一 高温胶结炉渣桩基综合成孔介绍
1. 工法特点
该法采用吹氧切割法和小断面竖井光面爆破技术对钢包和坚硬岩石进行处理,以及其它各种施工技术,减少了施工工序之间的交叉作业,简化了施工程序,加快了施工进度,还能节约成本,确保施工过程中的施工安全与质量。
2. 适用范围
3. 工艺原理
针对在松散状态下的高温胶结炉渣易垮塌的情况,采用钢套筒、控制挖掘深度或在渣体上灌浆等方法;对于含有钢包的密实状态,可用吹氧切割成孔和小断面竖井光面爆破成孔。通过采取一系列合理周密的技术措施,实现高温胶结炉渣场地成孔,确保人工挖孔桩的成孔施工质量、施工安全和施工进度。
二 施工工艺流程及操作要点
1. 操作要点
开挖土石方：
人工开挖采用竖井正掘施工方法进行施工,土石方上下运输采用吊桶,井口设置一台电动单背吊。为方便施工人员在桩孔内上下,在桩孔内设置钢休息平台和爬梯(桩径#1500mm适用),在吊运土石的时候可以起到保护孔内作业人员安全的作用,爬梯支承在钢平台骨架上。
2.胶结炉渣场地下成孔
密实状态下的高温胶结炉渣内含有钢包、渣块以及岩石,遇到体积不大的钢包时可采用吹氧切割法切除桩孔范围内的钢包;遇到体积较大的渣块和岩石时采用小断面竖井光面爆破法。
2.1 吹氧管吹割钢包工艺
对于钢包,可采用吹氧管切割法。先人工将钢包上部的泥土、钢渣等全部清楚干净,再在施工现场配置三套火割系统工具对钢包进行集中火割,将每个钢包分割成若干块,*大限度的减小每块钢包的重量,再采用汽车吊(吊装半径为16m)将钢包吊出,用自卸车将钢包转运至指定地点。在作业中需要DN15吹氧管保证连续供应,方可满足施工需要。
2.2 小断面竖井光面爆破工艺
当土层中有大量的坚硬岩石,其整体强度较高,钻孔难度大,一般的成孔方法不适用,采用水钻的方法进行钻眼放炮施工,并注意严格控制加水量。从对桩孔布置的初步勘察结果,该工程高温胶结炉渣平均深度在22.5m左右,桩孔径按2m计,水钻钻眼直径为100,每次水钻钻眼0.8m深。
三 质量控制
1 挖孔质量。要求桩孔位中心线允许偏差&50mm,桩孔径允许偏差&50mm,桩垂直度偏差0.5%桩长,孔底不允许虚土。
2 加强技术管理,认真贯彻各项技术管理制度。施工前要落实各级人员岗位责任制,做好技术交底;施工中要认真检查执行情况,开展全面质量管理活动,做好隐蔽工程记录;施工结束后,认真进行工程质量检验和评定,做好技术档案管理工作。
3 施测量人员每次使用前对测量仪器校检一次,测量放线严格按规范和操作规程进行,做到次次有校核(闭合、附合或双重测量),标识稳固、明显。
4 桩基垂直度控制。测量人员应根据给业主给定的坐标控制网,按照图纸要求,进行施工场地控制网测量,设置测量标志,经甲方及监理复核后才能施工。桩位控制采取在地面设十字控制网进行,施工中应严格控制桩孔的**节护壁的定位,在**节护壁施工完毕后,将控制点及标高引到3.5 桩基轴线偏移的预防。放线前,熟悉图纸,弄清轴线关系,杜绝理解错误;用经伟仪设置控制桩,以控制点为准定位放线;加强桩基中心线的检查,加强成孔质量的检查,确保按设计及规范要求成孔。
四 安全措施
1 信号、照明设施。由于桩孔深度很深,无法用声音交流信息,增加信号设施,地面对桩底采用灯光控制,桩底对地面用电铃控制(一声铃响或灯亮一次为停止升降,二声铃响或灯亮二次为上升,三声铃响或灯亮三次为下降,铃声不停或灯不熄灭为紧急情况)。保护管可随桩孔深度增加而下降,确保桩底15米范围内信号线有钢管保护。施工桩基电源从二级配电箱引入,电缆设置高度为2.5m,箱内设置空气开关和漏电保护器,设一台变压器供挖桩作业,照明电压采用36v安全电压,灯泡使用36v100w带罩安全灯泡,照明分设开关箱,一桩一个开关箱。施工用电设备均作到一机一漏。
2 井口设施。井口设置围。栏,井下设安全防护平台和爬梯,下井人员戴安全帽并系好安全带,挖孔暂停施工时井口用盖板盖好;桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应,桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时,应掩盖好安全盖板,防止杂物掉下伤人,吊运土时,再打开安全盖板。
3 孔内作业注意事项。在吊桶上下作业时,施工人员必须站在防护平台下,停止挖土。取土及护壁材料的垂直运输采用葫芦吊进行,必须配?8钢丝绳和回位保险,支架安装由专业人员检查验收后方可使用,并做好每天的葫芦吊运转情况和维护记录;施工作业人员可通过孔内设置钢爬梯和休息平台上下桩孔,施工人员不得利用搅磨、卷扬机等上下。桩基施工期间,每孔每个班次必须安排专人在孔口位置进行安全监护,不得随意脱岗;每班交接作业的时候,必须进行安全技术交底,才能进行施工作业。如孔内存在地下水,孔内抽水完毕并切断电源后,作业人员方可下孔作业,孔口配合作业人员要密切注意孔内的情况,不得擅自离开岗位。当桩孔开挖过深时,由于施工区域噪音很大,桩孔内外的信息则采用声光传递,并按标准制定统一信号。
坚持井下作业排水送风先行,施工中不断向孔内输送足够的新鲜空气,必要时抽送同时进行。当孔深超过10m时,应向孔内通风。根据地勘资料,钢渣内具有较强的有害硫磺气体,故应对桩孔内连续通风,每班作业前先供风5分钟;刚爆破完毕的桩孔,施工人员不得即刻下孔作业,先通风15分钟,待孔内的废气排除完毕,再下孔作业。每桩孔口位置设置一个阀门。
因桩基数量较多,用气量大,桩基土石方开挖,采用空压机供气,为确保孔内作业人员操作安全,现场设置8台4m3的空压机配合。当桩孔深大于5米时,应向井下通风,加强空气对流,必要时输送氧气,防止有毒气体危害。
桩孔内放有检测氧气含量和有害气体含量的专用仪器,随时进行检测,以确保作业人员安全。由于孔桩内温度达40以上,因此作业人员3小时换一班,每次换班以前先将2只鸽子吊放至挖孔桩底部,3分钟以后再吊上来,若鸽子无异常,则作业人员可进入孔桩内施工;若孔内含有有害气体,则必须加强通风,直到排干净为止,作业人员方可下到孔桩内。
4 施工管理。一是成立专业爆破作业小组,对施工现场的爆破安全全面负责,爆破操作人员必须持证上岗。二是编制现场紧急预案措施,确保一旦发生事故,能够调动各种救助资源,将事故损失减少到*小。
五 环保措施
做好施工现场道路、排水、排污和建筑垃圾处理;现场设置土石方集中堆放点,再倒运至场外弃土场;保持施工现场道路畅通,场地平整,场内整洁,排水有组织;土方外运时,用锹将上层土拍紧,并沿运土路线,派人清扫沿途洒落的泥土,尽力创造清洁卫生的作业环境;坚持工完料清,每周进行一次场内清理,每一工序完后,场清无垃圾,施工垃圾随时清运,适量洒水,减少灰尘。
六 应用实例
攀钢高炉渣高温碳化生产26kt/a碳化渣中试线人工挖孔桩工程,共21根桩基,桩径为1.5m,平均深度在30m以上,建设于攀钢巴关河渣场内。该渣场为上世纪80年代初期修建,主要用于储存攀钢高炉渣,经过数十年的弃渣,形成了规模巨大的综合性渣场,渣场内渣体平均厚度在30m以上,岩土层由上至下分布情况是:高温胶结炉渣、碎石填土、素填土、含碎石粉质粘土、粘土岩、粉砂岩互层、强风化玄武岩。攀钢高炉渣高温碳化生产26kt/a碳化渣中试线人工挖孔桩施工采用了此方法,取得了好的效果。
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