现浇预应力箱梁桩孔桩专项施工方案.doc

一、编制依据与原则1编制依据1、安康市高井路二期道路工程戴家沟桥梁施工图设计文件。2、中华人民共和国交通部及有关部委颁发的现行公路工程施工技术规范、规程、验收标准及相关文件。3、法律、法规对质量、水土保持、环境保护、安全管理的规定。4、本公司人员素质、技术装备、财务能力、资金状况等综合情况及可调用到本工程的各类资源。5、本公司拥有的施工工艺、施工方法成果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累的类似工程施工经验。2编制原则1、严格遵守设计规范，施工规范和质量评定验收标准。2、坚持技术先进性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性与实事求是相结合。3、对施工现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。二 工程概况 1设计概况 本合同段桥梁工程由三联（25+30+25）+（25+30+30+25）+（25+25+30+30+25）米的跨径布置。桥面宽度0.5米（护栏）+7.5米（车行道）+0.5米（护栏）=16米。采用预应力混凝土连续箱梁，桩号为K0+114.7-K0+449.7，设计全长为335米。桥梁立面位于3%与-3%凹曲线纵坡上，桥面横坡1.5%，横坡采用结构调坡。下部0#、12#桥台采用组合式桥台，基础为直径1.2米圆形桩基础。0#桥台为23m桩长6根，12#桥台为24m桩长6根.桥墩桩基均为直径2.0米圆形桩，1#桩基为24m桩长共2根；2#、10#、11#桩长为21m共6根；3#桩长为20m共2根；4#、5#、9#桩长为19m共6根；6#、7#、8#桩长为18m共6根。所有桩均为摩擦桩，均进入持力层（圆砾层）。设计开挖为机械成孔。 2 地形和气侯条件戴家沟桥梁区内属于汉江江南支流的黄洋河水系，常有旱、涝、暴雨和高温热害等灾害天气。桥位所在区为安康市江南东片区，南依低山丘陵，北临汉江，地貌单元属汉江右岸二级阶地，地形土以丘陵缓坡为主。三 桩基施工方案 1 施工方案选择及施工顺序 （1）该地区为丘陵地带，施工区域无河流，无明显地下水，第一方案：考虑采用旋挖转机，该方案工期进度快，每天能成孔100多米，同时能节约费用50%。但是缺点为对有地下水的区域不易操作，在地下水位以下不能施工，只能对土方开挖。第二方案：考虑采用冲击转机，该方案工期进度慢，每天每机成孔在10多米，同时需要200KVA专用变压器，对桩基成孔时每桩需要不少于30m的沉淀池，最后泥浆还得外运处理。综上两方案，出于稳妥考虑，采用第二方案实施。 （2）设计箱梁施工顺序为第三联后第二联，最后第一联。故桩基施工也采用先施工第三联，后第二联，最后第一联的顺序。第三联为7#墩至12#桥台。考虑该工程总体施工先后顺序和12#桥台共6根桩的实际情况，故同时投入2台转机，一台从11#至7#墩右边开始，后从左边11#至7#结束；另一台至于12#桥台，施工顺序为12-L-1 12-M-2 12-R-1 12-L-2 12-M-1 12-R-2。第三联12#桥台施工完后，即进入第二联6#墩左边往3#施工，另一台第三联全部完成后进入第二联6#至3#右边施工。第一联施工顺序参照第三联。2 施工准备、人员准备安排冲击钻机4台，每台钻机配备23人。安排独立的钢筋作业9人，制造全桥桩基钢筋笼。、机械准备根据工期要求及地质情况,应有一定数量的钻机且钻机应满足：（1）、具有最佳的破岩效果和良好的排渣能力，以确保较高的钻进速度；（2）、钻具具有足够的强度和刚度，刀盘在起、下钻时安全可靠，防止起、下钻时塌孔；（3）、钻具具有破岩钻进和导向两种功能。每柱配备冲击钻机和施工相应机械及工具,符合要求的钻头,钻头直径应比孔径小2cm。、测量放线对全桥控制网进行复核测量，确保其精度准确无误。测放桩基中心线，并打桩划线标明。测量原始地面标高，计算钻孔深度。护筒埋设钻孔桩钢护筒采用=10mm的钢板制作，其内径大于设计桩径0.3m。钻孔桩施工前，先平整墩位处场地，测放桩位，采用挖埋的方法沉设钢护筒。护筒的埋深，以能有效地保证护筒在整个钻孔桩施工中的稳定为标准，尽可能将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m；护筒顶高出施工地面0.3m。护筒的埋设：旱地上护筒埋深较浅，采取人工开挖或边挖坑边下沉的方法埋设，周边用粘土回填并夯实。回填材料要用土质好、易于压实的粘土。钢护筒埋设时要求竖直，且定位准确，其护筒中心偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。护筒埋设完毕，铺设钻机轨道。四周挖设排水沟，并在墩位附近挖泥浆池。、钻机选型根据桥址处的水文、地质及周围环境情况，本桥钻孔桩施工时将以冲击钻为主,拟投入冲击钻机2台。、泥浆拌制及其处理系统（1）泥浆制造本项目钻孔灌注桩基础工程施工采用冲击成孔,利用冲击钻的冲击性能直接在孔内水中投放粘土自行造浆,开孔阶段在砂土覆盖层中钻孔时,按1：1比例投入粘土及粒径不大于15cm小片石.粘土应选用塑性指标大于25,粒径小于0.005mm，颗粒含量多于总量50%的优质粘土.为避免泥浆外溢,在各墩位处开挖容量不小于30立方的泥浆沉淀池，满足钻机在钻孔作业过程中泥浆正常循环的需要,并避免浇砼时泥浆外溢。（2）泥浆性能控制指标见下页：3、钻孔、钻机安装就位将孔位处地表整平，抄垫枕木，在枕木上吊装就位钻机,对钻机进行检查，钻机塔架中心、钻头中心与孔位中心三点应在一条铅垂线上。符合要求后对泥浆性能控制指标表钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度（s）含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚静切力(Pa)酸碱度PH正循环一般地层1.051.2016228-49625212.5810易坍地层1.201.4519288-49615235810反循环一般地层1.021.06162049620312.5810易坍地层1.061.10182849620312.5810卵石土1.101.15203549520312.5810冲击反循环易坍地层1.201.40223049520335811冲击正循环易坍地层1.501.70223049520335811钻机进行固定，确保钻孔过程中机不移位。钢护筒沉埋和钻机轨道铺设完成后，钻机组装就位，并使其底座平稳、水平、钻架竖直，且保持钻机顶部的滑轮槽、钻头、桩位中心在一铅垂线上，以保证钻孔垂直度。测量钻机平台顶面标高（终孔前应进行标高复测），用于控制钻孔进度。钻孔采用跳孔钻进，在护筒上做好顺桥和横桥向“十”字线,测量各护筒顶口标高,并用油漆作好标记，用于检查井孔孔径与垂直度。、钻进成孔开孔阶段主要为造浆固壁，孔内加入制好的泥浆方块或粘土夹小片石，采用低冲程冲砸，反复进行三次，正循环排碴。钻孔深度在达到护筒刃脚下3m后，根据地质情况加大冲程进行正常冲砸造孔，泵吸反循环排碴或者正循环排碴，进入基岩后适当减小冲程。在钻进过程中，勤检孔、勤抽碴、勤检查钻具。如发现孔偏、孔斜，用片石回填至偏、斜上方0.30.5m处重新冲砸造孔；遇到孤石时，用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或击入孔壁。不同的地层按表选用不同的冲程地层或条件冲程(m)在护筒中及护筒以下3m之内0.51.0粘性土、风化岩12砂卵石23坚硬密实的卵石层、漂石23孔内回填重砸段12地层变化段或岩面不平段12、单个桥墩桩间距较小，安排钻孔顺序时，相临两孔不能同时进行钻孔作业，一孔灌注混凝土完成24小时后其邻孔才能开始钻孔。、钻孔作业连续进行，经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求时及时调整。、加强护壁，防止塌孔。、停钻时，钻头提离孔底2.0米左右，防止出碴口被堵。、钻孔过程中如遇到塌孔、偏孔、缩孔、扩孔、糊钻、埋钻、卡钻、掉钻等故障时，尽快查明原因，采取有效措施果断处理。、正常钻进时参考地质资料掌握土层变化情况，及时捞取钻碴取样，判断土层，记入钻孔记录表，并与地质资料进行核对。根据核对判定的土层及时调整钻机的冲程和进尺。4清孔达到设计标高后继续钻进，超钻约50mm以上（不能代替清孔）。并及时测量记录孔底标高。随后对孔底清孔不少于15min，并使泥浆指标达到设计要求，比重达到1.021.06，粘度1620S,含砂率小于4%。清孔后及时测量沉碴厚度，积极组织下步工序。换浆清孔使泥浆指标和孔底沉淀物均达到验收标准，拆除钻机后，用检孔器检查钻孔桩的孔径和倾斜度是否符合验收标准，若超标，根据情况进行处理，直至达到验收标准。验收标准见下表：钻孔质量标准序号项 目允许偏差1孔径不小于设计孔径2孔深不小于设计孔深3孔位中心偏差不大于50mm4倾斜度不大于1%5灌注混凝土前孔底沉渣厚度不大于设计要求5、钢筋笼制作、安装 1、钢筋进场检验验收钢筋进场应有出厂合格证，材质检验报告等，进场资料应齐全。钢筋外观与数量验收合格。取样试验合格。2、钢筋力学试验钢筋进场后取样进行拉伸与弯曲试验必须合格。对滚轧直螺纹接头必须按规范要求的频率抽样试验合格。3、钢筋笼加工钢筋笼加工在硬化地面进行。加工场地采用道木抄垫，且顶面要求抄平，钢筋离地约0.3m，确保钢筋笼加工时顺直。钢筋笼制造时确保骨架不变形，接头应相互错开，使钢筋骨架同一截面处接头数量不超过钢筋总数量的50%。钢筋笼箍筋与主筋间采用点焊，加劲箍与主筋间要焊牢，尤其是钢筋笼顶部应设专门的吊耳，吊耳与主筋单面焊接。焊接过程中不得咬伤主筋。钢筋笼加工时重点要保证钢筋间距、主筋顺直，确保质量。骨架外侧设置保护层耳朵筋，间距竖向为2.0米，横向沿圆周均布，且每层数量不少于4根。每套钢筋笼内设声测管四根，对称于桩中心等间距布置。接头需采用止水生胶带连接牢固，确保不渗不漏。底口采用堵头封堵牢固可靠。4、钢筋骨架安装钢筋笼下放前，经监理检查合格后，方可下放。钢筋骨架入孔使用吊机下放。吊装时要采用专用的型钢扁担，防止钢丝绳的水平分力使钢筋笼变形。下放钢筋笼时，应对准钻孔桩中心线缓慢下放至设计标高，同时防止碰撞孔壁；并防止泥土等杂物带入孔内。如下放困难，应查明原因，不得强行下放。钢筋笼下放过程中，应在声测管内灌水，以管内水面是否下降来检查接缝是否渗漏。钢筋笼下放到设计标高，应在孔口设分配梁，并与主筋之间可靠连接，确保钢筋笼位于设计位置。为确保钢筋笼居中，除在笼身周边加焊耳筋外，尚应对孔口钢筋笼加设加强箍，并与护壁周边加焊钢筋柱脚顶紧，确保其位置准确。钻孔桩的钢筋笼在场地分段制作,现场电焊对接或采用直接滚轧直螺纹连接。钢筋笼安装时应确保钻孔桩声测管不被堵塞，影响桩基检测。钢筋笼要牢固定位，以免在灌注砼时发生浮笼现象。钻孔桩钢筋骨架质量标准参见下表：钻孔桩钢筋骨架制作安装标准序号项 目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台埋置长度100mm尺量检查2钢筋骨架直径20mm尺量检查3钢筋间距0.5d(d为钢筋直径)尺量检查4加劲筋间距20mm尺量检查5箍筋间距或螺距20mm尺量检查6钢筋骨架垂直线1%吊线或尺量检查6、混凝土灌注1、混凝土灌注导管灌注导管采用273mm的快速卡口垂直提升导管。导管使用前进行水密承压和接头抗拉试验并组装编号。下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。导管安装长度建立复核和检验制度。 2、混凝土的供应为确保混凝土生产和钻孔灌注桩的施工质量、创建优质工程，对混凝土严格按以下要求进行管理和控制：(1)、混凝土拌合站必须配备拌制设备和电子自动计量装置，并经常保持良好状态，严格按配合比计量，各种拌合材料的配量偏差为：水泥不大于2%，粗、细骨料不大于3%，水和外加剂不大于1%。混凝土搅拌均匀，颜色一致。强制式搅拌混凝土的最短搅拌时间1.5分钟。(2)、钻孔灌注桩混凝土采用集中拌合，混凝土罐车分散运输，混凝土在运输过程中不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象。如运至灌筑地点的混凝土有离析现象，灌筑前必须进行二次搅拌，并不得再加水，如二次搅拌后仍不符合要求则弃之不用。(3)、钻孔桩水下灌注的混凝土，其配合比不仅应满足强度要求，还必须保证混凝土的流动性、和易性、缓凝性。(4)、采用泵送混凝土施工时按泵送施工技术规范执行。3、混凝土的灌注混凝土通过拌和车输送到作业地点后，应检查其均匀性和塌落度等，如不符合要求，应二次搅拌，合格后用汽车起重机配合灌注。（1）导管试验由于有地下水影响，砼浇注采用273导管按水下砼浇注要求进行施工。施工前按规范要求进行水密试验（按公路桥涵施工技术规范JTGT F50-2011进行），并按试验顺序编号。（2）水封设备安装按试验顺序编号并逐节接长导管并下放至距孔底约25cmcm为止。孔口设分配梁与导管夹箍，将导管固定牢固。在导管顶口安装砼漏斗。（3）水下砼浇注采用砼搅拌运输车运送砼，在墩旁设一台砼泵车直接对漏斗下料，首盘砼量应能满足使导管埋深不低于0.4m，且下料过程应连续，确保砼淹埋导管底口。在浇注过程中，边浇注砼边拆除导管，但必须保证在整个浇注过程中导管埋深在26m。确保砼质量。在浇注桩身时，应控制浇注速度，防止钢筋笼上浮。当砼顶面积水较深时可适当增加埋深，确保导管底口位于未离析且质量良好的砼层内。在浇注至桩顶2m范围内时，应采用振捣棒进行振捣，并对桩头浮浆进行清除，以保证桩头砼质量。砼浇注时，对商砼采取驻厂、运输过程、施工现场综合监控，并随机抽样检查，做好现场记录，确保商砼质量合格。钻孔桩质量控制标准见下表：钻孔灌注桩实测项目项次检 查 项 目规定值或允许偏差值1混凝土强度（Mpa）在合格标准内2桩 位(mm)群 桩100排 架 桩503倾 斜 度1%4沉淀厚度(mm)摩 擦 桩符合设计要求及施工规范支 承 桩5钢筋骨架标高(mm)507、钻孔桩施工中常见事故及处理办法 1、坍孔 （1）坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。原因如下：a、泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮，孔壁渗漏。b、孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够。c、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸泡软化或钻机搁置在护筒上由于振动使孔口坍塌、扩展或较大坍孔。 d、清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，反循环清孔，泥浆吸出后未及时补浆。 e、起落钻头时碰撞孔壁。（2）预防及处理原则：a、保证钻孔时泥浆的各项质量指标满足规范要求。b、保证钻孔时有足够的水头高度，在不同土层中选用不同的冲程和进尺。c、起落钻头时对准钻孔中心插入。d、坍孔事故发生后，回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上12m，待回填土层稳定后重新钻孔。2、钻孔偏斜或缩孔(1)偏斜、缩孔原因:a、在有倾斜度的软硬地层交界处、岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻头受力不均。b、在软地层中钻进过快，水头压力差小。(2)预防和处理：a、安装钻机时地基基础密实稳固，使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。b、在有倾斜的软硬地层钻进时，采取高低冲程交替钻进。c、遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置具体情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填砂粘土或片石重钻。3、水下混凝土灌注时导管进水主要原因有：首批混凝土储量不足或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入，此时，将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清除，重新灌注。4、导管卡管（1）初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小、流动性差、粗骨料过大、