马星桥桩基施工方案.doc

分部工程开工分部工程开工报报告告 桩桩 基基 工工 程程 施施 工工 组组 织织 设设 计计 广广东东晶通公路工程建晶通公路工程建设设集集团团有限公司有限公司 广州至河源高速公路惠州段第广州至河源高速公路惠州段第 4 合同段合同段 二二 OO 八年十月十四日八年十月十四日 1 目目 录录 一、一、 工程概况及地质情况工程概况及地质情况2 1、工程概况.2 2、地质情况.2 二、施工计划二、施工计划2 三、施工准备工作三、施工准备工作2 1、机构组织及人员配置.2 2、机械设备.3 3、材料准备.3 4、场地.4 5、便道及工作平面.4 6、技术准备工作.5 四、桩基施工方法及工艺四、桩基施工方法及工艺5 1、设计图纸、施工规范依据.5 2、测量控制方案.5 3、钻孔灌注桩施工工艺及施工重点.6 4、人工挖孔灌注桩施工工艺及施工要点.15 五、质量保证措施五、质量保证措施28 六、安全保证措施六、安全保证措施29 1、安全保证措施.29 2、安全生产应急预案.30 七、环境保护及文明施工七、环境保护及文明施工36 2 一、一、 工程概况及地质情况工程概况及地质情况 1 1、工程概况、工程概况 本桥桥位地处低缓丘陵区，跨越山间洼地，跨过一条河沟及一条村道， 桥位附近一带为村庄，区内地形起伏较大，两端桥台均位于山坡，地形较陡。 地面标高 46.084.2m，交角 0。本桥位于整体式路基段，中心桩号 K85+750.00，跨径组合为 7*30m，起讫桩号分别为 K85+645.38 和 K85+854.62,桥 梁长 216.04m。桥梁位于直线段及 R=1620，LS=230 的缓和曲线上。上部结构 采用预应力砼简支转连续及连续刚够小箱梁。下部结构采用双柱式桥墩配钻 孔灌注桩及人工挖孔灌注桩基础，根据填土高度分为 D140 配 D160、D160 配 D180 两种，桥台采用桩、肋式台配 D120 人工挖孔灌注桩基础。 根据本桥桥 位所处地形情况，本桥总 39 根桩基，其中 22 根桩基采用人工挖孔施工，其 余采用钻孔施工。 2 2、地质情况、地质情况 桥位区山间洼地地下水主要为第四系松散层潜水及基岩裂隙水，以地表 泾流及大气降水补给为主。区域资料并参考桥位附近地下水的水质分析结果， 地下水对砼无腐蚀性。桥位区地层岩土性较简单，第四系覆盖层厚度不大； 基底由泥盆系老虎坳组砂岩及其风化层组成，工程性质较好。 二、施工计划二、施工计划 根据建设单位对本工程的工期要求，结合工程实际情况及钻孔及人工挖 孔灌注桩的施工特点，计划工期自 2008 年 10 月 22 日至 2009 年 1 月 27 日， 拟定施工计划见“附表 工程进度计划横道图表” 。 三、施工准备工作三、施工准备工作 1 1、机构组织及人员配置、机构组织及人员配置 建立项目经理部为主要的管理机构，设置项目经理室、总工室、工程部、 计划合约部、质检部、机材部、试验室、后勤行政管理部，作为本桥组织实 3 施施工及质量、安全文明施工的职能管理部门。下设民工中队，配备满足施 工要求班组：施工技术组、材料组、机电组、运输组、砼施工班组、钢筋制 安组、行政安全组、测量及试验组。根据本桥工程数量及其难度，组织投入 人员：管理人员约 4 人，民工班组约 48 人。根据实际工程需要，酌情增减。 2 2、机械设备、机械设备 本工程钻孔灌注桩采用冲击钻机成孔的方法，针对桥梁钻孔桩的特点， 考虑到成孔难度和进度要求，冲击钻机配用重为 38KN 的冲击锤，并配 50KN 卷扬机，共 3 台钻机。详细机械设备配备情况见附表。 3 3、材料准备、材料准备 本桥钻孔灌注桩基砼设计为 C25 水下砼；挖孔灌注桩基若实际孔内的渗 水量不大，可先用抽水机抽干后立即按常规砼施工进行灌注，砼的坍落度控 制在 7090mm，灌注前应安装导管或挂设串筒，以防砼灌注过程中发生离 析，分层振捣高度不超过 1.0m；若实际孔内的渗水量较大，水位上升很快， 则可进行水下砼灌注。配合比设计经江门市交通建设中心试验室有限公司试 验，水泥采用塔牌和光大两大品牌产商生产的 P.042.5R 普通硅酸盐水泥； 钢筋由业主统一招标采购（暂定为 2008 年 10 月 31 日前由我施工方自行采 购） ；碎石采用万生石场生产的 1030mm 和 525mm 花岗岩碎石（见试验 报告附件） ，日生产量约为 2000m3；砂采用潮龙砂场生产的中砂，细度模数 为 2.92，各项指标见（见试验报告附件） ，日生产量约为 4000m3；外掺材料 采用广东粤和的级粉煤灰；外加剂采用广州金贝建材科技有限公司生产的 JZB-3 缓凝高效减水剂；以上材料生产厂商的生产能力均能满足施工质量及 进度要求，各种原材料指标的检查频率按监理细则实施，指标的允许偏差值 详见附件中的检验报告。 以上各种施工用材料进场及进场检查方法： 施工用 P.042.5R 的散装水泥、钢筋均为经监理、业主确认的厂商直接 4 送货到施工现场，钢筋加工使用焊条型号为 J502 与 J506 两种，砂、碎石等地 材利用自卸式汽车运送到到施工现场拌和站。 施工用水泥在现场按规范要求进行抽验；试验项目包括：强度、安定 性、稠度、细度、初终凝结时间。 砼用碎石和砂均已做了（级配、含泥量等）相应的物理常规试验,均能 满足设计和规范要求(见附件)。 砼每盘搅拌时间为 45s，搅拌站每小时生产 25m3，在砼开盘前测定砼 含水量，根据砂含水量确定施工砼配合比。 4 4、场地、场地 项目部设在马星收费站内，离主线 400 米左右，交通便利，占地 4000m2 左右，其中试验室 360m2 左右。施工中队设在马星收费站旁，离主线 400 米 左右，占地 20000m2，内设办公室、工人宿舍、食堂、材料仓库、机械场地、 钢筋预制场及拌和楼，其中拌和楼占地 2600m2。由 2 台 JS 750 和 1 台 JS 500 型拌和机组成，砂、石料场地可堆放 10000m3。具体见“附件 2 施工总平面 布置图” 。 施工用水接马星村自来水管，电源从村道旁高压线接通配电变压器，用 电功率 120KW，另配备临时发电机组一台。 5 5、便道及工作平面、便道及工作平面 施工便道借用大自然山庄右侧的村道，可直接到达本桥的 5墩处，经过 场地平整，填平河沟，将施工便道延伸至 0桥台。 钻孔灌注桩工作平台的布设：在表土清除、场地平整并修整排水边沟后， 安装三角钻架时必须将钻架脚采用编织袋装土垫平、密实，并固定牢靠，确 保钻机在钻孔时运行平稳，钻机安装就位必须做到天车中心与钻孔中心在同 一垂直线上。钻机安装就位后，底座和顶端平稳，不得产生位移和沉陷。 挖孔灌注桩工作平台的布设：根据测量技术人员所放桩位将场地平整， 布好工作平台，做好井口防护，并在开挖之前清除现场四周及山坡的悬石、 浮土等排除一切不安全的因素，做好孔口四周临时围护和排水设备，孔口应 采取措施防止土石掉入孔内，并安排好提土设备，布置好弃土通道，必要时 孔口应搭设雨棚。 5 6 6、技术准备工作、技术准备工作 施工技术人员认真熟悉、审核设计图纸，学习各种规范、规程及本项工 程项目管理手册，熟练掌握特殊结构新材料、新工艺和新技术的设计要求， 并严格按照监理程序和质量检验标准进行工艺检查。层层做好技术交底工作， 认真领会、理解设计部门技术交底，项目部对施工管理人员，施工管理人员 对施工中队的各施工班组，各施工班组对每一项工艺的操作工人进行严谨的、 一丝不苟的技术交底。做到交底一项，施工一项，不交底不施工的原则。 四、桩基施工方法及工艺四、桩基施工方法及工艺 1 1、设计图纸、施工规范依据、设计图纸、施工规范依据 (1)、JTJ0412000 公路桥涵施工技术规范； (2)、广州至河源高速公路惠州段第四合同段两阶段施工设计图； (3)、JTGF80/12004 公路工程质量检验评定标准； (4)、本项目施工管理手册和监理细则。 2 2、测量控制方案、测量控制方案 (1)、控制点复测及加密、控制点复测及加密 控制导线点复测及加密按四等符合导线标准施测，水准点加密按四等闭 合水准规范施测，以提高控制点对施工放样的相对精度，已完成导线点加密 测量，相对精度达到 1/43000，大于 1/35000，满足 I 级导线精度要求，已完成 水准点加密测量，闭合差达到 1.5mm，符合规范要求。 （见附件测量成果表） (2)、施工中对桩位的放样测量、施工中对桩位的放样测量 在已验算桩位坐标与设计无误的前提下，采用三级控制。先由测量组进 行桩位放样，开钻前由质检工程师进行桩位放样检查，然后向监理工程师报 验，获批准后方可开钻施工。桩位放样检测时要求在护筒周围用坐标放样加 设护桩，并用水泥砂浆加固，以便能随时检查桩机冲绳位置是否与桩中心一 致。在钻进过程中每进尺 5-8m 用冲绳吊冲锤从孔底缓慢提起，检查冲锤的摆 动，来检测孔的垂直度，整个施工过程、测量检测不断跟踪控制。 6 3 3、钻孔灌注桩施工工艺及施工重点、钻孔灌注桩施工工艺及施工重点 根据设计及相关的工程地质勘探数据，本桥钻孔灌注桩基础施工拟采用 冲击钻机成孔的方法。 施工顺序：场地准备护筒制造与埋设泥浆循环系统设置成孔（捞 取岩样及偏差控制）检孔清孔钻孔检查及偏差检查 吊放钢筋笼 二次清孔(浇筑前检测，沉渣厚度不合要求时)灌注水下混凝土溶洞处理方 案桩基检测。 钻孔灌注桩施工工艺流程图钻孔灌注桩施工工艺流程图 桩位放样 钢护筒埋设 钻机就位 护筒制作 钻 孔 成孔检验 监理工程师检验 收 清 孔 安放钢筋骨架 安放导管 二次清孔 灌注水下混凝土 成桩检测 泥浆处理 试拼装检验导管 管 泥浆处理 泥浆处理 制备泥浆 钢筋骨架加工制作 混凝土搅拌运输 7 以上施工工艺流程中，各道工序施工要点及注意事项如下： (1)、施工平台准备、施工平台准备 该项内容在“施工准备工作”第五条已述。 (2)、护筒制作和埋设、护筒制作和埋设 护筒制作 护筒采用 8 mm 厚的钢板卷制而成，护筒内径比桩径大 20-40cm，每节长 1.5m，焊接采用坡口双面焊，接头处均在外部加设 16mm 厚，30cm 宽的钢带 作为加劲箍。 护筒埋设 钻孔前采用全站仪放样桩位设计中心，按放样桩中心埋设护筒，护筒中 心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为 50mm，竖 直线倾斜不大于 1%，椭圆径向偏差不大于 2cm。一般情况下埋置深度宜为 24 米，在软基等特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。埋设 护筒时保证护筒顶高出地下水或河水位 1.52.0 米，护筒顶面宜高出地面 30cm 或高出水面 1-2m，对埋好的护筒进行整平，并备足护壁泥浆的亚粘土或 粘土。 (3)、泥浆及泥浆循环系统、泥浆及泥浆循环系统 本工程地层开钻时为人工填土或冲积亚粘土，以自然地层造浆为主。对 于砂岩、灰岩地层，严格控制孔内泥浆，调制浓稠泥浆进行钻进。根据本工 程特点，拟采用立泵等回灌循环组成泥浆正循环系统，在泥浆循环系统内设 置泥浆池和沉淀池，视具体情况在钻孔旁设储浆池，以备漏浆时能及时补充 泥浆 泥浆的制作：根据地质情况，配制合适泥浆。泥浆要具有良好的护壁作 用，防止软弱土层和砂层井壁坍塌。胶泥应用清水彻底拌和成悬浮体，使在 灌注混凝土过程中及至施工完成时钻孔壁保持稳定。泥浆性能指标如下表。 施工中对相对密度和精度应进行试验。 8 泥浆性能指标要求如下表： 泥 浆 性 能 指 标钻 孔 方 法 地层 情况 相对密度 粘度 （s） 含沙率 （%） 胶体率 （%） 失水率 （mL/3min ） 泥皮厚 （mm/30min） 静切力 （Pa） 酸碱度 PH 一般 地层 1.10-1.2018-24 4 95203 1-2.58-11 冲 击 钻 易坍 地层 1.20-1.4022-30 4 95203 3-58-11 注：地下水位高或地下水流速大，指标取高限； 地质状态较差、孔径或孔深较大取高限； 在当地缺乏优良粘质土，远运膨润土亦很困难，调制不出合格泥浆时，可掺用 PHP 添加剂改善泥浆性能，具体掺量和施工方法参照 PHP 使用说明书。 泥浆的各种性能指针测定方法参照公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000） 。 (4)、成孔、成孔 开始钻孔时应稍提冲击钻锤，在护筒内加入粘土打浆，并开动泥浆泵进 行循环，待泥浆均匀后方开始钻进。施工过程中应注意控制水头高度在 1.52.0 m 之间；钻进作业保持连续性，在卵石、碎石层中钻进时应缓慢进行， 注意泥浆护壁防止塌孔，同时冲击锤每冲击一次应转动一个角度以保证成孔 时得到圆桩孔，一般在卵石层钻进速度不宜大于 2 m/h，在粉砂岩、泥灰岩钻 进的速度可适当加快，以防孔斜和塌孔。泥浆如有损失、漏失，应及时补充， 并采取堵漏措施。钻进过程中每小班测定泥浆性能指针不少于一次，并记录 在班报表内。操作人员必须认真贯彻执行操作规程和施工规范，每隔 2 小时， 随时填写钻孔施工记录，并取渣样，交接班时应详细交待本班钻进情况及下 一班需注意的事项。 施工操作要点： 桩的冲孔应在桩中距 5m 内的任何混凝土灌注桩完成 24 小时后，才能 开始启动工作，以避免干扰邻桩混凝土的凝固。 冲孔应持续进行，不得中断。 冲孔时须每隔 2 小时取一次渣样并填写钻孔记录，在岩土层变化处捞 9 取渣样，判明地层情况，以便与地质剖面图相核对。若冲孔至设计标高后， 如孔底地质与“地质钻探报告”描述不符，及时与有关方面联系，待商定后 再进行下一步施工。 钻孔检查的允许偏差： 钢护筒的埋设深度不小于 1.5m，高出地面 30cm。 在钻孔过程中，用孔规检孔器对孔径、孔形和倾斜度进行检测；检察 结果报请监理工程师复查。 如经检查发现有缺陷，例如中心线不符、超出垂直线、直径减少、椭 圆截面、孔内有漂石等，应就这些缺陷书面报告监理工程师，并采取适当措 施，予以改正。 冲孔过程中，每隔 2 小时捞取样渣，收集在采集板盆内，做好标识， 供技术人员分析和判断，根据捞渣样画地质状况构造图，以便对比。 钻进过程事故的预防及处理措施： 根据工勘资料的地层情况，结合以往钻进经验，制定以下钻进事故预防 及处理措施： A、塌孔的预防和处理 .在松散的卵石、碎石层钻进时，应严格控制进尺速度，选用高质量泥 浆，保证泥浆较好的护壁性能。 .始终控制好水头高度。应根据钻进工艺的变化，及时改变孔内的水头 高度。 .起钻和清孔时应指定专人补浆（或水） ，保证孔内必要的水头高度。 .钢筋笼骨架孔口焊接下放时应对准桩孔中心竖直插入，严防触及孔壁。 .如发生孔口坍塌时，应立即拆除护筒并用粘土回填钻孔，待沉实 15-20 天后重新埋设护筒再钻进。 .若发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填块片石和粘土混合物到坍孔处 以上 1m2m，如塌孔严重应全部回填，待回填物沉积密实后再进行钻进。 B、孔斜、孔折、台阶孔的预防和处理 安装钻机时要使天车中心与桩孔中心在同一竖直线上。钻机就位后， 必须保证钻机机身平稳，不得产生位移和沉陷。 10 冲击锤、起吊钢丝绳联结应逐个检查，发现不合格品及时更换。 在卵石、碎石层中钻进应缓慢进尺，同时反复提钻具重复扫除探头石。 若发生孔斜，应查明出现偏斜的位置和偏斜的情况，一般可在偏斜处 吊住钻头上下反复冲击，使钻孔修直。偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处， 待沉积密实后再继续钻进。 C、卡钻处理 由于“探头石”引起的卡钻现象，可以适当往下放钻头，而后，强力 快速上提，使“探头石”受瞬间冲击缩回，从而顺利提起钻头。 因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻或因溶洞原因深度卡钻的，优先采 用水下爆破的方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效，砂土地层中不 宜采取此方法处理。 由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升 现象，应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。 卡钻后不宜强提，只宜轻提，轻提不动时，可用小型冲击钻锤冲击或 用冲、吸的方法将钻锤周围的钻渣松动后再提出。 对于向下能活动的上卡，可用上下提升法，即上、下提动钻头，并配 以将钢丝绳左右拨移、旋转。 D、扩孔、缩孔的预防和处理 .根据设计要求和地层的实际，选择恰当直径的冲击钻头和有刚性强度 转向杆。 .防止缩径，对于钻锤磨耗，可采用及时补焊磨损的钻头的办法；对于 因地层原因造成的缩径，应使用失水率小的优质泥浆护壁快转速慢进尺，并 反复钻进两三次；或者吊住钻具上下反复扫孔以扩大孔径，直到缩径部位达 到设计要求。 E、溶洞处理 在岩溶广泛发育桩位，在桩基施工前根据岩溶发育情况注意做好地下 水和地表水的截流、防渗、堵漏等措施，防止水流进入土洞中，以免引起地 面塌陷，给施工造成困难。 当遇到溶洞大于 3m 时，且其上又有软土层时，最好考虑设计护筒护 11 壁。 岩溶发育区桩基施工时，根据已有桩基钻孔资料，采用不同的施工工 艺，达到安全施工效果。对溶洞规模小，具体表现漏浆量小，可采取抛片石、 碎块、粘土块、袋装水泥、灌沙浆或砼等方法，填堵溶洞，最好预先准备好 2030cm 左右块石和粘土坯或袋装水泥等填堵材料，块石和粘土坯比例大致 为 3：1；对大溶洞和多层（串珠状）溶洞可将护筒窜过溶洞，嵌套在岩面上， 确保施工顺利进行：对那些半边存在岩溶和顶板极薄的溶洞，在施工中采取 反复冲击并抛投物料、夯实溶洞，再进一步成孔。 摩擦桩桩基成孔过程中，应严格控制泥浆比重和粘度，掌握标准，泥 浆过稀不能达到护壁的目的，过浓易产生泥浆套，降低土层摩阻力。 嵌岩桩桩底应根据设计规定确保嵌岩深度。对高度大于 5m 的溶洞， 应作专题研究。 对于岩面倾斜的桩基，桩基的嵌岩深度是指完整桩基嵌入基岩深度。 F、护筒底口处钻进 钻机在接近护筒底口，应采用浓泥浆缓慢反复冲击，特别注意控制进尺 速度，同时严格控制水头。 (5)、终孔及检孔、终孔及检孔 终孔： 摩擦桩桩底沉淀层厚度不大于 15cm,，嵌岩桩不大于 5cm，嵌岩桩要求桩 底岩石单轴极限抗压强度大于 20MPa.。桩基为嵌岩桩时，当微风化岩层顶面 覆盖层厚度小于 10m，桩底嵌入完整微风化岩层不小于 3D；大于 10m 小于 14m 桩底嵌入完整微风化岩层不小于 2D；大于 14m 桩底嵌入完整微风化岩层 不小于 1D；D 为桩基直径。施工时如发现地质情况与设计参考钻孔出入较大 时，请及时与设计单位联系。 检孔质量标准如下表 项 目允 许 偏 差 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：小于 1%桩长且不大于 500mm；挖孔：小于 0.5% 桩长且不大于 200mm 12 孔深 摩擦桩：不小于设计规定 支承桩：比设计深度超深不小于 50mm 注：钻孔灌注桩倾斜度的检测设备为测壁仪，且每桩检查，挖孔桩倾斜 度的检测方法为垂线法，且每桩检查。 终孔验收程序：自检监理工程师检验。 (6)、清孔、清孔 冲孔达到图纸设计深度后，且成孔质量符合图纸及规范要求并经监理工 程师批准后，应立即进行清孔。清孔时，稍提起钻具，离孔底 20 厘米处反复 冲击，并保证孔内有一定高度水头，以防止塌孔。清孔后的泥浆性能指标， 沉渣厚度应符合设计和规范要求。 清孔时，将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。吊放钢筋笼后，砼灌注前采 用导管进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度和泥浆参数满足设计和规范要求， 具体要求见下表： 沉淀厚度摩擦桩：不大于 15cm，支承桩：不大于 5cm 清孔后泥浆指标 相对密度：1.031.10；粘度：1720Pas；含砂率： 2% 胶体率：98% (7)、钢筋骨架的制作、运输及吊装就位和声测管安装、钢筋骨架的制作、运输及吊装就位和声测管安装 钢筋笼制作拟采用加劲筋成型法，加劲筋设在主筋的内侧。制作时，按 尺寸做好加劲筋圈并标出主筋的位置。把主筋摆在平整的工作台上，并标出 加劲筋的位置。焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋 标记，扶正加劲筋，并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊。 在一根主筋上焊好全部加劲筋后用机器或人转动骨架，将其余主筋逐根照以 上方法焊好，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布好螺旋筋 并绑扎于主筋上，点焊牢固。钢筋笼采用分节制作，孔口吊装准确定位后焊 接成整体。焊接采用单面焊，焊缝长度须满足施工技术规范的要求。桩的钢 筋骨架的允许偏差如下: 项 目允许偏差 主筋间距10mm 箍筋间距20mm 13 骨架外径10mm 骨架倾斜度0.5% 骨架保护层厚度20mm 骨架中心平面位置20mm 骨架顶端高程20mm 骨架底面高程50mm 声测管安装：声测管，以正三角形布置在钢筋笼内侧，制作环形箍筋， 将声测管固定焊接在加劲筋上，声测管安装垂直，采用套管连接，对接声测 管管口严密牢固，长度以高出桩基顶砼 20-30cm 为宜，管口加盖密封，以 免管内掉渣、污染。 清孔后，经过监理工程师检查合格，既可进行钢筋笼的吊装工作。钢筋 骨架用吊车起吊，第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁在护筒口，再起吊 另一段，对接好后逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面一段的钢筋吊环 用型钢搁在护筒口准确定位后点焊牢固。 钢筋笼骨架焊接时，注意焊条的使用一定要符合规范要求使用 502 焊条， 骨架一般分段焊接，长度一般为 12m 长，钢筋笼的接长采用单面搭焊接，焊 接长度为 10 倍钢筋直径，钢筋笼安放要牢固，以防在混凝土浇筑过程中钢筋 笼浮起，钢筋笼周边要安放圆的混凝土保护层垫块，钢筋笼应由测量护桩准 确定位。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，不得强行插 入，应查明原因，排除阻力后再下入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应 符合设计要求。 (8)、灌注水下混凝土、灌注水下混凝土 灌注水下混凝土前，应检测孔底泥浆沉淀厚度和泥浆各项性能指针， 如不符合要求时，应再次清孔直至符合要求。 混凝土拌和物由混凝土搅拌车运至灌注地点时，检查其均匀性和坍落 度，如不符合要求不得使用。 桩身及孔底得到监理工程师认可，钢筋骨架安放后，进行二次清孔， 然后检查沉渣厚度和泥浆各项性能指针，合格就开始灌注混凝土，并应连续 进行，不得中断。 现场采用直径 250mm 壁厚 6mm 的法兰连接导管灌浆。下管时，做到 14 导管内湿润光滑，导管之间连接处放置橡胶密封圈，确保密封。导管使用前 必须进行水密、承压和接头抗拉试验。混凝土由拌和站生产，水泥采用 P042.5R 普通硅酸盐水泥；粗集料选用 525mm 连续级配的碎石；细度模数 为 2.92 的中砂；坍落度为 180220mm。砼拌和用水采用饮用水。先用泵机 将运送来的混凝土泵到桩位的储料斗中，再从储料斗中放入漏斗中，在灌注 混凝土开始时，导管底部至孔底应有约 400mm 的空间。首批灌注混凝土的 数量应能满足导管初次埋置深度（1.5m）和填充导管底部间隙的需要。在 整个灌注时间内，出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少 2m，以防止泥浆 及水冲入管内，且不得大于 6m。应经常量测孔内混凝土面层的高度，及时 调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以严密监视，导管应在 无水进入的状态下填充。导管应在桩内混凝土升高时，慢慢提起。管底在任 何时候，应在混凝土顶面以下 2m 即导管埋深必须大于 2m，且不宜大于 6m，首批灌注的混凝土量的计算公式为： 式中：V灌注首批混凝土所需数量(M3)； D桩孔直径(M)； H1桩孔底至导管底端间距，一般为 0.4M； H2导管初次埋置深度(M)； D导管内径(M)； h1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)，即 h1=HWW/C ； 灌注混凝土时，溢出的泥浆应引流至适当地点处理，水中桩的泥浆由 泥浆泵抽到岸上，以防止污染或堵塞河道和交通，灌注完后及时清理现场保 证工完场清， 水中桩采用筑岛平台施工，在埋设护筒前先用挖掘机将桩位开 挖，然后按测量放样桩中心位置埋设护筒，护筒的四周必须夯填密实（可在 护筒四周打入木桩或钢管） ，保证在钻进过程中桩机不发生大的位移。 主要要求： 1）护筒中心与桩中心重合，允许误差为 50mm，竖直线倾斜不大于 1%。 15 2）护筒安装不变形。护筒长度不够时，分节接长，连接处要求筒内无突 出物，并且要耐拉、压，不漏水 。 3）护筒高度要高出地面 0.3m 以上，高于最高施工水位 1.52.0m，并采 用稳定护筒内水头的措施。 混凝土应连续灌注，直至灌筑的混凝土顶面高出图纸规定或监理工程 师确定的截断高度才可停止浇注，以保证截断面以下的全部混凝土均达到强 度标准。 灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为 80cm，以保证混凝土 强度，多余部分在接桩前必须凿除，桩头应无松散层。 灌注水下混泥土若遇到卡管情况时，可以将导管左右摇摆，直到可以 提起导管为止。 混凝土灌注过程中，如发生故障应及时查明原因，并提出补救措施， 报请监理工程师经研究确定后，进行处理。 技术人员应对钻孔灌注桩各项原始记录及时进行整理签认。 灌注前，必须充分做好准备工作，保证用电供应及各种机械设备的运 11 转等均处于正常状态。混凝土的初灌量约 4m3。 4 4、人工挖孔灌注桩施工工艺及施工要点、人工挖孔灌注桩施工工艺及施工要点 (1)、施工工序、施工工序 施工准备测量放线开挖桩孔提升出土立模、支撑灌注砼护壁 重复 3-6 过程清孔吊装钢筋骨架灌注砼 16 人工挖孔施工工艺流程图人工挖孔施工工艺流程图 场地平整、测量、定桩位 挖第一节桩孔土石方 立模浇灌锁口钢筋砼和第一节护壁 在护筒顶上投测标高及桩位十字轴线 设置垂直运输架，吊土桶，潜水泵，通风机等 挖第二节土石方 清理孔壁校核桩位 立模浇灌第二节护壁 循环直至设计标高，检查持力层并处理 清理虚土，排除孔底积水 下导管或串筒 吊放钢筋笼 浇灌桩身砼 砼试件 试验合格后继续施工 监理检查 监理旁站 自检合格 监理检查清孔排水 17 (2)、施工准备、施工准备 做好施工场地平整工作，四周设置排水沟，出土路线畅通，安装好提 升设备，合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力、不影响施工。 按施工图纸准确放样，放出桩位中心和桩径，并认真进行复核，经监 理工程师同意后，开挖桩身土方。 施工前，施工现场技术负责人和施工员应逐孔全面检查施工准备，逐 级进行技术安全交底和安全教育，要之逐项得到落实。 (3)、挖孔、挖孔 采用人工配风镐挖孔，孔口设置提升架，将挖开的土石渣运出孔外， 第一节孔圈护壁应比下面的护壁厚 250mm，并高出现场地面 300mm，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。上下护壁间的搭接长度不少于 50mm。 护壁砼采用桩身砼的配合比用机械拌和。 浇灌护壁砼时，用敲击模板及用竹和木棒插实方法，不在桩孔水淹没 模板的情况下灌注砼。发现护壁有蜂窝、漏水现象，及时加以堵塞和导流， 防止孔外水通过护壁流入孔内，保证护壁砼强度及安全。 护壁砼的内模拆除，在 24 小时以后进行，使砼有一定强度，以能挡土。 当第一节护壁砼拆模后，即把轴线位置标定在护壁上，并用水准仪把 相对水平标高画记在第一圈护壁内，作为控制桩孔位置和垂直度及确定桩的 深度和桩顶标高的依据。 桩端入岩，手风钻难于作业时，采用无声破碎方法进行。孔内爆破时， 现场其它孔内作业人员必须全部撤离，做好安全防护措施。 在挖孔过程中，经常检查桩孔尺寸和平面位置。 挖孔到达设计深度后，进行孔底处理，做到孔底表明无松渣、泥、沉 淀土。 (4)、支撑护壁、支撑护壁 支撑护壁方法 挖孔桩开挖过程中，开挖和护壁两个工序，必须连续作业，以确保孔壁 18 不塌。应根据每个孔的具体地质情况、水文条件、材料运输等情况选择合适 的支撑及护壁方法。因本桥桩孔较深，土质变化的原因拟采用就地浇注砼护 壁。护壁采用现浇砼内齿式，模板分节高度 100cm，每节模板安装，严格校 核中心位置及护壁厚度，用十字架对准轴线标记，在十字交叉中心悬吊垂球， 复核模板位置，保证垂直度。符合要求后，用木楔打入土中支撑模板，稳定 位置，防止捣砼时模板发生位移。孔壁用 C25 钢筋砼分段支护，厚度为 1525cm，如图所示，护壁高出地面 20cm，以便挡水和定位，并防止土、 石、杂物滚入孔内伤人。模板用 3mm 钢板角钢制作而成，每节圆弧分成 4 块， 上、中、下各用 5cm 厚弧形带木连接加固。在地面按衬砌的外径挖深 1 米， 将加工好的钢筋放入孔壁四周，按要求及大样图进行绑扎，在开挖孔内安置 模板并准确定位后，将砼灌入模板与开挖面之间以便形成固定的钢筋混凝土 环状孔口架。继续挖深 1m，重复上述步骤，以形成自上而下的重叠的混凝 土衬砌，每下挖 1.02.0m 灌注一次，随挖随支。土质松散地段可以将衬砌 高度减少至 50cm。施工中相临两段护壁钢筋要保证挂接，为保证护壁混凝 土密实，有一定的堵水作用，用手提式振动捧机械振捣。 19 内齿式护壁示意图 护壁受力计算 挖孔桩混凝土护壁为两端自由的圆柱壳，受沿高度线性分布的轴对称荷 载作用，是一种静定圆筒，只有环向力。 按静止土压力计算时，挖孔桩混凝土护壁无位移，护壁外的土体也无变 形，土中某一点的水平应力即为作用在护壁外的静止土压力。静止土压力合 力：Fo=0.5*H2*Ko 在距顶端为 的混凝土护壁上，截取一个单位高度的圆环，作用于其上 的土压力 Px=0.5*2*Ko，取半圆环为自由体，由半圆环上的外力和内力 的平衡条件，可求得环向力 N N=Px*R=0.5*2*Ko*R 式中：计算土层重度，KN/m3； 20 H混凝土护壁高度，m； Ko 静止土压力系数（或土的侧压力系数） ，可由试验求得。无试 验资料时， 砂土取 0.40.5，粘性土 取 0.50.6 ，也可近似按下列半经验公式计算： Ko=1-sin( 为土的有效内摩擦角） R 挖孔桩混凝土护壁计算半径，m 例：挖孔桩混凝土护壁，其计算半径 0.75m，壁厚 50mm,混凝土强度等级 C20，放置于粘性土层，每段浇灌高度为 1.0m，则环向拉力： N=0.5*20*1*0.6*0.75=4.5KN 挖孔桩混凝土护壁抗拉强度：Ft=0.8*1.1*50*1000=44000N=44KNN,故 按构造配筋。 (5)、排水、排水 根据渗水的实际情况，渗水量较大，可在桩孔底部挖制深 0.6 米、直径 0.5 米的集水坑，设置潜水泵或其它类型的水泵抽水，边抽水边开挖。吸水笼头 要用竹笼或铁皮罩防护，严防砂石进入泵体损坏机具，若出现大量涌水情况 宜先挖降水井降低水位，然后继续下挖。 (6)、孔内爆破施工、孔内爆破施工 导火线作燃烧速度试验，据以决定导火索所需长度，采用电雷管引爆。 采用打眼放炮，严禁裸露药包，对于风化砂岩炮眼深度为 1.0m，炮 眼数目、位置和斜插方向，按现场岩层断面方向来定，中间集中掏心，四周 斜插挖边。 装药量严格控制，以松动为主， 21 炮眼附近的支撑进行加固，以免支撑炸坏引起塌孔。 孔内放炮后迅速放入空压机管排烟。 一个孔内进行爆破作业时，安全人员吹响警哨，确保孔内外施工人员 撤到安全地带，100m 安全范围内不得有人。 (7)、成孔检查、钢筋笼的制作与安放、成孔检查、钢筋笼的制作与安放 成孔后，使用探孔器探孔，质量标准见下表： 项目允许偏差 孔的中心偏位（mm）群桩：100，单排桩：50 孔径（mm）不小于设计桩径 倾斜度小于 0.5 孔深比设计深度超深不小于 50mm 钢筋笼分节制作，分段后的主筋接头相互错开，同一截面内的接头数 目不多于主筋总根数的 50，且接头错开距离大于 50cm，主筋闪光对焊接 长，其外观检查符合下列要求： a、接头处不得有横向裂纹； b、与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤； c、接头处的弯折角不得大于 3o; d、接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的 0.1 倍，且不得大于 2mm。 节段间采用单面搭接焊连接，搭接长度为主筋直径的 1015 倍，外 观检查符合下列要求： a、焊缝表面平整，不得有凹陷或焊瘤； b、焊接接头区域不得有肉眼可见的裂纹； c、咬边深度小于 0.5mm，不得有气孔及夹渣现象。 22 钢筋加工的偏差范围见下表： 检查项目允许偏差（mm） 受力钢筋间距20 螺旋筋间距10 长 10 钢筋骨架尺寸 直径5 保护层厚度10 每套钢筋笼加工成型后，挂标识牌。 成型后的钢筋笼采用带专用托架的四轮车拉运至孔位处，用汽车吊吊 放入孔。根据具体每个桩孔的钢筋笼长度，钢筋笼可整体加工成型或分段加 工、孔口连接。分段制作及连接在吊装入孔时，第一节钢筋笼放入孔内后， 在孔口用钢管或工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢或钢管水平 和钢筋笼垂直。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械连接，下放，如 此循环；下放钢筋笼时要注意缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入 孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动；为了防止钢筋笼吊装就位时发生变形， 应对其进行适当加固，并应选择合理吊点（一般设在每节钢筋笼总长上部的 1/3 处） 。为了使钢筋笼在砼中有足够的保护层，加工钢筋笼时，在钢筋笼主 筋上每隔 2m 对称设置四个钢筋“耳环” 。同时，在钢筋笼顶部主筋上对称布 置 6 根 16 的钢筋伸到孔口位置，以便固定钢筋笼位置。 (8)、水下砼灌注安装导管、水下砼灌注安装导管 将钢筋笼固定就位后，导管的组装及吊装就位：导管采用直径为 250mm 壁厚为 5mm 的无缝钢管加工而成。导管在使用前和使用后一个时期 后，应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还应在桩位附近的场 地上拼装，并进行水密性试验，以保证砼灌注过程中导管不漏水。然后将导 23 管分成若干段起吊，连接就位（导管接口处设有橡胶垫片） ，上紧连接螺栓， 用卡盘固定于孔口。 (9)、干桩浇筑挂串筒、干桩浇筑挂串筒 干桩浇筑时，采用喇叭型串筒，将钢筋笼固定就位后，将串筒吊装就位， 串筒分为若干节，混泥土浇筑 50cm 振捣一次，同时拆出一节串筒。 (10)、浇灌砼、浇灌砼 下好钢筋笼后，可先用抽水机将水抽干，清除渣土，自检、监理检验后 立即按常规砼施工进行灌注，砼的坍落度控制在 100120mm，灌注前应挂 设串筒，以防砼灌注过程中发生离析，串筒底部离工作台应小于 2m 高度， 分层振捣高度不超过 1.0m。 若实际孔内的渗水量较大，水位上升很快，则可进行水下砼灌注。 a a、灌注水下砼、灌注水下砼 砼集中拌和，运输车运送到工地。要求砼有良好的流动性、和易性，要 求坍落度 180200mm。砼灌注前，应检查钢筋笼、导管底标高等是否符合 要求。灌注时，首批封底砼用量多，在孔口安设大料斗，首批砼量要确保导 管底埋深不小于 1m。砼灌注前，应检查钢筋笼、导管底标高等是否符合要 求。灌注砼时，先向漏斗内灌注 0.5m3 1：2 水泥砂浆于隔水球周围，以防 止粗集料堵塞导管。首批砼灌入孔内后，立即测探孔内砼面的高度，计算出 导管的埋置深度，如符合要求，可进行正常灌注。如发现导管内进水，表明 导管漏水或出现其他灌注事故，应立即进行处理。 为防止钢筋骨架上浮，灌注砼前应将钢筋笼在孔口和孔壁固定牢固，必 要时采取用钢管或工字钢穿入钢筋笼的箍筋内压住钢筋笼。封底后应降低砼 的灌注速度。当砼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。灌注开始后，应紧凑、连续地 24 进行，严禁中途停止灌注，并经常探测孔内砼顶面位置，及时调整导管埋深。 灌注中必须严格控制导管埋入砼的深度，埋入深度一般控制在 2.0m6.0m 范 围内，导管埋入砼的深度不得大于 6.0m，以防止埋管。浇注砼的数量应作记 录，随时测量导管埋置深度和砼面高度，砼灌注速度不少于 10m3/h。 在进行水下砼灌注时,要不断根据灌入的砼方量和孔径计算砼面的高度, 并要根据实际情况测量砼面的高度,看是否相符,并要计算导管的埋深,以便拆 管和检查是否堵管等情况。灌注标高应高出桩顶设计标高至少 1.0m，以便凿 除桩头浮浆和消除测量误差。 b b、砼施工注意事项、砼施工注意事项 桩体砼要从桩底到桩顶标高一次完成。如遇停电等情况时，配备发电 机，保证砼的连续浇筑。 灌注桩身砼，严禁井口抛铲或倒车斜料，以免砼离析，影响砼整体强 度。 桩身砼采用泵送，在灌注砼过程中，注意防止地下水进入，不得有超 过 50mm 厚的积水层，否则，应设法把砼表面积水层用导管吸干，才能灌注 砼。当孔内积水过深,采用水下砼灌注施工。 砼采用导管法浇注，施工时导管应对准孔中心，桩顶以下 2.0m 的砼， 依靠自重坠落沉实，不必再用人工振捣，在此线以上灌注的砼采用插入式振 动器和人工插实相结合的方法。 在灌注桩身砼时，相邻 10m 范围内的挖孔作业应停止，并不得在孔底 留人。 灌注桩身砼时，工地试验员留置试块，桩长大于等于 20m，每根桩 3 组（9 件） ，桩长小于 20m，每根桩 2 组（6 件） ，并及时提出试验报告。 砼灌至桩顶以后，将表面已离析的混合物和水泥浮浆等清除干净，保 25 证桩顶比设计高 30cm，施工承台前凿毛处理。 (11)、安全技术措施、安全技术措施 a a、安全保证组织措施、安全保证组织措施 加强领导，健全机构。建立以项目经理卢志荣为第一责任者的安全生 产保证体系。 在施工中，自觉遵循国家和广东省关于安全生产的规定，重视挖孔施 工作业安全，制定切实可行的安全措施，避免伤亡事故的发生。 抓好安全教育，对参建员工岗前进行安全培训，合格后持证上岗，并 在施工过程中坚持定期进行安全技术教育，利用多种宣传形式提高全员安全 生产意识，增强安全生产的自觉性，工班每日由班长或安全员进行班前教育， 提出当天的安全生产具体要求和注意事项，做到预防为主，防治结合，从而 确保安全生产。 实行安全生产岗位责任制和逐级负责制，明确责任，层层负责，把安 全工作落实到每个人。 制定安全考核评比制度。项目部每旬，挖孔队每日由安全生产领导组 进行安全生产检查。专职安全检查员和安全员负责日常安全检查，发现问题 及时处理，做到堵塞漏洞，消除隐患。 施工现场做到布局合理，场地整洁，机械设备安置稳固，材料堆放整 齐、用电设施安装触电保护器为安全生产创造良好环境。施工现场要设有醒 目的安全标语和安全警示标志，提醒所有施工人员注意安全。 在完善实施性施工方案的同时，编制安全操作规程、细则，制定切实 可行的安全技术措施，经公司有关部门审核后遵照执行。 安全保证组织措施对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，经考 26 核合格后，方准许其进入操作岗位。 b b、安全生产防护措施、安全生产防护措施 为了保障施工人员的安全，井孔内作业人员必须戴安全帽，防护面罩 和手套等，每孔设一根安全绳，孔外施工人员穿着醒目的服装。当桩孔开挖 深度超过 5m 时，在孔底面以上 3m 左右处的护壁凸缘上设置半圆形的密眼钢 筋做成的安全防护网。防护网随着挖孔深度的增加适当向下设置，在吊桶上 下时，桶装料应低于桶口 5cm，作业人员必须站在防护网下面，停止挖土， 注意安全。 井孔四周近孔口处严禁堆放料具，以防掉入孔内伤人，井孔四周设置 围栏，3 米之内不许有重车进入。基坑挖出的土石方应随出随运，暂时不能 运走的，应堆放在孔口边 1 米以外，且堆土高度不得超过 1 米。基坑内人员 作业时，孔上必须有监护人员，并要随时与孔下人员保持联系，不得擅自撤 离岗位。地面的监护人员应随时注意井口周围的地面变化及坑底施工情况， 发现异常时，应立即协助孔内人员快速撤离。 孔口要设置安全盖板，起吊渣土时，孔内施工人员要站在盖板侧下； 在孔边设安全警示标志，现场未安排施工时，应派人值班，孔口加盖，夜间 要照明，防止人员掉入孔内。孔内设置绳梯或钢筋爬梯，供施工人员上下， 杜绝上下乘出砟料斗。 每次交接班时要认真检查起吊设备是否安全可靠，采用风镐凿岩时注 意保持气管的通畅。在挖孔过程中应经常检查起吊用的钢丝绳,如发现有拉 毛的情况时,应及时更换。 所有的电器设备、运输设备、场内机动车辆等，必须加强保养，使其 保持良好的工作状态及具有完备的安全装置，所有特种机具设备的操作人员 27 必须经过培训考试合格，持证上岗，并严格遵守操作规程，严禁违章作业。 桩孔内应有足够的照明、通风、排水设施，对于井下的电气设备，如水 泵、照明灯等，要保证线路绝缘良好，并安装漏电保护器。孔下使用的照明 电压不应大于 36 伏，地面的电器开关必须安装漏电保护装置。 在施工现场要有专人负责施工安全工作，经常巡视检查施工中的井下 情况，保证井上井下人员的联系，工地要配备安全带，每孔配备一套，救生 绳索和简单可靠的吸氧设备，做好安全记录。 开挖中如遇孤石或岩石风化层，当强度不高时，尽量利用锤钎或风镐 进行施工，尽量不使用爆破作业。石质坚硬的采用微膨胀爆破法。孔内遇到 岩层如须爆破施工时，应采用浅眼松动爆破法，炮眼要合理布置，严格控制 炸药用量，且在炮眼附近要加强支护，以防止振坍孔壁。爆破时必须做好安 全防范工作，采用毫表雷管同时起爆。孔内爆破后要先通风排烟 15 分钟并 经检查无有害气体后，施工人员方可下孔作业。 爆破开挖时必须设置警报系统，做好爆破前预告、爆破警告、解除爆破 工作。紧靠路边或居民区的地方，爆破时孔口应加钢盖板，上堆砂袋，以防 飞石伤及人员及车辆等。 有水眼用防水炸药，尽量避免盲炮，如有盲炮按下面办法处理： a.发现盲炮或怀疑有盲炮，立即报告并及时处理。若不能及时处理，应 在孔口附近设明显标志，并采取相应的安全措施,不准无关人员下井； b.难处理的盲炮，请示爆破工作领导人，派有经验的爆破员处理； c.禁止拉出或掏出起爆药包； d.电力起爆发生盲炮时，立即切断电源，及时将爆破网路短路； e.盲炮处理后，仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来，未判明爆 28 堆有无残留的爆破器材前，采取预防措施； f.每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡片。 g.处理浅眼孔内爆破的盲炮采用下列方法： 经检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆； 打平行眼装药爆破。平行眼距盲炮孔口不小于 0.3m，为确定平行炮眼 的方向允许从盲炮孔口起取出长度不超过 20cm 的填塞物； 用木制、竹制或其它不发生火星的材料制成的工具，轻轻地将炮眼内大 部分填塞物掏出，用聚能药包诱爆； 盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，将盲炮情况（盲炮数 目、炮眼方向、装药数量和起药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接 清楚，由下一班继续处理。 人工挖孔超过 10m 深，要采用机械通风，并必须有足够保证安全的支 护设施及常备的安全梯道。挖孔人员下孔前，应先用鼓风机将基坑下空气排 出更换；应经常检查基坑底的气体情况，可以采用吊笼鸟下放孔底停留 15 分钟, 经检查小鸟生态正常，方可下井作业；当 CO2 气体含量超过 0.3时， 应采取通风措施，对含量虽不超过规定，但作业