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钻孔灌注桩施工方法:钻孔灌注桩的施工,因其所选护壁形成的不同,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。泥浆护壁施工法冲击钻孔,冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。
施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。钻孔机的安装与定位安装钻孔机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,在垫上钢板或枕木加固。
为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
埋设护筒钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm,潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm),每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。
泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。
钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。(zi8v8kra)
回填前,检查管道有无损伤或变形,有损伤的管道应修复或更换;管内径大于800的柔性管道,回填施工时应在管内设竖向支撑。中小管道应采取防止管道移动措施。现场试验段长度应为一个井段或不少于50m,按设计要求选择回填材料,特别是管道周围回填需用的中粗砂;按照施工方案的回填方式进行现场试验,以便确定压实机具和施工参数;因工程因素变化改变回填方式时,应重新进行现场试验。
虑到地下管沟潮湿、封闭,其内照明采用36V交流电压。根据项目内部施工计划安排,管沟内管道按区分段完成,其内部照明分2个区域(2个回路)实施。档案馆部分为一个区域,船形及○轴通道为一个区域。具体灯位及布线参照后附的管沟内临时照明平面图。照明供电由设置于临时进出口附近的380/36V变压器提供,容量为3kW.具体施作时,先将线路及灯头按临时照明平面图和施工现场临时用电规范施工布置完成,2回路电源线均引至临时进出口处,并考虑一适当的预留长度。在管道施工前将施工区域的照明回路通电,施工操作区域全部灯头挂灯泡,并根据现场实际照度情况临时适当增加灯头,仅作为通道的区域适当减少挂灯泡数量,暂时无需经过的区域不挂灯泡,始终保证供电变压器在额定输出功率范围内工作。整个管道施工期间,临时照明由专门电工负责施工照明的管理。
管沟内的其他施工用电,如电钻、电锤、电焊、电扇、水泵等均须保证。在临时进出口附近设置固定落地二级配电箱,管沟内设可移动配电箱。移动配电箱内所有电源引处回路均设置漏电保护开关,并保证使用时单机单开关。移动配电箱在上级配电箱(临时进出口处的二级配电箱)的电源控制开关须设置漏电保护开关。管沟内所有可移动用电机具的电源线必须保证可靠绝缘。
管沟内空间相对狭小,而且没有设置通风口,施工人员在管沟内的施工将类似于隧道内施工作业。管沟内长期霉湿,而且施工作业会产生灰尘,因此空气质量会较差。考虑到管沟内作业人员的职业,施工时配备DN800~1000的工业电风扇一台,随施工作业点位置不同而可移动设置,增加施工作业区的空气流动,同时起到施工人员防暑降温、环境除湿的作用。(zi8v8kra)
管沟目前底部积水,由于地表不平,积水不均匀,土建正在清理进行中。管沟内管道施工量较大,且所有管道安装后均需做耐水压试验,因此要考虑好试压用水的水源及排放。用Φ25塑料水管从一层就近采水点引水解决水源问题。灌水时派人在采水点值守,用对讲机与管沟内作业人员保持联系,决定水源的及时开和关。禁止试压时大量水往管沟内随意排放。管沟内设4个600×600×600的小集水坑,试压合格完成后将管内存水用塑料水管排至就近的集水坑,事先准备好的潜水泵及时排往室外,外排水管用消防水龙带。
干坞修筑与管段预制:干坞——为预制管段而专门修筑的临时性工作土坑。干坞修筑干坞位置选择邻近隧址,具备浮运条件,交通便利。有浮存系泊多节管段的水域;场地土具备一定的承载力,便于干坞围挡与防渗工程;征地拆迁费用较低,具有重复开发利用价值。干坞规模一次预制管段干坞(仅放水一次,不需闸门,坞首为土或钢板桩围堰。规模较大占地较多,适于工程量小土地价格较低、坞址地质较差的工程);分批预制管段干坞(规模小、占地少、造价低、重复使用率高。闸门式坞门造价高、等待时间长不利先沉管段稳定、基槽回淤很难处理、重复灌排致边坡稳定性与坞底透水性差、临时工程费用增加)第二节干坞修筑与管段预制干坞——为预制管段而专门修筑的临时性工作土坑。干坞修筑干坞构造干坞由坞墙、坞底、坞首、坞门、排水系统与车道组成坞墙:坡率1:2的自然土坡,可用喷射砼防渗墙或钢板桩坞底:承载力应大于100kPa。浮起时富余深度1.0m。
坞底处理方法:干砂层+厚25~30cm(钢筋)混凝土+沙砾或碎石层厚1.0~2.5cm黄沙层+厚20~30cm沙砾或碎石层松软的粘土或淤泥层可换填1.0m碎石或结合桩基础加固坞首及坞门:一次预制只设坞首,分批预制应设双排钢板桩坞首与坞门(闸门或浮动钢筋砼沉箱)。排水系统:井点降水;坞底明沟、盲沟与集水井泵排;堤外截、排水沟。车道第二节干坞修筑与管段预制干坞修筑干坞构造第二节干坞修筑与管段预制干坞修筑干坞构造第二节干坞修筑与管段预制干坞修筑干坞施工一般用“干法”土方开挖。
具体:施作干坞周围防渗墙→由端部向坞口开挖(部分回填、大部分弃渣)→坞底与坞外设排水沟、截水沟与集水井→塑料膜铺坡面并压沙袋→坞底处理(铺填砂与碎石)→坞内车道修筑坞内主要设备混凝土搅拌站:应能连续浇筑15~20m长的节段;起重设备:轨行门式或塔式起重机(能力5.0~7.5t);运输设备:卡车、翻斗车、轨道车、混凝土输送车、混凝土输送泵及管道等;管段拖运设备:电动卷扬机与绞车;其他:钢筋加工、抽水、电焊机、空气压缩机、钢模板、拼装式脚手架、千斤顶、混凝土振捣与养护设备第二节干坞修筑与管段预制管段预制管段浇筑需保证管段混凝土的均质性与水密性。
保证均质性的意义:若管段混凝土容重变化幅度超过1%以上,管段常会浮不起来。若管段各部分板厚局部偏差较大,或管段各部分混凝土密度不均匀将导致侧倾。保证措施:采用刚度大、精度高、可微动调位的大型滑动内、外模板台车;实行严格的密实度管理制度。密实度要求:(ρ-ρm)/ρm≤0.6%保证水密性的措施:结构自身防水(采用防水混凝土;防止管段裂缝)结构物外侧防水(钢壳、钢板防水;卷材、保护层防水;涂料防水)施工接缝防水(横向施工变形缝设置1~2道止水带)第二节干坞修筑与管段预制管段预制管段浇筑横向变形缝构造.
沉管浮运定位的主要要求沉管不能偏离浮运中心航线10cm,沉管安装定位的主要要求如下:沉管管段首端(与前一块对接端)称为A端,末端称为B端。AB端的定位精度应达到±3cm。这一定位精度对水下定位的要求是相当高的,目前单纯的水下声学定位是无法实现的。在沉管浮运、安装过程中要实时监测其沉管的坐标,航向,航速,及拖轮的坐标、航向,航速,锚链的拉力大小等信息,从而指导浮运及安装。(zi8v8kra)
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