钻孔灌注桩专项施工方案

钻孔灌注桩专题施工方案工程概况本协议段起讫里程K91+052.050-K97+870，全长6.835公里。线路起于紫云县火花乡弄林村境内，向南经坝雨村东侧，向西绕翁怀山，跨红纳河经那吾小院西侧，沿乐纪金属矿区外沿布线，止于镇宁县沙子乡猫猫冲村。协议主体为中铁二局股份有限企业，中标金额5.95亿元，工期914天。本协议段共有2座特大桥（连续刚构桥）、2座大桥以及2座匝道桥，分别为弄林特大桥、坝雨大桥、红纳河特大桥、梨树湾大桥、A匝道一桥、A匝道二桥，共计桩基675根，其中方桩37根，圆桩638根。圆桩桩基直径有1.6m、1.8m、2.0m、2.2m四种，平均桩长为20m。编制依据《惠兴高速公路惠水至镇宁段两阶段施工图设计》《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-《惠兴高速公路九标实施性施工组织设计》施工准备人员安排本协议段大部分孔桩采取人工挖孔桩进行施工，但部位墩位地下水丰富，尤其是红纳河特大桥主墩横跨红纳河，两侧水位较高，无法采取人工挖孔，为处理这一难题，决定对水源丰富墩位采取冲击钻孔灌注桩施工。每个工点安排1名现场领工员，1名现场技术人员，1名安全员，2名班组责任人，每台钻机确保2名操作工人。主要机械设备安排依照现场实际情况，本协议段主要对红纳河特大桥4、5#主墩桩基，29~31#墩桩基采取钻孔灌注桩，详细设备见下表机械设备一览表序号机械设备名称规格及型号生产能力单位数量1挖掘机小松1.26m3台12汽车吊QY-2525t台13自卸汽车FM76×419m3台14装载机柳工ZL30E0.3m3台15冲击钻机SCZ5-15t台1若后期因现场实际地质原因无法采取人工挖孔桩完成桩基施工部位，考虑采取钻孔灌注桩可完成施工，则对应机械设备可参考以上数量进行配置。技术及现场准备测量组会同监理工程师对桩位进行放样，并经过监理工程师验收。试验室、监理工程师对已到位原材料（尤其是对水泥和钢筋）进行检验，检验结果必须为合格且得到监理工程师认可。对不合格材料果断清退出施工现场。对施工所用机具进行一次检修，确定施工过程中不出现故障。工程开工前应设置好施工标志牌及安全施工警示牌。施工场地进行平整压实，合理布置泥浆沟及泥浆池位置、车辆进出施工便道位置，钢护筒埋设、冲击钻就位等工作，确保整个桩基施工过程正常进行。红纳河特大桥主墩桩基位于河流两侧，且山体地形陡峭，施工场地平整极其困难，依照设计图纸，项目部首先对施工平台进行施工，平台采取C25片石砼分台阶施工，确保钻机有足够操作平台，使桩基施工能顺利进行。施工时注意钻孔前不得大面积开挖边坡，必须在桩基混凝土浇筑完成后方可开挖边坡形成垫层台阶，垫层台阶应设3%倒坡。施工技术方案护筒埋设护筒采取钢护筒，用卷板机卷制，直径比桩径大20～25cm（JTJ041-规范要求护筒内径应比设计桩径大20-40cm），钢板厚5-6mm，若桩基直径较大应加设背肋防止出现严重变形。埋设前由测量组放出设计桩中心，操作工人开挖护筒基坑，开挖基坑直径应比护筒外径略小，护筒挤压埋入，埋设好护筒顶高出地面不少于30cm或睡眠1.0～2.0m，护筒埋置深度应依照设计要求或桩位水文地质情况确定，通常情况埋置深度宜为2～4m，护筒埋设完成后周围应用粘土夯填密实，防止下沉，同时在适宜位置设置泥浆排放口。桩中心放样护筒埋设完成后测量组放出设计桩中心“十字形”控制线，利用红油漆作上醒目标识，同时检验护筒埋设偏差（包含平面位置和竖直度），若平面位置偏差大于5cm或竖直度偏差大于1%，均应重新埋设护筒。冲击钻就位冲击钻利用吊车配合转移就位（也可自行就位），支垫牢靠后，现场管理人员应检验钻头冲击中心是否与设计桩中心吻合，不然应进行调整直到满足要求为止。上述工作完成后应及时接通电路，检验钻机是否能够正常作业。开孔（冲孔）：经项目部和监理工程师对准备工作检验验收合格后即可开钻。正式开钻前应先向护筒内灌注泥浆（或直接加入粘土块若覆盖层为粘土也可直接注入清水），采取钻头以小冲程重复冲击造浆。冲孔时要求孔内水位控制在高于护筒下脚50cm，低于护筒顶30cm以内，同时还应比地下水位高出1.5-2.0m。防止损坏护筒脚孔壁和泥浆外溢。早期冲孔阶段应随时检验孔位，务必将冲击中心对准桩孔中心。开孔深度在3-4m范围内时可不掏碴，方便石碴泥浆尽可能挤入孔壁周围空隙加固孔壁。通常在护筒下3-4m范围内冲孔时，可按下表参数施工：土质提锤高度（cm）冲击次数（次/min）泥浆相对密度粘土40-6020-251.4-1.5砂砺40-6020-251.5-1.7正式钻进：冲孔到一定深度大于3-4m以上时开始正式钻进，正式钻进时应依照地质情况采取不一样冲击方法和方法，同时依照不一样地质情况选择适宜泥浆比重。通常基岩中冲进时泥浆比重控制在1.3；砂及砂卵石地层泥浆比重控制在1.5。表层粘土能自行造浆，只需加入适量清水稀释泥浆即可。钻孔泥浆通常由水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标可参考下表泥浆性能指标选择钻孔方法地层情况泥浆性能指标正循环通常地层易坍地层1.05~1.201.20~1.4516~2219~288~48~4≥96≥96≤25≤15≤2≤21~2.53~58~108~10反循环通常地层易坍地层卵石土1.05~1.201.20~1.451.10~1.1516~2018~2820~35≤4≤4≤4≥95≥95≥95≤20≤20≤20≤3≤3≤31~2.51~2.51~2.58~108~108~10推钻冲抓通常地层1.10~1.2018~24≤4≥95≤20≤31~2.58~11冲击易坍地层1.20~1.4022~30≤4≥95≤20≤33~58~11掏碴：正常钻进时每班应最少掏碴一次。掏碴应达成泥浆内含碴显著降低，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。掏碴后应及时向孔内添加泥浆或清水以保持水头。掏出钻碴应进行集中堆放，由项目部统一安排处理，不得污染场地。泥浆池内多出泥浆也由项目部统一安排外运，不得随意排放。地质取样：钻进过程中地质情况有改变时应及时取样，进入岩层后，每隔50cm取一次渣样，取得样品存放在标准样品盒内，同时做好标识（取样时间、取样深度、地质名称）。钻进过程中应及时填写钻孔统计。成孔检验：钻机钻进到位班组自检合格后，安质部应及时进行复检。检验指标主要有：孔深、孔径、竖直度。其中孔深利用测绳进行检验；孔径、竖直度利用自制检孔器进行检验。为尽可能缩短钢筋笼下放后清孔时间，在成孔检验合格后协作队应及时清孔并调整泥浆指标以尽可能靠近混凝土灌注前指标，即：泥浆含砂率小于4%，泥浆比重在1.2以下。用重量大于4kg测锤测量孔内沉碴厚度小于100mm。钢筋制安进场验收：钢筋进场后立刻通知监理工程师到现场进行见证取样，并送试验室进行试验，在试验室出具该批钢材验收合格证实汇报并将相关资料上报监理工程师审核合格同意使用后方能组织工人加工。主筋与加强筋间采取点焊，加强筋置于主筋两侧，自桩顶往下每隔2m设一道。钢筋笼自上而下以2m间距设钢筋保护层垫块，确保浇筑桩保护层厚度。将制作好钢筋笼稳固放置在平整地面上，预防变形，并挂牌标明钢筋笼长度及对应桩号。钢筋笼加工完成，报请监理验收，合格后方可使用。钢筋笼安装：①、起吊钢筋笼采取扁担起吊法，起吊点在钢筋笼上部箍筋与主筋连接处，设置2～4个吊点且吊点对称。②、下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂重、轻放、慢放，防止碰撞孔壁。③、下放过程中若碰到障碍应立刻停顿，查明原因进行处理，禁止高提猛放和强制下入。④、下放钢筋笼时，技术人员在场严格控制笼顶标高，达成设计标高后四面固定四根吊杆（吊杆用φ22钢筋加工，下部焊在钢筋笼主筋上，上部弯钩吊挂于井口方木上），预防钢筋笼下沉或浇筑混凝土时上浮。钢筋笼验收：钢筋笼下放到位定位牢靠后应及时清孔，报请监理验收，同时做好水下砼灌注前各项准备工作。水下混凝土灌注在灌注水下砼灌注前，必须对砼运输车辆行走路线，砼预计灌注数量（提供给砼拌和站）、导管水密承压试验和接头抗拉试验以及起吊、运输、泥浆排放等各项工作进行全方面检验，是否准备充分能够满足灌注需要。在进行水密试验及接头抗拉试验前必须通知监理工程师到场进行旁站，要求水密承压试验水压大于孔内水深1.3倍压力，也大于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力P1.3倍。灌注砼时必须提前通知监理工程师对孔桩进行验孔和对整个灌注过程进行旁站监理。钻孔桩采取C25（主墩采取C30）水下混凝土。经现场监理清孔验收合格后组织混凝土灌注。混凝土要求坍落度为18～22cm，2小时内析出水分小于混凝土1.5%。浇筑应尽可能缩短时间，连续作业，使浇筑工作在首批浇筑混凝土仍具备塑性时间内完成。在进行混凝土施工前，试验室首先对进场材料进行试验，合格后，按批复配合比进行配料，首先测砂石料含水量，计算施工配合比，依照施工配合比将每盘各材料用量分别输入计量系统，开盘，然后对砼拌合物进行检验各项指标符合要求后，才能允许使用。水下灌注混凝土施工次序：安设导管及漏斗→悬挂隔水塞或滑阀→浇筑首批混凝土（封底）→浇筑混凝土至桩顶→拔出护筒。首先安设导管，用吊车将导管（直径300mm）吊入孔内，位置应保持居中，导管下口与孔底距离保留30～50cm左右。导管在使用前及浇筑4～5根桩后，要检验导管及其接头密闭性，确保密封良好。浇筑首批混凝土之前在漏斗中放入首批混凝土。在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管水，使隔水塞从孔底冒出。浇筑首批混凝土量应使导管埋入混凝土中深度大于等于1.0m。首批混凝土浇筑正常后，应连续不停浇筑，浇筑过程中应用重量大于4kg测锤探测混凝土面高度，推算导管下端埋入混凝土深度，并做好统计，正确指导导管提升和拆除。直至导管下端埋入混凝土深度达成4m时，提升导管，然后再继续浇筑。在浇筑过程中应将井孔内溢出泥浆引流至泥浆池内，在夜间车辆量较少时候集中外运，预防污染环境。水下灌注混凝土技术要求：①首批混凝土浇筑量应确保导管底口埋入混凝土中大于1.0m，浇筑过程中混凝土面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度小于6.0m。混凝土浇筑必须连续，预防断桩。②随孔内混凝土上升，需逐节快速拆除导管，时间不超出15分钟。③在浇筑过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土应渐渐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节橡胶密封垫。④混凝土上层存在一层浮浆需要凿除，为此桩身混凝土需超灌0.5～1.0m，待桩身混凝土达成一定强度后，将设计桩顶标高以上部分砼用风镐凿除，用无破损声测检验。⑤浇筑混凝土并做好统计⑥当混凝土升到钢筋笼下端时，为预防钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下方法：a.在孔口固定钢筋笼上端，检测管与钢筋笼进行可靠连接。b.浇筑混凝土时间尽可能加紧，以预防混凝土进入钢筋笼时其流动性过小。c.当孔内混凝土靠近钢筋笼底时，应保持埋管深度并放慢浇筑速度。d.当孔内混凝土面进入钢筋笼1～2m后，应适当提升导管减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中埋置深度。e.在浇筑快要结束时，导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外泥浆及所含碴土稠度和比重增大，如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，也可掏出部分沉淀物，使浇筑快速进行，在最终一次拔管时，要迟缓提拔导管，以免孔内上部泥浆压入桩中。⑦浇筑过程中，如因机械故障、堵塞、操作失误等原因，造成断桩事故，应及时向监理工程师及设计人员汇报，研究补救方法。⑧砼浇筑过程中，应对砼进行随机取样测定坍落度、泌水性等指标是否满足规范许可要求，发觉问题立刻纠正，同时制作试件不得少于3组并按要求进行养护。检验标准混凝土桩成品质量直接影响工程整体质量与安全，成品后必须进行检验，采取无损检测、逐根检验，严格按公路工程基桩无损检测相关规程办理，争取使全部基桩均达成Ⅰ类桩标准。钻孔桩成桩质量要求：混凝土强度必须符合设计要求，桩无断层或夹层，钻孔桩桩底不高于设计标高，桩头凿除预留部分后无残余涣散层和微弱混凝土层。钻孔桩成桩允许偏差按JTJ041-《公路桥涵施工技术规范》见下表。钻孔桩检测质量标准检测项目允许偏差1孔中心位置群桩：小于100mm排架桩：小于50mm2孔径大于设计孔径3倾斜度小于1%4孔深大于设计桩底标高，测锤重量大于4kg5沉淀厚度设计要求，桩径＞1.5m时，小于100mm6清孔后砼灌注前泥浆指标规范标准为：相对密度：1.03-1.10；黏度：17-20Pa*s；含砂率：<2%；胶体率：>98%7钢筋骨架倾斜度±0.5%8骨架保护层厚度±20mm9骨架中心平面位置±20mm10骨架顶面高程±20mm11骨架底面高程±50mm12骨架主筋间距±10mm13骨架箍筋间距0，-20mm14钢筋骨架外径±10mm15钢筋检孔器长度大于4倍桩钢筋外径，直径为设计桩钢筋外径加10cm质量确保方法混凝土材料选取水泥时，以能使配制混凝土强度达成要求、收缩小、和易性好和节约水泥为标准。水泥进场后，对按其品种、强度、证实文件以及出厂时间等情况分批进行检验，对所用水泥进行复查试验。散装水泥采取水泥罐储存；袋装水泥储存要预防受潮，堆码高度不超出10袋。细骨料采取级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm河砂。砂中杂质含量应经过试验测定，最大含泥量≤3%，云母含量<2%，硫化物<1%，轻物质含量<1%。粗骨料应用坚硬碎石，按规格不一样分批进行检验。采取连续级配。粗骨料最大粒径按混凝土结构情况及施工方法选取，但最大粒径不超出结构最小边尺寸1/4和钢筋最小径距3/4，在两层或多层密布结构中，不得超出钢筋最小径距1/2，同时最大粒径不得超出100mm。针片状颗粒含量≤15%，含泥量≤1.0%，泥块含量≤0.5%，小于2.5mm颗粒含量≤5%。混凝土配合比混凝土配合比，应以质量比计，并经过设计和试配选定。3）混凝土拌合混凝土拌合时，衡器要保持准确，依照现场骨料含水率调整骨料和水用量。混凝土拌合物应拌合均匀，颜色一致，无离析和沁水现象。坍落度在拌合地点及浇筑地点分别取样检测，每一单元结构物不少于两次。同时观察混凝土拌合物粘聚性和保水性。4）混凝土运输混凝土运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度需要，使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和要求坍落度，不符合要求时不得使用。采取混凝土搅拌运输车运输。5）混凝土浇筑自高处向模板内倾卸混凝土时，为预防混凝土离析，在倾落高度超出2m时，经过串筒、溜管等设施下落，超出10m，设置减速装置。在出料口下面，混凝土堆积高度不超出1m。砼尽可能选择较小坍落度，浇筑过程中分层厚度控制在20-30cm，振动棒采取直径Φ50振动棒捣固，振捣方式为快插慢拨，移动间距不超出振动棒作用半径1.5倍，与侧模保持50-100mm距离；插入下层混凝土50-100mm。对每一振动部位，振动到该部位混凝土密实为止。密实标志是混凝土不再下沉，不再冒气泡，表面展现平坦、泛浆。混凝土浇筑应连续进行。质量确保方法在施工过程中把好原材料关、测量关、施工工艺关，彻底落实以下方法：开工前对相关人员进行详细技术交底，使每个人作到“心中有数”；加强材料经常检验和施工过程重案抽检，果断杜绝使用不合格材料；加强每道工序自检工作，每道工序必须经监理工程师验收合格后再开工，详见《分项工程质量程序框图》；相关人员天天举行一次“碰头会”，就当日施工情况总结经验，分析问题，处理问题；砼灌注过程中，自检员、施工员、试验员必须全过程旁站；现场施工人员、监理旁站人员按要求对到场混凝土外观质量进行观察，同时做坍落度试验。定时校正检测仪器和检验施工技术，防止施工中出现意外；加强原始资料统计和管理，由专员统计原始资料、当日统计当日整理，原始资料必须真实；施工现场要加强与拌合场联络，确保砼运输不脱节，同时确保便道通畅；每个月对施工员和施工队进行一次考评，其结果将作为对施工员及对应施工队实施奖罚依据；每次灌注一根桩要求二台罐车每次只负责一根桩基砼运输，并备用一台750L砼搅拌机。《质量程序检验框图审查开工申请书》审查开工申请书承包人返工或整修每道工序完工后承包人返工或整修每道工序完工后承包人自检，是否合格合格承包人自检，是否合格合格填写工序质量检验报验单填写工序质量检验报验单驻地监工进行质量抽验，是否签认自检结果合格驻地监工进行质量抽验，是否签认自检结果承包人返工或整修合格承包人返工或整修分项工程已完工分项工程已完工承包人自检，是否合格合格承包人自检，是否合格合格填报质量检验汇报单，编制分项工程完工证书，驻地监理办组织分项工程验收，监理代表参加合格填报质量检验汇报单，编制分项工程完工证书，驻地监理办组织分项工程验收，监理代表参加合格驻地监理办汇总抽检资料，会同监理代表处进行分项工程质量评深入整理资料驻地监理办汇总抽检资料，会同监理代表处进行分项工程质量评深入整理资料技术质量部核查完工后资料是否符合要求符合技术质量部核查完工后资料是否符合要求符合总监签发分项工程完工证书，承包人进行完工计量总监签发分项工程完工证书，承包人进行完工计量安全确保方法1、加强全体人员思想教育工作，树立安全第一思想，提升安全意识。工程开工前，依照安全操作细则，向施工人员进行安全技术交底，并做好书面统计，并对施工现场，机具设置等安全防护方法进行全方面检验，确认完全符合安全要求后方可施工。2、建立安全生产岗位责任制，设置专职安全员，确保安全生产责任到人到位。专职安全员在施工中“全过程”巡视检验，排除安全隐患，紧急情况下可做停工处理。3、在施工现场张贴安全口号使每一位施工人员都烂熟于心，随时随地都想到安全第一。4、每个月进行一次安全大检验，依照实际情况进行奖罚，奖罚制度严格按照“安全管理体系”进行。5、项目部设置专职安全员6、孔口作防护，开挖井孔前，就地挖沟为模，在距井口0.5m-1.0m处用弃土堆成高约25cm护圈，用以加固井口，并预防地表水或杂物掉入孔内；7、施工人员必须配带安全帽、安全带，系上安全绳。8、设置标志、标牌、警示牌等，在桩基3米范围内禁止重型车辆经过，并限速行驶；孔内照明采取小于36V低电压，潮湿和渗水地域使用防水灯和防护灯罩。9、施工用电配置必须符合国家电力标准，或经监理工程师同意，并注意线路设置，应绕开施工场所，确保不出