城際高鐵樁基礎施工方法及施工工藝

城際高鐵樁基礎施工方法及施工工藝1.1陸上鉆孔樁施工測孔深、泥漿指標、鉆進速度測孔深、泥漿指標、鉆進速度測孔深、泥漿指標、鉆進速度測孔深、泥漿指標、鉆進速度排渣、投泥漿、測指標排渣、投泥漿、測指標鑿樁頭鑿樁頭鉆機就位鉆機就位鉆進鉆進中間檢查中間檢查終孔終孔清孔清孔測孔測孔安放鋼筋籠安放鋼筋籠安放導管安放導管二次清孔二次清孔灌注混凝土灌注混凝土泥漿制備泥漿制備測孔深、孔徑、傾斜度測孔深、孔徑、傾斜度測泥漿性能指標測泥漿性能指標監(jiān)理工程師簽字認可監(jiān)理工程師簽字認可監(jiān)理工程師簽字認可監(jiān)理工程師簽字認可檢查泥漿指標及沉渣厚度檢查泥漿指標及沉渣厚度制作混凝土試件制作混凝土試件水密性試驗水密性試驗測孔深、孔徑測孔深、孔徑鋼筋籠及聲測管制作鋼筋籠及聲測管制作埋設鋼護筒埋設鋼護筒場地整平場地整平鋼護筒加工鋼護筒加工測量放樣測量放樣鉆孔樁施工工藝流程詳見圖2-5-15。圖2-5-15鉆孔樁施工工藝流程圖清孔標準符合設計及規(guī)范要求，即：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿根據(jù)試驗測定符合以下標準：2～3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；灌注水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。嚴禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔。在清孔排渣時注意保持孔內(nèi)水頭高度，防止坍塌。灌注水下混凝土前，檢查沉渣厚度，進行二次清孔，必要時用高壓風沖射孔底沉淀物，保證孔底沉渣厚度符合設計及施工規(guī)范要求。1.1.1施工準備用推土機、挖掘機將施工場地整平，并埋設鋼護筒，護筒內(nèi)徑比樁徑大20cm，護筒頂面高出施工水位或地下水位2.0m，高出施工地面0.5m。1.1.2鉆孔鉆機就位，泥漿稠度滿足護壁要求和孔壁壓力，當泥漿量和泥漿的技術指標達到要求時開始鉆進。開始鉆進要緩慢，采用小沖程鉆進，待通過護筒底口后方可正常鉆進。鉆進過程中要注意取樣，根據(jù)地層情況及時調(diào)整沖程、泥漿稠度，在通過硬巖層時采用高沖程；在通過粉質(zhì)黏土，硬塑時采用中沖程；在易坍孔地段采用小沖程，并提高泥漿的稠度和相對密度。鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進行，鉆進中根據(jù)鉆進速度及鉆渣情況準確判定并詳細記錄鉆進過程地質(zhì)變化情況。1.1.3清孔鉆孔達到要求深度后采用鉆孔灌注樁孔徑監(jiān)測系統(tǒng)進行檢查，各項指標符合要求后立即進行清孔，清孔采用泥漿置換法。1.1.4檢孔檢查孔深、孔徑、傾斜度及孔底沉渣厚度。1.1.5鋼筋籠制作、安裝鋼筋籠盡量減少分節(jié)，長鋼筋籠的接頭采用機械連接。每一截面上接頭數(shù)量不超過50%，加強箍筋與主筋連接全部焊接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝，符合要求。鋼筋骨架的保護層厚度由厚5cm的圓形同標號水泥砂漿墊塊來保證，砂漿墊塊按豎向每隔2m設一道，每一道沿圓周布置6個。使用大噸位汽車吊吊放鋼筋籠，并在孔口牢固定位，以免發(fā)生浮籠現(xiàn)象。1.1.6安裝導管試拼，檢驗、安放導管。利用導管進行二次清孔，檢查孔底沉碴厚度。1.1.7灌注水下混凝土灌注水下混凝土前，用射風沖射鉆孔孔底3～5min，將孔底沉淀物翻動上浮，最大限度地減小沉渣厚度。計算和控制首批封底混凝土數(shù)量。首批封底混凝土要求下落時有一定的沖擊能量，能把泥漿從導管中排出，并能把導管下口埋入混凝土內(nèi)不小于1m深。足夠的沖擊能量能夠把樁底沉渣盡可能地沖開，是減小樁底沉渣厚度，減少工后沉降的重要環(huán)節(jié)?；炷凉嘧⑦B續(xù)進行，中途停歇時間不超過30min。在整個灌注過程中，及時提升導管，控制導管的埋深，導管在混凝土中埋深控制2～4m，最大埋深不得超過6m?？紤]樁頂含有浮渣，灌注時水下混凝土的灌注面按高出樁頂設計高程80～100cm控制，以保證樁頂混凝土的質(zhì)量。1.1.8泥漿清理對施工中產(chǎn)生的廢棄泥漿，為了保護當?shù)氐沫h(huán)境，這些廢棄的泥漿，經(jīng)泥漿分離器處理后，運往指定的廢棄泥漿堆放場地，并做妥善處理。1.1.9質(zhì)量檢測所有鉆孔樁樁身混凝土質(zhì)量均按設計要求進行檢測。1.2淺水鉆孔樁施工位于淺水區(qū)的樁基，由于水量小、流速低等特點，基礎施工采用編織袋圍堰、筑島鉆孔進行施工。首先清除圍堰底河床上的雜物、樹根、石塊等，以減少滲漏。自上游開始填筑至下游合攏。用編織袋裝松散的粘性土，裝土量為袋容量的1/2～1/3，袋口用細鐵絲縫合，堆碼時上下左右互相錯縫，并盡可能堆碼整齊。圍堰高出施工水位1m，坡率1：1。泥漿泵抽干島中水，填土芯，施作鉆孔施工平臺。護筒根據(jù)鉆機選型確定護筒的直徑，并將其打入河床面以下，穿透河床表面的松散覆蓋層。水中筑島時護筒埋入河床面以下1m，水中平臺上按最高施工水位、流速、沖刷及地質(zhì)條件等因素確定埋深，必要時打入不透水層，并有導向設備控制護筒位置，其余方法和工藝同一般鉆孔樁。1.3深水區(qū)鉆孔樁施工深水鉆孔樁基礎通過架設施工棧橋，采用鉆孔作業(yè)平臺進行施工，鉆孔樁施工工藝流程見圖2-5-16。1.3.1棧橋施工見第一章8.9。1.3.2鋼護筒制作鋼護筒直徑定比設計樁徑大0.3m，用δ＝16mm鋼板在現(xiàn)場加工場用油壓卷板機卷制成型，板縫進行焊接，并根據(jù)所需長度進行拼接。制作時為防止變形，在護筒內(nèi)作十字鋼撐。每節(jié)護筒長2.0m，為保證護筒在錘擊時不致變形，在每節(jié)護筒上邊緣幫焊20cm寬、δ＝20mm鋼板的鋼帶。下導管、第二次清孔下導管、第二次清孔水下砼灌注混凝土拌合運輸承臺施工第一次清孔吊裝鋼筋籠鋼筋籠制作鉆孔鉆機就位作泥漿循環(huán)系統(tǒng)搭設水上作業(yè)平臺打入鋼護筒打入鋼管樁泥漿制備與循環(huán)凈化架設施工棧橋圖2-5-16水中鉆孔樁施工工藝流程圖1.3.3鋼護筒和鋼管樁定位下沉鉆孔平臺基礎利用鋼護筒作為支撐，為保證鉆孔平臺的穩(wěn)定，在承臺尺寸范圍外插打一排鋼管樁，鋼管樁管徑550mm。鋼護筒和鋼管樁通過鋼便橋運輸至墩位處，利用全球定位系統(tǒng)定位并插打鋼管樁和護筒。施工時先將承臺外一圈φ550鋼管樁下沉到設計深度。利用鋼管樁定位導向架，再精確下沉鋼護筒。因樁壁厚僅10mm，頂部受錘擊時，樁頭易損壞，必須對樁頭進行加固處理。處理方法是在樁下端內(nèi)部加焊厚10mm的底橫隔板，距樁頂高度等于樁徑；并在樁頂面加焊厚20mm的頂蓋板。并在蓋板上現(xiàn)澆C40混凝土填實。1.3.4鋼護筒定位下沉為保證鋼護筒的安裝精度，利用導向架對鋼護筒進行準確定位，其平面、水平位置要確保準確。導向架的作用是控制并引導護筒在樁孔的正確位置豎直地沉入河床，導向架一般用型鋼或小鋼軌制成。平面中間為圓孔或方孔，四周為框架，立面每節(jié)長3～5m，兩端設法蘭盤可接長。最下面一節(jié)底端不設法蘭盤，可加壓或錘擊沉入河床中。框架應具有一定的剛度，以保證吊裝或下沉時不變形。導向架可一個護筒單獨設一個，也可將一個橋墩2或3根樁孔的導向架用型鋼連接成一個整體。導向架由6kg/m的小鋼軌焊成軌束立柱，立柱長度以水深、入土深度和水面到工作臺的距離而定。外圍用角鋼制成導向環(huán)由上到下箍在立柱外面，與軌束接觸處予以焊牢，如圖2-5-17所示。圖2-5-17鋼護筒下沉導向架示意圖圓環(huán)上下共4道左右，視立柱長度而定。軌束6組，最下面的一道圓環(huán)距軌束下端約1.5～2.0m。導向架的內(nèi)徑應較護筒外徑大5cm～8cm。下沉時將導向架吊裝在工作平臺的方孔上，對好中心，垂直下落于河底，然后用加壓或錘擊使它沉至穩(wěn)定的深度。導向架頂端應低于平臺。4個導向架就位后，用φ6圓鋼筋將導向架聯(lián)成整體，并固定在支撐架上，偏差不得大于5cm。導向架在岸上制作，通過施工便橋或工程駁船運至墩位處，用起重機下放精確定位與相鄰鋼管樁聯(lián)接固定好，然后開始下沉鋼護筒。將制作好的鋼護筒運至拼裝現(xiàn)場，分節(jié)吊裝按需要的長度拼接，利用吊機懸掛160噸振動錘進行振動下沉，直至鋼護筒達到穩(wěn)固為止。為防止振壞護筒并使之充分受力，用5cm厚鋼板加工成圓形樁帽蓋在護筒頂，振動錘安放在樁帽上。吊插完畢后，逐根檢查其位置的準確性，若位置錯位、偏斜較大，超出規(guī)范要求時應重新進行。鋼護筒頂面與鉆孔作業(yè)平臺齊平。1.3.5鉆孔施工平臺搭設鋼管樁和鋼護筒精確下沉到位后用工字鋼將鋼管樁進行橫向聯(lián)接，在鋼護筒周邊上，設置一個三角形鋼牛腿，最后在橫向聯(lián)接和鋼牛腿上安裝I40ａ工字鋼縱梁和貝雷梁作橫梁，從而形成工作平臺。施工時應注意鋼管樁穩(wěn)定。當平臺距水面較高和水流速度較大時，鋼管樁和鋼護筒要增設橫梁并在水流方向焊接剪刀撐，形成框