桩基础施工的毕业论文要点.pdf
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1、- 1 - 摘要 桩基础是人类在软弱地基上建造建筑物的一种创造,是最古老、最基本的一 种基础类型;又是一种应用广泛、发展迅速、生命力很强的基础型式。近二十年 来,由于工程建设和工业技术的发展,桩的类型和成桩工艺, 桩的承载力和桩体 结构完整性的检测,桩基的设计水平,都有较大的提高。然而,由于土的变异性 及桩基与土相互作用的复杂性, 迄今成桩质量的控制与检测, 桩基的计算理论与 方法,仍然是不够完善而有待研究发展的。 桩基础可以采用不同的材料(木、现场灌注;打入法、压入法),可以支撑 在不同的土层中, 可以作为各类工程结构物的基础(建筑的低桩承台、 桥梁或码 头的高桩承台),因而其受力性状各不相
2、同,承载能力相差悬殊,施工工艺和设 备极其多样。 桩基技术极为复杂, 发展空间相当广阔, 成为地基基础领域中的一 个非常活跃的、具有很强生命力分支领域,50 年来出现了许多新的桩型、新的 工艺、新的设计理论和新的科技成果,成为我国工程建设的有力支柱。本文对钻 孔桩进行了综述,并阐述了他们的试用条件。 关键词:桩基础混凝土钢筋配合比泥浆 - 2 - 一、概述 1、工程概括 省道 S210线娄底段涟源至潭邵高速双峰互通改建工程(三步桥光田湾) 的建设是改善区域内投资环境、 促进经济建设发展的需要, 是完善区域公路网结 构,加强干线道路的连接的需要,是交通、防洪、旅游事业发展的需要,是合理 规划城市
3、布局, 加快城市建设的需要, 对改善当地人民群众的生活水平、促进经 济开发具有非常重要的意义。 本合同段起点桩号K2+600 , , 终点桩号 K5+629.233, 全线长 3.296Km ,在终点处与原有S210老路顺接。 K5+277.2 张家湾中桥上跨涟 水河支流。该桥设计为3-16m 预应力砼空心板梁桥,桥梁全长55.04m,平面位 于 R=222.3,Ls=90 的缓和曲线内,全桥加宽0.87m。桥面宽 13.37m0.5m(防 撞墙) 12.37m (行车道) +0.5m (防撞墙) 。 纵面位于 R=6007.34,T=241.47,E=4.85 的竖曲线内,右交角 45 度,
4、 桥梁基础均为钻孔桩基础。 本施工方案选择 K5+277.2 张家湾中桥 2#墩 4#桩作为本试桩对象 . 2、方案目的 (1) 对设计地质进行验证,取得详细地质参数; (2) 研究适合本段工程地层特点的钻孔设备及各种设备在相应地层施工工 效; (3) 对已有的护壁技术进行验证,得到相应护壁技术参数; (4) 确定适合于本段工程地层条件的清孔方法; (5) 研究钢筋笼保护层措施的可靠性和下设的最优方法; (6) 验证钻孔桩混凝土的浇筑方式、工艺的合理性; (7) 检验施工准备工作的周密性、严谨性。 3、施工便道布置 试验区内根据地形条件和各阶段的施工项目修建顶宽4.5m 的临时施工道 路,满足
5、场内交通的需要。 4、施工供电布置 本桥施工现场用电由搅拌站内配电室接至桥梁施工现场,满足施工用电需 要。用电线路采用电线架空直引至现场,场内设配电箱, 按用电管理规定进行接 电管理。 - 3 - 5、施工供水布置 桥梁施工现场利用旁边溪河水, 可满足施工要求 6、钢筋加工厂布置 桥梁施工所用主要材料由项目经理部按有关规定统采购并运送至施工现场。 混凝土由拌和站统一拌制, 混凝土运输由自卸汽车运送至施工现场。钢材:在桥 梁施工现场设钢筋加工场,就地加工。 7、泥浆池制备 施工前本着节约、 方便施工的原则确定泥浆池位置,一般可根据使用的泥浆 泵的功率依照相邻墩的桩基共用一座泥浆池的原则来确定泥浆
6、池位置,泥浆池大 小本桥采用统一尺寸4m 3m 2m 。 开挖以前先挖探沟, 经有关人员确认泥浆池位置无地下管线。泥浆池可按照 1:0.75 放坡,开挖完成后应立即按照要求设置1.5m 高的钢管栅栏围护并在醒 目位置悬挂标识牌、 警示牌等。泥浆池造浆前其底部及四周使用厚塑料布进行衬 护。 现场泥浆制备完成后应立即报现场工程师验收,泥浆各项指标合格后方可使 用。 8、 污水与废弃物处理系统 钻孔出渣、废弃的浆液不得在施工现场就地排放,采用自载汽车运至指定弃 渣场。 二、资源配置 2.1 人力资源配置 根据本段桩基的地层情况、工程量及总体工期安排,施工人员配置按照1 台冲击钻机机组、 1 个混凝土
7、浇筑队、 1 个钢筋加工队、 1 个辅助作业队和1 个 后勤组,三班作业的工作方式进行考虑。 辅助作业队主要包括电工、 供水等人员,后勤组主要包括现场值班技术人员、 安质人员、内业技术人员、物资材料人员、修配、食堂、车队人员等。本段桩基 试验总计需要各类施工人员24 人,详见表 2.1.1 。 表 2.1.1 施工人员计划表 - 4 - 序 号 工种或岗 位 数 量 说明 1 钻工4 钻孔 2 钢 筋 工4 钢筋加工作业 3 混凝土工4 混凝土灌注 4 修 理 工2 机修加工 5 司机2 混凝土运输、起重设备等 6 测量人员4 现场放样 7 技术人员1 现场值班、统计、质检 8 专职安全1 现
8、场安全 9 管理人员2 项目经理等后勤人员及管理人员 合计24 2.2 主要施工机械设备 主要施工机械设备表2.2.1 。 表 2.2.1 主要施工机械设备表 设备名称型号规格单位数量进场时间 冲击钻机Y280S-6 台套1 2011年 10月 30日 汽车起重机25t 辆1 2011年 10月 30日 电 焊 机交流 30kVA 台2 2011年 10月 30日 装载机ZL50C 台2 2011年 10月 30日 挖掘机DH225LC-7 台1 2011年 10月 30日 钢筋对焊机UN1-150 台1 2011年 10月 30日 钢筋切断机GQ40 台1 2011年 10月 30日 钢筋弯
9、曲机GW40A 台1 2011年 10月 30日 钢筋调直机GT-12 台1 2011年 10月 30日 水泵7.5KW 台2 2011年 10月 30日 柴油发电机120KW 台1 2011年 10月 30日 - 5 - 三、现场钻孔 3.1 施工准备 在三通一平的基础上, 钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设 护筒;泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。 3.2 施工工艺流程 场地平整钻孔平台搭设置障 碍设置 钻机就位 钻孔作业 一次清孔 安装钢筋笼 水下砼灌注 成桩 桩位放样 检测、记录 测孔深及沉 碴厚度 砼试件制作 钻机拼装 泥浆制备 净化泥浆拌制 钢筋笼制作 水
10、下砼制备 漏斗、导管安装 二次清孔 - 6 - 3.3 钻孔场地准备 用挖机将基坑内淤泥清除后将桩基工作面开挖、平整。平整压实后的场地标 高控制在 0.5m 左右。 3.4 测量放样 根据设计所提供的控制点, 采用全站仪现场布置控制网并复核。依据桩基中 心轴线坐标值,用坐标法放样桩基中心线、桩基中心点等,并打入标桩,中心线 的放样误差应控制在2cm范围内。在距桩中心一定距离的稳定基础上设置十字形 控制桩,便于校核,桩上标明桩号。测量放样成果经监理复核后使用。 本工程的测量仪器有:全站仪1 台,水准仪 1 台,50米卷尺 1 把。 3.5 埋设护筒 钢护筒在加工场里制作,护筒采用47mm 厚钢板
11、制作,为增加刚度防止变 形,在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒内径大于桩直径20 40cm ,护筒长度为 2.0 4.0m,用汽车运输至现钻孔护筒场进行埋设安装。使用 水准仪将高程引到护筒上, 并做红漆标记。 护筒的底部埋置在地下水位或河床以 下 1.5m,护筒顶部高出地面50cm ,且高出施工水位或地下水位1.5 2.0m。护 筒周围夯填粘土,防止漏水。护筒平面位置偏差不得大于5cm 。开钻前放水浸泡 24 小时。 3.6 泥浆制作 1、泥浆池的设置 本工程设泥浆沉淀池和循环池各一处。泥浆池宽4m ,长 3m ,沉淀池宽 14m , 长 16m ,深度均为 2m 。 2、泥浆配制
12、 本工程泥浆采用粘土造浆。造浆用的粘土塑性指数应大于15,小于 0.05mm 的粘粒含量大于 50% ,制备的泥浆满足下述要求: 比重:粘土、岩层为1.0 1.25,软土、砂层为1.2 1.6 ; 粘度:粘土、岩层为1622s,软土、砂层为 1928s; 含砂率:小于 4% ; 胶体率:不小于95% ; - 7 - PH值:大于 6.5 ; 3.7 钻机就位 钻机就位前, 对钻孔作业面的各项准备工作进行检查,包括场地布置与钻机 座落处平整和加固, 主要机具的检查、 维修与安装, 配套设施的就位及水电供应 的接通等。 钻机安装就位后, 底座和顶端应平稳, 不得产生位移和沉陷。 顶部的起吊滑 轮缘
13、、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于20mm ,以 确保钻孔垂直度误差 1% 的要求。 3.8 钻进成孔 1、钻机开钻前,应检查各种机具,设备是否状态良好,泥浆制备是否充足, 以及水、电管路的畅通情况,确保正常。 2、正式钻进前,先启动泥浆泵,使之空转一段时间,待泥浆输入孔口一定 数量后方可正式钻进。 3、开始钻进时,控制进尺速度及钻压,采用“低压慢进”措施,待钻至护 筒下 1m 后,再以正常速度钻进。 4、钻孔作业必须连续进行,不得中断。因故必须停钻时,孔口必须加盖防 护,并且必须把钻头提出孔道,以防埋钻。 5、在钻孔过程中,必须绘制孔位处的地质剖面图,挂在钻台上,以供针
14、对 不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等参考。并且,经常注意土层 变化,在土层变化处均应捞取渣样,以判断土层,并记录表中,与设地地层作核 对。 6、钻过程中随时补充损耗、漏失的泥浆,保证钻孔中的泥浆浓度,且高出 地下水位至少 1.0m,防止发生坍孔、缩孔等质量事故。 7、当钻孔距设计标高 1.0m 时,注意控制钻进速度和深度,防止超钻,并核 实地质资料,判定是否进入要求的持力层。 当钻孔深度达到设计要求时, 对孔深、 孔径和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,进行清孔、灌筑混凝土。 8、钻孔的允许误差: 、平面位置:任何主向在50mm 内; 、孔径:不小于设计; - 8 - 、倾斜度
15、: 1/100 桩长; 、沉淀厚度:小于5cm (端承桩); 3.9 清孔 清孔必须达到两个要求: 第一是满足泥浆指标, 符合清孔后的要求; 第二是 保证灌注混凝土前,沉碴厚度符合有关规范规定。施工中进行两次清孔。 第一次清孔:当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直度采用 检孔器进行检查确认钻孔合格后,即可进行第一次清孔。 清孔应达到以下标准:孔内排出的泥浆手摸无23mm 颗粒,泥浆比重不大 于 1.1 ,含砂率小于 2% ,粘度 1720s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚 度:柱桩 5cm 、摩擦桩 20cm 。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。 第二次清孔: 由于安放钢筋笼
16、及导管准备浇注水下混凝土,这段时间的间隙 较长,孔底产生新碴,待安放钢筋笼及导管就序后,采用换浆法清孔,以达到置 换沉碴的目的。施工中勤摇动导管, 改变导管在孔底的位置, 保证沉碴置换彻底。 待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求,且复测孔底沉碴厚度在设计范围以内 后,清孔完成,立即进行水下混凝土灌注。 四、钢筋笼制作及吊放 4.1 钢筋骨架制作 钢筋笼加工在钻孔作业面附近的钢筋制作场内分两段进行,每段长度9 米, 用钻机副机吊入孔内。钢筋笼接长采用电焊机现场焊接。 单节钢筋笼采用四点平吊法起吊, 钢筋笼升到空中平稳后, 尾部的副锡松绳, 钢筋笼在空中慢慢完成, 由水平到竖直的转身。 吊起前先用
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