1、江蘇省連鹽高速公路鹽城市段工程項目承包單位: 路橋集團第一公路工程局 合同號: LYXS1 監理單位: 武漢橋梁建筑工程監理公司 編號: 006 施工技術方案報審表 A3致(總監理工程師代表) 李 洪 安 先 生 :現報上 灌河特大橋索塔樁基樁端壓漿 工程的施工技術、工藝方案、方案詳細說明和圖表見附表,請予審查和批準。 附件: 灌河特大橋索塔樁基樁端壓漿施工方案 20#孔道壓漿配合比設計 聲測管壓漿計錄表 承包人: 年 月 日 駐地監理工程師審查意見:同意 修改后再報 不同意 駐地監理工程師: 年 月 日 總監理工程師審批意見:同意 修改后再報 不同意 總監理工程師代表: 年 月 日 總監理工
2、程師: 年 月 日附注:特殊施工技術、工藝方案要經總監理工程師批準,一般由駐地監理工程師審批。本表一式三份,駐地監理(總監)批準后,總監、監理組、承包人各一份江蘇省連鹽高速公路鹽城市段工程項目灌河特大橋索塔樁基樁端壓漿施 工 方 案路橋集團第一公路公路局連鹽高速公路灌河特大橋項目經理部2004年10月灌河特大橋索塔樁端壓漿施工方案一、工程概況灌河特大橋是連鹽高速公路上的一座特大型橋梁,主橋采用雙塔雙索面斜拉橋結構,索塔基礎為鉆孔灌注樁,樁長95米,樁徑2.5米,單個索塔由32根樁基組成。為確定樁基的承載力和沉降量,驗證設計上的安全儲備,經業主及監理同意,東南大學在索塔樁基上進行了雙荷載箱自平衡
3、試樁法試驗。試驗結果表明,樁端壓漿后索塔樁基承載力大幅度提高,提高量為14000KN,大約占30.4%。考慮到索塔基礎應有必要的安全儲備,同時為防止索塔塔身產生過大的不均勻沉降,根據索塔處樁端地質有利于樁端壓漿的實際情況,設計要求索塔樁基采用樁端壓漿工藝來提高樁基極限承載力。二、地質情況 灌河特大橋索塔樁基范圍內的地質情況為:樁底標高-99.0米處為粘土及粉砂層。樁底附近的地層情況詳見下表:序號地層名稱層底深度(米)層底標高(米)巖性特征1粘土89.60-84.10灰黃色,硬塑,中偏低壓縮性2亞粘土92.30-86.80灰黃色,堅硬,中偏低壓縮性3中粗砂93.80-88.30黃色,密實狀4粘土
4、100.85-95.35灰黃色,堅硬,中偏低壓縮性該地層土質比較疏松,含水量大,壓縮性高,比較有利于樁端壓漿。三、加固機理在樁基施工時,按設計要求預先將聲測管與鋼筋骨架聯結成一個整體,安裝聲測管兼做壓漿管。待樁基混凝土強度滿足要求后,采用注漿泵使用設定的壓力將水泥凈漿通過聲測管底端的壓漿閥壓入樁端的松散層的孔隙中,使原本松散的沉渣、土粒和裂隙膠結成一個強度較高的結合體。水泥凈漿在壓力作用下由樁端的松散層中的孔隙里向四周擴散,對于單根樁而言,向四周擴散相當于增加了端部的直徑,向下擴散相當于增加了樁長;對于單樁形成的群樁而言,所有的漿液連成一片,使得松散層成為一個整體,從而使得原來承載力不高的松散
5、層在水泥凈漿的作用下提高承載力。影響樁端承載力的原因有三個:1、在鉆孔灌注樁施工過程中,無論如何清孔,孔底都會或多或少留有沉渣;2、在剛開始灌注時,混凝土從細長的導管落下,因落差太大造成樁端部位的混凝土離析形成“虛尖”、“干碴石”;3、孔壁的泥皮阻礙了樁身與樁周土的結合,降低了摩擦系數等等。漿液壓入樁端后首先和樁端的沉渣、離析的“虛尖”、“干碴石”相結合,增強該部分的密實程度,提高了承載力;漿液沿著樁身和土層的結合層上返,消除了泥皮,提高了樁側摩阻力,同時漿液橫向滲透到樁側土層中也起到了加大樁徑的作用。以上幾點均對提高灌注樁的單樁承載力起到不可忽視的作用。四、施工工藝流程注漿泵(氧氣瓶)打開壓
6、漿閥出露壓漿管(聲測管)高壓水槍沖洗壓水試驗制漿(稠度試驗)壓漿達到設計給定注漿量或控制壓力穩壓5分鐘堵孔。五、壓漿控制原則及壓漿參數1、壓漿控制原則壓漿采用壓漿量與壓力雙控的原則,以壓漿量控制為主,壓力控制為輔。若注漿壓力達到控制壓力,并且注漿量達到了80%,也滿足設計要求。2、壓漿參數的確定壓漿參數主要包括水泥漿標號、水灰比、壓漿量、工作壓力及控制壓力五個參數。不同的地質條件、不同的工程情況采用不同的參數值。灌河特大橋采用的五個參數分別為:(1)水泥漿標號:水泥漿標號為20號,即C20。(2) 水灰比:水灰比一般不宜過大和過小,過大會造成壓漿困難,過小會使水泥漿在壓力作用下形成離析,通過實
7、驗水灰比取值為0.45,粘度為18s。(3) 壓漿量:壓漿量是指單個樁基壓入的水泥用量,樁端地質的情況、樁基深度、初灌時孔底清孔的好壞、工作壓力的大小、直接決定壓漿量的多少。通過計算本橋單根樁基的壓漿量設計為5t。它是控制樁端壓漿施工是否完成的最主要的參數。(4)工作壓力:工作壓力是指正常壓漿時壓力表的壓力,一般與深度成正比,本橋的樁基壓漿的工作壓力為2.8MPa。(5)控制壓力:控制壓力是指結束壓漿時的控制壓力。一般來說一根樁基什么時候結束壓漿,應該根據事先設定的壓漿量來控制,但同時也要控制壓漿的壓力值。在達不到預先設定的壓漿量,但達到控制壓力時就應該停止壓漿。壓漿時壓力過大,一方面會造成水
8、泥凈漿的離析,堵塞管道;另一方面,壓力過大可能擾動原狀土體,也有可能使得樁基上浮,反而起不到提高承載力的作用。通過計算,控制壓力為6.5MPa。六、壓漿順序的確定首先對靠近河流一側以及承臺四周的樁基進行注漿以達到封閉漿液外流,然后進行中間樁注漿,并加大其注漿量,以達到在控制注漿總量基礎上最大限度提高注漿效果。七、施工工藝1、工程開工申請樁端壓漿施工前,向監理工程師報送施工方案及開工報告,未經監理工程師批準不進行下道工序即承臺開挖的施工。2、技術交底樁端壓漿前,工程部組織現場技術干部、質檢員及班組負責人進行書面技術交底,交底內容包括:施工方案,注意事項等。3、打開壓漿閥鋼筋籠加工時已在聲測管底部
9、制作安裝了一個單向壓漿閥,砼澆筑完畢,凝固前必須采用注漿泵或氧氣瓶打開聲測管底部的壓漿閥,否則砼凝固后,被包裹的壓漿閥無法打開,無法實現樁端壓漿。4、出露壓漿管由于索塔樁基施工時間隔安排進行了承臺圍堰鋼管樁施工,為利于履帶吊車的行走,在作業平臺上墊了一層約50cm厚的土層,土層將壓漿管已埋住,故壓漿前應將壓漿管管頭出露。我們采用挖掘機配合人工進行開挖,使壓漿管管頭出露土體50cm以上,并用氧氣割去已彎曲破壞的鋼管,并將管頭割齊。5、清洗壓漿管樁基鋼筋籠施工時,壓漿管連接時難免會出現連接不密封、不牢固的現象,當鋼筋籠下放時,泥漿及水泥漿可能滲入管中將其堵塞,故應采用高壓水槍清洗壓漿管內的泥漿。清
10、洗時先將清洗機啟動,同時將高壓管放入管中,慢慢往下放,待放入樁底并將管內的泥漿全部沖出,壓漿管管口冒清水為止。清洗完以后,用帶鋼筋頭的測繩測量,深度滿足要求為止。6、壓水試驗為確保壓漿順利進行,壓漿前必須進行壓水試驗,確保聲測管未堵且壓漿閥已打開。壓水與壓漿操作基本相同,只時介質不同。7、制漿采用自制水泥漿攪拌機制漿,水泥凈漿標號為20號。首先按試驗室批復的配合比往攪拌機內依次加入水、減水劑和水泥。為盡快將混合物攪拌均勻,應一邊攪拌一邊加入水泥,同時開關采用倒順開關,可以來回攪拌均勻。為防止漿液未攪拌均勻的顆粒物堵塞注漿泵,出漿口應配一個鋼絲網過渡顆粒物。為保證壓漿連續集中,一般在儲漿筒里儲滿
11、3盤,即0.5m3后再一次連續壓入。制好的漿液應安排試驗室值班人員制作水泥試件及進行稠度試驗,合格后進行壓漿。8、壓漿由于壓漿是用注漿泵將水泥凈漿壓入樁底,壓力非常高,極易發生安全事故。為防止注漿泵以及壓入水泥凈漿的聲測管壓力過大,故注漿機的高壓膠管和聲測管要預先安裝易于操作的安全雙閥,即注漿泵出漿口及聲測管頂端各安裝一個球型閥門,中間再連接一個接頭管,這樣安裝及拆除接頭時就非常安全。 壓漿前,首先開啟注漿泵泵送12下,確保注漿泵未堵管,然后將高壓膠管與聲測管用管鉗連接牢固,其次啟開注漿泵開關開始壓漿。壓漿時,技術人員時刻觀察壓力表讀數,若指針大幅度擺動或者壓力超出控制壓力,必須立即停止,查明
12、原因后再壓。 壓漿采用壓漿量與壓力雙控的原則,以壓漿量控制為主,壓力控制為輔,工作壓力為2.8MPa。 每根聲測管壓漿量的經驗值:由于設計每根樁的壓漿量為5噸,一般前兩根多壓一點,約為1.5噸,后兩根可以少壓一點,約為1.0噸,每根樁壓入規定水泥量后即可停止。9、穩壓補漿及堵孔壓漿完畢后,不應立即拆除高壓膠管,要穩壓5分鐘左右,讓漿液充分滲入樁底土體,之后再復壓幾下,讓聲測管內充滿水泥漿,最后用木塞子將聲測管堵嚴實,此時壓漿立即結束。八、資源配置情況1. 勞動力配置序號工種人數(個)備注1技術員22班組負責人23壓漿工44電焊工及氧焊工45普工10合計222. 機械設備配置序號名稱型號數量(臺
13、或輛)1注漿泵TTB100/10A12攪拌機0.5m323電焊機BX-14024氧焊機15裝載機ZL5026管鉗47修理工具28清洗機19挖機CAT20013. 材料配置序號名稱型號名稱數量(噸)1水泥3202JM-9 高效減水劑3.2九、特殊情況處理 (1) 壓漿閥打不開:當壓力達到12MPa以上仍然打不開壓漿閥,說明壓漿閥部位已經損壞或者壓漿閥周圍已被砼包裹無法打開,不要強行增大壓力,可以在另一根管中補足壓漿數量。(2) 出現冒漿:壓漿時常會發生水泥漿沿著樁側或在其他樁基冒漿的現象。若水泥漿液是在其他樁基或者地面上冒出,說明樁端已經飽和,可以停止壓漿;若從本樁其他聲測管冒漿,壓漿量也滿足或
14、接近了設計要求,可以停止壓漿;若從本樁側壁冒漿且壓漿量較少,可將該壓漿管用清水或用高壓水沖洗干凈,等到原來壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細孔道時后第2天再重新進行壓漿。(3) 單根壓漿管壓漿量不足:壓漿時采用整個承臺群樁一次性壓漿,壓漿先施工周圈樁形成一個封閉圈,再施工中間,能保證中間樁位的壓漿質量,若出現個別樁壓漿量達不到設計要求,可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補充。十、環境保護、文明施工措施1、在開工前進行環境保護、文明施工技術交底,并做好交底記錄。2、安排專職人員和機械及時檢查、清理施工現場,做到工完場地清,確保施工現場整潔、美觀。3、水泥漿倒入規定地點。4、施工現場樹立、張貼有關
15、環境保護、文明施工的標志標牌,時刻提醒施工人員注重保護環境、文明施工。5、定期組織施工人員及相關人員進行環境保護、文明施工教育學習。6、施工產生的廢土、廢渣以及拌和站產生的廢水棄到指定地點,不隨意傾倒。7、把環境保護、文明施工列入為各工區、分部及責任區考核的重要內容。8、采取一切合理措施,保護現場內外的環境,以避免因施工而引起的污染、噪音或其它原因造成的對公眾或公眾財產的傷害或公害。十一、職業健康安全保證措施1、在開工前進行職業健康安全技術交底,并做好交底記錄。2、作業人員必須進行作業崗位培訓,取得資格證書,并對作業人員進行安全應知應會考核。3、組織相關人員對危險因素、危險源進行識別和評估,制
16、定相應的預防措施。4、對職工進行預防職業病、保證身心健康教育學習,定期組織安排對施工人員進行身心健康檢查,做到提前預防、盡早治愈。5、嚴格按照操作規程進行作業,杜絕“三違”作業。6、安全用電,施工現場配備標準化的電閘箱,并且設置明顯的標志,所有使用的電器設備必須符合安全規定,特別是夜間施工照明應符合要求。7、現場操作人員不得疲勞作業,不得帶病作業,不得擅自離崗。8、提高消防意識,消除火災隱患,特別是電焊時防止火花濺到易燃、易爆物處引發火災。9、項目設立專職安全員,現場及部門設兼職安全員。安全員定期對施工現場進行安全大檢查并定期進行通報,發現問題及時糾正。10、高壓注漿時,操作人員請不要站在高壓膠管接頭的拋出方向。11、注漿泵運行中,勿將手伸入或防止其他物體掉入柱塞偷運動腔內。