某桩基工程安全专项施工方案（.docx

目 录1 编制依据41.1编制依据41.2编制目的41.3编制原则41.4编制范围52 工程概况52.1 项目简介52.2 自然条件72.3.1 气象72.3.2 地形地貌72.3.3 水文地质条件72.3 项目规模和数量73 施工计划73.1施工进度计划73.2材料与设备计划83.2.1 材料投入83.2.2 机械设备和仪器投入84 施工方案94.1 总体施工方案94.2 总体施工部署94.3 钻孔桩施工工艺流程104.4 钻孔桩施工准备104.4.1 生产场地、设施、机械及材料准备104.4.2 施工便道填筑114.4.3 施工供电、供水114.5 测量控制114.6钢护筒施工124.6.1钢护筒结构124.6.2 钢护筒制作124.6.3 钢护筒入土深度及顶标高确定124.6.4振动锤选型124.6.5 钢护筒吊装134.6.6钢护筒施沉134.7钻孔灌注桩成孔134.7.1钻机选型134.7.2泥浆制备与循环144.7.3钻机就位、整平154.7.4钻机调试154.7.5 钻进成孔154.7.6终孔164.7.7清孔164.7.8 检孔164.7.9 常见钻孔灌注桩事故预防及处理措施174.8 钢筋笼施工194.8.1 钢筋笼制作194.8.2 钢筋笼运输214.8.3 钢筋笼安装214.8.4 钢筋笼制作和安装精度224.9 水下混凝土浇注施工234.9.1 概述234.9.2 导管安装234.9.3二次清孔244.9.4 混凝土浇注设备准备244.9.5水下混凝土浇筑244.10钻孔桩成桩质量检测285危险源识别与作业风险评估296 施工安全保证措施296.1组织保障296.2技术措施296.3.1 安全综合保证措施296.3.2 安全管理制度保证306.3.3 施工现场安全措施306.3应急预案326.4监测监控327 劳动力计划321 编制依据1.1编制依据1、大连至旅顺中部通道工程 施工图设计(大连市市政设计研究院有限责任公司 2014年9月）。2、国家和交通部现行有关标准、规范、规程、办法等，主要有：（1）中华人民共和国安全生产法；（2）中华人民共和国建筑法；（3）公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）（4）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2012）（5）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2012）（6）公路工程施工安全技术规程（JTGF90-2015）（7）工程技术管理办法（8）公路工程水泥及水泥混凝土试验规程（JTG E30-2005）（9）安全生产许可条例（国务院令397号）3、项目部相关部门批准的相关文件。1.2编制目的安全、高效地指导墩身施工，同时达到预防施工过程中安全事故的发生，保障作业施工人员的人身、项目部设备、财产安全。1.3编制原则(1)安全第一、预防为主、综合治理的原则始终按照技术可靠、措施得力、施工顺序安排合理、确保安全的原则确定施工方案。重点是高空作业、焊接作业、起重作业等的施工安全。工程开工前做到安全保证措施首先落实到位，在确保万无一失的前提下组织施工。当安全、质量、进度发生冲突时，必须优先考虑和解决安全生产方面的问题。(2)坚持国家法律法规和行业标准、技术规范的原则，贯彻执行桥涵施工规范、安全技术规程，执行上级主管部门对本工程建设的各项要求，采取现代化的管理手段和管理模式，优化各项资源配置，以适应施工组织需要。(3)响应并严格遵守本项目招标文件的要求，力求采用先进可靠的工艺、材料、设备，达到技术先进、经济合理、低碳环保、切实可行、安全可靠。(4)安思危、预防为主。 对重大安全隐患进行评估、治理，坚持预防与应急相结合，常态与非常态相结合，做好应对突发事件的各项准备工作。(5)统一领导、分级负责， 在项目部领导小组统一领导下，健全分类管理、分级负责的管理体制，落实行政领导责任制，切实履行项目部的管理、监督、协调、服务职能，充分发挥管理机构的作用。1.4编制范围本方案编制范围为前黄线立交和花红沟立交桥梁桩基施工。2 工程概况2.1 项目简介大连至旅顺中部通道工程位于大连市西部区域，东西走向，横穿甘井子区、高新园区、旅顺口区。本项目工程起点红凌路与金柳路交叉口，沿金柳路，在金宝山纪念堂向西，经棠刘路、花红沟、前黄线，向西南至风釆路，沿风釆路至大石洞村北，折向西南方向，经龙王塘水库北侧、英歌石片区南端、并沿旅顺中路，至终点姜水路，路线全长24.97km，其中，隧道8座7.42km，桥梁22座4.50km，道路13.05km，节点互通8处。大连至旅顺中部通道工程地理位置见图2.1-1。图2.1-1 大连至旅顺中部通道工程地理位置图本标段为大连至旅顺中部通道工程第5标段，起始桩号为北线NK9+948.147NK13+361.254 ，全长3413.107m；南线SK9+970.363SK13+346.575，全长3376.212m。路线起点东接4号隧道出口，横穿前黄线公路，终点为6号隧道出口处。项目基本情况见表2.1-1。表0.1-1 基本情况一览表序号项目内容1工程名称大连至旅顺中部通道工程第5标段2工程地址大连市甘井子区3公路等级城市主干路4分布地域国内5工程承包模式施工总承包6工程内容路基、桥涵、隧道施工7业主大连市大连至旅顺中部通道工程项目管理办公室8勘察设计单位大连市市政设计研究院有限责任公司9监理单位沈阳公路工程监理有限责任公司10合同金额20401.688536万元11建设工期14个月12保修期5年2.2 自然条件2.3.1 气象根据国际建筑气象参数标准提供的大连气象资料（19511980）：本区域年平均温度10.20C。年平均总降水量658.7mm，一日最大降水量171.1mm。全年平均风速5.2m/s, 30年一遇最大风速31.0m/s,全年最多风向N,频率15%。2.3.2 地形地貌该区域为辽东丘陵山地的一部分，总体呈北东南西走向，海拔多在150300m之间，山间沟壑发育。山体地势陡峭，地势起伏大，少数山顶岩石裸露，缓坡地带多被坡积物覆盖，植被很发育。拟建隧道总体由东向西沿山脊走向，最大高程204.00m，最低高程139.03m，山体陡峭，山顶呈锥形。2.3.3 水文地质条件该区域为湿润和半湿润地区。地表径流主要来源于降水。受地形、地貌和下部土质及植被因素的影响，故在地区分布及时空变化上都存在差异。2.3 项目规模和数量大连至旅顺中部通道工程位于大连市西部区域，东西走向，横穿甘井子区、高新园区、旅顺口区。本标段为第五标段，路线起讫桩号分别为NK9+948.147NK13+361.254(SK9+970.363SK13+346.575)，路线全长3.386km。花红沟立交本桥梁有1.8m桩基6根，2.0m桩基2根，均为桩长为20m的嵌岩桩。桩基长度为预估值，待地勘报告补充后，给出桩基的实际长度值。前黄线立交桥梁桩基1.5m桩基11根，2.0m桩基24根，2.2m桩基8根，2.5m桩基8根，总计51根。桩长均为假定，待地勘报告补充后，再提供桩基的实际长度值。3 施工计划3.1施工进度计划计划工期：4个月。计划开工日期：暂定2016年9月20日，具体开工日期以征地拆迁工作完成时间和天气条件调整。3.2材料与设备计划3.2.1 材料投入钻孔灌注桩主要材料计划见表3.2-1。 钻孔灌注桩主要材料计划表 表3.2-1序号材料名称规 格单位数 量备 注1钢护筒（Q235C）1700104000mmkg1846111根前黄线立交桥台桩基22000104000mm118476根花红沟立交桥台桩基32200104000mm5646926根42400104000mm189558根52700104000mm213248根6钢筋HPB300 10Kg30576.3前黄线和花红沟总数量7HRB400 165775.68HRB400 2526995.89HRB400 28191207.510HRB400 32141230.411声测管573mmkg20482.812混凝土C30水下混凝土m4236.7前黄线和花红沟总数量备注：以上结构用材数量均为施工图设计数量，未计损耗。3.2.2 机械设备和仪器投入钻孔灌注桩施工主要机械设备配置计划见表3.2-2。 钻孔灌注桩施工主要机械设备计划表 表3.2-2序号设备类型设备名称型号单位数量备注1钻孔设备冲击钻机CK2500套9钻进成孔2起重设备履带吊50t台1钻机安装、移位、设备材料转运、吊装等3汽车吊QY-25A台24护筒施沉设备振动锤DZ90A台1钻陆上钢护筒施沉6钢筋加工设备钢筋截断机台1钢筋笼加工制作7钢筋弯曲机台18钢筋镦粗设备套29加工机具电焊机BX1-500-2台16焊接、气割作业10气割设备套1611试验设备试验仪器泥浆检测仪等套4泥浆检测、砼质量控制12测量仪器全站仪中伟ZTS602LR台2平面定位13水准仪苏光DSZ2台2标高、钻机水平控制14车辆挖掘机辆1便道填筑、钻渣清理等15装载机ZL-50辆2材料转运、场地清理等16平板车15t辆2钢筋笼、钻机等转运17混凝土拌和设备及罐车搅拌站275m3/h台2混凝土生产、运输18罐车6m3辆619砼灌注设备拖泵或泵车台2混凝土灌注20混凝土导管32510mm套321中心集料斗9m个122电力配套设施箱式变电站630KVA台1施工供电23柴油发电机组400KW台1备用电源4 施工方案4.1 总体施工方案根据地质水文条件及墩位位置，前黄线立交和花红沟立交钻孔桩基础施工全部为陆上钻孔桩施工，陆上钻孔桩采用填筑施工便道，桥墩桩位区域用山皮土回填压实后直接安放钻机进行桩基施工。4.2 总体施工部署根据总体施工顺序和工期安排，结合上部现浇箱梁施工的顺序，拟定由9台钻机进行钻孔桩施工。桥墩钻孔施工顺序安排原则：根据设计要求和基于钻孔安全考虑，相邻两根桩基不得同时成孔或灌注混凝土；相邻桩位灌注混凝土后，强度达到5Mpa以上才能开孔，以免扰动孔壁，发生串孔、断桩事故。因此根据以上原则结合平台大小，单个墩台内只设一台钻机进行钻孔作业。4.3 钻孔桩施工工艺流程钻孔桩施工工艺流程见图4.3-1。图4.2-1 钻孔桩施工工艺流程图4.4 钻孔桩施工准备4.4.1 生产场地、设施、机械及材料准备钻孔施工前，需要作好以下工作：1）搅拌站系统的建设和试运行。2）钻孔桩钢筋笼生产区的布置和建设（主要包括龙门吊和钢筋笼胎架）。3）生产场地、施工场地、进出场道路的规划与处理。4）施工机械设备、车辆的维修调试。5）钢筋、水泥、砂石料等原材料的进场、抽检试验等。4.4.2 施工便道填筑为满足陆上钻孔桩施工的需要，拟沿线路左侧自桥墩范围内填筑施工便道，再在每排桥墩处填筑垂直于主线施工便道的支便道。根据桥轴线与左右墩台的位置关系，由测量人员放样出施工便道填筑位置。施工便道宽度57m，满足车辆避让和错车的需要。同时在前黄线立交11#和12#桥墩附近，各填筑一条施工便道与桥梁现前黄线相接的连接线，方便施工车辆及材料的进出场，减少便道上机械设备、车辆相互干扰的影响。施工便道采用山皮石、建筑废渣、砂卵石等材料填筑（前黄线立交3#桥墩至8#桥墩之间厚度按100cm控制，其余段厚度按50cm控制），挖掘机整平，装载机反复碾压而成。施工便道填筑完成后，采用山皮土等材料回填、压实桥墩区域形成土筑平台进行钻孔灌注桩施工。因前黄线立交3#桥墩至8#桥墩处于低洼积水地带，在施工便道填筑前，采用挖掘机等设备开挖矩形排水沟（截面尺寸100100cm），排水沟沿箱梁边线投影线通长布置，沟内积水采用水泵抽至线路左侧的自然沟渠排放。施工便道使用期间，需要经常性维护。4.4.3 施工供电、供水1）桩基施工用电采用电网供电方式。2）以1台400KW（型号为KH-400GF）柴油发电机组作为钻孔桩施工应急备用电源。3）施工用水和生活用水采用深井水。4.5 测量控制1）施工前，测量仪器需经具备相应资质的检测单位进行检测和标定。2）施工前对业主提供的控制网进行同等级复测。3）加强施工过程中的测量检查和复核，按规定时间要求对控制网进行复测。4）钻孔桩施工测量控制：钻孔桩的施工测量主要包括桩位放样、钢护筒下沉定位测量，钻机的定位，孔底高程及成孔倾斜度的测定，封孔测量等。平面定位采用全站仪极坐标法，高程放样采用精密水准仪几何水准法。钢护筒采用开挖导向坑进行施沉。钢护筒施沉到位后，进行钢护筒平面位置的测量。在钢护筒顶口均匀测量3点，利用三点共圆的原理反算出钢护筒中心位置，再与设计桩位坐标进行比较，确定桩位的平面偏位。在钻孔平台上放样出每根钻孔桩的纵横轴线，并引测到钢护筒上，作为钻机下钻中心。同时测量并标示出钢护筒顶标高，作为成桩作业全过程的高程控制起算点 。4.6钢护筒施工4.6.1钢护筒结构根据已有钻孔地质水文资料、采用的钻孔施工工艺以及施工图设计要求，钢护筒平均长度取4m，钢护筒内径比桩径大20cm，钢护筒采用10mm钢板在工厂加工卷制而成。为防止钢护筒在运输过程中出现失圆，在钢护筒的上、下口和中间位置用钢管或角钢焊接“十”字形支撑。4.6.2 钢护筒制作钢护筒采用钢板卷制拼焊而成，钢材材质为Q235C。选择专业加工场制作，汽车运至施工现场。4.6.3 钢护筒入土深度及顶标高确定根据现场施工条件及地下水位较高的实际情况，结合本单位在鸭绿江大桥等项目中的桩基施工经验及桥涵施工规范的要求，陆上钢护筒平均入土埋深取3.5m，另外考虑钢护筒高于周围土体0.5m，即陆上钢护筒平均长度取4m。4.6.4振动锤选型按激振力P大于土的动摩阻力R减去护筒和振动锤自重G进行选择，经计算并结合钢护筒施工设备情况，钢护筒施沉选用DZ90A型振动锤，振动锤性能参数见表4.6-1。 振动锤性能参数表 表4.6-1参数单位DZ90A电机功率kw90偏心轴转速r/min960偏心力矩KNm400激震力KN500允许加压力KN200允许拔桩力KN308质量Kg6180电源KVA200外形尺寸mm1320166023504.6.5 钢护筒吊装 为保证钢护筒吊装施工时不变形，采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力。起吊时顶端吊点采用两点吊装，根部吊点采用1点吊装。先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点迅速起吊到90度后，解除根部吊点使其垂直。4.6.6钢护筒施沉桥墩的钻孔平台、辅助平台钢管桩选用50t履带吊配合DZ90A振动锤进行施沉。钢护筒的下沉采用实测定位：根据测量放样出的桩中心点位和钢护筒直径，先在桩位处人工开挖钢护筒下沉导向基坑，复核其中心位置后再安装、施沉钢护筒。钢护筒下沉完毕后测量人员及时测量出钢护筒偏位情况，并在护筒顶口放出桩位纵横中心线及钢护筒顶标高。同一承台内的钢护筒下沉完毕后，进行泥浆连通管的焊接或开挖泥浆槽等。4.7钻孔灌注桩成孔4.7.1钻机选型根据钻孔桩桩径、桩长及地质条件，结合前期试桩施工经验，选用CK2000冲击钻机配备泥浆净化器等配套机具进行钻孔桩成孔作业。根据施工总进度要求及桥梁上部现浇箱梁施工工期安排，共布置9台钻机同时进行施工，钻机性能参数见表4.7-1。钻机主要配套机具见表4.7-2。 钻机主要性能参数表 表4.7-1钻机型号CK2500最大钻孔直径（cm）150250最大钻孔深度（m）80大卷提升力（T）8循环方式正循环钻机重量（t）10总功率（KW）77单台钻机主要配套机具表 表2.6-2序号设备名称单位数量1交流电焊机台12空压机台13钻头个14配套钢丝绳m1005泥浆泵台26泥浆净化器台17泥浆测试仪套18钻机抄平水准仪台19混凝土灌注钢导管套引桥共配置3套4.7.2泥浆制备与循环护壁泥浆在钻孔中非常重要，尤其是本工程钻孔桩穿越土层为砂层、卵石层、强风化岩石层、中风化岩石层，其造浆性能差，泥浆控制显得尤为重要。钻孔施工采用优质泥浆护壁。正式开钻之前，试验室进行泥浆配合比试配和验证，确定施工中采用的泥浆配合比，各阶段泥浆性能指标见表4.7-3。各阶段泥浆性能指标表 表4.7-3性 质阶 段试验方法新制泥浆循环泥浆清孔泥浆容重（g/cm3）1.041.21.061006型泥浆比重秤粘度（s）263525282224粘度计含砂率（）0.340.3含砂量测定仪PH值101291089试纸失水量（ml/30min）101810失水量仪泥皮厚（）121卡尺胶体率（）10096100量筒1）泥浆循环系统主要由造浆池、存浆池、泥浆净化器及沉渣池组成。2）陆上钻孔桩泥浆循环系统采用现场开挖围筑，水上钻孔桩泥浆循环系统则以现场制作的泥浆箱为造浆池，存浆池考虑利用附近的钢护筒代替。3）泥浆经泥浆净化器处理后，使直径在0.075mm及以上的土颗粒筛分离出来，处理后的泥浆通过泥浆管泵流入钻孔桩钢护筒内进行循环。4）孔内由混凝土置换出来的泥浆经泥浆泵泵入其它待钻钢护筒回收利用，对于混凝土浇至桩顶以上部分含有水泥浆的废浆不能回收再利用。4.7.3钻机就位、整平1）钻机通过吊车安装，滚筒横移辅助就位。2）钻机钻头、钢丝绳中心与桩位中心位置偏差不得大于2cm。3）随时用2m水平尺观察钻孔平台的沉降位移情况，发现问题及时反馈给相关部门和人员处理。4）钻进过程中钻进时间超过4小时和怀疑钻机有歪斜时均要进行钻机中心位置的检测，防止钻机中心偏位超过允许偏差。4.7.4钻机调试钻机就位后,要对钻机进行调整，以保证钻架吊点中心与孔位中心在同一铅垂线上，开动卷扬机，检查卷扬机及导向滑轮系统是否正常。4.7.5 钻进成孔引桥钻孔桩采用冲锤冲击成孔，泥浆正循环除渣，气举反循环清孔施工工艺。 1）钻孔作业应分班连续进行，认真填写施工记录，开孔及整个钻进过程中，孔内水位要求保持1.5m2.0m水头高度，并低于护筒顶面0.3m以防溢出泥浆，掏渣后应及时补水。每钻进2m和在地层变化处均应捞取渣样，以便与勘察设计时的地质剖面图进行核对，同时也为泥浆、钻锤及钻进速度的选择提供更为直接的资料。 2）在钻孔施工过程中，冲程要根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或漂石之类的土层中宜采用大冲程(45m)，最大冲程不得超过6m，防止卡钻，冲坏孔壁或使孔壁不圆。如孔内岩层表面不平整，应先投入粘土、小片石，将表面垫平，再进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故。 3）钢丝绳的长度要均匀地松放，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3cm5cm。为正确提升钻锤的冲程，在钢丝绳上采用油漆做出长度标志，防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架、钢丝绳及钻孔平台承受过大的冲击荷载；松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳缠绕发生事故。4）采取泥浆正循环除渣，通过粘土造浆悬浮岩屑，再将钻渣循环至孔口，采用筛网将泥浆中的岩屑除去。5）在掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程，以免卡钻。4.7.6终孔钻头钻至设计桩底标高以下0.05m，且全截面进入中风化岩层的深度不小于2.5D（D为设计桩径），沉渣厚度不大于5cm后，停止钻孔，捞取渣样，经监理工程师认可后方可进行下步操作。4.7.7清孔清孔分两次进行,以第一次清孔(气举清孔)为主,第二次清孔(混凝土浇注导管清孔)为辅。终孔后，将钻头及钻机移至下一个孔位，然后下放混凝土导管，插入内风管进行第一次清孔，清孔过程中同时向孔内补清水置换孔内泥浆，直至孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度满足设计规定。二次清孔在钢筋笼和混凝土浇注导管安装下放完毕后，经测定孔底沉渣和泥浆指标超过规范及设计要求时，采用混凝土浇注导管接变径接头，气举反循环清孔。4.7.8 检孔第一次清孔完毕后，利用自制检孔器检查桩径、倾斜度，利用检校后的测绳检测孔深。根据公路桥涵施工技术规范及设计文件要求，检孔标准见表4.7-4。 钻孔灌注桩检孔标准表 表4.7-4项目孔的中心位置孔 径倾斜度沉淀厚度孔深允许偏差0mm不小于设计桩径1%50mm比设计深度超深不小于50mm4.7.9 常见钻孔灌注桩事故预防及处理措施1）防渗漏技术措施若遇岩石破碎，裂隙发育地层，泥浆渗漏的可能性极大，因此，必须采取预防措施，防止孔内水头突然下降导致孔口护筒被水压压坏或引起局部破碎岩塌孔，故始终保持护筒内泥浆面高出护筒外水面1.5m2.0m，一旦发生渗漏，能及时直观地发现这一情况，立即进行补水。2）冲击钻孔施工中常见事故预防和处理见表4.7-5。 冲击钻孔施工常遇问题、原因和处理方法表 表4.7-5常遇问题主 要 原 因处 理 方 法桩孔不圆成梅花形钻头的转向装置失灵，冲击式钻头未转动经常检查转向装置的灵活性泥浆粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。调整泥浆的粘度和相对密度冲击太小，钻头转动时间不充分或转动很小用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形钻孔偏斜冲击中遇探头石、漂石、大小不均匀、钻头受力不均匀发现石头后，应回填卵石，或将钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后再钻进。基岩面形状较陡遇岩石时采用低冲程，并使钻头充分转动，加快冲程频率，进入岩石后采用高冲程钻进，若发现孔斜，应回填重钻钻机底座未安置水平或产生不均匀沉降经常检查，及时调整冲击钻头被卡，提不起来钻孔不圆，钻头被孔的狭窄位卡住(叫下卡)若孔不圆，钻头向下有活动的余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头冲击钻头在孔内遇到大的探头石(叫上卡)使钻头向下活动，脱离卡点石头落在钻头与孔壁之间使钻头上下活动，让石块落下未及时焊补钻头，钻孔直径变小，钻孔冲击被卡及时修补冲击钻头，若孔已变小，应严格控制钻头直径，并在孔径变小处反复冲刮孔壁，以增大孔径上部孔壁坍落物卡住钻头用打捞钩或打捞活套助提放绳太多，冲击钻头倾倒，顶住孔壁使用专门工具将顶住孔壁的钻头拨正钻头脱落大绳在转向装置联接处被磨断；或在靠近转向装置处被扭断；或绳卡松脱；或冲锤本身薄弱断面折断用打捞活套打捞，用打捞钩打捞；用冲抓锤来抓取掉落的冲锤转向装置与顶锥的联结处脱开预防掉锤，勤检查易损坏部位和机构孔壁坍塌冲击钻头倾倒，撞击孔壁探明坍塌位置，将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物回填到坍孔位置以上12m，等回填物沉积密实后再重新冲孔泥浆相对密度偏低，起不到护壁作用按不同地层土质采用不同泥浆相对密度孔内泥浆面低于孔外水位提高泥浆面遇破碎地层钻进时进尺太快严重坍孔，用粘土，泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速重新钻进吊脚桩清孔后泥浆密度过低,孔壁坍塌或未立即灌混凝土作好清孔工作，达到要求，立即灌注混凝土清渣未净，残留沉渣过厚注意泥浆浓度，及时清渣沉放钢筋骨架、导管等物碰撞孔壁，使孔壁土坍落孔底注意孔壁，不让重物碰撞孔壁3）在钻进过程中，如发生故障或突然停电，应尽快设法将钻头提起，以免埋钻。4）在钻进过程中，应定时检查钻头直径，当冲锤磨损到比原尺寸小23cm或刃口磨钝时，应及时补焊。5）成孔的安全要求：冲击锤起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锤撞击人身事故。因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锤留在孔内，以防埋钻。4.8 钢筋笼施工钻孔桩内设置通长钢筋笼，钢筋笼规格分为1500mm、1800mm、2000、2200、2500两种，长度为8m30m（假定）不等，单根钢筋笼总重量14t。钢筋笼主筋为HRB40032、HRB40028及HRB40025。钢筋笼主筋部分采用两根并排布置，沿笼长方向每间隔2m设加强箍筋一道,螺旋箍筋为HPB30010。为成桩质量检测，沿钢筋笼加强箍筋内侧均布4根通长声测管，声测管规格为573mm，声测管连接采用706.5mm钢管套接，套管长度为80mm。声测管下端距离钢筋笼底口为10cm，顶端伸出钢护筒顶口50cm。根据施工图要求，直径25mm的钢筋均需采用机械连接，本项目桩基钢筋笼主筋接长采用镦粗直螺纹连接方式，接头技术标准符合镦粗直螺纹钢筋接头 （JG 1712005），镦粗直螺纹钢筋接头的加工和连接工艺流程见图4.8-1。图4.8-1 镦粗直螺纹连接施工工艺流程图4.8.1 钢筋笼制作1）钢筋笼在后场车间加工制作。下料前应将钢筋调直并清理污锈，钢筋表面应平直，无局部弯折，钢筋笼在胎模上分节同槽制作。在考虑钢筋定尺并满足钢筋笼运输条件的前提下，为尽量减少钢筋接头，钢筋笼标准节分节长度取12m，最底下一节钢筋笼长度则根据成孔后的实测深度进行调整。钢筋笼制作胎模见图4.8-2、图4.8-3。 图4.8-2 钢筋笼制作胎模图一图4.8-3 钢筋笼制作胎模图二2）钢筋下料后，采用切割机将钢筋的两头切平，然后进行镦粗、套丝施工。连接头加工质量应符合镦粗直螺纹钢筋接头（JG 1712005）要求。3）钢筋笼制作时，先在制作好的加劲箍内加焊“十”字形支撑（支撑钢筋直径同加强箍钢筋），确保不变形。待钢筋笼下放至孔口适当位置时，将“十”字形支撑割除。4）为对齐钢筋，在钢筋笼一端胎模外垂直竖立一块t=10mm的圆环形钢板并加固。5）每节钢筋笼两端主筋接头断面按1.5m进行错位布置，同一连接区内钢筋接头数量按50控制。为方便现场主筋连接，螺旋钢筋盘绕收拢预留在两端头接头断面外，暂不绑扎固定，待现场主筋连接好后，再绑扎到位。6）为检测成桩质量，在钢筋笼内侧四周按设计要求均匀布置4根通长声测管，声测管下端口用10mm钢板焊接密封（为方便桩基检测后声测管灌浆，也可采取将4根声测管底部相互连通形成环路的处理方法），严禁泥浆或水泥浆进入管内。声测管接长采用套管套接，采用U形卡将声测管固定于钢筋笼主筋上，钢筋笼下放期间声测管内注满纯净水或净化后的水，检查声测管接头密封情况以确保混凝土灌注后管道畅通。7）在相邻节段钢筋笼相互连接的同一根主筋上作上标记，以便在钢筋笼接长时以此根主筋为基准进行钢筋笼的对齐和现场连接。8）为满足钢筋笼起吊和换钩的要求，钢筋笼设吊耳：最顶上的一节钢筋笼吊耳设在距钢筋笼顶端20cm处，其余吊耳均设在本节钢筋笼第二个加劲箍下方，吊耳对称布置2个。最顶上一节吊耳位置采用双加劲箍，并进行支撑加强。9）钢筋笼制作完成后，经监理工程师认证并挂牌标识，注明验收事宜、桩号及节段号，防止转运和下放钢筋笼时混淆。10）钢筋笼保护层设置箍筋绑扎时进行钢筋笼混凝土保护层垫块的安装。保护层垫块采用穿心式圆形塑料垫块，直径根据钢筋笼保护层确定，厚度5cm。混凝土垫块布置：沿钢筋笼长度方向每间隔2m呈梅花形布置4个垫块，上、下层定位块相互错位45o，下放时注意尽量不碰到孔壁。4.8.2 钢筋笼运输钢筋笼按制作时的编号顺序从最底层钢筋笼顶层钢筋笼依次吊装在平板车（安装搁置支架）上，四周塞垫稳固，两侧用手拉葫芦或花篮螺丝锁死，运输至施工现场使用。4.8.3 钢筋笼安装1）吊架加工为了防止钢筋笼下放吊装中钢丝绳成夹角发生变形，加工一吊架与钢筋笼直径一致，保持钢丝绳受力时成平行状态。吊架示意图见图4.8-4。图2.7-4 钢筋笼吊架示意图2）首节钢筋笼吊安钢筋笼前场吊装采用大、小钩三点起吊：顶端吊点采用钢筋笼专用吊架，根部采用卡环吊装，先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点迅速起吊到90度后，卸除根部吊点垂直起吊钢筋笼入孔安装，缓缓放入孔内，注意钢筋笼中心线和桩位中心线保持一致，同时在下落过程中，割除钢筋笼的“十”字形支撑，下放到最后一个“十”字形支撑时，用2根216口字钢将钢筋笼临时悬挂在钻机底座横梁上，以此承受钢筋笼的重量，然后吊车脱钩进行下节钢筋笼施工。3）钢筋笼接长钢筋笼接长前应将主筋连接套筒、管钳、氧气、乙炔、接长的螺旋钢筋、绑扎铅丝、电焊机、焊条、手拉葫芦等工用具准备到现场，并将起重用的各种型号的卡环、钢丝绳、吊具备妥。吊起下节钢筋笼，主筋对准前节钢筋笼主筋，上下节主筋对应连接。对于少数由于起吊钢筋笼变形引起的错位，可以用小型手动葫芦牵引就位。对于极少数错位严重的，无法进行丝扣对接，则可采用双面帮条焊的焊接方法解决，双面帮条焊要求焊缝平整密实，焊缝长度符合规范规定，确保焊接强度质量与主筋等强度。下放前认真检查钢筋笼“十”字支撑是否割除完毕，并注意不得将任何工具、短钢筋等铁件掉入孔内，以免钢筋笼无法下放到设计标高位置。一旦不慎掉入，应打捞后再下放钢筋笼。钢筋笼下放时注意尽量不碰到孔壁，如有阻挡，需缓慢提升钢筋笼再试探性下放。4）声测管接长声测管采用套管套接接长以节省时间保证声测管的施工质量。声测管在后场与钢筋笼配套生产，与钢筋笼一同转运出场，现场拼接完成。5）钢筋笼定位与抗浮下放最后一节钢筋笼时，根据护筒的偏位情况，在钢筋笼顶层加强箍筋位置的主筋外侧均匀焊接4根短钢筋，短钢筋垂直于钢筋笼，作用在于定位好钢筋在桩基中的位置，保证桩基钢筋笼垂直不偏位，保护层符合要求。钢筋笼下放到位后，用4根与主筋同型号的钢筋作为抗浮钢筋。抗浮钢筋下端与钢筋笼主筋采用机械连接，上端做成弯勾勾挂在钢护筒顶口并焊接以支承钢筋笼自重，以此防止浇砼过程中钢筋笼上浮。抗浮钢筋的长度根据护筒顶口实测标高与钢筋笼顶设计标高的差值及钢筋笼主筋至钢护筒的垂直距离反算确定，并以此确保钢筋笼顶、底口标高满足施工图要求。4.8.4 钢筋笼制作和安装精度钢筋笼制作和安装质量标准见表4.8 -1。 钢筋笼制作安装质量标准 表4.8-1项目允许偏差项目允许偏差主筋间距（mm）10保护层厚度（mm）20箍筋间距（mm）20中心平面位置（mm）20外径（mm）10顶端高程（mm）20倾斜度（%）0.5底面高程（mm）504.9 水下混凝土浇注施工4.9.1 概述钻孔桩采用C30水下混凝土。搅拌站按浇筑令生产混凝土，罐车运输至桩位处，泵车或拖泵泵送供料进行桩基混凝土的灌注施工。混凝土灌注前应将施工区域进行明确规划：确定混凝土运输、灌注设备的停靠和摆放区域，并对混凝土搅拌设备进行全面检修；对施工便道进行维护和修整。混凝土灌注过程中其生产、运输、搅拌设备均要有可靠备用设备，防止施工中发生意外。4.9.2 导管安装1）钻孔桩混凝土灌注采用32510mm刚性导管，接头为T形快速螺纹接头。2）导管使用前做水密承压试验和接头抗拉试验。根据施工规范要求，水密试验水压不应小于孔内水深1.3倍压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。导管下放前检查每根导管是否干净、畅通、有无小孔眼以及止水“O”型密封圈的完好性。按下式计算导管可能受到的最大内压力：Pmax=1.3(rchxmax-rwHw)式中:Pmax导管可能承受到的最大内压力（kpa）；rc砼容重（KN/m3），取24.0kN/m3；hxmax导管内砼柱最大高度（m），取30.45m；rw孔内泥浆的容重（KN/m3），取11.0KN/m3；HW孔内泥浆的深度（m），取30.05m；Pmax=1.3(2430.4511.030.05) =520kpa 取1000kpa水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。导管接头抗拉试验在导管出厂时进行，导管抗拉试验报告随导管进场。3）混凝土导管采用吊车逐节吊装接长、垂直下放，导管接长时通过2根I25a主梁及活动卡板加工而成的夹具悬挂。各节导管之间接头要拧紧，以保证导管的密封性能。导管下放至距孔底2040cm为止，导管下放过程中做好导管分节及实际长度等参数的记录。导管悬空距离通过顶面设置2m、1m和自制40cm长的工具夹调整，活动卡板见图4.9-1。图4.9-1 导管夹具示意图4.9.3二次清孔导管安装到位后，采用测绳和测深锤（4kg）进行沉渣厚度检测，测绳在使用前需用经过检定后的钢尺进行复核标定。根据终孔孔深反算孔底的沉渣厚度并检查泥浆指标，如果沉渣和泥浆指标能满足要求，则不需要二次清孔直接灌注混凝土；如不能满足要求，则立即进行二次清孔，二次清孔采用导管内下风管反循环清孔，二次清孔后静置一段时间再进行沉渣厚度检测，当孔底沉渣厚度且泥浆指标满足清孔要求后，上报现场监理工程师，得到确认后立即进行水下混凝土灌注。4.9.4 混凝土浇注设备准备1）后场生产区设置2台75m3/h砼搅拌站生产混凝土,确保混凝土连续供应。2）配置的混凝土运输罐车能满足钻孔桩混凝土灌注运输需要。3）混凝土灌注现场采用汽车吊或履带吊作为起吊设备。4）桩基混凝土采用混凝土泵车或拖泵配合中心集料斗进行灌注。现场制作中心集料斗和灌注漏斗各一个，中心集料斗储料能力9m3,灌注漏斗容积1.0m3，并在与导管对接段开一直径为10mm 的排气孔，使用前要保证内表面光滑、湿润，多次使用后无残留砼。4.9.5水下混凝土浇筑1）混凝土基本要求桩基混凝土配合比设计通过试验室试配确定，需符合下列要求： 桩基混凝土强度30MPa。 灌注时的混凝土塌落度：1822cm。 粗骨料采用粒径范围为5mm20mm连续级配； 混凝土初凝时间8h以上，塌落度3小时内损失小于2cm。 掺加适量粉煤灰及外加剂，改善混凝土的和易性、流动性。 粗骨料粒径不得大于导管内径的1/6及钢筋最小净距的1/4。 细骨料宜采用级配良好的中砂，严禁添加海砂。 混凝土配制时的任何掺和料均必须有出厂检验合格证书和试配资料，并得到监理工程师的认可。 钻孔桩施工正值冬季，应采取相应措施对混凝土进行调节，确保混凝土质量。2）耐久性要求：本工程环境类别为2类，对结构混凝土耐久性要求如下：最大水灰比0.5，最小水泥用量300kg/m，最大氯离子含量0.15%，最大碱含量3.0kg/m。桥墩混凝土抗渗等级W8。耐久性措施材料要求最大水胶比0.4，最小胶凝材料用量340kg/m，抗氯离子渗透系数（28d龄期10-12/s）不大于7，56d最大电通量（C）1000,；结构要求裂缝容许宽度0.2mm。3）首封混凝土方量计算按施工规范要求，其计算图式见图4.9-2。 V（D2/4）（H1+H2）+（d2/4）h1式中： V：灌注首批混凝土所需方量(m3)； D：桩孔直径（m）按2.5m考虑；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）；H21.0m,取H2=1.0m。d：导管内径（m）；内径取0.325m。h1: 桩孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=wHw/c Hw：孔内水或泥浆的深度（m）w：孔内泥浆的容重（kN/m3），取最大值w =11 kN/m3 c：混凝土的容重（kN/m3），取c =24 kN/m3 经计算首批砼浇注量为8.01m3，考虑扩孔等因数影响，首封混凝土方量按9m3考虑。图4.9-2 钻孔桩首封示意图3）混凝土首封施工 混凝土封底采用拔塞法施工。塞子通过钢丝绳挂在起重设备吊钩上，灌注漏斗也通过另一套钢丝绳挂在起重设备吊钩上，两根钢丝绳长度不同，导管封底时可提升塞子一定高度而灌注漏斗不受影响，当混凝土堵塞导管时可提升漏斗从而提高导管悬空，增大压差便于混凝土下落。当中心集料斗内混凝土方量达到封底量后，开启放料口通过溜槽给灌注漏斗供料，当灌注漏斗内混凝土将满时立即吊出塞子，使混凝土沿导管下落，同时保持中心集料斗内的混凝土不间断地通过溜槽、灌注漏斗和导管灌注至水下，从而完成首批混凝土的灌注。4）正常灌注首批混凝土灌注成功后，混凝土应连续灌注，不得中断。单根钻孔桩的混凝土最大方量约147.3m3，混凝土由陆上搅拌站集中拌合生产，混凝土罐车运输到墩位处。采用1台60m3/h拖泵或者泵车泵送灌注，考虑到罐车倒车放料、拆除导管等因素的影响，混凝土实际灌注强度按40m3/h考虑，则完成一根钻孔桩约4小时。每车混凝土在浇注之前均需要试验室在现场检测坍落度，不符合要求的混凝土不能勉强灌注，发回搅拌站调整合格后才能灌注到桩内。在混凝土灌注时，始终保持护筒内泥浆面高于水位2m。混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度并按要求认真做好记录，正确计算导管埋入混凝土深度，导管埋深控制在26m范围内，当导管埋深超过此范围时，及时拆卸导管。由混凝土置换出来的泥浆经连通管流入其它待钻钢护筒或者泥浆池回收利用，对于混凝土浇至桩顶以上部分含有水泥浆的废浆不能回收再利用，用砂石泵抽至废浆池晾晒后清理，防止对环境的污染。当混凝土灌注临近结束时，核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的高度是否准确，当确定混凝土的顶面标高到位后，停止灌注，及时拆除灌注导管。为确保桩顶混凝土强度，混凝土灌注时，其顶面要超浇一定高度，即比设计标高高出0.51m，多余部分在承台施工前凿除。钻孔桩水下混凝土灌注施工流程见图4.9-3。图4.9-3 水下混凝土灌注施工示意图4）混凝土灌注要点导管应置于孔位中心，防止导管接头勾挂钢筋骨架。用拔塞法浇灌首批混凝土，注意混凝土和易性要好，避免首批混凝土灌注时卡管。水中钻孔桩灌注过程中，保证孔内水头高度满足要求。通过以下措施防止混凝土堵管严格控制混凝土流量和下放速度，保持均匀的流量和流速。保证灌注的连续性，尽量缩短混凝土泵送的间歇时间，如出现突发事件混凝土在短时间内（30min1h）不能到位时混凝土泵储料斗内应储备满斗混凝土，间隔10min泵送两个行程。导管不宜埋置过深，拆除导管应迅速及时，拆除后导管要检查密封圈好坏，及时更换密封圈，并保证导管有足够的安全埋管深度。测算混凝土上升高度和导管埋深要勤、要准，并由专人作好记录。通过以下措施防止出现断桩选择和易性好的配合比，加缓凝剂，严格控制坍落度，并加强施工过程中混凝土的和易性控制。严格按照招标文件及相关技术规范要求，进行导管埋深控制，现场技术人员勤测孔深，记录并计算埋深，保证实测数据和计算数据准确无误，防止导管提空。加强领导现场值班和人员的管理工作，做到职责明确，确保每个参与工人的工作质量从而保证基桩混凝土的施工质量。加强对通讯设备的检查，确保施工过程中信息畅通，指挥到位。4.10钻孔桩成桩质量检测1）混凝土质量的检查和验收，应按设计和规范规定的要求进行。2）按设计要求每根桩均进行成桩质量检测。当桩基混凝土达到适当强度后，采用无破损法（超声波法）进行桩身检测，判断桩身混凝土质量，判断是否存在缺陷，确定桩身缺陷的深度与厚度，如桩身混凝土存在缺陷时应采取相应的补救措施或处理方法并及时进行处理。3）桩基检测完毕后，及时对声测管进行注浆封实处理。5危险源识别与作业风险评估5.1危险源识别根据桩基施工的特点，施工中容易造成不安全因素的危险源主要有：（1）溺水（2）高处坠落（3）物体打击（4）机械伤害（5）触电5.2危险源评价（1）溺水：在钻孔桩钻进、清孔、砼浇筑等施工时，施工人员滑落或跌进孔中，造