第一章 编制说明
1.1 编制依据
①《重庆市机场立交改造工程A匝道工程施工图设计》; ②《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011); ③《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004); ④《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003);
⑤《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008); ⑥《施工组织设计》;
1.2 编制原则
①遵守合同条款要求,认真贯彻业主及监理工程师的指示、指令和要求; ②严格遵守合同明确的设计规范、施工规范和质量评定与验收标准; ③坚持技术先进性、科学合理性、经济实用性、安全可靠性与实事求是相结合;
④自始至终对施工现场坚持实施全员全方位、全过程严密监控、动静结合、科学管理的原则;
⑤实施项目管理,通过对劳务、设备、材料、技术、资金、方案、信息、时间与空间的优化处理,实现成本、工期、质量及社会效益。
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第二章 工程概况
2.1 工程简介
机场立交A匝道是通过对接在建的同茂大道,实现机场与悦来会展中心、中央公园片区连接的1条双向两车道。匝道道路里程为AK0+000~AK0+668.466,其中里程AK0+000~AK0+595为隧道,隧道总长595m、最小纵坡0.1%,最大纵坡1.1%,圆曲线半径为880m;里程AK0+595~AK+668.466为接线道路。
由于本项目A匝道在AK0+540~AK0+570横跨3号线轨道,经综合轨道线路运行安全、施工工艺难易水平以及工程造价的高低程度等方面考虑,在3号线隧道两侧设置6根Φ1.5m的桩基,在结构两侧设置两跨1.6×2.0m的基础梁来上抬A匝道隧道的竖向荷载。
2.2 施工概况
此段桩基础工程桩基长度14米,直径Φ1.5m,采用机械钻孔施工,沉渣厚度小于100mm,所有桩基嵌入中风化基岩深度不得小于4.5m。桩基为主要承重结构,要求确保桩基混凝土及钢筋质量和强度,桩基础应一次成型,以确保其整体性。
2.3 气象、水文及工程地质
沿线属亚热带湿润气候,具冬暖春早、雨量充沛、夜雨多、空气湿度大、云雾多、日照偏少等特点。多年平均气温18.3℃,月平均最高气温是8月为28.1℃,月平均最低气温在1月为5.7℃,日最高气温43.0℃,日最低气温-1.8℃。多年平均降水量1082.6mm左右,降雨多集中在5~9月。全年主导风向为北,频率13%左右,夏季主导风向为北西,频率10%左右,年平均风速为1.3m/s左右,最大风速为26.7m/s。拟建场地内未见河流、泉水等地表水出露。 2.3.1 地质构造
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拟建工程位于川东南弧形地带,华蓥山帚状褶皱束东南部的次一级构造龙王洞背斜东翼(详见构造纲要图)。其岩层产状:倾向80°,倾角12,越靠近轴部倾角越小;主要发育两组构造裂隙。
J1:倾向280,倾角68,张性,裂隙微张2~3mm,裂隙间距1~3m不等,主要出现在砂岩层中,在砂质泥岩层中少见。裂隙面较平直,未见充填,为硬性结构面,结合差。
J2:倾向200,倾角55,裂隙张开度多为3~5mm,裂隙面较粗糙,未见充填,裂隙间距5~8m,为硬性结构面,结合差。
根据实地地质调绘以及钻探揭露、声波测试成果资料,岩体呈块状结构,基岩内裂隙较发育,岩体较完整;砂岩、砂质泥岩层面结合程度较差,局部夹泥,为软弱结构面。 2.3.2 地层岩性
根据地面调查及勘察揭露,通过对场地的地面地质调绘和综合分析已有区域地质成果,拟建场地多数地段基岩被第四系土层覆盖,基岩露头零星出露。场地表层有第四系土层(Q4),下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)岩层,沿线的岩层以砂岩和砂质泥岩为主。上述地层各段岩性划分由新至老分述如下:
1.第四系填土层(Q4ml)
人工填土(Q4ml):紫褐色,主要由粘性土、砂岩、泥岩块碎石等组成,碎、块石含量约30~65%,粒径一般20~500mm,结构稍密~中密、稍湿~湿润,厚度变化大,一般1.5~7.2m,最厚可达10.3m,堆填约3~6年不等,多为碾压回填,整个沿线地表均有分布。
2、侏罗系中统沙溪庙组(J2s)
砂质泥岩:紫色,粉砂泥质结构,中厚层状构造。表层强风化带一般厚度1.80~2.50m,强风化岩心呈碎块状,风化裂隙发育;中风化岩心呈柱状、长柱状,岩体较完整,与砂岩呈互层状分布于整个场区。岩体基本质量等级为IV级。
砂岩:灰色,中~细粒结构,厚层状构造,泥钙质胶结。主要矿物成分为石英、长
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石。砂岩强风化层厚度0.00~2.50m,强风化岩心多呈黄色、黄灰色,碎块状、短柱状;中等风化岩石,青灰色,岩心呈柱状、长柱状,岩体较完整,与砂质泥岩呈互层状分布于整个场区。岩体基本质量等级为IV级。 2.3.3 水文地质条件
根据本区域出露地层岩性特征,结合地下水在含水介质中的赋存条件分析,按地下水的埋藏条件,桥位区内地下水类型可分为第四系松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。
第四系松散堆积层孔隙水主要分布在桥位区相对平缓低洼地带,土层相对较厚,土体为素填土,分布范围较广,但厚度不大。该含水层水量小,受大气降水影响明显,雨季水量较大,旱季水量较小,甚至干枯,对本工程影响不大;基岩裂隙水主要赋存于砂岩的裂隙中,受裂隙发育的影响,地下水水量较贫乏。主要受大气降水补给,顺地势向低洼处排泄。
根据场地现状条件结合相邻道路的工程经验,附近虽然无重大污染源,但考虑到人类活动强烈,建筑垃圾、生活垃圾等随意堆砌,判定立交沿线土壤对砼体和混凝土中的钢筋具有微腐蚀性。。
综上所述,桥位区内地下水相对贫乏,水文地质条件简单。 2.3.4不良地质现象
根据现场调查,场地内有居民小区、江北机场及其配属单位等。因此,水管、电线、光缆等密布,其将给工程施工产生影响,带来一定困难。除此之外,根据区域资料及现场地质调查,工程区未发现滑坡、泥石流、危岩等不良地质现象。
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第三章 施工目标
3.1 工期目标
本标段桩基施工计划于4月12日开始,计划于5月12日完工 。
3.2 质量目标
①工程质量符合国家现行有关设计、施工及验收规范的要求。 ②施工质量标准满足合同要求。 ③竣工验收的质量评定:优良。
3.3 安全目标
①本工程安全生产工作的目标是:创安全工程。 ②本工程安全生产工作主要监控指标是:
工伤事故:杜绝重伤及重伤以上工伤事故,减少轻伤事故发生。
机电事故:杜绝重大机电设备事故,机电设备事故直接经济损失率﹤0.5‰。 交通事故:杜绝重大交通事故,百车事故率﹤0.2‰。 火灾事故:杜绝火灾事故 “安全岗位”达标率>80﹪。
抓好施工现场尘毒噪声等有害作业专项治理,治理达标率大于70%,无职业病患者。
事故隐患整改率>100﹪。
安全报表和记录及时、真实、齐全,信息返馈及时。
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第四章 施工工艺技术
4.1桩孔开挖
通过桩孔中心线或者桩的轴线,在砖砌护圈位置引出4个桩基护桩点位,以便于施工过程中检查桩孔中心位置。开挖前复核桩位,施工过程中随时检查桩位尺寸、平面位置及垂直度,发现偏差及时纠正。桩位误差不得大于50mm;直桩倾度不超过0.5%桩长且不大于200mm;孔径、孔深必须符合设计要求。
桩孔内土方开挖采用镐、锹等工具,进入岩层后采用气风动镐配合开挖,每1m即要浇筑一圈混凝土护壁,挖孔与浇筑混凝土护壁连续作业,特别是地质情况不良时不能中途停顿,以防塌孔造成不良后果。
挖出的土用提升吊架及电动提升机提升出井,堆至离桩孔1.5米以外,及时用车辆运走,避免堆放过高落入桩内。提升架及电动提升机使用前要认真检查各部件情况,特别是绞绳转筒要配刹车装置,确保施工安全。
桩孔排水:在桩底设集水井,用高扬程水泵抽出。下雨天时用棚架加防水布置井口,防止雨水落入孔内,同时孔外还要挖排水沟,及时排除地表雨水,以降低水位。
挖孔中遇到流砂的处理措施:采用薄层施工技术,用草袋堵塞,然后浇30~50cm一节的护壁,或在孔壁四周打Φ14mm@100或Φ16mm@100的钢筋,长度视流砂厚度而定,然后在钢筋上编织稻草,将砂堵住,速立模浇筑混凝土护壁。
深入中风化岩石或者强度较高的砂岩,采用水钻对桩孔四周进行钻孔取芯掏槽,水钻直径Φ150mm,掏槽形成后,用空压机风镐取出中心部位;取出中心岩石时,桩孔人员全部到桩顶口后方能进行起吊。
开挖过程中应随时检查孔内是否有空穴、隙洞、暗沟、裂隙存在,如发现迹象,及时上报处理。
孔桩深度超过5米后,应接通风管,使孔内空气流动,孔口采用临时围护措施,下孔人员配戴安全帽、安全带及其它安全设备,孔内照明采用专用灯具,电压低于24V,孔口人员必须密切配合孔下人员的作业情况,发现不安全因素及时纠
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正。
在钻进时要观察孔内地层变化,每进尺1m或在土层变化处捞取渣样,判断土层,入岩后每0.3~0.5m取样,记入挖孔记录表并与地质柱状图核对,发现与设计提供的地质剖面图不符时应及时向现场工程师汇报,现场工程师速报驻地监理,及时采取相应措施,保证成孔质量。
4.2 现浇混凝土护壁
采用外齿式C30混凝土护壁,厚度为20cm,混凝土全部采用现场机械拌和,锁口部分厚度30cm,高出地面30cm。护壁长度一般为100cm ,砼标号与桩身砼相同。圆桩模板采用定型的钢内膜,上口直径较桩径大10cm,下口直径较桩径大17cm,成圆台形。抗滑桩混凝土严格按照设抗滑桩护壁按设计混凝土标号浇筑,钢筋按设计要求进行安装,模板采用钢模,浇筑混凝土时上口尺寸比下口小10厘米,砼标号按设计要求控制,护壁钢筋必须要地质情况而定护壁混凝以利护壁上、下连接及混凝土浇筑,模板横向采用回型联接,并加内撑固定,模板安装就位,且整体稳定后方可浇筑护壁混凝土,同时为加强护壁的整体刚度,保证护壁之间的联结,护壁要加设钢筋(φ8@200)。第一节节段圈护壁应符合下列规定:井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm;孔口护圈高出原地面30cm,以防在施工过程中杂物落入孔中伤人。
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人工挖孔桩安全施工方案 桩径混凝土强度等级同桩基外齿式 Φ1.1m挖孔桩 图4.2.1 修筑护壁应遵守下列规定: ①护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求; ②上下节护壁的搭接长度为10cm; ③每节护壁均应在当日连续施工完毕;
④护壁混凝土必须保证密实,根据土层渗水情况使用速凝剂; ⑤护壁模板的拆除宜在24h之后进行;
⑥发现护壁有蜂窝、渗水现象时,应及时补强加以堵塞或导流,防止孔外水通过护壁注入桩孔内,以防造成事故。
⑦同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm; ⑧灌注护壁混凝土时,可用敲击模板或用竹杆木棒反复插捣; 不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土。
4.3 终孔检查处理
挖孔达到设计标高后,应进行孔底处理。必须做到平整,无松渣、污泥及沉淀等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求。先由施工队自检,自检合格后通知现场技术负责人和项目部质检工程师到场检查验收,验收合格后通知监理、设
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计、业主一起验收。开挖过程中应经常了解地质情况,若孔底地质复杂或开挖中发现不良地质现象(薄层泥岩、不规则的淤泥分布等),应钎探查明孔底以下地质情况。
4.4 钢筋骨架制作及安装
按设计图要求制作好桩基钢筋笼,桩基钢筋根数、规格、间距、箍筋间距严格按照设计要求进行施工,桩基钢筋笼吊点位置采用Φ20钢筋进行加强位置,为便于吊装施工,钢筋笼于现场即时制作,钢筋笼制作成型后,经监理工程师检查验收合格后采用链条葫芦进行下落,到达位置后采用型钢进行支撑钢筋笼骨架,5cm厚木板搭设操作平台,继续在上面接长钢筋直到满足设计要求的长度;下落到位后,对钢筋笼进行定位,校正到位,经自检合格后通知监理工程师进行验收,验收合格后进行下一步施工;
4.5 声测管安装
声测管采用Φ60*3.5钢管,安装时接头严密、不漏浆,隧道桩基直径Φ1.5米,采用4根声测管可靠固定在钢筋笼上。
4.6 桩基砼施工
桩基砼采用重庆建工新型建材有限公司提供的C30商品砼、坍落度控制在16至18厘米,采用汽车泵进行泵送,导管下落至离桩孔底2米左右,混凝土下料厚度控制在60厘米左右,严格按照规范要求进行振捣。
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第五章 人工挖孔桩安全保证措施
5.1人工挖孔桩安全控制要点
①严格施工队伍,施工人员必须经过安全培训,严格按施工方案进行; ②施工现场必须备氧气瓶,气体检测仪器。
③施工人员下孔前,先抽孔内采用空压机送风,并检测确认无误,才允许作业; ④施工所用的电气设备必须加装漏电保护器,孔内施工照明必须使用24V以下安全电压;
⑤采用混凝土护壁时,必须挖一节,打一节,不准漏打;
⑥孔下人员作业时,孔上必须设专监护,监护人员不准擅离职守,保持上下通联系;
⑦发现情况异常,如地下水、黑土层、和有害气体,必须立即停止作业,撤离危险区,不准冒险作业;
⑧孔口必须备有Φ16钢筋制作的孔口盖,完工或下班时必须将孔盖盖好; ⑨作业人员不得乘吊桶上下,必须另配钢丝绳及滑轮、并设断绳保护装置;桩基人员上下采用Φ16圆钢制作的爬梯;
⑩挖孔作业人员,在施工前必须穿绝缘鞋,头戴安全帽,腰系安全带,井下设置安全绳;
⑪井口周边必须设置不少于周边
3/4范围的围栏,护栏外挂密目网;
⑫作业人员严禁酒后作业,不准在孔内吸烟,不准带火源下井;
⑬井孔挖出的土方必须及时运走,孔口周围1m内禁止堆放泥土、杂物、堆土
应在孔井边1.5米以外;
⑭井下人员应轮换工作、连续工作不宜超过4h;
⑮井孔挖至5m以下时,必须设置半圆防护板,遇到起吊大块石时,孔内人员应
先撤至地面;
5.2安全管理制度
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①建立以项目经理、技术负责人为领导的安全生产机构;
②制定各级人员的安全生产责任制,签订安全承包合同,并认真实施; ③对新进场工人实行严格的教育考核制度,经考核合格后录用上岗; ④所有特殊岗位人员一律持证上岗,并严格管理; ⑤坚持每月两次的安全专项检查和日常不定期检查;
⑥各分部分项安全技术交底,由各施工员针对工程实际情况进行有针对性的交底,由技术负责人审查签字后交班组负责人签字;
⑦对施工班组必须严格管理,引导班组开展好班前安全活动;
⑧施工现场按文明施工要求布置好,字迹清楚,并有醒目的安全、文明施工宣传标语;
⑨对周围临近建筑和设施等,应落实好安全防护措施。
5.3 安全生产措施
挖孔过程中,随时观察护壁有无裂缝、变形,及时上报,采取加固措施,以避免塌方。
(1)孔内作业时,井上人员绝不得擅自离开岗位,要认真观察孔内一切动态,保持与孔内人员不断联系,发现问题及时处理。配合人员应集中精力,密切监视孔内的情况,并积极配合孔内作业人员进行工作,不得擅离岗位。在孔内上下递送工具物品时,严禁用抛掷的方法。严防孔口的物件落入桩孔内。
(2)孔口护壁必须高于原地面30cm,无人施工时井口必须加盖板,以防杂物或人员掉入孔内,盖板用50mm的木板盖在洞口上。
(3)为防止地面人员和物体坠落桩孔内,孔口四周必须设置护栏,栏杆高度不低于1.1m,井上人员必须佩带安全绳并正确使用。护壁要高出地表面0.3m左右,以防杂物滚人孔内。
(4)任何情况下,提升设备不得超载运行。
(5)井口应设置半圆形钢板护盖,当取土吊桶上下运行时,孔内作业人员在护盖下面作业。
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(6)供井内作业用的风镐管、通风管、抽水管、电源线等必须妥加整理临时固定,并应沿井壁边敷设,防止脱落防人。
(7)装渣筒上下时,必须对准孔中心,挂钩牢固,筒的插销要到位。筒与挂钩处要加铁丝绑扎牢固,以免碰撞时脱钩。
(8)场地及四周应设置排水沟、集水井,并制定泥浆和废渣的处理方案。施工现场的除土路线应畅通。
(9)从事挖孔桩作业的工人以健壮男性青年为宜,并需经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训且考核合格后,方可进入施工现场。
(10)孔口操作平台应自成稳定体系,防止在护壁下沉时被拉垮。 (11)施工现场所有设备、设施、安全装置、工具、配件以及个人劳保用品等必须经常进行检查,确保完好和安全使用。
(12)使用的电动葫芦、吊笼等必须是合格的机械设备,同时应配备自动卡紧保险装置,以防突然停电。电动葫芦宜用按钮式开关,上班前、下班后均应有专人严格检查并且每天加足润滑液,保证开关灵活、准确,铁链无损、有保险扣且不打死结,钢丝绳无断丝。支撑架应牢固稳定。使用前必须检查其安全起吊能力
(13)工作人员上下桩孔必须使用钢爬梯或软梯,并且应配戴安全带和安全帽,不得用人工拉绳子运送工作人员和脚踩护壁凸缘上下桩孔。桩孔内壁设置尼龙保险绳,并随挖孔深度放长至工作面,作为救急之备用。
(14)孔口四周2m范围内不得堆放淤泥杂物。机动车辆通行时,应作出预防措施和暂停孔内作业,以防挤压塌孔。
(15)当桩孔开挖深度超过5m时,每天开工前应用气体检测仪进行有毒气体的检测,确认孔内气体正常后,方可下孔作业。
(16)每天开工前,应将孔内的积水抽干,才准下人。孔深超过10m时,地面应配备向孔内送风的专门设备,风量不宜少于25L/s。孔底凿岩时尚应加大送风量。
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(17)作业人员严禁酒后作业,不准在孔内吸烟,不准在孔底使用明火。 (18)开挖复杂的土层结构时,每挖深0.5m~1m应用手钻或不小于@16钢筋对孔底做品字型探查,检查孔底面以下是否有洞穴、涌砂等,确认安全后,方可继续进行挖掘。
(19)作业人员认真留意孔内一切动态,如发现流沙、涌水、护壁变形等不良预兆以及有异味气体时,应停止作业并迅速撤离。
(20)孔内凿岩时应采用湿式作业法,并加强通风防尘和个人防护。 (21)在灌注桩身混凝土时,相邻lOm范围内的挖孔作业应停止,并不得在孔底留人。
(22)暂停施工的桩孔,应加盖板封闭孔口,并加O.8m~lm高的围栏围蔽。 (23)现场应设专职安全检查员,在施工前和施工中应进行认真检查,发现问题及时处理,待消除隐患后再行作业。
5.4 防止触电
(1)施工现场用电必须采用三相五线制,三级配电、二级保护。所有设备必须按一机一闸一漏电保护装置进行安装,漏电保护器必须灵敏可靠,接零接地符合要求。
(2)施工场地的电缆要架空,离地面不小于2米,严禁拖地和压埋土中。 (3)井下电器照明必须用安全矿灯或12V低压电源。进入井内的一切设备必须接零接地,并设置漏电保护器。
(4)潜水泵长期留在孔下使用,其绝缘性能要经常检查,应用500V摇表检查其绝缘电阻,其值不小于0.5,否则,应进行拆检烘干。
(5)潜水泵放置孔底时,绝不能使电缆受力,应放在吊桶内送到孔底,然后,将电缆分段附在排水软管上,并将其吊放在孔口的横木上,注意电缆线不得受磨受砸,防止破损漏电。
(6)施工现场的一切电源、电路的安装和拆除,必须由持证电工专管,电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。电器安装后经验收.合格才准接通电源
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使用。ﻩ
5.4 防止窒息
(1)操作人员下孔作业前,应先用空压机将井内空气彻底予以更换,换气时间不少于15分钟。
(2)施工中应不间断向孔内送风,输入量应大于25L/S,在风镐作业时应加大供风量,以吹排凿岩产生的石粉,孔底通风设置专用空压机。
5.5 特殊情况处理方法
5.5.1流砂(泥)处理方法
当土质有较厚的亚砂土、分层土及水力坡度较大时,由于孔内水动压力大于等于土颗粒的浸水容量、使土料悬浮,失去稳定而变成流动状态,从而形成流砂,如遇到该情况,可采用如下措施进行处理:
(1)保证已开挖成孔的孔内抽水,做到24小时不间断值班抽水,保持地下水位上升高度不超过已成孔桩底以上500mm。
(2)成孔进尺控制在每模30~50cm,随挖随浇护壁砼。尽可能缩短开挖时间,为避免土层外露太久,造成大量流砂,同时为增加护壁的抗渗能力,可掺入速凝剂或使用快硬早强水泥。
(3)采取水下挖土(抽水或少抽水施工)减少水头差或采用井点降水,使水位降到孔底0.5m以下。
(4)在砼护壁浇筑口中间将Φ12~Φ22钢筋向下斜打入土中并形成喇叭状,深度保持在1m~1.5m,@100~200,每模30~50cm,在后面备好木板及稻草,使之形成外模,浇筑护壁砼时在水平方向埋入φ8钢筋,进一步加强护壁周围土体的稳定性。
(5)对护壁后侧已经冲刷形成空洞的护壁,可直接在护壁上凿洞用C30砼填筑,以加强土体的稳定性,同时采用压浆(喷浆)法也可适用于流砂(泥)处理。
(6)开挖段通过流塑淤泥层,成孔模板下口加水平木“十”字支模(上口利用已成
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孔护壁作固定点),把模板与木支撑用铁钉固定牢,防止淤泥侧向流动挤压,避免造成孔位移或变形。
(7)如因流砂、流泥较为严重,且地下水位较高,可采用临时倒挂钢筋圈、密集插板,强行掘进通过;或采用钢护筒强迫下沉,待桩身砼浇过此段后予以拔起回收。
为了辅助上述方法的实施,根据现场情况一是直接设降水井,二是利用已成孔的桩孔作为周边孔的降水点。 5.5.2 塌方处理方法
(1)小范围的塌方,及时插入相当数量的钢筋或钢管以保护其稳定。 (2)大范围的塌方,及时回填,并报监理、业主、设计等部门,以便采取措施,通常的措施有:
a.采用钢管或(18以上钢筋)作竖向支撑,保证上方护壁的稳定。清除塌方土方立即支模浇筑混凝土,并捣实,加内撑,待混凝土达到一定强度后(一般1—2天)再进行下一步开挖。
b.钢套筒护壁:如果以上方法很难奏效,则用直径比桩径大6mm厚以上钢套管打入,作临时护壁,钢管与土层之间压浆回填密实,钢套管外再浇筑混凝土护壁。
5.6 桩端破碎带、软弱夹层的处理
桩基按嵌岩桩进行设计,桩底高程除满足设计外,至少嵌入中等风化岩体,施工时如发现桩底有断层破碎带时,须穿越破碎带进入中风化基岩。如果桩端裂隙发育,且远超过设计的终孔深度,建议采用桩底后压浆的方法处理,即在灌注桩身混凝土前预设注浆管,灌注混凝土后达到一定强度后(一般为28天)进行桩底后压浆处理。
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