大中桥及桥工程钻孔灌注桩(冲击钻)施工方案.doc

s301石烟线江家寨及双岛段大中桥及桥工程三合同项目经理部灌注桩基础施工方案山东昆嵛路桥工程有限公司二0一三年九月十日一、工程概况及地质简介1、工程概况：k13+531贝草夼大桥，位于贝草夼村南，跨贝草夼村进村路及部分山沟，跨径15x30m，桥梁全长457.08米。本桥上部结构采用联预应力混凝土连续箱梁；下部构造为柱式墩、肋板台，基础均为钻孔灌注端承桩（冲击钻）基础。2、工程量：本桥共108根桩，其中桥台1.2m 的24棵 444米 ，1.8m的42棵 832.5米，2.0的42棵 715.5米。3、所用材料：钢筋285.72t，c25水下砼4366.3方4、地质情况：地表3米左右为粉质粘土，粘土层以下12-14米左右的强风化片麻岩，强风化以下进入中风化片麻岩。二、施工人员及设备准备1、项目部人员详见主要人员报验单2、机具设备详见进场设备报验单三、钻孔机具的选择根据本桥设计桩基穿过地层主要为粉质粘土、全风化片麻岩、强风化片麻岩、中风化片麻岩，并结合实施性施工组织设计安排，本标段钻孔机具拟选择冲击钻成孔。四、材料的组织及试验情况1、所用钢筋，项目部与莱钢钢厂建立合作关系，以保证钢材质量及进度需要。2、所用水泥，采用威海山水水泥，拌合站分为1号站和2号站，在使用1号站工作时，2号站的水泥料仓不少于容积的80%，2号站工作时，对1#站的水泥进行补充，依次循环。3、粉煤灰同水泥一样。4、碎石和中砂在料仓的储备不得少于3个结构构件，提前准备5、所有使用材料，必须经试验室合格后方可进场，对于不经过试验进入施工场地后立即进行清理，试验合格后重新进场。五、施工进度安排计划2013年9月20日开工，2013年12月20日完工，共计90天。六、施工技术方案1、施工准备 1.1 技术准备 掌握场地的工程地质和水文地质资料； 读懂桩基设计图纸和技术要求，编写施工方案，进行技术交底、 原材料送检和混凝土配比申请。 准备施工用的各种报表、规范。 1.2现场准备 对桩位进行测量定位自检，监理复核； 护筒埋设检查、测量复核； 泥浆池、沉淀池的检查； 检查水泥、骨料、水质及其它添加剂数量，其质量是否满足设计与规范要求，是否与批准的混凝土配合比设计试验报告的材料相一致； 检查制作钢筋笼的钢筋型号、种类、数量是否满足设计要求，钢筋加工各部位尺寸、焊接质量是否满足设计与规范要求，有无埋声测管等。 备足成孔用粘土、片石等必备材料，确保意外情况出现时，不致发生停工待料及其它严重事故。 1.3 主要机具设备配备（详见进场设备报验单）1.4 主要管理人员及作业人员安排（工程施工主要人员报验单）2、施工工艺流程和施工方法 本桥先施工15#桥台15-7#桩基，并作为首件工程。施工时采用跳桩法施工。2.1 施工工艺流程 本工程采用冲击钻机成孔，导管法灌注水下砼施工方法施工，其施工工艺流程见下图。平整场地凿桩头测定孔位挖埋护筒钻机就位钻 进制作护筒加工钻头中间检查终 孔测 孔第一次清孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注砼挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备投泥浆、注清水、测泥浆密度测孔深、泥浆密度、钻进速度测孔深、孔径、孔斜度填表格、监理工程师签字认可注清水、换泥浆、测泥浆密度填表、监理工程师签字认可检查泥浆相对密度及沉渣厚度制作砼试件清理、检查测孔深、孔径、倾斜度钢筋笼制作钻孔灌注桩施工工艺流程图2.2 施工方法及施工工艺要点 施工准备测量准备：施工测量严格按测量规范要求进行，所有测量仪器进行校核与检定，保证测量精度。桩基定位后，四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。场地准备：保障施工道路畅通及施工现场排水通畅。对原地面整平并碾压密实，保证钻机作业高度和机械的稳固，泥浆池开挖完毕。技术准备：组织技术人员进行设计图纸及有关施工资料的审核，并进行有关人员培训、学习相关技术规范及施工细则、设计文件，作好施工前的技术准备工作。施工技术交底：根据施工图及规范，对现场管理人员、技术人员及施工作业人员进行技术交底。交底内容包括：施工工艺及方法、质量控制要点、安全及环保等。物资准备：原材料的取样试验工作已经按规范要求完成，驻地办对材料进行抽检试验并批准使用，配合比已审批。备足施工用水、粘土等必备材料，确保桩基钻孔施工正常进行。设备准备：拌合站、冲击钻机、砼运输车、发电机等机械设备性能良好，现场施工用电配备到位。护筒埋设护筒采用整体式钢制护筒，壁厚5mm，内径大于桩径20cm。护筒的埋设采用挖埋法，埋置深度1.5m，坑挖好后，将坑底整平，然后放入护筒，经检查位置正确，筒身竖直后，四周即用黏土回填，分层夯实，并随填随观察护筒，防止填土时护筒位置偏移。护筒埋设时，其顶面高出施工地面0.3m，护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。采用护筒顶拉十字线吊垂球与桩位对比进行复核。在护筒埋设好后，在顶部焊加强筋和吊耳且开出水口。泥浆制备泥浆采用高粘度粘土或膨润土制备，采用自然造浆方式进行护壁。当钻孔过程中发现地质与设计不符出现易坍地层时，除需及时与设计、监理、业主报告处理外，泥浆相对密度等需按规范相关规定进行调整。泥浆池设置在不影响钻机安全及不影响其他机械进出的位置。泥浆池通过泥浆沟与护筒相连，以达到循浆浮渣的目的，捞渣工作则在泥浆沟中进行。在泥浆排放过程中，务必注意环境保护，泥浆排放一律进入沉淀池，沉淀后的泥浆循环使用，废弃泥浆经沉淀处理后，运送至指定地点处理。4 钻孔钻机就位吊装钻机使钻机中心对准桩位中心十字线，钻机定位后，底座必须平整、稳固，确保在钻进过程中不发生倾斜和位移。钻机就位后钻头中心和桩中心要对正准确，冲锤的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于 2cm，升降锤头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁钻进钻进时，先用小冲程开孔，并使初成孔的孔壁坚实、竖直、圆顺，能起到导向的作用，待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。冲击钻进过程中，孔内水位要高于护筒底口500mm以上；掏取钻渣和停钻时，要及时向孔内补水，保持水头高度。钻孔作业要分班连续进行，做好整个过程中的钻进记录。交接班时要交待钻进情况及下一班应注意事项。要经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，要及时调整。要经常注意地层变化，在地层变化处捞取样渣保存，随时根据不同地质情况调整泥浆指标和钻进速度，并认真填写钻孔桩钻孔检验表。检孔当钻孔达到设计深度后即停止钻进，适当进行清孔，提钻进行测孔。采用笼式检孔器检测。检孔器用20钢筋加工制作，其外径等于设计钻孔孔径，长度为4-6米。检测时，将检孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。检孔合格后，需报监理工程师验收，验收合格后，进入下道工序施工。本桥钻孔灌注桩成孔质量检验标准为见下表：钻孔灌注桩成孔质量检验标准项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1孔的中心位置(mm)群桩：100；单排桩：50全站仪或经纬仪：每桩检查2孔径(mm)不小于设计桩径探孔器：每桩检查3倾斜度(mm)1%桩长侧壁斜仪或钻杆垂线法：每桩检查4孔深(m)比设计深度超深不小于0.05测绳量：每桩测量5沉淀厚度(mm)20沉淀盒或标准测锤：每桩检查第一次清孔测孔完成后，下钻继续向孔内注入泥浆，通过冲击锥低冲程的反复冲搅，利用泥浆循环方式使孔底沉碴随着泥浆排出孔外，使泥浆密度、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。钢筋笼制作与安装钢筋验收、堆放与标识 钢筋堆放场应预先平整，原材下方用方木垫起20cm左右，上面使用彩条布覆盖，避免雨水腐蚀钢筋。钢筋的加工与制作 主筋接头采用套丝，为了保证主筋的间距均匀性，现场才用半自动滚笼机，因为是在滚笼机上制作钢筋笼，半笼制作时，钢筋套丝等于1/2套丝接头的长度，误差不得超过2个丝，钢筋套丝端头必须用砂轮打磨平整，滚笼机不够整个钢筋笼长度采用正反丝； 套丝接头要间断隔开，相邻两个接头间距不得小于1米，相间隔的套丝截面必须在同一截面上，两节笼对接时，尽量使套丝接头必须在短的钢筋套丝头处拧紧，尽量使套丝接头处于钢筋接头中心位置。钢筋箍圈进行焊接，为了防止接头处变形，先进行点焊，然后进行满焊，采用双面焊接，焊接长度为25cm,焊接采用结506型号以上的焊条进行焊接，钢筋箍圈与主筋焊接时，主要电流不要太大，以免烧伤主筋，箍筋相邻间距符合设计要求，焊渣必须敲掉。箍筋必须用调直机进行调直后使用，箍筋在进行操作时，必须保证箍筋的均匀性，而且箍筋必须紧贴主筋，箍筋尽量与主筋进行梅花形点焊,。钢筋笼成品保护 钢筋笼制作完成后，为了防止钢筋笼在存放或吊装时变形，特别是直径1.8m和直径2m的钢筋笼，在箍筋上加直径25的钢筋三角撑，三角撑与箍筋进行点焊或易于拆装的接口，最少使用三组三角撑，钢筋笼在下笼时，把三角撑在下桩时敲掉。钢筋笼在存放时，钢筋笼下面必须垫10cmx10cm的方木，如果储存时间较长，钢筋笼必须进行覆盖。钢筋笼的检验 钢筋笼的验收项目包括：钢筋笼的长度，钢筋笼的直径，钢筋主筋数量，主筋间距，箍筋间距，吊筋长度，箍筋焊接质量，声测管接头处理等。 特别注意声测管连接部位及声测管顶部盖子部分，防止砼进入声测管。钢筋笼的运输 钢筋笼使用炮车进行运输，运输时为了防止钢筋笼的滚动，需要在两侧插上长度大于1米25的钢筋，炮车一定注意慢行，在遇陡坡时及时做好刹车制动准备或采用其他机型配合的方式进行。钢筋笼制作允许偏差钢筋笼质量检验标准 (mm)项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1主筋间距10mm用钢尺量2钢筋笼长度100mm用钢尺量一般项目1钢筋材质检验符合设计要求抽样送检2箍筋间距20用钢尺量3钢筋笼直径10用钢尺量钢筋笼下放至标高后，要检查钢筋笼是否中心偏位，使之满足规范要求，并用4根16钢筋将其与钢护筒焊接，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。安装导管导管采用直径300mm、壁厚6mm的无缝钢管。导管的连接采用法兰盘连接。并在两法兰盘之间垫有45mm厚的橡胶止水垫圈。 在下导管前，采用水密承压和接头抗拉试验，检查其是否损坏，密封圈、卡口是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严密。进行水密试验的水压以不小于孔内水深1.3倍的压力，且不小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大压力的1.3倍。以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度，并预留25cm-40cm的悬空高度。拼装时要严格检查导管内壁和法兰盘表面，确保干净无杂物，变形和磨损严重的导管严禁使用，导管的吊放用吊车，要确保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡挂钢筋笼骨架。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。清孔标准是泥浆相对密度控制在1.031.10，黏度1720pas，含砂率2%，胶体率98%，复测沉渣厚度在2cm以内，此时清孔完成，清孔完成后报监理工程师检验完成后立即浇注水下砼。混凝土的灌注砼灌注前，首先根据桩孔直径、导管内径等要素计算首批砼的需要量，确保首批砼灌注时能将导管埋置在1m以上。尽量缩短自砼搅拌至运输到现场的时间，以迅速、不间断为原则，防止在运输中产生砼离析，灌注前砼坍落度损失（比出罐时）不得超过2cm，如有离析或坍落度损失过大现象就要进行再次搅拌，严禁直接加水处理。砼灌注时间不得超过首批砼的初凝时间，当砼运至灌注地点时，检查其均匀性和塌落度，不符合要求时坚决不得使用。在灌注时，用钻机的主勾吊起储料斗，与导管相连接，把隔水栓堵放在其底部，向斗内注满砼后，用钻机的小卷扬钢丝绳把隔水栓快速提出，使砼在很短的时间内降落到孔底，完成封底工作，之后连续、紧凑的进行灌注，严禁中途停工。 在灌注砼的过程中，要注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，每灌注一盘后，及时用测绳检测砼面的上升高度，计算出导管在砼中的埋深，正确指挥导管的提升和拆除，一般情况下导管的埋深控制在46m，即拆导管前埋深不大于6m，拆导管后埋深不小于4m。导管提升时要保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。为保证桩顶砼质量，要比桩顶设计标高超灌不小于0.5m作为保护桩头。本桥桩基施工在灌注砼时，必须根据试验检测规程进行现场砼的性能测试和制作试件，每根桩至少留取3组试件。七、质量控制措施 1、对主要材料及设备的质量控制措施1.1原材料质量保证措施水泥质量控制：水泥进场要有合格证书、质检报告，使用前必须进行抽检试验。水：拌合用水需经化验检测，水质良好，方可用于混凝土施工。砂石质量控制：砂石料质量符合现行公路工程桥涵施工技术规范jtg/t f50-2011，进场时需进行抽样自检试验及驻地办抽样检验合格后，方可使用。外加剂质量控制：混凝土使用的外加剂均应多次试配，效果稳定后才可确定品牌和掺量。钢筋质量控制：钢筋进场要具有出厂质量证明书和试验报告单，进场时检查其外观和标志，并根据国家标准的规定对不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批抽取进行力学性能检验，经检验合格后方可使用。设立专门的混凝土质量控制机构，制定制度，加强对原材料进场的监督与控制，严禁一切未经检验或未经批准的不合格原材料运入工地。1.2设备及检测仪器等质量控制措施测量仪器、试验设备、各种仪器仪表、计量器具按照中华人民共和国计量法规定进行定期或不定期的检定。新购置的和在用的计量器具、仪器均应进行定期检定，取得合格证书后方能使用。项目设专人负责计量工作，设立帐卡档案，仪器设备由工地中心试验室指定专人管理。2、施工过程质量控制措施2.1钢筋工程本桥桩基所用钢筋笼均在钢筋加工场加工完成后，平板车拖至现场吊车吊装。钢筋在库存过程中要防止锈蚀、污染和避免压弯，装卸钢筋时不得从高处抛掷。钢筋（含成型钢筋）要按规格分类堆积标识。钢筋在加工前要调直，并符合下列规定：钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均要清除干净，加工后的钢筋，表面不得有削弱钢筋截面的伤痕。当采用电弧焊时，进场焊条必须为合格焊条，有合格证，焊条型号采用502，受潮的焊条不得使用。电弧焊接首选双面焊，当双面焊无法实施时采用单面焊，双面焊搭接长度不小于5d，单面焊搭接长度不小于10d。焊接时须对焊接部分进行弯曲保障钢筋连接后其轴线保持一致。施焊后的接头焊渣要清除干净，焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤，焊缝接头区域不得有肉眼可见的焊纹。焊接质量标准为：焊缝宽度0.8d，焊缝深度0.3d，咬边深度允许0.5mm，在长度2d焊缝表面上的气孔允许为2个，夹渣面积允许6mm2。现场接笼焊接时，若风力达到4级及以上时采取防风措施，否则停止焊接作业。2.2混凝土工程砼的拌合砼拌和前，要测定砂、石含水率，并根据测试结果、环境条件、工作性能等要求，根据已批配合比及时调整施工配合比。要严格按照调整后的施工配合比准确称量混凝土原材料，其最大允许偏差要符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）为1；粗、细骨料为2；外加剂、拌合用水为1。混凝土原材料计量后，先向搅拌机投入细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后再投入外加剂，并搅拌均匀。要根据具体情况制定严格的投放制定，并对投放时间、地点、数量的核准等做出具体的规定。砼拌制过程中，要对砼拌和物的坍落度进行测定，测定值符合理论配合比的要求。砼的运输混凝土采用内壁平整光滑、不吸水、不渗漏的砼罐车进行运输。混凝土罐车的运输能力适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，保证浇筑过程连续进行。采用混凝土罐车运送已搅拌好的混凝土时，运输过程中要以24r/min的转速搅动。当罐车到达浇筑现场时，要高速旋转2030s后再将混凝土拌和物放入混凝土料斗中。运输车每天使用完后要清洗干净。砼运至工地时，要进行坍落度测定，如发生离析、严重泌水、坍落度超标时，有条件时进行二次搅拌，否则作为废料弃掉。3、质量检测施工过程中每完成一道工序，按照施工规范及标准进行自检，合格后报驻地专业监理工程师复检，通过后方进行下道工序施工。成桩后，待桩基混凝土达到规定强度后，采用风动机凿除桩头。凿桩时，注意对声测管的保护，不得损伤声测管。凿完后的桩头用洁净水清洗干净，并由检测单位采用超声波无破损检验方法进行检验。八、安全保证措施 1、树立安全第一，预防为主的指导思想，严格执行安全生产规章制度和操作规程，明确岗位责任制，加强安全工作检查监督，确保安全生产。2、定期进行安全教育，重点对班、组长及电工、焊工、机械设备操作手进行培训和考核。 3、工地内设置各种安全标志标牌，夜间施工作业要有充分的照明设施。 4、建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。 5、加强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须佩戴安全帽和上岗证，现场管理人员和作业人员的安全帽应区分，劳动保护用品穿戴齐全。安全监察人员要佩戴袖标（牌）。6、施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。 7、冲击成孔机操作时安放平稳，以便防止冲孔机突然倾倒或钻具突然下落而发生伤亡事故。钻机钻进时，孔口人员要集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。 8、随时检查桩施工附近地面有无开裂现象，防止机架和护筒等发生倾斜和下沉。