9某高架桥水中桩施工方案_secret.doc

某高架桥水中桩施工方案一、工程概况1.设计情况某高架桥桥址位于某县某村，单幅桥位于线路左线。桥梁全长1567.07m，中心里程桩号为ZK152400，桥型设计为2120m3830m预应力砼连续空心板及连续T梁组合。根据线路设计情况及现场放样结果可知，本桥3042墩及52墩位于XX河内。为了达到工期要求，该部分桩基础须在第一枯水季节抢出；由于时间紧迫、施工难度大，该部分桩基础定为本合同段桥梁工程施工的控制工程。2.地形地貌地属低山地貌，交通极为不便，仅与XX水路外界相通，XX北岸高山耸立，冲沟发育，南岸为河漫滩，相对高差约为210米，桥址位于山脚处，XX河北岸沿XX河而行。多为块石堆积，岩溶发育，地表植被发育，多为灌木，茅草。3.地层岩性 桥位区内的地层主要有第四系覆盖层，白垩系岩层和寒武系岩层。第四系由亚粘土，块石土组成。白垩系由砂岩，砾岩组成。寒武系由压碎岩组成。4.水文地质条件桥位区地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙水。5.气候本区域属中亚热带向北亚热带过渡的季风湿润气候，光热充足，雨量充沛，无霜期长，严寒期短，四季分明。春多潮湿阴雨，夏多暴雨高温，伏秋易旱，冬少严寒。年平均气温1617，极端最高气温41，极端最低气温-15。年降雨量14002000mm，每年49月份为讯期，多暴雨，山溪水陡涨落，每年10月至第二年2月为枯水期，枯水期水位标高135M， 年7月洪水位标高151M。四季有大风，春秋冬季多偏北大风，夏季多地方性暴雨大风。二、工程现状1.现有施工条件本水中桩靠XX河北岸，桩位中心距河岸边除41#墩约75m，42#墩约9m外，其余桩位均位于现有便道坡脚处。一、二工区自进场以来，紧抓修建施工便道，凿峭壁、填河床，克服种种困难，于 年9月20日贯通七里河高架桥的施工便道。既为前期施工准备树立了良好的形象，又为下一步桩基开挖提供了有利条件。现已处于对便道进一步拓宽及提高路面质量阶段。施工用电计划从一分工区生活区旁的500KVA变压器供给，现场另增一台250KW备用发电机。桩基所有钢筋制作及砼生产均在某村左幅高架桥21#25#墩左侧综合生产区集中供应。2.实地勘察情况为了进一步证实水中桩中心位置及其下一步围堰区域外缘的水深，一工区于10月7日组织有关技术人员现场实际量测。从量测资料来看，现水面与便道高差约3m。桩中心位置基本上沿现有便道坡脚而行，现水面标高30#墩为134.255m、42#墩为134.269m，船工告诉我们该水位还不是最低限，以后水位还会再降约1m，从目前至明年4月涨水概率低，4月份以后为汛期，涨水幅度较大。而从设计资料查出，30#42#墩桩顶标高为131135m。围堰深度量测如下表量测数据一览表。墩位桩中心点水深（m）测点水深（m）测点至桩中心距离（m）备注30#02.56桩中心位于便道坡脚,该中心水深较浅,有部分桩位位于坡面上,但均与水面高差不大,约0.30.5m。31#02.4832#02.5833#03.3634#0.23.6835#0.13.7836#0.13.4837#0.33.3738#0.22.5839#0.23.7840#0.32.26.541#2.3桩中心距坡脚7.5m42#4.6桩中心距坡脚9m三、工程重点、难点及对策工程重点、难点1：由于开工日期严重滞后，工期压缩量大，造成任务重、工期紧的局势，而该部分水中桩施工条件差及施工季节性强的影响，水中桩基础将成为严重制约整个工期的瓶颈，如何按计划施工直接影响我单位对业主工期的承诺。对策1：项目部召集一、二工区主要负责人研讨对策，一致通过将该水中桩定为本合同段控制工程，想尽一切办法、集中力量在第一个枯水季节完工。根据施工需要，配置2台新购的60C砼输送泵，确保水中桩基础混凝土工程顺利浇注，该任务由两个工区共同承担，根据先两边后中间的策略，各工序采用流水作业与平行作业相结合的办法。工程重点、难点2：该部分桩基础位于XX河水中，设计按照钻孔桩设计，但为了节约成本及加快工程进度，我单位原则上将按挖孔桩施工。如何创造条件满足挖孔桩开挖的基本要求将成为计划能否实施的首要因素。对策2：拟定多种围堰方案可供选择，选择其中最佳方案指导围堰施工，一切围绕人工挖孔桩的基本要求作为目标，主要从堰体及筑岛两方面入手，确保每个工序组织到位，不留隐患。工程重点、难点3：该部分桩基础桩径大（直径2.8米）,桩身长(最长达26米),混凝土工程量大,桩基础又要求连续灌注；特别是水下砼灌注时,首盘混凝土的数量能否达到导管埋深的要求将成为桩基础砼灌注成功与否的标志。对策3：首先要从桩径及导管埋深的要求考虑,计算首盘混凝土的方量,并想办法按此要求组织混凝土运输方案,拟定在导管顶部混凝土料斗装满基础上,再根据施工要求预先准备12个料斗并装满料，然后采用20t吊车吊运，同时把4辆混凝土灌车装满的基础上，才进行开盘。混凝土拌制根据气候变化及灌注时间确定缓凝剂的品种和掺量。四、任务划分、施工组织机构及劳动力计划1.任务划分由于工期紧、施工难度大，该部分水中桩由一、二工区共同承担，施工任务没有明确划分，一工区自30#墩沿终点方向推进，二工区自52#墩沿起点方向推进，然后二个工区在中间会合。2.施工组织机构本水中桩施工组织附属于本合同段的项目组织机构。本工程项目经理部设三部二室，下辖一、二工区。工区在安全、质量、进度、成本等项目目标上对项目部负责。根据本工程的难度性特设一个技术领导小组。为了便于组织施工，由一个桩基础作业队承担该任务施工。具体组织详见下图施工组织机构图。XX项目经理部技术领导小组中心试验室办公室计财部设物部工程部二工区一工区水中桩基础作业队3.劳动力计划主要管理人员需求量计划序号岗位定额人数备 注一工区二工区1工区主任11负责本工程全面管理工作2技术负责11负责本工程全面技术工作3机电人员11机械管理、电力供应管理总负责4物资人员11材料管理员5现场技术管理人员11现场施工及技术全面负责6测量人员33负责本工程测量工作7试验人员11负责本工程试验工作8安质员11安全、质量监督员合计1010注：本表中管理人员可承担相应工区的同岗位其它工作。生产班组人员计划工程项目班组名称计划人数备 注某高架桥水中桩基础综合班20负责围堰及护筒埋设钻孔班205个作业面挖孔班306个作业面爆破班82个作业面砼工班20钢筋班16机械班4电工班2合计120五、施工总体方案根据工期要求，该部分水中桩在第一枯水季节必须完工。否则，汛期一旦降临，对该特殊部位将带来不可想象的不良后果。因此，要求一、二工区集中力量、精心组织、相互配合按先两边后中间会合的施工策略。在现有便道贯通的有利条件下，迅速组织人员开始围堰方案的试验阶段，围堰方案预先策划多种可供选择路径，然后经过技术领导小组研讨选择23种作为试验对象，经过现场实际试验，确定投入本工程的最佳方案。初步拟定采用竹笼，外边缘距桩中心位置6m，自30#墩穿越河床至42#墩平行线路设计线拉通，构筑一道卵石围墙，竹笼直径1m，长3m，内装卵石，两端采用竹片加铁丝封罩，每节竹笼框（含卵石）吊装重量约4t，拟定采用20t龙门吊吊安。若此方案行不通，则改换成土麻袋围堰，麻袋内装2/3容量的不透水性粘土。所有方案均采用边围堰边筑岛的方法进行，筑岛自桩中心向外2.5m采用填土，其余部分可采用土石混填或填石，在压路机稍微压实基础上，由人工配合反铲挖出护筒埋设位置，护筒采用吊车吊安。该部分桩基原则上采用人工挖孔，若堵水效果较差，涌水量大，则采用冲击钻钻孔施工。钢筋笼制作若为人工挖孔桩则钢筋直接在孔桩内绑扎、焊接，若为钻孔桩则钢筋笼就近制作，吊车吊装入孔，在孔口分段焊接接长。砼灌注原则上采用空气中直接灌注法，若涌水量超过6mm/min或钻机成孔均采用水下砼灌注法。砼在下部构造综合生产区集中拌制，采用4辆3m3专用砼罐车运输。六、施工进度计划根据工期安排及当地气候的制约，水中桩必须在第一个枯水季节完工。本计划围堰处理 年10月10日 年11月15日（历经35天），桩基开挖从两边至中间推进，各工区开展2个作业面，各工序采用流水作业与平行作业相结合方法，桩基础施工计划安排自 年10月15日开始， 年3月30日结束，历经165天。具体参见水中桩施工进度计划横道图。七、主要设备配置计划具体参见下表主要设备配置一览表。主要设备配置一览表工程项目项目设备名称规格、型号单位数量备注围堰处理吊车20t台1推土机台2压路机12t台1挖掘机0.6m3台2自卸车5t辆10桩基开挖卷扬机1t台8空压机台8风镐台20风枪台10潜水泵2.2KW台15视具体涌水量而定冲击钻机台5视具体情况而定钢筋工程对焊机台2切筋机台2电焊机BX-400台4混凝土工程强制式拌合机500L台2配料机HP800台1专用砼罐车3m3辆4装载机ZL-40台1砼输送泵60C台2插入式振捣器台4发电机160KW台1拌合站备用发电机250KW台1输送泵备用八、施工工艺及方法（一） 围堰处理1.竹笼围堰方案（1）施工工艺流程：编竹笼装塞卵石封堵端头捆绑吊装 竹笼下水对位调整联结加固筑岛开挖护筒坑护筒安装 回填夯实（2）施工方法及施工要点：编竹笼：本地区竹材资源丰富，竹笼可集中编制，竹笼直径为1米，长3米，竹笼网格为5cm*5cm的平行四边形。装塞卵石：卵石由自卸车运至待围堰区域，现场人工安装，选取的卵石大小应均匀，避免卵石过小造成卵石从网格中脱落。封堵端头：竹笼内卵石装满后，两端采用竹片及铁丝封口，避免两端卵石滑落。捆绑吊装：预先加工一个横担吊架，横担长度与竹笼长度一致，吊架采用两根C12槽钢对扣，共3条呈半圆均匀分布。捆绑时竹笼与吊架采用钢丝绳捆牢。竹笼下水：竹笼捆绑后，采用现有20吨吊车吊装，注意吊运刚开始时要缓缓上升，待钢丝绳受力均匀后，再慢慢吊运至待安位置。对位调整：竹笼靠近水面时，由两个人各拉一端的绳子准确对位。联结加固：本方案拟定采用两条竹笼并排，待下水后钢丝绳松开前，把并排的两条竹笼用粗铁丝联在一起，并与前后竹笼联结。筑岛：待竹笼下水稳定后，紧跟筑岛作业，筑岛时，自桩位中心辐射3米范围内采用填土，其余可以采用土石混填或填石，筑岛后采用12t压路机稍做压实。开挖护筒坑：护筒坑采用挖掘机开挖，注意开挖时先中心后周边修整，挖掘机操作幅度不宜过大，避免坍塌。护筒安装：护筒加工采用10mm厚钢板，护筒直径比设计桩径大15cm，即直径为295cm，护筒每节长2米，护筒在节段中心圆圈均匀焊4个吊环，采用现有20t吊车吊安，护筒现场分节焊接接长。回填夯实：待护筒安装对位，中线复核无误后，周圈采用粘土分层回填，人工夯实。（具体参见竹笼围堰方案示意图）2.麻袋围堰方案：（1）施工工艺流程： 麻袋装土封口麻袋下水对位调整 筑岛开挖护筒坑护筒安装回填夯实（2）施工方法及施工要点：麻袋装土：麻袋选取大麻袋，袋内装填松散粘性土，袋内装土量宜为麻袋容量的2/3。封口：袋口用麻线或铁丝缝合。麻袋下水：麻袋采用人工堆码，土袋上下层和内外层应相互错缝。对位调整：麻袋对位可由潜水工配合堆码对位。筑岛、埋设钢护筒及回填原则上与竹笼围堰相一致，但不宜采用压路机压实，仅考虑人工夯实，若有条件可将围堰内水抽干，然后埋设钢护筒或直接浇注桩基孔口。3、两种方案的比选：比选项目竹笼围堰麻袋围堰材料来源材料本地区产量大，来源丰富，卵石可直接从XX河获取麻袋使用数量大，但市场上易购买，粘土可直接从路基上获取优点竹笼围堰结构较稳定，抗洪水能力强麻袋围堰堵水效果好，可以利用人工直接安装，施工后易清理缺点竹笼安装困难，施工后不易清理堰体抗洪能力差，麻袋投入数量大（二）桩基础施工方法 1.挖孔桩施工（1）施工设备：风钻、空压机、风镐、1t卷扬机、铁锹、装碴桶。（2）工艺流程见挖孔桩施工工艺流程框图。施工准备制作锁口 挖 孔立 模砼制作制作护壁孔深、地质情况检查 否清底绑扎钢筋钢筋笼检查下钢筋笼抽干集水砼制作灌注桩身砼养生挖孔桩施工工艺流程框图（3）技术措施开挖方法：普通土层采用人工开挖，每次开挖深度约为1m,由于桩径大开挖面一次性可安排3个人同时开挖。岩石开挖采用风镐和浅眼爆破方法，开挖至距设计基底标高1m后，用人工凿除，防止放炮对基底围岩挠动。挖出的碴土在桩底装入吊桶，由1t卷扬机提升至地面，倒入手推车运至堆土处。孔口周围内不得堆放淤泥杂物。桩孔护壁：护壁在一般情况下为厚度100mm的C25现浇钢筋混凝土结构。第一节护壁厚250mm300mm，并高出地面200mm。护壁采用内八字搭接，上端厚150mm，下端厚100mm。每节护壁的高度，一般地层和风化岩层为1m，护壁模板待混凝土强度达到7MPa方可拆除。排水：桩孔内的地下水，渗量较少时，采用随挖随用吊桶将泥水与岩碴一起吊出；渗水量较大时，在孔内挖集水坑，用高扬程潜水泵排出桩孔外，经沉淀后排入河道。照明：桩孔照明采用36V安全电压，桩下设置100W防水带罩灯泡。通风：挖孔过程中经常检查有害气体浓度、气味，特别是遇有腐植土，桩孔深度超过10m换班重新下人时，应加强通风，用小型鼓风机通过高压软风管送风至孔底。测量控制：a首先测出排桩的中心位置，然后在桩周放出桩中心的十字线，挖第一节桩孔后，按桩孔的位置立模，灌注第一节护壁混凝土。b把控制桩心位置的十字线移放在第一节护壁混凝土上，同时将控制桩底标高的高程引至护壁顶面，施工过程中经常检测护壁顶面标高的变化。c桩身每次开挖前及开挖后用垂球将桩轴线点投测至桩底部，由此确定和检测开挖轮廓，并检查每次模板的位置和垂直度，根据护壁顶面标高控制桩身长度。钢筋笼制作与安装：桩体钢筋笼在孔内直接绑扎、焊接接长。桩体混凝土灌注：a挖孔桩挖至设计深度以后进行孔底清理，必须做到无松碴、淤泥、沉淀物等扰动过的软层，并做好挖孔记录。b测量孔内水位上升速度，若大于6mm/min时用水下混凝土灌注法施工，否则可以用空气中灌注混凝土的方法。水中灌注工艺与钻孔桩一样。但要注意按水中灌注混凝土施工时应向孔内灌注水，至少与地下水位相平。c混凝土灌注前抽干桩孔内集水，灌注混凝土时相邻10m范围内停止桩孔内的作业，孔内不得留人，以免发生危险。混凝土采用导管或串筒一次连续灌注。d混凝土在现场搅拌，坍落度控制在1014cm，掺入外加剂，由试验室选择配合比，挂牌于搅拌场，施工时严格计量，保证搅拌时间，并根据规范做好混凝土检查试块，确保混凝土的质量。 特殊地层挖孔成孔技术措施强风化砂岩地层：施工时将每循环开挖深度缩为0.5m，并往护壁四周打入钢管、木条等超前支护，并在木条缝间填塞麻布，开挖后及时灌注护壁混凝土，如出现较严重的流砂和涌水，必要时采用注浆加固或钢护筒措施。具体施工方法参见图挖孔桩施工方案示意图2.钻孔桩施工施工工艺流程：见钻孔桩施工工艺框图。（1）钻孔准备定位测量：利用各桥控制桩，测放桩位中心点十字线并做好护桩，作为施工中桩位控制点和检查点。在钻孔与吊放钢筋笼施工过程中控制孔位纵横向误差不超过规范值。护筒埋设：采用10mm厚钢板制作护筒，每节护筒高度为2m，直径为设计桩径加15cm，护筒埋设高出地面30cm。泥浆池设置：泥浆循环池根据现场道路及周围环境布置，泥浆处理池由泥浆池和沉淀池组成，形成泥浆循环系统。钻孔桩施工时，对沉淀池中沉渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆经沉淀后用汽车运弃，确保泥浆不污染河道和环境。泥浆制备：在粘土层段采用自然造浆方式进行护壁，淤泥或砂类土层段采用购置粘土造浆，造浆用的粘土塑性指数应大于15。浆液的比重、粘度、胶体率等指标经现场试验以符合该地层护壁要求。平整场地（或筑岛）桩位 放样埋设护筒补焊钻头 钻机就位泥浆制作钻 进泥浆沉淀池清 孔测量孔深、斜度、直径、孔底沉渣设立清孔设备钢筋笼制作吊放钢筋笼导管试拼、密封试验安装导管砼生产测量砼面高度灌注水下砼砼养生凿桩头冲孔桩无损检测钻孔桩施工工艺框图钻机就位：钻机就位前，应做好各项准备工作，包括场地布置与钻机摆放处平整和加固，主要机具的维修与安装，配套设施的就位及水电供应的接通等。钻孔桩钻机就位，采用拖拉就位法。将拼装好的钻机拖拉就位后，将钻杆对准钻孔桩位。（2）钻孔a钻机开钻前，先检查各种机具、设备是否状态良好，泥浆制备是否充足，以及水电管路的畅通情况，确保正常。b正式钻进前，先启动泥浆泵，使之空钻一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后方可正式钻进。c开始钻进时，应控制进尺、速度及钻压，采用“低压慢进”措施，待钻至护筒下1m后，再以正常速度钻进。d钻孔作业应连续进行，不得中断。因故必须停钻时，孔口要加盖防护，并且把钻头提出孔口，以防埋钻。e在钻孔过程中，必须绘制桩孔地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻压、钻速和泥浆比重等作参考。钻进中应经常注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，以判断土层，并做好记录，与设计地层作核对。f当钻孔距设计标高1m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料，判定是否进入要求的持力层。当钻孔深度达到设计要求时，请监理工程师确认，并对孔深、孔径和孔形等进行检查，确认满足设计要求后进行清孔、灌注混凝土。（3）清孔a当钻孔深度达到设计要求后，应立即进行清孔，以免间隔时间过长，钻碴沉淀造成清孔困难。b清孔采用换浆法进行，钻孔达到设计标高后，将钻头提升2030cm，低速旋转，然后注入净化泥浆，置换孔内含碴的泥浆。但严禁用加深孔底深度的方法代替清孔。c清孔时，应保持孔内泥浆面高度，以及泥浆比重满足护壁要求，防止坍孔、缩孔。d当从孔内取出的泥浆测试值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度不大于5cm时，即停止清孔作业，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。（4）终孔检验钻孔桩清孔后，及时对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、竖直度，泥浆相对密度、孔底沉淀厚度等进行检验。各项检查项目均合格后，方可进入下一道工序。（5）钢筋笼制安a钢筋笼在现场钢筋加工棚中制作，根据桩长，分段绑制，20t吊机吊入孔内，钢筋笼接长采用电焊机现场焊接加长。b钢筋绑扎过程中按要求预埋声测管，声测管按设计采用预埋钢管，钢管与钢筋笼等长并保持声测管间的平行。钢管按桩径尺寸在钢筋笼圆截面平分34等分，声测管上口开启、下口封闭；声测管上口采取保护措施，避免杂物堵塞管道，而影响检测结果。(声测管布置示意图如下) c吊机吊起钢筋笼后，应检查钢筋笼的垂直度及外型轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不得强行下放。d钢筋笼要在清孔结束后及时放入孔内，入孔后的位置准确符合设计要求，并牢固定位（设置防浮钢管支撑，并与钢护筒连结）。（6）水下混凝土灌注导管插入：导管用直径250mm的钢管，壁厚4mm，每节长2.02.5m，最下节长4.0m，配12节长11.5m短管，由法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈垫密封防水。混凝土浇注架由型钢做成，用于支撑悬吊导管，上部放置混凝土漏斗。混凝土由进料斗倒入漏斗，并随即卸入导管直接浇注。同时以15t吊车配合钻架吊放拆卸导管。第二次清孔：在第一次清孔达到要求后，因安放钢筋笼及导管时间较长，孔底可能有沉渣，故在安放钢筋笼及导管后，再利用导管进