跨海大桥主引桥20、23滩涂钻孔桩施工方案.doc

威海市环海公路长会口大桥工程主、引桥过渡墩20和23墩钻孔桩施工方案编制：复核：审核：路桥集团国际建设股份有限公司威海市长会口大桥项目部二OO七年七月 目 录一、编制依据-1二、工程概况-1三、施工工艺-2四、钻孔桩施工质量要求标准-11五、施工计划-12六、施工人员及机械设备配备-12七、质量保证措施-13八、安全保证措施-14九、文明施工和环保-16附图-17一、编制依据1、威海市环海公路长会口大桥施工图设计；2、招标文件范本及专用本；3、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/12004）；4、公路工程施工安全技术规范（JTJ076-95）；5、公路工程桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）。二、工程概况根据威海市公路网的建设规划，未来威海市的公路网将由“三纵、三横、一环”组成，规划设计的环海公路是威海市公路主骨架的一环，长会口大桥是威海市环海公路的重要组成部分。根据威海环海公路的总体线位走向，大桥桥址西端位于文登市的长会口东山，东端位于荣成市岳家村的北面张家山。主、引桥过渡墩20和23墩位基础形式为嵌岩钻孔灌注桩，桩径2.8m，20墩钻孔桩长26m，23墩钻孔桩长33m。桥位处地层岩性特征自上而下为:淤泥层，为海相沉积物，灰色、灰褐色，含少量砾石、细砂、贝壳等，天然含水量大，土质很软，层位较稳定。本层厚度基本是东薄西厚，一般厚度在210米。亚粘土层，航道底为泥砂，厚度一般在3米。风化岩，多呈块状，过水后迅速泥化，强度低。三、施工工艺1、场地处理钻孔桩桩位采用围堰筑岛，变水上施工为陆上施工，为钻机提供工作平台。在填筑便道的同时，采用风化料进行围堰筑岛，标高与便道标高相同，施工办法与便道填筑相同。围堰面积应能满足施工车辆通行，机械设备堆放场地，并在围堰外侧设置泥浆池。2、桩位测设用经过检验确认的全站仪，按设计定出孔位中心位置并作好护桩。在护筒四周设置4个护桩，护桩十字交叉点即为孔位中心，用护桩来校核桩位。桩位放样采用一次性群桩放样办法，要注意保护好桩位标记，在每根钻孔桩施工前都要进行单桩桩位复测和护筒顶标高复测，复测无误后方可施工。3、钢护筒的制作、埋设根据设计要求，钢护筒直径大于桩径30cm，桩径2.8m的钢护筒壁厚18，采用与主墩钢护筒相同的构造形式，钢护筒长度符合设计要求。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。钢护筒埋设采用人工挖孔配合振动锤振入，就位对中。采用振动锤振入钢护筒时，在桩位上方安装导向架，导向架上下层限位器间距1m，确保钢护筒振沉的垂直度。钢护筒的埋设深度原则上应穿透厚度较大的淤泥层，进入亚粘土层1.5m左右，或达到淤泥层下岩层顶面，具体埋设深度根据设计单位提供的设计深度埋入。护筒高度宜高出最高水位线2.5m，护筒四周用粘质土分层夯实，护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。4、泥浆制作在筑岛外侧开挖泥浆池，投入一定数量粘土，注入淡水，用挖掘机抓斗进行搅拌造浆。也可以在护筒内投入粘土，注入淡水，利用钻锥上下冲击搅动来制备泥浆。粘土采用岸上的地表粘土，所需淡水从岸上打井，抽取地下水，通过输水管道向施工现场供水。在泥浆制备过程中，安排试验人员检测泥浆比重等性能指标。5、钻机就位钻机就位前，对钻孔各项准备工作进行检查，桩机处筑岛填土夯打密实，然后铺设枕木，钻机座在枕木上。水平尺检查机座平台，钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不产生位移或沉陷，否则应及时处理。6、钻进（1）开孔：开钻时先在孔内灌注泥浆，开孔及整个钻进过程中，设置泥浆泵，当孔内水位高出空外水位线不足1.5m时，向孔内注入泥浆，随着涨落潮的变化，始终保持孔内水位高出孔外水位线1.5m2.0m。并低于护筒顶面0.3m以防溢出，淘渣后及时补充泥浆。（2）冲程控制：在冲击钻进时注意均匀地松放钢丝绳的长度，一般在松软土层每次松绳5cm6cm，在岩层每次松绳4cm5cm。注意防止松绳过少，形成“打空锤：，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。在通过粘质土层时，采用中冲程（约75cm）；在通过松散砂、砂层和碎石层时，采用中冲程（约75cm）；冲程过高，对孔底振动大，易引起坍孔；在进入岩层时，采用高冲程（约100cm）。（3）淘渣：当在松软底层每小时纯钻进小于15cm30cm、在岩层每小时纯钻进小于5cm10cm时，应进行淘渣。或每进尺0.5m1.0m时淘渣一次，每次淘45筒，或淘至泥浆内含渣显著减少，无粗颗粒、相对密度恢复正常为止。淘渣后及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度。（4）钻进注意事项钻进过程中，经常检查钻机的位置和状态，使钻机平面位置偏差小于20，垂直度偏差小于1/150。经常检查钻具及连结件，防止机械事故。钻进应连续进行，因故必须中途停钻时，应将钻头提至护筒底口以上。钻孔作业应分班连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。7、检孔钻孔在终孔后，对孔径、孔形和倾斜度应采用检孔器测定，检孔器为自制圆柱形钢筋笼，外径为成桩钢筋笼直径加大100mm( 不得大于钻头直径)，长度为4D（D为桩径）。钻孔经自检合格后报监理工程师抽检，抽检合格后进行下道工序施工。8、清孔钻进进尺达到设计标高后，对孔深、孔径进行检查，符合要求后方可清孔。首次清孔采用换浆清孔，即用新拌泥浆置换孔内高浓度泥浆，使孔内泥浆比重、粘度、含沙率等指标满足灌注水下混凝土需要。钢筋笼安装到位后，进行二次清孔，二次清孔采用水下砼灌注的刚性导管配5.0cm直径无缝钢管为高压管，通过空压机输送压缩空气气举法排出孔底高浓度泥浆，冲散沉淀层，使之呈悬浮状态后立即开始水下砼施工。清孔时注意事项：在清孔排渣时，注意保持孔内水头，防止坍孔。严禁用超深成孔的方法代替清孔。采用优质泥浆在足够的时间，经多次循环，将孔内的悬浮的钻渣置换出来，并沉淀。9、钢筋笼制作及安装（1）钢筋存储于地面以上0.5m的平台、垫木或其他支承上，阴雨天气加盖防雨布防止雨淋，并保护它不受机械损伤及由于暴露于大气而产生锈蚀和表面破损。钢筋进行拉直加工时，在拉直加工场地铺上一层碎石，避免钢筋直接铺在地面上，以免受潮锈蚀。制作完毕暂时不安装的钢筋笼存放时放在垫木上，上面盖上防雨布。（2）钢筋笼在加工场分段制作，根据运输、起吊设备性能，单节钢筋笼长度为9m。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号。为防止钢筋笼吊安运输过程中变形，每节端头加强，同时在钢筋笼内环加强圈处用25mm钢筋加焊“”字形支撑，待钢筋笼起吊至孔口时，将“”字形支撑割去。在加工场对分节钢筋笼按编号进行试拼，确保钢筋笼能够顺利对接，顺直度满足要求。（3）根据前场需要，钢筋笼通过平板车运至现场。分节制作的钢筋笼下放到上端离钻孔口0.81.0m时，暂停下放，待连接好上一节钢筋笼且经监理工程师检查合格后再继续下放。钢筋笼的接长时间尽量缩短，以避免操作时间过长，造成塌孔。主筋间采用镦粗直螺纹连接，每个断面接头数量不大于50%，接头位置满足规范要求。成孔检验合格后，用吊车安装接长下放钢筋笼，钢筋笼安装下放后，用型钢将钢筋笼固定在护筒上，以承受钢筋笼自重和防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮，固定后应确保钢筋骨架与孔中心线基本吻合，不会发生倾斜和移动。（4）钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距10mm；箍筋间距不大于20mm；骨架外径10mm；骨架倾斜度0.5%；骨架保护层厚度20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程20mm；骨架底面高程50mm。（5）为检测成桩质量，在钢筋笼内侧四周按设计要求设置4根通长超声波检测管，检测管接头顺直牢靠，与钢筋笼的主筋焊接固定，安装期间检测管内注水。检测管上、下端口用钢板密封，严禁泥浆或水泥浆进入管内。确保混凝土灌注后管道畅通。10、混凝土灌注（1）导管砼灌注导管采用内径300型螺纹接口管，按公路桥涵施工技术规范要求，在砼灌注前进行水密承压和接头抗拉试验、长度测量标码等工作，并经监理工程师检查合格后下放导管，导管底口至桩孔底端的间距控制在0.4m左右。（2）首批混凝土灌注量首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要，如图所示。所需混凝土数量可参考公式： VD2(H1+H2)/4 + d2h1/4式中：V灌注首批混凝土所需数量（m3）； D桩孔直径（m）； 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)； d导管内径； h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=Hww/c； Hw井孔内水或泥浆的深度（m）。 w井孔内水或泥浆的重度（KN/m3）； c混凝土拌合物的重度（取24KN/m3）。例如：20#钻孔桩，桩长为26m，桩径D=2.8m。H1=0.4m，H2=1.0m，c=24KN/m3；w=1.3 KN/m3；d=0.30m。泥浆顶面高出孔外水位2m，取平均高潮水位1.31m则：Hw=泥浆顶面高程-孔底高程- H1- H23.31-（-26.896）-0.4-1=28.806mh1=Hww/c=28.8061.3/24=1.56m；VD2(H1+H2)/4 +d2h1/4=3.142.82(0.4+1.0)/4+3.140.3021.56/4=8.73m3则首批灌注的混凝土方量不小于8.73m3。施工时首批灌注的混凝土方量取10m3，可满足要求。（3）混凝土配制海水环境下施工钻孔灌注桩有其特殊性，除泥浆采用淡水配置外，为确保钻孔灌注桩施工质量，防止钢筋锈蚀，其水下混凝土亦应适应海水环境下的施工质量要求，拟采用C35海工混凝土进行钻孔灌注桩灌注。具体的混凝土施工配合比按照规范要求通过现场试配确定。为满足水下混凝土灌注需要，水下混凝土坍落度宜控制在1822cm。（4）注意事项在灌注砼前再次检查孔底沉渣厚度，如不满足要求，则利用导管进行二次清孔直至合格。钢筋笼安放完成，二次清孔结束后应及时灌注桩基水下砼，中间间隔时间不可太长。灌注工作必须连续进行，尽量避免任何原因的中断灌桩，由于混凝土数量大，灌注需要时间较长，通过在混凝土中掺入缓凝剂，以延迟其凝结时间。制备砼的原材料必须符合技术规范及施工规范的要求。外加剂必须严格把关，材料出厂报告、材料试验报告、砼配合比试验报告等取得监理工程师批复后方可投入使用。混凝土原材料拌和必须均匀，杜绝运输过程中的离析。每车混凝土均检测坍落度、和易性，达不到要求的砼坚决不用。并按23倍浇筑桩身砼体积备齐砂、石、水泥、外加剂等原材料，当钻孔灌注桩成孔时间较集中时应及时做好供料准备。加强现场管理，及时校正混凝土搅拌站计量系统，严格控制搅拌时间。砼必须有良好和易性，现场坍落度控制在18-22cm，并及时检测。雨后灌注水下混凝土时，应实测粗细骨料含水率，并根据测试结果及时调整混凝土配合比，确保混凝土拌和质量满足要求。导管的接头要严密，必须每次逐个检查，以防漏水。导管应位于井孔中央，并在灌注混凝土前进行升降试验。安放时一定要保证导管的长度，灌注时记录管拆除后的长度，作好灌注记录。灌注砼时，导管底端距离孔底0.4m左右。首盘混凝土灌入量不少于5m3，保证砼导管埋入砼中具有足够的深度。砼灌注过程中，注意及时测量砼面的高度及上升速度，埋管深度控制在2-6m，严禁将导管提离砼面，浇灌中适当上下活动导管，活动范围控制在0.5-1.0m间。在最后灌注时导管不要急于拆短，而要加大高度，增加混凝土压力，提高混凝土密实性。严格控制拔管和埋管深度，设专人测量砼面深度，做到先测后拆，密切观察灌注情况。在灌注过程中，将井孔内溢出的泥浆引流到泥浆池内，以防止污染环境。灌注的桩顶标高应比设计标高高出0.8m，此范围内的泥浆和混凝土及时清除并注意防止损坏桩身。当砼达到一定强度时开挖基坑，清理桩头进行桩基检测，检测频率及检测方法应满足设计图纸及监理工程师的要求。做好每根桩水下混凝土灌注记录和砼施工值班记录。在浇筑砼前，将声测管内灌满水，上端用塞子堵死，待桩检工作完成后，用水泥砂浆将声测管灌满且密实。11、施工记录钻孔桩施工过程中，及时填写钻孔记录、钻孔桩终孔后灌注砼前检查记录、钻孔桩钢筋检查记录、水下砼浇筑记录及成桩质检报告单，所有报告单均需得到监理工程师签认。钻孔桩施工工艺流程见钻孔桩施工工艺框图（附图1）。四、钻孔桩施工质量要求标准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1混凝土强度（Mpa）35每根桩取三组试件2桩位(mm)50用全站仪：每桩检查3孔径设计值探孔器：每桩检查4孔深设计值测绳量：每桩检查5钻孔倾斜度1%、且不大于500钻杆垂直法：每桩检查6沉淀厚度50mm标准测锤：每桩检查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1、实验人员应对每车砼的质量进行检测，不合格的砼坚决不能使用。2、孔径、孔形和倾斜度采用检孔器检测，孔径必须大于或等于桩径，孔深应满足设计规定，成孔倾斜率小于1/150。3、泥浆比重可采用泥.浆相对密度计测定，或采用有量度的口杯称量计算。泥浆粘度可在现场用标准漏斗粘度计测定。含砂率可采用含砂率计测定。检测频率可根据现场施工情况确定，也可由现场监理工程师确定。4、孔底沉渣厚度采用标准测锤测定。五、施工计划根据总体工期要求，我项目拟投入2台冲击钻同时作业，计划开工日期为二OO七年八月一日，计划到二OO七年九月十五日全部完成，实际工期45天。六、施工人员及机械设备配备施工人员配备见下表：人员劳动力人数机械台（辆）数钢筋工15冲击钻机2电焊工88m3罐车3混凝土工8泥浆泵4起重工2ZL-50装载机2技术员220t汽车吊2普通工人10电焊机6修理工2切割机4七、质量保证措施 1.质量目标：严格执行交通部现行公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）及设计施工图中有关规定并满足设计要求，争创优质工程。 2.施工前，首先对钻孔桩坐标及标高进行复核，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。3.施工过程中严格执行自检、互检、专职检查的三检制度，且内部质检工程师行使一票否决权。4.实行工序交接制度，关键工序班组检查合格，经内部质检人员检查，确认符合要求后，填写好检查记录，然后请监理工程师复核鉴定，才能进行下道工序施工。5.工序检查（1）桩位放样检查，内部质检人员实地检查测量桩位并和墩中心坐标相校核，总工复核签字，报监理检查。(2)护筒埋设质量必须经过现场技术人员的检查。(3)钻机就位，由技术员检测钢丝绳中心位置和钻头直径，报监理批准后方能开钻。钻孔过程中，用仪器定期对钻机底座进行检查。出现位移时及时调整、加固，成孔后，用检孔器对桩孔进行检测，且保持检孔器中心和桩位中心一致。(4)为保证钻进顺利，机械进场后，先进行必要检修，备置一部分急用件，以保证钻进时的连续性。钻进过程中，现场技术人员对泥浆的几个指标进行检测，保证泥浆质量，现场施工人员每个台班捞取一次钻渣，对变化中的土层，增加取渣的次数，要求专人做详细记录，并和地质资料对照。(5)导管采用内径244型螺纹接口管。钻机进场后要求留一套备用的导管。先在岸上拼接作水密试验，对导管的顺直和内壁的光滑进行检查，将导管编号，记下它们每节编号的长度。下导管时，记录所有导管的顺序、编号、每节长度和导管的总长度；拆卸时，现场技术人员应保持导管在混凝土中埋深26m。(6)钢筋钢筋笼制作时，严格按规范要求施工。（7）混凝土质量试验人员现场值班，保证混凝土的质量。为防止意外事故使混凝土浇注中断，浇注前仔细检修拌和站，保证其处于完好的状态。八、安全保证措施（一） 建立安全保证体系项目设立安全管理机构，由主管生产的项目经理组成，工地设专职安全员，归安保部领导，负责全桥的安全管理工作；各生产班组设兼职安全员，协助班组长做好本班组的各项安全管理活动。（二） 安全教育和培训1、对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，考核合格后，方准许其进入操作岗位。2、对起重、焊接和车辆驾驶等特殊工种的工人，进行专门的安全操作训练。3、在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行新操作方法和新工作岗位的安全教育。4、设立每周一次的安全活动日，在班前班后会上检查安全生产的活动情况，并对职工进行经常性的安全教育和安全宣传活动。（三） 落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度建立健全各项安全生产的规章和管理制度，体现“全员管理、安全第一”的基本思想，明确安全生产责任，做到职责分明，各负其责。需进一步制定的规章制度有：各级人员安全生产责任制度、安全生产教育计划、安全检查制度、安全交底制度、事故的分析处理制度等。（四） 各项安全技术措施1