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郑州市陇海路快速通道工程

第三标段(西四环-陇海路互通立交)

桥梁桩基作业指导书

(XSHK0+800~XSHK3+600)

审批:

复核:

编制:

金沙国际网上娱乐水电建设集团路桥工程有限公司

郑州市陇海路快速通道工程BT项目第三项目经理部

二○一四年二月

目 录

1、工程概况

- 2 -

1.1工程概述

- 2 -

1.2编制依据

- 3 -

2、施工准备

- 4 -

2.1技术准备

- 4 -

2.2材料准备

- 4 -

2.3施工设备

- 4 -

2.3.1施工资源配置及劳动力资源配置计划

- 4 -

2.3.2主要施工机械设备

- 5 -

2.4混凝土

- 6 -

3、桩基施工方法及施工工艺

- 7 -

3.1施工总体思路

- 7 -

3.2施工工艺及流程

- 7 -

3.3成孔方法

- 9 -

3.4混凝土运输与灌注

- 24 -

3.5桩身混凝土质量检查

- 25 -

4、桩基后压浆施工

- 26 -

4.1适用范围

- 26 -

4.2工艺流程及操作要点

- 26 -

4.3特殊情况处理

- 31 -

4.4注浆失败与处理

- 32 -

4.5检验与检测

- 32 -

桥梁桩基作业指导书1、工程概况1.1工程概述

郑州市陇海路快速通道工程西段是郑州市交通畅通工程的关键性项目,是实现现代郑州市交通快速化建设的一项重要任务,对缓解主城区交通压力、合理分布交通流量具有极其重要的作用,而西四环-陇海路互通立交是郑州市三环路快速化工程中的关键性工程。

第三合同段桥梁工程桩基具体内容为:

西四环高架:共22联,墩台SP1~SP68,桩基520根;

ES匝道:共10联,墩台ESP2~ESP27,桩基90根;

EN匝道:共6联,墩台ENP1~ENP18,桩基48根;

NE匝道:共10联,墩台NEP1~NEP27,桩基92根;

NW匝道:共6联,墩台NWP1~NWP19,桩基50根;

WS匝道:共3联,墩台WSP1~WSP10,桩基28根;

WN匝道:共16联,墩台WNP1~WNP46,桩基152根;

SE匝道:共6联,墩台SEP1~SEP17,桩基46根;

SW匝道:共16联,墩台SWP1~SWP48,桩基160根;

JS匝道:共14联,墩台JSP1~JSP38, 桩基114根;

E匝道:共2联,墩台EA1~EP7,桩基22根;

F匝道:共2联,墩台FP1~FA7,桩基22根。

第三合同段钻孔灌注桩共有桩基础1344根。桩径分φ1.2m及φ1.5m两种;φ1.2m的桩基462根,φ1.5m的桩基882根。桩基单根桩长约40~60m,混凝土工程量约100200m3,钢筋制安约7850T。

桩基由于顶部埋深较大,桩基施工时需要从原地面向下钻孔,因此形成一部分空钻钻孔。空钻孔总长为:φ1.2m桩基为2772m,φ1.5m桩基为5292m,这一部分的工程量为额外增加的工程量。

桩头超浇混凝土按照超浇1m高度控制,桩头凿除量为1344个,凿除混凝土方量为2025m3.弃至砌渣场,运距16km。

钢护筒埋设1.5m直径(直径1.2m灌注桩)的总计2480m,1.8米直径(直径1.5灌注桩)的钢护筒埋设3240m。

桩基钻孔开挖泥土方量为112680 m3,泥土运至砌渣场,运距16km。

由于声测管和灌浆管需要伸出地面以上50cm,因此声测管和灌浆管实际使用量要比图纸设计量要多,声测管增加总长度为26208m,灌浆管增加总长度为21840m。1.2编制依据

(1)中华人民共和国交通部颁布的现行《工程建设标准强制性条文》(公路、市政工程部分);

(2)中华人民共和国交通部颁布的现行《公路工程技术标准》(JTGB01-2003);

(3)中华人民共和国交通部颁布的现行《公路工程质量检验评定标准》(土建工程)(JTGF80/1—2004);

(4)中华人民共和国交通部颁布的现行《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95);

(5)中华人民共和国住房和城乡建设部《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008);

(6)中华人民共和国交通部颁布的现行《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-2011;

(7)、中华人民共和国交通部颁布的现行《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008;

(8)本单位的质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系等;

(9)郑州市陇海路快速通道工程(渠南路- 西四环)施工图。

2、施工准备2.1技术准备

在图纸审核完成之后,根据水文地质情况、施工图纸设计、相应的设计施工规范及现场施工条件制定严密的施工作业方案,并采用不同的形式,如技术交底会议,作业指导书及技术交底等多种方法对施工现场作业层进行技术交底,并对全线导线进行复测。2.2材料准备

对原材料,如钢筋、水泥、粉煤灰、矿粉、粗骨料、细骨料、减水剂等材料进行统一招标,以保证材料质量。砂子使用河南平顶山鲁山县天然河砂,运距大约300公里。原材料需进行严格的试验检验,合格后方可允许进场使用。2.3施工设备2.3.1施工资源配置及劳动力资源配置计划

根据本段桩基的地层情况、工程量及总体工期安排,施工人员配置按照14台旋挖钻机机组、4个桩基施工队、4个注浆管安装队、20辆钻渣运输车、8个钢筋加工场及现场管理人员队伍。

管理包括现场值班技术人员、质安人员、内业技术人员、物资材料人员、修配、车队人员等。本段桩基施工总计需要各类施工人员459人(见表7)。

表1 施工人员配置表

序号

人员

数量

备注

1

测量员

12

管理人员

2

技术员

13

3

施工员

20

4

安全员

12

5

质检员

15

6

材料员

10

7

电 工

10

8

旋挖钻机司机

28

 

9

装载机司机

20

 

10

反铲司机

15

 

11

自卸车司机

35

 

12

吊车司机

20

 

13

设备维修工

12

 

14

安装工

10

 

15

焊 工

70

 

16

混凝土工

54

 

17

电 工

13

施工队成员

18

钢筋工

60

 

19

杂 工

30

 

合计

459

 2.3.2主要施工机械设备

表2 主要施工机械设备表

序号

设备名称

型号规格

单位

数量

备注

1

旋挖钻机

YTR220

14

 

2

汽车起重机

25t

14

 

3

装 载 机

ZL50

10

4

反铲挖掘机

卡特335

10

 

5

普通自卸车

斯太尔

20

 

6

钢筋滚笼机

LH1250-14m

6

 

7

交流电焊机

BX1-500

40

 

8

直流电焊机

AX5-500

15

 

9

直流电焊机

AX3-30-10

7

 

10

钢筋对焊机

UN1-150\\100

3

 

11

钢筋切断机

GQ50-1

6

 

12

钢筋弯曲机

GW40

12

 

13

钢筋调直机

GTJ4-4

6

 

14

直螺纹滚丝机

 

6

 

15

套 丝 机

 

9

 

16

泥 浆 泵

4寸

14

 

17

变 压 器

500KVA

8

 

18

移动式发电机

50kw

2

小拖拉机

19

混凝土罐车

14m3、16m3

20

 

20

注 浆 泵

TTB180/10(55)

6

 

21

搅 拌 机

TTJ-500

14

200L

?22

制 浆 机

TTP-400

25

 

23

泥浆潜水泵

100w

20

 

24

洒 水 车

SGZ141GSS-G

2

 

25

高压清洗机

CMD-55

12

 

26

柴油发电机

200KW

8

 

27

柴油发电机

50KV

5

 

28

泥浆罐车

6t

16

废浆外运

29

钢筋笼运输车

自制

5

牵引车

旋挖钻机2.4混凝土

混凝土采用商品混凝土,成品料采用14m3~16m3搅拌运输车运至施工现场。。3、桩基施工方法及施工工艺3.1施工总体思路

本工程桩基施工主要内容为:钢筋加工施工、护筒埋设、钻孔施工、混凝土灌注施工和其它施工等。钻孔灌注桩编号按墩台编号+数字序号确定,中间以短横线连接;数字编号以起始桩号方向开始自右向左开排列。如:NW匝道6号桥墩的两根桩基编号为NWP6-1、NWP6-2,主线SP40号桥墩的6根桩基编号为SP40-1、SP40-2、SP40-3、SP40-4、SP40-5、SP40-6。

桩基施工根据现场实际情况及地质情况,节点工期以及总进度计划安排等,钻孔桩主要采用旋挖钻机进行施工,优先按照节点工期施工无地面、顶空障碍物及地下管线影响的桩基,每台钻机施工完成一墩台后再移至墩台区域。3.2施工工艺及流程

测量放线及定桩位→配置泥浆→建筑垃圾清运及进行地下管线探测后埋设护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装混凝土导管→二次清孔→灌注水下混凝土→桩成品检测、验收→开塞→桩侧注浆→桩底注浆。

钻孔灌注桩施工工艺框图3.3成孔方法3.3.1施工准备

施工前应先沿设计线路方向使用用装载机、挖掘机配合自卸汽车将施工范围内的建筑垃圾清理干净,用推土机将原地面清表至地表下30cm,然后再用推土机和压路机进行场地和进场道路的平整,平整面积56124 m2。在“三通一平”的基础上,钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒;泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。钻孔桩施工前先探明每根桩桩位处有否地下障碍物及市政管线,对影响桩基施工的雨污水管道必须挖除后方可施工。

(1)测量放线及定位

施工放样前,复核设计提供的测量点位,复测平面控制网和高程控制网,进行平差,精度达到规范要求,方可进行施工放样。在施工放样桩位确定后,以桩基中心为圆心,以大于桩身半径在四周设立十字护桩,护筒做好标记并加固稳定。经监理工程师核查、批准后开钻。

(2)群桩、排桩的护桩放样与埋设:

①由专职测量人员采用全站仪或GPS对桩位采用坐标法进行实地放样。

②沿桥宽方向一次放出整排护桩桩位,沿桥长方向放出两排护桩桩位(如图1)。

图1 排桩护桩示意图

③桩基钻孔施工过程中,通过护桩用钢丝测绳或钢尺定位桩基。排护桩为钢筋桩(Φ25),桩顶刻十字线,高度80cm,埋入地下45cm,并用砂浆或素混凝土保护。

(3)单桩护桩放样与护桩埋设:(如图2)

①沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位,作为单桩护桩

②单桩护桩采用钢筋桩(Φ25),桩顶刻十字线,高度80cm,埋入地下45cm,并用砂浆或素混凝土保护。

图2 单桩护桩示意图

(4)检测:

①自检:现场技术员用几何尺寸方法复核桩位,每天对桩位护桩复核一次,若护桩被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测。

②监理检测:桩位放样完成,经现场技术人员检查无误后及时报请监理工程师复核,监理工程师用全站仪采用坐标法对桩位进行符合,无误后进行护筒埋设工作。

(5)场地平整

旋挖钻机作业场地平整尺寸为10米×10米,平整后用装载机轮胎进行碾压,地基较差部位要做换填处理,压路机碾压,以满足钻孔设备的稳定性要求,然后在碾压密实的地表上横向铺设枕木,即构成钻机平台。钻机场地的宽度沿红线围挡,宽度约为70m(含两侧的施工临时道路、泥浆池、排污水沟和临时弃浆的堆放等)。

(6)物探

桩基施工前,仔细查看管线图纸,查明桩基范围内是否有地下管线等,因设计院提供管线图仅作为参考,对有些地下管线无法准确标示,为了确保桩基施工正常进行,桩基施工时不钻断任何一根电缆、光缆、军用光缆、地下管线,热力管道、供水管道、污水管道、天然气管道等,桩基钻孔前,首先采用挖掘机、装载机及自卸汽车清除红线范围内建筑垃圾,再用电子雷达对红线范围内施工区域进行探测,对探测出存在地下管线部位进行标识,最后在开钻前在设计孔桩位置按照设计桩径加50cm使用白灰画圈,人工使用洛阳铲向下-探测,孔径10cm,至少每15cm一个物探孔,呈十字型交叉布置。 位于路面部位的桩基,在钻孔前,首先采用挖掘机在桩孔设计位置按桩径+50cm挖除路面结构层(下挖深度60cm),然后在开挖面上用洛阳铲向下探测,钎探深度为开挖面面以下4.4m;其余部位桩基,钻孔前在桩孔设计位置按桩径+50cm用洛阳铲向下探测,钎探深度为地面以下5m。桩径1.5m的桩基每桩共探测29个孔位;桩径1.2m的桩基每桩共探测25个孔位。具体见下图所示。

(7)埋设护筒

1.2m桩径的护筒用8mm厚钢板制作,其内径比孔径大250mm,高度为3.5m;1.5m桩径的护筒用10mm厚钢板制作,其内径比孔径大250mm,高度为3.5m。特殊地质条件需要增加护筒埋深,增加工程量根据现场确认。为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋,加劲肋板采用宽20cm 、厚20mm钢板, 顶端焊两个吊环,一为起吊用,二为绑扎钢筋笼吊杆,用于压制钢筋笼的上浮,护筒顶端同时正交刻四道槽,以便挂十字线,以备验护筒、验孔之用。护筒埋设至少高出地面30cm,以防止杂物、泥水流入孔内。

埋设钢护筒时通过十字护桩放样,把钻机钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊进孔内,找出钢护筒的圆心位置,用十字线在钢护筒顶部或底部,然后移动钢护筒,使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合,同时用水平尺、垂球检查,使钢护筒竖直,护筒埋设应准确、水平、垂直、稳固,护筒的四周应回填粘土并夯实。钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。护筒中心与设计桩位中心的偏差不得大于20mm,钢护筒垂直度偏差不允许大于0.5%,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。检查合格后即在钢护筒周围和底脚对称、均匀回填最佳含水率的黏土,要分层夯实,达到最佳密实度,以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。如护筒底土层不是黏土,应挖深或换土,在孔底回填夯实30cm-50cm厚的黏土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方。夯实时要防止钢护筒偏斜,护筒上口应绑扎方木对称吊紧,防止下窜,旋挖钻机在埋设护筒时,护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调整,采用压入法安装护筒时,在压入时应防止护筒卷口。

护筒埋设示意图

(8)钻机就位

钻机摆放要通盘考虑,要求不能影响桩基钢筋笼安装及砼灌注时罐车运行线路,并且在钻机队中就位后,要求钻机甩渣时不能挪动,护筒埋设好后,钻机行至护筒旁,立好钻架并调整和安设好起吊系统,将钻头吊起,徐徐放进护筒内,在钻头放入护筒时,并须进行二次校中,对中无误后钻机定位开钻,要求钻机钻杆必须垂直,首桩施工前用全站仪检验钻机自设垂直系统,并进行校正,钻进时钻杆要求必须垂直,钻杆位置偏差不大于2cm。

(9)泥浆的制备及循环净化

因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水等作用,为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。一般桩基施工除能自行造浆的黏性土层外,均需制备泥浆。

由于本工程地基土中夹有粉砂土层,地面水位较高的特点,故调制泥浆的各项性能指标尤为重要。根据旋挖钻钻速快的特点泥浆原材料采用优质膨润土造浆。

常用的泥浆材料,一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置;泥浆根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行设计,选用ZL400型制浆机两台,机体安装坚实平稳。搅拌机应搭有防雨操作棚,各类离合器、制动器、钢丝绳、防护罩必须安全、可靠有效。搅拌机必须有良好的单独接地按照规定的配合比配置泥浆,每盘膨润土搅拌时间为3分钟,各种材料的加量误差不得大于5%。

制浆材料选择应符合相关规范要求,主要材料选择如下:

膨润土:选用优质的膨润土。

水:用新鲜洁净的淡水。

分散剂:选用工业用纯碱。

絮凝剂:选用聚丙烯酰胺。其功能为对膨润土护胶,同时提高抗剪切稀释能力。

泥浆配合比见下表:

地层

膨润土(Kg)

纯碱(kg)

CMC(Kg)

聚丙烯酰胺(Kg)

水(Kg)

一般土层

7.5

0.4

0.025

/

100

遗失地层

10

0.5

0.08

0.05

100

泥浆处理剂如纯碱、CMC和聚丙烯酰胺,使用前宜配成一定浓度的水溶液,以提高其效果。纯碱水溶液浓度为20%,CMC和聚丙烯酰胺水溶液为1.5%。

在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后,新制泥浆浆需存放12小时,经充分溶胀后方能使用,泵入孔内旋挖钻均匀缓慢钻进,这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。钻进时掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补加泥浆保持液面高度。根据《旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺标准》(FHEC-QH-4-2007)泥浆制备指标要求为:比重1.03~1.1,粘度大于18-22pa.s,胶体率大于95%,砂率不大于4%。

施工期间护筒内的泥浆面应高出护筒底部1.5m 以上,确保孔内水头高度,防止塌孔。 在清孔过程中,应不断置换泥浆,直至孔内泥泥浆指标满足要求后浇注水下混凝土。

在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,严防泥浆溢流,并用泥浆车弃运至指定地点倾泄,禁止就地弃渣,污染周围环境。

泥浆检测和控制要求:在搅拌机中取样,经水化溶胀12小时后测定比重、漏斗粘度;在新浆贮浆池内取样进行检测的项目有泥浆比重、粘度;在主孔正常钻进时,对循环浆进行的检测项目有比重、粘度和含砂量。

施工中泥浆输送设备选用22kw离心泥浆泵配5寸钢管或胶管,由泥浆池将新鲜泥浆(在泥浆池中存放12小时以上的泥浆)输送到开孔现场。每个泥浆池分循环池、储浆池,中间设泥浆通道。施工中不合格的泥浆可输送至废弃泥浆池,运至弃渣场,运距16km。

新制膨润土泥浆性能现场检测指标见下表:

制膨润土泥浆性能现场检测指标表

项目

单位

性能

试验用仪器

备注

浓度

%

>4.5

/

指100Kg水所用膨润土重量

密度

g/cm3

<1.1

比重计

漏斗粘度

Pa.s

30-90

马氏漏斗

施工过程中随时检测时泥浆的各项性能指标,确保泥浆对孔壁的撑护作用,避免发生意外事故。

(10)泥浆循环系统的布置

桩基施工现场每两个墩柱之间设两个泥浆存储钢箱和一个泥浆循环沉淀钢箱,钢箱容积不小于(9×2.4×2)= 43 m3,具体施工布置见附图;泥浆池和循环沉淀池均采用8mm厚的钢板和75×8角钢制作,共需要30个泥浆池和15个循环沉淀池。确保制备泥浆满足钻孔需要。废弃部分泥浆要及时排放到封闭罐车外运清理。

泥浆循环系统布置图3.3.2钻孔施工

旋挖钻机采用筒式钻斗,钻机就位后,钻头中心点对准桩位中心,调整钻杆垂直度,注入调制好的泥浆,然后进行钻孔,其工作循环为:对孔→落钻→钻进→提钻→反转解锁→提升钻机回转卸土→再对孔。钻头下降到预定深度后,旋转钻斗并施加压力,将土挤入钻斗内,仪表自动显示筒满时,钻斗底部关闭,提升钻斗将土卸于堆放地点,每次钻孔时在深度表上对零,以检查钻进情况。每一循环检查钢丝绳是否在滚筒槽内(通过后视窗检查),检查钢丝绳是否有毛刺、断股现象,如有及时更换。

钻进过程中应认真填写钻进记录,详细记录地层变化情况、出现的有关问题(如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况)及处理措施和效果。当发现地层异常时,应及时通知现场技术人员。记录必须认真、及时、准确、清晰,钻机操作手或班长必须在记录上签字。

当成孔深度达到设计深度后,由项目部技术员进行成孔质量检验符合设计、规范要求后,请监理复检认可。3.3.3钻孔弃渣处理及泥浆外运

(1)钻渣外运

受城市交管部门的限制,施工产生的渣土只能夜间运输,白班施工产生的渣土需用装载机倒运堆存在施工区域内临时堆存场内,施工产生的渣土要求使用人工配合装载机、挖掘机打齐堆放并用黑色网覆盖,防流失、防扬尘,以保持路面整洁。在各施工区域建设三个长15m宽8m 弃渣池,用于废料及渣土的临时堆存场。临时堆存场周边采用红砖砌筑,0.70m×0.25m 砌墙,每个临时堆存场大约用砖4m3。白天产生的钻渣待夜间运至弃渣场,按照郑州市相关部门的要求,弃渣场设置待定,待弃渣场位置确定后弃渣运距与建设单位及监理单位共同确定。废渣车采用反铲装车,自卸汽车运输,运输车出场前,使用洗车机清洗车底部及四周,使其满足环保要求,不对道路造成污染,自卸汽车运往堆积场地。运抵堆积场地后用装载机推平。

(2)泥浆外运

钻进、 清孔及灌注过程中产生的废浆应及时外运,根据交管部门要求泥浆外运要在夜间进行。泥浆运输采用全封闭的罐式运输车,运输车在罐顶和底部设进浆口和排浆口。泥浆通过泥浆泵抽至罐车,装满后,将进浆口封闭,运输至上述弃渣场(运距16km),通过排浆口排出,运输罐车的封闭性较好,杜绝了泥浆在运输过程中的污染,泥浆外运车出场使用洗车机清洗车底部及四周,使其满足环保要求,不对道路造成污染,废弃的泥浆在处理时确保不得污染环境及影响居民生活。3.3.4成孔检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前,均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

1)孔位检查

钢护筒埋设完,在桩开孔前采用全站仪定位检查。

2)孔径和孔形检测

孔径检测是在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行的,采用测量钻头直径与设计桩径相同的钻头自孔口至孔底下入钻孔中,若钻头通过钻孔中不卡钻,表明孔径合格。还可根据桩径用Φ22的钢筋制做笼式检孔器入孔检测,其外径等于桩孔直径,但不得大于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的4倍。直径1.48m笼式检孔器共加工7个,每个重量为660kg;直径1.18m笼式检孔器共加工7个,每个重量为526kg。笼式检孔器如下图所示:

检测时,将检孔器吊起,把测绳的零点系于检孔器的顶端,使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上,慢慢放入孔内,如上下畅通无阻直到孔底,表明钻孔桩成孔质量合格,如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象,则需重新下钻头处理。

3)孔深和孔底沉渣检测

孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13~15cm,高20~22cm,质量4~6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。

4)成孔竖直度检测

旋转钻采用钻杆测斜法,冲击钻采用井径检测仪。3.3.5清孔

清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含浮土量符合质量要求和设计要求。当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,进行第一次清孔。

利用泥浆泵向孔底输入新鲜的泥浆以置换孔底的稠泥浆,并使稠泥浆携带着孔底的浮土排出孔外的泥浆池中,如此循环,直到清孔完成为止。清孔完毕,检查泥浆比重,清孔的泥浆比重控制在1.03~1.1。

清孔结束,自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为浇注前测沉淤的依据。

浇筑水下混凝土前应清底,孔底沉渣应清除干净,满足相关设计规范及设计文件提出的沉渣要求,严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。3.3.6钢筋笼加工及安装

(1)钢筋笼的制作应严格按照图纸设计制作,钢筋笼的制作安装应严格按照图纸设计制作,允许偏差按《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008:

钢筋加工允许偏差应符合下表的规定。

钢筋加工允许偏差

检查项目

允许偏差

(mm)

检查频率

检查方法

范围

点数

受力钢筋顺长度

方向全长的净尺寸

±10

按每工作日同一类型 钢筋、统一加工设备 抽查3件

3

用钢尺量

弯起钢筋的起弯点

±20

箍筋内净尺寸

±5

(2)钢筋笼按9m/节进行制作,分段制作的钢筋笼。加工时场内单个钢筋笼主筋之间采用直螺纹连接,钢筋笼吊装入孔时,笼与笼之间主筋采用搭接焊,焊条采用E502焊条,焊缝长度:双面焊≥5d+2cm,单面焊≥10d+2cm( d为钢筋直径,2cm指为了保证焊缝质量起弧和收弧各一厘米不算焊缝有效长度),焊缝宽度≥0.7d,焊缝深度≥0.3d。

(3)桩基钢筋笼加劲箍筋为圆形,稳定性差,所以在钢筋笼内部圆形加强筋上焊十字形钢筋,采用Φ25钢筋,以防止钢筋笼运输、吊装过程挤压变形,十字形固定方式稳定性好,且节约吊装时间,搬运和吊装钢筋笼时安放时要对准孔位,避免碰撞孔壁,就位后应立即固定。

(4)桩基钢筋笼制作,主筋采用直螺纹连接,同一截面内纵筋接头面积不得超过50%,相邻接头错开≥35d。

(5)钢筋笼安装入孔后,应保持垂直状态。避免碰撞孔壁,缓慢下放,若中途遇阻不得强行下放(可适当转向再下放)。如果仍无效果,则应起笼扫孔后重新下放。

灌注桩钢筋骨架制作和安装质量标准见下表

灌注桩钢筋骨架制作和安装质量标准

序号

项 目

允许偏差(mm)

1

主筋间距

±10

2

箍筋间距

±20

3

外径

±10

4

倾斜度

0.5

5

保护层厚度

±20

6

中心平面位置

20

7

顶端高程

±20

8

底面高程

±50

(6)超声波检测管安装

根据设计要求,每根桩内埋设三根直径57mm,壁厚3.5mm的声测管,具体施工措施如下:

①钢筋笼内声测管需要定位筋固定,采用φ10钢筋焊接在骨架上,长度45cm,每3m一道等距布置在声测管外围,分段吊装,接头采用专用接头连接;

②声测管底端和顶端应采用专丝堵进行封堵;

③声测管为便于桩基检测及桩基后压浆施工,要求声测管顶部高出地面50cm。

(7)钢筋焊接接头的质量检查

1)取样

电弧焊接:以300个同类型焊接钢筋在同一焊接条件下作为一批,不足300个仍作为一批。检查报告应由承包人在每批装配好的钢筋放入模板前24h提交监理人批准。

2)电弧焊接接头应符合以下要求:

①外观

(a)在接头清渣后逐个进行目测及量测。

(b)焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤。

(c)焊接接头处不得有裂纹。

(d)焊接接头的允许偏差应符合下表规定。

钢筋电弧焊接接头的允许偏差

编号

项 目

接 头 型 式

帮 条 焊

搭 接 焊

1

帮条对焊接中心的纵向偏差(mm)

0.3d

2

焊接处钢筋轴线交角(°)

3

3

3

焊接处钢筋轴线偏心(mm)

0.1d

0.1d

4

焊缝厚度(mm)

+0.05d

+0.05d

5

焊缝宽度(mm)

+0.1d

+0.1d

6

焊缝长度(mm)

-0.3d

-0.3d

7

横向咬边深度(mm)

0.5

0.5

8

在长2d焊缝表面上的气孔及夹渣

数量(个)

2

2

面积(mm2)

6

6

注:“d”为被焊接的钢筋的直径。

检查不合格的焊接接头,经修整补强,可再次提交验收。

②拉伸试验

(a)每批中切取3个接头作拉伸试验,3个热轧钢筋焊接接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度。

(b)3个接头试件均应断于焊缝之外,并应至少有2个试件呈延性断裂。

当试验结果,有1个试件的抗拉强度小于规定值,或有1个试件断于焊缝,或有2个试件发生脆性断裂时,应再取6个试件进行复验。复验结果当有1个试件抗拉强度小于规定值,或有1个试件断于焊缝,或有3个试件呈脆性断裂时,应确认该批接头为不合格品。

起吊部位可增焊环筋,提高强度。起吊钢绳应放长,以减少两绳夹角,防止钢筋笼起吊时变形。确保导管密封良好,灌注时活动导管时提高不能过多,防止夹泥、断桩等质量事故发生。如发生这些事故,应将导管全部提出,处理好后再下入孔内。

(8)机械连接接头的质量检查

1)钢筋机械接头在施工现场的检验与验收应符合下列规定:

套筒生产厂家须提供有效的型式检验报告。

钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对第一批进场钢筋进行接头工艺试验。进行工艺试验时,每种规格钢筋的接头试件不应少于3个,3个接头试件的抗拉强度和残余变形应满足《公路桥涵施工技术规范》要求。

现场检验应进行外观质量检查和单向拉伸强度试验。

接头的现场检验应按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头,以500个为一个检验批进行检验与验收,不足500个时亦作为一个检验批。

对接头的每一个检验批,应在工程结构中随机截取3个试件做抗拉强度试验,当3个接头试件的抗拉强度符合相应等级要求时,该验收批评为合格。如有1个试件的抗拉强度不合格,应再取6个试件进行复检,复检中如仍有1个试件试验结果不合格,则该验收批评为不合格。

2)机械连接钢筋原材在进行撤丝前,采用砂轮切割机将原材端头切除不齐部分(约3cm左右),钢筋机械接头连接组装完成后,滚扎直螺纹标准型接头连接套筒外应有有效螺纹外露,且连接套筒单边外露有效螺纹不得超过2P。

3)在进行钢筋直螺纹连接时,钢筋规格应与连接套筒规格一致,并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损。钢筋连接时,用工作扳手将丝头在套筒中央位置顶紧。

4)丝头质量

外观质量:丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀。

外形质量:丝头有效螺纹数量不得少于设计规定;牙顶宽度大于0.3P的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长;标准型接头的丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度,且允许误差为+2P。

对丝头尺寸采用专用的螺纹环规检验,其环通规应能顺利地旋入,环止规旋入长度不得超过3P。丝头加工完毕经检验合格后,应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒,防止装卸钢筋时损坏丝头。

(9)闪光对焊接头的质量检查

钢筋的对接焊接宜采用闪光对焊;根据《钢筋焊接及验收规程》 (JGJ18-2003)第4.3条规定,采用UP-150对焊机钢筋直径22mm以上II级钢筋宜采用“预热闪光焊”,如钢筋端面不平整,应采用“闪光—预热闪光焊”。

闪光对焊时,应选择合适的调伸长度、烧化留量、顶锻留量。

采用UN2-150型对焊机(电动机凸轮传动)或UN17-150-1型对焊机(气,液压传动)进行大直径钢筋焊接时,宜首先采取锯割或气割方式对钢筋端面进行平整处理:然后,采取预热闪光焊工艺。

在闪光对焊生产中,当出现异常现象或焊接缺陷时,应查找原因,采取措施,及时消除。

闪光对焊接头的质量检验,应分批进行外观检查和力学性能检验,并应按下列规定作为一个检验批:

① 在同一台班内,由同一焊工完成的300 个同牌号、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接的接头数量较少,可在一周之内累计计算;累计仍不足300 个接头时,应按一批计算;

② 力学性能检验时,应从每批接头中随机切取6个接头,其中3个做拉伸试验,3个做弯曲试验;

③焊接等长的预应力钢筋(包括螺丝端杆与钢筋)时,可按生产时同等条件制作模拟试件;

闪光对焊接头外观检查结果,应符合下列要求:

① 接头处不得有横向裂纹;

② 与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤;

③ 接头处的弯折角不得大于3°;

④ 接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍,且不得大于2mm 。

当模拟试件试验结果不符合要求时,应进行复验。复验应从现场焊接接头中切取,其数量和要求与初始试验相同。3.3.7钢筋骨架的存放、运输与现场吊装

钢筋笼均在经过地基混凝土硬化处理的钢筋加工厂内集中制作,钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木,以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段要排好次序,挂上标志牌,便于使用时按顺序装车运出。

钢筋笼采用钢筋笼专用运输车运输,钢筋笼骨架吊运至桩位的过程中保持骨架不变形,用平板拖车通过便道运至墩位处,利用25T汽车吊下放钢筋笼。

采用钢筋运输车运输时要保证在每个加筋处设支承点,各支承点高度相等;采用人工抬运时,多设抬棍,并且保证抬棍在加筋处靠近骨架中心穿入,各抬棍受力均匀。

在安装钢筋笼时,采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之二点之间。吊点位置用长45cm,Φ25钢筋焊接为吊耳,用于钢筋笼起吊、焊接。吊放钢筋笼入孔时对准孔位,保持垂直,轻放、慢放入孔,入孔后徐徐下放,不左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍时停止下放,查明原因后处理。

第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时,穿进直径为10cm,长度为2.5m的圆钢,将钢筋骨架临时支撑在孔口平台上,再起吊第二节骨架与第一节骨架连接,连接采用搭接焊。连接时上、下主筋位置对正,保持钢筋笼上下轴线一致,先连接一个方向的两根接头,然后稍提起,以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直,再连接其它所有的接头,接头位置必须按50%接头数量错开连接,相邻两个接头间的距离不小于主筋直径的35倍,且不小于50cm,主筋、箍筋焊接长度单面焊为10d+2cm。接头焊好后,骨架吊高,抽出支撑工字钢后,下放骨架。如此循环,使骨架下至设计标高。钢筋笼焊接前进行声测管和灌浆管安装。

骨架最上端的定位,由测定的护筒顶标高来计算定位筋的长度,定位筋制作长度为4m,采用Φ25钢筋,每个桩基需要2个定位筋,桩长50m以上桩基及双层主筋的钢筋笼,因钢筋笼较重,2个定位筋难以承受重量,所以用4个定位筋。为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼,钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正,反复核对无误后再焊接定位筋于钢护筒上,完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后,在4h内浇注混凝土,防止塌孔。

钢筋笼防浮固定:可以采用在钢筋笼主筋上焊定四根Φ25防浮筋,防浮筋长度根据每个桩基护筒顶高程与钢筋笼顶部高程确定。防浮筋顶部套环直径为20cm,防浮筋套环内穿穿杠(槽钢),将钢筋笼固定(见下图)。

钢筋笼安放完成后,在护桩上拉十字线,用吊垂检查两十字交叉点是否重合。不符合要求时,应调整穿杠上的钢筋笼防浮筋,使之重合。

每个工作面配置1台25t汽车吊,BX-500电焊机三台,每班组配吊车司机1人,信号工1人,电焊工6人(3人一组交替进行),灌浆工人4人进行声测管及灌浆管连接。3.3.8导管安装

桩基混凝土采用泥浆下直升导管法灌注施工,选用圆形螺旋快速接头导管,其上端接砼料斗,并由吊车或钻机悬吊,以便灌注及起拔时导管可作上下垂直移动。导管直径为300mm,壁厚5.4mm,每节长3m,配1~2节长1~1.5m短管,下导管时,其底口距孔底的距离不大于40cm(不能埋入沉淀的淤泥中),同时要保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m。

导管使用前要检查是否漏气、漏水和变形,接头连接是否牢固可靠,丈量导管组装后的实际长度,并且要定期进行接长水密性试验和接头抗拉试验,导管使用前应试拼、试压,试水压力为0.6~1.0MPa。导管间连接要安放密封圈。导管要依次下放,并要记录好导管下设顺序、每根导管的长度、导管根数。下设导管时应防止碰撞钢筋笼,导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。全部下入孔内后,应放到孔底,以便核对导管长度及孔深,然后提起15~30cm,开始清孔,清孔之后浇筑水下混凝土。混凝土灌注期间使用吊车吊放拆卸导管。3.3.9二次清孔

清孔是孔桩施工,保证成桩质量的重要一环,通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底沉渣厚度、循环泥浆中含钻渣量等符合桩孔质量要求。桩孔终孔后,采用泥浆泵泵入性能指标符合要求的新鲜泥浆,直到清除孔底沉渣厚度小于15cm。根据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)应保证孔内排出泥浆比重小1.03~1.10,含砂率<2%,粘度17~20pa.s,若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标,则安装好导管后施行二次清孔作业,以使混凝土灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保证混凝土成柱质量。二次清孔标准:孔内排出的泥浆无直径为2~3mm的颗粒,泥浆比重为1.03~1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s。3.3.10沉渣测定

桩孔经过二次清孔后,孔底沉渣厚度测定采用带圆锥形测锤的标准水文测绳进行,测锤重量≥1kg,孔底沉渣厚度必须满足设计及规范要求。孔底沉渣计算底起点位置,应以孔底锥体1/2高度处起算。3.4混凝土运输与灌注

混凝土由商混站或自建混凝土拌合站集中生产,8-12m3混凝土搅拌运输车运输至现场,至工地平均运距10km。

(1)做好清孔工作,在测得沉渣厚度满足要求后半小时内必须浇筑混凝土,并一次性灌注完毕。

(2)开始浇混凝土时,为保证隔水栓能顺利排出,导管底部距孔底距离宜为300~500mm。

(3)有足够的混凝土储备量,初灌量应使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,首批混凝土灌注方量的确数量应能满足导管初次埋置深度的需要,首批混凝土的数量为:

V≥πd2h1/4+πD2Hc/4

式中:V——首批混凝土所需数量,m3;

h1——桩孔混凝土面高度达到Hc时,导管内混凝土柱平衡导管外水(或泥浆)压所需要的高度,即h1≥Hwγw/rc;

Hc——灌注首批混凝土时所需桩孔内混凝土面至孔底的高度,Hc=h2+h3,m;。其中h2为导管初次埋置深度,h2≥1.0m;h3为导管底端至钻孔底间隙,约0.4m,则Hc=1.4m。

Hw——桩孔内混凝土面以上水或泥浆深度,m;

d——导管内径(取0.28m);

D——桩孔直径;

rc——混凝土拌和物的容重(取24KN/m3);

γw——泥浆的容重(取11KN/m3)。

陇海路互通立交桥桩径1500mm,经计算,V≥3.98m3,故首批混凝土灌注漏斗容量取4.0m3。

(4)水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定;坍落度宜为180~220mm,每车混凝土检查,在混凝土浇筑前,提交混凝土配合比试验报告给监理工程师批准后方可使用。

(5)导管埋深宜为4~6m,严禁导管提出混凝土面,设专人测量导管埋深及管内外混凝土高差,填写水下混凝土灌注记录。

(6)水下混凝土浇筑应连续施工,混凝土水平运输采用14m3、16m3的搅拌运输车由拌和站运至现场各桩浇筑点直接入仓进行浇筑。根据每天需用的混凝土量与混凝土站联系,确保连续供应,以便连续施工。混凝土总浇注时间不宜超过初盘混凝土的初凝时间,对浇注过程中一切故障均应记录备案。

(7)混凝土浇筑时每浇筑9m3测一次充盈系数,每段混凝土充盈系数不得小于1.0。

(8)控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低,按设计要求桩顶处标高要高出设计标高1.0m。

(9)为确保灌注的顺利进行,砼灌注前要首先准确计算出首批砼方量,导管埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。具体见下表:

不同桩径首批混凝土方量计算表

桩径

1.2

1.5

首盘混凝土方量(m3)

≥3.0

≥4.03.5桩身混凝土质量检查

每桩在浇筑混凝土时,对搅拌的混凝土进行取样成型,混凝土试件组数为1~2组。如果监理人认为必要,另加3个立方体作为监理人复检之用。到龄期后进行室内有关混凝土指标试验。混凝土试件成型组数按设计规定的数量。

采用超声波无破损检测法,进行桩的质量检验和评价。检测方法符合《公路工程基桩无损检测规程》(TB10218)的规定。

若设计有规定和监理工程师对桩的质量有疑问时,或在施工中遇到异常情况,怀疑桩身质量可能低于要求的标准时,应采用钻取芯样法对桩身进行检测,以检验桩的混凝土灌注质量。应钻到桩底0.5m以下,钻芯检验结果若不合格,则应视为废桩,按下列规定处理:

(1)如果桩不符合规定要求,或在施工中遇到异常情况,被认为桩的质量低劣,应采取经认可的补救措施进行补救或予以废弃。

(2)废弃的桩,应作出详细的补救设计(包括消除废弃桩),经监理工程师批准后方可实施。

(3)对每一根成桩平面位置复查、试验结果及施工记录都认可后,应以书面形式进行批准,在未得到批准前,不得进行该桩基础的其他工作。

(4)钻孔灌注桩的检查项目及检查方法见下表。

钻孔桩检查项目

项次

检查项目

规定值或允许偏差

1

孔位偏差(mm)

群桩:100;单排桩:50

2

孔 径(mm)

不小于设计桩径

3

倾斜度(%)

<1

4

孔 深(m)

不小于设计规定

5

沉淀厚度(mm)

≤150

6

清孔后泥浆指标

孔内排除或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒

密度(g/cm3)

不大于1.10

粘度(pa。s)

17~20

含砂率(%)

<24、桩基后压浆施工4.1适用范围

后注浆施工适用于各种土层性条件下的泥浆护壁灌注桩,也适用于钻孔灌注桩,对于大直径、超长大型桩效果尤为明显。4.2工艺流程及操作要点

灌注桩后注浆的施工工艺流程如下图所示:

后注浆工艺流程

4.2.1压浆管制作

(1)喷浆管制作

喷浆管是指在桩底或中部,缠绕钢筋笼一周的塑胶钢丝管。本工程注浆喷头管采用?25柔性钢丝塑料管围绕钢筋笼环向布置。

喷浆管采用验收合格的材料,在工地集中加工。首先,用?6mm钻头钻孔,孔轴向间距为100mm,孔向朝外,钻孔后将管内钻屑清除干净,采用两层胶带包裹好(一层防水胶带,一层透明胶带),用铁丝等缠绕扎紧。

(2)压浆管制作

压浆管是指沿灌注桩长度方向固定在钢筋笼上的起到输送后压浆浆液的钢管。

桩底后压浆管设置两道,一道备用,选用两根声测管兼作压浆管,声测管底端分别采用变径和三通与两根声注浆喷头管连接。

桩侧后压浆管桩长45m以上设3道,柱长45m以下设2道,注浆管主管采用Φ25mm铁管,主管采用对丝连接,主注浆管与喷头管采用三通连接,喷头管具体设置原则是:最下面一道距离桩底12m-18m、最上面一道距离桩顶8m-15m,每道侧注浆阀竖向间距为12m。

压浆管随钢筋笼一起下放,与钢筋笼的主筋点焊并绑扎紧密。桩底设2根压浆管。桩中部设2~3根压浆管。桩底压浆管下端靠近桩底,桩侧压浆管下端设在桩身中部要求位置,压浆管上端伸出地表,并外露500mm以上。

压浆管的长度应在加工前进行仔细计算。压浆管采用22#铁丝捆绑在钢筋笼内侧。注浆管及声测管端头用堵头封严。4.2.2压浆前的准备

(1)开塞

灌注桩后注浆施工中,采用桩底不填碎石方案、开塞时间提前的措施。开塞在混凝土浇筑后3-14天之内进行,开塞后用清水冲洗注浆管道,直至溢出清水,然后用堵头重新封闭压浆管。

(2)压浆设备及压浆管的安装

①压浆系统由浆液搅拌器、带滤网的贮浆斗、压浆泵、压力表、高压胶管、预埋在桩中的压浆导管和单向阀等组成。

②压浆泵系统的选型

压浆泵是实施后压浆的主要设备,压浆泵一般采用额定压力6-12MPA,额定流量30-100L/min的压浆泵,压浆泵的压力表量程为额定泵压的1.5-2.0倍。考虑到压浆过程中流量和压力调整的方便,工程中常采用流量及压力可调整的高压泵,如2tgz-120/105型高压压浆泵,该泵的浆量和压力根据实际需要可以随意变档调速,可吸取浓度较大的水泥浆、化学浆液、泥浆、油、水等介质的液浆,吸浆量和喷浆量可大可小。

选择适配压浆泵压力表,压力表显示压浆压力,派专人看守压力表,超过额定压力之后,立即降压,以免压力过大,压爆压浆管发生伤人事故,压力表使用之前要到质量技术监督局进行标定。

浆液搅拌器的容量与额定压浆量相匹配,搅拌器浆液出口应设置水泥浆滤网,避免水泥团进入贮浆筒后吸入压浆导管内而造成堵管或爆管事件。

压浆泵与压浆管之间采用能承受2倍以上最大压浆力的加筋软管,其长度不超过50cm,输浆软管与压浆管之间设置泄压阀。

(3)浆液的制备

采用与灌注桩水泥同强度等级的普通硅酸盐水泥与清水拌制成水泥浆,水灰比根据压浆情况适时调整,一般水灰比为0.6。后压浆正式压浆作业前,应进行试压浆,对浆液水灰比、压浆压力、压浆量等工艺参数调整优化,最终确定工艺参数。刚开始拌制水泥浆液时,水灰比应适中,以便根据压浆情况上下调整水灰比。施工中,工程具体做法为:通过试压浆搅拌水泥浆液时确定各种水灰比浆液容量,在搅拌器中找出各水灰比浆液(如水灰比0.45\\0.48\\0.51\\0.54\\0.57\\0.6)的高度刻度,并在搅拌筒的外侧壁标示出相应的刻度。搅拌时,先在搅拌桶内放入比现场所需刻度稍低的清水,然后加入水泥搅拌均匀,根据现场压浆情况确定所需要的水灰比再加水搅拌均匀,过滤后可放入储浆筒以备压浆,浆液在储浆筒内应不停搅拌,避免浆液长时间静置而沉淀。

(4)后压浆的施工时间

成桩7天桩基声波检测后开始注浆,先侧注浆,后桩底注浆,桩侧注浆顺序为先上后下,先外围后中间,桩侧注浆和桩底注浆时间间隔3-6小时。4.2.3后压浆技术的施工要点

(1)压浆管埋设

1)桩底注浆:桩端注浆时选用声测管作为注浆管,绑扎在钢筋笼内侧,随钢筋笼下入孔底。桩径为1.5m、1.2m时声测管布置三根呈等边三角形,管壁厚度3.5mm的钢管,顶端高出地面100cm并用堵头封严,防止泥浆进入。选两根声测管作为注浆管,下部分别用三通和单向阀连接一根φ25cm带钢丝的柔性高压塑料管作为注浆喷头管,不作为注浆管的声测管底部用76mm×76mm×10mm钢板焊接堵死。注浆喷头管绕桩身环形布置并间隔10cm贯穿钻φ6mm孔于管壁上,最后在外面(包裹一层透明胶布)包裹一层防水胶布密封。两根中一根作为备用管,注浆管注浆失败时使用。

2)桩侧注浆:桩长45m及以上的设置3道侧注浆阀,桩长45m以下的设置2道按照以下位置布置注浆阀:最下面一道距离桩底12~18m,最上面一道距离桩顶8~15m,每道侧注浆阀竖向间距12m。每道注浆阀对应一根注浆管,注浆管为DN25钢管,钢管绑扎在钢筋笼外侧,钢管连接三通、单向阀和一根φ25cm带钢丝的柔性高压塑料管作为注浆喷管,布置同桩底注浆喷管。

(2)水泥浆配制

先根据试验按搅拌筒上对应刻度确定出一定水灰比的水泥浆液,注浆浆液采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥,水泥要求新鲜、不结块。在正式搅拌前,将一定水灰比水泥浆液的对应刻度在搅拌机筒外壁上做出标记。配制水泥浆液时先在搅拌机内加一定量的水,然后边搅拌边加入定量水泥,根据水灰比再补加水,水泥浆搅拌好后达到对应刻度,搅拌时间不少于2MIN,浆液用3X3mm的滤网进行过滤,浆液采用纯水泥浆。水泥浆搅拌好后,过滤后放入贮浆筒,水泥在储浆筒内也保证不断搅拌。4.2.4注浆压力和控制要求

(1)注浆应满足设计需要的压力和持续时间要求,本工程注浆压力:桩侧注浆压力为2—2.5MPa,桩底注浆压力为2-4MPa,持荷时间:压力达到设计值后持荷时间不应小于5min。

(2)为减少管路系统对注浆压力的损失,注浆泵与注浆孔口距离不宜大于30m,并确保注浆过程中注浆管路不发生弯折。

(3)规范要求主将流量一般应控制在70L/min,为保证注浆效果,要求注浆泵最高额定压力应大于10MPa,流量大于5m3/h。

(4)注浆量(水泥用量)设计

注浆量按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第6.7.4条,《公路与桥涵工程地基基础设计规范》JTG D63-2007第5.3.6条,计算确定,单桩注浆量估算:

Gc=αpd+αsnd

对群桩初始注浆的数据根基桩的注浆量应按上述估算值乘以1.2的系数。

以桩基1.2m为例,依照本工程地层情况,试桩单桩试浆量按估算为:

Gc=(αpd+αsnd)×1.2=(1.8×1.2+0.8×2×1.2) ×1.2=4.9t

复核注浆水泥用量表:

灌注桩设计桩径d/m

桩侧单点注浆量

桩端注浆量

单桩总注浆量

两道桩侧

三道桩侧

1.2

1.2

3.0

5.4

6.6

1.5

1.5

3.5

6.5

8.0

(5)压浆过程采用“双控”的方法进行控制,压浆终止条件,当满足下列条件之一可终止压浆:

①注浆总量和注浆压力均达到设计要求;

②对每一道注浆来说,注浆量达到设计值,但注浆压力没有达到设计值。此时改为间歇注浆,再注设计值的30%水泥浆为止;

③对每一道注浆来说,注浆压力达到设计值并在持荷5min后,注浆量少于设计值,此时保证注浆量不低于设计值的80%即可。

(6)压浆作业过程记录应完整,并经常对后压浆的各项工艺参数进行检查,发现异常情况时,应立即查明原因,采取措施后继续压浆。4.2.5注意事项

(1)后压浆施工过程中,应经常对后压浆的各工艺参数进行检查,发现异常立即采取处理措施。

(2)压浆作业工程中,应采取措施防止爆管,甩管,防漏电等安全措施。

(3)前台观测人员与后台开泵人员分工明确,并保持密切联系,及时处理灌浆过程中的意外情况。

(4)压浆泵压力表应定期检定。

(5)水泥浆液中可根据实际需要掺加外加剂。

(5)施工过程中,应采取措施防止粉尘污染环境。4.3特殊情况处理

1)正常压浆过程中经常出现的几种情况:

压力逐渐上升,但达不到设计要求的压力,这可能是浆液在粘土中形成脉状劈裂渗透,或浆液浓度低、胶凝时间长,或部分浆液溢出。

压浆开始后压力不上升,甚至离开初始压力值呈下降趋势。这可能是浆液外逸。

压力上升后突然下降,这可能是浆液从注浆管周围溢走,或注速过大,扰动土层,或遇到空隙薄弱部位。

压力上升很快,而速度上不去,表明土层密实或胶凝时间过短。

压力有规律上升,即使达到容许压力,压浆速度也很正常(变化不大),这表明压浆是成功的。

压力上升后又下降,而后再度上升,并达到预定的要求值,可以认为是第种情况的空隙部位已被浆液填满,这种情况也是成功的。

间歇注浆:

出现注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆时改为间歇注浆,间歇时间为30--60min,或调低浆液水灰比。

后压浆施工过程中应注意事项:

注浆管加工时一定要逐根检查,防治管内有杂物及管子破损裂缝。

注水泥浆前要先用清水打通通道,注水畅通后再注入水泥浆,水泥浆必须过筛。防止杂物堵塞出浆孔。

按要求认真做好出浆记录,记录清楚注浆时间、注浆压力、注浆量。

在压浆管埋设时要严密组织,精心施工,尽量不要使压浆管堵塞,压浆管入孔时操作需小心谨慎,避免损坏。

压浆前要检查设备是否正常运转,检查搅制的水泥浆的稠度及初凝结时间,配制的水泥量是否满足压浆需要。

施工过程中,发现异常应及时通知设计及监理单位共同协商采取相应处理措施。4.4注浆失败与处理

由于施工操作不当(如注浆单向阀门反向安装)或土层本身性质导致注浆孔堵塞,引起后注浆施工过程中预置的两根注浆管全部失效,导致设计的浆液不能注入,或管路虽通但实际注浆量达不到50%,且注浆压力达不到终止压力,视为注浆失败。此时,应及时通知设计单位协商处理。4.5检验与检测

注浆施工完成后应根据水泥材质检报告、压力表检定证书、试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、特殊情况处理记录等资料。

在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下,承载力检验应在注浆完成28d后进行,浆液中掺入早强剂时可于注浆完成完20d后进行。

以下内容为系统自动转化的文字版,可能排版等有问题,仅供您参考:

郑州市陇海路快速通道工程 第三标段(西四环 - 陇海路互通立交)

桥梁桩基作业指导书

(XSHK0+800~XSHK3+600)

审批: 复核: 编制:

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项 目 第 三 项 目 经 理 部 桥 梁 桩 基 作 业 指 导 书

目 录

1、工程概况 ........................................................... - 2 1.1 工程概述 ....................................................... - 2 1.2 编制依据 ....................................................... - 3 2、施工准备 ........................................................... - 4 2.1 技术准备 ....................................................... - 4 2.2 材料准备 ....................................................... - 4 2.3 施工设备 ....................................................... - 4 2.3.1 施工资源配置及劳动力资源配置计划 ............................. - 4 2.3.2 主要施工机械设备 ............................................. - 5 2.4 混凝土 ......................................................... - 6 3、桩基施工方法及施工工艺 ............................................. - 7 3.1 施工总体思路 ................................................... - 7 3.2 施工工艺及流程 ................................................. - 7 3.3 成孔方法 ....................................................... - 9 3.4 混凝土运输与灌注 .............................................. - 24 3.5 桩身混凝土质量检查 ............................................ - 25 4、桩基后压浆施工 .................................................... - 26 4.1 适用范围 ...................................................... - 26 4.2 工艺流程及操作要点 ............................................ - 26 4.3 特殊情况处理 .................................................. - 31 4.4 注浆失败与处理 ................................................ - 32 4.5 检验与检测 .................................................... - 32 -

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桥梁桩基作业指导书

1、工程概况 1.1 工程概述 郑州市陇海路快速通道工程西段是郑州市交通畅通工程的关键性项目,是实现现代郑 州市交通快速化建设的一项重要任务,对缓解主城区交通压力、合理分布交通流量具有极 其重要的作用,而西四环-陇海路互通立交是郑州市三环路快速化工程中的关键性工程。

第三合同段桥梁工程桩基具体内容为: 西四环高架:共 22 联,墩台 SP1~SP68,桩基 520 根; ES 匝道:共 10 联,墩台 ESP2~ESP27,桩基 90 根; EN 匝道:共 6 联,墩台 ENP1~ENP18,桩基 48 根; NE 匝道:共 10 联,墩台 NEP1~NEP27,桩基 92 根; NW 匝道:共 6 联,墩台 NWP1~NWP19,桩基 50 根; WS 匝道:共 3 联,墩台 WSP1~WSP10,桩基 28 根; WN 匝道:共 16 联,墩台 WNP1~WNP46,桩基 152 根; SE 匝道:共 6 联,墩台 SEP1~SEP17,桩基 46 根; SW 匝道:共 16 联,墩台 SWP1~SWP48,桩基 160 根; JS 匝道:共 14 联,墩台 JSP1~JSP38, 桩基 114 根; E 匝道:共 2 联,墩台 EA1~EP7,桩基 22 根; F 匝道:共 2 联,墩台 FP1~FA7,桩基 22 根。

第三合同段钻孔灌注桩共有桩基础 1344 根。

桩径分φ 1.2m 及φ 1.5m 两种;φ 1.2m 的 桩基 462 根,φ 1.5m 的桩基 882 根。

桩基单根桩长约 40~60m,混凝土工程量约 100200m3, 钢筋制安约 7850T。

桩基由于顶部埋深较大,桩基施工时需要从原地面向下钻孔,因此形成一部分空钻钻 孔。

空钻孔总长为:φ 1.2m 桩基为 2772m,φ 1.5m 桩基为 5292m,这一部分的工程量为额 外增加的工程量。

桩头超浇混凝土按照超浇 1m 高度控制,桩头凿除量为 1344 个,凿除混凝土方量为 2025m3.弃至砌渣场,运距 16km。

钢护筒埋设 1.5m 直径(直径 1.2m 灌注桩)的总计 2480m,1.8 米直径(直径 1.5 灌注

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桩)的钢护筒埋设 3240m。

桩基钻孔开挖泥土方量为 112680 m3,泥土运至砌渣场,运距 16km。

由于声测管和灌浆管需要伸出地面以上 50cm, 因此声测管和灌浆管实际使用量要比图 纸设计量要多,声测管增加总长度为 26208m,灌浆管增加总长度为 21840m。

1.2 编制依据 (1)中华人民共和国交通部颁布的现行《工程建设标准强制性条文》 (公路、市政工 程部分) ; (2)中华人民共和国交通部颁布的现行《公路工程技术标准》 (JTGB01-2003) ; ( 3 )中华人民共和国交通部颁布的现行《公路工程质量检验评定标准》 ( 土建工 程)(JTGF80/1—2004); (4)中华人民共和国交通部颁布的现行《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95); ( 5 )中华人民共和国住房和城乡建设部《城市桥梁工程施工与质量验收规范》 (CJJ2-2008) ; (6)中华人民共和国交通部颁布的现行《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-2011; (7) 、中华人民共和国交通部颁布的现行《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008; (8)本单位的质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系等; (9)郑州市陇海路快速通道工程(渠南路- 西四环)施工图。

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2、施工准备 2.1 技术准备 在图纸审核完成之后,根据水文地质情况、施工图纸设计、相应的设计施工规范及 现场施工条件制定严密的施工作业方案,并采用不同的形式,如技术交底会议,作业指 导书及技术交底等多种方法对施工现场作业层进行技术交底,并对全线导线进行复测。

2.2 材料准备 对原材料,如钢筋、水泥、粉煤灰、矿粉、粗骨料、细骨料、减水剂等材料进行统 一招标,以保证材料质量。

砂子使用河南平顶山鲁山县天然河砂,运距大约 300 公里。

原材料需进行严格的试验检验,合格后方可允许进场使用。

2.3 施工设备 2.3.1 施工资源配置及劳动力资源配置计划 根据本段桩基的地层情况、工程量及总体工期安排,施工人员配置按照 14 台旋挖 钻机机组、4 个桩基施工队、4 个注浆管安装队、20 辆钻渣运输车、8 个钢筋加工场及 现场管理人员队伍。

管理包括现场值班技术人员、质安人员、内业技术人员、物资材料人员、修配、车 队人员等。

本段桩基施工总计需要各类施工人员 459 人(见表 7)。

表1 施工人员配置表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

人员 测量员 技术员 施工员 安全员 质检员 材料员 电 工 旋挖钻机司机 装载机司机 反铲司机 自卸车司机

数量

12 13 20 12 15 10 10 28 20 15 35

备注

管理人员

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12 13 14 15 16 17 18 19 合计 2.3.2 主要施工机械设备

表2

吊车司机 设备维修工 安装工 焊 电 杂 工 工 工 混凝土工 钢筋工

20 12 10 70 54 13 60 30

施工队成员

459

主要施工机械设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

设备名称 旋挖钻机 汽车起重机 装 载 机 反铲挖掘机 普通自卸车 钢筋滚笼机 交流电焊机 直流电焊机 直流电焊机 钢筋对焊机 钢筋切断机 钢筋弯曲机 钢筋调直机 直螺纹滚丝机 套 丝 机 泥 浆 泵 变 压 器 移动式发电机

型号规格 YTR220 25t ZL50 卡特 335 斯太尔 LH1250-14m BX1-500 AX5-500 AX3-30-10 UN1-150\100 GQ50-1 GW40 GTJ4-4

单位 台 辆 台 台 辆 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台

数量 14 14 10 10 20 6 40 15 7 3 6 12 6 6 9 14 8 2

备注

4寸 500KVA 50kw

台 台 台

小拖拉机

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19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

混凝土罐车 注 浆 泵 搅 拌 机 制 浆 机 泥浆潜水泵 洒 水 车 高压清洗机 柴油发电机 柴油发电机 泥浆罐车 钢筋笼运输车

14m3、16m3 TTB180/10(55) TTJ-500 TTP-400 100w SGZ141GSS-G CMD-55 200KW 50KV 6t 自制

台 台 台 台 台 台 台 台 台 辆 辆

20 6 14 25 20 2 12 8 5 16 5 废浆外运 牵引车 200L

旋挖钻机 2.4 混凝土 混凝土采用商品混凝土,成品料采用 14m3~16m3 搅拌运输车运至施工现场。

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3、桩基施工方法及施工工艺 3.1 施工总体思路 本工程桩基施工主要内容为:钢筋加工施工、护筒埋设、钻孔施工、混凝土灌注施 工和其它施工等。

钻孔灌注桩编号按墩台编号+数字序号确定,中间以短横线连接;数 字编号以起始桩号方向开始自右向左开排列。

如:NW 匝道 6 号桥墩的两根桩基编号为 NWP6-1、 NWP6-2, 主线 SP40 号桥墩的 6 根桩基编号为 SP40-1、 SP40-2、 SP40-3、 SP40-4、 SP40-5、SP40-6。

桩基施工根据现场实际情况及地质情况,节点工期以及总进度计划安排等,钻孔桩 主要采用旋挖钻机进行施工,优先按照节点工期施工无地面、顶空障碍物及地下管线影 响的桩基,每台钻机施工完成一墩台后再移至墩台区域。

3.2 施工工艺及流程 测量放线及定桩位→配置泥浆→建筑垃圾清运及进行地下管线探测后埋设护筒→ 检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装混凝土导管 →二次清孔→灌注水下混凝土→桩成品检测、验收→开塞→桩侧注浆→桩底注浆。

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现场调查及施工准备

确定桩位埋设护桩筒

埋设护筒

护筒制作

钻机准备

钻机就位、校正

自检后报监理审批

泥浆制作

钻孔、成孔

成孔记录填写

自检后报监理审批

清孔机具准备

清孔

钻机移位

自检后报监理审批

钢筋笼制作

安放钢筋笼

检查记录填写

自检后报监理审批

导管试拼、泌水试验

安放导管

二次清孔

平台材料、漏斗准备

搭设平台、安装料斗

水下混凝土灌注记录

水下混凝土灌注

制作混凝土试件

桩基检测

后压浆施工

钻孔灌注桩施工工艺框图

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3.3 成孔方法 3.3.1 施工准备 施工前应先沿设计线路方向使用用装载机、 挖掘机配合自卸汽车将施工范围内的建 筑垃圾清理干净,用推土机将原地面清表至地表下 30cm,然后再用推土机和压路机进 行场地和进场道路的平整,平整面积 56124 m2。

在“三通一平”的基础上,钻孔的准备 工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒;泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准 备钻孔机具等。

钻孔桩施工前先探明每根桩桩位处有否地下障碍物及市政管线,对影响 桩基施工的雨污水管道必须挖除后方可施工。

(1)测量放线及定位 施工放样前, 复核设计提供的测量点位, 复测平面控制网和高程控制网, 进行平差, 精度达到规范要求,方可进行施工放样。

在施工放样桩位确定后,以桩基中心为圆心, 以大于桩身半径在四周设立十字护桩,护筒做好标记并加固稳定。

经监理工程师核查、 批准后开钻。

(2)群桩、排桩的护桩放样与埋设: ①由专职测量人员采用全站仪或 GPS 对桩位采用坐标法进行实地放样。

②沿桥宽方向一次放出整排护桩桩位,沿桥长方向放出两排护桩桩位(如图 1) 。

图1

排桩护桩示意图

③桩基钻孔施工过程中, 通过护桩用钢丝测绳或钢尺定位桩基。

排护桩为钢筋桩 (Φ 25),桩顶刻十字线,高度 80cm,埋入地下 45cm,并用砂浆或素混凝土保护。

(3)单桩护桩放样与护桩埋设:(如图 2) ①沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位,作为单桩护桩

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②单桩护桩采用钢筋桩(Φ 25),桩顶刻十字线,高度 80cm,埋入地下 45cm,并用 砂浆或素混凝土保护。

图2 (4)检测:

单桩护桩示意图

①自检:现场技术员用几何尺寸方法复核桩位,每天对桩位护桩复核一次,若护桩 被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测。

②监理检测: 桩位放样完成, 经现场技术人员检查无误后及时报请监理工程师复核, 监理工程师用全站仪采用坐标法对桩位进行符合,无误后进行护筒埋设工作。

(5)场地平整 旋挖钻机作业场地平整尺寸为 10 米×10 米,平整后用装载机轮胎进行碾压,地基 较差部位要做换填处理,压路机碾压,以满足钻孔设备的稳定性要求,然后在碾压密实 的地表上横向铺设枕木,即构成钻机平台。

钻机场地的宽度沿红线围挡,宽度约为 70m(含两侧的施工临时道路、泥浆池、排污水沟和临时弃浆的堆放等)。

(6)物探 桩基施工前,仔细查看管线图纸,查明桩基范围内是否有地下管线等,因设计院提 供管线图仅作为参考,对有些地下管线无法准确标示,为了确保桩基施工正常进行,桩 基施工时不钻断任何一根电缆、光缆、军用光缆、地下管线,热力管道、供水管道、污 水管道、天然气管道等,桩基钻孔前,首先采用挖掘机、装载机及自卸汽车清除红线范 围内建筑垃圾,再用电子雷达对红线范围内施工区域进行探测,对探测出存在地下管线 部位进行标识,最后在开钻前在设计孔桩位置按照设计桩径加 50cm 使用白灰画圈,人 工使用洛阳铲向下-探测, 孔径 10cm, 至少每 15cm 一个物探孔, 呈十字型交叉布置。

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于路面部位的桩基, 在钻孔前, 首先采用挖掘机在桩孔设计位置按桩径+50cm 挖除路面 结构层(下挖深度 60cm) ,然后在开挖面上用洛阳铲向下探测,钎探深度为开挖面面以 下 4.4m;其余部位桩基,钻孔前在桩孔设计位置按桩径+50cm 用洛阳铲向下探测,钎 探深度为地面以下 5m。

桩径 1.5m 的桩基每桩共探测 29 个孔位;桩径 1.2m 的桩基每桩 共探测 25 个孔位。

具体见下图所示。

1 2 3 4 5 6 7 17 18 19 20 21 22 8 9 10 11 12 13 14 15 23 24 25 26 27 28 29 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 5 6 20 7 8 9 10 11 12 13 21 22 23 24 25

桩径1.5m探孔布置图

桩径1.2m探孔布置图

(7)埋设护筒 1.2m桩径的护筒用 8mm厚钢板制作,其内径比孔径大 250mm,高度为 3.5m;1.5m桩径 的护筒用 10mm厚钢板制作,其内径比孔径大 250mm,高度为 3.5m。

特殊地质条件需要增 加护筒埋深,增加工程量根据现场确认。

为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中 部外侧各焊一道加劲肋,加劲肋板采用宽 20cm 、厚 20mm钢板, 顶端焊两个吊环,一为起 吊用,二为绑扎钢筋笼吊杆,用于压制钢筋笼的上浮,护筒顶端同时正交刻四道槽,以 便挂十字线,以备验护筒、验孔之用。

护筒埋设至少高出地面 30cm,以防止杂物、泥水 流入孔内。

埋设钢护筒时通过十字护桩放样,把钻机钻孔的位置标于孔底。

再把钢护筒吊进孔 内,找出钢护筒的圆心位置,用十字线在钢护筒顶部或底部,然后移动钢护筒,使钢护 筒中心与钻机钻孔中心位置重合,同时用水平尺、垂球检查,使钢护筒竖直,护筒埋设 应准确、水平、垂直、稳固,护筒的四周应回填粘土并夯实。

钻机导杆中心线、回旋盘 中心线、 护筒中心线应保持在同一直线。

护筒中心与设计桩位中心的偏差不得大于 20mm, 钢护筒垂直度偏差不允许大于 0.5%,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。

检查合格后

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即在钢护筒周围和底脚对称、均匀回填最佳含水率的黏土,要分层夯实,达到最佳密实 度,以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。

如护筒底土层不是黏土,应挖深或 换土,在孔底回填夯实 30cm-50cm厚的黏土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方。

夯实时要防止钢护筒偏斜,护筒上口应绑扎方木对称吊紧,防止下窜,旋挖钻机在埋设 护筒时,护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调整,采用压入法安装护筒时, 在压入时应防止护筒卷口。

护筒埋设示意图

护筒

地面

夯填粘土

(8)钻机就位

护筒埋设图

单位:cm

钻机摆放要通盘考虑,要求不能影响桩基钢筋笼安装及砼灌注时罐车运行线路,并 且在钻机队中就位后,要求钻机甩渣时不能挪动,护筒埋设好后,钻机行至护筒旁,立 好钻架并调整和安设好起吊系统,将钻头吊起,徐徐放进护筒内,在钻头放入护筒时, 并须进行二次校中,对中无误后钻机定位开钻,要求钻机钻杆必须垂直,首桩施工前用 全站仪检验钻机自设垂直系统,并进行校正,钻进时钻杆要求必须垂直,钻杆位置偏差 不大于 2cm。

(9)泥浆的制备及循环净化 因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水等作用,为此泥浆是保证孔壁稳 定的重要因素。

一般桩基施工除能自行造浆的黏性土层外,均需制备泥浆。

由于本工程地基土中夹有粉砂土层,地面水位较高的特点,故调制泥浆的各项性能 指标尤为重要。

根据旋挖钻钻速快的特点泥浆原材料采用优质膨润土造浆。

常用的泥浆材料,一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置;泥浆 根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行设计,选用 ZL400 型制浆机两台,机体安装坚 实平稳。

搅拌机应搭有防雨操作棚,各类离合器、制动器、钢丝绳、防护罩必须安全、 可靠有效。

搅拌机必须有良好的单独接地按照规定的配合比配置泥浆,每盘膨润土搅拌

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时间为 3 分钟,各种材料的加量误差不得大于 5%。

制浆材料选择应符合相关规范要求,主要材料选择如下: 膨润土:选用优质的膨润土。

水:用新鲜洁净的淡水。

分散剂:选用工业用纯碱。

絮凝剂:选用聚丙烯酰胺。

其功能为对膨润土护胶,同时提高抗剪切稀释能力。

泥浆配合比见下表: 地层 一般土层 遗失地层 膨润土(Kg) 纯碱(kg) 7.5 10 0.4 0.5 CMC(Kg) 0.025 0.08 聚丙烯酰胺 (Kg) / 0.05 水(Kg) 100 100

泥浆处理剂如纯碱、CMC 和聚丙烯酰胺,使用前宜配成一定浓度的水溶液,以提高 其效果。

纯碱水溶液浓度为 20%,CMC 和聚丙烯酰胺水溶液为 1.5%。

在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后,新制泥浆浆需存放 12 小时,经充分溶胀后 方能使用,泵入孔内旋挖钻均匀缓慢钻进,这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。

钻进时 掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补加泥浆保持液面高度。

根据《旋挖钻 机成孔灌注桩施工工艺标准》(FHEC-QH-4-2007)泥浆制备指标要求为:比重 1.03~1.1, 粘度大于 18-22pa.s,胶体率大于 95%,砂率不大于 4%。

施工期间护筒内的泥浆面应高出护筒底部 1.5m 以上,确保孔内水头高度,防止塌 孔。

在清孔过程中,应不断置换泥浆,直至孔内泥泥浆指标满足要求后浇注水下混凝 土。

在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理, 严防泥浆溢流,并用泥浆车弃运至指定地点倾泄,禁止就地弃渣,污染周围环境。

泥浆检测和控制要求:在搅拌机中取样,经水化溶胀 12 小时后测定比重、漏斗粘 度;在新浆贮浆池内取样进行检测的项目有泥浆比重、粘度;在主孔正常钻进时,对循 环浆进行的检测项目有比重、粘度和含砂量。

施工中泥浆输送设备选用 22kw 离心泥浆泵配 5 寸钢管或胶管,由泥浆池将新鲜泥 浆(在泥浆池中存放 12 小时以上的泥浆)输送到开孔现场。

每个泥浆池分循环池、储 浆池,中间设泥浆通道。

施工中不合格的泥浆可输送至废弃泥浆池,运至弃渣场,运距 16km。

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新制膨润土泥浆性能现场检测指标见下表:

制膨润土泥浆性能现场检测指标表

项目 浓度 密度 漏斗粘度 单位 % g/cm

3

性能 >4.5 <1.1 30-90

试验用仪器 / 比重计 马氏漏斗

备注 指 100Kg 水所用膨润土重量

Pa.s

施工过程中随时检测时泥浆的各项性能指标,确保泥浆对孔壁的撑护作用,避免发 生意外事故。

(10)泥浆循环系统的布置 桩基施工现场每两个墩柱之间设两个泥浆存储钢箱和一个泥浆循环沉淀钢箱, 钢箱 容积不小于(9×2.4×2)= 43 m3,具体施工布置见附图;泥浆池和循环沉淀池均采用 8mm 厚的钢板和 75×8 角钢制作,共需要 30 个泥浆池和 15 个循环沉淀池。

确保制备 泥浆满足钻孔需要。

废弃部分泥浆要及时排放到封闭罐车外运清理。

彩钢板

行车道 3 围蔽 施工车道

循环池 沉淀池

2.05

泥浆池

循环池 沉淀池 施工车道

吊车 作业区

1.45

钢筋制作场

泥浆挡墙 0.4 文明施工围蔽剖面图

0.25

行车道

说明: 1.图中尺寸单位以米计; 2.泥浆及废碴原则上委托济南市环卫部门进行处理。

泥浆循环系统布置图

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3.3.2 钻孔施工 旋挖钻机采用筒式钻斗,钻机就位后,钻头中心点对准桩位中心,调整钻杆垂直度, 注入调制好的泥浆,然后进行钻孔,其工作循环为:对孔→落钻→钻进→提钻→反转解 锁→提升钻机回转卸土→再对孔。

钻头下降到预定深度后,旋转钻斗并施加压力,将土 挤入钻斗内,仪表自动显示筒满时,钻斗底部关闭,提升钻斗将土卸于堆放地点,每次 钻孔时在深度表上对零,以检查钻进情况。

每一循环检查钢丝绳是否在滚筒槽内(通过 后视窗检查),检查钢丝绳是否有毛刺、断股现象,如有及时更换。

钻进过程中应认真填写钻进记录,详细记录地层变化情况、出现的有关问题(如加 钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况)及处理措施和效果。

当发 现地层异常时,应及时通知现场技术人员。

记录必须认真、及时、准确、清晰,钻机操 作手或班长必须在记录上签字。

当成孔深度达到设计深度后,由项目部技术员进行成孔质量检验符合设计、规范要 求后,请监理复检认可。

3.3.3 钻孔弃渣处理及泥浆外运 (1)钻渣外运 受城市交管部门的限制,施工产生的渣土只能夜间运输,白班施工产生的渣土需用 装载机倒运堆存在施工区域内临时堆存场内,施工产生的渣土要求使用人工配合装载 机、挖掘机打齐堆放并用黑色网覆盖,防流失、防扬尘,以保持路面整洁。

在各施工区 域建设三个长 15m 宽 8m 弃渣池,用于废料及渣土的临时堆存场。

临时堆存场周边采用 红砖砌筑,0.70m×0.25m 砌墙,每个临时堆存场大约用砖 4m?。

白天产生的钻渣待夜 间运至弃渣场,按照郑州市相关部门的要求,弃渣场设置待定,待弃渣场位置确定后弃 渣运距与建设单位及监理单位共同确定。

废渣车采用反铲装车,自卸汽车运输,运输车 出场前,使用洗车机清洗车底部及四周,使其满足环保要求,不对道路造成污染,自卸 汽车运往堆积场地。

运抵堆积场地后用装载机推平。

(2)泥浆外运 钻进、 清孔及灌注过程中产生的废浆应及时外运,根据交管部门要求泥浆外运要 在夜间进行。

泥浆运输采用全封闭的罐式运输车,运输车在罐顶和底部设进浆口和排浆 口。

泥浆通过泥浆泵抽至罐车, 装满后, 将进浆口封闭, 运输至上述弃渣场 (运距 16km) ,

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通过排浆口排出,运输罐车的封闭性较好,杜绝了泥浆在运输过程中的污染,泥浆外运 车出场使用洗车机清洗车底部及四周,使其满足环保要求,不对道路造成污染,废弃的 泥浆在处理时确保不得污染环境及影响居民生活。

3.3.4 成孔检查 钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前,均需对钻孔进行阶段性的成 孔质量检查。

1)孔位检查 钢护筒埋设完,在桩开孔前采用全站仪定位检查。

2)孔径和孔形检测 孔径检测是在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行的,采用测量钻头直径与设计桩径相 同的钻头自孔口至孔底下入钻孔中,若钻头通过钻孔中不卡钻,表明孔径合格。

还可根 据桩径用Φ 22 的钢筋制做笼式检孔器入孔检测,其外径等于桩孔直径,但不得大于钻孔 的设计孔径, 长度等于孔径的 4 倍。

直径 1.48m笼式检孔器共加工 7 个, 每个重量为 660kg; 直径 1.18m笼式检孔器共加工 7 个,每个重量为 526kg。

笼式检孔器如下图所示:

检测时,将检孔器吊起,把测绳的零点系于检孔器的顶端,使检孔器的中心、孔的 中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上,慢慢放入孔内,如上下畅通无阻直到孔底, 表明钻孔桩成孔质量合格,如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象,则需重 新下钻头处理。

3)孔深和孔底沉渣检测 孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。

测锤一般采用锥形锤, 锤底直径 13~15cm, 高 20~ 22cm,质量 4~6kg。

测绳必须经检校过的钢尺进行校核。

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4)成孔竖直度检测 旋转钻采用钻杆测斜法,冲击钻采用井径检测仪。

3.3.5 清孔 清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含浮土量符合质量要求和设计要求。

当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,进 行第一次清孔。

利用泥浆泵向孔底输入新鲜的泥浆以置换孔底的稠泥浆, 并使稠泥浆携带着孔底的 浮土排出孔外的泥浆池中,如此循环,直到清孔完成为止。

清孔完毕,检查泥浆比重, 清孔的泥浆比重控制在 1.03~1.1。

清孔结束,自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为浇注前测沉淤的依据。

浇筑水下混凝土前应清底,孔底沉渣应清除干净,满足相关设计规范及设计文件提 出的沉渣要求,严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。

3.3.6 钢筋笼加工及安装 ( 1 )钢筋笼的制作应严格按照图纸设计制作,钢筋笼的制作安装应严格按照图 纸设计制作,允许偏差按《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008: 钢筋加工允许偏差应符合下表的规定。

钢筋加工允许偏差

检查项目 受力钢筋顺长度 方向全长的净尺寸 弯起钢筋的起弯点 箍筋内净尺寸 允许偏差 (mm) ±10 ±20 ±5 检查频率 范围 按每工作日同一类 型 钢筋、统一加工 设备 抽查3件 点数 3 用钢尺量 检查方法

(2)钢筋笼按 9m/节进行制作,分段制作的钢筋笼。

加工时场内单个钢筋笼主筋 之间采用直螺纹连接, 钢筋笼吊装入孔时, 笼与笼之间主筋采用搭接焊, 焊条采用 E502 焊条,焊缝长度:双面焊≥5d+2cm,单面焊≥10d+2cm( d 为钢筋直径,2cm 指为了保 证焊缝质量起弧和收弧各一厘米不算焊缝有效长度) ,焊缝宽度≥0.7d,焊缝深度≥0.3d。

(3)桩基钢筋笼加劲箍筋为圆形,稳定性差,所以在钢筋笼内部圆形加强筋上焊

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十字形钢筋,采用Φ 25 钢筋,以防止钢筋笼运输、吊装过程挤压变形,十字形固定方 式稳定性好, 且节约吊装时间, 搬运和吊装钢筋笼时安放时要对准孔位, 避免碰撞孔壁, 就位后应立即固定。

(4)桩基钢筋笼制作,主筋采用直螺纹连接,同一截面内纵筋接头面积不得超过 50%,相邻接头错开≥35d。

(5)钢筋笼安装入孔后,应保持垂直状态。

避免碰撞孔壁,缓慢下放,若中途遇 阻不得强行下放(可适当转向再下放) 。

如果仍无效果,则应起笼扫孔后重新下放。

灌注桩钢筋骨架制作和安装质量标准见下表 灌注桩钢筋骨架制作和安装质量标准

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项 目 允许偏差(mm) ±10 ±20 ±10 0.5 ±20 20 ±20 ±50 主筋间距 箍筋间距 外径 倾斜度 保护层厚度 中心平面位置 顶端高程 底面高程

(6)超声波检测管安装 根据设计要求,每根桩内埋设三根直径 57mm,壁厚 3.5mm 的声测管,具体施工措 施如下: ①钢筋笼内声测管需要定位筋固定,采用φ 10 钢筋焊接在骨架上,长度 45cm,每 3m 一道等距布置在声测管外围,分段吊装,接头采用专用接头连接; ②声测管底端和顶端应采用专丝堵进行封堵; ③声测管为便于桩基检测及桩基后压浆施工,要求声测管顶部高出地面 50cm。

(7)钢筋焊接接头的质量检查 1)取样 电弧焊接:以 300 个同类型焊接钢筋在同一焊接条件下作为一批,不足 300 个仍作 为一批。

检查报告应由承包人在每批装配好的钢筋放入模板前 24h提交监理人批准。

2)电弧焊接接头应符合以下要求: ①外观 (a)在接头清渣后逐个进行目测及量测。

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(b)焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤。

(c)焊接接头处不得有裂纹。

(d)焊接接头的允许偏差应符合下表规定。

钢筋电弧焊接接头的允许偏差

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 项 目 接 头 型 式 帮 条 焊 0.3d 3 0.1d +0.05d +0.1d -0.3d 0.5 数量(个) 面积(mm2) 2 6 3 0.1d +0.05d +0.1d -0.3d 0.5 2 6 搭 接 焊

帮条对焊接中心的纵向偏差(mm) 焊接处钢筋轴线交角(°) 焊接处钢筋轴线偏心(mm) 焊缝厚度(mm) 焊缝宽度(mm) 焊缝长度(mm) 横向咬边深度(mm) 在长 2d 焊缝表面上的气孔及夹渣

注: “d”为被焊接的钢筋的直径。

检查不合格的焊接接头,经修整补强,可再次提交验收。

②拉伸试验 (a)每批中切取 3 个接头作拉伸试验,3 个热轧钢筋焊接接头试件的抗拉强度均不 得小于该级别钢筋规定的抗拉强度。

(b)3 个接头试件均应断于焊缝之外,并应至少有 2 个试件呈延性断裂。

当试验结果,有 1 个试件的抗拉强度小于规定值,或有 1 个试件断于焊缝,或有 2 个试件发生脆性断裂时,应再取 6 个试件进行复验。

复验结果当有 1 个试件抗拉强度小 于规定值,或有 1 个试件断于焊缝,或有 3 个试件呈脆性断裂时,应确认该批接头为不 合格品。

起吊部位可增焊环筋,提高强度。

起吊钢绳应放长,以减少两绳夹角,防止钢筋笼 起吊时变形。

确保导管密封良好,灌注时活动导管时提高不能过多,防止夹泥、断桩等 质量事故发生。

如发生这些事故,应将导管全部提出,处理好后再下入孔内。

(8)机械连接接头的质量检查 1)钢筋机械接头在施工现场的检验与验收应符合下列规定: 套筒生产厂家须提供有效的型式检验报告。

钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对第一批进场钢筋进行接头工艺试验。

进行

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工艺试验时, 每种规格钢筋的接头试件不应少于 3 个, 3 个接头试件的抗拉强度和残余变 形应满足《公路桥涵施工技术规范》要求。

现场检验应进行外观质量检查和单向拉伸强度试验。

接头的现场检验应按验收批进行。

同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型 式、同规格接头,以 500 个为一个检验批进行检验与验收,不足 500 个时亦作为一个检 验批。

对接头的每一个检验批,应在工程结构中随机截取 3 个试件做抗拉强度试验,当 3 个接头试件的抗拉强度符合相应等级要求时,该验收批评为合格。

如有 1 个试件的抗拉 强度不合格,应再取 6 个试件进行复检,复检中如仍有 1 个试件试验结果不合格,则该 验收批评为不合格。

2)机械连接钢筋原材在进行撤丝前,采用砂轮切割机将原材端头切除不齐部分(约 3cm左右),钢筋机械接头连接组装完成后,滚扎直螺纹标准型接头连接套筒外应有有效 螺纹外露,且连接套筒单边外露有效螺纹不得超过 2P。

3)在进行钢筋直螺纹连接时,钢筋规格应与连接套筒规格一致,并保证丝头和连接 套筒内螺纹干净、完好无损。

钢筋连接时,用工作扳手将丝头在套筒中央位置顶紧。

4)丝头质量 外观质量:丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀。

外形质量:丝头有效螺纹数量不得少于设计规定;牙顶宽度大于 0.3P 的不完整螺 纹累计长度不得超过两个螺纹周长; 标准型接头的丝头有效螺纹长度应不小于 1/2 连接 套筒长度,且允许误差为+2P。

对丝头尺寸采用专用的螺纹环规检验,其环通规应能顺利地旋入,环止规旋入长度 不得超过 3P。

丝头加工完毕经检验合格后,应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒, 防止装卸钢筋时损坏丝头。

(9)闪光对焊接头的质量检查 钢筋的对接焊接宜采用闪光对焊;根据《钢筋焊接及验收规程》 (JGJ18-2003) 第 4.3 条规定, 采用 UP-150 对焊机钢筋直径 22mm 以上 II 级钢筋宜采用“预热闪光焊”, 如钢筋端面不平整,应采用“闪光—预热闪光焊”。

闪光对焊时,应选择合适的调伸长度、烧化留量、顶锻留量。

采用 UN2-150 型对焊机(电动机凸轮传动)或 UN17-150-1 型对焊机(气,液压传

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动)进行大直径钢筋焊接时,宜首先采取锯割或气割方式对钢筋端面进行平整处理:然 后,采取预热闪光焊工艺。

在闪光对焊生产中,当出现异常现象或焊接缺陷时,应查找原因,采取措施,及时 消除。

闪光对焊接头的质量检验,应分批进行外观检查和力学性能检验,并应按下列规定 作为一个检验批: ① 在同一台班内,由同一焊工完成的 300 个同牌号、同直径钢筋焊接接头应作为 一批。

当同一台班内焊接的接头数量较少, 可在一周之内累计计算; 累计仍不足 300 个 接头时,应按一批计算; ② 力学性能检验时,应从每批接头中随机切取 6 个接头,其中 3 个做拉伸试验,3 个做弯曲试验; ③焊接等长的预应力钢筋(包括螺丝端杆与钢筋)时,可按生产时同等条件制作模 拟试件; 闪光对焊接头外观检查结果,应符合下列要求: ① 接头处不得有横向裂纹; ② 与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤; ③ 接头处的弯折角不得大于 3°; ④ 接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的 0.1 倍,且不得大于 2mm 。

当模拟试件试验结果不符合要求时,应进行复验。

复验应从现场焊接接头中切取, 其数量和要求与初始试验相同。

3.3.7 钢筋骨架的存放、运输与现场吊装 钢筋笼均在经过地基混凝土硬化处理的钢筋加工厂内集中制作, 钢筋骨架临时存放 的场地必须保证平整、干燥。

存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木,以 免受潮或沾上泥土。

每组骨架的各节段要排好次序,挂上标志牌,便于使用时按顺序装 车运出。

钢筋笼采用钢筋笼专用运输车运输, 钢筋笼骨架吊运至桩位的过程中保持骨架不变 形,用平板拖车通过便道运至墩位处,利用 25T 汽车吊下放钢筋笼。

采用钢筋运输车运输时要保证在每个加筋处设支承点,各支承点高度相等;采用人 工抬运时,多设抬棍,并且保证抬棍在加筋处靠近骨架中心穿入,各抬棍受力均匀。

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在安装钢筋笼时,采用两点起吊。

第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长 度的中点到上三分之二点之间。

吊点位置用长 45cm,Φ 25 钢筋焊接为吊耳,用于钢筋 笼起吊、焊接。

吊放钢筋笼入孔时对准孔位,保持垂直,轻放、慢放入孔,入孔后徐徐 下放,不左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁。

若遇阻碍时停止下放,查明原因后处理。

第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时,穿进直径为 10cm,长度为 2.5m 的圆钢, 将钢筋骨架临时支撑在孔口平台上,再起吊第二节骨架与第一节骨架连接,连接采用搭 接焊。

连接时上、下主筋位置对正,保持钢筋笼上下轴线一致,先连接一个方向的两根 接头,然后稍提起,以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直,再连接其它所有的接头,接 头位置必须按 50%接头数量错开连接,相邻两个接头间的距离不小于主筋直径的 35 倍, 且不小于 50cm,主筋、箍筋焊接长度单面焊为 10d+2cm。

接头焊好后,骨架吊高,抽出 支撑工字钢后,下放骨架。

如此循环,使骨架下至设计标高。

钢筋笼焊接前进行声测管 和灌浆管安装。

骨架最上端的定位,由测定的护筒顶标高来计算定位筋的长度,定位筋制作长度为 4m, 采用Φ 25 钢筋, 每个桩基需要 2 个定位筋,桩长 50m 以上桩基及双层主筋的钢筋笼, 因钢筋笼较重,2 个定位筋难以承受重量,所以用 4 个定位筋。

为防止钢筋笼掉笼或在 灌注过程中浮笼,钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。

钢筋笼中心与桩的设计 中心位置对正,反复核对无误后再焊接定位筋于钢护筒上,完成钢筋笼的安装。

钢筋笼 定位后,在 4h 内浇注混凝土,防止塌孔。

钢筋笼防浮固定:可以采用在钢筋笼主筋上焊定四根Φ 25 防浮筋,防浮筋长度根 据每个桩基护筒顶高程与钢筋笼顶部高程确定。

防浮筋顶部套环直径为 20cm,防浮筋 套环内穿穿杠(槽钢) ,将钢筋笼固定(见下图) 。

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钢筋笼安放完成后,在护桩上拉十字线,用吊垂检查两十字交叉点是否重合。

不符 合要求时,应调整穿杠上的钢筋笼防浮筋,使之重合。

每个工作面配置 1 台 25t 汽车吊,BX-500 电焊机三台,每班组配吊车司机 1 人, 信号工 1 人,电焊工 6 人(3 人一组交替进行) ,灌浆工人 4 人进行声测管及灌浆管连 接。

3.3.8 导管安装 桩基混凝土采用泥浆下直升导管法灌注施工,选用圆形螺旋快速接头导管,其上端 接砼料斗,并由吊车或钻机悬吊,以便灌注及起拔时导管可作上下垂直移动。

导管直径 为 300mm,壁厚 5.4mm,每节长 3m,配 1~2 节长 1~1.5m 短管,下导管时,其底口距 孔底的距离不大于 40cm(不能埋入沉淀的淤泥中),同时要保证首批混凝土灌注后能 埋住导管至少 1.0m。

导管使用前要检查是否漏气、漏水和变形,接头连接是否牢固可靠,丈量导管组装 后的实际长度,并且要定期进行接长水密性试验和接头抗拉试验,导管使用前应试拼、 试压,试水压力为 0.6~1.0MPa。

导管间连接要安放密封圈。

导管要依次下放,并要记录 好导管下设顺序、每根导管的长度、导管根数。

下设导管时应防止碰撞钢筋笼,导管支 撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。

全部下入孔内后,应 放到孔底,以便核对导管长度及孔深,然后提起 15~30cm,开始清孔,清孔之后浇筑水 下混凝土。

混凝土灌注期间使用吊车吊放拆卸导管。

3.3.9 二次清孔 清孔是孔桩施工,保证成桩质量的重要一环,通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底 沉渣厚度、循环泥浆中含钻渣量等符合桩孔质量要求。

桩孔终孔后,采用泥浆泵泵入性 能指标符合要求的新鲜泥浆,直到清除孔底沉渣厚度小于 15cm。

根据《公路桥涵施工 技术规范》 (JTG/T F50-2011)应保证孔内排出泥浆比重小 1.03~1.10,含砂率<2%, 粘度 17~20pa.s,若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标,则安装好导管后施行二次 清孔作业,以使混凝土灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保证混凝土成柱质量。

二次清孔 标准: 孔内排出的泥浆无直径为 2~3mm 的颗粒, 泥浆比重为 1.03~1.1, 含砂率小于 2%, 粘度 17~20s。

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3.3.10 沉渣测定 桩孔经过二次清孔后,孔底沉渣厚度测定采用带圆锥形测锤的标准水文测绳进行, 测锤重量≥1kg,孔底沉渣厚度必须满足设计及规范要求。

孔底沉渣计算底起点位置,应 以孔底锥体 1/2 高度处起算。

3.4 混凝土运输与灌注 混凝土由商混站或自建混凝土拌合站集中生产,8-12m3 混凝土搅拌运输车运输至 现场,至工地平均运距 10km。

(1)做好清孔工作,在测得沉渣厚度满足要求后半小时内必须浇筑混凝土,并一 次性灌注完毕。

(2) 开始浇混凝土时, 为保证隔水栓能顺利排出, 导管底部距孔底距离宜为 300~ 500mm。

(3)有足够的混凝土储备量,初灌量应使导管一次埋入混凝土面以下 1.0m 以上, 首批混凝土灌注方量的确数量应能满足导管初次埋置深度的需要,首批混凝土的数量 为: V≥πd2h1/4+πD2Hc/4 式中:V——首批混凝土所需数量,m3; h1——桩孔混凝土面高度达到 Hc 时,导管内混凝土柱平衡导管外水(或泥浆)压 所需要的高度,即 h1≥Hwγw/rc; Hc——灌注首批混凝土时所需桩孔内混凝土面至孔底的高度,Hc=h2+h3,m; 。

其中 h2 为导管初次埋置深度,h2≥1.0m;h3 为导管底端至钻孔底间隙,约 0.4m,则 Hc=1.4m。

Hw——桩孔内混凝土面以上水或泥浆深度,m; d——导管内径(取 0.28m) ; D——桩孔直径; rc——混凝土拌和物的容重(取 24KN/m3) ; γw——泥浆的容重(取 11KN/m3) 。

陇海路互通立交桥桩径 1500mm,经计算,V≥3.98m3,故首批混凝土灌注漏斗容量 取 4.0m3。

(4) 水下混凝土必须具备良好的和易性, 配合比应通过试验确定; 坍落度宜为 180~ 220mm,每车混凝土检查,在混凝土浇筑前,提交混凝土配合比试验报告给监理工程师

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批准后方可使用。

(5)导管埋深宜为 4~6m,严禁导管提出混凝土面,设专人测量导管埋深及管内 外混凝土高差,填写水下混凝土灌注记录。

(6)水下混凝土浇筑应连续施工,混凝土水平运输采用 14m3、16m3 的搅拌运输车由 拌和站运至现场各桩浇筑点直接入仓进行浇筑。

根据每天需用的混凝土量与混凝土站联 系,确保连续供应,以便连续施工。

混凝土总浇注时间不宜超过初盘混凝土的初凝时间, 对浇注过程中一切故障均应记录备案。

(7) 混凝土浇筑时每浇筑 9m3 测一次充盈系数, 每段混凝土充盈系数不得小于 1.0。

(8)控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低,按设计要求桩顶处标高要高出设计标 高 1.0m。

(9)为确保灌注的顺利进行,砼灌注前要首先准确计算出首批砼方量,导管埋置 深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。

具体见下表: 不同桩径首批混凝土方量计算表 桩径 首盘混凝土方量(m3) 3.5 桩身混凝土质量检查 每桩在浇筑混凝土时,对搅拌的混凝土进行取样成型,混凝土试件组数为 1~2 组。

如果监理人认为必要,另加 3 个立方体作为监理人复检之用。

到龄期后进行室内有关混 凝土指标试验。

混凝土试件成型组数按设计规定的数量。

采用超声波无破损检测法,进行桩的质量检验和评价。

检测方法符合《公路工程基 桩无损检测规程》(TB10218)的规定。

若设计有规定和监理工程师对桩的质量有疑问时,或在施工中遇到异常情况,怀疑 桩身质量可能低于要求的标准时,应采用钻取芯样法对桩身进行检测,以检验桩的混凝 土灌注质量。

应钻到桩底 0.5m以下,钻芯检验结果若不合格,则应视为废桩,按下列规 定处理: (1)如果桩不符合规定要求,或在施工中遇到异常情况,被认为桩的质量低劣,应 采取经认可的补救措施进行补救或予以废弃。

(2)废弃的桩,应作出详细的补救设计(包括消除废弃桩),经监理工程师批准后方

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1.2

1.5

≥3.0

≥4.0

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可实施。

(3)对每一根成桩平面位置复查、试验结果及施工记录都认可后,应以书面形式进 行批准,在未得到批准前,不得进行该桩基础的其他工作。

(4)钻孔灌注桩的检查项目及检查方法见下表。

钻孔桩检查项目

项次 1 2 3 4 5 检查项目 孔位偏差(mm) 孔 径(mm) 倾斜度(%) 孔 深(m) 沉淀厚度(mm) 密度(g/cm ) 粘度(pa。

s) 含砂率(%)

3

规定值或允许偏差 群桩:100;单排桩:50 不小于设计桩径 <1 不小于设计规定 ≤150 孔内排除或抽出的泥浆手摸无 2~3mm 颗粒 不大于 1.10 17~20 <2

6

清孔后泥浆指标

4、桩基后压浆施工 4.1 适用范围 后注浆施工适用于各种土层性条件下的泥浆护壁灌注桩,也适用于钻孔灌注桩,对 于大直径、超长大型桩效果尤为明显。

4.2 工艺流程及操作要点 灌注桩后注浆的施工工艺流程如下图所示:

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后注浆工艺流程

成孔 制作注浆管 预埋注浆管下钢筋笼 清孔 浇筑混凝土成桩

注浆管开塞 拌制水泥浆 压力注浆 观测注浆压力和 注浆量(双控)

记录最大压力和 单(双)管注浆

4.2.1 压浆管制作 (1)喷浆管制作

清理机具

喷浆管是指在桩底或中部,缠绕钢筋笼一周的塑胶钢丝管。

本工程注浆喷头管采用 ?25 柔性钢丝塑料管围绕钢筋笼环向布置。

喷浆管采用验收合格的材料,在工地集中加工。

首先,用 ?6mm 钻头钻孔,孔轴向 间距为 100mm,孔向朝外,钻孔后将管内钻屑清除干净,采用两层胶带包裹好(一层 防水胶带,一层透明胶带) ,用铁丝等缠绕扎紧。

(2)压浆管制作 压浆管是指沿灌注桩长度方向固定在钢筋笼上的起到输送后压浆浆液的钢管。

桩底后压浆管设置两道,一道备用,选用两根声测管兼作压浆管,声测管底端分别 采用变径和三通与两根声注浆喷头管连接。

桩侧后压浆管桩长 45m 以上设 3 道, 柱长 45m 以下设 2 道, 注浆管主管采用Φ 25mm 铁管,主管采用对丝连接,主注浆管与喷头管采用三通连接,喷头管具体设置原则是: 最下面一道距离桩底 12m-18m、最上面一道距离桩顶 8m-15m,每道侧注浆阀竖向间距为

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12m。

压浆管随钢筋笼一起下放,与钢筋笼的主筋点焊并绑扎紧密。

桩底设 2 根压浆管。

桩中部设 2~3 根压浆管。

桩底压浆管下端靠近桩底,桩侧压浆管下端设在桩身中部要 求位置,压浆管上端伸出地表,并外露 500mm 以上。

压浆管的长度应在加工前进行仔细计算。

压浆管采用 22#铁丝捆绑在钢筋笼内侧。

注浆管及声测管端头用堵头封严。

4.2.2 压浆前的准备 (1)开塞 灌注桩后注浆施工中,采用桩底不填碎石方案、开塞时间提前的措施。

开塞在混凝 土浇筑后 3-14 天之内进行,开塞后用清水冲洗注浆管道,直至溢出清水,然后用堵头重 新封闭压浆管。

(2)压浆设备及压浆管的安装 ①压浆系统由浆液搅拌器、带滤网的贮浆斗、压浆泵、压力表、高压胶管、预埋在 桩中的压浆导管和单向阀等组成。

②压浆泵系统的选型 压浆泵是实施后压浆的主要设备,压浆泵一般采用额定压力 6-12MPA ,额定流量 30-100L/min的压浆泵,压浆泵的压力表量程为额定泵压的 1.5-2.0 倍。

考虑到压浆过程 中流量和压力调整的方便,工程中常采用流量及压力可调整的高压泵,如 2tgz-120/105 型高压压浆泵,该泵的浆量和压力根据实际需要可以随意变档调速,可吸取浓度较大的 水泥浆、化学浆液、泥浆、油、水等介质的液浆,吸浆量和喷浆量可大可小。

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选择适配压浆泵压力表,压力表显示压浆压力,派专人看守压力表,超过额定压力 之后,立即降压,以免压力过大,压爆压浆管发生伤人事故,压力表使用之前要到质量 技术监督局进行标定。

浆液搅拌器的容量与额定压浆量相匹配,搅拌器浆液出口应设置水泥浆滤网,避免 水泥团进入贮浆筒后吸入压浆导管内而造成堵管或爆管事件。

压浆泵与压浆管之间采用能承受 2 倍以上最大压浆力的加筋软管,其长度不超过 50cm,输浆软管与压浆管之间设置泄压阀。

(3)浆液的制备 采用与灌注桩水泥同强度等级的普通硅酸盐水泥与清水拌制成水泥浆,水灰比根据 压浆情况适时调整,一般水灰比为 0.6。

后压浆正式压浆作业前,应进行试压浆,对浆液 水灰比、压浆压力、压浆量等工艺参数调整优化,最终确定工艺参数。

刚开始拌制水泥 浆液时,水灰比应适中,以便根据压浆情况上下调整水灰比。

施工中,工程具体做法为: 通过试压浆搅拌水泥浆液时确定各种水灰比浆液容量, 在搅拌器中找出各水灰比浆液 (如 水灰比 0.45\0.48\0.51\0.54\0.57\0.6)的高度刻度,并在搅拌筒的外侧壁标示出相应 的刻度。

搅拌时,先在搅拌桶内放入比现场所需刻度稍低的清水,然后加入水泥搅拌均 匀,根据现场压浆情况确定所需要的水灰比再加水搅拌均匀,过滤后可放入储浆筒以备 压浆,浆液在储浆筒内应不停搅拌,避免浆液长时间静置而沉淀。

(4)后压浆的施工时间 成桩 7 天桩基声波检测后开始注浆,先侧注浆,后桩底注浆,桩侧注浆顺序为先上 后下,先外围后中间,桩侧注浆和桩底注浆时间间隔 3-6 小时。

4.2.3 后压浆技术的施工要点 (1)压浆管埋设 1)桩底注浆:桩端注浆时选用声测管作为注浆管,绑扎在钢筋笼内侧,随钢筋笼 下入孔底。

桩径为 1.5m、1.2m 时声测管布置三根呈等边三角形,管壁厚度 3.5mm 的钢 管,顶端高出地面 100cm 并用堵头封严,防止泥浆进入。

选两根声测管作为注浆管,下 部分别用三通和单向阀连接一根φ 25cm 带钢丝的柔性高压塑料管作为注浆喷头管,不 作为注浆管的声测管底部用 76mm×76mm×10mm 钢板焊接堵死。

注浆喷头管绕桩身环形 布置并间隔 10cm 贯穿钻φ 6mm 孔于管壁上,最后在外面(包裹一层透明胶布)包裹一 层防水胶布密封。

两根中一根作为备用管,注浆管注浆失败时使用。

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2)桩侧注浆:桩长 45m 及以上的设置 3 道侧注浆阀,桩长 45m 以下的设置 2 道按 照以下位置布置注浆阀:最下面一道距离桩底 12~18m,最上面一道距离桩顶 8~15m,每 道侧注浆阀竖向间距 12m。

每道注浆阀对应一根注浆管,注浆管为 DN25 钢管,钢管绑 扎在钢筋笼外侧,钢管连接三通、单向阀和一根φ 25cm 带钢丝的柔性高压塑料管作为 注浆喷管,布置同桩底注浆喷管。

(2)水泥浆配制 先根据试验按搅拌筒上对应刻度确定出一定水灰比的水泥浆液,注浆浆液采用 P.O42.5 级普通硅酸盐水泥,水泥要求新鲜、不结块。

在正式搅拌前,将一定水灰比水泥 浆液的对应刻度在搅拌机筒外壁上做出标记。

配制水泥浆液时先在搅拌机内加一定量的 水,然后边搅拌边加入定量水泥,根据水灰比再补加水,水泥浆搅拌好后达到对应刻度, 搅拌时间不少于 2MIN,浆液用 3X3mm的滤网进行过滤,浆液采用纯水泥浆。

水泥浆搅拌 好后,过滤后放入贮浆筒,水泥在储浆筒内也保证不断搅拌。

4.2.4 注浆压力和控制要求 (1)注浆应满足设计需要的压力和持续时间要求,本工程注浆压力:桩侧注浆压力 为 2—2.5MPa,桩底注浆压力为 2-4MPa,持荷时间:压力达到设计值后持荷时间不应小于 5min。

(2)为减少管路系统对注浆压力的损失,注浆泵与注浆孔口距离不宜大于 30m,并 确保注浆过程中注浆管路不发生弯折。

(3)规范要求主将流量一般应控制在 70L/min,为保证注浆效果,要求注浆泵最高 额定压力应大于 10MPa,流量大于 5m3/h。

(4)注浆量(水泥用量)设计 注浆量按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 第 6.7.4 条,《公路与桥涵工程地基基 础设计规范》JTG D63-2007 第 5.3.6 条,计算确定,单桩注浆量估算: Gc=α pd+α snd 对群桩初始注浆的数据根基桩的注浆量应按上述估算值乘以 1.2 的系数。

以桩基 1.2m为例,依照本工程地层情况,试桩单桩试浆量按估算为: Gc=(α pd+α snd)×1.2=(1.8×1.2+0.8×2×1.2) ×1.2=4.9t

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复核注浆水泥用量表:

灌注桩设计桩径 d/m 1.2 1.5 桩侧单点 注浆量 1.2 1.5 桩端注浆 量 3.0 3.5 单桩总注浆量 两道桩侧 5.4 6.5 三道桩侧 6.6 8.0

(5)压浆过程采用“双控”的方法进行控制,压浆终止条件,当满足下列条件之一可 终止压浆: ①注浆总量和注浆压力均达到设计要求; ②对每一道注浆来说,注浆量达到设计值,但注浆压力没有达到设计值。

此时改为 间歇注浆,再注设计值的 30%水泥浆为止; ③对每一道注浆来说,注浆压力达到设计值并在持荷 5min后,注浆量少于设计值, 此时保证注浆量不低于设计值的 80%即可。

(6)压浆作业过程记录应完整,并经常对后压浆的各项工艺参数进行检查,发现异 常情况时,应立即查明原因,采取措施后继续压浆。

4.2.5 注意事项 (1)后压浆施工过程中,应经常对后压浆的各工艺参数进行检查,发现异常立即采 取处理措施。

(2)压浆作业工程中,应采取措施防止爆管,甩管,防漏电等安全措施。

(3)前台观测人员与后台开泵人员分工明确,并保持密切联系,及时处理灌浆过程 中的意外情况。

(4)压浆泵压力表应定期检定。

(5)水泥浆液中可根据实际需要掺加外加剂。

(5)施工过程中,应采取措施防止粉尘污染环境。

4.3 特殊情况处理 1)正常压浆过程中经常出现的几种情况: ①压力逐渐上升,但达不到设计要求的压力,这可能是浆液在粘土中形成脉状劈裂 渗透,或浆液浓度低、胶凝时间长,或部分浆液溢出。

②压浆开始后压力不上升,甚至离开初始压力值呈下降趋势。

这可能是浆液外逸。

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③压力上升后突然下降, 这可能是浆液从注浆管周围溢走, 或注速过大, 扰动土层, 或遇到空隙薄弱部位。

④压力上升很快,而速度上不去,表明土层密实或胶凝时间过短。

⑤压力有规律上升,即使达到容许压力,压浆速度也很正常(变化不大),这表明 压浆是成功的。

⑥压力上升后又下降,而后再度上升,并达到预定的要求值,可以认为是第③种情 况的空隙部位已被浆液填满,这种情况也是成功的。

间歇注浆: 出现注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆时改为间歇注浆,间歇时间为 30--60min,或调低浆液水灰比。

后压浆施工过程中应注意事项: ①注浆管加工时一定要逐根检查,防治管内有杂物及管子破损裂缝。

②注水泥浆前要先用清水打通通道,注水畅通后再注入水泥浆,水泥浆必须过筛。

防止杂物堵塞出浆孔。

③按要求认真做好出浆记录,记录清楚注浆时间、注浆压力、注浆量。

④在压浆管埋设时要严密组织,精心施工,尽量不要使压浆管堵塞,压浆管入孔时 操作需小心谨慎,避免损坏。

⑤压浆前要检查设备是否正常运转,检查搅制的水泥浆的稠度及初凝结时间,配制 的水泥量是否满足压浆需要。

⑥施工过程中,发现异常应及时通知设计及监理单位共同协商采取相应处理措施。

4.4 注浆失败与处理 由于施工操作不当(如注浆单向阀门反向安装)或土层本身性质导致注浆孔堵塞, 引起后注浆施工过程中预置的两根注浆管全部失效,导致设计的浆液不能注入,或管路 虽通但实际注浆量达不到 50%,且注浆压力达不到终止压力,视为注浆失败。

此时,应 及时通知设计单位协商处理。

4.5 检验与检测 ①注浆施工完成后应根据水泥材质检报告、压力表检定证书、试注浆记录、设计工 艺参数、后注浆作业记录、特殊情况处理记录等资料。

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②在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下,承载力检验应在注浆完成 28d 后进 行,浆液中掺入早强剂时可于注浆完成完 20d 后进行。

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