天津高速公路立交桥钻孔灌注桩施工方案

PAGE15PAGE17灌注桩工程施工方案工程概况本工程为**高速公路工程第十合同，本标段路线起点为K43+850，终点为K48+566.683，路线全长4.71Km，其中包括**互通式立交、桥沽互通立交和3座中桥，分别为**互通主线1号桥、**互通主线2号桥、K45+326.3中桥、有涵洞29道，孔径为2.0m、1.5m和1m，涵洞共长1430.9m；软基处理包括：水泥搅拌桩总长91715m，高压旋喷桩总长108538m；路基填方量为1130915m3，路面基层工程量为229518m2。**互通A~G匝道共有灌注桩根323根。，其中桩径1.2m的灌注桩共180根，桩径1.5m的灌注桩共143根。A匝道桩径1.2m的灌注桩28根，1.5m的灌注桩14根。B匝道桩径1.2m的灌注桩58根，1.5m的灌注桩47根。C匝道桩径1.2m的灌注桩18根，1.5m的灌注桩8根。D匝道桩径1.2m的灌注桩34根，1.5m的灌注桩40根。E匝道桩径1.2m的灌注桩16根，1.5m的灌注桩20根。F匝道桩径1.2m的灌注桩12根，1.5m的灌注桩14根。G匝道桩径1.2m的灌注桩14根。计划从2009年6月5日开始至2009年8月10日完成。编制依据**市市政工程设计研究院：**高速公路工程施工图设计图纸及有关会议纪要；《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；施工组织施工组织机构施工组织机构框图项目经理：项目经理：项目副经理：质量部：试验室：测量组：安技部：材料部：灌注桩施工队负责人：项目总工：人员配备灌注桩试桩现场人员一览表序号工种名称人数备注1队长42技术员63安全员24机械操作工85焊工及钢筋工146司机117维修及电工4力工40机械配备（见设备报验单）材料（见永久工程材料报验单）施工平面布置图（附后）施工前的准备工作控制点复核施工前，利用全站仪和水准仪复核控制点，与监理测量工程师复核无误后方可使用附近控制点。机械准备钻孔桩在施工前对进场钻机、泥浆泵、吊车等进场设备进行试运转检查，以防钻进中途发生故障，并进行设备报验，监理审批后方可使用。泥浆池准备开钻前挖一个泥浆池，作好泥浆池的防护工作，保证在施工过程中泥浆不外流。平整场地，修整道路由于原地表为农田，在施工现场清表后，表面（桩位除外）铺设一层拆房土，并且使用压路机碾压，平整，以便钻机的稳定。导管试验导管在使用前和使用一个时期后做水密承压和接头抗压试验，严禁用压气试压，试验隔水栓能否顺利通过。水密试验时的水压不小于孔内水深的1.3倍压力；压水试验根据施工中可能出现的最大压力确定。施工方法施工放样利用全站仪放样桩位坐标。并且使用第三控制点复核，点位误差保证在50mm以内。然后请监理测量工程师现场复核，无误后方可开始施工。桩位放样后，必须对桩位进行保护，并且将桩位用十字交会法拴桩，以备后期使用。埋设护筒护筒埋设前将桩位引至护筒外进行拴桩，做好拴桩保护工作，埋设护筒时再将中心引回，采用人工挖孔埋设，使护筒中心和桩位中心重合，偏差控制在50mm以内。护筒固定在正确位置后，保证其垂直，稳固。护筒埋好后，测量护筒顶标高。护筒用3mm钢板加工制成，内径比桩径大30cm，根据现场实际情况，采用2m长的钢护筒，护筒高度控制在地面以上0.3m。钻机就位钻机就位时安平垫稳，保证钻杆的垂直，还要保证在钻孔过程中钻机不会移位和倾斜。钻机就位后，将钻头的钻尖对准孔位中心。具体方法是利用拴桩用线连成十字，钻头中心对准小线十字交叉点。泥浆的制备泥浆护壁作用是使孔内形成一定高度的水头，产生向孔壁外的渗流压力，以克服向内的径向土压，从而保护孔壁的稳定，另外，泥浆还有浮碴作用。为充分发挥泥浆的护壁和浮碴作用，必须重视泥浆的质量，泥浆的比重和性能指标应满足《公路桥涵施工技术规范》第6.2.2条的要求，注意控制失水率。由于本地区土层主要为亚粘土层和亚砂土层，根据本地区施工经验和测试其成浆性能指标均能满足回旋钻在易坍地层施工泥浆性能指标，其性能为：相对密度1.2～1.45，粘度19～28Pa.s，含砂率4～8，因此本工程回旋钻机施工可采取钻孔粘土作为护孔剂。同时保证泥皮厚度控制在规范允许范围内，泥浆比重控制在1.2～1.45，以确保成孔质量。泥浆原料选用优质粘土。护筒内的泥浆顶面，要始终高出护筒外水位或地下水位至少1米以上。钻孔首先要安排好钻孔顺序，目的是防止邻孔未凝砼受振和穿孔。钻机就位前，质检员要对钻头尺寸、钻杆的数量、密封情况、吊车及泥浆泵、泥浆箱等的性能及完好率进行检查，保证钻孔的质量。施钻前根据地质勘探资料绘制孔位地质剖面图，以便钻进时按不同的地层选用适当的钻进参数。钻进时要根据不同的地层控制好钻进速度，刚开孔要低速慢进，而后转入正常钻进。特别是首件桩孔要慢速钻进，掌握该地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数，在钻进过程中如发现地质情况与钻探资料不符要立即通知设计、监理等单位及时处理。在钻进过程中，不可进尺太快，钻孔时，要保证孔内水头压力。按钻进工艺、机械技术要求及钻孔操作要点进行钻孔。钻进过程中经常检查桩径、垂直度、钻机位置是否正常等，填写钻孔桩施工记录并及时交接。经常对泥浆进行试验，设置泥浆净化系统，以清除钻碴，回收泥浆和减少对环境的污染；桩深达到设计要求后，检验桩径、桩位偏差、垂直度、沉渣厚度等并做好记录，合格后进行清孔换浆，降低孔内泥浆比重，减少沉碴厚度。清至孔底泥浆比重为1.03～1.10左右时，测量沉碴厚度（小于15cm），合格后开始下钢筋笼。成孔要求：钻孔应一次完成，质检员在成孔30min以前通知监理工程师。钻孔达到设计深度并清孔后，用探孔器和测绳，对孔位、孔深、孔径、孔形、坚直度（斜度）和泥浆沉淀厚度等进行检查。检查孔深的测绳要经校核，探孔器下放时必须绑测绳，确保探孔器垂直下放到孔底。如探孔器下不到孔底要分析原因并重新进行扫孔，确保桩径满足设计要求。当缺乏专用仪器时，可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为4～6倍外径的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。当检验发现有钻孔不直、偏斜、孔径减小、断面变形、井壁有探头石等，质检员要向监理工程师报告并提出补救措施。在取得批准前不得继续作业。当检验确认桩孔满足图纸要求后，要立即填写成孔质量检查记录，并经监理工程师签证认可，即可进行浇筑混凝土的准备工作。清孔清孔是钻孔灌注桩施工的一道重要工序，清孔质量的好坏影响水下砼浇筑、桩身质量与承载力的大小。清孔利用成孔结束时不提钻慢转反循环清孔，调制性能好的泥浆替换孔内稠泥浆与钻渣。钢筋笼加工及吊装钢筋笼分2节预制，采用胎具法成型。按照钢筋骨架的外径尺寸制一块样板，将箍筋围绕样板弯制成箍筋圈，在箍筋圈上标出主筋位置，同时在主筋上标出箍筋位置。然后在水平的工作台上，在主筋长度范围内，放好全部箍筋圈，将两根伸入箍筋圈内，按筋上所示位置的记号互相对准，依次扶正箍筋并一一焊好，再将其余的主筋穿进箍筋内焊成骨架。焊接完成后的钢筋笼逐节进行编号，摆放整齐，待监理检验合格后依次放入钢筋棚进行成品保护。钢筋笼存放时下部垫空（垫木间距同加强箍筋），顶、侧部要覆盖，以防雨、雾等潮湿生锈，如若生锈，应在入孔前对钢筋笼进行除锈，确保钢筋笼质量。为保证成孔质量，必须缩短下笼焊接时间，故要求增大钢筋笼的长度，以减少孔口焊接次数。将钢筋笼分2节制作，具体根据进场钢筋长度按规范要求布置钢筋接头位置后确定分节长度。钢筋笼外侧为φ10螺旋箍筋，为保证钢筋笼在运输、吊装过程中箍筋不移位，要求每隔2～3圈进行点焊，每圈至少4点，其余全部用双道扎丝绑扎牢固；主筋连接可以采用搭接焊，下笼过程中可以采用搭接焊、搭接焊必须保证同心，且满足双面焊≥5d，单面焊≥10d；焊缝表面平整,不得有较大的凹陷、焊瘤，接头表面不得有裂纹，横向咬边深度≤0.5mm，焊缝表面无气孔和夹渣。施焊过程中严禁在钢筋笼上任意引弧,焊接质量按试验抽检结果确定是否合格。在每节骨架首尾两端箍筋圈上加焊临时加固钢筋，吊装入孔后割除。为了防止钢筋笼放置偏心，以及保证砼保护层的厚度，每隔4m设定位砼滚轮垫块，用φ8筋焊于加强钢筋四周。箍筋采取扎丝绑扎同时采用间隔点焊，使箍筋与主筋更牢固连接。设计间隔4m加设的加强箍筋采用十字撑撑住，防止在吊装时变形。钢筋在钢筋制作场采用成套专业机具集中加工，尽量加工成半成品，减少现场绑扎量，加快施工进度，提高质量。径±5mm，受力主筋间距±20mm，螺旋筋间距0，-20mm。钢筋笼加工完后，严格“三检制度”，即焊工自检、组长复检、质检员专检。检查完成后填写专项验收表，不合格者及时返工，待自检合格后，请监理工程师现场验收，验收合格后方可进行钢筋笼的吊装。钢筋笼吊装入孔前，在孔周围搭工作平台，请监理工程师现场监督检查。钢筋笼吊装分两节吊装，第一次吊装，先两点水平起吊，待骨架立直后由上吊点吊入孔内，钢筋笼下放到孔口时，采用2根钢管横穿过钢筋笼顶部加强箍上，并横担在预备方木上，然后将桩位中心引至护筒中心，调整钢筋笼的位置，保证钢筋笼的对中误差保持在50mm以内，这时调整两个横担四个支点的高程以保证钢筋笼是竖直悬吊于横担上。钢筋笼接长时，采用搭接焊法连接第二段钢筋笼，孔口焊接时，下节钢筋笼露出操作平台1m左右，上下节钢筋笼呈垂直状态，各主筋位置校正，从两边施焊。待监理现场检查完成焊接质量后，吊车轻微吊起钢筋笼，抽出横担，然后慢速下放钢筋笼，同时，间断性的检查对中误差，以避免偏位。待钢筋笼彻底下放到孔内后，再用2根横担横穿钢筋笼顶部加强箍上，横担在预备方木上，然后详细调整钢筋笼对中误差，以保证对中误差控制在50mm以内。成型后的钢筋笼质量符合如下标准：长度：±10mm直径：±5mm受力主筋间距：±20mm螺旋筋间距：±20mm。下导管导管采用壁厚6mm，直径φ300mm钢管，导管安装前要检查其内壁光滑度，并编号记录。最后一节下口不设卡口，长度要尽量长一些，一般为4～6米，使拔管不带动砼，然后依次安装其余管节。在考虑孔底悬空30～50cm后，计算到卡盘顶面的高度，以便最上几节用1米、0.5米管节调整导管长度。导管要有足够的刚度和强度，在卡口处焊接加劲肋。导管使用前应试拼，导管卡口兰面须平整，两卡口间须垫合适的橡皮胶垫（厚3～5mm），并在胶垫两面均匀地涂上一层黄油，以利密封，导管要放在孔中心。橡皮胶垫应经常检查更换。已保证导管与导管之间的密封性。砼浇筑前在导管内预先放置球胆，作为隔水栓。确保首次浇筑一次封底。布置好上料斗、贮料斗、砼运车和吊车等的位置关系，以便操作，进退自如。灌注前检查与清孔导管就位后再次用测深锤测孔深。其值与清孔后测量的孔深差值即为沉淀层厚度。若其差值超标，即进行二次清孔。二次清孔利用浇筑导管进行，用性能好的小密度泥浆替换孔内稠泥浆与钻屑，待排出的泥浆密度与进浆密度相等或接近时为合格。当沉淀层厚度满足设计要求，泥浆指标满足（相对密度：1.0～1.10；粘度：17～20Pa。s；含砂率：＜2%；胶体率：＞98%）即可以准备浇砼。清孔时要注意以下事项：保持孔内水头，防止坍孔；清孔后，孔底、中、上部泥浆均要符合要求；钻孔时要保持钻孔内的水位高出地下水位1.5～2.0m以防止坍孔。在浇筑混凝土前，要对沉淀厚度进行检查，孔底泥浆的沉淀量要小于15cm，不得用加深孔深的办法来代替清孔。砼浇筑浇注首批砼时应注意：灌注前精确计算首盘砼方量，制作足够容积的封底用漏斗，确保封底顺利，成功封底后移走漏斗，使用砼储料斗灌注砼。砼封底后保证导管深度埋入砼1.5m以上。现场浇注用2辆6m³砼车，1台备用以保证有足够的砼用量。砼封底开盘时采用下排球法隔泥浆。封底砼灌入后，应仔细检查封底情况，确认封底成功后，进行正常浇注。灌注过程应严格依照规范进行，随时进行砼质量、导管埋置深度等各项检测以保证整个灌注过程的顺利。导管底端要始终埋入砼面以下2～6m，严禁把导管提出砼面。砼浇筑过程中注意观察钢筋笼是否上浮，当浇注的砼顶面距离钢筋骨架底部1米左右时，应降低砼的灌注速度。当砼拌和物上升到骨架底部4米以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2米以上，即可恢复正常灌注速度。灌注结束后，用测绳准确测出桩顶的砼面标高，并考虑超灌余量0.5m。桩头的浮浆及混凝土的质量不良部分，必须踢除。钻孔桩施工完毕后，必须认真填写成孔质量检查记录提交监理工程师签认。成桩后，桩顶平面位置偏差不大于50mm；强度、桩长、桩径不小于设计。桩身要连续、均匀，无缩径、断层或夹层。嵌入承台内桩头及锚固钢筋长度符合设计强度要求。凿桩头桩头的浮浆及混凝土的质量不良部分，必须截掉和清除。混凝土的高度，其表面要超过图纸规定50～100cm或监理工程师所确定的理论截断高度以保证截断高度以下的混凝土质量良好。钻孔桩施工完毕后，必须认真填写成孔质量检查记录提交监理工程师签认。凿好的桩头表面要清除干净、凿平。成桩后，桩顶平面位置偏差不大于50mm；强度、桩长、桩径不小于设计。桩身要连续、均匀，无缩径、断层或夹层。桩底沉渣满足设计要求，凿除桩头预留部分后无残余松散层和薄弱砼层。嵌入承台内桩头及锚固钢筋长度符合设计要求。桩的检测桩施工完毕或部分完毕，并达到养护时间后，通知验桩单位、设计单位、监理单位及质检人员对桩的质量进行检测。桩的检测采用静载试验或小应变检测法。经检验合格后转入下道工序施工。施工注意事项：1)在灌注水下砼前要全面检查灌注设备和二套方案准备情况，各个工序衔接无误时，填写工程检查证，并经监理工程师确认后方可开盘灌注。2)灌注中要勤测勤记，随时推算实际孔径，每灌注一车测量一次。3)灌注水下砼工作要迅速，防止坍孔和泥浆沉淀过厚。开灌前要再次核对钢筋笼的标高及顶端位置、导管下口悬空尺寸、孔深、泥浆沉淀厚度、孔内水头等。4)水下砼的坍落度以18～22cm为宜，并有一定的流动度。每根桩要尽快浇筑完毕，以防止顶层砼凝固造成导管提升、灌注翻浆等困难。一经开盘灌注，要连续灌注完成，中途停灌不得超过30分钟，并不时活动导管。5)导管内砼下不去时，要上、下活动导管，并附以导管外部振动，使灌注顺畅。若仍不下时，要视为灌注中断，需处理。6)水下砼浇筑要连续进行，钻孔中的水头要保持稳定。7)浇筑混凝土的数量要作记录，随时测量并记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。8)如果导管中的混凝土混入空气和水，质检员必须立即报告监理工程师，并提出补救措施取得批准。9)对于每根桩，质检员要有完整的施工记录及施工日志，并妥善保存，在需要时提交监理工程师作为检查之用。10)每根灌注桩必须至少留置4组混凝土试块，其中1组做7天强度，另3组标养。混凝土试块必须在桩基混凝土灌注中制作，制作后的试块要及时进行标养。3组标养28天的试件分别取自灌注时桩的下、中、上三处，每处一组。质量保证措施及要求质量措施钻孔设备就位，必须平整稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动；为准确控制成孔深度，在钻架或钻管上设置控制深度的标尺，以便在施工中进行观测记录。护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心偏差不大于2cm。为保证孔壁不坍塌，护筒内液面水位高出自然地下水位2m。在钻进过程中，根据不同的地质条件，经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率等主要指标性能。清孔后，灌注混凝土前必须复测沉渣厚度，超过规定者必须重新清孔，合格后方可灌注水下混凝土。防止钢筋笼变形，在吊放时笼内须绑杉槁。第一节钢筋笼吊放时，防止碰撞孔壁；钢筋笼接长时，两节保持顺直，搭接长度符合设计要求。导管使用前进行试拼试压，并进行闭水试验。当混凝土面上升到钢筋笼内3～4m，再提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，以免钢筋笼上浮。灌注混凝土时，必须保证以下条件：(1)开灌前储储料斗内储储存足以将将导管的底底端一次性性埋入水下下混凝土11.0m以上深度度的混凝土土。(2)导管底端端埋入混凝凝土面以下下，一般控制在在2～6m，首批砼砼埋入导管管不得小于于1m，严禁把把导管底端端提出混凝凝土面，造造成断桩。导导管提升不不能过猛，防防止导管拉拉断。(3)在灌注混混凝土过程程中，派专专人测量导导管埋深，填填好灌注记记录。混凝凝土的灌注注应连续进进行，不得得中断。质量要求及质量量保证体系系1.钢筋骨架的的制作和吊吊放的允许许偏差为：：主筋间距距±20mm；箍筋筋间距0，－20mm；骨架架外径±5mm；骨架架倾斜度±0.5%；骨架保保护层厚度度±10mm；骨架架中心平面面位置200mm；骨架架顶端高程程±20mm；骨架架底面高程程±50mm。2.钻孔桩成孔孔的质量标标准：项次检查项目规定值或允许偏偏差检查方法和频率率1混凝土强度（MMpa）不小于25Mppa抗压强度试验2桩位（mm）50全站仪：1000%3孔深（m）不小于设计测绳量：1000%4孔径（mm）不小于设计探孔器：1000%5钻孔倾斜度（mmm）1%桩长，且不大于于500钻杆垂线法：1100%6沉淀厚度（mmm）符合设计要求或或者规范要要求标准测锤：1000%7钢筋骨架底面高程（mm）±50水准仪：测每桩桩骨架顶面面高程后反反算质量保证体系（见下页图图）质量保证体系框框图质量保证体系组织保证工作保证制度保证质量保证体系组织保证工作保证制度保证质量管理领导小组项目经理项目总工工程队长质检工程师工程部：质检部：试验室：测量队：挑选合格的技术人员和技术工人提交工程进度计划，编制施工方案工程原材料、成品、半成品的质量检验施工机械设备的质量、性能控制临时工程、施工现场及环境的质量控制施工准备阶段施工阶段施工技术、质量保证措施交底施工工艺质量控制工程质量自检控制工序交接质量控制质量责任制开工报告审批制度设计文件复核制测量双测制工程试验检测制分阶段技术交底制隐蔽工程检查签定制分项工程质量评定制验工质量签证制定期与日常质量教育检查制事故处理报告制总工程师质量责任制施工队长质量责任制质量主管责任制实验主管责任制测量主管责任制操作人员责任制安全保证措施及及体系安全保证措施1.钻机操作人人员必须穿穿绝缘胶鞋鞋，现场人人员必须戴戴安全帽。2.施工场地事事先须加以以平整，彻彻底清除地地上、地下下和空中的的一切障碍碍。回填土土应为粘性性土，不得得回填杂填填土。如果果地表过软软，则应采采取防止施施工机械失失稳的措施施。钻孔前前，对地下下管线进行行抛验。3.下放电缆时时，要根据据进尺的快快慢决定下下放电缆的的长度，严严禁超放，防防止电缆缠缠绕在钻头头上，也不不能绷得太太紧。每换换一根钻杆杆，须将电电缆和钻杆杆捆扎在一一起。4.因故停钻时时，须将钻钻具提离孔孔底1～2m，以防泥泥沙沉淀后后埋住钻头头，如需长长时间中途途停钻，须须将钻具提提出孔外。5.接换钻杆时时，须盖好好孔口板，防防止人员和和机具掉入入孔