某高架桥桩基础施工技术方案

某高架桥桩基础施工技术方案概述：某高架桥地处某东大街与某交叉处上。桩号K1+099.96～K1+268.25全长168.29米(不含搭板)全桥分为7跨，基桩均为摩擦桩设计，混凝土等级为C25,桩径为1.2m，全桥共有桩基34根共约1000米深。CJ匝道桥位于昌九立交CJ匝道上，桥长56m，同为摩擦桩，六根1.2m桩径桩基，桩总长136m。根据地质勘测钻探结果：工程范围为剥蚀低丘区。场地范围内地下水主要为赋存于上更新统冲洪积层沙砾石层中，水位埋深5.0～5.8m。主要受山涧小冲沟的地表水位补给和基岩脉状裂隙水补给，水量有限，对本工程无不利影响。工程场地为对建筑抗震的有利地段，建筑场地类别为Ⅱ类。编制依据：1、本工程设计图纸；2、监理实施细则；3、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)；4、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF03/1-2004)；5、《公路桥涵施工手册》。一、质量控制1、施工工艺框图本次桥梁基础为钻孔灌注桩基础，其施工工艺框图。钻孔灌注桩工艺框图平整场地搭设平台桩位放线埋设(下沉)钢护筒钻机就位对中钻进、掏渣清孔成孔检查安放钢筋骨架下导管灌注砼前准备工作钻机移位灌注架就位灌注水下砼灌注架移位拆、拔护筒清理桩头护筒制作修整泥浆制备浆泥净化组装灌注架制作砼试件配制砼测回淤钢筋骨架制作安装清孔设备向孔内注水及粘土桩位复测酌情选用吊车配合钻孔灌注砼移位、清理平整场地搭设平台桩位放线埋设(下沉)钢护筒钻机就位对中钻进、掏渣清孔成孔检查安放钢筋骨架下导管灌注砼前准备工作钻机移位灌注架就位灌注水下砼灌注架移位拆、拔护筒清理桩头护筒制作修整泥浆制备浆泥净化组装灌注架制作砼试件配制砼测回淤钢筋骨架制作安装清孔设备向孔内注水及粘土桩位复测酌情选用吊车配合钻孔灌注砼移位、清理我公司有成熟的钻孔施工经验和先进钻孔设备。通过加工特制的钻头，作到既能刮削又能碾压，达到较好破岩效果；同时根据地质情况不同采用相应的钻压和钻速；施工采用优质泥粉配制特定的泥浆；采用2m左右水头高度，确保护壁成功。桩基础施工采用冲击钻机钻孔，护筒利用空压机吹砂。冲击钻机一般都有备用钻架。在埋好的护筒和备足护壁泥浆粘土后，将钻机就位立好钻架对准桩孔中心，拉好风缆绳，就可以开始冲击钻进。为保证施工进度，投入两台钻机同时作业，注意相互间不致干扰，安排三班制日夜连续施工。根据地质情况不同，改变钻压与钻速，提高效率。钻进时认真做好钻孔记录，当达到设计深度后请监理验证岩石强度，成孔质量符合要求后，采用换浆法清孔，使泥浆不停循环，将钻渣带走，用新鲜泥浆替换孔内泥浆，使沉淀层厚度不大于图纸设计规定为止。2、具体施工工艺(1)测量放线桩位轴线采取在地面设十字桩控制网基准点，安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致，以做挖土时粗略控制中心线和护壁支模中心线控制用；将桩控制轴线、高程引到第一节混凝土护壁上，每节以十字线对中，吊垂线作中心控制用，用尺杆量周围，以基准点测量孔深，以保证桩位、孔深和截面尺寸正确。(2)埋设钢护筒首先安装好钢护筒下放定位架，用全站仪测量，起吊钢护筒入定位架就位下沉。根据设计图纸，拟采用内径比桩径大200～400mm的钢护筒，钢护筒用4～8mm厚钢板加工，高出地面0.3～0.5m，制作时钢板要等强度焊缝，不得有漏水现象，并严格控制其圆度，钢护筒采用振动锤边振边打，用空压机吹砂配合的方式下沉。护筒接高下沉是要保持顺直，保证就位后护筒中心与桩中心偏差小于50mm，倾斜率不得大于1%，当钢护筒就位后即可开钻。(3)机架安装机架应能承受钻具和其它辅助设备的重量，同时稳定性好，具有一定刚度。钻具与桩位中心要对中，机架顶端用缆风绳固定，以防摇晃和倾覆，同时对中偏差不得大于2cm。(4)泥浆制备①由于泥浆的静水压力比水大，可在井孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔外渗流，可保护孔壁免于坍塌。同时，泥浆还起浮悬钻渣作用，使钻进作业正常进行。②泥浆的调制方法可按不同的钻孔方法、进程和地质情况采取将粘土碎块投入孔内利用钻锥自行造浆或以泥浆搅拌机拌成泥浆后倒入孔内。如若当地无较好粘土，不能调制出符合要求的泥浆，可在泥浆中加入碳酸钠、氢氧化钠或膨润土粉末，以改善泥浆的性能指标。掺入量应根据试验决定，一般为泥浆重的0.1％～0.2％。③可设置制浆池，储浆池，沉淀池，其间用循环槽连接，采用重力沉淀法净化泥浆，然后循环使用。现场制浆池、储浆池、沉淀池的位置应主要考虑钻孔施工的方便需要，视具体现场施工情况确定。但泥浆池的布置要注意以下问题：泥浆池布置在各桥台、墩的中轴线上，其几何尺寸为4m*4m*3.7m,桩孔的体积约为：V=32*3.14*0.752=56.55m3,四个桩孔共用一个泥浆池。在庐南路以外④如果遇到在砂类土层中钻进，易产生含砂量太高以致密度太大的情况，此时可采用掏渣的办法，待含砂率和密度符合要求后再补充合格的泥浆或补充水和相应数量的粘土，利用钻锥自制泥浆。⑤在粘性土层中钻进，易产生泥浆密度和粘度太高的情况，可向钻孔内注入清水，稀释泥浆，待达到要求的密度和粘度后再继续钻进。⑥钻孔泥浆始终高出地下水位1.0～1.5m。(5)钻孔①调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。②开始钻进时，应先在孔内灌注泥浆，其相对密度视土层情况面定，如孔内有水，可直接投入粘土用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0米，并低于护筒0.3米以防溢出。掏渣后及时补水。③在砂以及土夹石等松散层开孔或钻进时，可按１：１投入粘土和小片石（内径不大于15cm）用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，必要时需反复回填、反复冲击两至三次。如果遇到有流砂现象时宜加大粘土减少片石比例，按上述方法进行处理，力求孔壁坚实。④钻孔作业应分办连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取样渣，取岩样后分开保存备查，判明后记入记录表中，并与地质剖面图核对。⑤在钻孔过程中，为了保证孔的垂直度符合要求，拟采用经纬仪进行钻进监控。及时发现钻孔过程中出现的施工故障，予以解决。施工视现场情况来分析解决，具体可参照本方案施工应急预案。(6)清孔当孔底标高及孔径达到设计要求并超过0.1m时，且成孔质量符合要求后，即可进行清孔，清孔采用管径150mm的吸泥机进行，同时及时向孔内注入清水和新鲜泥浆，保持孔内水位，避免塌孔。当清孔至孔底沉渣厚度＜5cm时，即可停止清孔。清监理工程师进行成孔检验，用经监理工程师批准的仪器和方法，对孔位、孔深、孔径、孔形、竖直度（斜度）和孔底沉渣厚度等进行检查。在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土。(7)钢筋笼制作加工尺寸严格按设计图纸及规范要求，钢筋笼主筋在地面加长时，接长采用搭接电弧焊，质量符合设计和规范要求。采用双面焊，焊缝不小于5d，同一接面接头焊接数量不超过50％，两接头截面距离不小于35d。主筋与箍筋采用点焊。施工中按照以下规定加工钢筋笼。先制作钢筋笼的加强箍，加强箍先根据设计长度下料并在特制的平台上弯制而成。加强箍制作完成后，在加强箍上准确的放样出钢筋笼每一根主筋的确切位置并用红油漆作出标记。主筋分段长度，将所需钢筋用切割机成批切好备用，并按规格挂牌分类堆放整齐。钢筋笼加工在特制加工平台上进行，加工前先检查平台的平直度，确保钢筋笼的主筋顺直。加工时先将主筋点焊于加强箍的外侧所标示的主筋位置，确保主筋位置正确，间距一致。最后施工钢筋笼箍筋，施工箍筋前先在主筋上分出箍筋间距，然后将箍筋缠绕于钢筋笼骨架上并将箍筋与主筋50％交错点焊。加工成型的钢筋笼稳定放置在坚实平整的地面上，防止变形。每幅成品钢筋笼须经监理工程师验收，合格后方可使用，每节钢筋笼均要挂牌标识，标明节号、桩号和检验状态。钢筋笼从上至下每2.0m的间距设一道保护块，每道保护块分四块均匀的布置于该圆环上，保护块采用直径100mm的砂浆砼块。(8)钢筋笼的吊装采用30t汽车吊车吊放钢筋笼入孔。考虑钢筋笼长度较大，均在30m左右。一次性焊接、吊放方案不合理，拟采用分段吊放，每段视钢筋长度确定（9m或12m），每吊放一段，在桩口预留适当的焊接长度，用钢管或其他工具在桩口位置进行固定。①钢筋笼顶头距护筒距离较大时，采用4Φ25接致护筒进行固定，按设计要求焊好钢筋混凝土保护层钢筋，确保钢筋笼的位置。与下一段进行现场搭接焊。焊缝长度双面焊不小于5d，焊接完毕后再放笼再进行下一道焊接，直到达到设计长度为止。②钢筋安装完成后进行二次清孔，直致沉渣小于50mm。钢筋笼均采用滑轮配合3点起吊法，起吊时保持平稳，避免钢筋笼在起吊过程中变形。下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼垂直、轻放避免钢筋笼碰撞孔壁，下放过程中若遇阻碍立即停止，严禁强行冲放。(9)导管组拼及吊装①水下混凝土一般采用钢导管灌注，内径为200～350mm，使用前需进行闭水试验，导管本身应进行水密承压试验和接头抗压试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深的1.3倍压力，也不应小于导管壁和焊接可能承受灌注砼最大内压力的1.3倍。导管自下而上加以编号并标示其长度，导管底距孔底保持20～30cm距离。②吊放导管时位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼，导管下口悬挂距孔底距离应根据计算确定，既要能保证初灌后导管埋入砼深度不小于1.0米，同时也能保证初灌砼顺利排出管外。导管上口设漏斗和储料斗。(10)灌注砼①砼灌注采用导管法。②首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。③为了防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度，当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上，提升导管，即可恢复正常关注速度。④在灌注过程中导管深度宜控制在2～6m。⑤混凝土灌注应连续进行，直至灌注的桩顶标高应比设计标高高出0.5～1.0m以保证混凝土强度,多余部分承台施工前凿除。⑥在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点进行处理，不得随意排放污染环境。(11)凿除桩头和检测桩基质量每个承台下所有桩灌注完毕且强度达到设计强度后，立即进行凿除桩头，凿除桩头浮浆至桩身砼光洁面，然后按设计进行超声检测，检查成桩质量。桩基质量标准项目允许偏差检查方法桩位（mm）50（单桩）～1000（群桩）用全站仪检查纵纵、横方向向钻孔倾斜度1%超声波孔壁仪检检查沉淀厚度不大于图纸规定定查灌注前记录（测测量绳）二、施工应急预案１、灌注桩施工故障处理类别原因分析预防及处理措施施塌孔护筒埋置过浅，周周围封填不不密漏水操作不当，如提提升钻头、冲冲击锥或掏掏渣筒倾倒倒，或放钢钢筋骨架时时碰撞孔壁壁泥浆稠度小，起起不到护壁壁作用。泥浆水位高度不不够，对孔孔壁压力小小。向孔内加水时流流速过大，直直接冲刷孔孔壁。在松软沙层中钻钻进，进尺尺太快。塌孔部位不深时时，可改用用深埋护筒筒，将护筒筒周围回填填土，夯实实，重新钻钻孔。轻度塌孔，可加加大泥浆相相对密度和和提高水位位。严重塌孔，用粘粘土泥膏投投入，待孔孔壁稳定后后采用低速速钻进。提升钻头，下放放钢筋管架架应保持垂垂直，尽量量不要碰撞撞孔壁。在松软砂层钻进进时，应控控制进尺速速度，并用用较好泥浆浆护壁。钻孔偏斜桩架不稳、钻杆杆导杆不垂垂直，钻机机磨耗，部部件松动。土层软硬不匀，致致使钻头受受力不均。钻孔中遇有较大大孤石、探探头石。扩孔较大处，钻钻头摆动偏偏向一方。钻杆弯曲，接头头不正检查、纠正桩架架，使之垂垂直安置稳稳固，并对对导架进行行水平和垂垂直校正和和对钻孔设设备加以检检修；偏斜过大时，填填入土石（砂砂或砾石）重重新钻进，按按制钻速；；如有探头石，宜宜用钻机钻钻透，用冲冲孔机时，用用低速，将将石打碎，倾倾斜基岩时时，可用混混凝土填平平，待其凝凝固后再钻钻卡钻孔内出现梅花孔孔、探头石石、缩孔等等未及时处处理；钻头被坍孔落下下的石块或或误落入孔孔内的大工工具卡住；；入孔较深的钢护护筒倾斜或或下端被钻钻头撞击严严重变形；；钻头尺寸不统一一，焊补的的钻头过大大；下钻头太猛，或或钢绳过长长，使钻头头倾斜卡在在孔壁上；；冲击钻孔，尤易易产生卡钻钻性况对于向下能活动动的上卡，可可用上下提提升法，即即上下提动动钻头，并并配以将钢钢丝绳左右右拔移、旋旋转；卡钻后不宜强提提，只宜轻轻提，经提提不动时，可可用小冲击击钻锥冲或或用冲、吸吸的方法将将钻锥周围围的钻渣松松动后再提提出；施工中注意保持持护筒垂直直，防止倾倾斜；钻头头尺寸应统统一，下钻钻应控制钻钻进速度，不不要过猛过过快掉钻卡钻时强提强拉拉、操作不不当，使钢钢丝绳或钻钻杆疲劳断断裂；钻杆接头不良或或滑丝；马达接线错误，使使不应反转转的钻机反反转，钻杆杆松脱卡钻时应设有保保护绳方能能适度强提提，严防钻钻头空打；；经常检查钻具、钻钻杆、钢丝丝绳和联结结装置；掉钻落物时，宜宜迅速用打打捞叉、钩钩、绳套等等工具打捞捞，若落体体已被泥沙沙埋住，则则应用冲、吸吸的方法，先先清除泥砂砂，使打捞捞工具接触触落体后再再打捞扩孔及缩孔扩孔是因孔壁坍坍塌或钻锥锥摆动过大大所致；缩孔原因是钻锥锥磨损过甚甚，焊补不不及时或因因地层中有有软塑土，遇遇水膨胀后后使孔径缩缩小注意采取防止坍坍孔和防止止钻锥摆动动过大的措措施；注意及时焊补钻钻锥，并在在软塑地层层采用失水水率水的优优质泥浆护护壁；已发生缩孔时，宜宜在该处用用钻锥上下下反复扫孔孔以扩大孔孔径安全要求在任何情况下，严严禁施工人人员进入没没有护筒或或其他防护护设施的钻钻孔中处理理故障。当当必须下入入护筒或其其他防护设设施的钻孔孔时，应在在检查孔内内无有害气气体，并备备齐防毒、防防溺、防坍坍埋等安全全设施后，方方可行动２、根据地址勘测报告，在施工场地范围未见不良地质现象，但出于工程安全考虑，拟作以下准备：当在桩孔钻进过程中遇到溶洞。溶槽一方面立即上报监理及业主单位，一方面采取措施，一般的情况溶洞不太深，处理办法是清除全部泥土，清洗干净后以C30混凝土填满。对顶板不稳定，埋藏较浅的溶洞，可清除覆盖土，炸开顶板，挖除洞内松软沉积物，如无流水活动可用土夹石分层夯填，相反则回填下粗上细的片石、碎石滤水层，必要时用片石混凝土填筑，但要注意留出排水通道。三、交通疏解1、交通概况某高架桥位于南昌市西北﹑