質(zhì)量,為此必須對好中線及垂直度,并壓好護筒。在施工 中要注意不斷添加泥漿和抽渣,還要隨時檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式 或沖抓式鉆機施工時,附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩(wěn)固。 所以鉆好的孔應(yīng) 及時清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。 鉆孔的順序也應(yīng)實事先規(guī)劃好,既要 保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔,又要使鉆機的移動距離不要過遠和相 互干擾。清孔鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。為此,除 了鉆孔過程中密切觀測監(jiān)督外,在鉆孔達到設(shè)計要求深度后,應(yīng)對孔深、孔位、 孔形、孔

7、徑等進行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計要求時,應(yīng)立即進行孔底清理, 避免隔時過長以致泥漿沉淀,引起鉆孔坍塌。對于摩擦樁當孔壁容易坍塌時,要 求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于 30cm當孔壁不易坍塌時,不大于20cm。 對于柱樁,要求在射水或射風前,沉渣厚度不大于 5cm清孔方法是使用的鉆機 不同而靈活應(yīng)用。通常可采用正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機真空吸泥機以及抽 渣筒等清孔。其中用吸泥機清孔,所需設(shè)備不多,操作方便,清孔也較徹底,但 在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機管 道內(nèi)將泥渣吹出。526水下混凝土灌注清完孔之后,就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi), 定位后要

8、加以固定,然 后用導(dǎo)管灌注混凝土,第一車混凝土灌注時,用較大漏斗,并用比導(dǎo)管直徑略小 的皮球封底,保證樁底部質(zhì)量。6材料與設(shè)備本工法無需特別說明的材料,采用的機具設(shè)備見表6表6 機具設(shè)備表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號單位數(shù)量用途1鉆機CZ-8臺3灌注樁施工2吊車臺1鋼筋籠吊放3挖掘機臺1挖基坑4鋼筋彎曲機GW40臺1鋼筋加工5電焊機BX-300臺4鋼筋加工6鋼筋切割機GJ40臺1鋼筋加工7注漿泵KBY-50/70臺1回填注漿8漏斗及導(dǎo)管300套1灌注混凝土7質(zhì)量控制7.1工程質(zhì)檢流程圖班組自檢f 互檢f 施工員組織驗收f 質(zhì)檢員復(fù)驗f 監(jiān)理工程師驗收。7.2質(zhì)量檢驗標準鉆孔灌注樁施工質(zhì)量執(zhí)行城市地下鐵

9、道施工及驗收規(guī)范、鋼筋混凝土工程施工及驗收規(guī)范。隔離樁允許偏差見表7.2表7.2 鉆孔樁成樁允許偏差項次檢查項目規(guī)疋值或允許偏差檢查方法和頻率1混凝土強度(Mpa在合格標準內(nèi)按JTJ071-98附錄D檢查2樁位(mrh排樁50用經(jīng)緯儀檢查縱、橫方向3鉆孔傾斜度直樁1%查灌注前記錄4沉淀厚度(mm支承樁不大于圖紙規(guī)定查灌注前記錄5鋼筋骨架底面咼程(mm 50查灌注前記錄7.3質(zhì)量保證措施1、嚴格依照設(shè)計提供的圖紙和文件、變更設(shè)計圖紙及技術(shù)規(guī)范、標準、法 規(guī)施工。2、合理地組織和調(diào)配材料、機械設(shè)備、運輸、勞動力,做到均衡生產(chǎn),保 證工程優(yōu)質(zhì)、高效、低耗。3、作好自身的施工監(jiān)督檢查工作,設(shè)專職質(zhì)檢員

10、,建立嚴格的班組自檢制 度。4、凡構(gòu)成永久性工程組成部分的材料,都必須符合圖紙和規(guī)范的要求,必 須經(jīng)質(zhì)量檢查合格并經(jīng)批準后才能進場, 分規(guī)格分批存放,設(shè)立醒目的標志,以 利檢查和使用。水泥、鋼材在取得出廠合格證的同時需分批分規(guī)格進行檢驗合格 后才能使用。焊接試件等應(yīng)按規(guī)范規(guī)定的數(shù)量送到有資質(zhì)證書的檢測機構(gòu)進行復(fù)試。砂、石、混凝土外加劑等材料需按設(shè)計要求及技術(shù)規(guī)范試驗合格后才能使 用。5、加強工程試驗工作,建立標養(yǎng)室,并對相關(guān)人員進行技術(shù)交底和培訓(xùn), 共同把好質(zhì)量關(guān)。6加強測量復(fù)核工作,在施工中按規(guī)范進行中線和水平測量復(fù)核,確保工 程位置及尺寸準確。7、砼工程施工采用商砼,試驗人員跟班作業(yè),隨時

11、檢查混凝土的坍落度, 保證施工坍落度與設(shè)計值在允許值內(nèi),并按規(guī)定制作試件。8安全措施1、嚴格執(zhí)行各項安全規(guī)章制度、安全操作規(guī)程,建立健全安全保證制度。 上崗人員崗前需進行安全教育, 使之制度化、 經(jīng)?;?提高全體施工人員的安全 意識。貫徹專業(yè)檢查與班組自檢相結(jié)合的方針。 施工現(xiàn)場設(shè)專職安全員, 施工中 做到安全隨時檢查,發(fā)現(xiàn)隱患及時排除。2、施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)明顯安全標志,進入施工現(xiàn)場人員必須戴安全帽。3、吊裝時由專人指揮、統(tǒng)一信號。4、吊裝前應(yīng)檢查機械鎖具、夾具、吊環(huán)等是否符合要求并應(yīng)進行試吊。5、起吊時嚴禁長時間懸吊、停滯。且鋼筋籠下方嚴禁站人,防止發(fā)生意外。6、進行吊裝作業(yè)時,先察看空中桿線

12、情況,避免吊機觸及空中架空線,確 保安全作業(yè)。7、六級以上大風和雷雨、大霧天氣,暫停吊裝施工。8、做好安全用電。工地的電動設(shè)備、電力線必須由電工架設(shè)及管理,開關(guān) 應(yīng)有防雨、防潮措施,并設(shè)有漏電保護器,做到經(jīng)常維修,保持良好。對不符合 安全要求的電力器材及電力線路不得使用。電器設(shè)備應(yīng)接地、接零,電纜、電線 必須架空。 操作人員應(yīng)持證上崗, 嚴禁非專業(yè)人員擅動電氣設(shè)備, 防止發(fā)生觸電 事故。9、作好防火工作。在工棚、倉庫附近要設(shè)消防器材,工棚附近嚴禁堆放易 燃物品。9 環(huán)保措施1、加強宣傳教育工作,提高管理人員及各施工班組文明施工意識。2、做好施工現(xiàn)場管理,周圍居民和閑雜人員不許入內(nèi)。3、在合理的

13、位置設(shè)足夠容量的泥漿池,并具有制作、貯存和回收與凈化利 用功能,盡量減少泥漿產(chǎn)生量,防止泥漿污染場地及場外路面。4、泥漿池建雨棚覆蓋,周圍設(shè)安全圍欄。5、建立污水處理系統(tǒng)將所有施工場地內(nèi)的污水處理達標后才排放至指 定地點。6、施工泥漿通過護筒側(cè)壁的溢漿孔排入泥漿溜槽后進入泥漿池,溜槽采用在路面開槽的方式設(shè)置,并在上面加改 8mm厚的鋼板。7、加強對溜槽、泥漿池的清理工作,從根本上防止泥漿外溢污染。8、鉆碴濾盡余水后再外運,廢泥漿裝入封閉容器汽車外運至指定棄土場, 所有汽車經(jīng)過沖洗后才駛出施工場地。9、工程材料做到堆放整齊、標識清楚,生產(chǎn)、生活區(qū)派專人保持整潔衛(wèi)生, 尤其是派專人進行泥污與散落的

14、碴塊清理和進出車輛沖洗, 全面達到北京市文明 施工標準。10 資源節(jié)約1、施工過程中, 施工材料未污染既有河水, 施工材料不含有毒等有害物質(zhì), 不會對地下水造成污染。2、采用本工法只采用少量混凝土和水泥漿,避免了使用全護筒。11 效益分析11.1 此工藝保證了樁基的成孔質(zhì)量,避免塌孔造成反復(fù)回填和鉆進,并避免了 使用全護筒,降低了施工成本約 200 萬,取得很好的經(jīng)濟效益。11.2 采用注漿加固,保證了鉆機的穩(wěn)定,減少了糾偏的幾率,從而縮短了成孔 時間,加快了施工進度,社會效益良好。11.3 只采用少量混凝土和水泥漿,把能源消耗降到最低,節(jié)能環(huán)保效果好。12 應(yīng)用實例京承高速公路 (三期) 潮河橋工程 潮河橋為京承高速公路(三期)工程,位于北京市密云縣東北方向,橫跨潮 河,為斜 60 度簡支梁橋。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)長為 11-19 米。樁徑分 1.2 米和 1.8 米兩種。河床內(nèi)無地表徑流,靜止水位在

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