深水桩基础施工工艺细则
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深水桩基础施工工艺细则
本章节主要明确钢管桩支架平台法施工桥梁深水钻孔桩工序作业、分项工程的相关质量要求和现场安全文明施工,规范现场的管理和指导施工。
4.5.1施工前提条件
4.5.1.1组织技术部门认真研究设计图纸及其提出的有关要求,结合地质资料、施工工期,编制实施性施工组织设计,内容应包括各种机械设备到场安排、性能、状况,克服水文、
地质等条件所采取的施工技术和工艺措施,人员及各班组组织安排,材料进场和检验计划安排,质量、安全保证体系,工期计划等。
4.5.2工序
1水中施工常用方法有沉箱法、钢围堰法、平台法、便桥法等,钢管桩水中平台的方案适合于跨度小,墩柱分散,施工方便,充分利用浮吊,发挥运输船的作用,既解决了施工平台的问题,又解决了运输问题。
2钢管桩水中平台的施工工序(见图 4.5.2):以浮箱和工
字钢、角钢组成的导向船为导向框架,将浮箱、工字钢、桁架、卷扬机、卷扬机带动的旋转底座和起重机大臂等拼装组成浮吊,使用浮吊依靠导向船打设钢管桩,搭设水中平台,以水中作业平台为依托,钻孔,下放钢筋笼,灌注砼。
3首先要修建临时码头,以便于运输船、浮吊的停泊,码
头距离桥位不可过远或过近,以200米为宜;各种器材下水
并在码头边利用吊车拼装浮吊;浮吊拼装完毕埋设地垄、锚碇,抛锚定位;测量水深定位导向船;打设钢管桩;拼装平台;下放钢护筒;吊拼钻机,钻机就位;钻孔;终孔后反循环清孔;下放钢筋笼;灌注砼。
4.5.3 施工技术
4.531水中平台的设计
根据桩位情况(以一排2根桩为例),确定钢管桩支架平台的布置型式,根据不同桩间距调整内侧两排管桩间距;
水中平台由12根$ 720mm的钢管桩、两根140a工字钢纵梁、四根I40工字钢横梁、角钢斜撑若干根组成。详细布置见图4.5.3。
4.5.4施工工艺
4.5.4.1根据现场地形情况选择合适地点制作临时码头,组织各种器材下水,拼装浮箱、浮吊及导向船等。
4.5.4.2钢管桩及钢护筒的制作
钻机移位 一► 拆除平台
图4.5.2深水桩基施工工艺流程
图4.5.3钻孔桩施工平台
钢管桩选用10mm 厚的钢板,钢护筒选用 12mm (上部) 和14mm (底部两小节)厚的两种钢板,卷板机的最大卷板 幅宽1.8m ,14mm 的钢板宽度为1.8m ,卷成后每小节护筒 长度为1.8m ,12mm 的钢板宽度为
1.5m ,卷成后每小节护筒 长度为1.5m , 10mm 的钢板宽度为1.3m 。卷成小节后,将小 节焊接成大节,根据水深决定护筒的节数。
每节钢管之间采用内外周圈焊接,
焊缝宽度不小于2cm 。
4.543搭设水中平台
首先使用浮吊将锚碇在距设计桩位 60〜100m 处进行抛锚 砼运输车运输砼、运输 弘浮吊起吊运输料斗•灌注砼
(锚碇为一块4立方大小的砼预制块,重约10t),并用浮筒做为标识。
导向船定位时,首先使用机动船将导向船推至设计桩位处加以锚定,然后利用导向船上的卷扬机,在测量指挥下定位,在导向船上根据每根钢管桩的布设位置准确放出每根钢管桩的桩位,并依次安装定位框架。
根据测量水深及预计打入深度,一次或分段焊接钢管桩长度,在钢管上做好长度标记,起吊钢管从定位框架中插入,靠自重缓缓下沉,根据钢管上的长度标记确认入河床后再检查垂直度,起吊电动振动锤,对钢管桩进行振动下锤,直至钢管反弹,方可认为已进入风化岩,可停止振动下沉。
4.5.4.4钢管桩打设完毕,根据水位落差变化较大的情况,确定平台的标高,按照此标高切割钢管,使钢管桩顶部齐平,在每排外侧两根顶面切割企口,安装140a工字钢横梁,纵向
铺桥面工字钢,横向焊固工字钢分配梁,并根据钻孔桩桩位留出护筒位置。然后由浮吊配合进行平台顶面布置及水下斜撑的连接。平台搭设完成后,在工字钢顶面满铺木板,周边设置双层钢筋防护栏杆。
4.545埋设钢护筒
平台搭好后,按护筒精度要求经过测量定出导向架位置,导向架是角钢焊成的钢框架,中间为桩径大小的空间。
在每大节护筒顶部对称打孔,经扁担梁起吊护筒穿过导向架靠自重缓缓下沉,在导向架上放稳后,两节护筒在外侧采用单面焊接,焊
完后补好底节孔眼,将整个护筒吊起,切除底节的小钢板,护筒继续下沉。护筒依自重缓缓进入覆盖层1.0m停止下沉,在护筒顶部焊接替打,加振动锤振动下沉,护筒继续下沉反弹明显时持续5min后停止下沉。
4.5.4.6钻孔桩施工
护筒埋设好后,即可就位钻机进行钻孔桩钻孔施工,详
见 4.1。
4.5.4.7 清孔
1水中桩因为钢护筒的护壁作用,一般采用气举反循环法清孔,将孔内泥浆全部换为清水。
2主要设备为9m3空压机一台,20cm出浆钢管一套及3cm射风软管一套、泥浆泵2台。
3在钢管上距钢管底口40cm处向上开一斜口,接射风软管,清孔时,将出浆钢管下至距孔底40cm,往孔内抽清水,
待空压机储气压力达0.6Mpa左右时,开始射风,利用反循
环原理从出碴钢管上口喷出。空压机储气压力下降,将压力控制在
0.4Mpa进入正常循环,施工过程中要使泥浆泵不停,保证孔内水头在河面水位以上 1.5〜2.0m,以减小护筒壁所
受外压力。
4清孔应认真操作,钻孔底沉淀物厚度不得大于5cm
清孔彻底的标志是反复清孔,再无任何泥浆、石块喷出。根据孔深不同,一般3〜5小时,可将孔内泥浆全部换完,达到沉淀要求。清孔完
成后准确量测孔深,孔深应比设计超深不小于5cm。在灌注前(导管安装完毕后)检查孔内沉淀情况,如果大于设计要求,可按相同办法进行二次清孔,确保沉淀厚度小于规范要求值。
4.548砼的运输及灌注:
1钻孔桩所用砼采用拌和场集中拌制,由砼罐车运到临时码头旁。在临时码头处设滑槽一个,运输船一艘,运输船上装有料斗若干个,砼由滑槽滑至运输船料斗内,由运输船将料斗拖至墩旁,浮吊吊灌。
2灌注过程中要确保砼在运输船上的停留时间不能超过
40min
4.5.4.9平台拆除
1桩基施工完毕,由上至下拆除平台。横纵梁、斜撑拆除后进行管桩拔除
2浮吊起吊振动捶直接夹住管壁,启动振动捶,边振动边缓缓起钩,可将管桩拔除。
4.5.5施工质量
4.5.5.1钢管桩及钢护筒制作中,焊缝要内外侧双面焊接。
4.5.5.2钢管桩施打过程中,技术人员全过程指挥,根据施打时间与下沉量决定停止时间,保证管桩嵌入强风化一定深度;测量人员全过程观测,检查钢管桩垂直度。
4.5.5.3管桩间的横纵向剪刀撑要焊接牢固。