第一节 K16+250桥桩基概括
第二节 钻孔平台与护筒埋设 一、施工平台与护筒 1、 施工平台
要求施工现场进行平整,满足钻机移机及灌桩相关要求。 2、 护筒设置
(1)、护筒内径宜比桩径大20㎝~40㎝。
(2)、护筒采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。 (3)、护筒高度宜高出地面30㎝。
(4)、护筒埋置深度一般情况宜为2~4米。 二、钻孔场地要求
1、 场地为旱地时,应清除杂物、换填软土并整平夯实,清除面积应满足钻孔需要; 2、 场地为陡坡时,可用枕木、型钢等材料搭设工作平台,其高度应高于工作水位; 三、相关事项
钻孔前设置泥浆回收循环净化使用系统。一般应备有泥浆池、沉淀池或搅拌池、循环槽等。
第三节 钻孔施工 一、钻孔机具选择
实心锥冲击钻孔时,应选择提升速度较快、起重能力较大的钻机和质量较大的钻锥,锥径不宜小于孔径的95﹪。 二、钻孔注意事项
1、 用冲击锥造孔时,应采用1~1.5米 小冲程开孔,使孔壁坚实、竖直、圆顺起导向作用。当钻锥穿过护筒底3米 以后,可根据地层情况加大冲程。冲击操作时应防止打空锤和大松绳。在粘质土、风化泥岩地层冲击时,宜向孔内送入清水,自然造浆,选用十字小刃角形冲锥,以中、小冲程0.6~1米 钻进。在粘性很大的粘质土中,应边冲边投入适量的粗砂,并在抽
筒捞渣的同时向孔内泵入清水。在砾类土层中冲击时,宜使用粘度较高、相对密度适中的泥浆并保持足够的水头,在冲击时向孔内投入粘质土。当遇到砂类土层时,应停钻向孔内投放足量的掺入片石或碎石的粘质土,改用小冲程冲击,孔内泥浆相对密度宜保持在1.2~1.4。在卵石土、漂石土中冲击时,宜选用带侧刃的大刃脚一字形冲锥,重力要大。冲击时冲程应高但不得大于4~6米,并投入粘质土,注意保持孔内水头。当发现冲孔倾斜时,应暂停冲击,提起冲锥向孔内倾斜段填满粘质土掺石块,再用低冲程冲击,控制钢丝绳放绳量。若仍不能纠正钻孔倾斜,宜改用回转钻进法穿越斜孔段。在裂隙岩溶地层冲孔时,冲击锥操作应平稳,尽量不碰撞孔壁,选圆形钻锥,冲程宜小,钻锥重力宜大。遇裂隙可边投入粘质土,边冲击,直到穿过裂隙。当遇到深洞时,可边冲边向孔内投放片石或碎石,稳定填充物。遇起伏不平的岩面和溶洞底板时,应投入粘质土掺石块,将孔底填平,用十定形冲锥以小冲程反复冲击,慢慢穿过。
2 、钻孔口时,严禁孔口附近站人,防止发生人身事故。 三、钻孔故障及处理方法
1 、坍孔,其表征是孔内水位突然下降又回升,孔口冒细密水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。坍孔多由泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。应查明坍孔位置后进行处理,坍孔不严重时,可回填土到坍孔位以上,并采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施,继续钻进;坍孔严重时,应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填,无上述土类时可采用粘质土并掺入5﹪~8﹪的水泥砂浆,应等待数日方可采取改善措施后重钻。坍孔部位不深时,可采取深埋护筒法,将护筒填土夯实,重新钻孔。
2、钻孔偏斜、弯曲,常由地质松软不均、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成。一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔,使钻孔正直。偏斜严重时,应回填粘质土到偏斜处顶面,待沉积密实后重新钻孔。
3、扩孔与缩孔,扩孔多系孔壁小坍塌或钻锥摆动过大造成,应针对原因采取防治措施。钻锥缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或泥质页岩造成;钻锥磨损过甚,亦能使孔径稍小。前者应采用失水率小的优质泥浆护壁,后者应及时焊补钻锥。缩孔已发生时,可用钻锥上下反复扫孔,扩大孔径。
4、钻孔漏浆,遇护筒内水头不能保持时,宜采取护筒周围回填土夯筑密实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锥慢速转动、增
加孔壁粘质土层厚度等措施,用冲击法钻孔时,可填入片石、卵石,反复冲击,增加护壁。 5、梅花孔(或十字孔),常由冲击钻锥的自动转向装置失灵、泥浆相对密度和粘度太大、冲程太小等原因造成。应针对上述原因采取改善措施。已发生的梅花孔,应采用片石或卵石土掺粘质土混合回填孔内,重新冲击钻孔。
6、糊钻、埋钻,冲击钻锥糊锥时,应减小冲程,降低泥浆相对密度和粘度,并在粘土层回填部分砂类土和砾类土。遇到坍方或其他原因造成埋钻时,应使用空气吸泥机吸走埋锥的泥砂,提出钻锥。
7、 卡钻常发生在冲击钻孔时,多因先形成了梅花孔,或钻锥磨损未及时焊补、钻孔直径变小,而新钻锥又过大,冲锥倾倒,遇到探头石,或孔内掉入物件卡住等。卡钻后不宜强提,可用小锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。
8、 掉落钻物宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。若落体已被泥沙埋住时,宜按前述各条,先清泥沙,使打捞工具能接触落体后打捞。
9、在任何情况下,严禁施工人员进入没有护筒或无其他防护设施的钻孔中处理故障。当必须下入护筒或其他防护设施的钻孔时,应在检查孔内无有害气体,并备齐防毒、防溺、防坍埋等安全设施后方可进行。 第四节 清孔 一、清孔要求
1、钻孔孔深、孔径符合要求后方可清孔。
2、在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,再次检查孔内泥浆性能指标和孔 底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。 3、清孔方法采用换浆法及抽浆法。
4、在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
5、清孔后应从孔底提出泥浆试样,进行性能指标试验,试验结果应符合规定。灌注水下混凝土前,孔底沉淀土厚度≤500mm。
6、清孔泥浆性能指标的规定,相对密度1.03~1.1,粘度17~20,含砂率≤2﹪。 7、 不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。 二、清孔的方法如下
1、在完成钻孔深度后,提升钻锥至距孔底钻渣面0.1~0.3米以下,,以大泵量泵入符合清孔后性能指标的新泥浆,维持正循环4小时以上,直到清除孔底沉渣、减薄孔壁泥皮、泥浆
性能指标符合要求为止。
2、钻孔完成后,将钻锥提离孔底钻渣面0.1~0.3米以下,并向孔中注入清水,应经常测量孔底沉渣厚度和孔中泥浆性能指标,满足要求后立即停止清孔,注意在清孔过程中,必须始终保持孔内原有水头高度。 第五节 灌注水下混凝土
一、钢筋骨架的制作、运输及吊装就位的技术要求
钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:主筋间距10㎜;箍筋间距20㎜;骨架外径10㎜;骨架倾斜度0.5﹪;骨架保护层厚度20㎜;骨架中心平面位置20㎜;骨架顶端高程20㎜,骨架底面高程50㎜。
二、灌注水下混凝土时应配备的主要设备及备用设备
水下混凝土一般用钢导管灌注,导管内径为20~35㎝,视桩径大小而定。 三、灌注水下混凝土的技术要求
1、 首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度≥1米和填充导管底部的需要。 2、首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。 3、 在灌注过程中,应注意保持孔内水头。
4、在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2~6米。
5、在灌注过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管埋深。 6、 为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1米左右时,应降低 混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4米以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2米以上,即可恢复正常灌注速度。
7、 灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为50~100㎝,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。
8、在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。 9、 在灌注过程中,将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放,污染环境及河流。
四、使用的一些注意事项
1、 导管上口应设置储料斗、溜槽、漏斗等设备,各设备的尺寸大小构成的总容量,应能满足灌注水下混凝土首批储备量的需要(桩长24m;泥浆比重1.2;导管内径30cm;导管底口离孔底40cm;混凝土容重为2.4;计算得首批混凝土用量为3.61m3)。
2、灌注混凝土前应在漏斗底口处设置提板软垫和阀门隔水设施,该设施要严密不漏浆,启动迅速方便,不梗阻拌和物的下落,不防碍拌和物向四周流动扩散,制作容易,使用经济,无条件时,可使用硬球塞或柱栓。
3、 灌注水下混凝土期间应配备保持井孔水头和及时处理故障的水泵、吸泥机和高 压射水管等设备。
4 、水下混凝土的灌注技术要求如下:
(1)、灌注混凝土前应检测孔底沉淀土厚度,若大于50cm,应进行处理。
(2)、灌注前应将漏斗插入导管内,漏斗底口宜高于井孔内水面30㎝,并于该处安置隔水设施,经检查稳妥后,可开始将首批混凝土拌和物灌入漏斗和储料斗内,待数量满足要求后,方可开启隔水设施。首批混凝土拌和物下落后,应立即检查导管高程是否符合要求,导管内是否有水涌上来,如发现导管提升过高,管内并有水涌上来,则灌注失败,应进行处理。 (3)、灌注开始后,应连续地灌注,并应尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时,应徐徐地灌注,禁止在导管内形成高压气囊。 (4)、在灌注过程中,特别注意保持孔内水头。
(5)、在灌注过程中,可采用测深锤探测。锤宜为锥形,锤重力不宜小于4公斤,并采 用轻质、遇水不伸缩、抗张拉的测尺或测绳系挂探测。当有条件时,宜采用可靠测深仪探头,探测井孔内混凝土面高度,并及时地提升和拆卸应拆除的导管。
(6)、桩身混凝土灌注工作结束后,处于地面及桩顶以下井口的整体式刚性护筒应立即拔出;处于地面以上并能拆卸的护筒,应待混凝土抗压强度达到5Mpa后方可拆除。 第六节 钢筋 一、一般规定
1、钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆存,不得混杂,且应设立识别标志。钢筋在运输过程中,应避免锈蚀和污染。钢筋宜堆置在仓库(棚)内,露天堆置时,应垫高并加遮盖。
2、采用电弧焊,焊缝厚度不小于0.3d,焊缝宽度不小于0.7d(d为钢筋直径)。同时还必须满足以下要求:
(1)、焊缝表面必须平整,不得有凹陷或焊瘤。 (2)、焊缝接头区域不得有肉眼可见裂缝。
3、所有受力钢筋焊接必须采用502或506以上焊条,禁止使用422焊条。 二、钢筋的加工
1、钢筋调直和清除污锈应符合下列要求:
(1)、钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。 (2)、钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
(3)、采用冷拉方法调直钢筋时,I级钢筋的冷拉率不宜大于2%;HRB335、HRB400牌号钢筋的冷拉率不宜大于1%。 三、 钢筋的连接 1、钢筋的焊接与绑扎接头 (1)、桩基钢筋采用电弧焊。
(2)、钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。焊工必须持考试合格证上岗。
(3)、钢筋接头采用搭接或帮条电弧焊时,宜采用双面焊缝,双面焊缝困难时,可采用单面焊缝。
(4)、钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d(d为钢筋直径)。钢筋接头采用帮条电弧焊时,帮条应采用与主筋同级别的钢筋,其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。帮条长度,如用双面焊缝不应小于5d,如用单面焊缝不应小于10d(d为钢筋直径)。 (5)、凡施焊的各种钢筋、钢板均应有材质证明书或试验报告单。焊条、焊剂应有合格证,各种焊接材料应分类存放和妥善管理,并应采取防止腐蚀、受潮变质的措施。
(6)、受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处,并错开布置,对于绑扎接头,两接头间距离不小于1.3倍搭接长度。对于焊接接头,在接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内的受力钢筋,其接头的截面面积占总截面面积的百分率应符合下表规定。对于绑扎接头,其接头的截面面积占总截面面积的百分率应符合下表规定。
接头型式 主钢筋绑扎接头 主钢筋焊接接头 接头面积最大百分率(%) 受拉区 25 50 受压区 50 不限制 注:①焊接接头长度区段内是指35d(d为钢筋直径)长度范围内,但不得小于500mm,绑扎接头长度区段是指1.3倍搭接长度;
②在同一根钢筋上应尽量少设接头;
③绑扎接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径且不应小于25mm;
④焊接时,对施焊场地应有适当的防风、雨、雪、严寒设施;
三、钢筋骨架和钢筋网的组成及安装 1、钢筋骨架必须具有足够的刚度和稳定性。
2、骨架的焊接拼装应在坚固的工作台上进行,操作时应符合下列要求: (1)、钢筋拼装前,对有焊接接头的钢筋应检查每根接头是否符合焊接要求。
(2)、拼装时,在需要焊接的位置用楔形卡卡住,防止电焊时局部变形。待所有焊接点卡好后,先在焊缝两端点焊定位,然后进行焊缝施焊。
(3)、骨架焊接时,不同直径的钢筋的中心线应在同一平面上。
(4)、施焊顺序宜由中到边对称地向两端进行,先焊骨架下部,后焊骨架上部。相邻的焊缝采用分区对称跳焊,不得顺方向一次焊成。
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