郁江桥墩钻孔桩基础施工方案.doc

郁江3#桥墩钻孔灌注桩分项施工方案一、工程概况郁江3#桥桩基础为钻孔灌注桩，2#-8#墩桩基础桩径1500mm,9#-15#墩桩基础桩径2000mm, 16#、17#、19#、20#墩桩基础桩径2500mm, 21#-24#墩桩基础桩径2000mm,设计桩基础混凝土为标号C25。二.施工工艺根据工程地质资料和设计要求，结合以往同类工程实际施工经验，钻孔采用正循环回旋钻孔钻机为主要成孔机械，钻孔与排渣同时进行，成孔速度较快，施工中设置泥浆池、泥浆槽、沉淀池、储浆池。钻孔灌注桩组织三班连续作业，人工配合机械施工。现就桩基钻孔、成孔绑扎钢筋、浇筑混凝土的施工方案和方法作叙述。硬化以及为钻孔灌注桩施工准备的其他有关的一切工作，精确测度（经监理工程师复测）桩位中心线及定位桩。1、埋设钢护筒护筒的规格：钢护筒钢板厚度=12mm，每节钢护筒长1.52m，上、中、下设加强箍，节与节用法兰联结，联接缝处垫弹性材料，必须不漏水。护筒内径比桩径大300mm左右。埋设方法与要求：在钢护筒采用人工挖埋的方法埋设，即挖除在桩位中心周围护筒四周0.51.0m范围内的土，安放护筒夯填粘性土至护筒顶0.5m以下。护筒底端埋置深度，对于粘性土应为1.01.5m，对于砂性碎石土不小于2.5m。护筒顶端高程，应高出地下水位1.02.0m，且高出地面0.3m。护筒入土深时，采用压重、振动、锤击或辅以筒内除土等方法沉入，护筒接头处，内部无突出物，且能耐拉、压。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差控制在50mm以内，护筒垂直线倾斜不大于1.0%。护筒埋设完成后，采用精密水准仪测量钢护筒顶面高程，并经监理工程师复测后，将护筒顶面高程记入有关原始记录表格。2、搭设钻孔工作平台、钻机就位搭设钻孔工作平台：钻孔工作平台在整平压实的地面上，在桩位两侧，距桩中线2米左右，横桥方向铺设两排大方木（2525600cm），每排两根大方木宽0.5米，既是钻孔平台又是钻孔横向移动轨道。搭设河边钻孔桩工作平台时，首先回填粘性土至原地并压实，然后接陆上工作平台搭设。在钻孔灌注桩施工全过程中均采取措施确保工作平台垂直沉降和水平位移不大于5mm。钻机就位：首先在工作平台上安装钻机底盘，并初步定位，底盘可以预先在平地上装好，用轮胎式起重机吊放到平台上就位调平，然后安装钻架、电动机以及起吊系统等，最后反复调整钻机底盘水平，并使吊点中心，钻锤中心和桩位中心位于同一铅垂线上，中心偏位不大于50mm。钻机就位后，经监理工程师复查无误后，将钻孔底盘固定牢固。钻机就位后，反复调整，仔细检查纠正，直到完全符合要求为止。3、泥浆制定与泥浆池设置泥浆的主要作用是护壁和通过泥浆循环将孔底钻渣带出孔外，因此，必须选用性能符合要求的粘性土（胶泥）或膨润土用清水彻底拌和成悬浮液，使在钻孔及灌注混凝土全过程中保持孔壁稳定不坍塌，泥浆的性能指标应符合部颁“公路工程国内招标技术文件范本”的相关技术规范。在钻孔的过程中，要随时检查泥浆的指标并进行调整，若泥浆达不到泥浆性能指标，则需加入适当的外加剂以改善泥浆性能。钻孔孔内泥浆的标高始终应高出孔外水位或地下水位1.01.5m。泥浆池的大小按桩径、桩长进行设置，储浆池和沉淀池用墙隔开，并加过滤网过滤后进入储浆池。泥浆性能指标钻孔地层情况泥浆性能指标相对密度粘度（s）含砂率（%）胶体率（%）失水率（ml/30min）泥皮厚（ml/30min）静切力（pa）酸碱度（ph）正循环一般地层1.051.2016221962521.02.5810易坍地层1.201.451928196152358104、钻孔工艺：将钻具和泥浆泵安装就位，再次检查吊蝇中心和桩位中心是否在同一铅垂线上，其偏差20mm，合格后开始钻孔，首先向孔内注入泥浆，采用低速进尺钻进，待钻头导向部分进入土层后，根据按不同的土层采用不同的冲击速度和进尺进度进行。钻孔工序必须注意以下几点：（1）桩的钻孔在距中心5m范围内所有灌注桩混凝土完成后24小时才能开始，以避免干扰临桩混凝土的凝固。（2）钻孔时，先按设计资料绘制钻孔地质剖面图，根据不同的土层选用适当的钻进速度和不同的泥浆指标。（3）钻孔作业分班连续进行，不得中断，提升或下放钻具时应防止钻头碰撞护筒、孔壁和钩刮护筒底部。（4）在钻进过程中，经常对钻孔泥浆进行试验，不合要求时，随即改正。（5）钻孔时及时随班认真填写钻孔记录，在土层变化处捞取渣样分析，判明土层以便与地质剖面图相核对。（6）钻孔过程中采取有效措施，防止钻孔上的零部件、铁杆、工具以及其它杂物掉入孔内，以防造成钻孔事故。（7）钻孔中故障处理：坍孔的表征，孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣显著增加，而不见进尺。坍孔预防和处理措施：a、发现异常后，及时控制进钻速度，选用较大比重，黏度胶体率的泥浆或投入黏土掺片、卵石，低锤冲击，使黏土膏片、卵石挤入孔壁起护壁作用；b、发生孔口坍孔时，立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻；c、孔内坍孔，判明坍孔部位，回填砂和黏土（或砂砾和黄土）的混合物到坍孔处上1-2m，如坍孔严重时，全部回填，待回填物沉积密实后，再行钻进钻孔偏斜，多为遇到较大的弧石、探头石或岩面倾斜处，钻进时应吊着钻杆控制进尺，低速钻进反复拉孔或回填片石、卵石冲平后再钻，偏斜严重时，可回填砂黏土到偏斜处，等沉积密实后再钻进，必要时在偏斜处设置少量炸药爆破，然后回填砂土混合料到偏斜处上1m以上重新冲钻。5、清孔（1）钻孔达到设计图纸规定深度后终孔，停止进尺，且成孔质量符合图纸要求并经监理工程师复测批准后即可进行清孔，钻孔桩清孔采用换浆法清孔。（2）清孔时将钻具稍向上提升10-20cm，空转，并保持泥浆正常循环以中速压入比重为1.03-1.10的较纯泥浆，把孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出，使清孔后孔内泥浆的含砂率降到2%以下，黏度为17-20S，相对密度为1.03-1.10，且孔底沉淀土渣厚度不大于设计规定值，根据钻孔直经和深度，换浆时间约为4-8h，直径1.5m，深度大于55m的孔需8h。在清孔排渣时，必须保持孔内水头，防止坍孔。正循环采用优质泥浆置换孔底钻渣及泥砂等经监理工程师复测认可，即可停止清孔。（3）清孔过程中应始终保持孔内水位高于地下水位或孔外水位1.5-2.0m以上。（4）清孔结束，对孔径，孔形和倾斜，应采用专用仪器测定，特殊情况下，采用外径等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm（但不得大于钻头直径），长度为4D-6D的钢筋笼检孔器（孔规），吊入钻孔内检测，若检孔器在孔内从上到孔底顺利通过，则孔径、孔形符合要求，倾斜度亦可测量，当检孔器在孔底时（应吊悬空），测得吊蝇的斜度即为钻孔的倾斜度。检测时，必须有监理工程师在场的情况下进行，检查合格后进行下道工序的施工。（5）如经检查发现缺陷，如中心线不符，垂直度超限，直径减小等应重新对中进行扫孔。6、钢筋骨架制作吊装和导管的拼装吊装（1）钻孔灌注桩的钢筋骨架，事先在钢筋制作场配成型，运至现场，焊接制作成型。在制作时，保持钢筋骨架不变形，焊接缝饱满，焊接长度不小于10d（单面焊），同一断面内接头面积不超过50%，钢筋骨架焊接质量经监理工程师复查合格后方可放入孔内。（2）桩的钢筋骨架，在混凝土灌注之前分节焊装调整、对中吊放到孔内。如果混凝土不能在钢筋骨架放入之后马上灌注，则钢筋骨架应从孔内移出，在钢筋骨架重新放入之前，应对钻孔的完整性，包括孔底沉淀物，重新进行检查。（3）钢筋骨架应有强劲的内撑架，防止在吊装入孔时变形，在顶面应采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升，支撑系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。（4）钢筋骨架上应事先安放混凝土保护层垫块，这些垫块以等距离固定在钢筋骨架的加强筋上，其沿桩长的间距为2m，横向圆周围不少于4块。钢筋骨架底面高程允许偏差为50mm。（5）钢筋骨架定位后，立即吊放导管。导管事先经过试拼和水密承压接头抗拉等试验，合格后交付使用。导管内径为300mm,直径1.5m钻孔桩导管内径为350mm，每节长度为180-200cm，最下面一节导管长度不小于5m；导管整体拼装后，由下向上用油漆标注尺寸，以便计算导管的总长度和精确计算导管在混凝土中的埋置深度，下放导管时，应使导管尽时位于孔的中心部位垂直下沉，防止导管碰撞钢筋骨架。导管底端距孔底距离约30cm,导管总长和浇筑平台的标高经计算确定，导管的提升和下降可用钻机上副卷扬机进行起吊。导管吊装定位后立即吊装储料斗，储料斗的提升用钻机上主卷扬机。储料斗的大小应考虑浇注各种类型灌注桩砼首批砼能确保导管埋深1.0m以上。7、灌注混凝土A、灌注水下混凝土（1）灌注水下混凝土前，检测孔底泥浆沉淀层厚度，如大于规范和图纸规定，则应再次清孔直到符合要求。（2）混凝土拌和物运到灌注地点，应检查其均匀性和坍落度，如不符合技术规范的要求，则应进行第二次拌和，二次拌和仍达不到要求的，坚决不使用。（3）孔身及孔底得到监理工程师认可，钢筋骨架安放后，根据标准确定首罐的方量并立即开始灌注混凝土，以后连续进行，不得中断，首批混凝土灌注后，立即用特制的测外向锤，准确测量导管在混凝土中的埋深，埋深应在1.0m以上即首灌时储料斗的容量应大于2.5m3以上，首灌时为使混凝土混合物能迅速自动溜进溜槽，再流入漏斗，储料斗底部常做成斜坡，出口设闸门（储料斗底宜采用剪球法或提球法），活动溜槽设在储料斗出口下方，溜槽下接漏斗。在整个灌注过程中，导管出料口伸入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。应经常测量孔内砼面的高程并及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以严密的监视，导管应在无水的状态下填充。（4）灌注的桩顶标高比设计高出1.0m，以保证混凝土质量，多余部分应在接桩前凿除，桩头应无松散层。（5）灌注混凝土时，溢出的泥浆应引流至适当地点集中处理，以防止污染或堵塞河道和交通。（6）除图纸另有规定外，地面或最低冲刷线以下部分护筒应在灌注混凝土后拔除，水中桩的外护筒在完成动测后拔除。（7）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。（8）为防止钢筋骨架上浮，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。（9）质量检验1）混凝土质量的检查和验收，应符合技术规范410.18小节的规定，每根钻孔灌注桩至少制取试件2组，桩长20m以上者至少制作3组，桩径大，浇筑时间长时的，至少制取4组，每组试件由3个150mm150mm150mm立方体组成，制取混凝土试件应在监理工程师的监督下完成。2）灌注桩成桩并达到一定强度后，破除桩头，用无破损法进行检测。3）如果监理工程师对桩身混凝土整体检验有异议。采用钻取芯样3%-5%的桩（同时不小于两根）进行检测，以检验桩内的混凝土质量。检验结果若不合格，则应视为废桩，处理后重新钻桩。钻芯检验应在监理工程师指导下进行。4）当监理工程师对每一根成桩平面位置的复查，试验结果及施工记录以书面形式认可后，安排后续工作。B、灌筑混凝土从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小（每分钟小于6mm）时，可认为是干桩，可采用在空气中灌筑筑混凝土桩的办法。除按一般混凝土灌筑有关规定办理外，还应注意以下事项：混凝土坍落度，宜为7-9cm。如用导管灌筑混凝土可在导管中自由坠落，导管应对准孔中心，开始灌筑时孔底积水不宜超过5cm，灌筑速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁压力尽快地大于渗水压力。桩顶或系梁底部2m以下灌筑的混凝土，可依靠自由坠落捣实，不再用人工捣实。在此线以下的混凝土灌筑也应用捣实器捣实。孔内混凝土应尽可能一次连续灌注完毕，若施工接缝不可避免时，应按一般混凝土施工浇筑施工缝的规定进行凿毛办理。并一律设置上下层的锚固钢筋。锚固钢筋的截面积应根据施工缝位置验算，无资料时可按桩截面积的1%配筋。施工接缝处若设有钢筋骨架，则骨架钢筋截面积可扣除，若骨架截面积超过桩截面积的1%，则可不设锚固钢筋。灌筑桩如为摩擦桩，且土质较好，逐步拆除支护不会引起孔壁坍塌时，除准备作为桩身截面一部分的支撑外，可以灌筑过程中不断由下至上拆除支护。可按土质情况，支护类型及有无变形、混凝土速度等因素决定拆除支护的速度和间距。一般与孔壁不支护部分超前开挖悬空净距相适应。倘混凝土护壁空隙间设有短木支撑，也应拆除。应尽量减少灌筑混凝土与拆除支护间的干扰，以利加快灌筑混凝土速度。拆除支护时，不可使钢筋骨架移动、变位。当孔底渗入的地下水上升速度较大时（每分钟上升速度6mm），应作为有水桩，和导管法在水中灌注混凝土。灌筑混凝土之前，孔内的水位应灌到与孔外自然地下水位同样高，使孔内外水压平衡。须将孔壁支护在灌水之前拆除，必须谨慎工作，拆除时动作要轻，避免冲撞孔壁，边拆边灌水，最后灌的水位要高于孔外地下水位1.5-2.0m，防止孔壁坍塌。C、混凝土的振捣：除少量塑性混凝土可用人工捣实外，一般采用振动器振实。用振动器振捣时，应符合下列规定。A、使用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持5cm-10cm的距离；插入下层混凝土5cm-10cm；每一处振动完毕后应边振动连徐徐提出振动棒；应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他埋件。B、表面振动器的移位间距，应使振动器平板能覆盖已振实部分10cm左右为宜。C、附着式振动器的布置距离，应根据构造形状及振动器性能等情况通过试验确定。D、对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。密实是混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面呈平坦、泛浆。8、混凝土的养护一般塑性混凝土浇筑完成后，应在收浆后尽快覆盖和洒水养护。对干硬性混凝土、炎热天气浇筑的混凝土以及大面积裸露的混凝土，应在浇筑完成后立即加设棚罩，待收浆后再覆盖和洒水养生，混凝土面有模板覆盖时，应在养护期间经常使模板保持湿润。当气温低于5。C时，应覆盖保温，不得向混凝土面上洒水。混凝土养护用水的要求与拌和用水相同。混凝土的洒水养护时间，一般7d，可根据气温、湿度、水泥品种和掺入外加剂等情况酌情延长或缩短。在混凝土养护7d后可以做超声波检测，合格后方可进行下一道工序施工。三、质量检验频率：根据2004年9月4日交通部颁发公路工程质量检验评定标准 1、钻孔灌注桩1.1 基本要求1）桩身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。2）成孔后必须清孔，测量孔径、孔深、孔位和沉淀层厚度，确认满足设计或施工技术规范要求后，方可灌注水下混凝土。3）水下混凝土应连续灌注，严禁有夹层和断桩。4）嵌入承台的锚固钢筋长度不得低于设计规范规定的最小锚固长度要求。5）应选择有代表性的桩用无破损法进行检测，重要工程或重要部位的桩宜逐根进行检测。设计有规定或对桩的质量有怀疑时，应采取钻取芯样法对桩进行检测。6）凿除桩头预留混凝土后，桩顶应无残余的松散混凝土。1.2 实测项目见表5.3.2。表5.3.2 钻孔灌注桩实测项目项 次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权 值1混凝土强度(MPa)在合格标准内按附录D检查32桩位(mm)群桩100全站仪或经纬仪：每桩检查2排架桩允许50极值1003孔深(m)不小于设计测绳量：每桩测量34孔径(mm)不小于设计探孔器：每桩测量35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：每桩检查l6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规定7钢筋骨架底面高程(mm)50水准仪：测每桩骨架顶面高程后反算11.3 外观鉴定1）桩的质量有缺陷，但经设计单位确认仍可用时，应减3分。2）桩顶面应平整，桩柱连接处应平顺且无局部修补。不符合要求时减1-3分。2、钢筋加工及安装 2.1 基本要求1）钢筋、机械连接器、焊条等的品种、规格和技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求。2）冷拉钢筋的机械性能必须符合规范要求，钢筋平直，表面不应有裂皮和油污。3）受力钢筋同一截面的接头数量、搭接长度、焊接和机械接头质量应符合施工技术规范要求。4）钢筋安装时，必须保证设计要求的钢筋根数。5）受力钢筋应平直，表面不得有裂纹及其他损伤。2.2 实测项目见表5.2.1-1至表5.2.1-3。表5.2.1-1 钢筋安装实测项目项 次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权 值1受力钢筋间距(mm)两排以上排距5尺量：每构件检查2个断面3同排梁、板、拱肋10基础、锚碇、墩台、柱20灌注桩202箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)10尺量：每构件检查5-10个间距2