某大桥钻孔桩施工组织设计

某大桥钻孔桩施工组织设计目录一、工程概况二、施工准备三、施工方案四、钻孔桩施工质量要求标准五、施工计划六、质量保证措施：七、安全保证措施八、机械、人员劳动力计划表：九、文明施工和环保一、工程概况某大桥(K15+280)在昭文村南跨越某，桥梁与路线前进方向的右夹角为105º，设计洪水位为11.66米。桥梁上部结构为12×25m预应力混凝土简支T梁，下部结构为圆柱式墩、柱式桥台、桩基础。全桥共有钻孔桩56根，均为直径150cm的摩擦桩，设计桩长自29.07m至37m不等。某常年有水，枯水期流量不大，地下水直接受河水补给。某所在的胶州市受海洋和境内山峰影响，降水量年际变化大，季节性强，夏秋季大于春季。年最大降水量为1518.6mm;年最小降水量为322.1mm。根据图纸所示资料分析，场地上部为第四系由新近沉积的粘性土和河床粗砂土组成，下部为白垩系王系组第三段陆相冲击成因砂砾岩、泥岩，强风化层厚度大、强度低、水稳定性差。场内无不良地质现象。施工时注意钻孔完成后及时灌注混凝土，避免因长期浸水而使基岩风化层软化，强度降低。根据以上的地质情况，拟采用10台冲击钻施工。二、施工准备1.施工用电：在驻地内安装一台500KvA变压器，作为施工及生活用电，埋电缆线延伸至某桥位处，施工时分设闸刀箱。同时准备一台200KW的发电机。2.施工用水：项目部内打井两口，一口供生活用，一口供拌合站用，制泥浆用水由现场河水提供。3.施工临时道路：便道5m宽，起点桩号为K14+200，沿路线右侧修至K14+525分离立交桥，拐向左侧，向前直到某大桥处，水中筑岛，便道横跨某，埋设2道圆管涵来保证河道水流通畅；筑岛作为水中钻孔施工平台。4.通讯：经理部设四部直播电话及一部传真机，工区各设一部直播电话，项目领导配手机、对讲机，技术人员及工班长配对讲机，经理部设对讲电台。三、施工方案（一）总体安排某大桥作业面下部施工顺序为0号桥台→12号桥台，大桥下部左右幅同时开工。因在枯水期施工，水位低，仅3#桩位处于水中，4#桩位位于河道边缘，故采用就地筑岛法；其他桩位均在陆地上，故采用平整场地后就地钻孔来施工。混凝土供给：在一工区内设两座拌和站，拌和量为50m3/h。混凝土由6m3的灌车运送。（二）准备工作测量控制a、桩位放样C(桩中心点)αA(站点)B(后视点)根据钻孔桩坐标和已知控制点，利用全站仪测量放样。施工前先计算出偏角及水平距离，以便和全站仪显示数据对照，方法如下：架立全站仪于已知控制点A,该点和后视点B及所测的桩中心点C通视，仪器对中、调平。后视B点，分别输入A（站点）、B（站点）及C点坐标，立棱镜于测点进行放样。将显示窗中的数据与计算数据核实后，定下桩中心点，并设立标记。为随时检查桩位，在桩位之外设立3~4个护桩。注意护桩埋设要牢固、准确，并应设在不易被破坏的部位。b.桩顶底标高控制钻孔桩施工过程中，首先测出护筒顶及地面标高，钻孔桩桩底标高利用垂球沿护筒孔深下返计算，桩顶标高则按护筒标高下返来计算，灌注混凝土时，应高出设计标高0.5~1.0m，破除桩头时按设计桩顶标高控制。c.复核桩位为防止桩位偏移，钻孔桩在施工过程中要经常按护筒检查桩位，在孔深达到4~5m时，由测量组再检查一次桩位，成孔后下放钢筋笼时再检查一次桩位。在施工过程中要经常检查桩的垂直度，并及时校正。2、水中筑岛3#桩位在水中，但因水浅而采用筑岛施工方法。筑岛根据其孔深、桩径、钻机钻进过程中的稳定性要求，以及为避免施工过程中受水浸泡的影响和在浇注过程中方便钻机、罐车的顺利就位来确定筑岛尺寸和高度，筑岛宽12m,长度30m,筑岛高度大于常水位1m。3、泥浆池布设对3#、4#桩位，在各筑岛间围泥浆池；陆上其他钻孔桩采用就近挖坑或堆土形成一方形池子，体积以满足循环出来的钻渣能够沉下来和方便泥浆循环为准。当施工完成，及时清除泥浆、堆土和水中筑岛，不影响河道和污染环境。（三）沉放护筒护筒采用8mm厚钢板卷制而成。冲击钻护筒直径比设计桩径加大40厘米，护筒长度依据现场情况，加工2—3m长。陆上钻孔桩采用挖孔埋设，挖孔直径比护筒外径大1m，深度2~3m；水中钻孔桩采用填土埋护筒的方法。安放护筒前，应先在坑底填筑50cm厚的粘土，且夯实，用十字交叉线定出护筒中心，钢护筒安放时用全站仪和垂球控制其位置准确。要求护筒中心平面位置偏差小于5cm，倾斜度偏差小于1%，护筒顶端要至少高出岛面(或地面)0.3m且高出地下水位1.5—2.0m以上。遇到砂性土层，将护筒周围0.5~1.0m范围内换填粘土并夯实，应注意对称均匀分层夯实，以防护筒倾斜。（四）钻机钻进将组装好的钻机就位于所钻的孔位上，钻头精确对准放好的桩位。钻机必须摆放水平，钻机底盘的前后支腿下枕好横梁及主纵梁，并搁置水平尺，随时观测及时调平。钻机运行过程中定期用仪器检测和校正，钻机不应产生位移和沉陷，钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上，偏差不得大于2cm。钻机对正桩位，启动泥浆泵和转盘，等泥浆输入到孔内一定数量后，方可开始钻孔。开孔初期控制好钻进速度，并随时进行桩位复测，检查孔径、倾斜度以及钻机平稳程度，防止孔位偏斜。钻进过程中根据地质情况调整钻进速度，并做好钻孔记录。当遇到易坍层时，施工人员适当提高泥浆比重。当钻至设计标高时，立即报请监理工程师检孔，包括孔位、孔深、孔径、垂直度等。监理工程师认可后方可进行清孔等灌注前的准备工作。钻孔时要高度重视泥浆护壁，根据不同的地质，泥浆指标也应调整，适时测泥浆相对密度、粘度、含砂率等主要指标。钻孔过程中，护筒内的泥浆顶面，应始终高出地下水位至少1m。钻孔作业应分班连续进行，注意土层变化。钻机钻进过程中每进尺2m现场技术员捞取一次钻渣并应在记录表中做详细记录，以便与地质剖面核对。为了避免或减少斜孔、塌孔、弯孔、扩孔现象，钻进时应注意：1、桩的钻孔和开钻，只有在距该桩的中心距离5m内的其它任何桩的混凝土浇注完24小时后才能进行。2、桥台处钻孔桩在台前、台后填土相对稳定并无明显塑性流变后再进行施工。3、机架的基础要牢固，道轨一定要稳定，经常用水平仪检测并及时调整。4、泥浆就近取材用粘土造浆，钻孔过程控制泥浆的比重不小于1.20-1.40，粘度T=22-30秒，并在现场进行比重粘度控制。5、为保证有良好的泥浆护壁效果，建成完备的泥浆制备、贮存循环系统，泥浆池应就近设在孔位附近。开工后根据现场绘制泥浆池的平面图，并事先安排好泥浆的堆放及土方回填工作，泥浆池距孔位中心应有一定距离，并配备足够的泥浆泵，以维持泥浆的强制循环和护筒中合适的泥浆液面标高。6、注意观察护筒下部，防止护筒底部漏水，且保持孔内水头高度不小于2m。粗砂地层中，若发现泥浆漏失严重，冲击成孔时须投入粘土，借冲击钻头将粘土挤入粗砂空隙，可增大泥浆密度。7、成孔后用检孔器检测成孔质量。检孔器外径为成桩钢筋笼直径加100mm(不得大于钻头直径)，长度为4D（D为桩径）。要求孔径大于或等于桩径，孔深满足设计规定，孔位中心偏位单排桩≤50mm，成孔倾斜率小于1%。8、清孔采用掏渣法进行初步清孔，要求用手摸泥浆中无2mm~3mm大的颗粒为止并使泥浆相对密度减小到1.05~1.20。灌注前用高压射水进行二次清孔，使之达到灌注前泥浆指标。清孔后用测绳配合垂球测孔底沉淀厚度，用仪器测泥浆指标。孔底沉淀厚度不得大于300mm，同时要满足规范要求的含砂率和泥浆比重。清孔时，注意保持孔内水位高出地下水位1.5—2.0m，以防止塌孔。9、不得用加深成孔深度的方法代替清孔。（五）安放钢筋笼清孔达到要求后，下放钢筋笼。钢筋笼的Ⅰ级钢采用T421焊条，Ⅱ级钢筋采用T506焊条，采用搭接焊或帮条焊，双面焊接，焊接长度不小于5d；帮条焊应采用与主筋同级别的钢筋，其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积。当无条件时可采用单面焊，焊接长度应不小于10d。接头须按规定50%相互错开，接头间距不小于1.3倍的搭接长度。钢筋焊接时，应保持两钢筋轴线在一条直线上。当环境温度低于+5℃时，钢筋焊接应在钢筋棚内进行，温度过低时应在棚内生火炉以增加棚内温度或者采用高标号的焊条。钢筋笼事先分节预制，每节长9~20m。现场在孔口接长下放，分节制作的钢筋笼下放到上端离钻孔口0.8~1.0m时，暂停下放，待焊接好上一节钢筋笼后再继续下放。钢筋笼的接长时间控制在4小时内，以避免操作时间过长，造成塌孔。钢筋笼吊装时应防止钢筋笼变形。钢筋笼的起吊采用三点吊，第一吊点设在骨架底部，第二吊点设在骨架上三分处，第三吊点在骨架上部。待骨架离开地面后，停止第一吊点、第二吊点，直到骨架垂直后再移入桩孔内。钢筋笼按设计要求设置定位筋。为保证钢筋笼四周有足够的保护层厚度，绑扎混凝土预制块，竖向每隔两米设一道，每道四周对称设四块。（六）灌注水下混凝土清孔后，将泥浆比重降到1.03~1.10左右，达到灌注标准。用测绳检查孔底沉渣，本桥钻孔桩为摩擦桩，桩径为150cm,根据规范可知允许沉渣≤30cm。钢筋笼下放后，用导管绑扎空压机气管，在灌注前开动空压机，利用气流扰动孔底沉渣，使之悬浮于泥浆中，以减少沉淀物，接着灌注混凝土。导管用直径Φ250mm无缝钢管，拼接时，对管进行编号，并对管的长度进行记录，另外务必使管轴线顺直，内壁光滑。导管里灌入70%的水后,用空压机做水密、承压试验，用卷扬机做承拉试验。漏斗为高1~2m,用5mm厚钢板焊成的四棱锥形，漏斗与导管用法兰盘连接。剪球法下混凝土，待混凝土装满漏斗就可剪球，剪球后罐车不间断输送混凝土。在灌注混凝土时应注意：1、导管的接头要严密，必须每次逐个检查，以防漏水。用钻机吊装时，导管应位于井孔中央，并应在灌注混凝土前进行升降试验。安放时一定要保证导管的长度，灌注时记录管拆除后的长度。2、混凝土原材料拌和必须均匀，并尽量减少运输过程中的离析。每车混凝土均应检测坍落度、和易性，不良的砼坚决不用。3、制备砼的原材料必须符合技术规范及施工规范的要求。外加剂必须严格把关，材料出厂报告、材料试验报告、砼配和比试验报告等取得监理工程师批复后方可投入使用。在施工过程中砼坍落度控制在18~22cm。4、灌注工作必须连续进行，避免任何原因的中断灌桩，整根桩灌注完成时间若超过首批混凝土的初凝时间，作断桩处理。当混凝土数量大，灌注需要时间较长时，可通过试验在首批混凝土中掺入缓凝剂，以延迟其凝结时间。5、灌注首批混凝土时应注意，导管下口离桩底一般为20~40cm，导管埋入混凝土中的深度不得小于1m。在灌注末期漏斗底口高出井孔水面或桩顶的必要高度：当钻孔桩桩顶低于井孔中水面时，漏斗底口高出水面不宜小于4~6m；当桩顶高出井孔内水面时，漏斗底口高出桩顶不宜小于4~6m；为保证剪球成功，在隔水塞上涂抹一层润滑剂。首批混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部间隙的需要，灌注量需≥5.3m3。当封口失败时拔出导管用空气吸泥机吸出已浇混凝土，检查导管接口是否严密牢固以及有无孔洞，重拼导管，再次灌注。6、为防止钢筋笼上浮，在钢筋笼顶部用4~8根钢管套在钢筋笼的主筋上，采用反压法阻止其上浮，上口钢筋主筋四周与护筒用钢筋焊牢，并保证其对中。7、灌注过程中随时检查混凝土顶面标高，推算导管的埋深并及时提升导管，一般控制导管埋深2~6米。8、在灌注过程中，应将井孔内溢出的泥浆引流到适当地点处理，以防止污染环境。灌注的桩顶标高应比设计标高高出0.5~1.0m，此范围内的浮浆和混凝土在开挖基坑时凿除，凿除时须防止损坏桩身。在最后灌注时导管不要急于拆短，而要加大高度，增加混凝土压力，提高混凝土密实性，并且导管在1~2m内上下移动，产生捣实作用。当砼达到一定强度时开挖基坑，凿除桩头进行桩基检测，检测率及检测方法满足《招标文件》及监理工程师的要求。9、灌注混凝土期间，应配备泥浆泵以及吸泥泵，高压射水管等设备，以保持井孔水头和及时处理灌注事故。（七）钻孔桩意外事故的紧急处理措施：钻孔过程中事故处理可按照以下进行1遇有坍孔，查明原因和位置然后进行处理，坍孔不严重时，可回填至坍孔位置以上，并采用改善泥浆性能，加高水头，埋深护筒等措施继续钻进，坍孔严重时，应立即用砂或小砾石夹粘土回填，暂停一段时间后，查明坍孔原因，采取相应措施重钻，坍孔部位不深时，可采用深埋护筒法，将护筒周围土夯填实，重新钻孔。2遇到斜孔，弯孔时，应在孔偏斜处反复扫孔，使钻孔顺直，倾斜严重时，应回填粘性土到偏斜处，待沉积密实后再钻进。3遇到扩孔，应采取防止坍孔和防止钻具摆动过大的措施；遇到缩孔时，应及时补焊钻头和钻锥，或采用失水率小的优质泥浆护壁。4遇有钻孔漏浆时，如护筒内水头不能保持，宜采取将护筒周围回填土夯实，增加护筒沉埋深度，适当减小水头高度或采取加稠泥浆，倒入粘土慢速转动等措施。5遇到卡钻时，不宜强提，轻提不动时，可用小冲击钻冲击或用冲，吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后，再提出。6掉落物时，宜迅速用打捞叉、钩、绳等工具打捞，若落体已被泥砂埋住，应先清除泥砂再打捞。灌注砼发生故障，可根据下列情况进行处理1首批砼灌注后导管进水时，应将已灌注的砼拌和物吸出，再改正操作方法，重新进行灌注。2在砼处于井孔水面以下不很深的情况下导管进水时，可采用底塞隔水的方法，并外加一定压力重新插入导管，恢复灌注；或进行二次剪球，待新鲜砼将导管内的泥浆土排完后，迅速将导管插入孔内砼中，恢复灌注。3灌注开始不久发生导管堵塞时，可用长杆冲捣或用振动器振动导管，根据实际情况也可上下抽动或正反转动导管，但必须保证导管内不进水及导管不滑丝脱落。4灌注不久发生故障，用前述方法无法处理时，应及时将导管拔出，将已灌注砼吸出，将钢筋骨架抽出，然后重新清孔、吊装钢筋骨架和灌注砼。5按上述方法处理达不到要求时，应会同设计单位、监理单位进行桩身的压浆补强或重新补桩，以达到业主的要求。四、钻孔桩施工质量要求的标准见下表钻孔灌注桩实测项目表项次检查项目规定值或允许偏差差检查方法和频率规定分1混凝土强度（MPPa）在合格范围内按附录D检查352桩位群桩100mm用经纬仪检查纵、横横方向15排架桩50mm3钻孔倾斜度1%查灌注前记录204沉淀厚度（mm）摩擦桩≤50cm查灌注前记录20支撑桩不大于设计规定5钢筋骨架底面高程程（mm）±50查灌注前记录10五、施工计划我项目拟投入本桥10台冲击钻同时进行施工，计划开工日期为年二月二十五日，10台钻机循环作业，计划到年三月下旬全部完成。六、质量保证措施：1.质量目标：严格执行交通部现行《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）及招标文件投标书中有关规定并满足设计要求，保证省优，部优，争创国优工程。2.开工前，首先对钻孔桩坐标及标高进行复核。3.施工前，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。4.施工过程中严格执行自检、互检、专职检查的三检制度，且内部监理行使否决权。质量保证体系项目总工：项目总工：内部总监：内部总监：项目副经理：工区主任项目副经理：工区主任试验测量技术员质检员试验测量技术员质检员5.实行工序交接制度，关键工序班组检查合格，经内部监理工程师检查，确认符合要求后，填写好检查记录，然后请监理工程师复核鉴定，才能进行下道工序施工。6.工序检查（1）桩位放样检查，内部质检人员实地检查测量桩位并和墩中心坐标相校核，总工复核签字，报监理检查。(2)护筒埋设质量由工地技术员检查。(3)钻机就位，由技术员检测钻杆中心位置和钻头直径，报监理批准后方能开钻。钻孔中，用仪器定期对桩位和钻机进行检查。如出现位移和沉陷，及时加强和加固，成孔后，用检孔器对桩孔进行检测，且保持检孔器中心和桩位中心一致。（4）为保证钻进顺利，机械进场后，先进行必要检修，备置一部分急用件，以保证钻进时的连续性。钻进过程中，检测人员应对泥浆的几个指标进行检测，保证泥浆质量，现场负责人每进尺2m捞取一次钻渣取样，对于变化中的土层，应增加取渣的次数，要求负责人做详细的记录，并和地质资料对照。（5）导管采用直径Φ=250mm钢管，接头处用丝扣连接。钻机进场后要求留一套备用的导管。先在岸上拼接，用空压机作水密试验，用卷扬机对导管接头做承拉试验，对导管的顺直和内壁的光滑进行检查，将导管编号，记下它们每节编号的长度。下导管时，记录所有导管的顺序、编号、每节长度和导管的总长度；拆卸时