某桥梁钻冲孔桩工程专项监控方案

冲孔灌注桩监控方案编制日期：二00七年一月十日发布日期：二00七年一月十五日目录编制依据工程概况施工工艺施工组织机构质量保证措施安全文明施工环境保护措施冲孔灌注桩施工方案一、编制依据1、广东深圳市东部沿海高速公路（**～**段）工程施工招标文件（第9标段）；2、深圳市东部沿海高速公路**至**段第9标段施工图设计；3、施工规范和验收标准：3.23.3《工程测量规范》（GB50026-93）3.4《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）3.5《砼强度检验评定标准》（GBJ107-87）3.6《爆破安全规程》（GB6722—2003）3.7《三航局质量、环境、职业健康安全管理手册》2006年B版；4、现场调查与踏勘资料；5、我局施工人员的综合施工管理水平，现有技术装备力量和多年来在同类工程中积累的施工经验。二、工程概况2.1工程数量**立交桥位于**区深盐路检验检疫大楼附近，包括主线桥、疏港专用道桥、A、B、C、D、E、F匝道共8座桥梁。F匝道桥长370.039m，上部结构为(2×35)+(3×35)+(29.539+30+30)+(3×34.5)预应力混凝土连续钢构及预应力混凝土连续梁，桥梁全共11跨4联；下部结构为矩形墩，重力式桥台；扩大基础及灌注桩基础。其中灌注桩基础主要工程数量有10根。2.2工程地质2.2.1地形地貌本标段为**道立交，地处**区海港大厦东北侧，原始地貌属低山山麓及台地，除进港二路西北侧一带待开挖山体，场地基本整平并修筑道路，进港二路设计K线（K0+000～K0+220一带）属填海区，原始地貌滨海冲积平原。现状地面最大高差约80m。2.2.2地层岩性根据钻探揭露结果，本场址地层自上至下有第四系填土（石）层、第四系海陆交互沉积层、第四系冲洪积层、第四系坡积层、残积层及侏罗系上统凝灰熔岩，现分述如下：⑴第四系填土层(Mel)：①素填土[地层序号①1]：灰，灰褐，黄褐色，主要由粘性土及碎石(约20%)组成，碎石粒径为8～10cm，稍湿，松散～稍密状，层厚0.6～6.2m。②填石[地层序号①2]：:青灰，灰褐，黄褐等色，主要由块石夹粘性土及碎石组成，块石占50～60%，块石为0.3～0.8m，最大达1.5m，成分为凝灰熔岩。碎石粒径为2～3cm，稍～中密。绝大部分孔钻到该层时，出现漏水、漏浆现象。⑵第四系海陆交互沉积层（Ｑ4mc）粉细砂[地层序号③1]：灰～灰黑色，湿～饱和，松散状，含少量砾石及贝壳，偶夹淤泥质土，级配良好，钻孔ZK81、ZK88、ZK143、ZK201、ZK202、ZK204见及，层厚0.7～4.4m。⑶第四系冲洪积层（Ｑ4al+pl）卵石土[地层序号⑤4]：褐红，褐黄色，成分主要为石英、凝灰熔岩、粗粒花岗岩，含量大于50%，一般粒径为20～30cm，呈次浑园状，充填物为砾砂，呈密实状。仅钻孔ZK124见及，层厚2.3m。⑷第四系坡积层（Ｑ3-2dl）亚粘土[地层序号⑦1]：褐黄，褐红色，具网纹状结构，稍湿～湿，可～硬塑，含10～15%砾石，成分为石英，局部含有少量碎块石，块径3～10cm。稍光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。层厚1.0～5.0ｍ。⑸第四系残积层（Q2el）亚粘土[地层序号⑧1]：褐黄，褐红，灰褐色，由凝灰熔岩风化残积而成，稍湿～湿，可～硬塑，含10～15%砾石，成分为石英，稍光滑，无摇振反应，干强度高，韧性中等。层厚0.4～10.8m。⑹上侏罗系上统喷出岩（J3g）凝灰熔岩：由碎屑及胶结物组成，其中碎屑成分主要有长石、石英、黑云母，胶结物成分主要为微晶长英矿物，次生矿物主要有绿泥石和绢云母。变余熔结凝灰结构，假流纹状构造。据其风化程度及裂隙发育程度的差异可将其划分为以下四层(带)，现分述如下：①全风化凝灰熔岩[地层序号⒁1]：褐黄、褐红、灰褐色，原岩结构尚清晰可辨，裂隙极发育，岩芯呈较坚硬土柱状，遇水浸泡易软化，局部夹少量强风化岩块，为极软岩，岩体基本质量等级为V级。遇水浸泡易软化。桥址内钻孔ZK82～ZK84、ZK105、ZK229、ZKSX03见及。层厚0.7～5.2m，层顶标高-7.69～75.91m。②强风化凝灰熔岩[地层序号⒁2]：褐黄、褐红、灰褐色，原岩结构较清晰，裂隙极发育，岩块手可折断。岩芯呈坚硬土夹碎块状，局部夹少量弱风化岩块。为极软岩，岩体基本质量等级为V级。遇水浸泡易软化。层厚0.4～8.2m，层顶标高-14.44～72.41m。③弱风化凝灰熔岩[地层序号⒁3]：黄褐、灰褐色，原岩结构部分破坏，裂隙发育，裂面具铁染呈褐黄、褐黑色。局部裂隙面见溶蚀孔现象。岩芯主要呈破碎状。为较软岩，较破碎，岩体基本质量等级为IV级。层厚0.30～5.1m，层顶标高-17.24～85.80m。④微风化凝灰熔岩[地层序号⒁4]：青灰色，裂隙稍发育，裂面偶见铁染。岩芯呈短柱～长柱状。为较硬岩，较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ级。桥址内所有钻孔均钻入此层，均未钻穿。揭露层厚1.0～6.7m，层顶标高-19.28～83.70m。⑺构造破碎带（F）碎裂岩灰白、灰绿色，局部褐黄色，受F202构造影响，岩石具强烈破碎，见硅化，绿泥石化，局部可见石英岩、花岗岩脉、糜棱岩及少量造泥。该层钻孔未揭露到，根据地质测绘及区域地质资料，线路穿越段可以见及，其强度相当于弱风化岩。上述各岩土层的分布规律及特征详见工程地质平面图、工程地质纵横断面图、钻孔柱状图及岩土物理力学性质试验报告及指标统计表。2.2.3地质构造地层自上而下可分为第四系填土层（Mel）、第四系新近冲积层（Quall）、第四系海陆交互沉积层（Q4mc）、第四系冲洪积层（Q4al+pl)、第四系残积层（Q2el）及上侏罗系上统喷出岩（J3g）。三、施工工艺3.1工艺流程施工准备→测放桩位→埋设护筒→钻机就位调试→冲击成孔、钢筋笼绑扎→一次清孔→验孔→下钢筋笼、导管→二次清孔及验收→浇筑水下混凝土→钻机移位施工准备冲孔灌注桩施工前，根据承台设计尺寸，将既有砼路面破除，破除范围比承台设计尺寸每边放宽0.5m。破除砼渣屑及时清运走。露出的地基面予以平整，作为冲孔桩施工场地用。施工前必须探明地下管线的埋设走向、埋深，确保桩基础施工时不破坏地下管线。3.1.1桩基定位和高程设置根据现场设置的平面控制网点及相应的测量规范要求，用索加全站仪(2mm+2ppm、2")和DZS2水准仪，对桩基进行独桩定位，并经纬仪将桩位中心点向四个方向引出2M，投点打下木桩，钉上小钉，形成“+”桩位控制网。同时在木桩上设置高程点，用于测量桩长。桩位和高程定位并经自检合格后，填写报验单、施工测量放线记录报监理复测和办完签字手续。资料归档管理。3.1.2护筒的制作与埋设钢护筒采用A3钢板卷制而成，外径比桩桩径大20cm，厚度6mm，下口埋深2m左右，顶端高出地面0.5m。钢护筒周围用粘性土填筑夯实。3.1.3钻进成孔与清孔本工程利用就地黄土进行造浆护壁，终孔后采用泥浆置换法清孔工艺，并在桩孔附近不影响结构与便道使用的地方设置泥浆池，泥浆车定期清运。泥浆原料使用粘土。并符合下列要求：自然风干后，用手不易掰开捏碎；干土破碎时，断面有坚硬棱角；用刀切开时，切面光滑，颜色较深；水浸湿后有粘滑，加水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥，用手指揉念，感觉砂粒不多，浸水后能大量膨胀；胶体率不低于96%；含砂率4-8%；制浆能力不低于2.5L/h；选用塑性指数大于25，小于0.05mm粒径含量大于50%的粘土制浆。钻粘土层泥浆比重选用1.1，钻粉质粘土层选用1.2，钻砂层泥浆比重选用1.3。入孔泥浆粘度：粘土层为16-22，松散易坍地层为19-28。胶体率不小于96%，PH值大于8-10。配置泥浆时，每立方米泥浆所需干粘土G1（t）和水G2（t）的用量按下式计算：G1=（（r2-1）/（r1-r2））-r1G2=r2-G1（r1粘土比重，r2要求的泥浆比重）钻机就位时，水准仪测量钻机底盘顶面四角的高程，采用千斤顶对钻机进行调平，并固定好钻机，保持钻机顶部的定滑轮外边缘、钢丝绳及桩中心在同一铅垂线上，以保证孔的垂直度。钻进时钻机人员勤测量，发现有偏孔迹象时及时纠正。当冲击至护筒以下1.5m时，可适当加大冲程。正常钻进时应根据地质资料掌握土层变化，及时捞取钻渣取样，判断土层，记入冲孔记录表，并与地质资料进行核对。根据核对判定的土层调整泥浆浓度。钻进时连续进行，不随意中途停钻。排渣时，钻头提取至孔底1.5m～2m处，切忌将钻头放至孔底。钻头上设置钢丝绳等方便打捞之物。钻进过程中保持孔内水头始终在地下水位以上，防止塌孔。提放钻头时要平稳，不得碰撞护筒或护壁。钻头磨损后要及时补焊，确保桩充盈系数在1.05～1.15之间。终孔前1-2小时，开始调整泥浆指标，终孔后，提起冲击冲击锤头，采用泥浆置换法进行第一次清孔，时间不得小于30分钟，并随时测定进出浆口的泥浆指标，达到标准后，拆除设备。成孔后采用检孔器检孔。检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4～6倍。不可用加重压、冲击或强插检孔器等方法检孔。当钻孔器不能沉到原来的桩中，或大绳（拉紧）的位置偏移护筒中心时，应考虑可能发生弯孔、斜孔缩孔等情况，需探明后予以纠正。第二次清孔在钢筋笼下孔以后进行，主要目的是保证孔底沉渣不大于5CM，并在第二次清孔后25分钟内及时注入混凝土，否则，需要重新测量沉渣或清孔。钻孔时应认真填写好钻进记录，并对各地层地质情况做详细记录，同时与设计所提供的钻孔资料进行对照，如有较大差异，应及时通知监理及设计部门。当钻至桩底设计标高后，应及时报验。3.1.4钢筋笼的制作和安放冲孔桩钢筋笼制作前，钢筋选用具有质量保证书，并通过质量复检合格的钢筋，由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作，并对钢筋搭接焊质量抽样送检。钢筋笼在预先制好的模中点焊成型，做到成型主筋直，误差小，箍筋圆顺，直观效果好。钢筋笼的制作偏差范围控制如下：主筋间距：±20mm箍筋间距：+0～-20mm钢笼长度：±10mm钢笼直径：±5mm焊接长度：≥10d钢筋笼采用分段制作，根据钢筋定尺长度每节钢筋笼长12M左右，先制作好定位箍，然后在在钢筋笼架上穿入竖向主钢筋，主筋要求分布均匀，与定位箍点焊，在主筋上用粉笔划出螺旋箍筋的位置，然后绕上螺旋筋，电焊固定。成型的钢筋笼平卧堆放在平整干净的地面上，堆放层数以2层为限；钢筋笼在起吊、运输和安装时应采取措施防止变形，吊点宜设在加强箍筋部位。为了使钢筋笼主筋有一定的保护层，在钢筋笼上绑固好提前加工的垫块（垫块强度同砼）。钢筋笼加工完后按照设计图纸要求在加强筋内侧均匀布置三根声测管，声测管规格为φ57×3mm，单根长度一般为8m，接头处采用φ70×6mm的钢套管焊接，检测管下端伸至桩底，上端高出设计桩顶面1.2m，下端用钢板封底焊牢，要求不漏水，浇注桩基混凝土前将其灌满水，上口用塞子封死。钢筋笼安装采用吊车吊笼安放的方法，钢筋笼进孔时，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼中若遇阻碍不得强行下放，必须查明原因处理后，再继续下笼。每节钢筋笼一个截面的电焊接头互相错开，数量不大于50%，两截面相距1m左右，焊接时上、下节钢筋笼均要保持垂直，钢筋的焊接长度要满足规范要求的10d以上，焊接时要求对称施焊，焊缝长度和饱满度，均要满足规范要求。钢筋笼安装深度与设计相比，其允许偏差±50mm；钢筋笼位置经确认后，将钢筋笼用吊筋固定在护筒上方的工字钢上，以使钢筋笼定位。3.1.5水下砼浇灌(1)砼选用商品砼；(2)砼由商品砼厂家集中制备，砼初凝时间不小于5个小时，用罐车输送到施工现场，用泵车输送至灌注桩井口。(3)混凝土灌注采用直升导管法，导管直径300mm、壁厚3.5mm、节长2.5m的无缝钢管，导管吊放入孔，用橡胶圈连接固定，严密，确保密封良好，导管在孔内的位置保持居中，防止导管倾斜，撞坏钢筋笼，并损坏导管。导管底部距孔底高度为25-40cm，采用带快速接头的丝扣导管。(4)在导管顶口安放好隔水球。并在料斗的下料口用铁板隔开，用钢丝绳引至料斗外，在初料斗灌满时拉出铁板。(5)为保证混凝土初灌量，特制作一个圆柱形料斗。另外，为防止因料斗自重及料斗内混凝土重量而产生的压力破坏孔壁甚至塌孔，制作一个3米×3米的混凝土灌注平台，使料斗及混凝土重量尽量分散开，以减少对孔顶部的侧压力。灌注混凝土时首先用泵车将料斗装满，开灌同时用泵车连续往料斗中输送混凝土，这样充分保证混凝土初灌量，初灌量不少于4立方米，严禁初灌量不足就放料。灌注混凝土时准确测量导管埋深，控制导管埋深在2-6米。混凝土灌注时间3-5小时。(6)严格控制提升拆卸导管所耗时间，每个岗位人员密切配合，齐心协力，保证灌注连续不断地进行作业。(7)后续的砼连续灌入，防止在导管内造成高压气，将导管连接处橡胶圈挤出导致漏水，并使空气压入砼内，增大砼含气量影响砼强度。(8)灌注过程中经常用测深锤测量砼面的上升高度并适当提升拆卸导管，保持导管的合理埋深。同时观察导管中的返水情况，以正确分析和判断孔内情况，制定措施。(9)拆卸的导管及时清洗干净，妥当放置。(10)为确保桩顶混凝土质量，在桩顶设计标高以上加灌100cm高度,使其上部夹杂泥砂等杂质的不良部分不在设计桩身范围。(11)有关砼灌注情况、各桩灌注时间、砼面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象，由专人进行记录。3.2冲孔灌注桩质量控制要点(1)控制钢护筒平面位置，确保偏差小于5cm，倾斜度<1%。(2)钻机就位后须抄平、垫实、固定可靠，确保钻架垂直，钻头中心与孔位中心要求重合，钻进过程中注意观测，及时纠偏。(3)派专人负责对水位实施观测，及时调整孔内液面高度，保持孔内水头高于地下水位2.0m以上。(4)设专职试验员按不低于1次/2小时的频率检测泥浆性能，并及时调整，确保孔壁稳定、钻进顺利。(5)备足堵漏材料和回填粘土、水泥等，及时处理可能发生的漏浆、塌孔事故。(6)适当提高水头，避免缩颈。立好钻架，在成孔过程中，经常检查，如有倾斜或位移，及时纠正。(7)配备足够容量的集料斗，确保首灌砼浇注量，浇筑时，由专业人员检查导管的埋深及砼拌和料的质量，防止埋管、堵管。(8)强化施工管理，合理安排人、料、机，使钻孔、浇注砼等工序能连续进行。3.3冲孔灌注桩事故处理与预防措施(1)冲进成孔过程，经常检查泥浆的比重，排渣情况，结合地层情况，防止出现糊钻。当出现糊钻时，应调稀泥浆，以清洗钻头。(2)冲进时，操作人员不得随意进尺，必须密切注意冲进情况，判断是否偏位斜孔。当出现斜孔时，应先判断斜孔的位置，纠正机位，然后吊住钻头进行扫孔，使钻孔纠直。(3)冲到松散地层时，控制泥浆的性能指标，防止漏浆、塌孔；当出现塌孔后，应将孔用备用粘土回填，暂停钻孔；当出现漏浆时，应立即加稠泥浆，增强护壁。(4)冲击锥头掉落或孔内有异物时，必须用打捞工具打捞或清除，避免损伤刀头或被钻渣埋住。(5)现场要求备好打捞钻头的设备，并制定好钻头打捞的预案。四、施工组织机构项目管理组织设置与人员的分工情况项目经理张宝军项目经理张宝军项目副经理颜法安项目总工李小柱项目副经理颜法安项目总工李小柱资料朱碧莹安全佘士林材料资料朱碧莹安全佘士林材料朱国锋试验陈钦泉测量黄新财质检丁余辉施工负责人周颖冲孔灌注桩作业班组冲孔灌注桩作业班组五、质量保证措施严格交底制度和三检制度，做到层层交底，操作人员要能熟悉图纸要求和质量标准；认真履行监理程序；严格执行局“三位一体”管理文件，确保施工全过程始终处于有效控制状态，以预防不合格产品；针对本项目的技术要求，对管理人员和操作工人进行专门的培训和考核，不合格者不得上岗；严把材料质量关，从选择料源到订货、采购进场、保管发放、施工过程都坚持检验制度。进场材料分类存放、保管，在使用前进行抽检，检验合格后才可使用；钢筋制作要严格按照规范执行，整体要美观、顺直，接头的焊接质量要认真施工、检查，认真填写隐蔽分项工程报验单，按首件施工监理到场监督施工的程序进行施工组织。冲孔灌注桩施工质量管理网络项目经理张宝军项目经理张宝军总工李小柱总工李小柱技术质量丁余辉施工负责人周颖技术质量丁余辉施工负责人周颖