高铜铺大桥桩基(钻孔)施工组织设计.doc

高桐铺大桥南平台桩基施工组织方案一、编制依据1、天津至汕尾国家重点公路干线福建省浦城（闽浙界）至南平高速公路总承包招标文件。2、业主和设计单位提供的天津至汕尾国家重点公路干线福建省浦城（闽浙界）至南平高速公路c合同段设计图纸、工程量清单等有关资料。3、天津至汕尾国家重点公路干线福建省浦城（闽浙界）至南平高速公路c合同段参考资料。4、天津至汕尾国家重点公路干线福建省浦城（闽浙界）至南平高速公路c合同段合同谈判纪要。5、我集团公司对施工现场的实地勘察、调查资料。6、我集团公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法及同类工程的施工经验以及调用到本合同段工程的各类资源。7、南平浦南高速公路有限责任公司相关文件。8、中铁十八局集团有限公司有关工程技术、质量、安全、环保等管理办法。9、国家、交通部、建设部、福建省现行设计规范、施工规范、验收标准及有关文件。二、工程概况2.1工程简介高桐铺大桥左中心桩号为zk227+664.684，右中心桩号为yk227+662.692,右线位于直线以及r1500米的右转绶和曲线段内，设计荷载为公路级；上部构造为两联4*25米预应力t梁；下部构造为桥墩，灌注桩基础；桥台采用肋台，桩基础。2.2工程项目及数量高桐铺大桥共设1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#桥墩， 28根桩基础，桩径1.5米，共840米;桥台为肋台、桩桩基础，共设16根桩基础，桩1.2米，共480米。其中南平台为8根桩基，桩径1.2米，共计240米。三、工期计划 施工进度计划图如：施工进度横道图四、进场材料、人员情况机械、材料已于2006年2月10日进场，人员进场：队长1名，技术员1名，质检工程师1名，钻孔工班40人，钢筋工班10人，混凝土工班10人。5 施工方法及顺序5. 1 钻孔灌注桩施工方法5.1.1 钻机就位钻孔灌注桩基础施工前，场地用推土机、压路机整平、碾压，使机械能顺利进场就位，并使钻机在施工中保持稳定。采用全站仪测定桩孔位置，并埋设孔位护桩，采用“十”字定位，随时校核桩位坐标。5.1.2 埋设护筒孔口护筒采用6mm厚钢板制作，内径比桩径大300mm以上，护筒长度根据设计要求和实际的地质条件按2.0m4.0m埋设。孔口护筒采用人工开挖埋设，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实，严防地表水从该处渗入。顶部高出施工地面100cm，钢护筒筒底的高程符合设计要求。护筒埋设准确竖直，护筒孔口平面位置与设计偏差按小于5cm控制，护筒竖向的倾斜度不大于1%。5.1.3 泥浆制备泥浆制备选用优质膨润土造浆，设置泥浆池，泥浆比重控制在1.11.3范围。试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后运至业主指定的位置。5.1.4钻孔、钻机安装就位用汽车吊将钻机吊放到施工区域，并使钻机就位于测量好的桩位。就位后固定好钻机以保证钻机在钻孔过程中不产生倾斜和移位。钻机就位后其底座应平稳、水平，钻架垂直，且保证钻机顶部的起重滑轮槽、冲击钻头、桩位中心在同一铅垂线上，以保证钻孔垂直度。孔口处钻杆中心与桩位中心水平偏差不得大于5cm。、开孔、开孔前，先向护筒内灌注泥浆，或直接投入粘土块，用冲击锥十字形钻头以小冲程反复冲击造浆。如地表土层为砂或砂卵石等松散土层时，按1:1比例投入粘土和小片石（粒径不大于15cm）；用冲击锥十字形钻头以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，必要时重复回填、反复冲击23次，以加固护筒下脚。、保持孔内水位高出护筒外水位1.5m以上。 、开孔时，若遇有流沙现象，采用加大粘土减少片石的比例，按上述方法反复冲击固壁，以使孔壁坚实。、开孔阶段随时检查孔位，保证使冲击中心对准桩孔中心。、一般在护筒下34m范围内冲孔时，按下表的参数进行控制。 开孔34m范围内控制参数表 序号土质提锤高度（cm）冲击次数（次/min）泥浆相对密度1土406020251.41.52砂砾406020251.51.7、钻进1）、钻进冲程根据不同的土层情况确定：、一般在紧密的砂、砂砾石、砂卵石及砾石、卵石粒径较大的土层中钻进，采用高冲程（100cm）；、在松散的砂、砂砾石或砂卵石土层中钻进，采用中冲程（约为75cm）；、在粘性土、亚粘土、轻亚粘土中钻进，采用中冲程；、在易坍塌或流砂地段采用小冲程，并提高泥浆的粘度和密度。2）、根据土层的松、密、软、硬程度和进尺情况，均匀放松钢丝绳：、一般在松、软土层每次放松58cm；、在密实坚硬土层中每次放松35cm；、通过漂石层或岩层时，如其表面不平整，则先投入粘土、小片石，将其表面垫平，再用十字形钻头绷紧大绳，低锤快打，松绳长度根据冲击进尺掌握，每次放松长度控制在小于35cm的范围，待冲平岩面后，再加大冲程钻进；以防止发生斜孔、坍孔事故。 、施工时注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钢丝绳、钻机受到以外荷载，造成钻机损坏；松绳过多，则会减小冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳扭曲、纠缠发生事故，同时也会使钻头顶端摇摆，撞击孔壁造成坍孔。3） 泥浆拌制与质量密度的选择、泥浆拌制选用优质的膨润土配制高质量的泥浆，其配比经试验室实验确定。泥浆指标应达到粘度2230（pa.s），ph值大于8.010，含砂率小于4%，胶体率大于95%，失水率小于20ml/30min，泥皮厚小于等于3 mm/30min，静切力35pa，稳定性小于0.03。当粘性指数大于15，浮渣能满足施工要求时，可利用孔内原土自行造浆护壁。、泥浆质量密度的选择、在砂及砂卵石地层中钻进，泥浆相对密度控制在1.11.3左右。、在粘土层中钻进时，因孔内粘土能自行造浆，可根据情况采用相对密度较小的泥浆或直接注入清水。、在基岩中钻进时，泥浆相对密度以满足浮渣为度，一般约为1.3左右。过小则不利于浮渣，过大则增加了冲锥的阻力，降低钻进速度。、护壁、钻孔护壁采用泥浆护壁的形式。、选用膨润土造浆，其具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高等优点。施工前可制作一活动泥浆池，用5mm钢板制成，比重1.11.3，根据不同的地质情况选择不同的泥浆比重。泥浆用多种材料组成，常用的材料有水、膨润土、重金石、cmc。为了防止坍孔，稳定液应有一定的粘度，按照不同的土质，粘度指标见。泥浆粘度指标表 序号土质必要粘度（s）500/500ml1砂质淤泥20232砂n453砂10n202325、各机长认真执行钻探操作规程，根据地层情况及时调整泥浆性能，保证成孔速度和质量，施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补充泥浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。灌注过程中，开挖泥浆沟，使孔内泥浆返回泥浆池，防止泥浆外溢。、为实现对当地的水环境保护和现场的文明施工形象，施工时严格按国家环境保护的有关规定执行，严禁河中排放泥浆和钻渣。废泥浆运输至环境保护部门指定的地点。4） 掏渣、掏渣间隔：正常钻进每班至少掏渣一次，一般在密实坚硬土层每钻进小于510cm、在松软地层每钻进1530cm时即进行掏渣，或者每进尺0.51.0m掏渣一次。、掏渣标准：掏至泥浆内含渣量显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。、在松散土层，用管锥钻进比十字形冲击钻头快，故掏渣频率要勤，一般锥管装满钻渣后即提锥倒渣。、掏渣后，及时向孔内添加泥浆或清水，以保持水头。5.1.5成孔准备工作完成后，采用吊车将钻机就位，钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。启动泥浆泵，用正循环方式钻进，可加强泥浆护壁的效果，确保成孔质量及施工安全。钻孔过程中，对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、倾斜度及泥浆的各项指标进行检查，及时调整。孔内应保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时加水加粘土，以维持孔内水头差，以防坍孔。并对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进方式、泥浆稠度。5.1.6 第一次清孔清孔采用掏渣清孔法。冲击钻钻进过程中，冲碎的钻渣一部分连同泥浆被挤入孔壁，大部分则靠掏渣筒清除出来。一般掏到用手摸泥浆中无13mm大的颗粒为止。清孔的目的是使孔底沉碴（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为灌注混凝土创造良好的条件。钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，将钻碴抽净。随时检查清孔质量；个别孔底沉碴采用泥浆泵吸出的方式进行清孔。清孔后泥浆应符合下列规定：泥浆相对密度小于1.011.15，含砂率98%；灌注混凝土前，孔底沉淀厚度柱桩应不大于50mm，摩擦桩应不大于150mm。5.1.7 绑扎、吊装钢筋笼钢筋笼制作钢筋笼严格按设计和规范要求制作。钢筋笼主筋采用机械连接，钢筋笼骨架自系梁底以下10cm起每隔2m设置一根同主筋型号的加强钢筋，钢筋笼外侧每隔2m沿四周均匀焊接4根船形定位钢筋。钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，做好焊接平台，在平台上固定加强钢筋，根据加强筋外径，计算出每根主筋的间距，并根据主筋布置在加强钢筋圆周上划出标记，严格按标记焊接主筋，然后焊接螺旋箍筋，钢筋骨架一般分两段进行加工，并在钢筋笼上做好吊点和孔口固定处的加强处理。超声波检测钢管的加工和安装制作超声波检测钢管按施工设计图要求采用57(3.5mm)钢管,每节长5米加工,接头采用70（mm）钢管加工, 接头采用四周焊接；检测钢管底部采用 70mm70mm钢板（.mm）四周焊接密封，顶部采用木塞封闭。每根桩基钢筋骨架内按120均匀安装3根超声波检测钢管。声测管安装见下图。声 测 管 安 装、钢筋笼吊装在确认清孔完成并符合设计要求后，将焊接好的钢筋笼骨架分段用汽车吊吊入桩孔，吊入下段后将其临时固定在孔口位置，再吊放上段钢筋笼，并在孔口与下段钢筋笼进行对接；钢筋笼对接采用机械连接。对接完成后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。具体操作见钢筋笼吊装程序示意图机械连接钢筋笼吊装程序示意图 5.1.8 导管安装导管用300mm的钢管，壁厚5mm，每节长2.04.0 m，配12节长1.01.5m短管，由管端粗丝扣连接，接头处用橡胶圈密封防水，并对导管作水密承压和接头抗拉试验，水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管和焊接可能承受灌注砼时最大内压压力的1.3倍。混凝土浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。混凝土灌注开始时，导管底部至孔底应有300500mm的空间。5.1.9 第二次清孔在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注混凝土的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度1.15，复测沉淀厚度柱桩应不大于50mm，此时清孔完成。经探孔器检查孔深、孔径、倾斜度均符合要求后立即浇注混凝土。5.1.10 灌注水下混凝土、混凝土的制备a、施工前先对工程所处位置的地下水、地表水进行化验，为混凝土配合比的设计提供依据，并在施工过程中对地下水、地表水进行抽样检验，及时调整配合比设计，以满足混凝土抗侵蚀的要求。b、混凝土强度等级较设计强度提高，水泥采用龙麟p.o32.5水泥，其初凝时间不早于2.5h；粗骨料采用碎石，粒径为531.5mm，其最大粒径不得超过导管直径的1/61/8或钢筋间距的1/4；砂用级配良好的中砂，混凝土含砂率0.40.5；混凝土搅拌用水采用饮用水；坍落度180220mm，水灰比0.48，水泥用量395kg/m3。c、施工前对施工用水（饮用水）、粗骨料、细骨料、水泥及掺合剂进行相关试验检测，严格遵守预防混凝土碱集料反应的技术管理规定。d、混凝土生产采用集中拌和站生产，混凝土水平运输采用混凝土搅拌输送车运输至各桩位。、灌注混凝土a、水下混凝土施工时先灌入首批封底混凝土，首批混凝土数量要经过计算要有足够的数量，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。导管内首批水下混凝土与泥浆用隔水栓隔开，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满与隔水栓完全接触后，剪断铁丝，混凝土即在重力作用下顶着隔水栓下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口，完成封底。随着浇注连续进行，及时提拔导管，混凝土浇注应连续进行，不能停止，中途停歇时间不得超过15min。b、在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以26m为宜。施工中指派专人负责测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土灌注记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升，上升速度不得低于2m/h，灌注高度应高于设计标高0.81.0m，在灌注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入漏斗内，以免导管内形成高压气囊，冲出管节间的橡胶垫而使导管漏水。c、对灌注过程中的一切故障等情况均要如实记录在案。在灌注将近结束时，在孔内注入适量的水使孔内泥浆稀释，有效排出泥浆，加大导管内外的压力差，保证浇注效果。d、考虑桩顶混凝土将被凿除，灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程的80100cm控制，以保证桩顶混凝土的强度、质量，避免因此而造成桩头强度不足要求的问题。证泥浆全部排出。灌注水下混凝土施工见下图。水下混凝土施工示意 5.1.11 桩机移位在上一根桩的钻孔及第一次清孔完成后，移动钻机至下一桩位（非相邻孔位），开始进行下一根桩的钻孔施工，同时开始进行上一根桩的桩身混凝土灌注。5.1.12 凿除桩头在接桩整平场地的同时，采用风镐将桩头部位多余混凝土凿除，以便进行桩基检测和桩柱的施工。5.1.13 泥浆清理在与当地规划和环保部门联系后，在现场附近找一合适场地，作为钻孔产生的废弃泥浆的弃运场地，并做妥善处理，达到环保要求。5.2 钻孔过程中常见事故的预防及处理5.2.1塌孔a、塌孔的表征塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺等。原因如下：、泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成坚实护壁泥皮，孔壁渗漏。、掏渣后未及时补充泥浆，或孔内出现承压水，孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够。、在松软砂层中钻进，进尺太快。、护筒埋置太浅，下端漏水、坍塌。、起落钻头时碰撞孔壁。b、预防及处理原则、保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求。、保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同的转速和进尺。、起落钻头时对准钻孔中心插入。、回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上12m，静置一定时间后重钻。、坍孔处理发生坍孔后，应查明原因采取相应措施，如保持或加大水头，排除震动源等防止继续坍孔，然后用吸泥机吸出孔中泥土，如不继续坍孔可恢复正常灌注，如坍孔不停止、坍孔部位较深，宜将导管拔除。保存孔位回填粘土，研究处理措施。5.2.2孔偏斜和缩孔1）、偏斜缩孔原因、钻孔中遇较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方。、在有倾斜度的软硬地层交界处，岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻头受力不均。、在软地层中钻进过快，水头压力差小。2）、预防和处理、安装钻机时使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条直线上，并经常检查校正。、在有倾斜度的软硬地层交界处，岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进时，回填片、卵石冲平后钻进。、钻杆、接头逐个检查，及时调整。遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填砂砾石重钻。5.2.3掉钻1）、主要原因钻进时强提强扭、钻杆接头不良或疲劳破坏易使钻头掉入孔中，另外由于操作不当，也易使铁件等杂物掉入孔内。2）、预防和处理、小铁件可用电磁铁打捞。钻头的打捞应视具体情况而定，主要有采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等器具。、在钻孔过程中除以上几种主要事故外，还需注意防止糊钻、扩孔、偏孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等。5.2.4 水下混凝土灌注事故的预防及处理、导管进水1）、主要原因首批混凝土储量不足，或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。2）、处理方法将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机清除，重新灌注。、卡管1）、主要原因、初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小，流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。、机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。混凝土灌注导管内外压力差不够。2）、预防措施准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的力学性能。3）、处理办法拔管、吸渣、重灌。六、质量要求质量要求如下表：项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1混凝土强度（mpa）在合格标准内每桩至少取4组2桩位（mm）群桩100全站仪或经纬仪：每桩检查排架桩允许50极值1003孔深（m）不小于设计测绳量：每桩检查4孔径（mm）不小于设计探孔器：5钻孔倾斜度（mm）1%桩长，且不大于500用测壁（斜）仪或钻杆垂线法：6沉淀厚度（mm）摩擦桩符合设计规定，设计未规定时按施工规范要求沉淀盒或标准测锤：每桩检查支承桩不大于设计要求7钢筋骨架底面高程（mm）50水准仪：测每桩骨架顶面高面后算七、文明施工7.1 文明施工目标施工过程中采取措施做到：工地现场施工材料堆放整齐，工地生活设施清洁文明，工地现场开展以创建文明工地为内容的思想政治工作，尊重当地的宗教信仰和民族习惯，实行工程项目全面标准化管理，创建文明工地。7.2 文明施工的组织与管理文明施工的组织与管理见下表文明施工的组织与管理措施具体说明组织和制度管理成立以项目经理为组长的文明施工领导小组。对施工现场的文明施工进行指导、监督、检查，对违反文明施工的行为，有权责令限期整改、停工整顿和处罚。施工队成立以队长为组长的施工现场文明施工领导小组，负责文明施工的现场管理工作，并结合实际制定文明施工管理细则。建立收集文明施工的资料及其保存的措施有关资料包括上级关于文明施工的标准、规定、法律法规等资料，施工组织设计中对文明施工的管理规定，各阶段施工现场文明施工的措施，文明施工自检资料，文明施工教育、培训、考核计划的资料，文明施工活动各项记录资料。加强文明施工的宣传和教育在坚持岗位练兵基础上，采取派出去、请进来、短期培训、上技术课、登黑板报、广播、看录象、看电视等方法狠抓教育工作。加强对临时工的岗前教育，专业管理人员熟悉掌握文明施工规定。八、质保、安保体系及质保、安保、环保措施8.1质保体系8.1.1 质量管理组织机构见下图质量管理领导小组组 长：陈启华副组长：常治平 陈忠良组 员：贾友华 王 智安全质检部具体负责王月魁张现强各施工班组兼职质检员质量管理组织机构图8.1.2质保体系如附图：质量保证体系图8.2质量保证措施项目经理部成立以项目经理为组长，项目总工程师为副组长，项目部各部室和各施工队主管领导为成员的质量管理领导小组，实施项目部、施工队、工班三级质量检查，对工程质量进行全过程监控。（1）、项目经理部设专职的安质环保部，负责本标段工程的全部质量管理工作。（2）、建立纵成线、横成网的严密工程质量组织与管理体系。按项目经理部、施工队、工班分工负责，层层落实。（3）、在项目经理和总工程师的领导下，由专职质检工程师组成质量监察部负责质量管理工作。各施工队设专职质检员，各工班设兼职质检员。（4）、安全质检部每月组织一次质量检查，每季度由总工程师组织一次质量检查，召开一次工程质量总结分析会。（5）、施工队每天进行中间检查及竣工质量检查并评出质量等级。（6）、钻孔工班要认真详实的填写钻孔的原始记录及取样工作。（7）、班组坚持“三检制”，自检合格后，专职质检员进行全面检查验收并填写自检资料，然后由项目经理部质检工程师请监理工程师验收签认。8.2.1保证桩基础质量的措施8.2.1.1钢筋笼的制作和安装钢筋笼直径满