桥梁工程桩基础施工方案与技术措施

桥梁工程桩基础施工方案与技术措施本项目桩基础采用冲击钻机成孔和人工挖孔，均采用导管法灌注砼。人工挖孔桩施工需报总监办专项施工方案，并由专家评审，通过后方可实施。钻孔桩基础（1）施工准备=1\*GB3①清除现场杂物，整平场地。②在平整好的场地上测定桩位，用方木桩准确标识各桩位的中心及标高，并埋设护桩。③护筒采用钢护筒，用10mm以上厚度钢板卷制。护筒内径大于钻头直径25cm，护筒高视土质而定，最小不小于2m。安置时，护筒顶高出地面30cm，高出施工水位或地下水位1.5m以上。护筒中心与钻孔中心位置重合，在护筒四周回填黏土并分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜，护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。④泥浆池不小于2倍桩混凝土体积。在开钻前，选择和备足良好的造浆粘土，根据地层情况及时调整泥浆性能。现场树立标识牌，并作好相应的安全防护。泥浆制作后和钻进过程中，应随时抽查泥浆的各类性能指标。主要为泥浆比重，采用泥浆比重计现场量测；粘度采用粘度计量测；含砂率采用砂率计量测。图4.4.1-1钻孔桩施工工艺流程表4.4.1-1冲击钻泥浆技术指标表序号项目技术指标1密度一般地层1.21.42粘度一般地层：22～30S3含砂率新制泥浆不大于4%4胶体率不小于95%⑤测量放样时至少三人复核测量数据，然后再进行现场放样，放样过程采用精密全站仪进行放样，确保数据的准确和放样的精度。同时必要时我们采用不同测站点放样，即在不同控制点上测量放样同一碎部点。其他如承台、墩位也采用此方法。在测量过程中，注意闭合，未进行闭合的数据不得采用。⑥钢筋笼及横担的准备在钻机开钻前，必须做好钢筋笼加工的准备工作。由于本合同段采用成笼机进行制作，成笼效率高，可根据桩基实际进展情况进行加工，但在成孔前施工现场应至少准备两套钢筋笼，并由技术人员及质检人员检查合格并上报监理工程师检查，待监理工程师检查合格后方可运往施工现场。每两节钢筋笼之间采用直螺纹套筒联接，在同一截面内受力钢筋接头为主筋的50%，搭接段主筋交错长度保证在1米以上，注意钢筋笼的直径及变形情况（主要要求加焊十字内撑，在下笼过程中逐步取出）。注意协调好钢筋笼分节长度，考虑现场吊装及施工方便。根据护筒标高及钢筋笼顶部的标高计算出吊筋的长度，技术人员应进行检查。吊筋长度=横担顶部标高-拟焊部位标高横担主要用于挂放钢筋笼，横担必须有良好的刚度及强度。⑦漏斗及铁蓖的制作漏斗除下料口的坡度应满足下料顺畅要求以外，还得注意储料方量。一般来说，储备1.4倍孔直径的方量加导管长度中的混凝土方量。铁蓖主要为防止大块物体随水下混凝土掉入导管堵塞导管而设，孔大小以10*10厘米为宜。⑧机台水平检查主要检查机台水平，采用水平管或水平尺检查，主要为保证钻机的水平，保证钻孔斜度不大于1%。⑨测绳长度检查及吊锤的制作目前，市场上购入的测绳标尺1米小1厘米左右。当测绳不准时，以长钢尺量测。现场技术人员必须对此进行核对，并重新标定。⑩探孔器的制作直线段要求为孔径≤1.2m，检孔器长度按6D设置，1.2m＜孔径≤2m按5D；孔径＞2m按4D设置。不含探孔器尖部）。探孔器直径为桩基设计直径，不得随意缩小尺寸。(2)钻孔①钻机就位前，应对主要机具及配套设备进行检查、维修。放置钻机的起吊滑轮线、钻头和钻孔中心三者应在同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm。②钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进速度及适当的泥浆比重。③冲击钻机初钻时，进尺适当控制，采用小冲程，使初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心，孔口坍塌。进入正常钻进后，采用4～5m中大冲程。但最大冲程不超过6m，钻进过程中及时排渣。同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。钻进中须用检孔器检孔。每钻进4m～6m时检孔一次，当检孔器不能沉到原来钻达的深度或发现吊检孔器的大绳的位置偏移护筒中心时，应考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况，如不严重时可调整钻机位置继续钻孔；严禁用强插检孔器方法进行检孔。成孔后检查孔深、孔径、倾斜度合格后方准进入下一道工序。施工中并做好详细钻孔记录，保留好碴样。④钻孔作业必须连续进行，不得中断。因特殊情况必须停钻时，孔口应加保护盖，并严禁钻头留在孔内，以防埋钻。⑤钻孔完成后要立即向驻地监理工程师报验。(3)清孔①钻孔达到要求深度后，采用泥浆泵、掏渣工具及时进行清孔，避免延时过长，造成坍孔。②清孔时注意事项：在清孔排渣前必须注意保持孔内水头，防止坍孔，清孔后，孔底提取的泥浆指标满足规范要求，在灌注水下混凝土前，孔底沉淀厚度符合要求（摩擦桩：直径≤1.5m的桩，≤200；直径＞1.5m或桩长＞40m的桩，≤300；支承桩≤50mm）。提前做好灌注水下混凝土准备工作，缩短清孔至灌注水下混凝土时间。③不得用加大孔深的方法来代替清孔。④测量孔的垂直度：在护筒顶部拉一十字线，然后让钻头徐徐下降到孔底或让钻头徐徐从孔底上升到孔口，看钢丝绳对于十字中心是否有位移，位移有多大，精确测量出孔的垂直度。⑤清孔完毕后采用专用的探孔器进行测量孔径，自检合格后，向监理工程师报检。桩底沉淀层厚度不得超过如下要求：当桩底为中风化或全风化岩时为5cm，其余为10cm。钻孔桩成孔质量控制标准见表4.4.1-2。表4.4.1-2钻孔桩成孔质量标准表项目规定值或允许偏差钻孔桩孔的中心位置（mm）群桩：100；单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度（%）钻孔：＜1；挖孔：＜0.5孔深（m）摩擦桩：不小于设计规定；支撑桩：比设计深度超深不小于0.05沉淀厚度（mm）当桩底为硬中风化或微风化岩时≤5cm，当桩底为强风化或其他岩层时≤10cm。清孔后泥浆指标相对密度：1.03～1.10；黏度：17～20Pa.s；含砂率：＜2%；胶体率：＞98%(4)钢筋笼制作和吊装就位。钢筋笼分节预制，骨架要具有足够的刚度和稳定性，以便吊装和浇注砼时不致松散、变形。钢筋笼分节起吊，及时、准确就位，快速接长至设计深度加以固定，待砼灌注完毕并初凝后方可解除钢筋笼的固定设施。①钢筋笼采用分节预制，每2米间距设五边形支撑，现场套筒搭接。②钢筋骨架的保护层，采用在主筋外侧安装保护层垫块，每隔2m设一道，每一道布置4～6个保护层垫块。③钢筋笼运输不得拖拉，以防止变形。④钢筋笼吊装利用汽车吊进行，边下钢筋笼边拆除内部支撑骨架。⑤钢筋笼就位后，将吊环固定在护筒壁上，以防止混凝土灌注时钢筋笼上浮。(5)导管的设立导管采用φ300钢管，每节2～3m，配1～2节1～1.5m的短管。吊装先试拼，连接牢固、封闭严密、上下成直线吊装，位于井孔中央。导管进场，必须进行水密试验。试验压强计算：压强=1.3*钻区内最深钻长*(2.5-泥浆比重)。试验设备及方法：试验时，应设置堵头，将所有导管连接后灌入70%的水，打入计算出的压强,压制10分钟，在过程中，不时转动一下导管，并观察试验情况。试验设备采用空压机即可。我方自检后，应及时上报监理工程师进行试验检查(6)灌注砼①灌注混凝土是钻孔桩施工的重要工序，在浇注前，应再次探测孔底沉淀厚度，如果沉淀超标，进行二次清孔，并向监理工程师及设计组报验沉渣厚度。②混凝土由自动计量拌合站负责生产，混凝土输送车运送至孔口直接浇筑。③浇注首批混凝土时应注意：导管下口至孔底的距离一般为20～40cm；首次灌注混凝土量确保导管埋入混凝土的深度不小于1.0m；首批混凝土灌入后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求再进行正常浇注。④浇注开始后要连续有节奏地进行，尽可能缩短拆除导管的时间；当导管内混凝土不满时，应徐徐地浇注，防止在导管内造成高压空气囊，压漏导管。⑤在浇注过程中，应保持孔内水头，防止坍孔，同时保持导管出口在混凝土中的标准埋深。⑥为确保桩顶质量，混凝土浇注时应高出设计桩顶以上1.0m。⑦为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，降低混凝土的灌注速度，适当减少导管埋深。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停顿。(7)桩基检测桩基施工完混凝土强度达设计强度的70%以上后，对桩进行无损检测，合格后方可进行下道工序。=1\*GB3①根据《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）中规定，当桩基的长度≥50m，或桩的直径≥1.8m，或桩的长径比≤5的桩，不宜采用低应变发射波法检测。=2\*GB3②根据《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）中钻孔抽芯法的有关规定：A、群桩基础是指每个承台下有两根以上的桩基（不包括两根），群桩基础钻孔抽芯频率为每墩不少于1根；B、钻孔抽芯法检测频率以每座桥（包括特大桥、大、中、小桥、匝道桥、扩建桥）为计数单位，每座桥抽芯检测的频率同时满足最低要求“不少于两根、大于或等于2%”；=3\*GB3③无特殊要求的桩基按照一般墩台50%的频率进行声测法和动测法检测。人工挖孔桩基础部位桥梁墩台处于山间沟谷，钻机无法就位，需采用人工挖孔方式成孔。人工挖孔桩除成孔方式与钻孔桩不同外，施工准备、钢筋笼安装、砼灌注基本相同，可参考上节钻孔桩施工工艺，人工挖孔桩施工工艺流程见下图：图4.4.1-2人工挖孔桩施工工艺流程图(1)锁口施工测量放样结束后，开始施工锁口。第一节护壁施工立模时高出地面30cm，其外模采用木模，在木模外填土对外模进行加固。浇筑混凝土护圈，以防止在施工过程中杂物落入孔中伤人。护圈浇筑完成后复测桩位，在护圈顶面定位十字桩；在挖空施工过程中，利用十字护桩检测桩孔中心偏位、桩径、桩孔垂直度等。挖孔桩锁口设计图及实例(2)桩身开挖①护壁采用C30砼护壁，采用钢制组合模板，护壁每节长均为1m。为了便于砼浇筑和拆模，上下口成10°倾角（上部向桩中心倾斜），上部孔径于设计孔径相同。当地质情况较差时，每节护壁间用钢筋进行连接。护壁混凝土浇筑采用常规工艺，拌和机拌合、卷扬机提升供料，采用Φ30振捣棒进行振捣。②挖孔作业要连续，组织三班倒，24小时作业。挖孔在地质条件较好的地层，一般每进尺1m护1次壁，厚度15cm。相邻两节应相互交接，交接高度不小于10cm，护壁从上至下，中间不得悬空。③当挖孔至岩层风镐无法开挖的软岩及坚硬岩石段采用小药量、浅眼控制爆破，炮眼深度硬岩石0.4m，软岩0.8m，爆破时采用电雷管起爆，严格控制药量。④现场配备通风机和足够到井底的通风管，每次下孔作业前，采用通风机对孔内空气进行通风换气，平常每天开工前向桩孔内由下而上吹风时间不易小于10分钟，如遇特殊情况时，根据实际延长通风时间。在每次爆破后通风排尘15分钟，并经检查确认无有害气体，确认达到安全标准后方可进行下井作业。在作业期间向井内持续通风。⑤当有地下水或水较少时，应采取人工排水，保证基坑内不得有积水；当地下水较多时，应采取积水坑，使用水泵进行抽水；当地下水较丰富，水泵无法及时抽干时，首先调查清楚水源，当四周渗水时，应采取井点排水法，降低桩位水位；当遇突发性涌水或渗水量较大时，施工作业人员应尽快撤离现场，同时采用大型抽水设备进行排水，对土质及松散薄弱地带及时用砂和碎石进行回填处理，以防塌孔。⑥孔内渣土外运采用电动卷扬机绞车作为提升设备。安装提升设备时，首先要考虑施工的安全，在考虑进料出碴方便灵活，拆装容易，吊斗容量与起重能力的适应，底部和周边要密合，挂钩及吊斗活门即要牢固而又有安全措施，电动卷