人工挖孔桩施工工法
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人工挖孔灌注桩施工工法
一、前言
随着我国公路建设的突飞猛进,桥梁技术的不断发展完善,越来越多的机械应用于桥梁施工。山区跨越沟谷的桥梁多采用钻孔桩人工开挖的方式,桩端持力层为弱风化基岩,根据地质条件,桩长一般设计为15—25m。连霍高速洛三灵改扩建工程11的桥梁跨越山岭重丘区,地势复杂,桩基全部设计为钻孔桩基础,桩端持力层为石灰岩或石英砂岩等,岩性变化复杂。桩基位于山势陡峭的地方,钻孔机械不宜施工,并且都缺水,适宜采用人工挖孔的方法施工。
二、特点及适用范围
1、施工操作工艺简单,施工方便,不需要大型机械设备。
2、单桩承载力高,可直接检查桩外形尺寸和持力层情况,受力性能可靠,抗震能力强。
3、可多桩同时进行,施工速度相对较快,节省设备投资,降低工程造价
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4、井下作业条件差,环境恶劣,劳动强度大,安全和质量特别重要。
5、人工挖孔桩适用于桩直径800㎜以上,无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土,含少量砂、砂卵石、姜结石的黏土采用,特别适于
黄土层采用,深度一般20米左右。
三、工艺原理及施工程序
、放线、定桩位及高程:依据桥梁测量控制网资料和桩位平面布置1.图,测定桩位方格控制网和高程基准点,确定好桩位中心,以桩位中心为圆心,以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周,撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线,桩位线定好后,经监理复查合格后方可开挖。2、开挖第一节桩孔土方:开挖桩孔应从上到下逐层开挖,先挖中间部分的土方,然后向周边扩挖,有效控制桩孔的截面尺寸,每节的开挖高度应根据土质和设计而定,一般以0.9—1.2米为宜。
3、支护壁模板、放附加钢筋:为防止桩孔壁坍塌,确保安全施工成孔应设置护壁,种类有素砼和钢筋砼两种,以现浇钢筋砼护壁为优,与土壁能紧密结合,整体性和稳定性均佳,护壁厚度和砼强度必须满足设计要求,护壁模板采用拆上节支下节重复周转使用,模板之间用卡具、扣件连接,也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的,用槽钢或者角钢制作的钢圈作为内支撑,顶紧模板,防止模板应受张力而变形,不设水平支撑,以方便操作,第一节护壁应高出地面150200㎜,护壁厚度比下面护壁厚度增加100150㎜,便于挡土、挡水,桩位轴线和高程均应标定第一节护壁上口。
4、浇筑第一节护壁砼:护壁模板支好后应立即浇注护壁砼,人工浇筑,人工捣实,砼强度到达1.2即可拆模,护壁砼应根据气候条件,
一般情况下浇灌完毕须经24H后可拆模。
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5、检查桩位(中心)轴线、标高:在地面上设十字控制网、基准点,将桩控制轴线、高程测到第一节护壁上,每节以十字线对中,吊线锤作中心控制,用尺杆找圆周,以基准点测量孔深。
、架设垂直运输架:第一节桩孔成孔后,着手在桩孔口上架设垂直6.运输架,要求搭设稳定、牢固。
7、安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等:安装提升设备时,尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合,以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心,桩口上设围护栏,当桩孔深大于5米时,应向井下通风,加强空气对流,必要时输送氧气,防止有毒气体危害。桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应,桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时,应掩盖好安全盖板,防止杂物掉下伤人,吊运土时,再打开安全盖板。
8、开挖第二节桩孔土方:从第二节开始利用提升设备运土,桩孔内人员应戴好安全帽,吊桶离开孔上方1.5米时,推动活动安全盖板,掩蔽孔口,防止卸的土块、石块等杂物坠落孔内伤人,吊桶卸土后,再打开活动盖板,下放吊桶装土,桩孔挖至规定深度后,用尺竿检查桩孔的直径及井壁圆弧度,修整孔壁,使上下垂直平顺。
9、先拆第一节、支第二节护壁模板、安装附加钢筋:护壁模板采用
拆上节支下节依次周转使用,模板上口留出高度为100㎜的砼浇筑口。
10、浇筑第二节护壁砼:砼用吊桶运送,人工浇筑,人工插捣密实。
11、检查桩位(中心)轴线、标高:每节桩孔护壁做好以后,必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口,然后用十字线对中,吊线锤向井底投设,以半径尺竿检查检查孔壁的垂直平整度,随之进行修整,井深必须以基准点为依据,逐根进行引测,保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
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、逐层往下循环作业:将桩孔挖至设计深度,检查土质情况,桩12.底应支承在设计规定的持力层上。
13、开挖岩石部分:桩底处于弱风化岩石时,采用爆破松动的方法开挖,具体施工方法详见施工方案。
14、检查验收:成孔后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度等报监理验收,合格后做好施工记录。
15、吊放钢筋笼:钢筋笼按设计制作、运输、吊装,应防止扭转变形,根据规定加焊内固定筋,钢筋笼放入前,应绑好砂浆垫块,吊放钢筋笼时,要对准孔位,直吊扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁,钢筋笼放到设计位置时,应立即固定。
16、浇筑桩身砼:清除孔底积水,用溜槽向孔底浇筑砼,当高度超过
3米时,应用串筒,串筒末端离孔底高度不大于2米,桩孔深度超过12米时,宜采用砼导管浇筑,浇筑砼时应连续进行,分层浇捣密实,砼浇筑12H后进行浸水养护。
17、砼浇筑到桩顶时,应适当超过桩顶设计标高,以保证在剔除浮浆后,桩顶标高符合设计要求。
挖孔桩施工工艺流程图如下:
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备准施工
放线、定桩位
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挖第一节桩孔土方
制作护壁钢筋制作护壁绑扎孔口护壁钢筋及支模模型
灌注第一节护壁混凝土拌制护壁混凝土
测量放线
安装防护照明起吊等设施
挖孔桩土方开挖
)
绑扎护壁钢筋制作护壁钢筋
校核桩孔垂直度和直径安装护壁模
拌制护壁混凝灌注护壁混凝土
成孔及终孔确
放线检测桩身截面净钢筋检
吊放钢筋制作钢
、
灌注桩身混凝土
四、资源投入及施工部署
1、主要资源投入见下表。
序号名称数量备注
1 空压机具1台
2 定制钢模(1.0m)3套/桩可流水施工