机场三桥梁钻孔灌注桩专项方案.doc

机场三路桥梁工程 灌注桩专项方案机场三路桥梁工程1#、2#、3#桥台（墩）钻孔灌注桩施工专项方案 二一六年十二月十四日第一章 工程概况一、概 述 机场三路桥梁位于南部新城-红花机场片区机场三路，桥梁跨响水河，相接于卡子门大街，桥梁位于地铁3号线大明路站-明发广场站区间附近。桥梁起终点桩号为K0+35.176-K0+66.216，总长31.04m。桥梁跨径为（7+12+7）m，桥梁总宽为22m。上部结构：采用（7+12+7）m现浇砼连接板梁，道路中心线处梁高82cm，人行道外侧边缘处梁高60cm，桥梁顶面设置双向2%横坡，板梁底面水平。下部结构：桥台采用桩柱式桥台，下部基础采用1.0 m的钻孔灌注桩，计10根。桥墩采用桩柱式桥墩，墩柱直径0.8m，桩基采用1.0 m的钻孔灌注桩，计10根，并设置0.8m（高）*0.6m（宽）桩基系梁。由于机场三路响水河桥距地铁3#线距离较近，应地铁管理部门要求，桥桩施工过程中禁止振动，需采用无噪声、无振动的桩机施工，现我部将采用2台GF350型轮胎式反循环工程钻机对桥梁1#、2#、3#台计15根桥桩进行成孔施工。第二章 施工进度计划及工期目标 一、工期目标和总控施工进度计划 1#、2#、3#台（墩）计15根桩，计划暂定在2017年3月14日开工至2017年4月30日完成。第三章 施工设备配置进场机械配备表一 序号设备名称型号单位数量功率进场时间1反循环工程钻机GF-350台2桩基开始前2反铲挖掘机CAT320C台1/土方开挖时3装载机ZL30台1开工前410m3装卸车/辆5/开工前5水枪（清车用）/支2/开工前6吊车QTZ35台1/开工前7电焊机BX-250台230开工前8对焊机UN1-100台1100kw开工前9切割机DE-32台22.2开工前10钢筋调直机GX-12台15.5kw开工前11钢筋弯曲机Gw-32台13kw开工前12水管200m开工前13潜水泵/个502.2KW开工前14污水泵/个502.2KW开工前15经纬仪J2台1开工前16全站仪/台1开工前17水准仪S3台3开工前18振动棒/根31.5KW开工前19照明30 KW开工前20发电机120KVA台1开工前第四章 施工方案1、施工准备（1）依据工程地质勘察报告和设计图纸，做好平面布置，安排好打桩施工流程，做好技术交底工作。打桩顺序示意图（2）现场安排GF-350型轮胎式反循环钻机2台，桩机安装完毕后，由项目部安全员会同公司安管处进行检查验收，合格后方可进行施工操作。 （3） 按设计要求，进行现场放线，定出角桩桩位，将每根灌注桩的桩位用钢筋标记。2、设计要求本工程根据设计要求，钻孔灌注桩为1000mm的钻孔灌注桩，桩底标高1#、2#桥墩-17m，1#墩顶标高12.029m, 2#墩顶标高12.042m， 3#台顶标高11.97m，桩底标高3#台-15.23m。（1）本工程设计下部结构为钻孔灌注桩，1000mm，L=26m，总计 15根桩，采用C30水下商品混凝土，充盈系数1.1，混凝土应超灌1.0m。（2）钻孔桩底沉渣厚度及有效桩长必须满足设计及规范要求。（3）灌注桩钢筋保护层均取50mm。（4）桩位偏差轴线和垂直线方向均不超过50mm，桩径偏差50mm，垂直度允许偏差1%。钢筋笼安装深度允许偏差100mm。 3、（1、2#、3#台）反循环钻孔灌注桩施工工艺：施工工艺流程：场地平整测量定位护筒埋设钻机对位复验桩点制备泥浆钻孔并投放泥浆护壁成孔至设计高程提钻清孔置换泥浆检查成孔质量钢筋笼隐检吊放钢筋笼下导管水下灌注砼控制桩顶标高养护成桩资料整理及报验主要工序施工方法及技术要求 （1）钻机就位 钻孔灌注桩基础施工前将场地用挖机整平，使机械能顺利进场就位，并使钻机在施工中保持稳定。采用全站仪定桩孔位置，并埋设孔位护桩，采用“十”字定位，随时校核桩位的坐标。 （2）泥浆制备 泥浆制备选用优质膨润土造浆，设置泥浆池，泥浆比重一般地层控制在1.2-1.3范围；泥浆比重在松散易坍地层控制在1.4-1.5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指定的位置。 （3）埋设护筒 孔口护筒采用4-8mm厚钢板制作，内径比桩径大200-400 mm，护筒长度根据设计要求和实际的地质条件确定，一般按1.5m-2m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30cm0cm，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cm控制，护筒竖向的倾斜度不大于。 （）成孔反循环钻机钻进成桩工艺，此种成孔方法有钻进速度快，不宜塌孔，成孔造价低，且仅产生少量泥浆等优点，施工过程中基本不涉及泥浆外排，施工结束后集中处理即可，此工法在经济效益、质量保证、施工进度等方面均有良好的保证。在钻进前应对各项准备工作包括用电线路、泥浆循环系统、场地平整条件进行检查，确认无误后进行钻机就位。就位时使转盘中心与桩位中心重合，再用水平尺调整好钻机的水平度。钻机就位后，应做到平整、稳固，确保施工时不发生倾斜、移位，回旋钻机回转转盘中心与桩位中心偏差不大于2cm，钻杆垂直度偏差小于0.5.反循环钻机钻进至设计标高成孔。转盘带动钻杆和钻头，由钻头转动切削孔内土层，夹带钻潭的泥浆经钻头、空心钻杆、胶管进入泥浆泵，再从泥浆泵排入泥浆池中，泥浆经沉淀后流向孔内，依次循环成孔。现场试验人员做好泥浆试验，并作好记录，根据施工情况及时调整泥浆性能。开始钻进时，进尺要适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚韧的泥浆护壁。然后采用与设计桩径相同的钻头继续钻进。在正常钻进施工中，现场人员应根据场地地质情况控制好进尺速度，以防止缩颈、塌孔等现象发生；在进质层如遇到软硬夹层，要控制转速及钻进速度，防止孔斜，确保桩的垂直度。当地层入岩时，由于临近地铁，严禁采用冲击钻施工成孔，应采用硬度较高的合金钻头直接打磨成孔。成孔后，应及时进行验孔。可用测绳下挂0.5kg重物测量检查孔深，核对无误后由监理工程师进行验收并形成书面文件。成孔时应捞取岩样，由现场技术人员、监理工程师、勘察技术人员、业主共同鉴认是否符合终孔条件。同时岩样保留编号以备检查。终孔后应进行冲孔和泥浆稀释，泥浆稀释应缓慢进行，严禁大容量加水，同时设专人负责打捞泥浆中的石渣。当泥浆性能和沉渣厚度满足规范要求后提钻，进行下一道工序。（5）钢筋笼制作安装：钢筋笼在固定加工场焊接成型，做到成型主筋直，箍筋圆，直观效果好。钢筋笼采取分段制作，利用钻机分段起吊、在孔口焊接的方法进行安装。本工程设计响水河桥灌注桩长26米，拟分3节制作安装。控制好钢筋保护层厚度。钻机起吊时，应避免吊钩直接吊在箍筋上。钢筋笼每节焊接完成后须经项目部质检员和监理认可。所有桩基的钢筋骨架全部在现场制作，设置钢筋加工场，钢筋的加工与拼装均在事先搭好的平台上进行。钢筋加工前，采取各种有效措施如把钢筋放在砂堆抽动等方法清除钢筋表面的锈迹、油漆皮等可能影响钢筋与混凝土粘接性能的杂物。对成盘钢筋和弯曲的钢筋均调直后再进行加工，保持钢筋平直、无局部弯曲。钢筋在焊接前先进行试焊，经检验合格后正式施焊。钢筋接头采用搭接电弧焊时，焊接长度为：单面焊10d，双面焊5d。除非有特殊情况或设计有明确要求，钢筋接头均采用双面焊。焊接前，把两钢筋搭接端部预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。受力钢筋的焊接接头设置在内力较小处，并错开布置。拼装时按设计图纸放大样，放样时考虑焊接变形和预留拱度。进行拼装焊接时，在需要焊接的位置用楔形卡卡住，防止电焊时局部变形，待所有焊点卡好后，先在焊缝两端点焊定位，然后进行焊缝施焊。施焊顺序由中到边对称地向两端进行，先焊钢筋骨架下部，后焊骨架上部，相邻的焊缝采用分区对称跳焊，顺方向一次焊成的方法。所有参与施焊焊工全部经过考试合格后持证上岗。（6）、钢筋骨架的运输钢筋笼采用吊机起吊、人工导向。在起吊和运输过程中选择适当的吊点和起吊方法，保持钢筋笼顺直，避免因起吊方法不当造成钢筋笼弯曲、散架。运至现场后的钢筋笼按顺序堆放在经过清理、整平的场地上，并在钢筋笼与地面间设置如加垫木等隔离层，保持钢筋笼表面清洁且不在施工现场受泥浆等杂物污染。（7）、吊放钢筋笼钢筋笼在加工场集中配料，在施工现场绑扎成型，分3节制作，错开接头。钻孔桩吊放钢筋笼用钻架进行。钢筋笼分段吊放、接长时，先将下段挂在孔口，再吊上第二段进行单面焊连接，逐段连接逐段下放，钢筋采用在箍筋上设预制砼垫块作保护层。吊入后校正中心位置及垂直度。（8）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，至浇筑砼的时间间隙较长，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，再从孔底沿着导管向外置换沉碴。清孔标准达到设计及规范要求后立即浇筑砼。（9）混凝土浇注：灌注混凝土（导管法）1）、材料要求采用C30砼泵送商品砼，每车砼必须附有出厂质量检测报告，运至现场时按规定频率取样试验，各项指标达到要求后，得到监理工程师认可后才能使用。水下砼应具有良好的流动性、粘聚性和保水性，坍落度宜为180mm220mm。 2）、首批砼的计算先灌入首批砼。首批砼的数量要经过计算，其容量应使首批灌注下去的砼能满足导管初次埋深（1m）的需要。储料斗最小容量可参照下图和下列公式计算。VV灌注首批砼所需数量（m3）； D桩孔直径（m）；h1桩孔砼面高度达到埋置深度h2时，导管内砼柱平衡导管外水（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=Hww/c；Hw井孔内水或泥浆的深度（m）；d导管内径（m）；c 砼拌合物的重度（取24KN/m3）w井孔内水或泥浆的重度（KN/m3），按清孔后要求（1.051.15），计算按1.15，h2导管初次埋深（m）（h2 1.0m）；h3桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m。导管d0.30 m、孔径D1.0 m、按桩长26m，0号桩、3 号桩桩顶标高（地面11.0）孔底最深标高-15.259；1号桩、2 号桩桩顶标高（地面11.0）孔底最深标高-17，取孔深28m。V= 1.2m33）、灌注砼采用导管法进行混凝土的灌注。导管为300mm的钢管，每节长2.5m或3m或4m，配12节长11.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用胶圈密封防水。混凝土灌注前，先检查导管，导管内径应一致，内壁光顺，有足够的密封性和坚固性，并以大于孔内水深1.3倍的压力进行水密承压试验，同时进行接头抗拉试验，严防导管漏水或接头不牢。开始灌注后,首先使导管处于桩孔中心,调节导管的沉入孔内深度,使导管底部距孔底约40cm，首批灌注混凝土其数量，按计算确定导管上口需用不少于1.5立方米的储料漏斗，并高出井口水面1米左右，保持足够的冲击力。导管底距孔底30cm左右，首批砼数量应能满足导管初次埋置深度大于等于1米。开始灌注时在漏斗底口处采用钢盖板作为隔水封门，待漏斗内砼储量能满足导管初埋深度后用钻架上的付卷扬机将隔水封门拆除。 在灌注过程中，始终把导管的埋置深度控制在4.0m左右，其最大偏差范围为2.06.0m，并经常探测混凝土面的高度，及时提升或拆除导管。在提升导管过程中，始终使导管处于桩孔中心，严防导管卡住钢筋笼，而影响混凝土灌注的正常施工。拆除导管时间严格控制在15min内。在灌注过程中，对每一根桩的混凝土均进行抽样检验，每根桩取样3组（每组三块试件，其中一组同条件养护），经监理工程师认可后编号标养，待其达到龄期时即进行混凝土抗压强度试验，试验结果作为工程质量的评定依据之一。混凝土灌注的施工保持连续不间断地进行，中途不停工，严格控制导管的拆除时间，避免过长时间的停机待料现象。在待料时间内，使导管处于上下运动状态，并保持导管的适当埋置深度，绝对不允许发生因混凝土初凝而导致的断桩事故。灌注结束时，对混凝土的灌入数量进行计算并与设计数量进行核对，以确定混凝土的灌注高度是否正确。为保证桩顶混凝土的质量，灌注结束后的桩基础顶面高程比设计高程多灌注1m，多余部分在接桩时凿除。整个施工过程，从钻孔到最后灌注完成，砼要力保连续。在机械、人员、材料等方面统筹安排的情况下，以最短的时间完成每一道工序，以防坍孔、堵管等问题的出现。（10） 桩孔回填：钻孔桩空灌部分采用废土回填措施，以确保桩顶质量和施工场地安全，以防人员、设备掉入孔中。质量保证措施：为使钻机安装平正，压进的首节护筒必须竖直。钻机开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线，下沉护筒过程中，利用护筒施工前拼接检查后预留十字线进行对接，利用线锤观察或测量仪器进行校核，以保证护筒垂直度。如发现偏移，应将护筒拔出，调整后重新压入钻进。同时在施工过程中随时校正偏差，以防中心位置、垂直度等偏差过大；并在下节开挖土方过程中，及时修正上节开挖、沉管过程中出现的偏差。必须保证护筒之间的焊接质量。预防斜孔措施用检孔器进行孔径倾斜度的检查。通过设置在护筒顶端的十字线，用线锤吊测判断孔位是否倾斜。通过目测护筒与钻孔中心的位置关系，判断是否发生斜孔。应对措施在施工中要严格按施工操作规程办事。对钻机要进行严格的检查，安置钻机前要夯实支撑点地基，钻机安平后要严格校对钻孔中心轴线。检查钢护筒垂直和连接护筒处焊接是否脱落和变形，并对出现的问题及时修复。对地质变化情况要做到心中有数，如缩孔或不规则扩孔主要出现在地层变化处。如发生上述现象，应及时调整进钻速度；并应上下扫孔，使钻机逐渐正位。5、施工注意事项(1)桩定位根据桥梁的轴线放线；(2)钻孔灌注桩桩位偏差不大于50mm,垂直度偏差不大于0.5%；(3)桩身纵向受力筋砼净保护层厚度为50mm；(4)钢筋笼分段制作,其钢筋头应采用焊接,桩的主筋焊接应错开1m左右,不要在同一平面上,钢筋笼主筋的底部宜稍向内弯曲,作为导向；(5)钢筋笼在制作、运输吊装过程中应采用有效措施防止钢筋笼变形；(6)灌注桩施工时的砼标号在水下灌注时应提主一级,并保证桩底沉渣不超过100mm.钻孔桩的浇注标高应比设计标高增加500mm,应将桩顶浮浆凿除清理干净,桩顶以上出露的钢筋长度应达到设计要求；(7)灌注桩应采用小应变法检测桩身完整性,检测数量100%,采用高应变动测法确定单桩极限承载力值，检测桩数为5根。 （8）在地面严禁堆载、限制大型施工机械的使用，地面施工超载不允许超过 20KPa。土方开挖建议采用小型机械，且土方随挖随清运；桩基材料吊机、混凝土运输车、混凝土浇筑泵车以及架梁机建议布设在响水河东侧；西侧路基回填建议采用小型夯机和压路机。 施工期间需根据地铁隧道和轨道进行的专项施工监控量测的数据收集。监控量测项目包括轨道的沉降、隧道的收敛、隧道的水平位移以及隧道渗漏、道床翻浆冒泥等巡视。同时做好信息化施工指导工作。 施工期间监控量测数据出现报警时，应及时分析原因和调整施工方案。施工期间盾构隧道出现小的渗漏时可在道路施工完成后进行注浆处理。 6、钻孔灌注桩的故障处理（1）坍孔发生坍孔现象时，根据不同情况采取不同的处理措施。坍孔不严重时，用良好均匀的土回填至坍孔位置以上，同时采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施，然后继续钻进。坍孔部位不深时，暂停钻进，采取深埋护筒的方法，必要时对护筒予以接长，然后将护筒周围的土夯实，重新钻进。（2）孔身倾斜、弯曲发生这种现象时，一般采取在孔的偏斜处吊住钻锥反复扫孔，以使钻孔正直。如倾斜、弯曲现象特别严重，则需对桩孔进行回填，重新钻进。（3）扩孔、缩孔缩孔一般是钻锥磨损过甚、焊接不及时造成的。发生缩孔时，吊住钻头在缩孔处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。7、钻孔桩质量控制（1）护筒埋设后，检查平面位置，控制平面偏差小于5cm，倾斜偏差小于1。（2）钻机支垫牢固，钻架垂直。（3）成孔后用探孔器检查孔径。（4）灌注砼前，再次检查沉淀厚度，若超标时，用泥浆泵和导管相连，循环清孔。（5）提升导管时保持位置居中，且不能过猛。（6）选择合理的砼水灰比(0.450.55)和骨料粒径与级配，砼粗骨料最大粒径宜控制在40mm，细骨料采用中粗砂，避免粗骨料粒径太大或细骨料粒径太小造成堵管。（7）施工中专人检查导管埋置深度及砼拌和质量。详见钻孔灌注桩施工工艺见工艺框图。8、桩身检测 待混凝土施工后，进行桩身完整性检测。 检测时按检测单位的指示合理配合和操作。9、桩基事故处理方案 出现钻头掉落孔底的处理方法 如不慎出现此情况，必须及时换浆，防止砂等沉淀埋钻。待潜水员用足够承载力的钢丝绳和锤连接后，使用350吨以上千斤顶进行起锤操作。千斤顶底部进行扩大处理，使受到的反作用力直接传到地面。 处理坍塌情况的方案 如发现孔内有局部坍塌或坍孔预兆，立即提出钻头，对所取出的样品进行分析，预测其部位。随后进行回填，回填的主要原料是粘土和块石，印填的高度必须比预测的标高高出2米。继续冲进，在经过坍塌部位时需反复回填和固壁。 出现斜孔的处理方案如出现斜孔的情况，且已经影响桩的质量，必须全部回填粘土和块石，直到钢护筒口。随后调整钻架的水平度和位置，并对地基进行有效的加固后，才能继续钻进。10、桩基质量控制 确保泥浆质量 每进尺0.5米必须对孔内的泥浆进行检测，特别是泥浆内的含砂量。在泥浆比重过大和过小的情况下，必须及时调整。 周期性检查和更换钢丝绳 正常施工24小时后，必须检查主钢缆，一发现异常必须立即更换。 周期性检查锤头情况 当进入岩石层后，每进尺1.0米，必须提出锤头。对其进行细致的检查，锤身如有裂缝必须进行修补。 合理控制冲程 不同层次必须采用不同的冲程，以提高钻孔的效率，减少设备机具的磨损。 合理控制进尺速度 为确保桩的垂直度，合理控制进尺速度，特别是在进入岩石之后，进尺速度过快容易导致出现斜孔、卡钻等现象。 及时和频繁掏渣及确认渣样 为保证能及时掌握孔底的实际情况，优化泥浆质量，提高钻孔效率，必须及时进行掏渣。对掏出的渣样进行合理的分析，判定其地质层次，调整不同的进尺速度和冲程。 桩身混凝土质量保证方法 浇灌桩身混凝土时必须坚持连续浇灌，每一斗之间的时间间隙不得超过10分钟。混凝土导管的埋深必须控制在26米之间，绝对不允许埋深过深造成无法提出导管的情况。初灌前，混凝土导管底部距离桩底不得大于40厘米。初灌后，应及时调整导管底到桩底的距离，防止桩底沉淀无法全部清除的现象。11、环保措施 环保目标：确保施工环境整洁、有序，合理安排废弃的泥浆，不对周边河流、村庄水系造成污染。 合理安排循环池和泥浆池及排放池的位置。 及时和频繁清理循环池、泥浆池、排放池内的沉淀物。对清理出的废弃的泥浆、渣进行合理安排、存储、运输、填弃。每天安排人员进行场地清理，将废弃的材料（如钢筋头、电焊头、小木板、木屑等）等)及时收集并集中堆放。第六章 质量保证措施1、制定明确的质量目标，任何工作都必须以此目标为出发点。2、建立健全岗位责任制制度。建立以项目经理为核心的质量管理体系，引进先进的管理方法和手段，根据各自岗位的不同分工负责，相互协作，形成紧密团结、务实高效的质量管理体系，建立工序质量报验程序和方法，使每一道工序的质量均处于控制下，为实现质量目标奠定基础。3、组织技术人员在开工前全面、详细地研究设计图纸，深入领会设计意图和技术要求，熟悉相关规范，明确施工技术要求和质量标准，以达到明确目的、规范施工、确保质量的目的。4、加强试验、测量技术力量，从一开始就把工作做好，不留隐患。对所有试验人员全部要求持证上岗，并不定期地组织测量、试验人员参加业务交流分组会议，以进一步提高业务水平。5、配备技术人员在施工现场指导施工，及时发现问题，及时解决。在混凝土拌和站和桩基施工现场安排专人负责协调，以保证施工的顺利进行。第七章 安全、文明措施一、安全施工措施1建立健全安全保证体系，开展日常性安全生产活动本项目实行企业项目部班组三级安全管理体系。各级第一责任人为安全责任人，由其挂帅成立三级安全生产领导小组。施工期间项目经理部配备安全技术人员负责安全生产，制定安全规则与条例，实施安全教育和安全检查工作。2开展安全生产标准化工地建设活动项目经理部将按照国家及当地关于开展安全生产标准化工地建设活动的各项要求，投入一定财力、人力，购置安全帽、安全带、灭火器等在施工现场周围道路交叉口处，设立警告与危险标志。（1）在堆料场要设置足够的消防设备，施工人员应熟知消防设备的性能和使用方法。（2）设备启动、停机必须按照规定程序进行。（3）堆料场的各种机电设备在运转前均需由相关工程操作人员进行详细检查，确认正常完好才能投入运转。（4）机组投入运转后，各部门、各工种都要随时监测各部位运转情况，不得擅自离岗。（5）机械临时修理，应在停机状态下进行，严禁在未熄火、未支撑牢固的情况下进行。3主要工程项目保证安全的主要技术措施（1）堆料场地与周围隔离，不允许非施工人员随意进出。（2）各种机械、车辆作业人员持证上岗。（3）认真学习并掌握相关的安全知识。（4）特殊工作人员必须穿工作服、戴口罩、手套、穿防护鞋。（5）机械操作人员应熟悉所操作机械、车辆的性能、保养及操作方法，运输前要认真检查，必须保持性能状况良好、装备齐全有效。（6）做好施工现场的安全用电工地电力干线采用非裸体电线架设，统