[内蒙古]高速公路特大桥钻孔灌注桩施工组织设计

1、京藏高速公路呼和浩特至包头段改扩建工程 第 HBTJ-2合同段二分部分项工程施工组织设计 黑龙江省龙建路桥一、工程概况及主要工程数量京藏高速公路呼和浩特至包头段改扩建工程第 HBTJ-2合同段 (k506+460k556+924.715 ,全长 50.465km 。本标段由黑龙江省龙 建 路 桥 股 份 有 限 公 司 承 建 , 我 分 部 为 第 二 分 部 , 承 建 k518+000k530+000,共 12km 。其中包括大桥 1座,中桥 1座,分离 立交 1座,互通 1处,天桥 5座,小桥及通道 23座,涵洞 48道,填 方 161万立方米, 挖方 10.6万立方米, 底基层 34

2、cm 厚为 40.52万平 方米、 20cm 厚为 2.3万平方米, 基层 20cm 厚为 50.05万平方米、 30cm 厚为 1.12万平方米, 面层 11cm 厚为 47.25万平方米、 5cm 厚为 50.67万平方米, 6cm 厚为 49.37万平方米,防护工程等。二、施工进度计划1、 2010年度计划安排 :1 、 2010.11.21-2009.11.21 开工准备工作2 、 2010.11.22-2010.11.30 桩基施工三、项目管理组织机构及人员分工见附表四、材料、设备、人员进场计划表1、 2010年主要材料进场计划表碎石计划进场 5000m 3,钢材计划进场 300吨。

3、2、主要人员、设备进场数量见附表五、钻孔技术方案(1前期准备1 场地平整及围堰施工平台主墩位于岸边浅水区, 采用钢板桩围堰配合草袋筑岛, 陆上钻孔 桩场地采用推土机整平,并碾压密实。2 测量放线依据总平面图,桩平面图,由测量工程师放线,首先测设各轴 线位置,用木桩和铁钉标出各轴线的位置,复核无误再根据桩位平 面布置图测各桩的位置, 并插入 30-50cm 钢筋为标记, 钢筋头埋入地 下,表面由灰点或做明显标记,以免桩机移动或混凝土运送车碰撞 移动,桩位偏差垂直允许垂轴线方向为 1/6d,沿轴线方向为 1/4d。 (2桥梁钻孔桩基础的施工方法(质量控制重点根据地质分布情况,采用冲击钻机施工。工艺

4、程序:施工准备埋设护筒安装钻架和其它设备钻进 清孔检查验收安装钢筋笼安装导管灌注水下砼拨出护筒 检验桩身质量。1施工准备a. 完成三通一平。b. 制定桩位施工流程图。C. 根据地质资料预测施工中可能出现的问题, 向钻机操作人员交 底。d. 备足粘土、开挖泥浆池。e. 正确测定孔位置,并设护桩。f. 安设钻井机及吊装设备,做好出渣、修钻准备工作,钻架高度 应满足钻孔过程中钻头提升到位的要求, 并考虑利于水下混凝土的灌 注。2钻孔场地平整钻孔前平整场地,清除杂物,换除软土,夯打密实。钻机底座位 置于坚实的填土上, 以免钻机晃动产生不均匀沉降。 场地的布置要能 满足钻机的放置、及混凝土运输设备等协调

5、工作的要求。3 护筒埋设护筒用 5-8mm 的钢板制作,护筒内径较桩径稍大 20-40cm 。护筒 的埋设深度不小于 1.5m ,护筒顶端高出地下水位 1.0-2.0m ,同时高出施工地面 0.3m 。护筒埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的 偏差不得大于 50mm ,倾斜度偏差不大于 1%,保证钻机沿着桩位垂直 方向顺利工作, 孔内泥浆要高出地下水位和保护桩孔顶部土层不致因 钻头反复上下提升、机身振动而导致坍孔。4护壁泥浆选用优质粘土浆, 有条件时可优先采用膨润土制浆。 为提高泥浆 的粘度和胶体率, 在泥浆中投入适量烧碱, 泥浆比重控制在 1.1 1.4范围之间。钻进中应随时检验泥浆比重、

6、粘度、含沙量、胶体率等, 并填写泥浆试验记录表。5钻孔a 、钻机就位时用方木垫平支架,将钻头中心线对准桩孔中心, 误差控制在 15mm 内。b 、钻孔:在钻孔过程中,钻进速度要随地层变化而相应控制且 适当调整钻头提升高度。泥浆起固壁、携沙、冷却和润滑使用。其中 以固壁最为重要,泥浆太稀容易造成塌孔,太稠影响钻进速度,若发 生塌孔、塌方现象应及时回填粘土。c 、当钻孔至设计高程时,及时进行自检,自检合格后,报请监 理抽检,孔深、孔径、孔的偏斜度符合设计要求后,方能进行下道工 序。6 检孔:孔深达到设计标高后,及时按监理程序对孔径、孔深、 平面位置、 垂直度及孔内沉淀物等进行检测。7 、清孔采用冲

7、击钻清孔,当钻至设计孔深后,钻机可适当空钻,以清理 孔底沉渣, 当孔内泥浆达到泥浆指标要求后检验桩位、 孔深及倾斜度, 指标均达到设计要求后方可提出钻头, 并检验孔径及泥浆比重、 粘度、 砂率,指标合格后方可下导管及钢筋笼,反之进行二次清孔。8 、钢筋笼制作和安装a 、钢筋笼制作所有钢筋应具备出厂合格证书及质检证书, 并进行现场取样, 并 做原材及焊接试验,试验其物理性能。钢筋应加工调直,箍筋在钢筋 加工场地加工并焊接成合格的产品, 并符合规范要求。 制作钢筋笼时, 配制的钢筋级别、直径、根数和间距均符合设计要求。钢筋笼的接头 要错开,焊缝要饱满。桩钢筋笼采用一次加工成型,现场整体吊装安 放的

8、措施。b 、钢筋笼的安装为了使钢筋笼在起吊时不产生变形, 在中间绑捆长度不小于 6米 的杉木杆两根, 拟采用吊机起吊笼的顶部或采用二点吊法, 以保证笼 的成型质量,安放笼时要注意保护孔壁,钢筋笼下放要缓慢,以防止 触及孔壁造成孔壁塌落等。9导管的安放导管用直径 300mm 的钢管,壁厚 4mm ,每节长 2.0-2.5m ,与 1-2节长 1-1.5m 短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈 密封防水,灌注砼前要进行水压试验,检查接头处密封情况。混凝土 浇注架由型钢做成,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋笼,上部放置混凝 土漏斗, 混凝土由进料斗经储料斗倒入漏斗, 并随即卸入导管直接浇 注。

9、同时用吊车吊放拆卸导管。10灌注砼a 、混凝土的拌和、运输为了保证水下砼质量,在材料选用上水泥用规定品牌优质水泥, 砂、 石料等各项指标要符合要求。 混凝土必须具有良好的和易性和流 动性,坍落度应控制在 18-22cm 之间。应严格控制水灰比,以保证混 凝土的强度指标。 运输时采用 2台 6立方米砼运输车运输, 运输过程 中,旋转轴应保持旋转状态,以防止砼离析。b 、 混凝土的灌注桩基成孔后必须测量孔径、孔位,只有确认满足设计要求后,才 能灌注混凝土。浇注时先灌入首批混凝土,其数量经过计算,能把泥 浆从导管中排出,并能把导管下口埋入砼,其深度不小于 1.0m ;开 导管用混凝土隔水栓,隔水栓预

10、先用 8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下 口,当混凝土装满漏斗后,剪断铁丝,混凝土即下入到孔底,排开泥 浆;随着浇注连续进行,随浇随拨管,中途停息时间不超过 15min , 在整个浇注过程中,出料口伸入先灌注的砼内至少 2m ,且不得大于 6m ,利用导管内混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升,上升 速度不低于 2m/h,灌注高度比设计桩顶标高高 0.5-1.0m ,一般采用 高 0.8m 。护筒待砼抗压强度达到 5mpa 时拆除。当灌至砼面距桩顶 4m 左右时,采取如下措施:事先预备大小两 个储料斗,大、 小料斗底端备有可控制的阀门,在导管顶端安放大型 储料斗, 将已拌好的砼倒入小料斗中, 然后用

11、吊车将小料斗里的砼料 逐斗倒入大料斗中, 大料斗中砼的数量以打开底端阀门后砼能自由下 落为宜,通过混凝土自重达到混凝土密实度。11 、养生当砼灌注完成后,在桩头进行覆盖保温养护。12 有关注意事项在钻孔时,要及时将孔内残渣排出孔外,以免孔内残渣太多,出 现埋钻现象;为防止扰动护壁造成坍孔、扩孔、卡钻,应采取有效的 技术措施;成孔中遇到斜孔、弯孔、坍孔、护筒周围冒浆等情况时, 应停止施工,采取措施后再行施工;及时将清出的钻渣运出现场,防 止污染施工现场及周围环境; 浇注水下混凝土时, 严禁导管拔出混凝 土顶面, 派有专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差, 及时 填写水下混凝土浇注记录; 在

12、浇注过程中, 当导管内混凝土不满含有 空气, 后续的混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管, 不得将混凝 土整斗从上面倾入导管内, 以免导管内形成高压气囊, 挤出接头间的橡胶垫而使导管漏水; 同时, 对浇注过程中的一切故障均应记录备案。 13 桩基常见的工程质量问题及其防治措施桩基础以其设备简单、施工方便、应用范围广(适用于砂性土、 粘性土、砂卵石类土层和岩层 、适应性强(可广泛适用于诸多宽浅 河流的桥位处,也可适用于许多北方大河的桥位处 、承载能力大、 技术成熟、 工艺可靠等特点在桥梁基础施工中得到了广泛的应用。 用 它可建成低桩承台、高桩承台、桩排架、双柱及多柱等形式的基础。 在施工中容易发

13、生一些质量问题,请注意下列问题。a 、如何防治钻孔灌注桩发生偏斜?【 1】质量问题及现象成孔后不垂直,偏差值大于规定的 L/100。钢筋笼不能顺利入孔。【 2】原因分析钻机未处于水平位置,或施工场地未整平及压实,在钻进过程 中发生不均匀沉降。水上钻孔平台基底座不稳固、 未处于水平状态, 在钻孔过程中, 钻机架发生不均匀变形。钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大。在旧建筑物附近钻孔过程中遇到障碍物,把钻头挤向一侧。 土层软硬不均,致使钻头受力不均,或遇到孤石,探头石等。 【 3】预防措施钻机就位前,应对施工场地进行整平和压实,并把钻机调整到 水平状态, 在钻进过程中, 应经常检查使钻机始终处

14、于水平状态工作。 水上钻孔平台在钻机就位前,必须进行安装验收,其平台要牢固、水 平、钻机架要稳定。应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在 同一垂直线上,并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆动。在旧建筑物附近施工时,应提前做好探测,如探测过程中发现 障碍物,应采用冲击钻进行施工。要经常对钻杆进行检查,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。 使用冲击钻施工时冲程不要过大,尽量采用二次成孔,以保证 成孔的垂直度。【 4】处理措施当遇到孤石等障碍物时,采用冲击钻冲击成孔。当钻孔偏斜超限时,应回填粘土,待沉积密实后再重新钻孔。 b 、在钻井过程中遇到大孤石或障碍物后,如何处理?【 1】质量问

15、题及现象在进行施工时,如遇到大孤石或障碍物后出现:井架产生晃动,钻头倾斜。进尺速度缓慢或不能进尺。【 2】原因分析在钻井过程中由于遇到较大孤石或障碍物,致使钻头被挤向一 侧,形成斜孔。【 3】处理措施在钻进过程中如遇到大孤石或障碍物后,用冲击钻调整钻头高度 进行钻孔。c 、在钻孔过程中发生缩孔怎么办?【 1】质量问题及现象当使用探孔器检查成孔时,探孔器下放到某一部位时受阻,无法 顺利检查到孔底。 钻孔某一部位的直径小于设计要求, 或从某一部位 开始,孔径逐渐缩小。【 2】原因分析地质构造中含有软弱层,在钻孔通过该层时,软弱层在土压力 的作用下,向孔内挤压形成缩孔。地质构造中有塑性土层,遇水膨胀

16、,形成缩孔。钻头磨损过快,未及时补焊,从而形成缩孔。【 3】预防措施根据地质钻探资料及钻井中的土质变化,若发现含有软弱层或 塑性土时,要注意经常扫孔。经常检查钻头,当出现磨损时要及时补焊,把磨损较多的钻头 补焊后,再进行扩孔至设计桩径。【 4】处理措施当出现缩孔后,可用钻头反复扫孔,直到满足设计桩径为止。 d 、在钻孔过程中发生坍孔如何处理?【 1】质量问题及现象在钻孔过程中或成孔后井壁坍塌。【 2】原因分析由于泥浆稠度小 , 护壁效果差 , 出现漏水 ; 或护筒埋置较浅 , 周 围封堵不密实而出现漏水 ; 或护筒底部的粘土层厚度不足 , 护筒底部 漏水等原因 , 造成泥浆水头高度不够 , 对

17、孔壁压力减小。泥浆相对密度过小,致使水头对孔壁的压力较小。在松软砂层中钻孔时进尺过快, 泥浆护壁形成较慢, 井壁渗水。 钻进时未连续作业,中途停钻时间较长,孔内水头未能保持在 孔外水位或地下水位线以上 2.0m ,降低了水头对孔壁的压力。 操作不当,提升钻头或吊放钢筋笼时碰撞孔壁。钻孔附近有大型设备作业,或有临时通行便道,在车辆通行时 产生振动。清孔后未及时浇注混凝土,放置时间过长。【 3】预防措施在钻孔附近 , 不要设临时通行便道 , 禁止有大型设备作业。 在陆地上埋置护筒时,应在底部夯填 50cm 厚的粘土,在护筒周围也要夯填粘土,并注意夯实,护筒周围要均匀回填,保证护筒稳 固和防止地面水

18、的渗入。水中振动沉入护筒时,应根据地质资料,将护筒沉穿淤泥及透 水层,护筒之间的接头要密封好,防止漏水。应根据设计部门提供的地质勘探资料,根据地质情况的不同, 选用适宜的泥浆比重、 泥浆粘度及不同的钻进速度。 如在砂层中钻孔 时,应加大泥浆稠度,选用较好的造浆材料(如可购买专用造浆材料 膨润土 ,提高泥浆的粘度以加强护壁,并适当降低进尺速度。 灌孔桩泥浆性能指标要求见表 13。当汛期或潮汐地区水位变化较大时,应采取升高护筒,增加水 头或用虹吸管等措施保证水头压力相对稳定。钻孔时要连续作业,无特殊情况中途不得停钻。提升钻头、下放钢筋笼时应保持垂直,尽量不要碰撞孔壁。 若浇筑准备工作不充分,暂时不

19、要进行清孔,清孔合格后要及 时浇筑混凝土。供水时不得将水管直接冲射孔壁,孔口附近不得集聚地表水。 【 4】处理措施(1如有轻微坍孔时,可采取增大泥浆比重、提高泥浆水位的措 施,保证水头压力。(2 坍孔部位不深时, 可改用深埋护筒, 将护筒周围回填、 夯实, 重新钻孔。若发生严重坍孔, 应马上退出钻机,重新用粘土回填,待回填土 密实后再重新钻孔。e 、在钻孔过程中钻头被卡住怎么办?【 1】质量问题及现象钻头卡在钻孔内,无法继续运转。【 2】原因分析孔内出现梅花孔、探头石或缩孔。下钻头时太猛,或钢丝绳松绳太长,使钻头倾倒卡在井壁上。 坍孔时落下的石块或落下较大的工具将钻头卡住。出现缩孔后, 补焊后

20、的钻头尺寸加大, 冲击太猛, 冲锥被吸住。 使用冲击钻在粘土地层中进行钻孔时,冲程量过大,或泥浆太 稠,冲锥被吸住。【 3】预防措施对于上下能活动的卡钻,可以采用上下轻微提动钻头,并辅以 转动钢丝绳,使钻头转动,以便提起。下钻时不可太猛。对钻头进行补焊时,要保证尺寸与孔径配套。使用冲击钻进行施工时冲程量不宜过大,以防锥头倾倒造成卡 钻。【 4】处理措施当土质较好或在石质孔内卡钻时,可以采取小爆破振动使钻头 松动,以便提起钻头(注意要分清是上卡还是下卡,以便确定爆破位 置 。钻头被卡住时,可上下左右试着进行轻提,将钻锥提起。 用千斤顶或滑轮组强提, 但应注意孔口的牢固, 以防孔口坍塌。 f 、在

21、钻孔过程中,钻头掉进孔内怎么办?【 1】质量问题及现象由于种种原因,钻头掉进钻井内。【 2】原因分析钻杆接头不好或滑丝。当卡钻后,操作不当,强提强拉时,致使钻杆接头滑丝或钻杆 断裂。电动机接线错误,致使钻杆出现反转,脱扣掉钻。钢丝强断裂或锥头自身缺陷而折断。【 3】预防措施经常检查钻杆、钢丝强和联结装置,发现有接头处松动、钢丝绳 局部损坏时应及时进行紧固或更换。【 4】处理措施卡结时,只有在设有保护强时才能适当强提。掉钻后,应用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。若钻头已被泥渣 埋住,先用高压水冲泥浆、排出泥浆的方法进行清除,以便使打捞工 具能够接触到钻头。打捞时,应尽力保证有三点钩住钻头(如无法保证

22、三点时,至 少有两点钩住钻头 ,提升时应平稳,切忌单点提升,以防止钻头碰 撞孔壁造成坍孔。打捞时应注意保持水头压力及泥浆比重。在打捞钩钩住钻头后,由于处理时间较长,钻头又被回淤泥浆 埋住而无法提起时, 可以用吊车或卷扬机绷紧钢丝绳, 用高压水冲淤 泥,直到钻头松动能提起时为止。钻孔灌注桩施工工艺 六、质量保证措施1、组织措施:(1 、建立项目经理为组长和项目总工程师为副组长的质量领导小 组。 施工队设立质量管理小组, 质量领导小组决策本标段的质量问题, 并开展经常性的质量教育工作。(2 、内部自检机构1、 建立健全内部质量检查机构, 质检部负责现场施工的质量管理, 并负责对监理的工程报验工作。

23、 施工队设立兼职质检员, 负责本施工 队的质检工作,质量检查员及兼职质检员,均由工作认真、业务能力 强、具有丰富经验的专业技术人员担任。2、质量目标责任制根据工程项目的管理要求, 确定质量目标为优良, 并将此目标分 解落实到具体人员的工作中, 建立一定的奖罚制度, 从而保证质量目 标的贯彻实施。3、加强质量检查验收工作质检员依据规定的频率、检查方法对产品进行检查验收工作。 4、质量分析会制度在对施工质量进行数理统计分析的基础上,根据质量的波动情 况、存在的问题, 由项目经理部总工召开质量分析会,对其进行质量 分析,找出原因,对实施结果进行反馈,从而提高施工质量。七、安全生产目标及安全保证措施(

24、一 、安全生产目标:在本合同段施工期间, 杜绝因工重大责任伤亡事故, 重伤率小于 0.5;杜绝因管理不善而造成的机械设备、爆炸、火灾、中毒等恶 性事故。机械完好率达 90%以上,无重大机械事故,杜绝重大工程质 量事故及重大交通事故。(二 、 安 全 保 证 措 施1、保证施工安全的组织措施。(1 、设置机构,建立安全生产管理体系。根据本工程特点, 对本项目实行项目经理部、 施工队、 作业班 (组 三级安全管理, 各级一把手亲自抓安全。 项目部成立以项目经理为组 长的安全生产领导小组, 各作业层成立相应的安全管理机构, 按施工 人员的 2%4%配备经过培训具有担任安全工作资格的专职安全员。 制订

25、安全工作计划, 开展多层次、 多形式的安全教育和岗位培训及安 全生产竞赛活动,增强全员安全意识。定期组织安全检查,召开安全 会议,总结安全生产情况, 分析安全形势,研究和解决施工中存在的 安全问题。发挥各级安全员的监督检查作用,深入现场,跟班作业, 加强防范, 及时发现和排除事故隐患, 把不安全因素消灭在萌芽状态。 (2 、健全制度,实现安全生产责任目标。严格执行公路工程施工安全技术规程及公路筑养路机械操 作规程的有关规定,遵守有关指导安全、健康与环境卫生方面的法 规和规范, 严格执行业主关于安全生产的有关规定, 遵守安全生产和 劳动保护方面的法律、法规和技术标准、规则,建立健全适合本标段 特

26、点的安全生产管理制度。 实行安全生产责任制, 层层签订安全责任 状,建立与经济挂钩的激励约束机制。突出安全管理重点,划分安全 责任区,明确各级岗位职责,做到纵向到底,横向到边,调动安全生 产的积极性和自觉性,坚决实现安全责任目标。(3 、加强安全教育和培训,提高全员安全意识和操作技能。上场前对所有职工进行安全教育, 使所有参与本工程施工的施工 人员提高自身的安全意识, 增进对安全的认识, 从而产生有助于安全 施工的行为转变。(4 、严格监督,完善安全生产检查制度。在安排施工计划的同时, 有针对性地明确安全目标、 预防措施及 安全控制重点,并落实到具体人员。项目部每周进行检查评比,实行奖罚。对重

27、点项目、重要工序和关键部位推行安全岗位责任制，实行 全过程监督检查，各施工队与项目部签订合同，实行安全生产抵押金 制度，作为安全管理专项资金，对施工中不发生安全事故或不违章作 业的单位如数返还抵押金并给以奖励， 对施工中发生事故或违章作业 的单位没收抵押金并给以处罚。 2、设立安全标志 （1） 、在本工程现场周围配备、架立并维修必要的标志牌，为职工和 公众提供安全和方便。 （2） 、标志牌包括：警告与危险标志，安全与控制标志，指路标志与 标准的道路标志。 （3） 、所有标志的尺寸、颜色、文字与架设地点，均经工程师认可。 3、施工用电、机械设备和车辆的安全管理措施: （1） 、施工用电的安全管理

28、措施 、混凝土搅拌站和电动设备中使用的场所，由技术人员编制临时 用电施工组织设计，经技术负责人审核，主管部门批准后实施。 、移动的电气设备的供电线使用橡胶套电缆：电缆线路采用“三 相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好。 、各种型号的电动设备必须按使用说明书的规定接地或接零。传 动部位按设计要求安装防护装置； 、变压器必须设接地保护装置，其接地电阻不得大于 4 ，变压 器设护栏，设门加锁，专人负责，近旁悬挂“高压危险、请勿靠近” 的警示牌。 、施工现场临时用电要定期进行检查，防雷保护、接地保护、变 压器及绝缘强度每季测定一次；固定用电场所每月检查一次；移动式 电动设备、潮湿环境和水下

29、电气设备每天检查一次。对检查不合格的 线路设备要及时维修或更换，严禁带故障运行。 （2） 、机械设备及车辆的安全管理措施 16 、所有施工机具设备和高空作业的设备、机电设备、车辆安全均 应定期检查，并有安全员的签字记录； 、加强安全教育，定期进行施工安全知识、交通法规等的教育， 不断强化安全意识； 、各种机械操作人员和车辆驾驶员必须取得操作合格证，不准操 作与证件不相符的机械， 不准将机械设备交给无本机操作证的人员操 作，对机械操作人员要建立档案，专人管理； 、驾驶室或操作室要保持整洁，严禁存放易燃、易爆物品。严 禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转； 、驾驶员必须遵守规定。驾驶车辆时，各种证件必须齐全有效， 并虚心接受交通