抗滑桩施工方案
抗滑桩施工方案
人工挖孔灌注桩的施工工序如下:
场地整平→放线、定桩位→砌筑井圈→挖第一节桩孔土方→支模浇注第一节砼护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、提土设备、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁,校核桩孔垂直度和桩孔尺寸→拆上节模板、支第二节模板,浇注第二节砼→重复第二节挖土,支模、浇注砼护壁工序,循环作业直至设计深度→清理虚土,排除积水,检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→灌注桩身砼。
图2 抗滑桩施工工艺框图
1 施工准备
施工测量
⑴、由于本工程地处山区,地形复杂,云雾多,地面植被丰富,桩位放样、复测比较困难。测量放样时应采用一种方法测量,多种方法复核,保证桩位准确无误。
⑵、正确地利用CAD 技术,精确读取每个桩位的坐标,量取各桩位之间的相对距离,为施工放样、复核提供便捷。
场地清理
⑴、本工程范围内覆盖层支离破碎,整体性差,尤其是在雨季,容易失稳,给桩孔开挖造成一定难度和安全威胁。施工前应详细考察施工场地周围地质状况,正确处理危险源,保障施工安全。
⑵、施工前首先按照图纸设计要求,在滑坡体边界处修筑环形截水沟一道,截水沟为矩形沟,过水截面积为40cm ×60cm ,M7.5浆砌片石厚度为30cm 。抗滑桩施工前还应做好场地周围的排水设施。
准备工作
⑴、施工测量,根据桥位测量定出桩位,平整场地。开挖前,桩基周围的一切不安全因素必须清除,平整场地要因地制宜,要在桩孔四周做好临边防护措施及警示标志。桩孔用钢筋做栏杆,挂安全网封闭,只留一处出渣通道。
⑵、抗滑桩施工前,在滑坡体上部、中部及下部各设3个沉降观测点,下部设3个沉降观测点,观测频率为每天一次,如遇雨天,则在天晴后观测,观测数据收集整理,以供分析施工时的滑坡体变动。沉降观测点布置见下图:
图3 沉降观测点布置图
⑵、为防止雨水侵入桩孔,应在孔口上搭设防雨棚,防雨棚的高度大约2m 左右,以利于人员作业,并注意出土道路的走向,弃土地点应离孔边至少5m 以外,出土达到一定数量或影响施工作业时,应及时组织人力机械进行及时清运。
⑶、根据需要和可能,采用人力绞车或电动卷扬机提升设备,安装提升设备时,首先要考虑到作业情况,即对施工作业是否方便灵活,机具是否拆装容易,还应注意到吊斗容量与起重能力的适应,起重安全系数应大于3。挂钩要求牢固,摘挂容易又有保护措施,人员上下应系安全绳。
2 桩孔开挖
井圈
为防止桩孔周围土石滚入孔内造成安全事故,也为了防止地表水流入桩孔,
同时考虑将井圈作为绞盘(孔内出碴使用)的支承平台,需在挖孔前修筑井圈。井圈采用钢筋混凝土浇筑,井圈顶高出地面40cm ,在井口向外设置反坡,砼宽60cm ,在井圈内布置4根Φ22环形水平钢筋,φ14@20竖筋,Φ22@25箍筋。详细钢筋布置图见抗滑桩钢筋布置图。在第一节井圈的上口作桩位“十”字控制点,该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm 。
桩孔开挖
⑴、挖掘工具采用3m 3/min左右的空压机作动力带动风镐掘土(一台空压机可带动4个风镐,可供3个井孔同时作业),遇到岩石,人工挖掘困难时,采用松动爆破或预裂爆破,爆破后形成鸡窝状,周边岩石采用人工修凿。爆破施工时使用手持式风钻钻爆破孔,炮眼深度为1.0m ~1.5m ,装药前在桩孔中心掏槽捣眼,通过增加临空面来提高爆破效果(挖孔爆破具体见爆破施工专项方案)。
⑵、桩孔开挖断面按图纸设计要求,A 型抗滑桩土层段实际开挖净空为2.1m ×2.6m ,岩层段实际开挖净空为1.9m ×2.4m ;B 型抗滑桩土层段实际开挖净空为
2.6×3.1,岩层段实际开挖净空为2.4×2.9。
⑶、出渣在孔口设立固定井字架,制作吊桶,采用人孔绞车或电动卷扬机提取土渣,孔口设置安全木板井盖。碴提至地面后用手推车运出5m 外弃渣倾倒。交接班时,必须验收本班开挖质量,合格后,方可进行交接或进行下道工序。
⑷、孔内通风:爆破后不论孔深多大应向孔内送风,通风时间不低于15分钟,且待排出有毒气体后,施工人员方可进行孔内作业;当孔深超过6m 时,应鼓风机向井下送风,风量不宜小于25L/s,确保底部有新鲜空气,并统一信号联络,确保底部工作安全,此项工作由专人在孔口监视;每次下井前对孔内气体进行检查(可放动物测试),防止有毒气体中毒和缺氧情况发生。
⑸孔内采光:每孔内设置一只安全灯,采用行灯变压器,其输出电压12V ,功率100W ,所用电线、电缆具有足够的强度和绝缘性能。挖掘工作暂停时孔口必须加盖并树立警示牌。
⑹、地下水及流砂处理
桩挖孔时,如地下水丰富、渗水或涌水量较大时,可根据情况分别采取以下措施:
① 、少量渗水可在桩孔内挖小集水坑,随挖土随用吊桶,将泥水一起吊出; ② 、大量渗水,可在桩孔内先挖较深集水井,设小型潜水泵将地下水排除桩孔外,随挖土随加深集水井;
③ 、涌水量很大时,如桩较密,可将一桩超前开挖,使附近地下水汇集于此桩孔内,用1~2台潜水泵将地下水抽出,起到深井降水的作用,将附近桩孔地下水位降低;
④ 、渗水量较大,井底地下水难以排干时,底部泥渣可用压缩空气清孔方法清孔。
⑤ 、桩孔内排水时,注意周围地下水位变化,否则由于土壤固结、地面下沉会给周围设施带来危害。
⑥ 、当挖孔时遇到流砂层,一般可在井孔内设置1~2m ,厚4mm 钢套护筒,直径略小于砼护壁内径,利用砼支护作支点,用小型油压千斤顶将护筒逐渐压入土中,阻挡流砂,钢套筒可一个接一个下沉,压入一段,开挖一段桩孔,直至穿过流砂层0.5~1.0m ,再转入正常挖土和设砼支护。浇注砼时,至该段,随浇砼随将钢护筒(上设置吊环)吊出,也可不吊出。
护壁
⑴、抗滑桩护壁按设计图纸进行施工,护壁采用变截面形式,土层段护壁上端护壁厚度为30cm ,下端为20cm ,岩层段护壁上端护壁厚度20cm ,下端护壁厚度为10cm 。土层段护壁内设置φ14@20竖筋,φ14@20环形横向筋,岩层段护壁内设置φ14@20竖筋,φ14@25环形横向筋。抗滑桩上部粘土回填段施工时护壁形式和抗滑桩土层段护壁相同。
⑵、护壁模板分为四块或六块制作(依据桩径的大小),以方便施工。每节模板长105cm 。
⑶、护壁每开挖1m 浇注一次,如此循环至基础满足设计要求为止。
⑷、对于方孔桩的护壁模板,需要设置对向支撑,以保证在浇注砼时,模板不变形。
⑸、每次浇注护壁砼后,都要拉线检查内径,若有砼侵占内空,必须凿出突
出砼部分。
⑹、护壁砼为C25,为加快挖孔桩施工进度,可在护壁砼中加入水泥用量1%~2%的早强剂,对地下水较多的地层,还可加入速凝剂。每节挖土完毕后立即立模浇筑,浇筑采用吊桶运输,人工撮料入仓,钢钎捣实,混凝土坍落度控制在8~10cm 范围内。混凝土浇筑完毕24h 后,或强度达到1 Mpa时方可拆模,每节护壁均应在当日连续施工完毕。拆模后发现护壁有蜂窝、露水现象时,应及时用高标号水泥砂浆进行修补。
⑺、护壁搭接时先进行凿毛处理,下节护壁砼灌注时,在接头处加强振捣,以确保接头连接质量,增强整体性和封水性能。
⑻、每节护壁做好后,必须在孔口用“十”字线对中,然后由孔中心吊线检查该节护壁的尺寸和垂直度,如不满足要求随即进行修整,确保同一水平上的护壁任意尺寸的极差不得大于30mm 。
⑼、在渗水量较大区域的护壁上设置导水管,将渗水先导入孔内集水井内集中排除孔外,当浇注砼时,将其堵塞。
清孔
挖孔达到设计深度后,应进行孔底检查,嵌入岩面深度应符合设计要求。孔底无松碴,杂物等。孔径必须不小于设计要求,中线垂直度必须符合规范要求。成孔经自检合格后报请监理工程师进行验收,合格后方可进入下一道工序。
终孔后在孔底用10cm 厚C25砼封底。
表1 挖孔成孔质量标准
钢筋笼制作与安装
钢筋笼制作
钢筋笼在钢筋加工厂加工成半成品,运输至现场绑扎安装。钢筋笼绑扎施工采取孔口搭设脚手架方法施工。在脚手架上部焊接一个加大直径的加强圈钢筋,在上面按设计图纸中主筋间距做好刻度,为钢筋笼绑扎作导向和固定作用。井口上铺盖一木板,其上固定一个做好主筋间距刻度的加强圈钢筋,并保证与脚手架上方加强箍筋圈同轴线,刻度对齐。钢筋绑扎时,先在最下层加强圈钢筋上按刻度对称焊接4根主筋,之后用钢丝绳连接加强圈上两吊点后吊于10T 手拉葫芦上。然后焊接其余加强圈和主筋,最后绑扎盘圆钢筋和焊接定位钢筋。钢筋笼绑扎完毕后,经自检合格后报监理验收,验收合格后下放。钢筋笼分节下放时,下节钢筋笼主筋直接与上节钢筋笼主筋进行连接,钢筋笼接头处满足钢筋施工规范,然后按照同样的方法进行绑扎制作,并保证钢筋保护层厚度为5cm 。
钢筋笼下放安装
钢筋笼采用两个10T 手拉葫芦下放。手拉葫芦用钢丝绳系与脚手架上方的型钢上。钢筋笼每层加强箍筋圈上设四吊点,手拉葫芦通过钢丝绳吊住加强箍筋圈四吊点,然后进行下放,每层钢筋笼加强箍筋圈下放至井口处时,用槽钢穿过加强箍筋圈下方,把钢筋笼固定于井圈上,然后钢丝绳移至上层加强箍筋圈的吊点处,然后拿掉槽钢下放钢筋笼,如此循环,直至钢筋笼下放到位。
混凝土灌注
⑴、桩孔内无积水采用一般混凝土浇筑方式。
⑵、挖孔桩桩基砼采用搅拌站集中拌和,用砼拖泵输送至井口。用导管接入孔内浇注,将出料口高度控制在0.8米以内,砼用插入式振捣器人工下井振捣,每层浇注砼厚度控制在0.5米内,每根桩身砼均一次性连续浇灌,不留施工缝。为料避免向下输送砼容易堵管的情况,在孔口设砼截止阀,在
停止输送砼时及时关闭截止阀。
⑶、施工所用的混凝土要根据规程要求质量标准进行塌落度测试,同时每根桩在灌注过程中,应按要求制作试块,试块分为3、7、28天龄期试验。桩基混凝土注筑完毕后,12h 后覆盖并洒水养护,待混凝土强度达到设计强度后,凿除桩头,监理工程师认可的桩基检测单位,进行桩身质量检测。各项指标均应满足《公路工程质量检验评定标准》。
⑷、若孔内有水,无法排干时,则采用水下砼灌注方式。