尾洋大桥钻孔灌注桩分项工程施工方案

尾洋大桥钻孔灌注桩分项工程施工方案一、工程概述尾洋大桥位于安溪县福田乡尾洋村境内，为路线跨越山间沟谷和乡村公路而设置，桥梁中心桩号右线K52+385，左线ZK52+330。右线桥平面位于R=2700m的左偏圆曲线和直线上；纵面位于i=-2.8%的下坡路段上；左线桥平面位于R=2850m的左偏圆曲线和直线上；纵面位于i=-2.7%的下坡路段上。桥上部结构采用预应力混凝土T梁，先简支后结构连续（刚构）体系。桥梁右线起始桩号K52+201.5、终点桩号K52+568.5、左线起始桩号ZK52+186.5、终点桩号ZK52+473.5。桥梁全长右线367m,左线287m。桥梁上部构造为40m简支T梁，右线桥跨组合为3（340），全桥共3联；左线桥跨组合为340+440m，全桥左线共2联。下部结构墩台为桩柱式、实心薄壁墩、双柱墩和承台分离式，桩基基础为钻孔灌注桩（左3#、2#、右4#、5#）和挖孔桩基础（其他均为挖孔桩基础），基础为承台接钻孔灌注桩。全桥桩基础，桩长20m55m不等，桩径为1.2m、1.5m、1.8m、2.0m、2.2m，共42根，计1488延米。桥墩墩高11.8m43.6m不等；钻孔桩为C25混凝土，承台为C25（桥台）、C30（实心薄壁墩）混凝土，墩身为C30（双柱墩）、C40（实心薄壁墩）混凝土，支承垫石为C40小石子混凝土，梁板C50，桥面系工程等。桥址区属构造侵蚀中山地貌区，桥位地面地形起伏较大，中轴线地面标高为433-493m，相对高差约60m。永春端位于一北西向台状山体的西南侧陡峭，海拔高程约为548.5m。桥中部跨越两个V行山脊及冲沟，山脊斜坡30-40，永定端位于长亘状近南北向山脊东侧陡坡，山顶海拔高程约569.6m，地势较陡，坡度约35-40，坡面植被较发育，多位杉树林，桥中部沟谷有乡村公路通过，桥多次跨越公路。根据工程地质调绘、钻探揭露及室内岩土实验结果，背刺勘探深度范围内地层上部主要有第四系冲洪积粉砂、坡残积粉质粘土等组成；下伏基岩为三叠系下统溪口组粉砂岩（T1xV-1）。根据含水介质性质、地下水赋存状态、运移特征，场地地下水主要有第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，施工期间未测得钻孔稳定水位。根据本工程采取水样水质分析结果，地下水对混凝土无腐蚀性。桥址区属于泉州市属亚热带海洋气候区，冬无严寒，夏无酷暑，年平均气温为19.5，最低-1（1975年12月14日），最高39（1967年7月17日），年平均降水量1686mm，历年最大降水量2348mm（1961年），历年最小降水量1188.9mm（1953年），每年3-9月为雨季，10月到次年2月为旱季。综上所诉，通过以上各种方法，公式对桥址区涌水量的估算，本桥涌水量约为480m/d。21二、施工技术方案2.1 钻孔灌注桩施工工艺流程2.2施工准备(1)施工人员准备人员配备表序号姓名职务1程树林队长2刘光峰主管工程师3刘牧质检工程师4张洪辉领工员5张浩明钻孔班长6姚迪钢筋班长(2) 机械配备情况进场机械表序号机械名称机械型号数量拟用何处1装载机ZL50C1尾洋大桥2挖掘机PC210-51尾洋大桥3空压机/15尾洋大桥4提升机/15尾洋大桥5冲击钻机/4尾洋大桥6镦粗机/2尾洋大桥7套丝机/1尾洋大桥8弯曲机/2尾洋大桥9切割机/1尾洋大桥10砼运输车HN52304尾洋大桥11砼搅拌站HZS15002尾洋大桥12砼运输泵HBT602尾洋大桥(3)平整场地为了保证正常施工，墩台所处位置处应进行施工场地平整处理，在平整后的场地上填筑10cm30cm的天然砂砾层或碎石垫层并适当进行场地的压实处理。另外，在平整场地周围设置排水沟，防止雨水对施工场地的浸泡。(4) 桩位放样在桩基施工前，应对施工桩位的中心进行放样测量，并引好护桩，保护好护桩，以便在施工过程中及时检查和核对桩位对中情况。(5)钢护筒制作钻孔桩钢护筒采用壁厚10mm钢板制作，其内径大于设计桩径0.3m。采用人工挖掘埋设，钢护筒的位置准确，不倾斜，护筒中心轴线偏差不大于5.0cm，倾斜度的偏差不大于1%。埋设深度粘性土为1.01.5m，砂土大于1.5m，并将护筒周围0.51.0m范围内的砂土挖除，夯填粘性土至护筒底0.5m以上，以确保护筒稳定。当处于受水影响地区时，护筒顶端应高出最高施工水位1.52.0m， 并高出施工地面0.3m。(6)钻机选择和就位根据本桥地质情况，施工用钻机选用冲击钻机。钻机就位前，对操作人员进行钻孔技术交底；对钻孔前的各项准备工作进行检查。钻机就位后，以方木支垫支架，用孔口十字线校准位置，钻锥中心轴线对正桩位中心。(7)泥浆循环及拌制钻孔泥浆采用人工配合机械的方法在制浆池里制备，将水、粘土和添加剂进行调和。泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、泥浆泵，胶管等组成，泥浆可由护筒口流出，经过沉淀池，流入泥浆池，再由泥浆泵吸入，经胶管压入孔底，形成正循环。泥浆的比重、稠度等指标根据地质变化情况及时调整，泥浆性能指标参见“表2 -1泥浆的性能指标”。表2-1泥浆的性能指标地层情况相对密度粘度含砂率胶体率酸碱度（PH值）一般地层1.11.21824495811易坍地层1.21.422308112.3钻孔(1)机具就位，冲击钻布置根据钻架的尺寸和所占的面积布置，并考虑吊车、混凝土运输车的进出，以便于钢筋笼安放和混凝土浇筑使用。备足粘土后，将钻机就位，立好钻架，对准孔中心，用垫木使底座和顶端平稳并调平。(2)开孔开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定，如孔中有水可直接投入粘土，用冲击锤以小冲程反复冲击造浆。(3)各种不同地质情况，钻机成孔注意事项通过粘土层时宜采用小冲程0.81.0m，通过坚硬基岩之类的土层宜采用高冲程24m。钻孔作业分班连续进行，填写详细钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况。注意事项经常对钻孔泥浆进行检测试验，不合要求时应随时改正，经常注意地质变化，每钻进2m（接近设计终孔高程时，应每0.5m）捞取渣样，在地层变化处均应捞取渣样。判明后记录表中，并留存渣样和地质剖面图核对。(4)冲击钻孔主要工序及注意事项：a、 为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注混凝土的凝固，应注意两点：避免相邻两孔同时开孔；待邻孔混凝土灌注完毕，经24小时后，方可开孔。b 、开孔前应在护筒内投入粘土，投入方量和粘土质量有关，一般按护筒内水体积的1.1倍投入。用钻头高频率低冲程造浆。 钢护筒内钻进宜用中低冲程，防止碰破护筒。c、 操作工人钻孔时要察看钢丝绳回弹及回转情况，耳听冲击声音，借以判断孔底情况。要掌握“勤松绳、少松绳”的原则。松绳过多可能产生钢丝绳缠绕钻头的事故；松绳过少则形成“打空锤“，损坏机具，甚至掉钻。d 、根据尾洋大桥地址层情况，在不同的地层，采取不同的冲程，具体见“表2-2冲程参数表”。e 、当孔内泥浆含量增大，钻进速度明显减慢时，应清除钻碴一次。采用泥浆正循环清碴，本方法要求泥浆在排出护筒口，流入泥浆池的过程中，有足够长度的循环槽，使钻碴沉淀于槽内，并及时铲出槽外，纯净泥浆通过泥浆泵压回孔底。循环时间和钻碴数量、孔深、孔径成正比。f 、在冲击成孔过程中，为提高成孔效率，应保证在冲程范围内钻头能够以最大的冲击力且保持经常性地冲击新鲜土层。表2-2冲程参数表序号使用范围冲 程目 的1在护筒中及深到护筒底脚以下2m内低冲程1.0 1.5m防止钻头倾斜打坏护筒及孔壁，并造成坚实孔壁2在粉质黏土及角砾土层中低冲程0.52.0m防止吸钻，控制进尺，冲圆孔壁3停钻后再次开钻时由小冲程逐渐过渡到正常冲程避免卡钻4抛石回填重钻时中等冲程23m修圆孔形，扩大孔径5最大冲程不得超过6m防止卡钻，吸钻、冲坏孔壁，孔形不圆6遇倾坡岩时低冲程1.01.5m防止卡钻、使孔倾斜操作中要达到以上要求，则必须确定合理的投粘土量和投土时间。若投土过多，则孔内泥浆太浓，冲击钻头阻力增加，不能充分利用冲击能量，甚至导致钻头不能转动， 形成“十字槽”。若投土过少， 则孔内泥浆较稀，钻碴沉淀，钻头重复破碎，消耗冲击能量，同样效率不高。因此必须勤于观察，做出正确判断，并及时调整。2.4成孔和终孔(1)、钻孔过程中，应详细记录施工进展情况，包括时间、高程、钻头、进尺情况；(2)、每钻进2m（接近设计终孔高程时，应每隔0.5m）或在地层变化处，应在出渣口捞取钻渣样品，洗净后收入专用袋内保存，标明土类和高程，以供确定终孔高程。(3)、钻孔灌注桩应在成孔过程中和终孔后，要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查，用专用检孔器进行检验，有条件限制时可采用钢筋笼检孔器检测，检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm，长度不得小于孔径的4-6倍。(4)、桩基成孔质量应满足表“2-3钻孔桩施工允许偏差表”要求。表2-3 钻孔桩施工允许偏差表项 次项 目允许偏差（mm）1顺桩排轴线方向桩位502垂直桩排轴线方向桩位503垂直度5/10004桩径505桩底标高102.5钢筋笼加工和制造(1)钢筋笼制作采用加劲筋成型法，在尾洋村的拌合站建立2000的场地做钢筋加工场地，碾压密实，采用57cm碎石铺底，石硝嵌缝，再用20cm水泥混凝土进行场地硬化。钢筋笼制做采用人工加工。(2) 钢筋加工时，钢筋表面洁净，使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，钢筋平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均调直，钢筋位置间距，符合设计要求：主间距20mm，螺旋筋间距10mm，钢筋骨尺寸长10mm，直径5mm，钢筋接头采用焊接，单面焊焊接长度10d，双面焊焊接长度5d。按规范要求错开钢筋笼制作完毕要排好次序，并挂牌。(3) 钢筋焊接和连接钢筋除主筋直径大于或等于25mm的钢筋外其他接头均采用双面或单面搭接焊，双面焊焊缝宽度不小于5d，单面焊焊缝宽度不小于10d，用于电弧焊的焊条，根据（GB/T5117-1995）碳钢焊条及（GB/T5118-1995）低合金钢焊条的规定，HRB235钢筋和HRB335钢筋均采用E4303焊条，经监理工程师现场试焊取样，检验合格同意后，方可参加现场焊接。钢筋焊接每个接头由班组质检员自检后，经质检工程师检验合格，在交监理工程师检查合格，才能进行下道工序施工，钢筋焊接两钢筋搭接端部预先折向一侧40的角，使两接合钢筋轴线重合，长度不小于双面焊5d，单面焊10d。主筋直径大于等于25的钢筋采用镦粗直螺纹套筒连接（套筒每端不宜有一扣以上的完整螺纹外露；正反丝扣型接头套筒单边外露有效螺纹不得超过2倍螺距；套筒内螺纹不得有缺牙、错牙、污染、生锈等严重现象；钢筋下料裁剪时，应在砂轮切割机上切头0.5-10mm，以确保端部平整，不得有马蹄形、挠曲、缺角和和钢筋轴线不垂直的现象）。套筒的长度不应比镦粗直螺纹钢筋接头（JG/T3057-1999）规定的最小长度长1cm，内螺纹不得有缺牙、错牙、污染、生锈、机械损伤等严重现象。钢筋下料裁切时，应在砂轮切割机上切头0.510mm，以确保端部平整，不得有马蹄形、挠曲、缺角和和钢筋轴线不垂直的现象，确保钢筋端部顺直。(4) 每节段挂上标志牌，写明墩号、桩号、节号等。钢筋运输采用平车运输，钢筋笼安装采用吊车安装。为了保证骨架不变形采用两点吊，对长骨架加强刚度，当骨架进入孔口后，位置应准确，骨架应垂直，徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁，下降至骨架最后一个加劲箍处用两根80钢管穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，再吊第二节骨架，使上下两节骨架在同竖直线上，进行套筒机械连接，最后一个接头完成后，绑扎螺旋筋，监理工程师检查合格后，再放下一节，至钢筋笼安装完。(5) 钢筋骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋长度，反复核对无误再焊接定位，确保钢筋中心位置以孔中心位置重合，误差不得大于20mm，采用定位筋把钢筋笼定位好，以免混凝土浇筑导管碰撞钢筋笼移位，安装骨架完认真核对每节钢筋笼长度及底面标高是否和设计相符。表2-4钢筋笼加工允许偏差表项次项目允许偏差（mm）检查方法1保护层厚度20尺量检查2主钢筋间距10尺量检查3箍筋间距螺距20尺量检查4外径10尺量检查声测管采用外径57mm，壁厚3mm的钢管，接头处用外径70mm、壁厚3mm的钢管焊接，声测管的底口用D76*10mm钢板焊严实，顶口也用钢板焊接，进行密封，以防混凝土漏入，检测管上端高出基桩顶面必须20cm。检测管在桩基横断面上的布置，采用桩径1.5m时，检测管采用3根，按正三角形布置；桩径1.5m时，检测管采用4根。根据钢筋骨架总长度及节段长度对声测钢管进行组合，在每节钢筋骨架制作完成后即可将钢管按设计位置临时固定于骨架内侧（底节钢筋骨架和声测管需永久固定）并可沿骨架轴线方向滑动，底节骨架放到孔中并临时打梢，第二节骨架起吊和底节骨架对接，临时焊接几根钢筋，然后利用早已系在钢管上端的棕绳上下调节钢管高度，使其和下节骨架上的钢管对接，上紧接口套管，重新将钢管固定牢靠，连接其余钢筋接头，钢筋骨架下放并重复以上步骤至安装完全部钢筋骨架。声测钢管在安装前须经检查无裂缝、孔隙，接头必须紧密不透水，骨架下放到位后，钢管上口须用木塞或其它东西封紧，防止异物落入管内或灌注混凝土时漏浆，从而影响今后的超声波检测。2.6导管安装导管是灌注水下混凝的重要工具，采用无缝钢管制成，导管连接方法采用丝扣，导管在使用前先做水密试验，水压应不小于井孔内水深1.3倍的压力，Pmax=1.3(chcmax-whw)。试中pmax 导管壁可能承受的最大压力kpac混凝土容重用24kN/mhcmax导管混凝土柱最大高度采用导管全长，mw-钻孔水或泥浆容重，取11.5 kN/mhw钻孔内水泥泥浆深度，m尾洋大桥导管全长预计60m，经过计算Pmax=1125kpa。把拼装好的导管灌入70%的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输计算的风压力，导管需滚动数次，经过15分钟不漏水为合格，不合格换掉，导管安放位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，防止挂钢筋骨架和碰撞孔壁，安装导管要认真记录道管的节数和每节的长度，导管安装采用吊车或钻机配合人工安装。2.7清孔清孔采用二次清孔法，即成孔检查合格后立即进行第一次清孔，并清除护筒上的泥皮，在清孔排渣时，必须保持孔内水头，防止塌孔。钢筋笼吊装下放和导管安装完后进行二次清孔, 清孔时，应将导管下放到距孔底10cm进行清孔。二次清孔后，孔内泥浆的性能指标和孔底沉淀厚度，其数值应满足“表2-5 二次清孔后泥浆性能指标表”规定，二次清孔完毕后 应立即进行混凝土灌注。表2-5 二次清孔后泥浆性能指标表项 目规定值或允许偏差钻孔桩沉淀厚度（mm）摩擦桩：符合设计规定。设计未规定时，对于直径1.5m的桩，200，对于桩基1.5m或桩长40m或土质较差的桩，300；端承桩：不大于设计规定，设计未规定时50清孔后泥浆指标相对密度：1.03-1.10；黏度17-20Pa.s；含砂率：98%2.8钻孔桩灌注钻孔桩灌注采用竖向导管法灌注，灌注水下混凝土时，灌注混凝土导管内径为300mm，导管采用=3mm厚钢板弯制而成，底节长4.0m，中间节长2.0m。导管应均匀顺直、试组装完成后做气密性试验，合格后方能下放导管。导管底口离孔底一般为0.40m，采用拔栓塞法或砍球法使导管内空气和水受混凝土重力挤压由管底排出而连续灌注水下混凝土。首斗混凝土量应满足填充导管底口以下孔内空间，并使导管埋深1.0m且管内有足够高的混凝土柱，以平衡管外泥浆压力。本桥钻孔灌注桩施工注意事项如下：(1)、混凝土水泥用料选用42.5#普通硅酸盐水泥，粗骨料采用24cm碎石，细骨料采用5mm以下中砂，混凝土标号较设计强度提高1020%。(2)、混凝土拌和时间不小于1.5分钟，混凝土自搅拌机出料至砍球开灌的总储料时间不宜超过30分钟。正常灌注时，每根导管灌注间隙时间不宜超过20分钟，混凝土自拌和机出料至灌入导管的时间不超过40分钟。(3)、每根桩混凝土灌注应一次连续灌注完毕，每小时的灌注高度不小于5m。(4)、桩身混凝土应高出桩顶设计标高0.51.0m，以确保设计桩顶处桩身混凝土质量。(5)、导管埋入混凝土的深度取决于灌注速度和混凝土的性能，任何时候不得小于1m，一般控制在26m内。(6)、混凝土灌注过程中，应经常用测锤检查混凝土面的标高及导管的埋深情况，避免桩身局部夹渣或断桩。(7)、混凝土浇注完成后，清理出桩顶表面稠泥浆，进一步检查桩顶混凝土的浇注质量。(8)、灌注水下混凝土前和灌注过程中应及时填写好检查证和灌注记录。2.9凿除桩头经水平仪测量出桩顶设计标高后开始凿除，桩头凿除采用人工配合风镐施工。2.10桩基检测尾洋大桥桩基检测采用超声波检测和无损检测，本桥钻孔桩有摩擦桩和端承桩，按照设计图纸桩长30米以下桩基检测采用声测管加小应变检测法检测，30米及以上桩采用声测管检测法检测，检测前确保检测管不堵塞。三、工程质量保证措施3.1进行质量教育，强化创优意识结合桩基施工的特点，对全体施工人员进行质量教育和管理教育，使全体员工熟练掌握所干分项工程的工艺流程质量标准，牢固树立“百年大计，质量第一”的思想。3.2 严格报检程序项目部严格执行分项工程工序控制制度，工前有交底，工中有检查，工后进行总结评比。每道工序完工后，施工队质检人员自检合格，报项目部质检工程师检查合格，填写质检资料，报请监理工程师检查合格鉴认，才允许进行下道工序施工。3.3 测量控制质量保证措施在施工中应定期对施工布设的控制桩位进行复核，要定期进行检查，并经监理的复核认可。所用仪器设备必须经有资质计量部门的鉴定，定期进行检查，发现问题及时予以校正。测量放样必须实行复核制度，内业资料落实专人保管，为工程竣工验收报告和竣工资料的编制提供必须的测量资料。3.4桩基施工过程控制质量保证措施严格按照设计图纸，工程合同文件，有关现行施工规范和质量标准要求制定实施措施。开工前，下发技术人员编制的技术交底书，作为施工依据，指导施工作业；施工中，坚持技术人员跟班作业指导制度，做到施工全过程事事有人管、处处有人管，使施工处于受控状态。钢筋焊接时要正确掌握焊接电流和速度，焊缝要均匀饱满，不得有夹渣、凹痕、咬边、裂缝等缺陷。雨天施焊须有遮雨棚，否则不得施焊。3.5安全生产保证措施3.5.1 一般规定成立安全领导小组，全面负责施工全过程的安全检查、安全布置、安全监督和安全奖惩（附安全管理组织机构网络图，安全管理网络图）。配备工地保安人员，实行三班执勤和夜间巡逻制度。工地建立安保体系。严格执行上级机关颁发的有关安全生产法规；严格遵守安全生产六大纪律；严格执行安全生产规则。做好安全生产教育，对所有参加施工生产的工人均进行入场生产安全和消防安全教育，未经教育不得上岗。做到无施工方案不施工，有方案没交底不施工，班组上岗前没安全交底不施工。施工班组要认真做好安全上岗交底活动记录，定期组织不少于一小时的安全教育活动。严格执行起重机械三限位、两保险、十不吊规定。严格遵守“十不烧”规定，执行工程多机多监护制度（操作证、动火证、灭火证、监护人)和1-3级动火界限审批手续。现场施工必须配备足够的照明灯光，以保安全。现场机电维修人员须经常检查设备触电漏电保护是否完好有效。施工用电线路架设按照厦门市有关要求，按“三相五线制”搭设，照明电路和动力电路分开，并按照“二级配电、三级保护”的要求，做好用电设备接地和接零保护。现场用电机具较多，电线不得乱拖、乱拉。材料运输、堆放时，一定要注意保护好电线，防止碰砸电线，造成电线包皮破碎剥落，一经发现有电线露芯或电线包皮破损要即时修理。现场施工用的机电设备均有良好的二级防护装置。电动机械及工具严格按一机一闸制接线，并设安全漏电开关。电气设备操作人员由专业电工担任，禁止其它人员操作电气设备。配电室、电箱上锁，配电箱采用专业生产厂家生产的标准电箱。制订用电值班交接班制度，做好交接班记录，记载设备运转情况。在刮风、下雨、雷电天气，尤其注意用电设备及线路的巡视。吊车等起重机械须配备专业指挥人员，无指挥人员不得作业，指挥人员有醒目的安全帽标志。吊车在作业时，严禁将起吊的物体凌空于人行道上空，吊车悬臂半径范围内严禁站人。大风，大雨、雷电天气不得进行起重作业。3.5.2 消防、防火规定项目部组成消防安全领导小组，具体负责实施防火安全工作。现场有碰砸电线，造成电线包皮破碎剥落，一经发现即时修理。施工现场实行动火申报制度。严格执行“十不烧”规章制度，动火必须具有“二证一器一监护”才能进行。灭火器由专人维修、保养，定期调换药剂，标明换药时间，确保灭火机效能正常。严禁用灯泡和明火取暖；严禁利用煤油炉、电炉烧煮。加强警卫人员上岗责职，每天下班后对工地临时设施进行一次防火巡查，消灭事故隐患。3.5.3 现场安全保证措施管理人员牢固树立抓安全一刻不忘，做到施工现场发现隐患立即整改，发现违规立即制止，确保项目安全目标的实现。持证上岗人员，执行持证上岗。所有机械操作人员均持有操作合格证。施工现场内设必要的安全标志牌，为职工和附近居民提供安全上的方便。 现场运输道路保持平整通畅，排水良好，材料物品存放保持整洁有序，机械车辆设备停放整齐。施工区域全天进行安全保安巡察，并加强和当地公安机关联系，密切配合，搞好施工现场治安安全工作。施工场地内架设电力及照明线路，悬吊高度及距工作点的水平距离按规章执行。电线不捆绑于无瓷瓶的钢筋、树干、脚手架上，保险丝不用其它金