四川高速公路特大桥钻孔灌注桩基础施工方案

PAGE1PAGE14xx高速公路TJ1-7工区钻孔桩施工方案编制：审核：技术负责人：项目经理：xx交通建设(集团)有限责任公司xxxx高速公路TJ1标段第七工区项目经理部二○一○年八月十五日钻孔灌注桩施工方案一、工程概况：xx高速公路是《xx省高速公路网规划》5横中的一条，将遂渝高速、成安于渝高速、成渝高速、成自泸高速、成乐高速、乐雅高速等省内6条高速公路有机连接起来，使之形成完善的高速公路网络，在最大限度地发挥高速公路的联网综合效率。本项目起于遂宁市遂回高速公路罗家湾互通式立交，止于xx市迎接镇老棚湾。本项目位于xx市境内，合同段起点K41+800～终点K48+902，全长7.102公里。合同段内共有大桥2座，中桥1座，其中李家湾中桥2#、3#、4#为钻孔桩共12根，鱼龙桥大桥3#～6#为钻孔桩共16根。钻孔灌注桩施工组织本着确保安全、质量、进度、环境的方针，采取切实有效的施工方法使钻孔灌注桩合理有序的施工。具体方案如下：二、参考技术规范1、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1--20042、《公路路桥涵工技术规范》JTGF10--20063、《公路工程施工安全技术规程》JTJ070--954、设计图纸及招标文件。5、业主、监理有关技术要求。三、工期钻孔灌注桩2010年9月15日开工，2011年12月15日竣工。四、施工队伍组织挖孔灌注桩由我单位的桥涵施工一队负责施工。主要施工人员配备序号职务人数(个)备注1技术主管工程师师12现场施工主管13试验员14测量员25安全员16质检员17工人30主要机械设备配备序号机械名称数量备注1冲击钻机3台2400KVA变变压器1台3200KW柴油油发电机1台备用425t汽吊1台吊钢筋笼58m3砼罐车3辆61000L砼搅搅拌机1套7BX-1-5000电焊机3台8钢筋弯曲机1台9钢筋切断机1台10钢筋调直机1台五、钻孔灌注桩施工工序及施工工艺（一）、施工工序平整场地－测量放样－孔位放样－冲孔－终孔前检查－终孔检查－清孔－钢筋笼入孔－下导管－灌注桩－拔卸导管－清理现场桩基施工工艺流程桩基施工具体方法吊放钢筋笼制作吊放钢筋笼制作制作制作根据测设的测量控制网（点），由全站仪测放出桩位中心点，并用十字线法设护桩。开钻前必须先校核钻头的中心是否与桩位中心重合。在施工过程中还须经常检测钻具位置有无发生变化，以保证孔位的正确。 2、钢护筒制作及埋设钢护筒采用5～10mm厚钢板加工制成，其内径大于钻头直径200mm，每个钢护筒顶部开设1个溢浆口，并高出地面0.3～0.5m，钢护筒中心应与桩中心重合，偏差不得大于50mm。护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用，可采用打埋和挖埋等设置方法。陆上桩基护筒埋设深度控制在2m～4m左右，当挖埋时，护筒与坑壁之间用粘土填实以防漏浆。水库中桩基在便道填筑后施工，桩基护筒入土深度控制在3m以上。3.泥浆制备选用优质黏土制作。为避免泥浆对周围环境的污染，在钻孔过程中，对沉淀池中沉碴及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，随时用汽车运至指定地点堆弃。泥浆选用水化快、造浆能力强的优质黏土制作，造浆用的优质黏土塑性指标应大于15，小于0.05mm的黏粒含量应大于50%。制备的泥浆指标应达到：比重：黏土、岩层为1.1～1.20；黏度：黏土、岩层为18～24秒；PH值：大于6.5；含砂率：小于4%；胶体率：大于95%；在开钻前，应充分备足制浆用黏土。4.冲击成孔在埋好护筒和备足护壁泥浆黏土后，将钻机就位，立好钻架，对准桩孔中心，钻机底座方木垫稳，以防钻机成孔时发生位移，保证成孔垂直度。钻机就位后钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。开钻时先在护筒内灌入泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定，如孔内有水，可直接投入黏土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开孔时采用小冲程，使初成孔坚实、竖直、圆顺，能起到导向作用，并防止孔口崩塌。当钻进深度超过钻头和冲程总高度之后，方可开始正常冲击。同时还应根据地层岩性情况确定采用大、中、小冲程。钻头宜略小于桩孔直径，以免扩孔过大，而浪费混凝土。在整个钻进过程中，需始终保持孔内水位高出地下水位1.5m～2.0m，并低于护筒顶面0.3m，以防溢出，抽碴后及时向孔内补水，保持一定的水头高度。为防止冲击振动使邻孔孔壁崩塌或影响邻孔已灌混凝土的凝固，需待邻孔混凝土灌注完毕，并达到2.5MPa(25kg/cm2)抗压强度后方可开钻，以免振动影响混凝土质量。在成孔过程中做好钻孔原始记录，当发现钻孔实际地质情况与设计相差较大时应及时上报监理工程师，由设计确定处理方案。桩基冲孔入岩时必须留取岩样，并报现场监理工程师进行确认；冲孔至桩底设计标高时须留取岩样，并经现场监理工程师确认标高和岩样后方可终孔。5.清孔当孔深达到设计标高并经监理工程师确认终孔后立即进行清孔。清孔前要下放探孔器检查孔径和倾斜度。探孔器可采用外径与孔直径相同的钢筋笼，长度为4～6米外径的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。清孔采用泥浆泵循环出渣的方法，清孔后保证孔内泥浆的相对密度1.03～1.10，含砂率应小于2%，粘度17～20Pa.s,胶体率不小于98%，保证孔内泥浆各项指标符合施工要求。嵌岩桩要求桩底沉渣不大于5cm。6.钢筋笼制作与安装钢筋笼制作采用加强箍固定成型：先制成加强箍，其尺寸为桩径减去保护层厚度，再减去二倍主筋直径。在加强箍筋外按主筋数量画好均分位置，扶正点焊，焊接时严禁烧伤主筋。笼子骨架焊好后，再在其外面搭接焊箍筋，其间距按设计要求定，钢筋笼每两米设定位筋四个，加工要求及尺寸应符合钢筋笼设计图。钢筋笼运至现场后需在孔口吊装焊接，焊接采用机械连接，接长成型后一次吊入孔内；在吊装放至设计高程时应严格检查钢筋对中位置，以防止偏心或偏斜。笼体应完整不变形，并采用垫块保证钢筋有规定要求的保护层；钢筋笼下完后，上部通过预留钢筋固定于锁口上，以防止钢筋笼浮起或被导管吊起。钢筋笼制作，主筋采用机械连接，为保证主筋轴线一至，用卡板成型方法制作钢筋笼，详见下图。7.水下混凝土灌注：桩基混凝土由现场搅拌站生产或使用商品混凝土，混凝土罐车运输至现场进行灌注。（1）桩基采用C30水下砼，砼坍落度为18～22cm，砼罐车开至桩孔前直接卸入料斗进行灌注，砼下料采用φ25～30cm导管。导管使用前和使用一段时间后要进行水密性和承压性试验，并检查防水胶垫是否完好。导管下放至距孔底部约30～40cm。（2）首批灌注混凝土的数量应能满足首次导管埋置深度（≥1.2m）和填充导管底部的需要，所需混凝土数量可参考公式：V≥πD2/4（H1+H2）+πd2/4×h1式中：V——灌注首批混凝土所需数量（m3）；D——桩孔直径（m）；H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；H2——导管初次埋置深度（m）；d——导管内径（m）；h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=Hw、yw/yc；Hw、yw/yc——意义同式。（3）混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其和易性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍不符合要求时，不得使用。（4）首批混凝土封底后，混凝土应连续灌注。（5）在灌注过程中，应随时测量孔内混凝土面的位置，做好灌注记录。导管管径为250mm，管节接头在施工前进行水击、承压和抗拉试验，在灌注砼开始时，导管底部至孔底应有250~400mm的空间。导管的埋置深度宜控制在2～6m。经常测量孔内砼面的高程，以便及时拆除导埋、控制导管埋深及判定有无缩、扩径等现象。确保导管内砼在无水进入的状态下灌注。（6）灌注的桩顶标高应比设计高出0.5m～1.0m,以保证破桩头后桩身混凝土的强度。在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。（7）在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆先引流至沉淀池，泥浆水经沉淀后再排放或循环使用，以免造成环境污染。（8）按规范要求，所有灌注桩均要进行无损检测，确认桩的质量满足设计要求以后才能进行下一步的施工。对桩身质量有疑问或设计有要求的桩，进行钻芯取样检测。检测后，当桩身质量不符合要求时，应研究处理方案，报监理单位处理。六、质量保证措施1.桩位桩中心由全站仪采用坐标法测放。为确保桩位准确，先由桥梁工区放样桩位，经项目部测量工程师和质检工程师复测后再报监理工程师复核验收。中心桩位须设十字护桩，在钻孔开始阶段要确保钻机冲锤中心线与桩位中心重合，偏差不得大于5CM。2.桩孔孔径和垂直度钻机底座要安放平稳，地面要平整坚实，防止不均匀沉陷。在冲孔过程中要经常检查钻机底座是否出现“三条腿”等不稳定现象，发现时及时校正。冲孔前要检查锤头直径，磨损的地方要及时补焊校正。成孔后吊放探孔器检查孔径和倾斜度，不合格的地方要重新扫孔校正。3.坍孔防治本桥址区地质条件较好,一般不易发生坍孔现象。但水中墩桩基上部处于土堤之中，该部分桩基成孔时容易发生坍孔，主要防治措施为：(1)处于土堤范围内的孔壁采用不短于3M的钢护筒；(2)孔内水位要始终高出孔外水库水位至少1M以上；(3)确保泥浆质量，成孔时采用小冲程，填充优质粘土造浆护壁。4.孔底沉碴控制确保清孔质量是控制沉碴厚度的关键。清孔采用循环出渣法，进行两次清孔，在钢筋笼安放后还要进行第二次清孔，直至孔底沉碴厚度不大于5CM为止。5.防止钢筋笼上浮(1)导管要安放在桩孔中心位置，不得偏离中心靠近钢筋笼；(2)本桥桩基钢筋笼设计下放至桩底，因此在首盘砼灌注后，接下来的几盘砼灌注速度要慢些，防止砼对钢筋笼的冲击过大，在第一次拔除导管后方可加速灌注速度。6.水下砼灌注质量量控制主要从两方面进进行控制,一是加强强管理,严把砼质质量关，二二是提高施施工人员的的素质和操操作水平，规规范施工工工艺和施工工方法。（1）砼质量控制砼配合比中水灰灰比控制在在0.5～0.6，砂率在40%～50%，粗骨料料最大粒径径小于400MM，砼砼坍落度控控制在18～22CM，要有良良好的流动动性、和易易性，用料料上优先采采用中粗砂砂，级配较较好的碎石石。为提高砼的和易易性及增加加初凝时间间，可添加加高效缓凝凝减水剂，并并在尽可能能短的时间间内完成砼砼灌注。砼运至灌注地点点后，要再再次检查和和易性和塌塌落度，不不符合要求求时要二次次搅拌，达达不到要求求的坚决不不用。（2）导管质量控制制导管使用前须做做密封试验验、抗拔试试验，不合合格的导管管不得使用用。砼灌注注过程中要要匀速向料料斗内进料料，导管埋埋入砼中深深度应控制制在2～6m，不得过过浅或过深深。若砼供供应间隔时时间较长，导导管应每隔隔10miin左右上下下活动几次次，幅度以以2m左右为为宜，防止止砼产生初初凝假象。导导管使用后后应及时冲冲洗干净管管内的砼。砼灌注过程中要要专人负责责测定砼面面上升高度度，并根据据砼供应情情况和导管管埋深来确确定拆卸导导管的时间间、长度，以以免发生桩桩身断桩、夹夹渣、或“埋管”事故。灌注过程发生塌塌孔，应迅迅速采取采采取措施，以以免出现断断桩，浇筑筑前备有泥泥浆泵，发发生塌孔后后及时循环环泥浆，将将孔内残渣渣排除，时时间要快。灌注过程中配备备200KKW发电机，以以免停电，影影响灌注。灌注过程中拌合合机发生故故障，及时时从桥涵二二队调运混混凝土，并并在灌注前前及时沟通通好。灌注过程出现卡卡管，应上上下活动导导管，不能能直接向上上拉动导管管。若首批混凝土灌灌注不足，导导致导管进进水，应立立即拔出导导管，用泥泥浆泵把洒洒落的混凝凝土吸出，不不得已时，还还要拔出钢钢筋笼，重重新安放钢钢筋笼。若若因导管拔拔至过快或或漏水导致致进水，应应抽出管内内水，继续续灌注。七、安全保证措措施安全第一，预防防为主。针针对本工程程桩基施工工特点，重重点做好以以下安全工工作：(1)水中墩桩桩基施工做做好临边防防护，土堤堤两侧设置置钢管护栏栏并加挂安安全网，防防止人员跌跌落水中。(2)严禁酒后后作业、带带病作业、疲疲劳作业、穿穿拖鞋、赤赤脚上班，进进入施工现现场必须戴戴好安全帽帽。(3)钻机安装装完毕投入入使前须做做试车，全全面检查钢钢丝绳、插插销、刹车车装置是否否完好无损损，确保钻钻机无病作作业；(4)加强对各各种电力设设备的管理理工作，电电力线接头头必须妥善善处理，各各种闸刀、开开关要安盒盒防护，并并搞好绝缘缘措施，不不得沾水，不不带电修理理各种机械械设备，各各种设备必必须安设漏漏电保护装装置；(5)定期和不不定期的检检查安全情情况，对不不安全因素素及时纠正正和处理，做做到不安全全不生产。在在职工中树树立“安全第一”的意识，做做到“人人讲安安全”“人人想安安全”。(6)钢筋笼吊吊放必须专专人指挥，钢钢筋笼未就就位到桩孔孔前吊机旋旋臂下严禁禁站人，钢钢筋笼下放放时必须匀匀速缓慢下下放。(7)大风、大大雨天气不不得从事吊吊装、焊接接作业，夜夜间施工照照明要充分分。(8)水中墩施施工土堤便便道两侧要要围设栏杆杆，并加挂挂安全网，设设立警示牌牌。八、文明施工、环环境保护措措施(1)实行文明明施工工区区目经理总总负责制，各各施工工点点由项目作作业队队长长负责，项项目经理部部每半个月月组织有关关人员进行行大检查，每每周一次小小检查，每每天派专职职检查人员员巡视工地地，发现问问题及时解解决。(2)施工现场场内的所有有临时设施施均按施工工总平面布布置图布置置，施工现现场处于有有序状态，现现场实行标标识牌管理理，标示牌牌标明：作作业内容、简简要施工工工艺，质量量要求，施施工及