建设工程—高填方高架桥桩基施工工法工艺.docx

《建设工程—高填方高架桥桩基施工工法工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建设工程—高填方高架桥桩基施工工法工艺.docx（15页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、高填方复杂地基高架桥桩基施工工法1、前言国家对交通强国战略的重视程度持续加深，统筹推进基础设施建设，加快建设“交通强国”被特别提出。建设交通强国，是党中央立足现实、直面变局、着眼长远，深刻把握我国和世界经济、科技、社会发展规律的基础上，提出的重大发展战略，是建设现代化经济体系的先行领域，也是全面建成社会主义现代化强国的重要支撑。基础设施进入了一个高速发展的时期，尤其是西北地区的桥梁建设如火如荼，在施工工艺、质量控制、成本控制等方面都有了新的挑战和要求。目前桥梁施工中，桩基施工常用的方法有钻孔灌注桩、沉管灌注桩，但对于西北地区特有的湿陷性黄土、淤泥质土、细砂、卵石，以及因项目建设需求含高填方杂填

2、土等的地基，常用的桩基施工方法，难以保证桥梁桩基施工质量要求，同时桩长过长时，成本和工期也都难以保证。以机场三期扩建工程站前高架为背景，通过对试桩结果多次探索和分析，总结出一种适合于西北地区高填方复杂地基高架桥桩基施工工法，从而达到保证桩基质量、减少成本、节约工期的目的。2、工法特点本项目场区地质地貌特殊复杂，自上而下依次分布10种土层，其中杂填土、淤泥质土、细砂、卵石等不良土层在桩身各段均有分布，且地下水位处于不良地质层，桩基施工难度较大，通过对试桩结果的原因分析与探讨，总结出本工法。本工法特点如下.1、通,过对试桩结果的对比分析，在后期工程桩施工后，将泥浆护壁从原来的化学泥浆调整为膨润土泥

3、浆，并在桩基成孔过程中严格控制泥浆各项指标，泥浆配料采用膨润土+纤维素+活碱，经现场多次尝试后确定最佳配比，降低项目成本，保证桩基质量，提高施工效率。2、钢筋笼头两节提前在钢筋加工厂通过套筒连接成整体一节，避免在现场桩孔位置连接54个双并筋接头，而大量耗时的现象。本工法缩短钢筋笼孔口连接时间长，减少塌孔风险，极大的保证了桩基质量。3、每根桩做到测量四次泥浆比重、粘度、含砂率检测（钻孔前、开始钻孔、钻孔过程中、混凝土浇筑前）；即在泥浆池内调配泥浆，当现场检测泥浆比重达到L2以上、粘度达到2530s、含砂率W3%后方可开始钻孔（第一次）；将泥浆初次灌入孔内后，再次进行泥浆比重、粘度、含砂率检测（第

4、二次）；在钻进过程中随时不定时进行泥浆比重、粘度、含砂率检测（第三次）；钢筋笼安装完成后进行二次清孔，二次清孔完成混凝土浇筑前，现场再次进行泥浆比重、粘度、含砂率检测（第四次），在过程中严把质量关，形成固化的工艺，保证桩基质量。4、高架桥桩基二次清孔采用气举反循环工艺。气举反循环二次清孔孔内的泥浆从导管翻出后，必须先进过筛渣机筛渣，渣泥及时清理到场内指定位置，泥浆液必须先进过沉淀池沉淀后再回流到泥浆池；也可以采用泥浆净化设备，将二次清孔的底部泥浆通过泥浆净化设备，将泥沙、渣土与泥浆分离，分离后的泥浆作为桩孔补充泥浆循环到桩孔内，有效控制沉渣厚度，保证桩基质量，避免后期桩基检测带来的风险。3、适

5、用范围适用于复杂地基、高填方区域、软弱地基柩基施工，桩基钢筋笼施工难度大，单个桩基最长钢筋笼为70米，钢筋笼接头多，钢筋笼孔口连接时间长，塌孔风险较大的桩基工程。4、工艺原理1、采用最优配合比的膨润土+纤维素+活碱的泥浆，保证i孔内液柱内外壁之间渗透压平衡，解决钻孔过程中出现大面积塌孔的现象。2、钢筋笼头两节提前在钢筋加工厂通过套筒连接成整体一节，解决钢筋笼在孔口连接时间长的问题，减少塌孔风险。3、二次清孔采用泵吸气举反循环，将70米深的桩底沉渣尽可能吸出，有效控制沉渣厚度，克服高填方复杂地基施工中，桩基质量保证难以保证的问题。5、工艺流程及操作要点1、工艺流程具体工艺流程为：施工准备一场地整

6、理f测量放样一护筒埋设、桩位复测一桩机就位、桩位复测一钻孔f桩基成孔一终孔、清孔一监理工程师验收一安装钢筋笼f安装导管f二次清孔一灌注水下混凝土一压浆一桩头凿除一桩基检测。钻孔灌注桩施工流程见下图：图5.IT桩基施工工艺流程图2、操作要点1）场地平整整平场地、清除杂物、压实处理后作为钻机施工支撑面。2）桩位放样根据建设单位移交的测量控制点，布设施工测量控制网，依据施工测量控制网进行施工放样。首先放出桩位中心线，并设置十字形护桩，护桩设置在稳定的基础上，距护筒外缘径向距离LOm。测放桩位时，不同类型基础中心与分跨线偏心el及与道路设计中心横向偏心e2,测量计算时予以调整。3）埋设护筒所有桩基全部

7、需要埋设钢护筒，护筒采用钢管，直径大于设计桩径300mm。护筒中心轴线对正测量标志的桩位中心，其偏差不大于5cm。护筒下沉完毕，测量其中心位置是否正确及护筒是否竖直。表5.2T钢护筒施工要求序号钢护筒施工要求1护筒沉设施工是钻孔灌注桩施工的开始，护筒平面位置与垂直度准确与否，护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水，对成孔、成桩的质量都有重要影响。2钢护筒刚度加强措施有两种：一是设置抱箍，即在护筒外侧，间隔一段距离，在护筒外壁上帮焊一个箍圈与护筒形成一个整体，箍圈的宽度在护筒的上下口一般为50cm80c,中部为20cm40cm,箍圈钢板厚度比护筒钢板薄，这种加强措施不影响护筒沉设，简单实用，效果也好

8、；二是设置加强肋，加强肋的优点是护筒刚度增量大，缺点是增加了护筒与土层间的摩阻力，设置部位有限制。加强肋可以设置在护筒的内壁或外壁。加强肋设置在护筒内壁需要根据厚度加大护筒直径，但是这种方法容易在打孔过程中挂锤，使用不方便。加强肋设置在护筒外壁会增加护简与土层间的摩阻力，除了均匀、松散的粉沙层外一般只用在护简原地面标高以上至上口的部分。3护筒盖：当护筒已经埋设完毕，而未能及时钻进时，护筒顶部须设置护筒盖。其作用是防止人或工具掉进井孔内，保证施工安全。护简盖HPB40016钢筋网片。网孔尺寸为IOXloCn1。4钢护简制作第一步：根据护筒尺寸定制钢板，钢板的长度为护筒的周长；宽度根据卷板机可加工

9、单节长度确定，一般为L5m2.（;钢板的长度为护筒的壁厚；第二步：用卷板机将整张钢板卷制成护筒短节段；第三步：在加工台上，将护简短节段接长成为单端护筒，并加上抱箍。短节段接头采用双面满焊，抱箍两端与护筒筒身焊接。护筒上下口和单端接头处的抱箍与端头留20CnI的距离。5埋设钢护简护筒中心与设计桩位中心的偏差不大于5cm,测量放样后，进行护筒埋设工作，埋置高度高出施工地面30cm,高出水面1.02.0,倾斜度不大于遥。旋挖钻机成孔根据钻孔直径配套护筒，护筒内径大于设计桩径30cm,待护筒精确定位后，采用挖坑埋设法将护筒埋入地下，护筒下沉完毕，测量其中心位置是否正确及护简是否竖直后，四周用黏性土对称

10、、分层封填并捣实，防止泥浆渗漏造成孔口塌陷、护筒下沉。对于砂类士应将护简周围0.5mLOm范围内土挖除，夯填粘质土至护筒底0.5m以下。在桩位附近确定4个控制点，使其对角线大致垂直且交点与桩位中心基本重合。因护筒的外径已定，记录下4个控制点分别到护筒外边缘的距离，作为护简平面位置控制的依据。编号检查项目允许偏差1护简中心与桩中心偏差不大于50mm2竖直方向的倾斜度不大于1%4)泥浆制备泥浆的性能指标对钻孔中的护壁效果和成孔质量有很大影响，在施工中，应严格控制泥浆性能指标，也是本工法的核心之一。(1)泥浆性能要求泥浆的主要性能有：相对密度、粘度、静切力、含砂率、失水率、酸碱度(PH值)。泥浆的相

11、对密度是泥浆与4。C时同体积水的质量之比，对钻孔孔壁稳定性有重要影响，在钻孔过程中按规定频次进行检测。钻孔、验孔泥浆检测指标主要为泥浆比重、粘度、含砂率。表5.2-3泥浆性能指标表钻孔方法地层情况相对密度(gcm3)粘度(Pa.s)含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml30min)泥皮厚(mm30min)静切力(Pa)酸碱度(PH)旋挖般地层1.101.2018-2482952031-2.5811(2)泥浆制备在后期工程桩施工后，项目部将化学泥浆改为膨润土+纤维素+活碱泥浆，经现场多次尝试后确定最佳配比，根据施工区域内地质条件，开钻前将泥浆比重控制在L2以上,粘度达到2530s、含砂率W3%。泥

12、浆性能参数，泥浆调制采用泥浆搅拌机搅拌，搅拌时先将定量清水加入搅拌鼓，再投入膨润土、纤维素、活碱并开动机器搅拌。造浆过程中要边搅拌边投入配料，投入配料搅拌均匀后再进行二次投料，顺序投入配料。严禁一次将全部用量配料一次投入，给泥浆搅拌均匀造成困难。成浆后打开出浆门排浆至泥浆池贮存，以备钻孔时向井孔内注浆用。泥浆池和沉淀池采用混凝土进行硬化，以防止泥浆下渗，污染环境，废弃的膨润土泥浆采用吸污车运至指定的地点进行处理，不得随意排放。(3)泥浆的作用泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力、并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流、防止坍孔的作用。(4)泥浆循环及净化处理为满足施工环保要求和泥浆重复

13、使用，钻孔时设置储浆池、沉淀池，通过泥浆槽、沉淀池、储浆池进行循环沉淀净化泥浆。泥浆循环顺序为：桩孔一泥浆槽一沉淀池一储浆池一桩孔。泥浆循环系统布置见下图：图5.2-1泥浆循环示意图5)钻机就位(1)钻机进场后提前组装、对动力系统、电路系统、行走系统等各部位认真检查检修，试机运转，确保性能良好。(2)钻机就位主要调节下部导向圈、调直钻杆、将钻斗导向尖与征位对齐，保证插钻正确，防止钻孔偏斜。(3)钻机就位后，测量护筒顶、平台标高，用于钻孔过程中进行孔深测量参考。6)钻孔J旋挖钻的钻进是用动力头驱动钻杆和钻头旋转，利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎，切削的土体被挤进钻斗，装满后将钻斗提出孔口，

14、旋转钻机底盘然后反转，并开启钻斗阀门，将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走。这样通过钻斗的旋转、削土、提钻、甩土，多次反复作业而成孔，直至孔底标高。钻机底座和顶端应平稳，孔位须准确，开钻应缓慢，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可正常钻进，钻机在钻进施工时不应产生位移和沉陷。应根据不同的地质条件选用相应的钻斗。钻进过程中应保证泥浆面始终不低于护筒底部50Omm以上，并应严格控制钻进速度，避免进尺过快造成塌孔埋钻事故。钻斗的升降速度宜控制在0.75-0.8m/s；粉砂层或亚砂土层中，升降速度应更加缓慢。泥浆初次注入时，应垂直向桩孔中间进行注浆。图5.2-2钻机对中7）终孔、验孔桩基采取桩长和持力

15、层土样力学指标双控原则，钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况，通过钻渣与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。如现场取样桩底岩土的力学指标小于详勘地质报告中相应岩土的力学指标，采取加长桩长至合适的持力层。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、垂直度进行检查，钢筋探笼直径与桩径相同，长度为（4-6）倍桩径。表5.2-4钻孔成孔质量标准序号项目允许偏差1孔的中心位置（mm）50mm2孔径（mm）不小于设计桩径3倾斜度小于1%,且不大于50Cnl4孔深不小于设计值5沉淀厚度（mm）端承桩：沉造厚度不大于5cm6清孔后泥浆指标相对密度：1.03-1.10；粘度：1720s;含砂率：2%；8）清孔清孔目的是清除钻渣和沉淀层，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。首次清孔采用清孔采用正循环方式清孔。9）钢筋笼制作本项目所用钢筋笼均在钢筋场集中加工，使用时用平板车或者货车运至现场。钢筋笼主筋采用直螺纹套筒连接。筋笼主筋采用HRB40032,钢筋采用套筒连接，邻主筋应错开，其错开间距235d且不小于1m,在同一截面上的接头部分不大于总钢筋根数的50机钢筋保护层厚度为70mm,采用C4