1、泰州長江公路大橋C02合同段北塔樁基礎施工技術方案目錄1 編制范圍、依據及原則31.1 編制范圍31.2 編制依據31.3 編制原則32 工程概況32.1自然條件32.1.1 地質地貌32.1.2 水文氣象條件42.2 工程簡介及工程量43 施工組織準備53.1 施工機具53.2 施工人員組織63.3 人員培訓73.4 勞動力組織73.5 施工進度計劃74 施工方案及施工方法84.1 施工方案綜述84.2 鋼護筒施工94.2.1 鋼護筒構造94.2.2 鋼護筒加工、運輸104.2.3 鋼護筒吊裝114.2.4 鋼護筒打設114.3 泥漿制備與循環凈化工藝124.3.1 泥漿循環系統布設124.
2、3.2 泥漿制備134.4 鉆孔施工164.4.1 施工流程16設備的選型及配置164.4.3 鉆孔分區原則194.4.4 鉆機就位204.4.5 鉆具安裝及鉆機調試204.4.6 鉆進工藝204.4.7 鉆孔質量保證及鉆孔施工意外的預防措施214.5 清孔234.6 鋼筋籠制作與安裝234.6.1 鋼筋籠加工234.6.2 鋼筋籠骨架的存放及安裝244.6.3 聲測管安裝254.7 混凝土灌注264.7.1 混凝土的供應264.7.2 下放導管及二次清孔264.7.3 水下混凝土灌注274.8 樁基檢測284.8.1 成孔檢測28 成樁檢測295 安全保證措施296 環境保護措施及文明施工保
3、證措施296.1 施工環境保護措施306.2 文明施工301 編制范圍、依據及原則1.1 編制范圍北塔樁基礎施工組織設計編制范圍:北塔樁基礎施工工程以及為實施上述工程而必須的臨時工程施工。1.2 編制依據泰州長江公路大橋懸索橋北塔、南塔工程施工項目招標文件項目專用本2007年10月泰州長江公路大橋跨江大橋工程施工圖設計 第二冊 主橋 第三分冊(八)北塔基礎泰州長江公路大橋懸索橋北塔、南塔工程施工項目(C02、C06合同段)招標補遺書國家、行業相關標準。1.3 編制原則 依據泰州長江公路大橋施工招標文件要求,施工方案涵蓋技術文件所規定的全部技術內容。 施工方案力求采用先進、可靠的工藝、材料、設備
4、、達到技術先進,力求工藝成熟,具有可操作性。 根據泰州長江公路大橋的設計成果、施工方案,結合橋址的地質、水文、氣象條件及工程規模、技術特點、工期要求、工程造價多方面比選來確定。 保證施工質量和確保計劃工期如期完成。 通過快捷的工藝、合理有效的資源組織,力求縮短工期,為橋梁的施工提供有力保障。 高度重視環保、施工安全問題。2 工程概況2.1自然條件 地質地貌泰州長江公路大橋位于江蘇中南部地區,地勢開闊平坦,河渠縱橫,地勢變化不大,總體呈現南高北低,西高東低之勢。北引橋區地層分布總體較穩定。在工程性質上可劃分如下:表2.1-1 北錨至北塔間引橋工程橋址區地層簡表界系統組代號厚度主要巖性新生界第四系
5、全新統Q460沖擊相沉積,上部為灰色夾粉砂、局部夾亞粘土、松散稍密,間夾亞粘土。土質較松軟,下部為中密狀態。上更新統Q34050河湖相夾海陸過渡相沉積,由灰色,中密密實粉細砂,中粗紗構成;中更新統Q23040河湖相夾海陸過渡相沉積,由灰色、青灰色含礫中粗礫、礫砂,卵礫巖,分細砂構成;下更新統Q13040河湖相沉積,主要由礫砂層、中粗砂及粉砂構成,底部為一層老粘土層;第三系上統下草灣組N不詳棕紅色,橙紅色黏土(巖),堅硬狀態,半成巖狀,夾砂礓。 水文氣象條件(1)水文條件橋位屬長江下游感潮河段,潮位受長江徑流與潮汐雙重影響。最大和最小潮差分別發生在每年的春、秋分和冬、夏至前后。江陰歷年最大潮差發
6、生在7、8、9 三個月,以9 月份為最;橋址區最高潮差位通常出現在臺風、天文大潮和洪水期兩者或三者遭遇之時。來水來沙主要集中在汛期(每年的510月是汛期)。(2)氣象條件橋址區屬副熱帶濕潤氣候類型,主要受季風環流支配,季風顯著,干濕冷熱四季分明,雨水充沛,雨熱同季;光照充足,無霜期長;干旱、雨澇、低溫、連陰雨、臺風、冰雹等氣象災害間有出現。2.2 工程簡介及工程量泰州長江公路大橋懸索橋北塔工程樁號為K15356.00m,位于長江北岸淺水區。北索塔主要由鉆孔灌注樁、承臺、系梁、塔座、塔柱、下、上橫梁以及附屬設施等組成。 北塔基礎采用鉆孔灌注樁群樁基礎方案,單樁直徑2.8m,樁長103m,承臺下順
7、橋向布設5排,每排8到10根樁,共46根,按摩擦樁設計設計。樁身采用C30水下混凝土,基礎結構見圖2.2-1。圖2.2-1 北塔基礎結構圖材料規格單位數量北塔 樁基礎鋼筋10kg98426.212kg69349.616kg27425.232kg2044667.8混凝土C30m329177.8聲測管m19136表2.2-1 北塔樁基材料數量表3 施工組織準備3.1 施工機具根據工程施工要求,主要施工機械設備表見表3.1-1。表3.1-1 擬投入本合同段的主要設備、儀器表序號設備名稱設備型號單 位數量備注1鉆機KTY3000A臺1238kw2鉆機KTY3000B臺4238kw3鉆機ZSD3000臺
8、1238kw4履帶吊50t臺25汽車吊25t臺26裝載機ZL50臺27拌合站HZS-120套28砼運輸車6m3臺49振動打樁錘臺110空壓機XAHS376臺6183kw單臺21m311泥漿分離器ZX-500臺649kw12泥漿泵3PN臺422kw13泥漿泵6PN臺422kw14潛水泵臺84kw15污水泵臺27.5kw16電焊機臺2500A交直流各一臺17發電機350kw臺118鋼筋加工設備套119鋼結構加工設備套120木工設備套121全站儀LEICA-TC2003臺122精密水準儀DINI12臺123龍門吊80t臺23.2 施工人員組織在施工過程中,加強現場管理與協調指揮將是施工順利完成的關鍵
9、,為此,我部專門成立現場指揮保障體系。總指揮負責樁基礎施工全面工作,副總指揮具體負責工作的全面落實,下設多個專業職能工作小組:鉆孔作業組、鋼筋作業組、測量監控組、技術保障組、質量檢測組、安全環保組、后勤保障組等,各組在總指揮領導下協同工作,共同確保施工的順利進行。現場總指揮現場副總指揮鉆孔作業組鋼筋作業組組測量監控組技術保障組質量檢測組安全環保組后勤保障組鉆孔作業人員鋼筋作業人員隊測量隊監控組工程技術人員混凝土作業組混凝土作業人員鋼結構加工作業組鋼結構加工作業人員圖3.2-1 人員組織框圖3.3 人員培訓為了保證安全優質的施工質量,針對本工程特點將組織所有施工人員學習質量保障措施,定期進行規定
10、的技能考核認定,操作人員持證上崗,加強施工人員技術技能培訓,并在工程施工的每個環節嚴格按照規范操作。3.4 勞動力組織鉆孔施工鉆機共6臺,每臺配置約8人,合計約48人。由于施工現場情況多變,勞動力可根據施工實際情況進行調整。表3.4-1 勞動力計劃配置表序號分項工程名稱勞動力人數備注1鉆孔施工作業隊482鋼筋作業隊603鋼結構加工作業隊504混凝土作業隊50注:本表不包括工程管理人員及技術人員。3.5 施工進度計劃(1)主護筒打設及連通管、拉桿安裝:2008年3月9日2008年3月24日,共計21天;(2)墊壩施工和回填硬化: 2008年3月18日2008年4月3日,共計17日歷天;(3)鉆機
11、進場和安裝就位:2008年3月25日2008年4月15日,共計18日歷天;(4)樁基施工:2008年4月16日2008年7月20日,共計95日歷天。4 施工方案及施工方法4.1 施工方案綜述北塔樁基礎施工前期準備工作已經基本完成,主要包括從主棧橋向承臺位置搭設子棧橋,頂面標高與連接主棧橋位置相同,利用已形成的子棧橋插打拉森IV型鋼板樁,形成防護。樁基施工主要內容為:搭設平臺、打設鋼護筒、鉆孔施工、清基檢測、鋼筋籠和導管的安裝、混凝土澆筑。前期利用已填筑好的便道對防護區域進行回填,回填到標高為+4.0m處,打設鋼管和型鋼作為導向架,為鋼護筒插打定位。然后插打鉆孔鋼護筒,鋼護筒施工在淺灘區利用施工
12、便道使用1臺50t履帶吊配合振動錘打設,自下游向上游逐排完成46根護筒,插打施工完成后安裝連通管和圍堰拉桿,然后回填至+5.7m,表面澆筑30cm素混凝土進行表面硬化,澆筑控制標高為+6m。形成圍堰,見圖4.1-1。圖4.1-1 圍堰平臺當鉆孔施工準備工作完成后,即開始進行鉆孔施工,安裝鋼筋籠,澆筑樁身混凝土和樁基檢測。圖4.1-2 導向架4.2 鋼護筒施工4.2.1 鋼護筒構造根據橋涵施工技術規范(JTJ041-2000)規定,鋼護筒內徑宜比樁徑大2040cm,此處取30cm。根據地質資料,護筒長度12m,直徑3.1m,壁厚為16mm,材質均為Q235b。其總的材料數量見下表。鋼護筒材料數量
13、表直徑(m)單根長(m)壁厚(mm)單根重(T)數量3.112m161546護筒樁頂和樁底30cm高度范圍內沿環向一周均設10mm鋼板加強并在內部設置角鋼十字撐,以滿足振動沉樁機打設和存放、運輸的需要。圖4.2-1 鉆孔鋼護筒結構圖 鋼護筒加工、運輸鋼護筒所用的鋼材應符合設計要求,并有出廠合格證和檢驗報告。其制作、焊接、拼裝、接長應符合港口工程樁基規范(JTJ245-98)中鋼管樁的相應規定。鋼護筒在鋼結構加工廠加工制作,用平板車運至施工現場,為避免鋼護筒在起吊運輸過程中變形,鋼護筒中間位置焊接十字(或米字)支撐加強,均勻布置,起吊后打設時逐個割除。為保證尺寸精度和加工質量。具體施工工藝如下:
14、鋼護筒采用三輥軸卷管機卷制,卷管方向應與鋼板壓延方向一致。卷板過程中,密切注意保護管端平面與管線垂直。為滿足鋼管接縫處的圓度要求,卷管后應進行校圓。校圓分整體校圓和局部校圓兩道工序。整體校圓可在卷板機上進行,也可在整體校圓夾具上進行。用于卷制鋼管的鋼板必須平直,不得使用表面銹蝕或受過沖擊的鋼板,且應符合有關標準和設計要求。鋼料切割使用剪板機,鋼料在切割后進行矯正,矯正后鋼料表面不應有明顯的凹痕和其它損傷,可采用錘擊法或熱矯法,下料后應根據要求將板端開好坡口。制作偏差應符合下表要求:表4.2-1 鋼護筒外形尺寸的允許偏差偏差部位允許偏差備注外周長0.5%周長,且不大于10mm測量外周長管端橢圓度
15、0.5%d,且不大于5mm(d為管徑)橢圓度指管端兩相互垂直直徑之差管端平整度2mm管端平面傾斜2mm 鋼護筒吊裝鋼護筒吊裝采用1臺50t履帶吊,為保證鋼護筒起吊時不變形,采用長吊繩小夾角的方法減小水平分力,起吊時頂端吊點采用兩點吊裝,根部吊點采用1點吊裝。先起吊頂部吊點,后起吊根部吊點,使平臥變為斜吊,根部離開地面時,頂端吊點起吊到900后,拆除根部吊點垂直吊裝就位。 鋼護筒打設鋼護筒整節加工完成后,陸運至施工現場,采用一臺50t履帶吊進行吊裝及打設。護筒埋設應準確、穩定。護筒打設采用50t履帶吊配合振動打樁錘的方法打設。護筒中心豎直線應與樁中心線重合,鋼護筒應滿足平面位置偏差小于5cm、垂
16、直度偏差不大于設計要求。本工程護筒采用型鋼和鋼管樁做導向架,導向架型鋼直接與鋼管樁連接增強剛度及穩定性。鋼護筒與振動打樁錘的連接采用法蘭盤剛性連接方式,履帶吊將鋼護筒吊起,采用全站儀觀測護筒的平面位置和垂直度,然后吊裝振動樁錘于護筒頂,使振動錘中心線與護筒中心位置一致,啟動液壓夾具,開始振動下沉鋼護筒。在下沉過程中用全站儀觀察護筒的平面位置和傾斜度,若偏差較大則停止下沉,采取措施糾偏后,繼續下沉。平面位置控制:在樁位附近確定4個控制點,使其對角線大致垂直且交點與樁位中心基本重合。因護筒的外徑已定,記錄下4個控制點分別到護筒外邊緣的距離作為護筒平面位置控制的依據。垂直度控制:護筒垂直度控制采用“
17、吊線錘”法。即:首先在護筒內側確定兩條基準線,要求基準線鉛直、且為定長。調整護筒時,在護筒頂部固定一根鋼筋并懸吊線錘,測量基準線上下端到線錘的水平距離,由此可推算出護筒的垂直度,根據計算結果調整護筒直至其垂直度滿足設計要求。圖4.2-4 鉆孔鋼護筒及連通管平面布置圖鋼護筒間用4266mm的鋼管焊接連接,作為連通管以便泥漿循環。4.3 泥漿制備與循環凈化工藝 泥漿循環系統布設鉆孔施工采用反循環泥漿系統。鉆孔灌注樁反泥漿循環系統由泥漿池、泥漿槽、沉淀池、篩網和出渣口組成。同時在泥漿池內布置一臺泥漿攪拌機,進行泥漿的制備,補充鉆孔內的泥漿。6臺鉆機每臺配置1臺泥漿泵,泥漿經過凈化后循環使用。施工中應
18、不斷補充新漿,以確保泥漿的性能。布置一臺泥漿凈化器,泥漿經凈化后進入泥漿池,后經泥漿泵抽送到孔內,同時制漿機不斷制備泥漿,補足施工所需的泥漿。泥漿循環系統流程如下:泥漿池補充新泥漿鉆進成孔反循環出漿泥漿凈化分離漿泥漿沉淀池泥漿泵抽至所鉆孔內圖4.3-1 泥漿循環系統流程圖根據以往施工經驗,反循環鉆孔泥漿池和沉淀池總容積不小于鉆孔體積的1.2倍,在北塔和塔錨間引橋N01墩之間開挖1個約1500m3的沉淀池、一個約2000m3的泥漿池、一個約800m3的鮮漿池,同時利用已打設的護筒作為泥漿池,泥漿池、沉淀池、鮮漿池均為現場開挖圍護,護筒間設置泥漿槽,護筒、泥漿池、沉淀池、鮮漿池通過管路形成循環系統
19、。場地布置圖如下:圖4.3-2 場地布置圖 施工期間如水位上漲,在泥漿池周圍采用砂袋筑高圍護,至水位上1m以上,防止泥漿外溢。 泥漿制備北岸鉆孔地層上覆松軟砂層,泥漿性能是鉆孔施工的關鍵。泥漿是大直徑鉆孔施工的“生命線”,尤其對于細砂覆蓋層地段。本基樁施工過程中,將在結合試樁施工經驗的基礎上充分嘗試利用新材料新工藝,優化泥漿方案,改善泥漿性能,確保成孔質量。(1) 泥漿選擇由于本工程樁基具有樁長大、鉆進難度大、單孔鉆進周期長等特點,普通泥漿的性能無法滿足施工需要。經比選,采用優質PHP泥漿。該泥漿具有以下優點:可變性好配置合格PHP泥漿呈嫩白色,由于粘度大,在靜止狀態時呈果凍狀。泥漿從流動到靜
20、止時其粘度可恢復其懸浮作用,阻止鉆渣下沉;當鉆頭鉆動,泥漿流動時,可改變泥漿的結構使其粘度減小,流動性增加,從而減少鉆頭阻力。比重輕,含砂率低。粘度高、不分散、失水量小。泥皮薄,已完工地實踐證明其泥皮厚度僅11.5mm,更能有效的保證樁側摩阻力。環保性好,泥漿無毒無腐蝕。該泥漿主要由膨潤土、水、增粘劑(摻純堿)和PHP配成,制漿采用機械攪拌制備,按施工配合比將水注入攪拌機內,開始攪拌,逐步加入各種成分攪拌成漿(2) 制漿用原材料制漿采用膨潤土,應選用以蒙脫石為主的鈣納基膨潤土,保證土具有較好的分散懸浮性和造漿性,質量等級宜達到二級標準。表4.3-1 質量指標項 目造漿率(m3/t)失水率(ml
21、/30min)水份()濕篩分析(0.074mm)靜切力(Pa)60S10min24h一級土1812124182540二級土12181218124152030三級土8121825124制漿用水可直接從長江河道中抽取。分散劑選用工業碳酸鈉(Na2CO3),其指標符合GB210-92的類合格品的標準。其功能是提供Na+,對鈣土進行改性處理。(3) 原漿的制備將膨潤土、水、純堿按比例制成原漿。根據施工經驗:1立方泥漿中膨潤土的含量為68%,純堿的含量為膨潤土含量的34%。先將一定量的水加入泥漿制備箱中,再按比例加入膨潤土,使用3PNL泥漿泵產生的高速水流在池內攪拌 30分鐘,使膨潤土顆粒充分分散后,再
22、按比例加入純堿進行充分攪拌制成原漿。(4) 聚丙烯酰胺的水解可選用陰離子、非水解型、分子量為800萬的聚丙烯酰胺(PAM)。使用前須對聚丙烯酰胺提前23天采用常溫法進行水解,水解時按PAM:NaOH:H2O=10:1.15:700的比例,在攪拌筒中攪拌,直至PAM全部分散于水中,放置23天后即可使用。(5) PHP泥漿制備在原漿中加入一定比例的PHP使兩者充分攪拌混合即可,PHP用量根據實際測試的泥漿性能指標而定,要求配備的PHP泥漿性能指標如表4.3-2所示。表4.3-2 PHP泥漿的性能指標粘度(PaS)容重(g/cm3)含砂率(%)PH值膠體率(%)失水量(ml/30min)泥皮厚度(m
23、m)20251.061.1181095152將制備好的PHP泥漿儲存在儲漿池中,利用3PNL泥漿泵將泥漿泵送入所施工鉆孔。(6) 不同地層鉆進時的泥漿性能指標根據鉆孔所揭露地層情況,需選用的泥漿性能指標如表4.3-3所示。表4.3-3不同地層鉆進過程中泥漿性能指標地層粘度(PaS)容重(g/cm3)含砂率PH值膠體率(%)失水量(ml/30min)泥皮厚度(mm)砂層、淤泥層19221.081.15481095203粘性土層18201.051.15481095203(7) 泥漿循環系統及泥漿的凈化施工時根據現場場地情況需要開挖泥漿池、沉淀池和泥漿循環槽,以方便泥漿的回收利用和排渣。對于反循環排
24、出的泥漿,采用泥漿凈化器凈化后循環使用。配備泥漿凈化器對泥漿進行凈化處理,鉆孔施工過程中,將泥漿循環的排渣管直接接在泥漿預篩設施上,泥漿循環時首先過濾去粒徑大于1.0毫米的鉆渣顆粒,然后再利用泥漿凈化設備對泥漿進行最終處理。經過凈化處理后的泥漿通過回漿管流回孔內,凈化時排出的鉆渣通過溜槽排放到指定地點。鉆孔過程采用反循環方式排渣,正常施工情況下每4小時測定一次泥漿性能指標,以確保孔內泥漿的質量。如果發現泥漿性能較差,不能滿足護壁要求時,可根據泥漿指標情況加入純堿、PHP等處理劑,以改善泥漿性能。當鉆進至設計標高時,將鉆具提離孔底20cm繼續轉動鉆具,維持泥漿循環,并對泥漿性能進行調整,使泥漿性
25、能指標達到表4.3-4要求。表4.3-4 清孔后的泥漿性能指標粘度(PaS)容重(g/cm3)含砂率(%)PH值膠體率(%)失水量(ml/30min)泥皮厚度(mm)17201.031.10281098152(8) 廢漿的處理本工程采用泥漿護壁,施工過程產生的廢漿和渣土將運離施工區域,避免污染環境,并排放到指定地點。4.4 鉆孔施工試樁中間鉆孔報告出來后即可開始進行鉆孔施工。4.4.1 施工流程圖4.4-1 樁基施工工藝流程圖4.4.2設備的選型及配置主要包括:鉆機、吊裝設備、供電設備等。(1)鉆機的選型及配置鉆機的選型主要從鉆孔深度、鉆頭類型、鉆機扭矩和泥漿配套設施幾個方面考慮。北岸邊塔樁基
26、為46根D2.8m鉆孔樁,采用啞鈴形布置。樁頂標高-1.7m,樁底標高-104.7m,樁長為103m,綜合考慮樁徑、樁長和樁位處地質情況,選用1臺KTY-3000A、4臺KTY3000B和1臺ZSD3000鉆機配備刮刀鉆頭,并配置泥漿凈化器、空壓機和泥漿泵等配套設備。KTY3000A型動力頭液壓鉆機主要項目單位參數備注最大扭矩kNM200/8rpm100/16rpm排渣方式空氣反循環裝機功率kW238輕負荷工作時約160kW主機外形尺寸m7.84.56.8長寬高液壓站外形尺寸m42.42.6長寬高(在鉆機附近擺放)主機重量t32液壓站重量t9首節鉆具重量t35鉆頭配重等鉆桿總重量t3535節
27、3米/節圖4.4-2 刮刀鉆頭示意圖(2)吊裝設備選型及配置吊裝作業主要包括:鉆機就位、鋼筋籠下放接長、導管吊裝和小型機具安裝。結合現場條件及樁基布置情況,選用50t履帶吊以及設置2臺80t龍門吊作為主要吊裝設備。龍門吊主要材料:80t行走平車,起吊平車為240t,門吊桁架采用標準貝雷組拼。起吊設備用10t卷揚機,80t滑車繞10線。圖4.4-3 龍門吊立面圖圖4.4-4 龍門吊平面布置圖(3)龍門吊施工要求 軌道安裝要求:軌道中心線位置偏差5mm,軌道頂面高差5mm,軌距偏差5mm,龍門吊相鄰兩臺軌道橫向任一斷面頂標高差10mm,軌道接頭高差1mm,兩條軌道接頭錯開距離不小于600mm且不等
28、于平車輪距。龍門吊安裝要求:貝雷安裝時銷子必須上保險銷,嚴格按照設計要求安裝貝雷花架。龍門吊軌道基礎必須碾壓密實后方可澆筑混凝土基礎,安裝軌道預埋螺栓時應核對平車輪距,確認后再預壓。安裝時應保證各連接可靠,焊接的焊縫應不小于設計要求。(4)供電設備選型及配置北塔鉆孔灌注樁施工通過配備2臺1000KW箱式變壓器供電。 4.4.3 鉆孔分區原則共6臺鉆機,每邊布置3臺。鉆孔順序安排的原則是:相鄰孔位不同時鉆進;鉆機移位幅度不大。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,鉆孔順序如圖所示,AE分別代表6臺鉆機。圖4.4-5 鉆機鉆孔順序4.4.4 鉆機就位在埋
29、設好的鋼護筒上對稱的用油漆標出四個孔位軸線點,然后根據這四個點拉線控制樁位中心和鉆機底盤尺寸在平臺上做好鉆機底盤邊線標志,根據定位標志,用吊車吊起鉆機大致就位。之后再用全站儀復測鉆盤中心位置,調整到位并實施找平,確保樁位中心偏差20mm。就位自檢合格后,由技術人員通知監理工程師驗收就位情況。鉆機就位后,在底座四角做定位標志,鉆機不能與護筒連接。每4小時檢查調整一次鉆機位置,保證平穩、牢固,在鉆進過程中鉆機不得產生位移或沉陷。4.4.5 鉆具安裝及鉆機調試用履帶吊將鉆頭和機架拼裝在一起。鉆具和鉆桿要用鋼尺精確丈量,在鉆機就位后將其吊入孔內懸掛固定,接通泥漿循環管路,使泥漿開始循環,啟動鉆機觀察循
30、環管路有無漏氣、漏水現象,如持續35min無故障時,即可開始鉆進。4.4.6 鉆進工藝本工程采用回旋鉆反循環鉆孔施工工藝。考慮到現場的地質情況,鉆機配用刮刀鉆頭。用履帶吊將鉆頭、風包鉆桿及配重拼裝在一起,在鉆機就位后將其吊入孔內懸掛固定,接通供風及泥漿循環管路,使泥漿開始循環,開啟供風閥供風,啟動鉆機空轉,試運行并觀察無故障,即可開始鉆進。施工中針對不同地層,通過調整泥漿濃度、鉆速、鉆壓等措施,防止坍孔的同時,適應不同地層鉆進懸渣要求,加快進度。開始鉆進時,進尺應適當控制,在護筒刃腳處,須采用低鉆壓、低轉數鉆進,并控制進尺,以確保護筒底口部位地層的穩定,當鉆頭鉆出護筒底口23m后,再恢復正常鉆
31、進狀態。鉆進過程隨時注意往孔內補充漿液,維持孔內的水頭高度。鉆孔過程中,及時填寫鉆孔施工記錄,交接班時由當班鉆機班長交待接班鉆機班長鉆進情況及下一班應注意事項。鉆孔作業分班連續進行;經常對鉆孔泥漿進行試驗,不合要求時,及時調整;隨時撈取渣樣,檢查土層是否有變化,當土層變化時及時報監理工程師并記入記錄表中,且與地質剖面圖核對。增加鉆進過程中,對鉆機底盤四個角點沉降以及鉆架垂直度的檢測,檢測頻率每工作班2次。鉆頭達到一定深度后,此時由于孔深較深,應適當加大鉆具轉速及鉆壓,以提高鉆進速率。在砂層鉆進,速度不宜過快,因為快速鉆進,泥漿護壁穩固性差,極易造成孔壁直立不穩而坍塌;砂層是地下水含水層,滲透性
32、較強,是微承壓含水層,在鉆進過程中,鉆進速度過快、護壁不好可能造成局部位置發生流砂和管涌;因此,注意控制鉆進速度和加強泥漿護壁,是影響成孔質量好壞的關鍵所在。根據施工經驗,該部分宜采用中速鉆進;中間提鉆和下鉆時,應緩慢掃動,以增加泥漿護壁能力,防止流砂和管涌出現。施工中應每四小時檢測調整泥漿一次,做好紀錄備查,終孔泥漿指標必須經監理檢測認可后,方可拆除鉆具。4.4.7 鉆孔質量保證及鉆孔施工意外的預防措施 鉆孔施工質量控制為確保成樁質量,基樁成孔后應進行檢測,檢測內容包括孔位偏差、孔深、孔徑、孔的垂直度、孔底沉渣厚度和澆筑混凝土前孔內泥漿指標等,其質量控制應符合下列規定: 灌注樁成孔的孔位偏差
33、可通過檢測成孔后的護筒位置偏差確定。孔位允許偏差不得大于5cm。 成孔后的孔深,應達到設計標高。 灌注樁成孔后的孔徑不得小于設計樁徑,直樁成孔垂直度偏差不得大于設計要求。 混凝土澆筑前清孔后孔底沉渣厚度,不得大于20cm,成孔后的孔深應不包括鉆頭超鉆部分。 澆筑混凝土前,孔內泥漿的相對密度宜為1.061.10,含砂率宜3%,粘度宜為2022s。 鉆孔施工意外的預防措施鉆孔施工過程中,易出現鋼護筒變形、坍孔、偏孔、卡鉆、埋鉆等現象。采取的預防及補救措施如下: 坍孔:a. 選用優質護壁泥漿,選擇合理的鉆進參數如泥漿性能指標、鉆壓、鉆速等,增強泥漿護壁功能。b. 由具備豐富施工經驗的技術工人參與施工
34、,強調以預防為主的指導思想,避免塌孔事故的發生。c. 根據地層狀況不同選擇相應的鉆進方法,當鉆至護筒下口附近1m時,提鉆拋填粘土反復作正循環旋轉護壁23次。 掉鉆、偏斜孔a. 鉆孔施工中采用加扶正圈導正、全孔減壓鉆進的防斜措施,扶正圈直徑比設計樁徑小20cm,扶正圈的位置放在離鉆頭腰帶56m處,必要時也可每鉆進2030m,加一個扶正圈,以保持鉆具的導向性。b. 加強現場質量管理工作;對于特殊地質,由技術人員對工班長進行詳細的施工技術交底,并傳達至每一位操作人員,做到心中有數。c. 加強機械設備的檢查,尤其是鉆桿螺栓、法蘭盤等。d. 嚴格按照要求施加配重;采用減壓鉆進,即鉆機的主吊鉤始終要承受部
35、分鉆具的重力,而孔底承受的鉆壓不超過鉆具重力之和(扣除浮力)的80%。4.5 清孔本工程采用兩次清孔工藝,但應盡量做到一次清孔成功,保證施工質量,滿足設計和規范要求。一次清孔:當鉆孔累計進尺達到孔底設計標高后,檢測孔徑、孔壁形狀和垂直度,經監理工程師驗收認可后,應立即進行反循環清孔。清孔時將鉆頭提離孔底20cm左右,鉆機慢速空轉,保持泥漿正常循環,同時置換泥漿。當泥漿指標達到要求后,測得孔底沉渣厚度滿足設計要求值,可停止清孔,拆除鉆具,移走鉆機。清孔時應注意以下幾點:在清孔排渣時,注意保持孔內水頭,防止坍孔。嚴禁用超深成孔的方法代替清孔。采用優質泥漿在足夠的時間,經多次循環,將孔內的懸浮的鉆渣
36、置換出來,并沉淀。孔底沉淀厚度要求不大于20cm。沉渣厚度宜采用23鋼絲繩錘吊測量。第一次清孔時,盡可能降低泥漿含砂率(控制在0.5%以內),保持合理的粘度及相對密度,對于降低孔底沉淀具有至關重要的作用。施工中將重點控制該環節。在鋼筋籠下放到位后,再次對樁底沉淀進行檢測,檢查孔內泥漿性能指標和孔底沉淀厚度,若不符合要求,采用混凝土澆注導管配合空壓機氣舉反循環進行二次清孔,即是在鋼筋籠安放到位、灌注水下混凝土之前直接利用混凝土導管采用氣舉反循環進行,要求泥漿指標達到相對密度1.031.10,粘度1720Pas時,含砂率2,孔底沉渣厚度20cm。4.6 鋼筋籠制作與安裝4.6.1 鋼筋籠加工鋼筋籠
37、均在鋼筋加工場集中制作,鋼筋籠制作時注意50%錯開斷面的接頭,在孔口進行鋼筋籠接頭對接時采用滾軋直螺紋接頭連接。由于受場地限制,鋼筋籠臺座設置長度42m,鋼筋籠分6節,最后兩節為12m長,其余4節1824m長。滾軋直螺紋鋼筋連接接頭是將鋼筋連接端頭采用專用滾軋設備和工藝,通過滾絲輪直接將端頭滾軋成直螺紋,并用相應的連接套筒將兩根待接鋼筋連接成一體的鋼筋接頭。圖4.6-1 滾扎直螺紋鋼筋接頭鋼筋的焊接可采用閃光對焊、搭接焊或幫條焊;焊接前應根據施工條件進行試焊,合格后方可進行正式施焊。焊工必須持考試合格證上崗。鋼筋焊接的接頭形式、焊接方法、適應范圍應符合鋼筋焊接及驗收規程(JGJ-18)的規定。
38、 當采用直螺紋套筒連接時,鋼筋籠加工應將兩節鋼筋籠節段在一起加工,當兩節段鋼筋籠加工完畢,將兩節鋼筋籠連接的直螺紋套筒用扳手擰開,將第一節鋼筋籠吊至鋼筋籠存放區存放;第三節鋼筋籠的制作以第二節鋼筋籠為基礎進行制作,當第三節鋼筋籠加工完畢,將第二、三節鋼筋籠間的連接套筒拆開,吊裝第二節鋼筋籠至鋼筋籠存放區存放;按照相同原理進行后序鋼筋籠節段的加工。鋼筋籠分段加工制作完成后,存放在平整、干燥的場地上。存放時,按分節情況進行分類編號,并將鋼筋籠墊高以免粘上泥土。鋼筋籠制作時的驗收標準及允許偏差表4.6-1所示。表4.6-1 鋼筋籠制作時的驗收標準及允許偏差序號項目允許偏差(mm)檢查方法1鋼筋骨架長
39、度50尺量檢查2鋼筋骨架直徑10尺量檢查3主筋間距20尺量檢查4箍筋間距20尺量檢查5鋼筋骨架垂直度D/200吊線檢查6彎起鋼筋位置20尺量檢查7保護層厚度10尺量檢查4.6.2 鋼筋籠骨架的存放及安裝(1) 鋼筋籠骨架存放 鋼筋骨架在存放運輸過程中,支撐箍處應設置等高墊木,防止鋼筋骨架油污及水銹污染。 鋼筋骨架起吊時,吊機操作應平穩、緩慢,避免落鉤時速度過快,導致鋼筋籠沖擊變形。并對吊點處支撐環增“+”字或“”支撐,防止吊點處骨架變形。 起吊過程中不得造成鋼筋籠產生殘余變形。最后兩節用龍門吊進行吊裝,其余采用50t履帶吊。(2) 鋼筋籠的安裝鋼筋籠加工完畢,成孔檢驗合格后,即可開始鋼筋籠的吊
40、裝施工。為保證鋼筋籠起吊時不變形,每節鋼筋籠采用采用多點起吊。采用長吊繩小夾角的方法減小水平分力,起吊時頂端吊點采用專門設計的十字吊具進行吊裝,且在鋼筋籠內環加強圈處用鋼筋加焊“+”字支撐,待鋼筋籠起吊至孔口時,將“+”字支撐割去。起吊時頂端吊點采用兩根等長千斤繩,根部采用一根千斤繩,吊點處設置弦形木吊墊與鋼繩捆連。吊機主鉤吊頂端千斤繩,副鉤吊根部千斤繩,先起吊頂部千斤繩,后起吊根部千斤繩,使平臥變為斜吊,根部離開地面時,根部停止起吊,頂端吊點起吊到90度后,拆除根部吊點及木墊垂直吊其入孔安裝。鋼筋籠下放時需嚴格檢查鋼筋籠保護層,在鋼筋籠環向加強筋處設置保護層鋼筋確保其滿足設計要求。在鋼筋籠的
41、接長、安放過程中,始終保持骨架垂直;鋼筋籠接長時每節接長應保證垂直度滿足要求,接頭牢固可靠。鋼筋籠起吊后,按照長線法拼接的標記對位,使各鋼筋的對準率達到95以上,對于少數由于起吊鋼筋籠變形引起的錯位,可以用小型(13噸)手動葫蘆牽引就位。對于極少數錯位嚴重的,無法進行絲扣對接,則可采用雙面邦條焊的焊接方法解決,雙面邦條焊要求焊縫平整密實,焊縫長度符合規范規定,確保焊接強度質量與主筋等強度。鋼筋籠安裝過程中,應對準孔位輕放、慢放。當下放困難時,應查明原因,不得強行下放。鋼筋籠安裝下放后,用型鋼將鋼筋籠固定在砼地面上,以承受鋼筋籠自重和防止混凝土灌注過程中鋼筋籠上浮,固定后應確保鋼筋骨架與孔中心線
42、基本吻合,不會發生傾斜和移動。4.6.3 聲測管安裝為了檢測成樁質量,根據業主相關文件要求,在鋼筋籠內側設置通長超聲波檢測管。檢測管應順直,接頭可靠,聲測管安裝隨鋼筋籠逐節綁扎定位,采用套管焊接接長,并在安裝過程中進行水密性試驗,確保不漏漿。4.7 混凝土灌注 混凝土的供應砼成分指標將根據現場實際和相關的國家標準相對應的方式進行現場配置,在施工前進行混凝土試塊的相關檢驗,得到正確的數據后報請監理,經檢驗后再行施工。所用的砂子、石子、水等材料均應符合技術規范的要求,必要時對骨料進行降溫并使用低溫水拌和砼。進行砼配合比設計時,應使砼初凝時間滿足砼澆筑的要求,必要時添加緩凝性的減水劑。混凝土的組成成
43、分為沙子、水泥和石子。材料中砂水泥32.5水泥42.5石子產地贛江嘉興景陽楊灣海螺水泥安徽和縣表4.7-1 材料產地表配備2套HZS120的混凝土拌和站,用罐車運送混凝土至現場,原材料的各項指標經檢查符合標準,嚴格按試樁配合比進行拌制。施工過程中隨時保持與混凝土攪拌站的聯系,對進入現場的混凝土進行嚴格檢查和驗收,發現有問題的混凝土堅決予以棄用,嚴格禁止使用不合格混凝土進行灌注施工。 下放導管及二次清孔鋼筋籠下放完畢后開始安裝導管。導管使用前要進行水密性、接頭抗拉和承壓試驗,并檢查防水膠墊是否完好,有無老化現象。要求接頭抗拉強度不低于母材強度,水密試驗水壓不小于1.3倍孔底水壓。導管下放前檢查每
44、根導管是否干凈。導管逐段吊裝接長、垂直下放,直至距孔底40cm為止,導管接長時通過兩根工字鋼加工而成的活動卡懸掛。導管使用后應涂油漆、進行編號,砼澆筑過程中,經常測量混凝土面的標高,確保導管埋深在26m,并做好澆筑記錄。施工過程利用吊車下放導管及二次清孔。導管使用內徑300mm的剛性導管,導管接頭采用粗螺紋連接,只有試驗合格的導管才允許使用。根據孔深配備所需導管,下放導管時應準確測量每節導管長度及安裝順序,并認真做好記錄。導管連接時,接頭部位應清洗干凈,密封圈應清潔無損傷,并涂抹黃油。導管應擰緊上牢,防止灌注過程出現事故。導管下放完畢,重新測量孔深及孔底沉渣厚度,利用導管進行二次清孔,直至孔底
45、沉渣厚度和泥漿指標達到規范和設計要求(詳見4.5節)。然后迅速澆筑樁身混凝土,一次完成不得間斷。4.7.3 水下混凝土灌注(1)首批混凝土方量計算灌注前首先應根據泥漿比重和鉆孔深度計算首批混凝土灌注量,首次灌注后導管在混凝土中埋深不小于1m。首批灌注混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度和填充導管底部的需要,所需灌注量計算如下:式中:-灌筑首批混凝土所需的數量(m3) -樁孔直徑(試樁直徑):2.8m; 樁孔底至導管底端間距,取0.4m; 導管初次埋置深度(m),1.0m; 導管內徑,0.3m; -樁孔內砼達到埋置深度H2時, 導管內混凝土柱平衡導管外壓力所需要的高度(m);=式中:井內水或泥漿
46、深度 圖4.7-5樁基首批砼計算井內水或泥漿的重度, 11KN/m3混凝土拌和物重度 (取24 KN/m3)首批混凝土方量為: H=6.0+104.7-1.4=109.3m, (鉆孔樁最大底標高為:-104.7m,泥漿頂面標高為+6.0m); h1=11109.3/24=50.1m;計算得出首批混凝土灌注量為12.2m3,設計集料斗容量13.5m3。首批砼澆筑采用砍球法施工,集料斗內砼方量達到12.2m3時,開啟集料斗閥門開啟讓混凝土及時落入導管內不間斷地完成首批混凝土的灌注。在首盤混凝土灌注完畢后改用小漏斗下混凝土以防止導管發生氣堵。(2)混凝土灌注工藝安裝集料斗:二次清孔完畢后,先安裝灌注
47、架和初灌料斗。用吊車起吊中料斗往初灌大料斗內放滿混凝土。拔出木塞,開始灌注混凝土,并注意觀察泥漿液面變化情況,防止有堵管現象; 混凝土面上升高度測量:混凝土面測量以測錘多點測量為準,同時用混凝土灌注量計算值進行復核,如二者誤差較大時應找出誤差原因,排除影響混凝土灌注的因素,再繼續進行灌注。用測錘測量時應在鉆孔內四周多點測量,并取測點中的低點作為拆除導管的依據,如有意外情況時應增加測點數。由于測量時主要由測量人員手感確定,所以在拆除導管前由質檢員進行復核,確認無誤后才能拆除導管,每車料放完后進行檢測,每次測量都要進行記錄。導管的拆除:根據施工規范要求及施工經驗,拆除導管由埋管深度和混凝土埋管時間
48、來決定,混凝土的埋管深度宜控制在26m之間。導管拆除時應對導管進行記錄,與下導管時的原記錄進行復核,確保導管拆除無誤,導管拆除后要及時清洗,以備下次再用。混凝土灌注標高的確定:混凝土的實際灌注標高要高于設計標高1.0m以上,以保證樁頂部位混凝土強度。在灌注將近結束時,應核對混凝土的灌入數量,以確定所測混凝土的灌注標高是否正確。在混凝土的灌注過程中,根據規范要求制做混凝土試塊,并隨時對混凝土的和易性、坍落度進行檢測,確保混凝土的質量。灌注過程中由記錄員做好灌注記錄,同時應組織好人力、物力,確保連續灌注,不得中間停頓。水下灌注應盡量在最短時間內完成。4.8 樁基檢測為確保樁基施工質量,鉆孔成孔后應
49、進行成孔質量檢測,采用超聲法檢測樁身混凝土的質量。 成孔檢測根據設計要求,成孔后需對成孔質量的檢測,檢測內容為成孔孔形及孔位檢測。 成孔后采用超聲波檢測儀進行檢測成孔質量,它是利用孔壁對超聲波的反射特性來檢測鉆孔孔徑的大小及孔的垂直度。通過對成孔孔形的分析,計算成孔的孔徑、孔深及垂直度,其指標要求如下:垂直度要求:不大于設計要求;軸線偏差:50mm;清孔要求:孔底沉淀層不大于20cm;清孔后泥漿指標:相對密度1.031.10,粘度1720s,含砂率2。 成樁檢測按照設計圖紙要求,成樁后,應采用聲波透射法(各類數字聲波儀)檢測樁身混凝土的完整性是否滿足規范及設計要求,為成樁質量驗收提供科學依據。
50、根據招標文件,業主將委托專門的檢測單位進行檢驗。5 安全保證措施開鉆前,護筒孔口加蓋蓋板或簡易鋼筋網罩,施工平臺頂面應鋪滿腳手板,防止作業人員及鐵件墜入孔中。鉆機平臺頂面雜物應清理干凈,工具及常用螺栓等鐵件應堆碼在專用工具箱內,平臺周邊應設欄桿,備好救生措施。鉆具安裝、拆除應有可靠的打梢梁與存放平臺。因故停鉆,不能長時間將鉆具停在孔內,以防坍孔埋鉆。操作鉆機人員應持證上崗,嚴格遵守操作規則,嚴禁違章作業。填充混凝土應選在無中大雨、風力小于4級天氣進行,風力大于6級時,吊車應停止作業。認真做好有關施工質量記錄,并辦理好各項檢查證。鉆機應經常維修保養,保持機械運轉良好。定期對電力線進行檢查,消除隱
51、患。未經經理部人員允許,作業隊不得私自牽搭電線線路。施工人員上班時必須配帶足夠的安全防護用品。夜間施工時,必須配置好足夠的照明設施,鉆機操作臺、傳動及轉盤等危險部位,主要通道不能留有黑影;并不得在照明燈上晾曬衣物。施工現場的危險處設隔離柵、防護網及明顯標志,泥漿池要設置防護欄桿。6 環境保護措施及文明施工保證措施6.1 施工環境保護措施 施工時,加強施工管理和工程監理工作,嚴格檢查各種施工機械,防止油料發生泄漏污染水體。 施工材料不堆放在地表水體附近。 采取所有必要的措施防止泥土和散體施工材料阻塞水渠。 土方、砂石料等散裝物料運輸和臨時存放,應采取防風遮擋措施,以減少起塵量。水泥在運輸過程中采
52、用密封的罐車。 未進行砼硬化的施工便道在無雨日、大風條件下極易起塵,可適當灑水降塵,縮短揚塵污染的時段和污染范圍,最大限度地減少起塵量。同時對施工便道進行定期養護、清掃,保證其良好的路況。 選用符合國家環保衛生標準的施工機械設備和運輸工具,確保其廢氣排放符合國家有關標準。 在施工過程中,操作人員要加強各種施工機械的維修保養,盡可能降低施工機械噪聲的排放。 在泥漿池底部至擋墻鋪設塑料膜,并在鉆孔施工區域周圍設置截留槽,防止鉆孔時泥漿外溢,鉆孔過程中及時運走鉆渣,并對施工現場及時清理,確保施工環保及文明。 采用泥漿護壁,施工過程產生的廢漿和渣土將運離施工區域,避免污染環境,并排放到指定地點。6.2
53、 文明施工文明施工是建筑施工形象的窗口,是施工現場綜合管理水平體現,貫穿于項目施工管理的始終,文明施工不僅涉及項目每位員工的生產、生活及工作環境,更主要的是地處城市對周圍環境及居民的影響更大,我局在文明施工方面一直注重管理,強調落實,并形成了規范化、制度化,依據局文明施工管理辦法,項目部制定文明施工的保障體系,責任到人,層層把關。(1) 執行局CI現場管理規定。(2) 進行教育和動員工作,要求所有人員尊重并遵守當地民俗習慣,維護當地人民的正常生產和生活秩序,搞好工民關系,以保證工程施工的正常進行。(3) 各辦公室門口應設姓名牌和工作去向插牌。生產生活用房設宿舍、食堂、活動室、浴室、廁所等。(4
54、) 設置正規醒目的標牌,書寫本合同段工程有關內容,如合同段名稱、我局項目經理部名稱、經理、總工程師等名稱,并簡介工程范圍,工程量等。各結構物施工點均設置標牌,注明結構物形式、施工工期、施工負責人、質量責任人等。(5) 制定嚴格的文明施工管理制度、條例、辦法等,主要條款書寫在標牌上掛在工區內醒目位置,時刻提醒職工認真遵守。(6) 駐地和現場施工人員一律佩證上崗,兼職維持工區內施工秩序,防止無關人員進入工區。各作業區、辦公室、倉庫、工作室等懸掛統一標牌,以示標識。(7) 項目部施工人員實行統一著裝,并符合安全要求。施工人員進入施工現場一律戴安全帽,管理人員、工人、特種工戴不同顏色安全帽;高空作業等
55、施工人員按規定配備相應防護裝備。(8) 做好辦公、生活、生產區內“三防”、綠化、醫療、衛生、保險等管理工作。(9) 做好施工現場各類機械設備和車輛分類劃區安放停置工作;各種施工材料、構件均掛牌分類整齊堆放,按照不同材料相應要求確定其堆放方式及存放條件。(10) 沿線便道貫通,主要便道表面做到整潔、平順。(11) 用電規范化,臨時線路均架空、穩固,配電箱加蓋鎖蓋。(12) 制定防火措施,在宿舍區、生產區等必要的地方設置消防池和消防栓。(13) 項目部建設做到有規劃、有條理,布局合理,搞好周圍的環境。(14) 施工人員文明作業,特種作業工人持證上崗;嚴格按照施工技術規范及標書文件要求組織施工,尊重監理工程師,杜絕野蠻施工。(15) 在必要的地點設置足夠的照明、護欄、圍欄、警告牌及看守措施,以保證公眾的安全與方便。(16) 嚴禁施工人員赤膊、穿拖鞋進入施工現場。(17) 組織職工經常進行文明教育,以良好的精神風貌積極投入工程建設中。(18) 工地嚴禁賭博等不良行為。(19) 注意與相鄰標段處理好工作關系,做到互相學習、互相幫助、團結友好。