1、1K412020 城市桥梁下部结构施工一、桩基础施工方法与设备选择:桩基础通常可分为沉入桩和灌注桩基础,沉桩方法可以分为:沉入桩,钻孔灌注桩,人工挖孔桩。准备工作常用的沉入桩有钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩和钢管桩应根据现场环境状况采取降噪声措施;城区、居民区等人员密集的场所不应进行沉桩施工。施工技术要点预制桩的接桩可采用焊接或法兰连接,机械连接。焊接应有四个不同标高的断面。沉桩顺序:中间向四周,先深后浅,先大后小,先长后短,先高后低。沉入桩锤击过程宜用重锤低击。沉桩以控制桩顶标高为主,贯入度为辅助;当桩顶标高高于设计标高而贯入度较大,应继续锤击,使贯入度接近控制贯入度。当贯入度达到控制贯入度,
2、桩尖标高未达到设计标高时,应继续锤击 100mm(30-50 击) ,如无异常,即可终止沉桩,如果标高高很多,应与设计与监理研究决定。沉桩过程中应加强邻近建筑物、地下管线等的观测、监护。沉入桩沉桩方式及设备选择锤击沉桩宜用于砂类土、黏性土。振动沉桩宜用于锤击沉桩效果较差的密实的黏性土、砾石、风化岩。可用射水助沉,但在黏性土中应慎用射水沉桩,在重要建筑物附近不宜采用射水沉桩。静力压桩宜用于软黏土(标准贯入度 N20) 、淤泥质土准备工作水文资料、安全生产、环境保护等;有效的施工记录。地勘可能存在的主要问题:钻孔间距太大,孔深太浅处理方法:加密地勘孔、必要时补勘成桩方式与设备选择依据沉桩方式可分为
3、:泥浆护壁成孔、干作业成孔、护筒(沉管)灌注桩及爆破成孔。护桶埋设护筒顶端高程于地下水位或施工期间的最高河道水位 2.0m 以上,旱地钻孔护筒顶端高程应高出地面 300mm。护筒底端埋设深度应符合下列规定:在旱地和浅水区,粘性土地层中护筒埋深不宜小于原地面以下 1.5m,砂性土中将护筒周围 500-800mm 和护筒底 500mm 范围内的土换填粘性土并夯实;在深水区,粘性土中护筒应沉入河床局部冲刷线以下 1.5m,细砂或软土应沉入冲刷线以下 4m。护筒内径比桩径 200-400mm,平面允许误差 50mm,竖直倾斜不大于 1%。泥浆设备泥浆宜选用高塑性黏土或膨润土。泥浆护壁施工期间护筒内的泥
4、浆面应高出地下水位 1.0m 以上,在清孔过程中应不断置换泥浆。现场设置泥浆制备系统、泥浆储存池和泥浆收集、处理设施,不得直接外弃,保护环境。正反循环钻孔清除孔底沉渣:端承型桩的沉渣厚度小于 100 mm,摩擦型桩的沉渣厚度小于 300 mm。冲击钻成孔冲击钻开孔时,应低锤密击,反复冲击造壁,保持孔内泥浆面稳定。每钻进 45m 应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔并应做记录。应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故。冲孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情况时,应采取措施后方可继续施工。排渣过程中应及时补给泥浆。稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣泥浆护壁
5、成孔旋挖成孔成孔前和每次提出钻斗时,应检查连接销子及钢丝绳,并应清除钻斗上的渣土。泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量,每台套钻机的泥浆储备量不少于单桩体积。旋挖钻机成孔应采用跳挖方式,并根据钻进速度同步补充泥浆,保持所需的泥浆面高度不变。孔底沉渣厚度控制指标符合要求钻孔桩干作业成功长螺旋钻孔:钻头与桩位点偏差不得大于 20mm,开孔时下钻速度应缓慢,钻进过程中,不宜反转或提升钻杆;遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异响时,立即停钻,采取相应措施后方可继续作业;)终孔后,应先泵入混凝土 并停顿 1020s,再缓慢提升钻杆,并保证管内有一定高度的混凝土;混凝土压灌结束后,立即将钢筋笼插至设计深度,
6、并及时清除钻杆及泵(软)管内残留混凝土。钻孔扩底:灌注混凝土时,第一次应灌到扩底部位的顶面,随即振捣密实;灌注桩顶以下 5m 范围内混凝土时,应随灌注随振动,每次灌注高度不大于 1.5m。人工挖孔挖孔深度不宜超过 25m。上下节护壁混凝土的搭接长度不得小于 50mm;并应当日施工完毕钢筋笼与灌注混凝土施工要点1.钢筋笼制作、运输和吊装过程中应采取适当的加固措施,防止变形。2.吊放钢筋笼入孔时,不得碰撞孔壁,就位后应采取加固措施固定钢筋笼的位置。3.桩径应比导管连接处的外径大 lOOmm 以上。4.宜采用预拌混凝土,其骨料粒径不宜大 40mm。5.钢筋笼放入泥浆后 4h 内必须浇筑混凝土。6.桩
7、顶混凝土浇筑应高出设计标高 0.5lm。7.浇筑时的温度不得5 ,低于 0时采取保温措施。高于 30时,对混凝土采取缓凝措施。9.场地为浅水时宜采用筑岛法施工,岛的高度应高出最高施工水位 0.51.0m。10.场地为深水或淤泥层较厚时,可采用固定式平台或浮式平台水下混凝土灌注1.混凝土须具备良好的和易性,坍落度宜为 180220mm。2.导管应符合下列要求:(1)导管内壁应光滑圆顺,直径宜为 2030cm,节长宜为 2m。(2)导管不得漏水,使用前应试拼、试压,试压的压力宜为孔底静水压力的 1.5 倍。(3)导管轴线偏差不宜超过孔深的 0.5%,且不宜大于 lOcm。(4)导管采用法兰盘接头宜
8、加锥形活套;采用螺旋丝扣型接头时必须有 防止松脱装置。3.使用的隔水球应有良好的隔水性能,并应保证顺利排出。4.开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为 300500mm,导管埋入混凝土灌注面以下不应少于 1m;导管埋入混凝土深度宜为 26m。5.灌注水下混凝土必须连续施工,并应控制提拔导管速度,严禁将导管提出混凝土灌注面。地勘 可能问题:勘探孔间距大、孔深太浅预防措施:加密地质勘探孔;必要时进行补充勘探孔口孔底高程1.孔口高程误差:地质勘探完成后场地再次回填,在施工过程中废渣的堆积2.钻孔深度的误差 :相对高程时把高程换算一致;测孔深应丈量钻杆,不宜采用测绳测定孔深,端承桩以进入持力层深度
9、为准孔径误差错用钻头。钻头磨损,直径偏小应验证钻头规格,实行签证手续。钻孔垂直度场地平整度、密实度差,钻机安装不平整或钻进过程不均匀沉降,钻孔偏斜(压实平整场地)钻杆弯曲、钻杆接头间隙大(查钻机的平整度、检查主动钻杆的垂直度)钻头翼板磨损不一, (检查钻头、钻杆、钻杆接头, )复杂地层,钻压过高,受力不均(低速低压钻进,出现则回填粘土,钻杆加扶正器)塌孔与缩径 地层复杂、钻进速度过快、 (成孔速度应控制在 2m/h 以内)护壁泥浆性能差、 (加黏土粉、烧碱、木质素改善泥浆性能)成孔后放置时间过长、 (钢筋骨架安装后 4 小时内灌注混凝土)沉渣过厚含砂量大清孔泥浆质量差(优先采用泵吸反循环清孔,
10、采用正循环清孔时,前阶段应采用高黏度浓浆清孔,专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度)测量方法不当(丈量钻杆长度的方法)灌注导管底端至孔底的距离应为 0.30.5m,初灌时导管首次埋深应不小于 1.0m 。堵管原因:灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度小,完成二次清孔后灌注混凝土准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大等原因 方法:(肉眼观察和敲打听声)灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用气压。完成第二次清孔后,应立即灌注,若因故推迟灌注应重新清孔灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮原因:凝土初凝和终凝时间短,使孔内混凝土过早结块;清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒多,灌
11、注速度快处理方法:采用泵吸反循环清孔,应降低灌注速度,钢筋笼固定在护筒,加强环向筋钻孔桩质量问题与预防水下混凝土质量夹渣断桩原因:(1) 初灌混凝土量不够,造成初灌后埋管深度小或导管根本就没有进入混凝土(2) 混凝土灌注过程拔管长度控制不准(3) 混凝土初凝和终凝时间短或灌注时间长使混凝土上部结块 (4) 清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒多预防方法:导管的埋置深度宜控制在 26m 之间。有专人负责指挥,理论灌入量计算和重锤实测孔内混凝土面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋置深度2m 单桩混凝土灌注时间宜控制在 1.5 倍混凝土初凝时间内桩顶不密实、强度不足:原因是超灌高度不够、混凝土浮浆多、孔
12、内混凝土面测定不准裂缝原因 水泥水化热影响、内外约束条件的影响、外界气温变化的影响、混凝土的收缩变形、混凝土的沉陷裂缝裂缝控制要点1 材料要求和配合比设计;2 支架模板及支撑搭设与拆除的稳定性、安全性措施 3 混凝土的搅拌和浇筑方案,分层分块浇捣措施 4 温度控制 包括混凝土的测温和降温等 5 养护措施配合比 选用水化热较低的水泥 如:矿渣、粉煤灰、火山灰水泥降低水泥用量严控集配及含泥量选用合适的缓凝、减水等外加剂控制好混凝土坍落度,一般在 12020mm浇筑与振捣采取分层浇筑混凝土全面分层:于结构的平面尺寸不宜太大分段分层: 厚度不大而面积或长度较大的斜面分层:适用于结构的长度大大超过厚度 3 倍的情况大体积混凝土养护 混凝土的中心温度与表面温度之间,混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于 20 内部降温法是在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部最高温度,还有投毛石法,也可以有效控制混凝土开裂。混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料,保持制混凝土的内外温差小于 20 。尽可能延长养护时间高温期湿润养护时间均不得少于 28d