海上大型钻孔灌注桩施工工艺分析
- 格式:doc
- 大小:27.00 KB
- 文档页数:6
港口码头施工工法实现有效的海运与物流服务港口码头是现代海运与物流服务的重要枢纽,承担着货物装卸、集散、保管和转运的重要功能。
港口码头的施工工法直接关系到港口的运营效率和服务质量。
本文将探讨港口码头施工的几种常见工法,以实现有效的海运与物流服务。
一、深水码头施工工法深水码头是适应大型船舶靠泊需求的重要设施,其施工工法主要包括桩基础施工、浮筒吊装和桥梁结构的建设。
1. 桩基础施工桩基础是深水码头的重要支撑结构,常见的施工工法包括钻孔灌注桩和海上钢管桩。
钻孔灌注桩采用大型钻机进行钻孔,并在孔洞内注入混凝土,形成坚固的基础。
海上钢管桩则需要使用大型起重设备将钢管定位于海底,并进行固定。
2. 浮筒吊装深水码头常常需要使用大型浮筒进行装卸作业,浮筒的吊装工法十分关键。
通常使用起重机将浮筒吊装到合适的位置,并进行固定,确保其稳定性和安全性。
3. 桥梁结构建设为了实现码头与陆地之间的连接和货物的顺畅流通,桥梁结构的建设尤为重要。
常见的桥梁结构工法包括悬索桥和斜拉桥。
这些桥梁需要经过精确的设计和施工,确保其承载能力和稳定性。
二、浅水码头施工工法浅水码头施工相对较为简单,主要包括填海、疏浚和码头建设。
1. 填海填海是浅水码头施工的首要工作,通过向海域中注入大量的泥沙和填料,逐渐扩展陆地面积。
填海工法需要综合考虑水流、水深等因素,确保填土能够稳定且不会对环境造成负面影响。
2. 疏浚浅水码头常需要进行疏浚工作,以确保船只的通航深度。
常用的疏浚工法包括机械疏浚和水力疏浚。
机械疏浚通过使用挖掘机等设备将海底的泥沙、杂物等物质清除,水力疏浚则是通过水流的力量将底泥推向其他区域。
3. 码头建设码头的建设工法主要包括填筑和混凝土浇筑。
填筑工法需要确保填料的紧密程度和稳定性,以确保码头的承重能力。
混凝土浇筑则需要经过仔细的施工计划和技术手段,以确保浇筑质量达到要求。
三、自动化码头工法为了提高港口码头的运营效率和服务质量,自动化码头工法得到了广泛应用。
谈谈钻孔灌注桩施工工艺要点及质量控制1. 引言在各类大型及高层建设项目中,不可避免地需要应用到桩基础。
目前在各类桩基工程中,灌注桩以其施工难度低、工序简洁和施工周期短等优点,得到了越来越广泛的应用。
但是由于桩基工程的隐蔽性,特别是对于城市建筑物密集地区的高层和重型建(构)筑物,地质环境条件复杂,施工限制、约束因素较多,灌注桩施工的要点控制和质量监督就成工程的重中之重。
灌注桩施工要点及质量控制的最终目的就是判定桩砼质量,因此把握控制从成孔到成桩的各道工序是保证成桩质量的关键所在。
灌注桩施工中钻孔灌注桩是最为普遍采用的一种,其对各类地质环境的适应性较好,下面仅就其施工质量要点及控制问题展开分析论述。
2. 灌注桩施工工艺及关键施工节点完整的钻孔灌注桩(下称灌注桩)桩基工程施工如图1所示,主要施工控制点包括施工前准备、钻机就位、泥浆调制、钻清孔、钢筋笼制作安装和砼灌注等。
2.1 施工前期准备桩基工程开工前应详细清查场地地下管网,并对地下障碍物进行清除,夯实回填土。
进行桩位点放样时,應设置导线网,将导线点作为桩位点放样的基准点,同时设置保护桩确保桩位点的精度要求。
“工欲善其事,必先利其器”,施工机具的选择对于施工进展的效率和施工质量有很大的影响,灌注桩施工质量控制的首要条件就是选择合适的施工机具。
以泥浆循环回转钻进成孔为例,对于不同桩径要求,差别较大的地质条件而言,所使用的成孔机具有很大的不同。
具体来说有,钻杆选择则不宜采用过细的钻杆,钻头直径必须保证桩的设计直径。
另外,根据桩基础混凝土的方量安排布置成桩用的机械设备。
2.2 钻机就位的控制为保证钻孔过程中设备自身不发生移位,防止设备的不均匀沉陷,在灌注桩施工前应对设备安装位置进行地基平整夯实处理,确保钻具基座稳固和机架安装平直,必要情况下搭设工作平台。
灌注桩施工间隙小、节奏快,工程实践中钻机安装容易马虎,常常发生因机具安装不稳固,而导致在钻孔发生倾斜。
2.3 泥浆配制众多的桩基工程实践表明泥浆质量的好坏对施工质量有着举足轻重的作用。
水上钻孔灌注桩施工工艺水上钻孔灌注桩是一种常用的地基处理方法,广泛应用于桥梁、码头等水上项目的基础建设中。
其施工工艺涉及多个环节,包括前期准备、钻孔、灌注、振捣和固化等步骤。
本文将详细介绍水上钻孔灌注桩的施工工艺。
一、前期准备1.1 项目准备在进行水上钻孔灌注桩施工前,必须进行充分的项目准备工作。
包括制定详细的施工方案,确定施工周期和工艺流程,安排施工人员和设备的调配,并进行必要的勘察和测试工作。
1.2 材料准备水上钻孔灌注桩施工所需的主要材料包括水泥、砂石、钢筋等。
在施工前,要对这些材料进行检查和验收,确保其质量符合要求,并进行相应的计量和储存工作。
1.3 施工现场准备施工现场的准备工作主要包括搭建施工平台和围护结构,清理施工区域,确保施工现场的平整和清洁,以及设置必要的安全警示标志和防护设施。
二、钻孔2.1 钻孔设备准备水上钻孔灌注桩的施工需要使用专用的钻孔设备,包括浮动式钻机、沉管钻机等。
在施工前,要对这些设备进行检查和保养,确保其正常运行。
2.2 钻孔过程钻孔过程中需要根据设计要求进行孔径和孔深的控制。
在钻孔过程中要注意保持孔壁的稳定,避免塌方和倾斜。
同时,还要进行岩土层的采样和测试工作,以便了解地层情况和选择灌注材料。
三、灌注3.1 灌注设备准备水上钻孔灌注桩的灌注过程需要使用混凝土搅拌车、抽注泵等设备。
在施工前,要对这些设备进行检查和保养,确保其正常运行。
3.2 灌注过程灌注过程中需要根据设计要求进行混凝土配比和浇注,以保证灌注桩的强度和稳定性。
同时,还要注意灌注速度和均匀度,避免发生冷接缝和孔口变形。
四、振捣在灌注完成后,需要进行振捣工作,以排除混凝土中的空气和水泡,并提高桩体的密实度和强度。
振捣设备通常使用振动棒或振动器进行。
五、固化灌注完成并振捣后,需要进行养护工作,以确保混凝土的正常固化和硬化。
养护时间通常为7天以上,具体时间根据地方气候和材料类型而定。
六、施工安全在水上钻孔灌注桩施工过程中,必须严格遵守相关的施工安全规范和操作规程,确保施工人员的生命安全和施工设备的正常运行。
超长、超大直径钻孔灌注桩施工工法一、前言钻孔灌注桩是桥梁建设上常用的一种深基础形式。
近年来我国桥梁事业发展迅速,新建桥梁的跨径越来越大、结构越来越复杂,钻孔灌注桩的长度也就越来越长、直径也就越来越大。
中港第二航务工程局承建的苏通大桥C1标主4号墩由131根钻孔灌注桩组成,桩长均为120m,桩径2.5~2。
85m,为目前世界上最大的桥梁群桩基础。
为了促进该施工方法在我国类似桥梁工程项目中推广使用,根据苏通大桥施工经验与实践,特编制该工法。
该工法内容主要包括钻孔平台搭设、钻孔桩成孔工艺(钻机选型、泥浆的选用配置、成孔参数的选择)以及成桩工艺(水下砼的配制及浇注工艺),其中钻孔平台搭设工艺曾获2004年武汉市职工创新一等奖。
二、工法特点1、采用结构护筒直接作为钻孔平台的承重结构.2、采用了振动锤以及移动式导向架打设钢护筒.3、钻孔处多为粉沙、细沙、中粗沙及沙砾层等易坍孔地层,施工选用了大功率钻机成孔、优质PHP护壁泥浆。
4、钢筋笼采用镦粗直螺纹接头,并于后场同槽预制,采用大型浮吊大节段吊装。
5、桩基采用桩底后压浆技术。
三、使用范围适用于采用钻孔灌注桩(地质以砂层为主)为基础的特大桥桩基施工。
四、工艺原理钻孔桩施工工法主要分两部分:其一主要说明钻孔平台的搭设工法,其二介绍钻孔灌注桩的成孔、成桩以及桩底后压浆工艺。
五、施工工艺(一)、工艺流程1、传统钢管桩施工平台搭设工艺流程图5。
1 传统钢管桩施工平台搭设工艺流程2、采用钢护筒作为承重结构的钻孔平台搭设工艺流程图5。
2 采用钢护筒作为承重结构的钻孔平台搭设工艺流程3、钻孔灌注桩施工工艺流程图5。
3 钻孔桩施工流程图4、桩底后压浆流程图5.4 桩底后压浆施工流程图(二)、施工要点1、传统钢管桩施工平台搭设施工要点①钢管桩施工a、钢管桩制作、运输钢管桩均按设计规格拼装成整桩,按沉放顺序分批加工制作,出厂检验合格后,用驳船运输至施工现场.b、钢管桩沉设钢管桩沉设定位采用测量定位。
钻孔灌注桩施工工艺及注意事项钻孔桩基础施工简便、操作易掌握、设备投入一般不是很大,因而,无论在铁路、公路、水利水电等大型建设,还是在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛应用。
钻孔桩是在泥浆护壁条件下,利用机械钻进形成桩孔,采用导管法灌注水下混凝土的施工方法。
钻孔、灌注混凝土都是在水下进行,工程质量只能通过科学的过程控制和完工后的仪器检测来确认.因而,对作业人员的操作熟练程度、工艺水平都有较高的要求.如何有效地避免钻孔过程中出现钻头掉落和灌注水下混凝土过程中发生断桩等现象,杜绝混凝土夹碴、不均匀的质量弊病,发生施工质量问题后如何恰如其分地处理以保证整个工程的质量是工程界一直在研究而又未能彻底解决的问题,因此要正确掌握钻孔灌注桩施工工艺。
施工工艺一、准备工作(一)场地平整施工前用推土机平整场地,消除杂物,并夯填细土,以防钻机在钻进过程中发生不均匀沉降,同时对施工用水、泥浆池位置做统一的安排。
桥涵的桩基由测量工程师编写测量放样方案,并经监理工程师认可,实地放样与监理工程师复检后,开始埋设护筒。
(二)材料机械准备合理安排施工进度计划,准备充足的合格原材料,调试设备,确保机械性能良好.(三)试验目的1.检验砼的配合比、坍落度、强度、和易性及凝固时间等指标是否满足施工要求.2.检验施工设备人员及选定的施工工艺是否满足要求。
3。
检验钻进速度、提钻速度等是否满足要求。
4。
检验泥浆的各项指标是否满足要求。
5。
确定最佳灌注时间、灌注速度和安放钢筋笼工序结合的时间.二、施工工艺(一)工艺流程测量放样→设置护桩→埋设钢护筒→钻孔→成孔检测→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→灌筑砼→破桩头→成品检测。
以上所有流程须经监理全过程监控。
(二)施工方法及施工要点1、测量放样及埋设桩位(1)施工前先修便道,使施工机具顺利进出,能保证钻机在施工中平稳。
然后根据设计提供的导线点(经导线复测闭合后)及水准点用全站仪和水准仪定位,桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于±15cm,成排成列放样,放样后用钢尺校核。
钻孔灌注桩施工技术分析钻孔灌注桩是一种常用的基础工程技术,广泛应用于建筑、桥梁、水利工程等领域。
钻孔灌注桩施工技术的好坏直接影响到工程的质量和安全,因此对于钻孔灌注桩的施工技术进行分析和研究具有重要意义。
本文将从材料选用、施工工艺和质量控制等方面对钻孔灌注桩的施工技术进行分析和探讨。
一、材料选用1. 水泥:水泥是钻孔灌注桩中的主要材料,一般选用普通水泥。
水泥的质量直接关系到桩的强度和抗渗性能,因此在选用水泥时应选择质量可靠、符合标准的产品。
2. 砂石:选用合适的砂石是保证桩体密实性和抗压能力的关键。
砂石颗粒应均匀,不含有超过规定粒径的颗粒,且应保持一定的湿度。
3. 搅拌水:搅拌水应选用清洁、无杂质的自来水,且要注意水泥的用水量和稳定性。
4. 钢筋:钻孔灌注桩中的钢筋是起到加固和增强桩体抗压能力的重要材料。
在选用钢筋时要符合设计要求,并且应具有良好的延展性和抗腐蚀性。
二、施工工艺1. 钻孔施工:首先进行钻孔工程,根据设计要求选择合适的钻孔机具进行作业。
在施工现场应做好安全防护措施,保证作业人员的安全。
2. 灌注混凝土:在进行混凝土灌注时,应注意混凝土的配合比例和搅拌均匀性。
在灌注过程中要控制混凝土的流动性,使混凝土均匀填充整个孔内。
3. 钢筋安装:在混凝土灌注后需要立即进行钢筋的布置和安装。
钢筋应符合设计要求,并要求做好连接的处理,以保证桩体的整体性。
4. 抽管:在混凝土灌注完成后,要及时进行管壁抽取处理,防止管道被混凝土封堵。
5. 桩顶整平:在桩顶出口部位进行整平处理,以保证桩顶符合设计高程和平整度要求。
三、质量控制1. 检测方法:采用合适的检测手段对钻孔灌注桩进行检测,如超声波检测、静载试验等,以验证桩体的质量和抗压性能。
2. 质量管理:在施工过程中要进行严格的质量管理,确保每个施工环节符合设计要求和施工规范,如水泥的用量、混凝土的配合比例、灌注工艺等。
3. 桩身质量:要对每根钻孔灌注桩进行质量验收,验证桩身的密实性和抗压能力,确保每根桩的质量合格。
福州至平潭铁路新建工程FPZQ-4标钻孔桩施工方案编制:复核:审批:中铁十三局集团福平铁路项目部一分部二0一三年十一月十三日目录1.工程概况 (3)1.1桥址概况 (3)1.2工程地质条件 (3)1.3水文特征 (3)1.4不良地质情况 (3)1.5桥梁结构 (3)1.6适用范围 (4)2.主要应用标准和规范 (4)3.主要施工工艺 (4)3.1施工准备 (4)3.1.1技术资料准备 (4)3.1.2场地的布置 (4)3.1.3人员准备 (5)3.1.4机具准备 (6)3.1.5材料准备 (6)3.2施工工艺流程图 (6)3.3主要施工方法 (7)3.3.1孔桩钻进 (7)3.3.1.1测量放样 (7)3.3.1.2护筒制作、埋设 (7)3.3.1.3泥浆池布置及制备 (8)3.3.1.4钻孔 (9)3.3.1.5清孔 (10)3.3.1.6钻孔桩事故的预防和处理 (10)3.3.1.7验收 (11)3.3.2钢筋笼制作、安装 (11)3.3.2.1钢筋笼制作 (11)3.3.2.1钢筋骨架的安装 (12)3.3.3灌注混凝土 (12)3.3.4桩基检测、验收 (16)3.3.5钻孔灌注桩施工中常见质量通病的预防措施 (16)3.3.5.1主要风险 (16)4.施工质量、安全措施 (17)4.1 施工质量保证措施 (17)4.1.1.质量管理机构 (17)4.1.2质量制度制定 (20)4.1.3原材料、半成品质量控制 (21)4.1.4施工过程质量控制 (22)4.1.5工程质量资料 (22)4.1.6质量目标及创优计划 (23)5.确保工程安全的措施 (23)5.1安全管理机构 (24)5.1.1建立安全管理组织机构 (24)5.2安全保证措施 (26)5.2.1安全组织措施 (26)5.2.2安全技术措施 (26)6.施工环保、水保措施 (27)6.1施工环保、水土保持目标 (27)6.2 施工环保、水土保持管理体系 (27)6.2.1施工环保、水土保持管理组织机构 (27)6.2.2施工环保、水土保持管理检查制度 (29)6.3施工环保、水土保持措施 (29)6.3.1环境保护措施 (29)6.3.2水土保持措施 (30)7.应急预案 (31)7.1应急预案启动的条件和程序 (31)7.1.1启动条件 (31)7.1.2启动程序 (31)7.1.3事故处理程序 (31)7.1.4抢险(救援)程序 (31)7.1.5 应急响应(预防措施) (32)7.1.6总结、事后处理 (33)钻孔桩施工方案1.工程概况1.1桥址概况本桥位于平潭县大练乡渔限村,穿越山谷,右侧为东海,毗邻海坛海峡,起讫里程为DK70+654.7~DK71+476.11,总长911.41m。
船闸及航道工程长螺旋钻孔压灌桩施工技术研究摘要:近年来,长螺旋钻孔压灌桩技术在我国数量众多工业与民用建筑工程中得到广泛应用。
文章结合船闸及航道工程项目实例深入地研究分析了长螺旋钻孔压灌桩技术施工工艺与施工方法在项目实施中的技术应用,并对长螺旋钻孔压灌桩常见问题与控制措施进行了研究分析,可供同类工程项目技术参考。
关键词:船闸及航道工程;长螺旋钻孔压灌桩;施工;常见问题;控制措施1.前言社会发展和科技不断断进步,对船闸及航道工程建设工作的开展提出了新的要求,其中桩基础处理技术的应用非常重要,对后期施工工作的开展有很大影响,施工单位需要加大对桩基础施工技术的关注度,改进桩基础施工技术的配套方案,提高方案的操作性,发挥桩基施工技术的作用。
2.工程概况曹娥江上浦船闸及航道工程位于浙江省绍兴市上虞区境内,为上虞与嵊州交界至大厍船闸曹娥江航段,位于曹娥江中下游的平原地带,上浦船闸所在区域目前为江心沙洲区域。
工程内容:新建船闸1座,航道疏浚28.889km,设置锚地3处;防洪补偿工程包括泄水闸1座、江心洲防护960m以及附属设施。
本工程灌注桩共1632根,其中钢筋砼灌注桩463根,素砼灌注桩1169根。
其中闸室、闸首、泄水闸以及部分引航道钢筋砼灌注桩和素砼桩计划采用长螺旋压灌桩工艺进行施工,共计1421 根,其中钢筋砼桩372根,素砼桩1049根。
本文重点对钢筋砼灌注桩的长螺旋钻孔压灌桩施工工艺进行研究分析。
3.施工工艺及方法根据地勘资料,经多方考察研究,本工程引入长螺旋压灌桩施工工艺。
3.1.1工艺优点1、无噪音、无振动、不扰民,夜间也可连续施工;2、无需使用泥浆护壁,不产生泥浆,施工非常环保;3、干作业施工,桩底沉渣极少;4、钻进速度快;5、钻进深度大,根据地层情况,最深可达到38米;6、成孔垂直度精高,最优达到1/300;7、不会产生塌孔现象,成孔质量高;8、对于超厚填土层、砂层、渗透系数大的粉砂粉土层、卵石层、富水透水层等疑难复杂地层具有非常良好的成孔效果,克服了旋挖钻机、正反循环泥浆护壁桩机在上述疑难地层中成孔遇到的坍孔、扩径、缩颈以及无法有效成孔的问题。
收稿日期))5作者简介刘启蛟(6)),男,山东齐河人,工程师。
海上大直径钻孔灌注桩施工探讨刘启蛟1,王颖川2(1.济南铁路局建管处,山东济南250001;2.铁道战备舟桥处,山东齐河251100)摘要:对青岛海湾大桥试桩专题中海上大直径钻孔桩的钻孔、海水泥浆应用、高性能混凝土灌注等施工工艺进行了探讨。
关键词:大直径钻孔桩;施工;海水泥浆;高性能混凝土中图分类号:U445.55文献标识码:BD iscu ssi on on the constructi on of sea l arge-d i am eter bored p ileLIU Q i-ji ao 1,W A NG Yi ng -chuan2(1.J inan Ra il w ay Co n s tru ctio n and M anag e m ent Offic e ,Shando ng J i nan 250001Ch i na;2.Ra il w ay R ead ines s Zh o uqi ao Office ,Shandon g Q i h e 251100C hina)Ab stract :The paper d iscussed so m e constructi on techno-l ogy i n clud i ng the drilli ng of sea large -d ia m eter bored p ile ,the app licati on of sea water sl u rr y ,the pou ri ng ofh i gh -perf or mance concr ete i n Qingdao Bay Bri dge testp ile p r ojec.tK ey word s :lar ge -d i a meter bor ed p ile ;c on str u ction ;sea water s l urr y ;h i gh-perf or m ance concrete1概述青岛海湾大桥位于胶州湾内湾中北部,是连接青岛、黄岛、红岛的跨海大桥工程,工程全长3514k m,海上段长度26175k m 。
钻孔灌注桩施工工艺论文摘要:钻孔灌注桩是一种常用的地基处理方式,具有承载力强、变形小等优点,广泛应用于建筑工程领域。
本文主要介绍了钻孔灌注桩的施工工艺,包括勘察设计、钻孔施工、灌注浆液、钢筋布置等环节。
通过分析工艺流程和注意事项,探讨了影响施工质量的主要因素,并提出了相应的解决办法。
此外,对于常见的问题及其处理方法进行了分析和总结。
本文旨在为钻孔灌注桩施工提供一定的参考和指导。
1. 引言钻孔灌注桩作为一种常用的地基处理方式,其在各类土壤和地质条件下都有着广泛的应用。
其优点主要体现在承载力强、变形小、施工便捷等方面。
本文对钻孔灌注桩的施工工艺进行了详细的介绍和分析,以供相关从业人员参考。
2. 施工前的勘察设计在进行钻孔灌注桩施工之前,需要进行详细的勘察设计工作。
主要包括地质勘察、设计方案的制定等。
地质勘察是为了了解地下地质条件和土层的情况,以便合理选择施工工艺和材料。
设计方案的制定是根据勘察结果,结合工程要求和设计要求,确定施工方案和参数。
3. 钻孔施工钻孔施工是钻孔灌注桩的重要环节。
其施工过程包括预埋大直径钢管桩、钻孔、清孔等步骤。
预埋大直径钢管桩是为了增强桩身支撑能力,防止土体崩塌。
钻孔是将埋入土中的钢管桩延伸到预定的深度。
清孔是钻孔过程中产生的土屑清除出来,以便后续的灌注工作。
4. 灌注浆液灌注浆液是钻孔灌注桩中的关键环节之一。
其主要作用是填充钻孔中的空隙,提高桩体的强度和稳定性。
灌注过程需要控制浆液的稠度和流动性,保证其能够充分填充钻孔。
同时,需要注意浆液的配比和浆液的注入速度,以确保施工质量。
5. 钢筋布置钢筋布置是钻孔灌注桩中的重要工作之一。
钢筋的质量和布置对桩体的承载能力和稳定性有着直接影响。
合理的钢筋布置应根据设计要求进行,同时注意钢筋与周围土体的间隔和连接方式等。
在施工过程中,需要采取相应的措施保证钢筋的正确安装和定位。
6. 影响施工质量的主要因素及处理方法钻孔灌注桩的施工质量受到多个因素的影响,主要包括地质条件、浆液配比、施工参数等。
海上大型钻孔灌注桩施工工艺分析
摘要:海上大桥工程主通航孔钻孔桩直径大,桩长较长,海上施工条件差、施工难度高,海上超大型钻孔灌注桩施工较少。
本文作者针对实际施工的广东省南澳大桥工程特点和难点探索出一套切实可行的施工工艺,取得了理想的施工效果。
关键词:海上钻孔平台,减压钻进,直螺纹,预拼装,海工混凝土
1 概述
随着国民经济的不断发展,特别是交通行业的高速发展,钻孔灌注桩作为高层建筑、桥梁等结构的基础形式得到广泛应用。
随着高层建筑荷载及桥梁跨度的不断发展,对钻孔灌注桩承载力的要求越来越高,桩径和桩长不断增大[1,2]。
本文主要对于广东省南澳大桥大型钻孔灌注桩施工工艺进行探讨。
2 工程特点和难点
1)结构复杂、施工难度大、桩径达3.1m,同时具备大口径超深变径的特点;钢筋笼为内外双层结构,主筋数量多、主筋连接困难、制作要求高;混凝土设计对电通量和氯离子渗透系数有特殊要求。
2)施工条件差“施工区海况恶劣、风浪较大,对钢护筒施打定位精度影响较大;巨大的涨落潮差对成孔施工有一定影响;施工平台场地狭小,
泥浆循环系统布置困难;海水对钢筋有弱腐蚀作用,海水配置出的泥浆具有稳定性差、易沉淀的缺点。
3 施工方案优化和实施
3.1 施工平台和钢护筒设计
在施工条件恶劣的海上搭设施工平台、打设钢护筒不仅施工难度大、周期长,而且其精度要求难以保证,经方案比选,设计采取蜂窝状海上钻孔平台形式。
采用Φ800*12mm的钢管桩和桩基钢护筒共同受力组建钻孔平台基础,上部结构采用型钢焊接而成,表面铺设钢板、轨道等。
主墩施工钢平台平面尺寸为53.5×27m,首先采用打桩船施打钢管桩,海上钻孔平台在搭设过程中为钢护筒区域预留Φ3.1m钢护筒施打位置,平台搭设完成后以导向架为导向和定位采用龙门吊打入钢护筒,克服了海上钢护筒施打平面偏位大、垂直度不能保证的缺点。
3.2 成孔工艺
(1)选择设备
根据地层情况和钻孔深度,选配ZJD3500型钻机(扭矩120kN·m),钻头选用防斜梳齿钻头,并采取措施增加钻头的稳定性、刚度和耐磨性能,提高钻进效率。
钻杆设计采用双壁大通径高强度抗扭气举钻杆,Φ273mm,每节钻杆设4个剪力销。
钻杆扭矩达21t·m,大于钻机扭
矩75%,保证成孔顺利。
为有效保证钻孔垂直度、防止孔斜,同时提高钻进效率,采用加配重块“减压悬吊钻进”,在钻进成孔过程中使钻杆始终保持受拉状态。
根据地质条件和钻具性能确定配重块重量为10t。
(2) 泥浆配制方案,.
a)泥浆用水的选用为克服淡水运输对天气和海况的依赖、保证工程顺利进行,制定了直接抽取平台位置地下承压水、并与淡水勾兑成氯离子含量小于1100mg/L的泥浆用水的方案,试验证明可以满足钻孔施工对泥浆的要求;b)泥浆配置在钢护筒内自然造浆,出护筒后根据泥浆性能在砂质粘土层或粉细砂层中利用反循环人工造浆,同时加入纯碱对膨润土进行钠化改良。
纯碱具有充分分解膨润土、增加PH值、提供成孔所需的碱性环境,有效减少沉淀速度和沉渣厚度的作用。
根据经验和试验结果,在本工程中添加优质纯碱量为膨润土量的 1.8~4%较为合适,掺量较常规泥浆高。
每方泥浆配比;水:膨润土:纯碱=1000:80~100:2~3.6(kg)。
钻进过程中泥浆比重控制在1.10~1.25,具有一定的液柱压力,以达到平衡孔壁外围地层压力、稳定孔壁、满足反循环施工工艺的要求;粘度控制在18~25s,以满足钻进护壁和二次清孔的要求;PH值维持在8~9,使泥浆处于碱性状态、提高粘土的分散度;c)泥浆循环系统设计由于施工平台场地狭小、无法布置较长的多级沉淀池,故采用粗颗粒砂沉淀桶和旋流除渣器弥补循环系统的不足。
粗颗粒沉淀桶上设计4mm间隙的筛网,将大于
4mm的渣粒从泥浆中完全分离;过滤后的泥浆再通过旋流除渣器进行悬流处理,将5mm以下的砂砾分离出来。
通过沉淀桶和旋流除渣器后的泥浆比重可以降至1.15以下。
砂率减低至2~3%,效果极为明显。
(3)钢筋笼制作安装工艺
a)主筋连接工艺。
主筋连接形式有三种:焊接、挤压套筒连接和直螺纹连接。
由于本工程主筋直径大、数量较多、间距密,桩顶部又为内外双层钢筋笼,采用传统的焊接连接工艺显然无法完成,而挤压套筒连接工艺又存在耗时长、操作不便等缺点,故采取直螺纹连接工艺。
b) 卡板台座生产工艺。
钢筋笼在自重作用下即可产生较大的变形。
给钢筋笼制作带来很大的困难,而且直螺纹连接工艺对主筋间距和位置要求极为严格,为此专门设计卡板台座加工和堆放钢筋笼,有效消除钢筋笼的自重变形,同时有效控制主筋间距和位置,保证制作质量。
台座总长度36m,卡板根据加强筋间距每2m铺设一道,用经纬仪布设,保证两节钢筋笼在台座上对接预拼装。
卡板上根据主筋直径和间距布设限位以固定主筋,随后安装加强筋,最后安装其余主筋和螺旋筋。
c)预拼装技术。
为克服直螺纹连接工艺对主筋长度偏差和平面偏差的特殊要求,保证孔口对接顺利,故在钢筋笼制作时采取预拼装技术。
当第一节24m钢筋笼制作完成后直接将下节笼的上半节12m钢筋笼进行预拼装对接,该12m钢筋笼全部制作完成后再解除直螺纹连接;随后将第一节钢筋笼吊走并将12m钢筋笼吊至台座
端部完成第二节钢筋笼的制作。
解除预拼装前在每节钢筋笼上标出一根对位钢筋,确保孔口主筋能顺利对接。
d )固定架辅助孔口安装钢筋笼采用三点吊,用海上钻孔平台上安装的龙门吊起吊。
由于吊车微调能力差,上下节钢筋笼无法顺利实现准确对接,给施工带来较大困难,为此专门设计钢筋笼固定架予以克服。
固定架上均匀挂设4个20t手拉葫芦,用以悬挂已完成下放的钢筋笼,用手拉葫芦微调下节钢筋笼,使其与龙门吊吊住的上节钢筋笼的所有主筋完全对中,用固定架微调对接钢筋笼使孔口安装更为简便易行。
4 施工效果
由于合理设计选择钢筋笼制作、安装工艺,每根桩直螺纹连接下笼时间仅为10h左右,比采用挤压套筒连接缩短工期30h,保证钻孔桩按期完成施工任务,为后续工作打下坚实的基础。
通过实践有以下几点体会。
1)在海况条件复杂的海域进行钻孔桩施工时,操作平台以及钢护筒的设计应充分研究其使用功能和可操作性,应把海上钢护筒的定位作为一个重要的参数在平台设计时予以考虑,确保钻孔桩平面偏位符合规范要求。
2)海上钻孔桩成孔施工的关键在于泥浆性能,应根据实际情况比选确定最合理的泥浆配比方案以获得最好的泥浆护壁效果,并较好地克服天气和海况影响。
3)应确定合理高效的钢筋笼制作、连接工艺,克服海上施工平台狭小、运输不便的缺点,保证钻孔施工有序进行,确保进度目标。
本工程所采用的主筋直螺纹连接工艺、预拼装法卡板台座生产工艺可以作为海上超大型钻孔桩钢筋笼施
工的最佳工艺之一。
4)抗渗混凝土的设计是保证混凝土质量的关键,可以通过添加适量粉煤灰和矿粉来增加混凝土的密实度和耐久性,提高泵送性能,使之符合电通量和氯离子渗透系数指标。