高速公路桥梁桩基试桩施工方案可编辑.doc

高速公路桥梁桩基试桩施工方案 十天高速公路甘肃段ST01合同段桥梁桩基试桩施工方案十天高速公路甘肃段ST01合同段项目经理部二一二年十二月十天高速公路甘肃段ST01合同段桥梁桩基试桩施工方案编 制 审 核 审 批 中交第二航务工程局有限公司十天高速公路甘肃段ST01合同段项目经理部二一二年十二月目 录一编制依据3二工程概况3三试桩目的及总体试桩方案3四工程地质条件5五主要施工工艺方法651本桥钻孔桩工程特点和施工难点652施工工艺流程施工顺序753回旋钻机施工方法8com施工便道及平台8com测量8com钢护筒施工9com泥浆制备及其循环系统9com钻孔施工11com成桩施工1654冲击钻机施工方法24com施工便道及平台24com测量24com钢护筒施工24com泥浆制备及其循环系统24com钻孔施工24com成桩施工30六施工组织与进度资源计划3061组织体系3062进度计划3163人员计划3164材料计划3165机械计划32七质量安全环保措施3271质量保证措施32com施工质量保证规章制度保证措施32com组织技术措施33com加强工序质量控制3372安全保证措施35com安全管理机构35com安全措施3573环保措施和文明施工36com文明施工措施36com环境保护措施36八冬期施工保证措施3781施工准备3782冬期施工特点3783冬期施工机械设备防护措施3884冬期施工质量保证措施38com混凝土工程38com钢筋工程3985冬期施工安全保障措施40桥梁桩基试桩施工方案一编制依据1十天高速公路甘肃段徽县大石碑至天水高速公路第ST01合同段设计文件2十天高速公路甘肃段徽县大石碑至天水高速公路第ST01合同段招投标文件3十天高速公路甘肃段徽县大石碑至天水高速公路第ST01合同段总体实施性施工组织设计4各类国家颁布标准规范1 公路桥涵施工技术规范 JTGT F50-2011 2 公路工程质量检验评定标准 JTG F801-2004 3 公路工程技术标准 JTG B01-2003 4 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG D63-2007 5 公路工程水文勘测设计规范 JTG C30-2002 6 JG D60-2004 7 公路桥涵抗震设计细则 JTGTB02-012008 8 公路工程混凝土结构防腐技术规范 JTG TB07-01-2006 5项目相关单位批准的有关文件等二工程概况十天高速公路甘肃段徽县大石碑至天水高速公路第ST01合同段起讫里程为YK542000-YK547320全长532km本标段桥梁工程包括特大桥2座大桥1座即大石碑洛河特大桥王家湾洛河大桥王河洛河特大桥桥梁桥位位于徽县大河店乡王河村境内属溶蚀峰丛中山地貌河谷顺直且狭窄平均宽约40m本工程共有钻孔灌注桩560根钻孔桩桩径用粘土粉土砂土淤泥质土人工回填土及含有部分卵石碎石的地层km流域面积472km2多年平均流量为249m3s年径流总理079亿m3多年平均最大流量2418 m3s百年一遇洪峰流量为1256 m3s经水质分析表明河道水对混凝土无腐蚀性2地下水 桥址区地下水的主要类型为松散岩类孔隙水含水层为疏松砂砾卵石层地下水的补给主要靠山区沟谷潜流山前河流及降雨渗入经水质分析表明地下水对混凝土无腐蚀性 42气候与气象本合同段气候属暖温带类型海拔在11002000m之间降雨量500800mm之间项目区气候情况如下表表42-1项目区气候情况表县城年平均气温一月七月平均气温年平均地温历年绝对最高最低气温年平均降水量mm年积雪日数最大积雪深度cm最大冻土深度cm年平均最大风速ms徽县10-125-05235148383-150700-8501091215111443地质条件1自然地理特大桥顺洛河布设本段为U字型河谷属构造侵蚀剥蚀中山地貌河谷顺直且狭窄平均宽约40m桥梁两侧山坡陡立坡度40左右基岩裸露局部基岩已形成危岩桥梁经过大石碑村西河儿沟沟口该沟发育泥石流沟口堆积碎块石沟口两侧山坡裸露基岩有崩塌迹象桥址区海拔高程在722743737473m之间2地层岩性桥址区地层岩性较为简单主要有第四系冲洪积物泥石流堆积物泥石流堆积物和志留系基岩组成 卵砾石稍密-中密局部夹有粉细砂透镜体主要分布于河床内钻孔揭露河床内第四系冲洪积堆积层最com 泥石流堆积区主要堆积碎块石稍密-中密颗粒磨圆差骨架颗粒主要为灰岩板岩碎块堆积区主要分布河儿沟沟内及沟口前缘延伸至洛河河道内 底部基岩为志留系S板岩灰黑色含炭质变余炭质结构含黄矿局部夹灰岩层钻孔内及两侧山体上皆有出露岩层产状多变化3地质构造项目区总体构造位置录属于秦岭地槽褶皱带范畴在次级构造上属于秦岭印支褶皱带为二级构造单元尚有徽成断陷盆地为三级构造单元受北东向断裂控制其构造线方向为北东-南西向桥址区内无构造断裂通过属构造相对稳定地段44地震项目区处于南北地震带的和政武山天水地震亚带和舟曲武都地震亚带工程区及邻区地震活动频繁有历史记载以来发生过多次地震1900年以后地震频率低2008年5月12日汶川发生80级地震对工作区影响较大部分房屋出现轻微裂缝发生一系列小型崩塌滑坡根据国家地震局颁布的中国地震动峰值加速度区划图中国地震动反应谱特征周期区划图G183062001图A和图B并结合甘肃省地震灾后恢复重建工作陇南甘南地区地震峰值加速度划图和甘肃省地震灾后恢复重建工作陇南甘南地区地震动反映谱特征周期区划图地震动峰加速度为020g地震反应特征周期s 为040相当于地震基本烈度VIII度区五主要施工工艺方法51本桥钻孔桩工程特点和施工难点 1 工程地质条件恶劣多处桥墩墩位处于洛河河道中地表地下水丰富卵石地层为易坍塌地层对泥浆指标及成孔护壁要求高板岩地层厚硬度大钻孔施工难度大2桥位区雨季时间长雨量丰富洪水频率高施工安全风险大 3 钻孔桩施工及后续承台地系梁和墩柱采用平行流水作业存在点多面广的特点 4 桥位进场道路狭窄车辆拥挤来往频繁路况差相互干扰多混凝土浇筑施工组织难度协调难度大52施工工艺流程施工顺序 1钻孔灌注桩施工工艺流程图 2施工顺序施工准备场地整理护筒埋设桩位复测桩机就位桩位复测桩基成孔终孔清孔监理工程师验收安装钢筋笼安装导管二次清孔灌注水下混凝土桩头凿除桩基检测53回旋钻机施工方法com施工便道及平台施工便道采用借石砂砾等材料填筑挖掘机整平装载机或压路机反复碾压而成施工便道宽度45m并设置错车道施工便道两侧设有排水沟桩基施工时桩位位置用挖掘机平整场地河道内借用红线外土方或砂砾进行填筑并碾压密实然后铺设枕木及型钢安装钻机对位调平然后进行钻孔施工钻孔平台填筑高度为高于常水位2m钻孔平台见下图com-1com-1 施工便道及施工平台填筑com测量 1 测量仪器需经具备相应资质的检测单位进行检测和标定 2 施工前对业主提供的控制网进行同等级复测 3 加强施工过程中的测量检查和复核按规定时间要求对控制网进行复测 4 钻孔桩测量控制 平面定位采用全站仪极坐标法高程放样采用精密水准仪几何水准法结合水准仪钢尺量距法 钢护筒埋设到位后采用GPSRTK测量技术进行钢护筒平面位置的测量在钢护筒顶口均匀测量3点利用三点共圆的原理反算出钢护筒中心位置再与设计桩位坐标进行比较确定桩位的平面偏位com钢护筒施工1钢护筒制作钢护筒采用钢板卷制拼焊而成钢材材质为Q235C厚度6-8mm长度2-4m顶底口10-12mm范围加强护筒上部预留300300mm的溢浆孔并对称设置4个吊环以方便护筒的吊装护筒的内径为桩径D20cm2钢护筒埋设护筒埋设前根据业主提供的控制点精确测量放出桩位并在桩孔周围设四个定位桩以便校正桩位埋设在钻孔中心位置使护筒中心与钻孔中心重合定位桩用812mm粗的钢筋打入土中并加以保护施工过程中不得随意破坏确保随时检查钻孔中心偏位情况埋设护筒时采用挖埋法先通过人工挖孔方式在预定的桩位掘进一定深度然后埋设护筒护筒埋设深度根据设计要求与桩位的水文地质情况确定一般埋置24m护筒顶应高出地下水位10-20m还应高度高出地面03m钢护筒加工时已对称设置四个吊点吊起后使其自然垂直利用四个吊点形成的十字线移动护筒使护筒中心竖直线应与桩中心线重合然后用全站仪检查确保护筒竖直及位置准确保证误差不得大于5cm倾斜度偏差1验收合格后此后即在护筒周围及底部对称均匀的回填粘土分层夯实以免漏浆或位移护筒埋设完成后沿着溢浆孔开挖导流槽至泥浆池待灌桩完毕后拔出钢护筒周转使用com泥浆制备及其循环系统1泥浆制备 1 根据桥位区域地质条件采用外运优质黄胶泥土进行造浆新配制的泥浆性能应com-1的规定com-1 泥浆性能指标表容重gcm3粘度s含砂率胶体率失水量ml30min泥皮厚PH值10610822250595172810钻孔桩泥浆循环系统主要由23个中转泥浆池和1个专用沉渣池组成其中造浆池尺寸为3315m3沉淀池552m3储浆池尺寸为332 m3泥浆经泥浆净化器处理后通过连通管流入钻孔孔内相邻两排桥墩间的钻孔桩共用一套泥浆循环系统com-1泥浆净化器性能参com-2com-1 钻孔桩泥浆循环系统布置示意图com-2 泥浆净化器性能表名称泥浆净化器型 号ZX-200处理能力m3h200分率程度m74经处理后泥浆含砂率13泥浆指标及检测 1 泥浆指标检测循环泥浆约每3个小时检测一次主要控制泥浆池回流泥浆指标现场检测主要有四个指标相对比重粘度含砂率及PH值试验室检测主要有三个指标胶体率失水率及泥皮厚度现场严格控制泥浆含砂率指标每次检测数据做好记录 2 成孔各阶段泥浆性能指com-3com-3 泥浆性能指标表性 质阶 段试验方法新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆容重gcm3106108115120111006型泥浆比重秤粘度s222520251822粘度计含砂率054010含砂量测定仪PH值810810810试纸失水量ml30min172020失水量仪222卡尺胶体率959698量筒本次试桩的钻孔桩桩径根据桩基地质情况反循环1钻机选型根据钻孔桩桩径桩长及地质条件选用GPS-20型反循环回旋钻机配备泥浆净化器等配套机具进行成孔作业钻机性能参数见表-1钻机主要配套机具见表-2 表-1 GPS-20 型回旋钻机性能表钻孔直径m10-25钻孔深度m100最大扭矩Nm30转盘转速rmin81418263256主卷扬机提升力KN30副卷扬机提升力KN30额定功率KW37钻塔额度负荷KN180钻机有效高度m90钻机外形工作状态m572493设备重量t10表-2 单台钻机主要配套机具表序号设备名称单位数量1交流电焊机台42空压机台13钻头个14配套钢丝绳m905泥浆泵台36泥浆净化器台17泥浆测试仪套28钻机抄平水准仪台12钻机就位 1 钻机通过滚筒横移就位 2 钻中心盘中心连线钻盘垂直且与桩中心位置偏差不得大于cm 3 将钻机与平台加固限位 4 钻进过程中钻进时间超过4小时和怀疑钻机有歪斜时均要进行基座检测和调平保证钻机在钻进过程中不得产生位移或沉陷钻架与底盘始终保持垂直状态钻机钻机就位后要对钻机钻架进行调整以保证钻架吊点中心与孔位中心在同一铅垂线上开动卷扬机检查卷扬机及导向滑轮系统是否正常4回旋钻机钻进成孔施工回旋钻机的工作原理是通过转盘旋转或悬挂动力头旋转带动钻杆并传递动力到钻头上通过钻杆对钻头施加一定的压力增加钻进能力变更钻头型号可以满足施工提出的各种地质条件要求回旋钻机的基本构造是将动力系统动力通过变速减速系统带动转盘驱动钻杆钻进并通过卷扬机构或油缸升降钻具施加钻压钻渣通过反循环排渣系统排到泥浆池成孔过程划分为三个阶段护筒内钻进阶段土层内钻进阶段第一次清孔阶段1开钻时宜低档慢速钻进钻至护筒以下1m后再以正常速度钻进反循环钻机钻孔应将钻头提离孔底20cm待泥浆循环通畅后方可开钻2正常钻进施工中在粘性土层钻进时要控制进尺每钻进一个回次的单根钻杆要及时进行扫孔以保证钻孔直径满足要求砂砾层钻进时如果出现进尺较为困难则采用泵吸反循环钻进轻压慢转大泵量浓泥浆中低速钻进控制进尺并根据地层和钻进情况调整钻进参数钻进过程中认真观察进尺和排渣情况当泥浆中含渣量较多或排量减小时应控制给进速度 3 清孔阶段终孔后及时进行第一次清孔清孔时将钻具提离孔底约10cm左右缓慢旋转钻具维持泥浆循环并对泥浆性能进行调整同时保持孔内水头防止塌孔当经检测孔底沉渣厚度满足设计要求及清孔后孔内泥浆指标符合要求后及时停机拆除钻杆移走钻机尽快进行成桩施工4不论何地层反循环钻进均应减压钻进即钻机的主钓钩始终承受部分钻具钻杆钻锥压重块重力之和的20以避免或减少斜孔弯孔或扩孔现象的发生5加接钻杆时应先停止钻进将钻具提离孔底810cm维持泥浆循环10min以上以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净然后停泵加接钻杆连接螺应拧紧上牢认真检查密封圈以防钻杆接头漏水漏气使反循环无法正常工作5终孔钻头钻至设计标高停止钻孔要对孔深比设计深度超深不小于5cm孔径不小于设计桩径孔倾斜度小于1100等有关内容进行验收并办理隐蔽工程验收记录经监理工程师认可后终孔进行下步操作6清孔清孔分两次进行以第一次清孔 气举清孔 为主第二次清孔 混凝土浇注导管清孔 为铺终孔下探笼到位后采用换浆法清孔利用泥浆池沉淀在泥浆指标和沉渣厚度达到要求后检查合格后移走钻机准备下钢筋笼二次清孔在钢筋笼和混凝土浇注导管安装下放完毕后经测定孔底沉渣和泥浆指标超过规范及设计要求时采用混凝土浇注导管接变径接头气举反循环清孔7检孔第一次清孔完毕后采用检孔器检查桩径倾斜度孔深等根据公路桥涵施工技术规范及设计文件要求见表-3表-3 检孔标准项目孔的中心位置孔 径倾斜度沉淀厚度孔深允许偏差5cm不小于设计桩径150mm比设计深度超深不小于50mm8成孔施工的注意事项 1 防渗漏技术措施若遇岩石破碎裂隙发育地层泥浆渗漏的可能性极大因此必须采取预防措施防止孔内水头突然下降导致孔口护筒被水压压坏或引起局部破碎岩塌孔故始终保持护筒内泥浆面高出护筒外水面15m以上一旦发生渗漏能及时直观地发现这一情况立即进行补水 2 钻孔中常见事故预防和处理见表-4表-4 回旋钻孔灌注桩常遇问题原因和处理方法常遇问题主 要 原 因处 理 方 法桩孔不圆成梅花形钻头的转向装置失灵钻头未转动经常检查转向装置的灵活性泥浆粘度过高转动阻力太大钻头转动困难调整泥浆的粘度和相对密度动力太小钻头转动时间不充分或转动很小用低挡位转速钻进时时每冲击一段换用高一些的冲程冲击交替冲击修整孔形钻孔偏斜冲击中遇探头石漂石大小不均匀钻头受力不均匀发现石头后应回填卵石或将钻机稍移向探头石一侧用高冲程猛击探头石破碎探头石后再钻进基岩面形状较陡在有倾斜的软硬地层交界处岩面倾斜处钻进在有倾斜的软硬地层钻进时应吊着钻杆控制进尺低速钻进或回填片卵石冲平后再钻进钻杆弯曲接头不正钻杆接头应逐个检查及时调正当主动钻杆弯曲时要及时更换扩孔较大处钻头摆动偏向一方由于主动钻杆较长转动时上部摆动过大必须在钻架上增设导向架控制钻杆上的提引水龙头使其沿导向架对中钻进钻机底座未安置水平或产生不均匀沉降安装钻机时要使转盘底座水平起重滑轮缘固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上并经常检查校正缩孔即孔径的超常缩小一般表现为钻机钻进时发生卡钻提不出钻头或者提钻异常困难的迹象缩孔原因有二种一种是钻锥补焊不及时严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔另一种是由于地层中有软塑土俗称橡皮土遇水膨胀后使孔径缩小各种钻孔方法均可能发生缩孔为防止缩孔前者发及时修补磨损的钻头后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进并复钻二三次或者使用卷扬机吊住钻锥上下左右反复扫孔以扩大孔径直到使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止扩孔一般表现为局部的孔径过大在地下水呈运动状态土质松散地层或钻锥摆动过大易于出现扩孔扩孔发生原因同坍孔相同轻则为扩孔重则为坍孔若只孔内局部发生坍塌而扩孔钻孔仍能达到设计深度则不必处理只是混凝土灌注量大大增加若因扩孔后继续坍塌影响钻进应按坍孔事故处理孔壁坍塌出渣时未及时补充泥浆或水河水上涨钻进时遇上承压水钻进时通过砂砾等强透水层孔内水流失等造成孔内水头高度不足探明坍塌位置将砂和粘土 或砂砾和黄土 混合物回填到坍孔位置以上12m等回填物沉积密实后再重新冲孔泥浆相对密度偏低起不到护壁作用按不同地层土质采用不同泥浆相对密度孔内泥浆面低于孔外水位提高泥浆面遇破碎地层钻进时进尺太快严重坍孔用粘土泥膏投入待孔壁稳定后采用低速重新钻进吊脚桩清孔后泥浆密度过低孔壁坍塌或未立即灌混凝土作好清孔工作达到要求立即灌注混凝土清渣未净残留沉渣过厚注意泥浆浓度及时清渣沉放钢筋骨架导管等物碰撞孔壁使孔壁土坍落孔底注意孔壁不让重物碰撞孔壁 3 在钻进过程中如发生故障或突然停电应尽快设法将钻头提起以免埋钻 4 在钻进过程中应定时检查钻头直径当钻头磨损到比原尺寸小23cm或刃口磨钝时应及时补焊 5 成孔的安全要求冲击锤起吊应平稳防止冲撞护筒和孔壁进出孔口时严禁孔口附近站人防止发生钻锤撞击人身事故因故停钻时孔口应加盖保护严禁钻锤留在孔内以防埋钻com成桩施工1钢筋工程 1 钢筋笼制作 钢筋笼制作在钢筋加工场地同槽分节加工采用钢筋笼滚焊机生产桩基钢筋笼该工法集主筋定位盘圆调直箍筋缠绕及二氧化碳保护焊整体成型于一体数控操作钢筋笼的主筋通过人工穿过固定旋转盘相应模板园孔至移动旋转盘的相应孔中进行固定把盘筋绕筋端头先焊接在一根主筋上然后通过固定旋转盘及移动旋转盘转动把绕筋缠绕在主筋上移动盘是一边旋转一边后移同时进行焊接从而形成产品钢筋笼表-1滚焊机加工示意com-1表-1 钢筋笼制作允许偏差项目主筋间距mm箍筋间距mm骨架外径mm骨架保护层厚度mm允许偏差10201020com-1 钢筋笼滚焊机加工示意图钢筋笼主筋接头采用滚轧直螺纹接头和焊接接头单面焊搭接长度不小于10d双面焊不小于5d接头应相互间隔错开且接头断面间距不小于35dd为主筋直径每个断面接头数量不大于50滚轧直螺纹法接头要求钢筋笼加工精度高第一节钢筋笼加工完毕经监理工程师检查认可后就地同槽加工与之相邻的一节钢筋笼在对接主筋以前应用滚轧直螺纹接头将第二节钢筋笼主筋与前一节钢筋笼主筋进行试连接并要作上标记便于现场连接时对号入座以此类推直至钢筋笼加工完毕钢筋笼的直螺纹丝口应带塑料保护帽防止钢筋笼在吊装运输过程中破坏丝口 制作好后经监理工程师认证的钢筋笼应挂牌标识注明验收事宜桩号及节段号 在制作钢筋笼的同时应在其上正确安装声测管同一截面上等间距布置4根5735mm声测钢管根据设计要求声测管底部应埋设到桩底顶部与护筒顶口齐平接头采用丝扣式接头声测管埋设前底部严格密封随钢筋笼一起下放下放一节连接一次并向管内灌水防止水压压破检测管并检验上一节声测管是否漏水下放完毕后应将管口严格密封防止混凝土进入声测管待桩基混凝土声测合格后灌注水泥浆封闭为了便于在桩基混凝土浇注后高压注水清除声测管内水泥浆及桩基混凝土声测合格后灌注水泥浆可将声测管底端两两连通形成回路 钢筋笼保护层用钢筋制作每个截面布置数量和间距按照规范要求布置使钢筋笼顺利下放和保护层满足要求 2 钢筋笼吊装就位 吊架加工为了防止钢筋笼下放吊装中钢丝绳成夹角发生变形加工一吊架与钢筋笼直径一致保持钢丝绳受力时成平行状态吊架示意com-2com-2 钢筋笼吊架示意图首节钢筋笼吊安钢筋笼运到施工现场后用吊起首节钢筋笼通过吊架缓缓放入孔内注意钢筋笼中心线和桩位中心线保持一致同时在下落过程中割除钢筋笼的十字形支撑下放到最后一个十字形支撑时-3 钢筋笼下放吊架钢筋笼接长吊起下节钢筋笼主筋对准前节钢筋笼主筋上下节主筋用直螺纹连接对于少数由于起吊钢筋笼变形引起的错位可以用小型手动葫芦牵引就位对于极少数错位严重的无法进行丝扣对接则可采用双面邦条焊的焊接方法解决双面邦条焊要求焊缝平整密实焊缝长度符合规范规定确保焊接强度质量与主筋等强度声测管接长为了检验桩基质量埋设声测管声测管混凝土灌注前应将施工区域进行明确规划混凝土运输灌注设备的停靠和摆放区域并对混凝土设备进行全面检修混凝土灌注过程中其生产运输设备均要有可靠备用设备防止施工中发生意外 1 导管下放 钻孔桩混凝土灌注采用27310mm刚性导管连接为T形螺纹的快速接头 导管使用前做水密试验水密试验水压不应小于孔内水深15倍压力也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的15倍导管下放前检查每根导管是否干净畅通有无小孔眼以及止水O型密封圈的完好性按下式计算导管可能受到的最大内压力P 15 rchx-rwHw 式中P导管可能承受到的最大内压力 kpa rc砼容重 KNm3 取240kNm3hx导管内砼柱最大高度 m 取425m10- -315 1rw孔内泥浆的容重 KNm3 取110KNm3HW孔内泥浆的深度 m 取415m10- 315 水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水两端封闭一端焊接出水管接头另一端焊接进水管接头并与压水泵出水管相接启动压水泵给导管注入压力水当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格 导管逐节吊装接长垂直下放下放过程中使用专门的吊具和导管固定卡盘 com-4 导管下放至导管底口离孔底40cm左右 com-4 导管固定卡盘示意图 导管下放过程中做好导管分节及实际长度等参数的记录 导管下放和灌注混凝土过程中使用专门设计的吊具该吊具能方便地锁死或松开导管提高作业效率 2 二次清孔导管安装到位后采用测绳和测锤 4kg 测绳需用经过检定后的钢尺进行复核标定 根据终孔孔深反算孔底的沉渣厚度检查泥浆指标如果能满足要求进行二次清孔 孔底沉渣厚度后现场监理后立即进行 水下混凝土灌注 混凝土基本要求 PII 强度等级为425其质量符合国家标准通用硅酸盐水泥 GB 175-2007 灌注时的混凝土塌落度1822cm 粗骨料采用粒径范围为5mm16mm16mm315mm连续级配 混凝土初凝时间不小于8小时 掺加适量粉煤灰及外加剂改善混凝土的和易性流动性 粗骨料粒径不得大于导管内径的16及钢筋最小净距的14同时不得大于40mm 细骨料宜采用级配良好的中砂 混凝土配制时的任何掺和料均必须有出厂检验合格证书和试配资料并得到监理工程师的认可夏季施工钻孔桩应采取降低骨料温度等措施对混凝土进行调节减少塌落度损失等2 混凝土灌注钻孔桩桩基混凝土采用混凝土泵车或拖泵配合中心集料斗进行灌注 混凝土运输由运施工现场混凝土强度按m3h控制控制混凝土时间在小时以内 其中1辆备用 首批混凝土封底首批混凝土需要量计算式如下 h HWrWrc其中V灌注首批混凝土所需数量 m3 D钻孔直径 m H1桩孔底至导管底端间距一般为04mH2导管初次埋置深度H21md导管内径h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 KNm3 取泥浆11 KNm3 rc混凝土的容重 KNm3 取24 KNm3 取18m桩基桩长24m桩顶到地面高3m为全桥最大首封桩基计算得首封需要57m3混凝土使用大集料斗封底完成后换小集料斗钻孔桩封底采用拔塞法施工灌注混凝土前安装小斗 导管上 和集料斗 能放料到小料斗里 在小料斗底口塞子封住小料斗混凝土罐车来后送混凝土集料斗集料斗放小料斗当小料斗装的混凝土离料斗顶口还有约20cm时关闭集料斗阀门待罐车 首保证m3 里的混凝土都泵送完毕或集料斗混凝土装满后稍微打开集料斗阀门放混凝土入小料斗同时吊车起吊拔出小料斗塞子在小料斗混凝土下落的同时全面打开集料斗阀门补充混凝土入小料斗中封底混凝土没灌注完前保证小料斗不要漏空3 混凝土正常灌注在完成封底后应不间断的灌注混凝土保证灌注的连续性当导管埋深在3m以上时应提高导管约1m左右保证砼的顺利翻浆当导管埋深达到6m时应及时拆除导管保证导管埋深在26m之间当混凝土灌注出现不连续时应每隔15分钟上下提动导管保证混凝土的正常翻浆每次拆管前必须测量混凝土面通过导管长度来计算导管埋深根据导管埋深确定拆除导管的长度保证导管不悬空保证灌注质量当灌注至桩顶位置时确保导管埋深的前提下反复起落导管以保证混凝土密实正常灌注过程中每灌注完一车 8m3 或间隔一段时间都需要测量一次混凝土面标高如出现异常则增加测点查明原因后进行相应处理4 混凝土灌注要点使用单根导管 灌注水下混凝土导管应置于孔位中心防止导管接头勾挂钢筋骨架用拔塞法灌首批混凝土注意混凝土和易性要好避免首批混凝土灌注时卡管 通过以下措施防止混凝土堵管a严格控制混凝土流量和下放速度保持均匀的流量和流速b保证灌注的连续性尽量缩短混凝土泵送的间歇时间如出现突发事件混凝土在短时间内 30min1h 不能到位时混凝土泵储料斗内应储备满斗混凝土间隔1分钟泵送两个行程c导管不宜埋置过深拆除导管应迅速及时拆除后导管要检查密封圈好坏及时更换密封圈并保证导管有足够的安全埋管深度d测算混凝土上升高度和导管埋深要勤要准 通过以下措施防止出现断桩a选择和易性好的配合比加缓凝剂严格控制坍落度并加强施工过程中混凝土的和易性控制b严格按照招标文件技术规范要求进行导管埋深控制现场技术人员勤测孔深保证实测数据和计算数据准确无误c加强领导现场值班和人员的管理工作做到职责明确确保每个参与工人的工作质量从而保证基桩混凝土的施工质量d加强对通讯设备的检查确保施工过程中信息畅通指挥到位灌注结束后的混凝土标高应比设计高0510m灌注完成后及时拔出护筒 混凝在灌注桩基混凝土之前开挖废浆池 容量满足要求 同时在钢护筒外围筑环形岛高度高于钢护筒顶30cm以上开挖泥浆槽连接废浆池和钢护筒出浆口确保灌注桩基时由混凝土置换出来的泥浆流入废浆池中避免泥浆漫流污染环境3钻孔桩成桩质量检测 1 混凝土质量的检查和验收应按设计和规范规定的要求进行 2 按设计要求每根桩均进行成桩质量检测当混凝土达到适当强度后采用 超声波 进行桩身检测判断桩身混凝土质量判断是否存在缺陷确定桩身缺陷的深度与厚度如桩身混凝土存在缺陷时应采取相应的补救措施或处理方法及时进行处理 如对混凝土整体性检验有疑义或在施工中遇到的任何异常情况说明桩的质量可能低于要求的标准时应采用钻取芯样法对桩进行检测以检验桩基混凝土质量 4 桩基检测完毕后及时对声测管进行封闭处理54冲击钻机施工方法com施工便道及平台具体施工参照com章节内容com测量具体施工参照com 章节内容com钢护筒施工具体施工参照com 章节内容com泥浆制备及其循环系统具体施工参照com 章节内容com钻孔施工1钻机选型根据钻孔桩桩径桩长及地质条件选用YCJF-25型冲击反循环钻机配备泥浆净化器等配套机具进行成孔作业钻机性能参数见表-1钻机主要配套机具见表-2表-1 YCJF-25型冲击反循环钻机性能表钻孔直径m12-25钻孔深度m80额定钻头重t8钻头冲程m01-13冲击频率次分0-30N100副卷扬机提升能力KN35钻塔额定负荷KN240钻塔有效高度m75排渣方式 反循环W75主泵额定压力MPa18主机重量t19运输尺寸mm776028003300表-2 单台钻机主要配套机具表序号设备名称单位数量1交流电焊机台42空压机台13钻头个14配套钢丝绳m905泥浆泵台36泥浆净化器台17泥浆测试仪套28钻机抄平水准仪台12钻机就位 1 钻机通过滚筒横移就位 2 钻中心盘中心连线钻盘垂直且与桩中心位置偏差不得大于cm 3 将钻机与平台加固限位 4 钻进过程中每4小时均要进行基座检测和调平保证钻机在钻进过程中不得产生位移或沉陷钻架与底盘始终保持垂直状态钻机钻机就位后要对钻机钻架进行调整以保证钻架吊点中心与孔位中心在同一铅垂线上开动卷扬机检查卷扬机及导向滑轮系统是否正常4冲击式钻机钻进成孔本工程所采用的冲击式钻机其原理是通过卷扬系统提升冲击锤上下反复冲击将钻孔中的土石劈裂破碎或挤入孔壁中用泥浆悬浮钻渣使冲击钻能经常冲击到新的土岩层另外利用反循环的方法带走钻渣排出孔外同时起到护壁作用带有钻渣的泥浆经过沉淀池净化后循环利用为保证成孔的顺利及质量关键要做好以下几点 1 钻孔作业应分班连续进行认真填写施工记录每钻进2m和在地层变化处均应捞取渣样以便与勘察设计时的地质剖面图进行核对同时也为泥浆钻锤及钻进速度的选择提供更为直接的资料2水头的保持护筒水位下降时利用泥浆泵从泥浆储料桶内抽出泥浆向钢护筒内补充泥浆护筒水位升高时利用泥浆泵从护筒内抽出泥浆向泥浆储料桶补充泥浆孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上15 4 严格控制冲程在钻孔施工过程中冲程要根据土层情况分别规定一般在通过坚硬密实卵石层或漂石之类的岩层中宜采用大冲程 45m 最大冲程不得超过6m防止卡钻冲坏孔壁或使孔壁不圆如孔内岩层表面不平整应先投入粘土小片石将表面垫平再进行冲击钻进防止发生斜孔坍孔事故 5 钢丝绳的长度要均匀地松放一般在松软土层每次可松绳5cm8cm在密实坚硬土层每次可松绳3cm5cm为正确提升钻锤的冲程在钢丝绳上采用油漆做出长度标志防止松绳过少形成打空锤使钻机钻架钢丝绳及钻孔平台承受过大的冲击荷载松绳过多则会减少冲程降低钻进速度严重时使钢丝绳纠缠发生事故 6 冲进一定深度后及时清渣以保证成孔质量并加快进度清孔后应检查泥浆性能指标是否符合要求采取泥浆正循环除渣通过粘土造浆悬浮岩屑再将钻渣循环至孔口采用筛网将泥浆中的岩屑除去 7 在掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻5终孔钻头钻至设计标高停止钻孔要对孔深比设计深度超深不小于5cm孔径不小于设计桩径孔倾斜度小于1100等有关内容进行验收并办理隐蔽工程验收记录经监理工程师认可后终孔进行下步操作6清孔清孔分两次进行以第一次清孔 气举清孔 为主第二次清孔 混凝土浇注导管清孔 为铺终孔下探笼到位后采用换浆法清孔利用泥浆池沉淀在泥浆指标和沉渣厚度达到要求后检查合格后移走钻机准备下钢筋笼二次清孔在钢筋笼和混凝土浇注导管安装下放完毕后经测定孔底沉渣和泥浆指标超过规范及设计要求时采用混凝土浇注导管接变径接头气举反循环清孔7检孔第一次清孔完毕后采用检孔器检查桩径倾斜度孔深等根据公路桥涵施工技术规范及设计文件要求见表-3表-3 检孔标准项目孔的中心位置孔 径倾斜度沉淀厚度孔深允许偏差5cm不小于设计桩径150mm比设计深度超深不小于50mm8成孔施工的注意事项 1 防渗漏技术措施若遇岩石破碎裂隙发育地层泥浆渗漏的可能性极大因此必须采取预防措施防止孔内水头突然下降导致孔口护筒被水压压坏或引起局部破碎岩塌孔故始终保持护筒内泥浆面高出护筒外水面15m以上一旦发生渗漏能及时直观地发现这一情况立即进行补水 2 钻孔中常见事故预防和处理见表-4表-4 冲击钻孔灌注桩常遇问题原因和处理方法常遇问题主 要 原 因处 理 方 法桩孔不圆成梅花形钻头的转向装置失灵冲击式钻头未转动经常检查转向装置的灵活性泥浆粘度过高冲击转动阻力太大钻头转动困难调整泥浆的粘度和相对密度冲击太小钻头转动时间不充分或转动很小用低冲程时每冲击一段换用高一些的冲程冲击交替冲击修整孔形钻孔偏斜冲击中遇探头石漂石大小不均匀钻头受力不均匀发现石头后应回填卵石或将钻机稍移向探头石一侧用高冲程猛击探头石破碎探头石后再钻进基岩面形状较陡遇岩石时采用低冲程并使钻头充分转动加快冲程频率进入岩石后采用高冲程钻进若发现孔斜应回填重钻钻机底座未安置水平或产生不均匀沉降经常检查及时调整冲击钻头被卡提不起来钻孔不圆钻头被孔的狭窄位卡住 叫下卡 若孔不圆钻头向下有活动的余地可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头冲击钻头在孔内遇到大的探头石 叫上卡 使钻头向下活动脱离卡点石头落在钻头与孔壁之间使钻头上下活动让石块落下未及时焊补钻头钻孔直径变小钻孔冲击被卡及时修补冲击钻头若孔已变小应严格控制钻头直径并在孔径变小处反复冲刮孔壁以增大孔径上部孔壁坍落物卡住钻头用打捞钩或打捞活套助提放绳太多冲击钻头倾倒顶住孔壁使用专门工具将顶住孔壁的钻头拨正钻头脱落大绳在转向装置联接处被磨断或在靠近转向装置处被扭断或绳卡松脱或冲锤本身薄弱断面折断用打捞活套打捞用打捞钩打捞用冲抓锤来抓取掉落的冲锤转向装置与顶锥的联结处脱开预防掉锤勤检查易损坏部位和机构孔壁坍塌冲击钻头倾倒撞击孔壁探明坍塌位置将砂和粘土 或砂砾和黄土 混合物回填到坍孔位置以上12m等回填物沉积密实后再重新冲孔泥浆相对密度偏低起不到护壁作用按不同地层土质采用不同泥浆相对密度孔内泥浆面低于孔外水位提高泥浆面遇破碎地层钻进时进尺太快严重坍孔用粘土泥膏投入待孔壁稳定后采用低速重新钻进吊脚桩清孔后泥浆密度过低孔壁坍塌或未立即灌混凝土作好清孔工作达到要求立即灌注混凝土清渣未净残留沉渣过厚注意泥浆浓度及时清渣沉放钢筋骨架导管等物碰撞孔壁使孔壁土坍落孔底注意孔壁不让重物碰撞孔壁 3 在钻进过程中如发生故障或突然停电应尽快设法将钻头提起以免埋钻 4 在钻进过程中应定时检查钻头直径当冲锤磨损到比原尺寸小23cm或刃口磨钝时应及时补焊 5 成孔的安全要求冲击锤起吊应平稳防止冲撞护筒和孔壁进出孔口时严禁孔口附近站人防止发生钻锤撞击人身事故因故停钻时孔口应加盖保护严禁钻锤留在孔内以防埋钻com成桩施工具体参照com 章节内容六施工组织与进度资源计划61组织体系本次钻孔灌注桩试桩施工设技术主管1名技术员2名工长1名操作工人12人每台钻机6人钢筋组起重组加工组钻机组其中钢筋组负责钻孔桩钢筋笼制作接长下放 包括声测管安装 起重组负责钻孔桩施工全过程的各种吊装工作加工组负责钢护筒辅助设施加工及等各种加工焊接工作钻机组负责钻孔平台钻孔施工混凝土灌注及附加工作项目部组织机构 见图1-1图1-1 项目部组织机构图62进度计划本次钻孔灌注桩试桩施工计划工期20天按10天根计算计划于2012年12月20日开始72013年1月9日结束63人员计划序号工种数量人备注1技术主管1技术管理及技术总结2技术员2现场技术管理及技术资料收集3工长1施工组织安排及劳动力调配4质检员2质量督促检查5起重工4吊装作业6电焊工6平台搭设构件加工7电工2现场施工安全用电8机械工12钻机操作9测量工3控制网设置桥位放样10试验工3砼配制钢材检验等11钢筋工20钢筋笼制作下放12混凝土工4混凝土灌注13普工4配合施工作业14合计6464材料计划序号材料名称规格型号单位数量工程材料1级钢筋28t902级钢筋16t253声测管35mm内径57mmm5004砼C30水下m3200施工用材1护筒钢板6mmt52辅助钢材t23砼水下导管273mm米504砼浇注漏斗1m3个15砼集料漏斗4m3个16砼集料漏斗6m3个165机械计划序号机械设备名称规格型号单位数量1汽车吊25t辆12回旋钻机GPS-20型台13冲击钻机YCJF-25台14钢筋机械440mm套25泥浆泵台46挖掘机PC-200台17装载机ZL-50台18交流电焊机30kw台109搅拌站100m3h套210砼运输车8m3辆5七质量安全环保措施71质量保证措施com施工质量保证规章制度保证措施 1 结合工程实际制定上岗前质量教育培训制度和持证上岗制度开工前和施工过程中开展经常性质量意识教育和技能培训提高全体施工人员质量意识和技术水平2贯彻执行技术交底制度每道工序开始前必须进行技术交底确保技术措施的贯彻落实3建立工程质检试验测量等技术质量体系为重点的保证体系在监理工程师的监督下建立质检工程师技术员现场班组的自检互检交接检查体系保证施工质量质保体系见图1-1图1-1 质量保证体系机构图com组织技术措施 1 坚持并严格进行施工前技术交底技术人员就施工技术和质量要求对施工人员进行作业指导和技术交底并对全体员工进行岗前质量意识教育技能培训提高全体施工人员质量意识和工作技能工艺水平 2 按照招标文件技术规范实施各道工序严格按技术交底要求施工 3采用科技含量较高性能较好精确度高的机械设备对机械设备实行定机定人定期维护责任到人以保证设备完好和正常运行 4 施工中做好各项技术质量记录建立质量记录归档制度并完善质量信息收集整理归档和质量反馈指导工程施工的质量控制以提高质量管理水平每道工序完工后在监理工程师组织下进行全面检验对不合格处及时加以整改com加强工序质量控制1护筒埋设完毕后对钻孔桩桩位进行精确定位复测以保证钻孔桩位置的准确可靠2定时测定泥浆参数依据地层变化适时加以调整确保泥浆护壁效果和孔壁稳定避免孔壁坍塌提高成孔工效 3 在钻孔施工过程中做好原始记录发现不明地质情况及时向监理工程师汇报 4 砂层适当提高泥浆浓度落锤高度不宜太高防止孔壁倾斜5强风化弱风化微风化岩层当孔深达岩层时应检查锤牙锤体是否完好确保工程进度质量避免卡锤等事故的发生当岩面倾斜度较大时必须往孔内回填适量硬度与岩石接近的毛石或碎石直至将岩石面修平为止这种工作往往需要多次回填才能完成在冲钻岩层时必须及时清孔保持一定的泥浆浓度这样既可加快施工进度又可保证孔的垂直度6经常检查钻机钻杆钻头以及泥浆浓度防止掉钻埋钻塌孔7钻孔桩的成孔深度孔径孔底沉渣厚度必须满足设计和规范要求8严格按照施工图纸加工钢筋笼经检验合格后方可运至施工现场进行吊装吊装作业时专人负责指挥 9 水下混凝土灌注是保证钻孔桩成桩质量最重要最关键的工序首先钻孔灌注桩砼配合比必须预先进行设计并通过试验验证满足规范和监理要求砼原材料按规范要求进行检验严把材料质量关不符合要求的材料决不用于施工生产混凝土灌注前对导管进行水密承压和接头抗拉试验以保证混凝土灌注过程中导管不漏水提升导管时不至于拉断控制首批混凝土的灌注质量和数量灌注前导管底应距孔底3050cm首批混凝土的数量应足以保证灌注后导管的埋置深度不小于于1m灌注过程中注意观察孔内泥浆流出情况导管埋置深度要适当要保证埋置深度不大于6m且不小于2m导管提升要缓慢要根据导管的埋置深度决定拆除导管长度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水下混凝土灌注要连续不得中途中断实际混凝土灌注的桩顶标高应比设计标高高出0510m以上以保证混凝土强度72安全保证措施com安全管理机构图2-1 安全组织机构图com安全措施 1 施工现场设专职安全员工段兼职安全员组成的群众性的安全施工保证体系现场专职安全员在施工前和施工中进行认真检查及时发现和处理问题 2 施工人员必须带戴安全帽穿绝缘胶鞋井孔周边作业人监护人员必须戴安全帽严禁穿拖鞋赤脚酒后上岗作业 3 钻孔平台泥浆池吊车及砼罐车拖泵等设施应保持足够强度和稳定性并经常检查严格按操作规程办事 4 加强与当地水文气象部门的联系及时掌握水文气象动态合理安排生产确保施工安全 5 现场须派专职电工负责现场电线的安装维护按三级配电二级漏电分级分段保护各孔井用电必须分闸严禁一闸多孔和一闸多用必须一机一闸一漏一箱进行敷设 6 孔上电线电缆必须架空电箱一律采用铁质电箱电箱应有严密的防雨措施安装位置合适安装牢固进出线整齐拉线牢固熔丝不得用金属代替箱内不得放其它物品施工现场所有设备和机具必须做好保护接零所有机械设备的传动部位必须装设防护罩垂直起重设备必须经常性检修维护保证机件能够运转正常操作灵活不得带病作业 1 设立文明施工领导小组并定期进行文明生产大检查发现有碍文明施工的现象及时处理对不规范的施工行为予以纠正 2 各种施工材料定点分区分类堆码整齐各种标识牌清楚明了特别是摆放到现场的半成品材料构件决不可乱堆乱放影响美观 3 施工作