桥梁灌注桩施工措施Word下载.docx

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7.1施工机械设备投入-18-

7.2、劳动力组织-19-

8、施工质量保证措施-19-

8.1、质量目标-19-

8.2、质量控制-19-

8.3、质量管理制度-21-

9、安全保证管理措施-22-

9.1、安全保证措施-22-

9.2、安全生产责任制-22-

9.3、安全检查-22-

9.4、安全教育-23-

10、环境保护及文明施工-23-

11、应急措施-24-

11.1、消防事故应急预案-24-

11.2、大型机械设备的应急预案-25-

11.3、乙炔瓶、氧气瓶应急预案-25-

11.4、触电应急预案-25-

 

1、工程概况

1.1、工程概述

----公路桥处于XX省XX盆地中北部,位于----,地面平坦开阔,为路渠交叉建筑物,总干渠设计桩号TS84+620,依据公路等级,桥梁荷载标准确定为:

公路-Ⅱ级。

桥梁全长97m,为双车道混凝土路面。

接线道路路基宽7.7m,路面宽6.5m。

工程建址处为挖方渠段,管理道路与公路桥立交。

下部结构型式为桩柱式基础,需进行灌注桩基础处理,灌注桩主要设计工程量见下表:

灌注桩主要设计工程量

序号

施工类型

桩径(m)

桩身(m)

桩数(个)

工程量(m)

备注

1

灌注桩

2

3

合计

1.2、对外交通条件

--------------------------

1.3、水文气象和工程地质

1.3.1、水文气象

---县地处北亚热带北缘,受季风进退影响,四季分明。

一年中春秋两季较短,冬夏历时较长。

春季温度回升快,前期少雨干旱,后期间有低温阴雨;

夏季受西太平洋副热带高压控制,气温高而降雨多;

秋季昼暖夜凉,温差较大,并时有连绵阴雨;

冬季受强大的西伯利亚和蒙古冷高压控制,干燥寒冷,雨雪稀少。

该区域属北亚热带湿润地区,雨量较充沛,多年平均降雨量大于700mm。

据---气象站实测气象资料统计,---段总干渠沿线多年平均气温14.9℃,多年年平均地温(距地面0cm)17.7℃,多年平均风速2.8m/s。

1.3.2、工程地质

上部为中膨胀土下中膨胀岩渠段,上部为Q2粉质粘土,底部为N粘土岩、砂质粘土岩。

地下上层滞水水位高程142.1m~147.0m,水量有限,局部需排水。

渠坡上部粉质粘土层:

随机分布40o~50o倾角微裂隙,裂面充填次生灰白色粘土,土体以中等膨胀性为主。

渠底部N粘土岩存在快速风化问题。

2、编制依据及施工原则

2.1、施工方案编制依据

(1)南水北调中线一期工程总干渠陶岔渠首至沙河南干渠工程---段第3标段---跨渠公路桥设计施工蓝图

(2)《建筑桩基检测技术规范》JGJ106-2003

(3)《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000

(4)《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

(5)《水利水电工程钻探规程》(SL291-2003)

2.2、施工原则

(1)在灌注桩正式开始施工前,按设计、监理要求选取具有地质代表性的部位,进行灌注桩的超前钻孔试验,再根据试验成果以及施工技术要求的规定或监理工程师的指示编制灌注桩施工措施,并经批准后方可施工。

(2)进行灌注桩施工的主要人员,必须从事灌注桩工作5年以上,且进场施工前进行安全、技术交底。

(3)严格按照施工技术要求,设计图纸和相应规程规范的有关规定执行。

(4)因地制宜,与其他各职能部门相互配合,合理利用现有条件,科学管理,使工作顺利进行。

(5)按质量、安全与环境保护要求,进行每道工序的施工作业,文明施工。

3、施工工艺流程

本合同段灌注桩设计直径为1.5米。

地层上部以粉质粘土为主,下部为粘土岩。

根据桥梁所处位置的地层情况特点综合分析,本标段桩基础采反循环钻机成孔,泥浆护壁,完成后泥浆下浇筑混凝土的方法进行施工,具体工艺流程见下图:

4、施工准备

4.1、施工平台

施工平台的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况而定。

根据现场实际情况进行平整、压实。

4.2、施工供电、供水

用电:

在指定变压器侧由我方安设一个总配电柜,再由总配电柜接至各施工用电设备配电柜。

本工程用电设备及用电计划见下表。

主要施工用电设备一览表

设备名称

规格型号

单位

数量

功率(kW)

合计用电容量(kW)

反循环钻机

BZC-150

30

60

泥浆泵

3PN

22

44

排污泵

7.5

15

4

现场照明

10

129

如施工现场不能供电或供电不足时,使用自备发电机发电进行灌注桩的施工作业。

用水:

直接从当地水井内抽取或用洒水车拉水至各个施工作业面,用预制的蓄水池进行储存,以备施工用。

4.3、桩位测量放样

根据设计蓝图上的测量控制点,布设并测量出施工测量控制网,依据施工测量控制网进行施工放样。

首先放出墩位中心线,再分别测放出各桩位中心线,并设置护桩(护桩应设置在稳定的基础上)。

放样结果及时上报监理部门核查,待监理部门同意后即可进行下步施工。

4.4、埋设护筒

护筒埋设是灌注桩钻孔施工的首道工序,起隔离地面水,保护孔口不坍塌,并保证孔内水位(泥浆)高出地下水或施工水位一定高度,形成静水压力(水头),以保护孔壁不坍塌等作用,避免对成桩的质量有重大影响。

在进行护筒埋设时,护筒中心轴线应对正测量标志的桩位中心,其偏差不得大于5cm,并严格保护护筒的竖直位置,垂直度偏差不允许大于1%。

护筒埋设完毕后,测量其中心位置是否正确,护筒是否竖直。

a、护筒内径宜比桩径大200㎜~400㎜;

b、埋设应准确、稳定,护筒中心线应与桩位中心线重合,平面允许偏差不得大于50mm,垂直度偏差不允许大于1.0%,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。

c、护筒用4~8mm的钢板制作,其内径大于钻头直径100mm。

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,且护筒上部宜开设1~2个溢浆孔。

d、护筒的埋设深度:

护筒底部埋置在地下水位或河床以下到1.5m的稳定土层中,护筒顶高出地下水位1.5m~2.0m左右(同时高出地面0.5m),其高度满足孔内泥浆面的要求。

e、旱地、浅水中桩基护筒埋设采用挖埋法,一般水深及深水中桩基护筒埋设采用打入法,利用平台上钢制导向架导向和振动沉桩锤打入。

f、护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m,保护桩孔顶部土层不致因钻头(钻杆)反复上下升降、机身振动而导致坍孔。

g、受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩,护筒应加高加深,必要时应打入不透水层。

h、护筒出浆孔处粘土夯填,同时应保持出浆顺利,周围不得有积水,避免护筒周围泥土流失,造成塌孔。

5、灌注桩施工

5.1、灌注桩钻孔

根据现场地质报告本标段拟采用汽车反循环钻机作为钻孔设备。

1)反循环钻孔适用于杂填土层,粘土层,砂、卵砾土层等。

2)使用反循环钻机进行造孔时,应根据钻机的功效及地层,设置满足钻孔要求的泥浆池及泥浆处理系统。

3)在进行钻孔过程中,应勤检查、勤修补钻头及其它易损,并备有钻头及易损件,以减少桩孔的扩孔、缩孔。

5.2、泥浆的制备和循环净化

根据施工现场土质情况,调配符合要求的泥浆以便于在钻进过程中及时注入泥浆护壁。

a.泥浆制备:

根据地质实际情况原则上采用孔内造浆,经过现场实际施工造孔过程中如需制浆则采用高速搅拌机制浆。

泥浆造浆材料选用优质膨润土,必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂,保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。

专门的人负责泥浆配合比试验,对全部桩基的泥浆进行合理配备。

根据施工经验,拟采用的泥浆配比初步确定如下表所示:

拟采用的膨润土造浆配合比

淡水(Kg)

膨润土(Kg)

CMC(Kg)

聚丙烯酸铵PHP(Kg)

纯碱(Kg)

100

4-8

0.003-0.008

0.003

0.03

配比中掺加剂的用量,要先进行试配,检验配合液的各项性能指标是否符合不同地层下泥浆的性能指标要求表中所列指标要求。

各种掺加剂先制成小剂量溶剂,按循环周期加入,并经常测定泥浆指标,防止掺加剂过量,搅拌好的新鲜泥浆其性能必须适合于地基条件和施工条件。

泥浆性能指标

钻孔方法

地层情况

相对密度

粘度(s)

含砂率(%)

胶体率(%)

PH值

反循环

一般地层

1.02~1.06

16~20

≤4

≥95

8~10

易坍地层

1.06~1.10

18~28

卵石层

1.10~1.15

20~35

b.循环净化

①据桩基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池,并用循环槽连接。

出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%,使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于石碴沉淀。

②备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器和泥浆沉淀处理器等组成。

③钻孔桩施工过程中,对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,严防泥浆溢流,并用汽车弃运至指定地点倾泄,禁止就地弃渣,污染周围环境。

5.3、成孔检查

灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前,均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

①孔径和孔形检测

孔径和孔形的检测是在桩孔成孔后,钢筋笼下入前进行。

主要检测方法是将根据桩径制做笼式井径器(试笼)入孔检测,笼式井径器用采用直径为16㎜和25㎜的螺纹钢筋制作,其外径等于钢筋笼直径加100㎜,但不得大于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的4~6倍,其长度与孔径的比值选择,可根据钻机的性能及土层的具体情况而定。

检测时,将井径器吊起,孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。

②孔深和孔底沉渣检测

孔深:

采用测针进行测量,测针上使用的钢丝绳必须经检校过的钢尺进行校核;

孔底沉渣:

采用初始刻度相同的测针与测饼相结合的办法进行测量,检测时将测针与测饼同时放入孔内相邻处,然后用卷尺丈量桩顶同一刻度之间的差值,差值即为孔底沉渣厚度。

测绳必须经检校过的钢尺进行校核。

5.4、第一次清孔

清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求,为水下混凝土灌注创造良好的条件。

当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,即可进行第一次清孔。

终孔前1-2小时,开始调整泥浆指标,终孔后,采用泥浆置换法清孔,依靠钻机泥浆循环系统的泥浆的持续循环进行第一次清孔,具体方法是:

①终孔后提起钻头30—50cm,利用泥浆循环系统进行换浆。

②随时测定进出浆口的泥浆指标,达到一清标准后(一般控制泥浆比重1.2左右),拆除钻杆、钻具。

清孔结束标准:

孔内排出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重1.03~1.10,含砂率小于2%,粘度17~20s;

桩底沉渣要求:

沉渣厚度不大于50㎝。

5.5、钢筋笼加工及吊放

钢筋笼在钢筋加工场分段制作成型,制作时主筋采用机械连接,下设过程中分段吊入孔内,在孔口连接处采用单面搭接焊焊接主筋,其长度不小于10倍主筋直径,钢筋接头按照规范要求错开布置。

①钢筋骨架制作:

钢筋笼骨架在制作场内采用胎具成型法分节制作,用槽钢和钢板焊成组合胎具。

将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧,按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋,全部焊完后,拆下上横梁、立梁,滚出钢筋骨架,然后吊起骨架搁于支架上,套入盘筋,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固,最后安装和固定声测管。

②钢筋笼固定筋的设置

焊接固定筋:

固定筋用直径为16mm圆筋弯制而成,有效长度为16cm,高度为5.70cm,焊在骨架主筋外侧。

沿钻孔竖向每隔2米设置一道,每道沿圆周对称的设置4个固定筋。

③钢筋骨架的存放、运输与现场吊装

a、钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。

存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方,以免受潮或沾上泥土。

每组骨架的各节段要排好次序,挂上标志牌,便于使用时按顺序装车运出。

钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。

采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点,各支承点高度相等。

b、钢筋笼入孔时,由吊车吊装。

在安装钢筋笼时,采用两点起吊。

第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间。

应采取措施对起吊点予以加强,以保证钢筋笼在起吊时不致变形。

吊放钢筋笼入孔时应对准孔径,保持垂直,轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放。

a、起吊时,同时提升主副吊点,将钢筋笼提起一定高度。

b、提升主吊钩,停止副吊钩,通过滑轮组的联动,使钢筋笼始终处于直线状态。

c、不断提升主吊钩,慢慢放松副吊钩,直到钢筋笼同地面垂直。

钢筋笼整体吊装入孔示意图

不宜左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁。

若遇阻碍应停止下放,查明原因进行处理。

严禁高提猛落和强制下放。

第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时,穿进工字钢,将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上,再起吊第二节骨架与第一节骨架连接,受力主筋接头采用机械连接。

连接时上、下主筋位置对正,保持钢筋笼上下轴线一致:

先连接一个方向的两根接头,然后稍提起,以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直,再连接其它所有的接头。

在同一截面内,钢筋接头数量不得超过钢筋总数的1/2,接头间相互间距离不得小于100㎝。

接头焊好后,骨架吊高,抽出支撑工字钢后,下放骨架。

如此循环,使骨架下至设计标高。

骨架最上端的定位,必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼,钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。

钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正,反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上,完成钢筋笼的安装。

钢筋笼定位后,在6h内浇注混凝土,防止坍孔。

c、钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

桩基钢筋骨架的允许偏差和检验方法

项目

允许偏差

检验方法

钢筋笼长度

±

10mm

尺量检查

钢筋笼直径

5mm

主钢筋间距

尺量检查不少于5处

箍筋间距

(0、-20)mm

5.6、声测管加工及吊放

声测管的布置及数量必须满足设计要求,本工程灌注桩每根布置3根声测管。

在制作声测管时,应根据吊放钢筋笼的长度而定,一般按每节8米制作,节间采用专用连接套进行连接密封(套管进行焊接)。

在钢筋笼吊放时,将其绑扎在钢筋笼的加强箍筋上,与其一起吊放。

在浇筑混凝土前,将声测管内灌满水,并作全封闭处理(下端口封闭、上端用塞子堵死),确保管内无异物,水下混凝土浇筑时严禁漏浆进管内,以免堵塞测管。

声测管与钢筋笼一起分段连接(采用套管丝扣连接),连接处应光滑过渡,管口高出设计桩顶20cm,每个声测管高度保持一致。

5.7、第二次清孔

由于安放钢筋笼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,以达到置换沉渣的目的。

施工中勤摇动导管,改变导管在孔底的位置,保证沉渣置换彻底。

待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求或第一次清孔结束标准后,清孔完成,立即进行水下混凝土灌注。

桩孔验收,桩孔终孔后,先按设计要求进行自检,然后再请监理对终孔深度、沉渣、泥浆性能等各项指标进行验收。

验收合格后,做好现场填表签证工作。

5.8、灌注水下混凝土

本工程采用C25Ⅱ级配混凝土,其中每立方混凝土含水泥300kg,水172kg,细集料807kg,粗集料1070kg,粉煤灰53kg,减水剂2.842kg。

混凝土灌注是确保桩质量的关键工序,开灌前应做好一切准备工作。

孔口准备工作就绪后,即可开始灌注混凝土。

(1)应及时进行水下混凝土的配合比报批准备,首批混凝土数量应满足导管埋设深度和填充导管底部的需求。

混凝土拌合物运送至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度,不符合要求应进行第二次拌合,若第二次拌合仍不符合要求时不得进行使用。

(2)采用直升导管法进行水下混凝土的灌注。

导管用直径300mm的钢管,壁厚3mm,每节长2.0或3.0m,配1~2节长0.5或1.0m短管。

导管使用前,应进行接长密闭试验。

下导管时应防止碰撞钢筋笼,导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。

混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。

(3)水下混凝土施工采用混凝土搅拌运输车运输混凝土、输送至导管顶部的漏斗中。

混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18~22cm之间,并有很好的的和易性。

混凝土必须连续浇筑,初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。

(4)在灌注混凝土开始时,导管底部至孔底应有250~400mm的空间,且首批混凝土数量必须有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证把导管下口埋入混凝土的深度不少于1.0m。

必要时可采用储料斗。

初灌时,先在导管内安放好隔水球,隔水球应下在导管内泥浆面以上,然后按下面公式计算混凝土初灌量:

式中:

V—灌注首批混凝土所需求量(m3);

D—桩孔直径(m);

H1—桩孔底至导管底端间距(m);

H2—导管初次埋入深度(m);

d—导管直径(m);

h1—桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土所需高度(m)。

初灌注混凝土量要一次投入孔内,孔口大量出浆,说明初灌成功,然后可按工序进行连续灌注作业。

(5)开始浇筑采用隔水胶球法浇筑第一批混凝土。

灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。

灌注过程要连续进行,不得中断,尽量缩短灌注时间,以防孔内顶层混凝土失去流动性,顶升困难,造成质量事故。

灌注过程中应设专人负责检查记录,随时注意观察管内混凝土下降及孔内返水情况,测量孔内混凝土面上升高度,及时提升和分段拆卸上端导管。

在整个灌注过程中,导管埋入混凝土的最小深度应控制在2~6m,防止导管拔出混凝土面造成断桩事故。

(6)灌注水下混凝土时,随时用测针探测砼顶面的高度,以及时控制导管埋入砼内深度和桩顶标高。

测锤法:

用绳系重锤吊入孔中,使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面,根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度。

测砣一般制成圆锥形,锤重不宜小于4kg,测绳采用质轻、拉力强,遇水不伸缩,标有尺度之测绳。

(7)在混凝土灌注过程中,要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝固,致使测深不准。

同时应设专人注意观察导管内混凝土下降和桩孔水位上升,及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度,做好详细的混凝土施工灌注记录,正确指挥导管的提升和拆除。

探测时必须仔细,同时以灌入的混凝土数量校对,防止错误。

(8)施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。

如导管法兰盘卡住钢筋管架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,移到钻孔中心。

当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度,可拆除1节或2节导管(视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定)。

拆除导管动作要快,拆装一次时间一般不宜超过15min。

要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中,要注意安全。

已拆下的导管要立即清洗干净,堆放整齐。

(9)为防止钢筋笼骨架上浮,当混凝土顶面距钢筋笼骨架底部1.0米左右时,应降低混凝土的灌注进度,当混凝土拌合物上升到骨架底口4.0米以上时提升导管,使其底口高于钢筋笼骨架底部2.0米以上,方可恢复正常灌注进度。

(10)灌注桩的桩顶标高应高出一定设计标高,一般为0.5至1.0米,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层,在灌注将近结束时,应校对混凝土灌入数量,以确定混凝土高度是否正确。

(11)在施工过程中发生故障时,应及时查明原因,合理确定处理方案,及时对其进行处理。

5.9、浇注水下混凝土施工过程中特殊情况的处理

5.9.1、浇注过程中堵管时

灌注砼时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的准备时间太长、隔水栓不规范、砼配制质量差、灌注过程灌注导管埋深过大等原因引起。

导管在安装前应有专人负责检查,检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格。

必要时采用试拼装压水的方法检查导管是否破漏。

灌注导管底部至孔底的距离应为300~500mm,在灌浆设备的初灌量足够的条件下,应尽可能取大值。

隔水栓应认真细致制作,其直径和圆度应符合使用要求。

清孔结束后应立即进行灌注,若因故推迟较长时间灌注,可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚,并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故,此类情况为保证浇筑质量应再次进行清孔,直至达到设计要求方可浇筑。

5.9.2、浇注过程中钢筋笼上浮

导致灌注过程中钢筋笼上浮的主要原因有以下两点

(1)、清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,灌注过程中砂粒回沉在砼面上,形成较密实的砂层,并随孔内砼逐渐升高,当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。

(2)、当灌注至钢筋笼底部时,灌注速度太快,造成钢筋笼上浮。

若发生钢筋笼上浮,应立即查明原因,采取相应措施,防止事故重复出现。

5.9.3、砼灌注过程因故中断

砼灌注过程中断的原因较多,在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下,可采用如下方法进行处理:

(1)、若刚开灌不久,孔内砼较少,可拔起导管和吊起钢筋笼,重新钻孔至原孔底,安装钢筋笼和清孔后再开始灌注砼。

(2)、迅速拔出导管,清理导管内积存砼和检查导管后,重新安装导管和隔水栓,然后按初灌的方法灌注砼,待隔水栓完全排出导管后,立即将导管插入原砼内,此后便可按正常的灌注方法继续灌注砼。

此法的处理过程必须在砼的初凝时间内完成。

(3)、砼灌注过程因故中断后拔除钢筋笼,待已灌砼强度达到C15后,先用同级钻头重新钻孔,并钻除原灌砼的浮浆,再用φ500钻头在桩中心

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