公路桥涵施工技术规范

《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98招（投）标文件及相关资料S249宿洪路北延京杭运河特大桥工程招标文件专用本及补遗书；S249宿洪路北延京杭运河特大桥工程《工程量清单》；S249宿洪路北延京杭运河特大桥工程《施工设计图纸》；公路工程国内招标文件范本（2003年版）及其中引用的相关工程规范及技术说明；施工现场实地考察情况及收集的相关资料；交通部《公路工程竣工验收办法》。3、机械设备根据现场情况及工期要求，我部拟投入郑州产KP-1500型钻机6台、KP-2000型钻机14台共计20台（南北岸各10台）进行施工。根据我公司施工经验，每根桩施工周期预计为5天，有效施工工期控制在2.5个月之内。钻机钻头采用梳齿型，并配备滚刀钻头以防在钻进过程中出现风化岩层或硬砂层。为处理钻孔中可能出现的钻具等金属构件掉入孔中，另配备打捞抓和30KW电磁打捞器各一套。4、施工准备4.1.场地平整及围堰施工平台主墩位于岸边浅水区，采用钢板桩围堰配合草袋筑岛，引桥六塘河内32＃-35＃墩，由于河水较深，采用搭设钻孔平台；陆上钻孔桩场地采用推土机整平，并碾压密实。4.2测量放线测量人员根据建设单位提供的设计图纸和导线网，精确放出桩位位置并设置护桩以备校验。桩位测量偏差控制在10mm内。4.3技术交底施工前，由项目总工程师负责向各施工队技术负责人、技术员进行技术交底，并组织全体施工人员学习熟悉施工图纸、技术规范及《钻孔桩施工方案》，做到人人懂施工、懂技术。5、钻孔灌注桩的施工顺序根据工地现场情况，结合本工程特点，钻孔桩的施工顺序为：5.1南岸拟从2#桥墩基桩开始施工，北岸拟从56#桥墩基桩开始施工。5.2在24#、25#、26#、27#墩筑岛完后，立即调派钻机进行主桥墩的施工。6、钻孔桩施工6.1护筒设计护筒直径比设计桩径大30cm,水中桩基考虑到河水的冲刷深度及地质情况，护筒长度拟定为7～12m，用10㎜钢板卷制。为防止变形，提高护筒的穿透能力，在护筒的底部外侧加厚2㎝宽30㎝的钢板加强刃脚。陆上桩，护筒长度拟定为2m，采用8㎜钢板卷制。6.2护筒施工A.钢护筒在车间内分节加工，水中桩护筒每节长约6～8m。所有钢护筒采用90型振动锤进行振动下沉。为防止护筒变形，护筒内设置多道临时十字型剪刀撑，随着护筒的下沉，及时把剪刀撑取出。B.长护筒施工水中墩钢护筒在钻孔平台上利用振动锤及导向设施来完成。依据桥位控制点，用全站仪放出钢护筒（即桩基位置）的准确位置，并在平台上设桩位临时控制点。在沉设护筒时，随时检查其平面位置，发现偏移立即进行校正。为了控制钢护筒下沉垂直度，导向架拟定5m高。钢护筒在导向架内振动下沉，护筒在下沉过程中需随时对其垂直度进行检查校正。C、陆上墩护筒采用人工挖基埋设的方法施工。用全站仪放出桩基的准确位置，即钢护筒的位置，并设桩位临时控制点。在埋设护筒时，随时检查其平面位置，发现偏移立即进行校正。护筒在加工车间加工成型，运至现场利用吊机辅助下放，人工埋设，护筒周围填土要层层夯实。D、陆上桩护筒要高出地面30cm，且高出地下水位1.0-2.0m。水中桩护筒需高出水面1.0m。护筒中心应与桩基中心重合，偏差控制在2cm之内。6.3钻机就位钻机就位前由现场技术人员对原桩位进行复核，桩位偏差小于10㎜，并用“+”字线定位，然后进行钻机就位。钻机就位要求：钻机安装就位后，底座和顶端应平稳、牢固，转盘水平，钻杆垂直。钻机顶部的起吊滑轮缘，转盘中心和钻孔中心保持在同一铅垂线上，施工过程中经常检查，发现问题及时纠正。6.4泥浆的调制根据现场情况，在每排桩基附近布设一个泥浆池和一个沉淀池，其尺寸据现场实际情况确定。钻孔开始阶段，泥浆由水、粘土（或膨润土）、添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标见下表。中间及后期的钻孔泥浆采用已完成基桩的泥浆。泥浆性能指标表钻孔方法地质情况泥浆性能指标相对密度粘度（Pa.S）含沙率（%）胶体率（%）失水率（ml/30min）泥皮厚（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度（ph）正循环一般地层1.05-1.2016-228-4≥96≤25≤21.0-2.58-10反循环一般地层1.02-1.0616-20≤4≥95≤20≤31.0-2.58-10注：①地下水位高时，指标取高限，反之取低限。②地质状况较好，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限。6.5试钻6.5.1由于对地质情况不熟，为了摸清各层的地质情况，并在钻孔时采用相应措施，第一根桩施工作为试钻。在钻孔时慢速钻进，根据泥浆带出的沉渣，详细作好记录。在钻孔结束后，绘制详细的地质覆盖图。6.5.2钻孔时，根据试钻提供的地质情况，采用不同性能指标的泥浆进行钻进，以防造成塌孔和缩径。6.5.3为了防止在粉砂层中钻进施工时，出现塌孔现象，应加大泥浆的比重和粘度，以增加泥浆的护壁作用。6.6钻孔6.6.1.钻机配备及安装：影响钻孔垂直度的因素很多，如钻机设备性能、钻机平台安装、钻进方法、孔深压力等。为保证钻孔垂直度达到设计要求，我公司拟采用大孔径、大扭矩、钻孔深的KP2000型钻机施工。钻机就位后，底座和顶端应平稳、牢固，在钻进过程中不致产生倾斜位移。钻机顶部的起吊滑轮转盘中心与钻孔中心保持在同一铅垂线上，钻进过程中经常检查，如有问题及时纠正。6.6.2.泥浆系统：陆上钻孔拟采用就地挖泥浆池的方法进行施工。为了方便钻孔桩灌注砼，设置临时蓄浆池。临时蓄浆池设在永久占地范围内合适位置，在钻孔桩灌注过程中，将泥浆临时存放到蓄浆池内。水中墩钻孔桩钻孔拟利用护筒作为泥浆池进行施工。当泥浆池内沉渣淤积到一定程度后，利用砂石泵排至临时蓄浆池内。所有废浆集中处理。钻孔泥浆按水：膨润土：纯碱＝100：20：1的比例进行配制，泥浆相对密度控制在1.05～1.2，粘度T=17～22秒，含砂率小于8%。钻进施工时泥浆的相对密度、粘度根据地质变化及时作相应调整并满足规范要求。在正常钻进时，泥浆比重控制在1.1-1.2，泥浆粘度控制在18-22S，含沙率小于8%。沉淀池内沉淀的泥砂要及时清理。6.6.3钻孔开始时，要减压、慢速钻进。待钻头和导向部位全部进入地层后，方可加速钻进以免糊钻。但钻进过程中一定要进尺均匀，地层交界处要慢速钻进。6.6.4钻孔作业要连续进行，作好钻孔施工记录。经常（2小时一次）对泥浆指标进行检测，不符合要求时及时调整。6.6.5保持护筒内水头稳定，护筒内外水头差保持在1.0m∽1.5m左右。6.6.6钻进过程中采用增重减压钻进，保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和（扣除浮力）的80%，以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。现阶段国内水下混凝土灌注桩工程的施工通常采用导管法进行施工。其原理是在一定的落差压力作用下,将混凝土拌和物通过密封连接的钢管(或强度较高的硬质非金属管)入口,进入到初期灌注的混凝土下面,顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升,形成连续密实的混凝土桩身。导管法施工技术要求非常严格,为使水下混凝土灌注桩施工质量得以保证,必须要从施工设备、混凝土配制、灌注等几方面加以控制,以提高水下施工质量。1水下混凝土灌注桩对施工设备的要求混凝土灌注所需施工设备要求配套并且完好。这是保证灌注水下混凝土质量的基本前提。要重点强调以下施工设备的质量:(1)发电机数量充足。要保证工地的备用发电机性能良好,足以应付施工过程中可能发生的电网断电情况,这样可以防止灌注时间延误,避免造成断桩事故。(2)注意混凝土拌和机类型的选择,宜选用大容量拌和机,在数量上可以保证混凝土的连续灌注。对混凝土拌和机在每次使用前都应进行认真的检查维修。(3)导管是灌注水下混凝土的重要工具,其直径大小要根据灌注强度要求进行选择。要求导管应具备足够的强度和刚度、且密封性良好,管壁光滑、导管平直,无穿孔裂纹,导管接口处应有弹性垫圈密封。如果导管接头密封不严,焊缝破裂,水从接头或焊缝中浸入会引起事故,因此施工之前必须要进行水密、承压和接头抗拉试验。(4)储料斗、漏斗、溜槽以及其他有关灌注机具使用前都应进行检查,以保证施工安全和施工质量。2严格控制混凝土的配合比水下混凝土的强度、等级和材料应符合设计要求和《水工混凝土施工规范》(SDJ207-82)的规定。选用骨料要重点注意以下几点:(1)水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,初凝时间宜不早于1.5h,宜选用标号在325以上的水泥。所选的水泥品种应通过初凝时间和抗压强度试验。要注意水泥的用量要达到规范规定的标准。(2)粗骨料宜选用坚硬的卵砾石和碎石,应优先采用符合要求的卵石。骨料最大粒径不应大于导管直径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4,同时粒径在40mm以内。粗骨料的级配应保证混凝土具有良好的和易性。细骨料宜采用级配良好的中、粗砂。混凝土的含砂率一般为45%～50%,水灰比宜采用0.5～0.6。(3)为提高和易性,混凝土中宜掺入外加剂,水下混凝土常用的外加剂有减水剂、缓凝剂和早强剂等,掺入外加剂前,必须经过实验,以确定外加剂的使用种类、掺入量和掺入程序。总之,混凝土的配合比必须与导管灌注水下混凝土相适应。合适的配合比应使混凝土具有足够的可塑性和粘聚性,易于在导管中流动而又不易离析。而且一般来说,当水下混凝土的强度高时,其耐久性也好。因而要从水泥标号的选择、水泥及水的用量比例、骨料的种类和性质及掺用外加剂等几个方面考虑来保证混凝土质量。而且要保证混凝土的级配强度应高于设计强度。混凝土搅拌时间要适宜,要搅拌均匀,如混凝土搅拌和输送过程中,出现不均匀或离析泌水现象,流动性差时,就不能使用。水下混凝土质量对于整个水下施工质量十分重要,而水下混凝土技术也不断出新。采用先进的混凝土配制技术也是提高水下施工质量的有效途径。水下不分散混凝土技术就是这样一门新的技术。我国八十年代研制成功,其原理是在搅拌混凝土时加入高分子外加剂,使混凝土拌合物在水下不离析,采用这种技术可以实现不排水施工,也可进行水下振捣和砌筑。同时由于其无害无污染也可用于饮水工程。3加强灌注施工工艺灌注水下混凝土是混凝土桩施工的重要工序。在灌注混凝土过程中,应重点注意以下几点:(1)钢筋笼和钻孔的中心要对应,定位要准确。如果是不放到孔底的钢筋笼,要特别注意吊环、吊钩的强度及牢固性。钢筋笼吊放时要保持轴线顺直,位置居中,严禁碰撞孔壁,以免产生坍孔。钢筋笼安放到位后应立即安设导管。(2)在灌首批混凝土之前最好先配制0.1～0.3m3水泥砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中,然后再放入混凝土,确认初灌量备足后,即可剪断铁丝,借助混凝土重量排除导管内的水,使滑阀留在孔底,灌入首批混凝土。(3)注意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.5m,所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。根据导管内混凝土压力与管外水压力平衡的原则,导管内混凝土必须保持的最小高度为:Hd=RwHw/Rc。而管中混凝土的体积就应为Vd=πd2·Hd/4(d为导管直径)。首批混凝土若埋深不足,混凝土下灌后不能埋没导管底口,会导致泥水从导管底口进入。如果出现这种导管入水现象应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗机清出,然后重新下导管灌注。(4)首批混凝土灌注正常后,必须连续进行,不得中断。否则先灌入的混凝土达到初凝,将阻止后灌入的混凝土从导管中流出,造成断桩。同时在灌注过程中,应经常用测锤探测混凝土面的上升高度,并适时提升、逐级拆卸导管,保持导管的合理埋深。此时要注意,混凝土灌到孔口不再返出泥浆时可以微向上提动导管,而如果要提升导管0.5～1m以上才能灌入混凝土就应该拆除部分导管。要注意观察孔口是否返出泥浆。当混凝土接近钢筋笼时,宜使导管埋得较深。要注意正确控制导管埋深,如果导管埋人混凝土过深,易使导管与混凝土间摩擦阻力过大,致使导管无法拔出造成事故。而提管过程中要缓缓上提,如过猛易使导管被拉断。所以埋管深度一般应控制在2～6m,或使用附着式震捣器,使导管周围的混凝土不致过早的初凝。同时应注意灌注速度。(5)为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌0.5～0.8m高度,待桩顶混凝土强