XX高架橋樁基(旋挖鉆)施工方案分析.doc

XX工程有限公司XX高速改擴建工程XX合同段 XX高架橋左幅151#-1樁基施工方案一、 樁基概況XX高架橋左幅151#-1樁基樁號為ZK25+ 672.858;樁徑110cm；樁頂標高7.13m；樁底標高-13.37m；樁長20.5m；地質(zhì)勘查顯示，在-8.02m有一層無充填物的溶洞，溶洞高度為2.5m； 在-11.17m有一層無充填物的溶洞，溶洞高度為0.8m。地質(zhì)鉆孔編號SQZK Z305。老橋?qū)?yīng)橋墩樁基結(jié)構(gòu)形式為端承樁。擬采用鋼護筒跟進+備料拋填+旋拔護筒施工工藝。泥漿系統(tǒng)廢泥漿處理施工準備測量放線監(jiān)理校核設(shè)備就位旋挖鉆機開孔安裝套筒監(jiān)理校核注漿/補漿鉆進成孔鉆進質(zhì)量檢查旋挖鉆掏取渣土接裝套筒鉆進成孔清孔檢查孔底標高驗收合格臨時移開鉆機鋼筋籠檢查鋼筋籠生產(chǎn)吊放鋼筋籠鋼筋籠檢查吊放導管導管檢查混凝土配比設(shè)計檢查灌注水下混凝土拔套筒拔管機調(diào)制檢查拔管機就位拆套筒、導管灌注水下混凝土拆套筒、導管灌注完畢旋挖機拔管調(diào)制旋挖機就位二、 施工方案1、 旋挖鉆施工工藝2、 施工準備首先對樁位和周圍場地進行平整，清除雜物，在高架橋紅線范圍內(nèi)開挖好臨時排水溝,更換種植土，夯填碾壓密實，以免鉆機直接置于不堅實的填土上而產(chǎn)生不均勻沉陷。鉆機就位平臺高出地面0.5m左右，避免泥漿或雨水淹及鉆機。場地處理夯填完畢，同時樁位測量定位無誤后方可埋設(shè)鋼護筒。3、 測量放樣根據(jù)設(shè)計提供的控制坐標點及施工加密坐標點、高程點，在施工區(qū)間再增加設(shè)置一定數(shù)量的穩(wěn)固的坐標測點和高程測點，通過設(shè)計給出的各樁位坐標和計算仔細測量出各墩位和各樁位準確位置，用全站儀放出樁位中心線，每個樁埋設(shè)四個護樁，各項測量建立復測檢查制度，確保精確度，然后經(jīng)監(jiān)理工程師驗收簽認。4、 泥漿池設(shè)置與防護泥漿池設(shè)置:每跨橋中間，設(shè)置泥漿池和沉淀池，泥漿池大小為6m2m1m，沉淀池大小為4m2m1.5m，沉淀池要經(jīng)常撈出沉渣，以免泥漿流出，污染環(huán)境。泥漿池防護：泥漿池旁邊應(yīng)設(shè)置明顯的警示牌和剛性的安全防護措施。泥漿池四周用48鋼管雙排架作圍欄;立桿長度2米,打入地下0.5m;采用雙層橫桿綁扎，橫桿離地高度分別為0.5m和1.5m圍欄高度1.5m;鋼管之間用腳手架扣件或粗鐵線連接結(jié)實，再掛設(shè)密目安全網(wǎng)。5、 鉆進成孔1）旋挖鉆機驅(qū)動套管鉆進和鉆進掏土是交替進行。交替原則是：每次確?？卓诼冻龅奶坠荛L度盡可能不超過2m，根據(jù)套管長度，合理選擇內(nèi)孔掏土每輪次的所鉆進的深度。鉆進掏土深度不能低于套筒底，確保套筒對地層的全護壁作用。當鉆頭打滿提鉆時，要適當反鉆幾下再緩慢提鉆，這樣可以避免孔底因抽吸力過大而造成孔底部分出現(xiàn)坍塌。鉆孔時，起、落鉆頭的速度均勻，不得過猛或驟然變速。同時應(yīng)經(jīng)常注意檢查鉆機位置，保持其位置準確和平臺穩(wěn)固。2）鉆進過程中，操作人員隨時觀察鉆桿是否垂直，并通過深度計數(shù)器控制鉆孔深度。當旋挖斗鉆頭順時針旋轉(zhuǎn)鉆進時，底板的切削板和筒體翻板的后邊對齊。鉆屑進入筒體，裝滿一斗后，鉆頭逆時針旋轉(zhuǎn)，底板由定位塊定位并封死底部的開口，之后，提升鉆頭到地面卸土。開始鉆進時采用低速鉆進，主卷揚機鋼絲繩承擔不低于鉆桿、鉆具重量之和的20%，以保證孔位不產(chǎn)生偏差。鉆進護筒以下3m可以采用高速鉆進，鉆進速度與壓力有關(guān)，采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓，150MPa壓力下，進尺速度為20cm/min；200MPa壓力下，進尺速度為30cm/min；260MPa壓力下，進尺速度為50cm/min。鉆孔過程中，經(jīng)常對泥漿進行檢測，保持孔內(nèi)泥漿稠度，注意地層變化，在地層變化處抽取渣樣，判明地層情況并與地質(zhì)剖面圖比較，如實寫入鉆孔施工記錄，當鉆孔地質(zhì)與地質(zhì)柱狀圖明顯不同時，及時上報。3）當鉆進過程中遇塌孔情況時，采用回填碎石粘土加固的特殊處理方法，具體步驟：材料：小碎石，優(yōu)質(zhì)黃粘土； 向孔內(nèi)拋填粘土、小塊碎石，埋置套筒刃腳面。然后用旋挖機帶螺釘（紋）鉆頭下鉆，同時并攪2030轉(zhuǎn)左右（鉆桿不停地上提下鉆和左右擺動，以利于側(cè)擠至孔外），再下擴孔鉆（筒）頭反復多次往孔外側(cè)擴擠。攪擠到一定時間未見塌方現(xiàn)象后，再進行鉆進作業(yè)施工。同時，鋼護筒立即跟進至鉆頭上方，防止塌孔現(xiàn)象。4）為保證首節(jié)套筒下放位置準確，旋挖機先引孔鉆進直徑1.27米左右，深2米。副卷揚將首節(jié)套筒吊移至孔里，再用驅(qū)動器對準鋼套筒，插好連接鋼栓上緊，與樁的中心十字線對位校正再繼續(xù)下鉆，采用周圍的控制點進行首節(jié)套筒垂直度及樁位校核，如有偏差立即調(diào)整或拔起重鉆；用水準儀測量套筒頂標高并做好記錄，作為控制孔深的基準。首節(jié)鋼套筒下至其尾端距地面40cm時停止鉆進，繼續(xù)下節(jié)鋼套筒連接。在連接第二節(jié)套筒時，用特制的套管孔口夾持器夾牢，防止因套管自重下沉。 5）第二節(jié)套筒下放，旋挖機套緊3米鋼護筒與第一節(jié)對位（每節(jié)護筒設(shè)有4個定位槽和4個定位劍，以便定位劍插入定位槽來定位），接口處用螺栓銷連接擰緊（注意對稱均擰）；下放鋼套筒的方式是通過驅(qū)動器和連接盤連接的動力頭轉(zhuǎn)壓鋼套筒進尺；下完第二節(jié)標準護筒后繼續(xù)吊裝下鉆第三節(jié)及以后的標準護筒。 6）在下放最后一節(jié)套筒時，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料和現(xiàn)場下套筒深度計算需要發(fā)放套筒長度，選擇合適的非標準套筒下放(1m、2m、3m三種)。此樁在-7.22m處進入微風化巖層，鋼護筒入土埋深深度14.85m。7）當鋼套筒一直下放至上層溶洞巖巖面上1米時停止，待套筒刃腳處理完成后再將套筒下放至巖面。下放完成后應(yīng)用夾持器套牢套筒，防止套筒自重引起的自動下沉。套筒刃腳處理措施：材料：42.5R早強型水泥；小碎石，優(yōu)質(zhì)黃粘土； 波美度40度水玻璃；當鋼套筒下放至巖面上12m時停止鉆進，向孔內(nèi)拋填水泥、小塊碎石、水玻璃，埋置套筒刃腳上12m。然后用旋挖機帶螺釘（紋）鉆頭下鉆至套筒腳下1m左右慢鉆，同時并攪2030轉(zhuǎn)左右（鉆桿不停地上提下鉆和左右擺動，以利于側(cè)擠至孔外），再下擴孔鉆（筒）頭反復多次往孔外側(cè)擴擠。攪擠到一定時間后（拋填料基本擠壓至與套筒刃腳下或持平），即停止作業(yè)23小時左右，待孔底下似混凝土料和孔壁有一定強度后，再進行鉆進作業(yè)施工，反復多次可處理套筒刃腳。6、 鉆孔異常處理1、坍孔處理鉆孔過程中發(fā)生坍孔后，要查明原因進行分析處理，可采用加深埋護筒等措施后繼續(xù)鉆進。根據(jù)現(xiàn)場情況也可在泥漿中加入大量的干鋸末，同時增大泥漿比重（控制在1.151.4之間），改善其孔壁結(jié)構(gòu)。鉆頭每次進入液面時，速度要非常緩慢，等鉆頭完全進入漿液后，再勻速下到孔底，每次提鉆速度控制在0.30.5m/s。坍孔嚴重時，應(yīng)回填重新鉆孔。2、縮孔處理鉆孔發(fā)生彎孔縮孔時，一般可將鉆頭提到偏孔處進行反復掃孔，直到鉆孔正直，如發(fā)生嚴重彎孔和探頭石時，應(yīng)采用小片石或卵石與黏土混合物，回填到偏孔處，待填料沉實后再鉆孔糾偏。3、埋鉆和卡鉆處理埋鉆主要發(fā)生在一次進尺太多和在砂層中泥漿沉淀過快；卡鉆則主要發(fā)生在鉆頭底蓋合攏不好，鉆進過程中自動打開或在卵石地層鉆進時，卵石掉落卡鉆等。埋鉆或卡鉆發(fā)生后，在鉆頭周圍肯定沉淀了大量的泥漿，形成很大的側(cè)阻力。因此處理方案應(yīng)首先消除阻力，嚴禁強行處理，否則有可能造成鉆桿扭斷、動力頭受損等更嚴重的事故。事故發(fā)生后，應(yīng)保證孔內(nèi)有足夠的泥漿，保持孔內(nèi)壓力，穩(wěn)定孔壁防止坍塌。7、 溶洞處理：采用鉆穿巖頂板后直接拋填擠壓處理措施:材料:羽,5R早強型水泥;69cm,小塊石,粘性好的粉紅土; 波美度40度水玻璃:特殊漿料:地大華科復合型聚合物泥漿等;當鋼套筒下至巖頂面后,用夾持器抱住鋼套筒;向孔內(nèi)注入特殊漿料+石灰粉漿液(于漿罐內(nèi)制攪、黃泥等510m3,相當于10m。用牙輪鉆筒鉆巖取巖芯(或截齒鉆筒鉆撈碎巖),下鉆速度宜慢且穩(wěn),若鉆通巖層頂板后(以漿液流失為判斷),巖芯掉于溶洞內(nèi),則用牙輪鉆筒(或巖芯鉆筒)套取或擠動于溶洞樁孔處側(cè),然后用截齒(子彈頭)鉆筒鉆撈溶洞內(nèi)填充物,直至到下層巖頂板為此;鉆撈填充物時溶洞內(nèi)填充物會不斷坍至孔內(nèi),地大華科加石灰漿液會起到部分固壁和填漏及速沉作用,對鉆撈填充物會起到一定的輔助作用。拋填處理材料順序;下水泥6包(整包下下水玻璃10kg(用薄膜袋裝成兩袋分兩次下下小塊石1m3(用挖機斗于孔中心半斗下一次,下料應(yīng)小心勿碰鋼套筒,按以上順序下兩次后,旋挖機帶螺釘(紋鉆頭下至孔底慢鈷攪30轉(zhuǎn)左右(鉆桿不停地上提下鉆和左右擺動,以利側(cè)擠至孔外),再下擴孔鈷(筒)頭反復多次往孔外側(cè)擴擠,操作機手感到鉆筒能輕易下至下端巖頂面后即提起鉆筒,繼續(xù)按以上順序拋填水泥、水玻璃、小塊石,并酌情加些粉紅粘土,此次應(yīng)拋填較大量材料,其頂面應(yīng)基本與溶洞頂面持平(或略高),然后用旋挖機按以上方法攪擠,攪擠到定時間后,即停止作業(yè)23小時左右,再加注地大華科加石粉漿液,以堵漏和檢驗孔壁處理效果。重復以上方法直至孔壁穩(wěn)定為止,方可鉆進下層巖板和溶洞處理。每次處理完后,旋挖機須正反轉(zhuǎn)鋼套筒不少于10轉(zhuǎn),以防止溶洞處理材料粘結(jié)鋼套筒底部,造成事故。若按以上方法多次補處理仍漏漿,則須用低標號混凝土灌孔至巖板頂以上1.5米;待混凝土有一定強度再次下鉆施工。8、 鋼筋籠的制作與安裝（可預先預制成籠）。鋼筋骨架的制作與安裝分段進行，骨架分段長，根據(jù)吊車起吊凈重和鋼筋定尺長度一般為12米一節(jié)，制作采用模具成型，主筋與主筋間采用機械連接的方式，先絞好牙，待到樁孔上吊著連接；主筋骨架與箍筋要焊接飽滿密實，鋼筋籠整體性要好，箍筋與主盤采用綁扎固定，然后加點焊，特別要注意聲測管的固定，保證其位置的準確和不漏水。骨架吊裝入孔時要用儀器檢查垂直度，前后段骨架在井上用直螺紋套筒連接，入孔的骨架應(yīng)用鋼管穿在固定的箍筋上，宜座落在井口平臺上，以保證其垂直度。吊裝入孔時，應(yīng)盡量縮短時間，特別要注意不能撞到孔壁，以免造成人為塌孔。質(zhì)量要求： 加強筋箍在主筋里面，主筋一般不設(shè)彎鉤，鋼筋頭也不得向內(nèi)彎曲，以免阻礙導管工作； 鋼筋籠主筋凈保護層不宜小于50mm，其允許偏差為20mm； 鋼筋籠的制作允許偏差：項次項 目允許偏差（mm）1主筋間距102箍筋間距或螺旋筋的螺距203加強箍間距504鋼筋籠直徑105鋼筋籠長度100鋼筋骨架的安裝與質(zhì)量要求： 安裝：鋼筋籠經(jīng)質(zhì)檢工程師自檢合格后，并經(jīng)過監(jiān)理工程師驗收認可，才安放鋼筋籠入樁孔。用吊機起吊，下落速度要均勻，骨架要居中，鋼筋骨架外側(cè)周邊焊接定位筋來滿足保護層要求。本工程鋼筋籠屬通長設(shè)計，比較重。但為預防水下砼灌注時鋼筋籠上浮，在鋼筋頂部均布接長425鋼筋和鋼護筒焊牢。 鋼筋籠在制作、運輸和安裝過程中，應(yīng)采取措施防止變形； 吊放鋼筋籠入孔時，不得碰撞孔壁，灌注混凝土時應(yīng)采取措施固定鋼筋籠位置； 鋼筋籠內(nèi)根據(jù)要求布置檢測鋼管。超聲波檢測鋼管標準長為6m直徑57mm、采用供水直接駁接，上端高出樁頂50cm，下端用鋼板封底焊接，保證不漏水。預埋鋼管固定在加強筋上。本工程的1.8m、1.5m樁均等布置3根，并保持測管軸線垂直平行。灌注砼前在檢測管內(nèi)灌滿水，上口用塞子塞住。 鋼筋籠安裝完畢時，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收，合格后應(yīng)及時灌注水下砼； 第二次清孔。安放鋼筋籠后，以灌漿導管為循環(huán)管道進行第二次清孔，方法同第一次清孔，即正循環(huán)方式清碴，遇到清碴困難時，則采用泵吸反循環(huán)方式清碴，直至泥漿和沉淀厚度符合要求后開始灌注砼。9、 清孔1）、清孔要求a、鉆孔深度達到設(shè)計標高后，應(yīng)對孔深、孔徑進行檢查，符合表2的要求后方可清孔。表2 鉆、挖孔成孔質(zhì)量標準項 目允 許 偏 差孔的中心位置（mm）群樁：100；單排樁：50孔徑（mm）不小于設(shè)計樁徑傾斜度鉆孔：小于1%；挖孔：小于0.5%孔深摩擦樁：不小于設(shè)計規(guī)定支承樁：比設(shè)計深度超深不小于50mm沉淀厚度（mm）摩擦樁：符合設(shè)計要求,當設(shè)計無要求時，對于直徑1.5m的樁，300mm；對樁徑1.5m或樁長40m或土質(zhì)較差的樁，500mm支承樁；不大于設(shè)計規(guī)定清孔后泥漿指標相對密度：1.031.10；粘度：1720pas；含砂率：2%；膠體率98%注：清孔后的泥漿指標，是從樁孔的頂、中、底部分別取樣檢驗的平均值。b、清孔方法應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、鉆孔方法、機具設(shè)備條件和地層情況決定。c、在吊入鋼筋骨架后、灌注水下混凝土之前，應(yīng)再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標和孔底沉淀厚度，如超過規(guī)定，應(yīng)進行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。2）、清孔時應(yīng)注意事項a、清孔方法有換漿、抽漿、掏渣、空壓機噴射、砂漿置換等，可根據(jù)具體情況選擇使用。b、不論采用何種清孔方法，在清孔排渣時，必須注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。c、無論采用何種方法清孔，清孔后應(yīng)從孔底提出泥漿試樣，進行性能指標試驗，試驗結(jié)果符合表2的規(guī)定。灌注水下混凝土前，孔底沉淀土厚度應(yīng)符合表2的規(guī)定。d、不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。10、 灌注水下混凝土混凝土采用項目部拌和站統(tǒng)一拌制，由混凝土運輸車運至現(xiàn)場。根據(jù)規(guī)范計算得首批混凝土灌注量為V=3.03m3 ，配備一個3.3方料斗，確保首批混凝土料滿足要求。1）、水下混凝土灌注：試樁工程砼灌注采用泵車灌注，灌注前需對輸送管路及容器灑水潤濕，拌制好的混凝土用砼運輸車（砼約11m3）運至泵車進料口處，砼注入吊車提升的料斗內(nèi)，待儲料斗儲滿混凝土后，由一人統(tǒng)一指揮，進行剪球，開始灌注水下混凝土；首批灌注混凝土的數(shù)量要能滿足導管的埋置深度不小于1m和填充導管底部高度的需要。首批混凝土下落后，混凝土應(yīng)連續(xù)灌注。在灌注過程中，導管埋置深度宜控制在26m。灌注混凝土中，應(yīng)及時將拆除的導管、漏斗等進行清理和檢查，以備下一孔使用。2）上拔護筒應(yīng)根據(jù)混凝土灌注高度決定。第一次上拔護筒時混凝土灌一般至鋼套筒底以上1011米（一般灌注二車混凝土）時開始上拔第一次鋼套筒，第一次上拔一般為非標準管節(jié)，根據(jù)實際埋深現(xiàn)場確定拔、拆幾節(jié)護筒；此時用吊車主鉤和鋼絲繩掉住護筒頂，啟動拔管機，上拔護筒，根據(jù)現(xiàn)場拔管機行程，一般23個行程可以上拔一節(jié)3m標準管節(jié)；當下一節(jié)護筒頂高出拔管機頂2030cm時，采用拔管機抱住護筒，人工迅速拆除接口的10個螺栓銷，拆螺栓銷時必須對稱均勻拆卸，拆完第一節(jié)螺栓后，用槽鋼配導管夾架住導管，解開吊導管的鋼絲繩再將鋼套筒吊移開，然后重新對好位綁好導管再套住鋼套筒，此時啟動拔管機，再將套筒往上轉(zhuǎn)拔，拆卸完一部分套筒后用吊車重新裝回料斗繼續(xù)灌樁，重灌混凝土前，吊車上拉下壓導管多次擠壓混凝土，以利于孔周混凝土密實，以此循環(huán)類推；預計從第一次灌完混凝土開始拆導管至拆除兩節(jié)套筒重新裝回料斗約4560分鐘；以此循環(huán)推進灌注混凝土至混凝土灌注完畢；為確保樁頭質(zhì)量，混凝土灌注時，混凝土比原樁頂板高出1.4米（其頂面與地面相平），最后一節(jié)3米長鋼套筒在灌完混凝土后暫不拔起，待灌完樁2個小時后混凝土初凝時再轉(zhuǎn)拔起。三、 質(zhì)量控制措施 1、所有施工人員上崗前均需考核，合格后才能作業(yè)，特殊工種人員需持證上崗。 2、施工前，要召開施工現(xiàn)場技術(shù)交底會議，對一些關(guān)鍵崗位和人員必須有明確的技術(shù)交底記錄，沒有相互簽認的技術(shù)交底，不得進行施工。3、認真做好三級檢測制度，施工隊必須按要求完成自檢，項目部采取復檢制