桥梁钻孔桩基础施工技术。
一、施工准备工作
1.场地准备
施工前,应平整场地,以便安装钻机。本桥1-4#墩在水中,常年水深约1-2m。该岛采用土袋围堰,用沙土筑成长70m、顶宽8m的E形岛,并夯实。平台高于正常水位1.0m,外填1: 1。0#平台与1#墩之间留有5米宽的溢洪道。
2.机器和工具的选择
目前常用的钻机有三种:旋挖钻机、冲击钻和冲击钻机。旋挖钻机主要用于粒径小于钻杆内径2/3、含量小于20%的粘性土、砂土、砾石和卵石。成孔直径80-250cm,成孔深度一般不超过50m。
冲击钻主要用于岩土桩,也用于其他土的桩基施工。成孔直径80-200cm,成孔深度一般不超过50m。
冲击钻机主要用于淤泥、粘土、沙土、砾石和卵石。成孔直径为60-150cm,成孔深度为20-40m。
根据工程土质条件、桩基直径和桩长,选择合适的机械。该桥为5跨预应力空心板连续桥面结构,全长92米。下部结构为连续梁桩基,设计桩径1.2米,桩长45米。工程地质为河床1-5m为粘土和亚粘土,以下5-15m为淤泥质土,夹3-5m中粗砂夹层,16-20m为中砂层,21-48m为亚粘土,含约10%粗砂。根据桥址的地质条件,采用旋挖钻机进行施工。
3.测量放样
(1)设置符合施工规范要求的三角闭合导线控制网,并对水准基点进行复测。
(2)采用坐标法确定桥墩的中心线和桩位。
(3)设置控制桩,并增设防护桩(所有防护桩应设置在稳定、通视的地方)。
(4)实测数据与直接测量(钢尺)相互核对,确认无误并符合要求后,方可使用实测数据。
4.嵌入衬垫
桥壳采用钢板制作,符合坚固耐用、不变形、不漏水、装卸方便、可重复使用的要求。套管直径为1.4m,每节长度为2m。
衬垫的作用:
(1)固定桩位,进行钻孔指导;
(2)保护孔口,防止孔口土层坍塌;
(3)隔离内孔地表水,保持孔内水位高于施工水位,以稳定孔壁。
嵌入衬垫的注意事项:
(1)套管平面位置埋设准确,偏差不大于50 mm,套管顶部标高应高于地下水位和施工水位1.5-2.0m。套管溢流口应高出地面0.2-0.3m,套管底部应低于施工最低水位,一般低于0.1-0.3m..这座桥的护筒埋深为3米。
(2)制备浆料。根据本桥所处的实际情况,拟在0# 1#墩、3#墩和4#墩之间修建两座泥浆池。最好使用优质纯粘土或膨润土作为泥浆;如果没有好的纯粘土或膨润土,或者很难运到很远的地方,可以掺少量的添加剂来改善泥浆的性能。泥浆在钻井中的作用:在孔内产生较大的静水压力,防止塌孔;泥浆漏进了洞外的土壤。钻孔时,由于钻头的作用,在孔壁表面形成一层水泥,起到护壁的作用,同时切断孔外水流,可以稳定孔内水位。泥浆比大,有夹带钻渣的作用,有利于钻渣的排出。泥浆比重在1.05-1.10之间。因为这个桩是以粘土和砂层交替的土层为基础,所以用粘土做泥浆,泥浆比重约为1.10。粘度16-25Pa/S,含砂量≤4%。
(3)安装钻机。钻机是钻孔、吊钢筋笼、浇筑混凝土的支架。钻孔过程中,成孔中心必须对准桩位中心,钻机必须平稳,无位移、倾斜和下沉。钻机安装到位后,要详细测量,底座要用枕木塞紧,钻进中要经常检查。
第二,钻洞
钻孔时,应先启动泥浆泵和转盘,以便钻孔前在孔内储存一定量的泥浆。钻孔开始时,应低速缓慢地进行。当钻孔达到一定深度时,可以中速进行钻孔。但遇到砂层时,应减慢钻进速度,适当提高泥浆稠度。利用钻头通过不断上提和下放锥体反复冲击孔底和周围土层,使土层中的粘土泥浆和砂子被挤压到孔壁或碎成渣,钻渣悬浮在泥浆中,通过泥浆泵循环溢出。钻井过程中,应防止发生塌孔、井斜、埋钻或掉钻等事故,应注意以下几点:
(1)钻孔过程中,要时刻保持孔内外的水位差和泥浆浓度,以保护和固定井壁,防止塌孔。
(2)钻进过程中,应根据地质勘探情况控制钻进速度和调整泥浆稠度,防止发生塌孔、井斜和卡钻。慢慢钻。为了保证桩的垂直度,我们将在施工中加强校正。如果出现井斜,应立即采取措施予以纠正。如果无法纠正,我们应该封住洞口,重新钻孔。
(3)钻孔要一气呵成。中途停钻是不可取的,以免塌孔。如果塌孔严重,应回填并重新钻孔。
(4)提钻锥时,必须平稳,防止碰撞套管底部、孔壁和大钩套管,钻杆折叠要迅速准确。
(5)钻孔过程中,应加强对桩位和成孔的检查。成孔后,应按质量标准检查桩位、孔径、形状、深度、倾斜度和孔底。通过测试后,立即清理孔洞,放置钢筋笼并浇筑混凝土。
三、清孔和吊装钢筋笼
清孔的目的是清除沉积在孔底的钻渣和泥浆,以保证灌注混凝土的质量和承载力。清孔方法:换浆清孔。钻孔完成后,停止进尺,继续循环换浆和清渣,直至达到清理沉渣的要求(泥浆比重不大于1.05)。另外还有抽浆和清渣的方法,可根据实际情况采用合适的方法。
清洁孔洞时应注意的事项:
(1)必须保持孔内的水头高度;
(2)浇筑混凝土前,孔底沉渣厚度不得大于设计要求;
(3)不得用加深孔底的方法代替清孔。
钢筋笼按设计要求预先分段焊接制作,用大吨位吊车或钻架上的卷扬机吊入钻孔内,并校正和固定钢筋笼的位置,防止钢筋笼在浇筑混凝土后上浮。
第四,灌注水下混凝土
终孔后,钢筋笼安装到位,然后安装导管。导管内径30cm,壁厚4mm,每节2m,还有其他调整节,长度0.5-1.0m,底节4.9m导管长度根据孔深确定。导管两端用法兰和螺栓连接,并垫上橡皮筋,保证不漏水。浇注混凝土前,必须检查导管的密封性,以确保导管密封不漏水。将中心导管插入距孔底0.2-0.3m处(不允许插入孔底沉积的泥浆中),导管上口连接漏斗,并设置防水塞。当漏斗内混凝土储备足够时,松开防水螺栓,混凝土从漏斗底部迅速落下,孔内水位暴涨溢出,说明混凝土灌入孔内。足够量的混凝土将压出导管中的所有水,导管的下开口将被埋在孔中的混凝土中超过1.0m,随着混凝土通过导管连续灌注到孔中,最初灌注到孔中的混凝土和其上的水和泥浆将被连续顶起,导管将被连续提升和移除,直到混凝土灌注到孔中。
灌注水下混凝土是钻孔灌注桩施工的最后一道关键工序,其施工质量严重影响桩的质量。必须注意以下几点:
(1)混凝土材料要求:精心设计水下混凝土配合比,混凝土必须具有良好的流动性和和易性。为防止卡钻,砾石粒径为1 ~ 3 cm,最大粒径不大于4cm。C25水下混凝土配合比:E032.5水泥:河砂:碎石:水:减水剂= 1:1.82:2.51.44:0.03。坍落度200mm,每立方米混凝土水泥用量420kg,水灰比0.44(实际操作中水灰比为0.5),砂率42%。坍落度为20毫米。
(2)第一批混凝土必须有保证。为了保证第一批混凝土能够将导管内的水全部挤出,并满足导管初始埋深的要求,需要计算确定漏斗的最小容积。
(3)混凝土必须搅拌均匀,尽可能缩短运输距离,减少颠簸,防止混凝土离析卡管。
(4)浇筑混凝土必须连续进行,避免因任何原因中断浇筑。混凝土的搅拌和运输必须满足连续作业的要求。
(5)在浇筑过程中,要随时测量和记录孔内混凝土高度和导管人孔缺失情况,以控制和保证导管埋入混凝土中有合适的深度,防止导管提得过猛,管底提离混凝土面或埋得过浅, 会造成导管内夹泥、断桩,防止导管埋得太深,造成管内混凝土压不出来或导管埋在混凝土里,造成灌注中断、断桩。 埋深应控制在2-4m。如果钢筋笼悬空,混凝土接近钢筋笼底部,为了防止钢筋笼上浮,首先要放慢浇注速度;其次,混凝土在1-2m处进入钢筋笼时,导管应适当加高,以减少导管埋深,增加钢筋笼下部埋深。
(6)已浇筑的桩顶标高应高于设计值,并凿除该范围内的浮浆和混凝土,以保证桩顶混凝土的质量。预载值为0.5-1.0m..混凝土浇筑后,拔出钢护筒,及时清除多余混凝土。但清理后的混凝土必须高出设计20cm,待混凝土达到强度后再凿至设计标高。(实际施工中可留3-5cm)。
(7)浇筑结束后,检查混凝土浇筑数量,以确定测量的混凝土浇筑高度是否正确。
(8)养生,试桩。
动词 (verb的缩写)结论
随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式,因其适应性强、造价适中、施工简单等优点,仍将广泛应用于公路桥梁等工程领域。灌注桩是一项隐蔽工程。由于影响钻孔灌注桩施工质量的因素很多,所以对其施工过程的每个环节都有严格的要求。
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