湖南高速公路特大桥施工组织设计（多跨连续刚构桥,嵌岩桩,薄壁空心墩） .doc

第一章第一章 工程概况工程概况 1.1 项目概况项目概况 1.1.1 地理位置地理位置 湖南省*高速公路是厦门至成都高速公路在湖南境内的重要路段之一， 也是湖南等内陆省份通往福建东南沿海地区前线的一条重要国防军事快通 要道，同时也是构成湖南省五纵七横高速公路网络主骨架组成部分，是连 接我国东、中南部及西南地区的主要运输通道。本项目起于汝城县热水镇 百担丘村东，接厦蓉线江西赣州至崇义段路线终点，途经热水镇北侧、益 将乡、东坑村、土桥水泥厂、西览村、外沙乡北、岭秀乡、文明水库北、 界牌岭、里田、赤石乡、平和乡，终于郴州市苏仙区水龙村东 2km 处，接 厦蓉线与京珠线枢纽互通。主线全长 112.254 公里。 本合同段位于郴州市汝城县境内，起于文明乡快乐村 zk66+291(yk66+285)，终于文明乡新东村 k68+200,全长 1.909km。工程主 体为 k67+184*特大桥。 *特大桥为一座特大型桥梁。该桥起于分离式隧道出口，止于整体式路 基，线形、地形、地质等情况复杂，左、右幅桥桥型布置不尽相同。左幅 桥桩号范围为 k66+296.40k68+071.78，右幅桥桩号范围为 yk66+297.021yk67+200.621 和 k67+200k68+087.28。 主桥因跨越一开阔平坦区域而采用较大跨径的高墩多跨连续刚构结构形 式。左、右幅桥设计线在 k67+200 之前分离，之后重合。右幅桥在 yk67+200.621(k67+200)处设一断链，断链长 0.621m。 左幅桥设计跨径布置为：(125m)t 梁+(2040m)t 梁+(66m+6 120m+66m)连续刚构十(240m)t 梁，桥长 l775.38m。 右幅桥设计跨径布置为：(125m)t 梁+(2040m)t 梁+(66m+61 20m+66m)连续刚构+(240m)t 梁+(125)t 梁，全桥总长 1790.88m。全桥 纵桥向均有纵坡，并设有竖曲线。横桥向设 2双向横坡；圆曲线内设 3 单向超高，缓和曲线内设超高渐变段。 1.1.2 地形、地貌地形、地貌 本合同段总体走向为北东西南，穿行于岩溶低山丘陵地貌，沿线地 形起伏较大，主体工程*特大桥桥位属于前斜坡岩溶低丘、岩溶沟槽地 貌，桥位区地面高程变化在 433.0610.0 之间，大桥两端地势较高，中间 较低。地表起伏较大，山坡较陡峭，自然坡度一般 3565。 1.1.3 地质、地震地质、地震 桥位属于前斜坡岩溶低丘、岩溶沟槽地貌，地表覆盖为坡洪积层，以 红粘土为主，起点段较厚，终点较薄。地下基岩以灰岩为主，起点段有砂 岩分布。部分墩位有溶洞分布。 根据国家质量技术监督局颁发的中国地震动参数区划图（bg18306- 2001） ，桥位区地震动峰值加速度0.05g，对应地震基本烈度小于度。 1.1.4 气候、水文特征气候、水文特征 本区具有亚热带温带过度性气侯特征，四季分明，年平均气温 17.1 c。年平均降雨量 1619mm,降水集中在 46 月。年平均风力 0.62 级，短 时最大风力 910 级。 桥位区地下水主要为孔隙水、基岩裂隙水和碳酸岩岩溶水三种类型。孔 隙水主要存在于松散土体孔隙中，位于地表下 1.08.0m，水量小。地下水 质为良好生活饮用水。 工地附近有暗河分布。地表水系发育，河渠密布。k67+883k67+900 段 跨越文明河，小河水体宽度一般约 17m，水深 1.00m，雨季时水体宽度最大 达 30，水深达 3m 左右，丰水期为 48 月。 1.1.5 主要技术经济指标主要技术经济指标 主要经济技术指标主要经济技术指标 1.2 主要工程数量主要工程数量 主要工程数量详见主要工程数量表 主要工程数量表主要工程数量表 指标名称单位技术指标备注 公路等级级四车道高速公路 路基宽度 m 整体式 24.5；分离式 212.5 计算行车速度 km/h80 停车视距 m110 最大纵坡 %5 最短坡长 m200 最大超高 %8 平曲线最小半径 m400 设计洪水频率路基、大中桥 1/100,特大桥 1/300 汽车荷载等级公路-级 桥面净宽 m211.00 部 位 项 目 单位上部结构下部结构合 计 c55m3230073604559052 c50m31616516165 c40m32873028730 混凝土 c30m326632273925402 d1.5 m/根153.31m/10 根 d1.8 m/根4398.8m/148 根桩基 d2.0 m/根3434.46m/190 根 7986.57m /348 根 r235t800.982197.686998.668 钢 筋hrb335、 hrb400 t7264.61916426.5723691.19 钢铰线 j15.2t2068.8232068.823 支座套 178178 1.3 施工条件施工条件 1.3.1 交通条件交通条件 本合同段位于汝城县文明乡，省道 324 公路距离工地约 2.5km，各处均 有地方道路到达，交通较为便利。便道主要依靠 s324 及乡村道路，由于原 乡村道路欠发达，道路状况较差，材料运输和机械设备进场存在一定困难。 需要扩宽和维修才能施工运输顺利进行。 1.3.2 施工用水、用电、通讯条件施工用水、用电、通讯条件 工程用水可抽取河沟里水，生活用水可打井解决。 沿线无高压线路，前期靠发电机发电，通过与地方供电部门联系，我部 正在积极采取措施，争取尽快全线拉通主线，安装变压器供电。 通讯条件较好，有线电话、手机均可使用。 1.3.3 沿线筑路材料条件沿线筑路材料条件 钢材需外购；325、425 郴王、金磊水泥用于下构，地址在郴州市苏仙区 廖家湾乡；另有东江水泥，地址在郴州资兴，可用于各种结构；525 水泥需 外购。碎石因当地规模较小，不能满足施工，建议自行开采施工。砂以汝 城花木桥的砂为主，也可从汝城嚎头乡沙田江、广东中山黄圃镇、江西丰 州乡古亭江采购，运距较远。 1.4 工程特点工程特点 本项目工程量大、结构形式多样，高墩大跨，施工技术复杂；地形起伏 较大，山高坡陡，部分地段岩溶发育、施工难度较大。 1.4.1 工程量大工程量大 合同段左幅长 1.775km、右幅长 1.790 km，设计混凝土 151639m3、钢 筋 24689t、钢绞线 2068t，钻孔灌注桩 7986.57 延米。成桩、钢筋加工制 作、预应力张拉和混凝土浇筑工程量大。 1.4.2 结构形式多样结构形式多样 本桥桩基础以嵌岩桩为主,岩溶发育地区为摩擦桩，桩径有 1.5m、1.8m、2.0m 三种，桩长 1456.8m。墩台高 40110.3m，设计形式 为座板式台、双柱式、双肢变截面空心墩、薄壁空心墩四种类型。主桥结 构形式为 66m+6120m+66m 的悬浇连续刚构，采用单箱单室箱形截面;引桥 上部结构形式为先简支后连续的 40m 和 25m 预制 t 型梁。 1.4.3 重点和难点工程重点和难点工程 薄壁空心墩施工薄壁空心墩施工：本桥薄壁空心墩 50 个，共长 3667m,最小墩高 40m,最 大墩高 110.3 m,墩高、混凝土数量大。选择先进的施工工艺，科学合理的 安排施工是本工程的重点。 连续刚构箱梁施工：连续刚构箱梁施工：大桥主梁为变截面单箱室连续箱梁，属大规模悬浇 结构，梁高 3.1m7m，采用挂篮分段悬浇施工，结构复杂，施工难度较大， 是本合同段的重点和难点工程。 1.5 项目管理重点项目管理重点 根据本工程的施工特点，我公司将结合以下项目管理的重点环节，抓好 施工现场管理，保证项目管理目标的实现。 1.5.1 施工安全生产施工安全生产 根据有关要求，对高空作业、起重作业、支架搭设、特种设备管理、施 工用电、交通运输安全等安全风险点，制订专门措施，作为本项目管理的 重点，严格落实执行，保证施工安全无事故。 1.5.2 文明施工和环境保护文明施工和环境保护 根据当地省市部门的有关规定和要求，在施工现场围护、保证居民正常 出行道路畅通，防止生活垃圾、生产垃圾污染环境，减少空气和施工噪声 污染，施工现场清洁，职工遵纪守法教育等方面制订专门措施，作为项目 管理的重点。 1.5.3 施工质量施工质量 质量和信誉是施工企业赖以生存的基本保证，对结构混凝土尺寸、内实 外美、原材料检验、工程检验与质量评定、桥头路基沉降、路堤施工后沉 降等质量通病或技术难题的攻关活动制订专门措施，作为项目管理的重点。 1.5.4 工程工期工程工期 对施工资源的优化组合、工程进度计划的适时动态调整和资源再配置等 制订措施，作为项目管理的重点。 1.5.5 劳动竞赛劳动竞赛 经常性的开展劳动竞赛活动，抽出一定的竞赛基金，奖优罚劣，充分体 现按劳分配的原则，调动大家积极性，使工人工资收入与质量、安全、文 明施工、工程进度挂钩，以促使项目管理目标的实现。 第二章第二章 施工组织管理机构施工组织管理机构 以“确保工程施工质量、安全”为前提， “协调配合、突出重点、确保 工期”为施工组织部署的总原则，投入足够施工资源，积极准备，尽早开 工，针对本工程的特点，按大平行，小流水的方式组织施工，加强施工过 程控制、合理组织，力求均衡生产，实行全面质量管理，以确保工期目标 实现。 本项目按项目法组织施工，从公司抽调精干高效人员，项目经理负责全 面管理工作，总工程师负责技术工作。项目经理直接接受业主和公司本部 领导，管理项目一切事务，其权限包括对本项目的人事调动权、资金支配 权、对外经营权及生产管理等权限。经理部下设工程部、安全质量环保部、 财物部、机物部、合同部、协调部和综合办公室、实验室等六部二室，下 辖二个结构工程队及一个搅拌站供应中心。项目管理组织机构见“施工组 织管理机构框图” 1 1、搅搅拌拌站站供供应应中中心心：负责全标段除预制场外的所有混凝土供应。 2 2、结结构构工工程程一一队队：负责 k67+128.72k67+981.28 段主桥基础、墩柱、 刚构箱梁及附属工程的施工。 3 3、结结构构工工程程二二队队：负责 k66+285k67+128.72 和 k67+981.28k68+200 段桥梁基础、墩柱、t 梁预制、架设、附属工程和 路基土石方及防护、排水的施工。 施工组织管理机构框图施工组织管理机构框图 中铁*工程有限责任公司*高速公路第 14 合同段项目经 理部 项目副经理 总工程师 安全质量监察部 综合办公室 项目经理 结构工程一队 结构工程二队 搅拌站供应中心 协调部 机物部 财务部 工程测量室 林 合同计量部 计划统计室 工程技术室 工程试验室 安全监查室 质量监查室 工程技术部 第三章第三章 主要工程项目的施工方案、施工方法主要工程项目的施工方案、施工方法 3.1 控制测量控制测量 本标段的主要工程为*特大桥，为大跨高墩施工，做好施工测量是本 合同工程施工控制的一个重要环节。 3.1.1 主要工作内容主要工作内容 1、会同设计单位对线路测量的有关图表资料和现场桩撅进行交接，并 做好交接记录。 2、对所交控制桩点及水准高程进行复测，并进行线路中线及高程的贯 通测量。 3、施工过程中对路基、桥梁的平面与高程的控制测量和施工测量。 4、完成竣工测量、资料整理归档。 3.1.2 人员构成人员构成 实行公司测量队、项目经理部测量组、工程队专职测量人员组成。 3.1.3 测量方法测量方法 1、桥梁平面控制网测量用全站仪进行。施测前要对桥梁所在线路的直 线或曲线进行复测，测量结果以复测数据为准。全线线路贯通闭合后才允 许进行正式施工。 2、按照规范规定的相应的测量精度要求，将控制点引测至两侧桥 台附近，并根据施工需要，进行控制点加密，建立桥梁施工平面控制网， 如桥梁施工控制网示意图所示。 a -1 b -1 a a -2 b 桥梁施工控制网示意图桥梁施工控制网示意图 3、在建立平面控制网的同时，用精密水准仪对水准控制点进行联测， 建立桥梁高程控制网。 4、墩身定位和高程控制：由于墩身较高，施工时，以全站仪采用三维 坐标法对高墩的纵、横两个方向和高程进行控制，同时用激光铅垂仪测量 和检查垂直度，确保墩身尺寸符合设计要求。在浇注墩帽（0#段）前后均 应精确测定施工面的高程。 5、连续刚构箱梁平面及高程控制：在墩身完工后，主梁 0#段灌注前， 按照高墩施工的定位测量方法，定位立模 0#段梁体。在 0#段完工后，将 墩的中心点恢复到 0#段顶上并埋设固定的标识。该点与桥的轴线进行贯通 测量复核，并分别在主墩 0#段设置连网控制点，共同组成梁体悬灌施工的 主平面控制网。梁体往前延伸时，每一节梁体，均在其端点埋设上游、中 间、下游 3 条平行线与里程线交点的标志，作为分节灌注立模的控制点。 6、挂篮定位测量：挂篮的定位主要靠对挂篮前移的滑道精密放样定位 进行监控，使其既相互平行于桥的轴线，且坡度的变化与设计梁体的坡度 变化相吻合，使在行走时既可监控挂篮的同步行走，同时又可观测滑道平 面及高程在施工过程有无变化，并检查挂篮前、中、后与桥轴线的关系。 挂篮就位后，随即对挂篮行走及提升进行定位，控制每灌注节段的里程及 高程。每一节悬灌的梁体定位监控测量都要与全桥的控制网进行贯通核测。 7、施工监控及线形控制：桥梁梁体的施工受到梁体的自重、梁上施工 荷载、日照及气温温差等因素的影响，而且梁体施工的工序很多，为了能 保证梁体正确合拢和梁体的线形，要在施工的全过程对梁体进行有效的监 控和线形控制。 中线线形测量以梁的 3 个 0 号块的中心连线为桥梁的中线基准，测定 已浇注的各梁段相对桥轴线的偏差，为下一节梁体的施工提供线形控制的 依据。为了检查梁体徐变及弹性压缩的影响值，每隔数段梁体，要检测其 与起点的距离变化值，及时调整梁体分段灌注的长度，确保梁体合拢的正 确性。 线形控制的另一个难点是进行梁段的高程线形放样，在梁体的自重、荷 载以及气温等因素的影响下，梁体的高程是在变化当中的。根据设计单位 提供的每一段梁段前端施工高程进行施工放样时，由于现场的施工条件是 不断变化的，往往与实际施工的结果有出入。为了解决这个问题，根据主 梁在同等条件下将基本回复到同等位置的工程特点，采用“相对时间高差 法”进行布控。实际施工时，通过设计给定的数据进行放样后，通过挂篮 前端吊杆进行微调高程的变化值，使梁体施工后的结果符合设计的要求。 在梁体中线延伸方向，由于砼的徐变和弹性收缩影响梁体的里程变化时， 同样可利用该法进行调整。 3.1.4 注意事项注意事项 对高墩和连续刚构箱梁的施工测量安排在 3 级风以下，无日照、结构 周边不存在温差效应的时间内快速完成。 3.2 路基、路面工程路基、路面工程 本合同段只有起点桥隧过度段和终点有一百多米路基，总挖方量在三万 多方，路面水泥稳定碎石底基层二千九百多平方米，路基、路面及附属工 程量很小。 3.2.1 路基及附属工程施工路基及附属工程施工 3 3. .2 2. .1 1. .1 1、路路基基施施工工 （1）土方开挖：采用推土机配合挖掘机由上而下分层开挖，挖掘机装 土，自卸汽车运输；机械开挖不到的边角采用人工开挖；边坡采用人工修 整。 土方路基开挖施工工艺流程详见附录 7-12 ：“土土方方路路基基挖挖方方施施工工工工艺艺 流流程程图图” 。 （2）土方填筑施工方法 采用路基全幅分层填筑的方法施工。先在填方区内经计算按每车料的填 筑面积用石灰划出方格，汽车将土方运往现场后，由现场领工员指挥自动 卸入方格内，每填完一层后，采用推土机初平，然后平地机精平，重型振 动压路机碾压。施工时严格控制分层填土厚度，确保每层松铺厚度小于 30cm。每层填料铺设的宽度，路堤填筑超出设计宽度 50cm，以确保修整路 基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。 地面自然横坡或纵坡陡于 15 时，将原地面挖成台阶，台阶宽度不得 小于 2m，台阶顶作 4%的内倾斜坡，并用机加以压实处理。 在路基填筑道路基设计标高以下 40cm 位置，应按设计要求，填筑掺加 5石灰土进行处理，对于半挖半填和冲沟地区按设计文件施工；并保证上、 下路堤压实度比规范规定值高 1。 施工时严格按“四区段、八流程”进行施工。 “四区段”是将作业面分 为卸料区、摊铺区、碾压区和检测区，做到界限分明，以便控制摊铺厚度、 平整度、含水量，碾压范围和碾压遍数，防止漏压。 “八流程”是指填料 选择、基底处理、摊铺平整、含水量控制、振动碾压、检测签认、路基成 型、边坡修整。整个路堤施工做到区段分明，流程合理，保证施工质量符 合规范要求。 （3）土方填筑施工工艺 土方路基填筑施工工艺详见附录 7-13：“土土方方路路基基填填筑筑施施工工工工艺艺流流程程 图图” 。 3 3. .2 2. .1 1. .2 2、防防护护及及排排水水工工程程施施工工方方法法 防护及排水工程基坑开挖采用挖掘机配合人工开挖，砌筑工程采用分层 分段挤浆法砌筑；各小型构件在预制场集中预制,人工坐浆法安装。 3.2.2 水泥稳定碎石底基层施工水泥稳定碎石底基层施工 3 3. .2 2. .2 2. .1 1、工工程程段段要要确确定定的的参参数数 1） 、验证以用于施工的集料配合比例 2） 、确定松铺系数 3） 、确定标准施工方法 （1）确定混合料摊铺工艺，包括摊铺机的行进速度，摊铺厚度的控制方式。 （2）含水量的增加和控制方法。 （3）压实机械的组合，压实的顺序、速度和碾压遍数。 （4）拌和，运输，摊铺和碾压机械的协调和配合。 3 3. .2 2. .2 2. .2 2、施施工工工工艺艺 水泥稳定碎石底基层施工工艺详见附录 7-14“水水泥泥稳稳定定碎碎石石底底基基层层施施 工工工工艺艺流流程程图图” 3.2.2.33.2.2.3、施工方案、施工方案 1、检查下承层 基层覆盖土已清除，是否清扫干净，表面是否湿润。 2、施工放样 开始摊铺前进行测量放样，用硝石灰标出摊铺宽度，并在内侧固定与压 实度等厚的方木，外培土路肩，防止碾压时基层向外侧推移，保证基层边 部压实质量，根据基层标高和松铺系数架好摊铺高程控制线，用于控制摊 铺厚度控制线的钢丝拉力不小于 800n，钢丝架在金属支架上，支架间距离 直线段为 10m，曲线段为 5m。 3、水泥稳定碎石基层混合料的拌和 （1）混合料的拌和采用 wqc400 型稳定土拌和。 （2）混合料拌和均匀，水泥剂量用 edta 滴定法测定。 （3）混合料在拌和工程中根据集料含水量的大小，及时调整含水量。 4、混合料的运输 （1）混合料的运输采用 9 辆自卸车，车辆清扫干净，以免泥土等杂物渗 入混合料中。 （2）运料车数量与摊铺机能力、运输距离及拌和能力相适应，有所富余， 在摊铺机前形成一个不间断和供料车流。 （3）运料在摊铺机前 10-30cm 处停下，卸料时挂空档，靠摊铺机前进。 （4）运料车运至摊铺地点检查拌和质量，不符合要求的不得铺在路上。 5、混合料的摊铺 （1）混合料的摊铺采用一台 abg423 型摊铺机； （2）高程控制方式为两侧拉设钢丝引导高程； （3）采用两侧拉设钢丝控制平整度和厚度； （4）摊铺机夯板取三档，夯锤取四档，混合料系数 1.25； （5）摊铺机缓慢均匀连续不间断地行走，速度为 1.5m/min，中途不得随 意变速或停顿，螺旋送料器不停转动。在摊铺过程中摊铺机料斗内任何时 候都应保持 1/3 上的混合料。 （6）在摊铺机后设专人消除粗细料离析现象，特别铲除局部粗集料 “窝” 并采用新铺料填补。 6、混合料的压实 （1）采用一台振动压路机和两台三轮压路机（18-21t、12-15t）及一台 胶轮压路机相组合的方式。 （2）振动压路机紧跟摊铺机后，先将摊铺料静压一遍，再振压两遍，然后 用两台三轮压路机碾压两遍，压路机每次由碾压段两端折回的位置呈阶梯 型的随摊铺机向前推进，使折回处不在同一横断面上，压路机不能随意停 顿。 （3）压路机振压时，速度为 2.5km/h，轮机重叠宽度为前轮宽度的 1/2， 振压两遍；三轮压路机轮迹重叠宽度为后轮的 1/2，速度为 2.5km/h；胶 轮压路机碾压时，轮迹重叠宽度不小于 20cm，碾压两遍，速度为 3.5km/h。 （4）压路机碾压后，从低的一边逐步向高的一边碾压。 7、接缝 （1）每天摊铺工作段完成，摊铺机驶离混合料末端，人工将末端含水量合 适的混合料并整齐，紧靠混合料设两根方木，方木的高度与混合料的压实 厚度相同，整平紧靠方木的混合料。 （2）方木的另一侧用碎石回填约 3m 长，其高度应超出方木 2-3cm。 （3）将混合料碾压密实。 （4）用 6m 直尺检查，将已碾压密实且平整度和高程符合要求的末端挖成 距中心线垂直向下的平接缝。 （5）继续施工时，根据松铺系数在原压实末端设木板。 （6）横向缝的碾压先采用沿接缝横向碾压，再改为纵向碾压，同时配合六 米直尺对不合格部分进行局部处理。 8、养生及交通管制 （1）每一段碾压完成并经压实检查合格后，立即覆盖进行养生。 （2）碾压完毕用草帘养生，在此阶段内要求基层表面用喷雾式洒水车洒水 养生，每天洒水次数视气候而定，但要求在整个养生期间基层表面保持湿 润状态。 （3）基层养生期不应少于 7 天。 3 3. .2 2. .2 2. .4 4、质质量量控控制制措措施施 1、由项目部质检组和工地试验室负责施工质量检查与试验。 2、混合料必须严格按配合比拌和，控制原材料质量及水泥用量。 3、混合料水泥剂量采用 edta 滴定法测定，滴定时间间隔不能超过 30 分 钟。 4、铺筑现场随时检查混合料质量，并检查摊铺厚度和平整，逐断面定成型 尺寸。 3.3 桥梁工程桥梁工程 3.3.1 桩基础施工桩基础施工 本桥有桩径为 1.5m、1.8m、2.0m 三种规格桩基，总数量 7986.57m/348 根，桩长 1456.8m。桥位属山前斜坡岩溶低丘、岩溶沟槽地貌；原地 面高程变化在 433.0610m 之间，地形走向为两端较高，中间较低，其中 27 号墩到 28 号墩跨越一条由南向北的小河；地表覆盖层较薄，下伏石英 砂岩、砂质页岩和微风化灰岩，地质情况复杂，其中左幅 68 号墩、右 幅 69 号墩间，灰岩内岩溶很发育，其型态主要为溶洞、溶沟、溶隙等， 最大溶洞洞径达 12.20m，洞内充填石英砂岩质块石、碎石及粘性土；在 k66+780k66+820 段由于断层影响，溶洞呈串珠状发育，最大溶洞洞径达 18.9m，发育深度超过 73.6m；18 号、19 号、22 号墩位处岩溶较发育，以 浅部小溶洞、溶沟、溶隙为主，其余地段岩溶不太发育。岩溶发育地区设 计上以摩擦桩为主；其余墩台基础为嵌岩桩。 桩基数量统计表桩基数量统计表 3.3.1.13.3.1.1、人工挖孔桩施工、人工挖孔桩施工 1 1、施工方案、施工方案 桩基施工根据地形和岩溶地质情况，对于地质较好岩溶不太发育地区， 孔桩的地势相对较高，地下水位低，涌水量小；桩长小于 25 米桩基，拟 采用人工挖孔，其余地段采用冲击反循环钻机钻孔（每墩逐桩对应施工方 法详见附录 9“* * *特特大大桥桥桩桩基基工工程程施施工工方方法法统统计计表表” ） ；混凝土由搅拌站集 中提供，混凝土运输车运输，导管法泵送灌注。钢筋笼集中在加工棚内分 段制作，运至施工现场焊接，由汽车吊放入孔内。 2 2、施工工艺流程、施工工艺流程 人工挖孔灌注桩施工工艺流程详见附录 7-2“*特大桥人工挖孔灌注桩特大桥人工挖孔灌注桩 施工工艺流程图施工工艺流程图” 。 3 3、施工方法、施工方法 （1 1）准备工作）准备工作 先清除现场杂物，场地平整，理顺周围的排水沟，能及时排除地表水； 在平整好的场地上测定桩位，用方木桩准确标识各桩位中心及标高。进行 桩 位 桩径 (m) 桩长(m)根数 砼方量 （c30） 钢筋数量 （t） 检测管数量 （t） 0#及 32#台 1.515310271191.35 5#21#及 29#30# 1.8439914811194728.551.5 1#4#、22#28#、31# 2.034341901079077331.4 合计 7986348222551520.584.25 开挖施工前设置好护桩，并用水泥砂浆加固；准备好简易提升设备，搭好 孔口雨棚，布置好出渣道路。 （2 2）开挖）开挖 本桥考虑在 2027 号墩实行挖孔桩施工，首先安排桩长较短，地下水 位较低，地质稳定的墩进行开挖试验；对于地质较好的墩可以全面开挖， 地下水位较高，孔间距较小的采用对角或跳孔开挖。挖孔由人工自上而下 逐层用镐、锹进行，挖土次序为先挖中间部分后挖周边。挖至地下水位时， 在孔内挖集水井，设小型潜水泵将水排至场地排水沟内，集水井随挖土加 深而加深。随着挖孔加深，及时安装通风、照明、通讯等设备。 大孔径桩支撑护壁采用现浇钢筋混凝土内齿式护壁，护壁施工采取一节 组合式钢模板拼装而成，拆上节，支下节，循环周转使用，模板间用 u 形 卡连接，或用螺栓连接，不另设支撑，以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。 按设计及时对孔壁进行支撑，若通过地层为非岩层，采用 c20 混凝土护壁 支撑，挖土深度控制在土体稳定的极限高度内。每掘进 0.5-1.0m 时立模灌 注护壁，灌注前，认真复核模板，保证同一水平面任意直径的极差不大于 50mm，模板牢固不变形。其厚度为 1020cm，护壁上口 20cm、下口 15cm， 上下节护壁搭接长度不小于 5cm，下端可扩大开挖为喇叭形式，使土壤支托 护壁混凝土，故孔壁成锯齿形。地质不良时，在护壁中加入适当钢筋，上 下节钢筋要连接牢靠，以减少环向拉力。灌注护壁混凝土时，可用敲击模 板或用钢棒反复插捣。第一节护壁加厚 5cm；高度高出地面 20cm30cm。 在第一节砼护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水 平尺杆找圆周。控制桩径偏差在+50mm-50mm 内。 护壁应在当日连续施工完毕，模板拆除宜在 24h 后进行。拆模后，对蜂 窝、漏水、漏泥、露筋处及时用早强砼修补护壁，对于风化岩需要爆破作 业的部分，严格控制用药量，以松动为主。 （3 3）成孔检查）成孔检查 挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理。孔底凿平，清除松渣、污泥及 沉淀等软层，并检查孔径几何尺寸；孔底地质复杂或开挖中发现不良地质 现象时，应钎探查明孔底以下地质情况，对于地质情况与设计不符合时， 及时上报设计、勘测及监理单位有关人员，以重新确定奠基标高。 （4 4）钢筋笼的制作和吊装就位）钢筋笼的制作和吊装就位 钢筋笼严格按规范制作焊接，采用整节绑扎，内设四道横十字支撑；钢 筋骨架的保护层，采用在主筋外侧加焊定位钢筋，每隔 4m 沿圆周等距离焊 4 根；钢筋笼运输不得拖拉，以防止变形；并按设计安装好检测管的位置； 钢筋笼吊装利用汽车吊进行，在下钢筋笼的过程中拆除内部支撑骨架。 钢筋笼就位后，将吊环固定在护筒壁上或在孔壁上打钢钎固钢筋笼，以 防止混凝土灌注时钢筋笼上浮。 （5 5）砼灌注）砼灌注 桩基混凝土由搅拌站提供，搅拌运输车运至施工现场，采用导管法泵送 注入孔内，对于地下水比较丰富，渗水较大（大于 6mm/min）的孔按水下砼 灌注方法，渗水较小（小于 6mm/min）的孔，桩基砼可以采用干灌，无论采 用何种灌注方法，桩顶应超灌 30-50cm 砼，以确保桩顶成桩质量。 准备两套大型混凝土拌和设备，保证桩基在规定时间内灌注完毕。钢筋 笼就位后立即进行混凝土连续灌注，中间不得间断。 首先在孔口搭设灌注塔架，塔架高度满足施工要求。如果采用水下灌注 法混凝土储料容量必须满足最大直径桩基首批混凝土的灌注量要求。 串筒法干灌砼施工串筒法干灌砼施工 混凝土拌和物运至灌注地点时，检查其均匀性和坍落度，串筒法干灌砼 施工坍落度一般要求在 79cm。根据灌注所须时间，按规范要求可在混凝 土中加入适当减水剂和缓凝剂以加强混凝土流动性及延长初凝时间。 在浇筑砼前，必须进行孔底处理，必须做到孔底无松渣、泥、沉淀土、 积水，且要凿平。岩石用水清洗后，再用海绵将水吸干。砼灌注采用串筒 传送，串筒底部与已浇筑砼面接高差不得大于 2m。浇筑砼应分层进行，其 分层厚度根据拌制能力，运输条件，浇筑速度，振捣能力和结构要求决定， 但不超过 1m。 干灌砼必须振捣，振捣砼时，以砼不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮 浆为度。并认真做好施工及灌注记录。 导管法水下砼灌注施工导管法水下砼灌注施工 混凝土拌和物运至灌注地点时，检查其均匀性和坍落度，坍落度一般要 求在 1822cm。根据灌注所须时间，按规范要求可在混凝土中加入适当减 水剂和缓凝剂以加强混凝土流动性及延长初凝时间。 水下混凝土采用隔水栓导管法进行灌注。导管直径 300mm，导管采用高 强钢管制成，每节长 24m，采用密封卡口连接。导管在使用前进行水密、 承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底有 2540cm 的空间，首批灌注混凝土数量应能满足导管初次埋置深度1.0m 和填充管 隔水球式导管法施工程序图隔水球式导管法施工程序图 井下操作工人 安全脚踏板 250 串筒 下料漏斗 安全脚踏板 井下操作工人 下料漏斗 串筒 底部间隙的需要。灌注一次连续完成，在灌注过程中尽量减少拆管操作时 间，确保混凝土在初凝前完成灌注。 在整个灌注时间内，导管埋深至少 2m，以防止水冲入管内，且不宜大于 6m。整个施工过程应做好相应记录。 在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入 孔底。 按水下砼灌注到一定高度后，如孔内无水时，应人工进行振捣。 3.3.1.23.3.1.2、钻孔桩施工钻孔桩施工 采用冲击反循环钻机钻孔，溶洞地段施工前应加强地质预报，每根桩位 至少钻一个地质钻孔，其深度应达桩尖下 45m，弄清各桩孔处溶洞的情况， 如裂隙走向、岩面高低、溶洞大小、多少、填充物等，根据溶洞情况采用 单护筒或多层护筒跟进，回填冲钻、泥浆护壁等综合施工方法。 1 1、施工方案、施工方案 本桥梁大部分桩基处于灰岩岩溶地区，溶洞发育，地质复杂；计划采用 冲击反循环钻机钻孔；混凝土由搅拌站集中提供，混凝土运输车运输，导 管法泵送灌注。钢筋笼集中在加工棚内分段制作，运至施工现场焊接，由 汽车吊放入孔内。溶洞地段施工前应加强地质预报，每根桩位至少钻一个 地质钻孔，其深度应达桩尖下 45m，弄清各桩孔处溶洞的情况，如裂隙走 向、岩面高低、溶洞大小、多少、填充物等，根据溶洞情况采用单护筒或 多层护筒跟进，回填复冲、泥浆护壁等综合施工方法。 2 2、施工工艺流程、施工工艺流程 钻孔灌注桩施工工艺流程详见附录 7-1“*特大桥钻孔灌注桩施工工艺特大桥钻孔灌注桩施工工艺 流程图流程图” 3 3、施工方法、施工方法 （1 1）准备工作）准备工作 场地平整：钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量 和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设 施布置等情况决定。 桩基的施工场地均为旱地。钻孔前将场地检平，清除杂物，更换软土。 在夯填密实土层上横向铺设枕木，然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢，即 构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、泥浆循环系统及混凝土 运输车等协调工作的要求。 桩位测量：在平整好的场地上测定桩位，用方木桩准确标识各桩位中 心及标高。 埋设护筒：护筒采用钢护筒，用 6mm 厚钢板卷制，为增加刚度防止变 形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒内径比桩径大 2040cm，采用人工挖孔埋设，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，在孔口下 0.2m 左右开 0.2m0.2m 方形孔，以 便孔内排放泥浆，护筒内水位比地下水或施工水位高出 1.5m 左右，护筒底 部埋设在较密实的土层中。 护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少 0.5m，保护桩孔顶部土层 不致因钻头（钻杆）反复上下升降、机身振动而导致坍孔。 钻机中心应对准桩中心，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻 机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。在钻 头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证钻头转向的装置，以防产生梅花孔，保 证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。 钻孔泥浆：泥浆池不小于 2 倍桩混凝土体积。在开钻前，应选用水化 快，造浆能力强，粘度大的粘土制浆。各项指标如下：相对密度： 1.031.1；粘度（s）：1822；含砂率（）：2；ph 值：810；胶 体率（）：98；失水率（ml/30min）：1420。钻孔中泥浆比重冲击 钻机一般地层为 1.101.20，易坍地层为 1.201.40。入孔泥浆粘度一般 地层为 1824s, 易坍地层为 2230s。根据桩基的分布位置设置多个制浆 池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于 1.0%，使沉淀池流速不大于 10cm/秒以便于石碴沉淀。 施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池，人工用网筛将石碴捞出。然 后使处理后的泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内，形成不断的循环。钻 孔弃碴（废泥浆）放置到指定地方，不得任意堆砌在施工场地内或直接向 水塘、河流排放，以避免污染环境。 （2 2）钻孔）钻孔 决定钻孔顺序的原则是：要有利于及时封闭溶洞，隔断通道；要上下 游对称，由内到外，并考虑孔与孔的相互影响，如相邻孔孔壁坍塌和混凝 土的凝固等。 钻机就位前，应对主要机具及配套设备进行检查、维修。 开钻时先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如 孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。护筒底脚 以下 2m4m 范围内土层比较松散，应认真施工。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。 一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍 不漏。待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击。在开孔阶 段 45m，为使钻渣挤入孔壁，减少掏渣次数，正常钻进后应及时掏渣，确 保有效冲击孔底。进入正常钻进后，采用 4050cm 中大冲程，但最大冲程 不超过 60cm，钻进过程中及时排渣。 在钻进过程中，应注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方 法。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 机与桩中心平面偏差不大于 20mm,钻进时有详细记录。 冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石 之类的土层中采用大冲程；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用 中冲程，冲程过大，对孔底振动大，易引起坍孔；在通过高液限粘土，含 砂低液限粘土时，采用中冲程；在易坍塌或流砂地段用小冲程，并应提高 泥浆的粘度和相对密度。 钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重者， 可加大泥浆比重继续钻进；严重者回填重钻。出现流砂现象后，应增大泥 浆比重，提高孔内压力或用黏土作成大泥块或泥砖投下。 在通过漂石或岩层，如表面不平整，应先投入粘土 、小片石、卵石， 将表面垫平，再用钻头进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故；如岩层 强度不均，易发生偏孔，可采用回填强度大的片石重钻，回填深度在 1.53.0 米，对于斜孔比较严重的孔，亦可采用爆破、回填混凝土及多次 回填片石相结合方法；纠偏时钻机采用小冲程冲击，钻头要及时焊接改正， 保证纠偏效果。 在溶洞地带施工，先要仔细查看地质钻探资料，详细了解溶洞的位置、 深度、大小及填充情况等，然后再布置钻机数量、位置及道路，并备有一 定量的土方、片石、木料及水泥，泥浆池设计两个，备用泥浆池储备 6 立 方左右泥浆，在出现溶洞漏浆时及时补充，并加水保证孔内压力防止塌孔； 对于漏浆较慢，多次补浆和回填土方仍不能堵塞的小溶洞，可回填水泥并 停机 24 小时后再开钻；对于多孔连通的大溶洞，采用护筒跟进，护筒直径 比设计桩大 1520cm，在开钻前把钻头尺寸加大，保证钢护筒能顺利跟进， 本标段均为大孔径桩，钢护筒采用壁厚6mm 的钢板转制而成。溶洞处理措 施和数量要详细记录签认在钻孔记录表，以备监理检查和作为施工的原始 记录存档。 在砂及卵石类土等松散层钻进时，可按 1：1 投入粘土和小片石（粒径 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 时须重复回填反复冲击 23 次。若遇有流砂现象时，宜加大粘土减少片石 比例，力求孔壁坚实。 当通过含砂低液限粘土等粘质土层时，因土层本身可造浆，应降低输入 的泥浆稠度，并采用 0.5m 的小冲程，防止卡钻、埋钻。 要注意均匀地松放钢丝绳的长度。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 35cm，应注意防止松绳过少，形 成“打空锤” ，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏，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。 为正确提升钻头的冲程，应在钢丝绳上油漆长度标志。 钻孔施工中，一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺小于 5cm10cm， 松软地层每小时纯钻进尺小于 15cm30cm 时，应进行取渣。或每进尺 0.5m1.0m 时取渣一次，每次取 45 筒，或取至泥浆内含渣显著减少，无 粗颗粒，相对密度恢复正常为止。取渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以 维护水头高度，投放粘土自行造浆的，一次不可投入过多，以免粘锥、卡 锥。 每钻进 1m 掏渣时，均要检查并保存土层渣样，记录土层变化情况，遇 地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位，研究处理措施后继续 施工。 钻孔作业应连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底 5m 以上以 防止坍孔埋钻。在取渣后或因其他原因停钻后再次开钻，应由低冲程逐渐 加大到正常冲程以免卡钻。 整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位（或施工水位） 至少 0.5m，并低于护筒顶面 0.3m 以防溢出。成孔后桩中心轴线偏位不大 于 40mm,倾斜度不大于 1/100。 当钻孔深度达到设计要求时，应对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检 查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认 可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。 孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，是根据桩径制做笼式 井径器入孔检测，笼式井径器用 12 和 20 的钢筋制作，其外径等于钢 筋笼直径加 100 毫米，但不得大于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的 46 倍。其长度与孔径的比值选择，可根据钻机的性能及土层的具体情况而定。 检测时，将井径器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内， 上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。 孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径 13cm15cm，高 2022cm，质量 4kg6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行 校核。 成孔竖直度检测采用井径检测仪 （3 3）清孔）清孔 第一次清孔第一次清孔 清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢 厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻 孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合 格后，即可进行第一次清孔。 冲击钻钻孔时，除用抽渣筒清孔外，也可采用换浆法清孔，直至孔内泥 浆指标满足要求。 清孔应达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无 23mm 颗粒，泥浆比重 不大于 1.1，含砂率小于 2%，粘度 1720s。同时保证水下混凝土灌注前孔 底沉碴厚度：柱桩5cm、摩擦桩20cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代 替清孔。 第二次清孔第二次清孔 由于安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔 底产生新碴，待安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法清孔，以达到置换 沉渣的目的。施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换 彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉碴厚度在 设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。 （4 4）钢筋笼的制作和吊装就位）钢筋笼的制作和吊装就位 钢筋骨架制作： 钢筋笼骨架在制作场内分节制作。 a采用胎具成型法：用槽钢和钢板焊成组合胎具，每组胎具由上横梁、 立梁和底梁三部分构成。上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连接， 并与焊在底梁上的钢板组合成同直径、同主筋根数、有凹槽的胎模。每个 胎模的间距为设计加劲箍筋的距离，即按每节钢筋骨架的加劲箍筋数量设 立胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍 筋，全部焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，然后吊起骨架搁于 支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固， 最后安装和固定声测管。 b钢筋骨架保护层的设置 焊接钢筋“耳朵”：钢筋“耳朵”用断头钢筋弯制而成，长度和高度按 设计要求，焊在骨架主筋外侧。沿钻孔竖向每隔 4 米设置一道，每道沿圆 周对称的设置 4 个“耳朵” 。 钢筋骨架的存放、运输与现场吊装 a钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲 筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各 节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。 钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时 要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等；采用人工抬运时， 应多设抬棍，并且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入，各抬棍受 力尽量均匀。 b钢筋笼入孔时，由吊车吊装。 在安装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点 设在骨架长度的中点到上三分点之间。钢筋笼长度大于 6m 时，应采取措施 对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不致变形。吊放钢筋笼入孔时 应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右 旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严 禁高提猛落和强制下放。 第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋骨架临时 悬挂在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，连接采用机 械连接。连接时上、下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致：先连接 一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直， 再连接其它所有的接头，接头位置必须按同一区段内接头数量不超过全部 钢筋数量的 1/3 错开至少 35d 连接。接头拧紧后，骨架吊高，抽出支撑工 字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。 骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为 防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋固定在 钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正，反复核对无误后再焊接 定位于钢护筒上，以防止混凝土灌注时钢筋笼上浮。钢筋笼定位后，应及 时浇注水下混凝土，防止坍孔。 （5 5）水下砼灌注）水下砼灌注 在孔口搭设灌注塔架，塔架高度满足施工要求。混凝土储料容量满足 最大直径桩基首批混凝土的灌注量要求。在灌注水下混凝土前，应再次检 测孔底泥