钻孔灌注桩专项方案.doc

成都货运大道（沙西线绕城高速段）市政工程 【钻孔灌注桩专项施工方案】钻孔灌注桩专项方案1工程概述1.1工程概况本工程位于金牛区和郫县安靖镇，道路起点与沙西线相交，终点至成彭路侧的量力钢材城（K3+750），交通便利。货运大道第一项目施工范围段红线宽40m，全长3750m。全线桥梁2座：府河中桥起点桩号K0+685.42，终点桩号K0+753.581，桥梁全长68.161m，桥梁采用230m装配式预应力简支小箱梁；杨泗堰小桥起点桩号为K2+028.88，终点桩号K2+047.92，桥梁全长19.04m，桥梁采用113m预应力混凝土简支空心板梁。1.2水文地质概况根据钻探资料显示勘探深度范围，揭露的地层由第四系全新统人工填土层、第四系全新统冲、洪积层组成。府河地下水主要赋存于卵石土层中,为松散岩类孔隙潜水，主要受地下径流侧向补给及大气降水补给，其排泄方式主要以地下径流为主。实测地下水位埋深4.0013.20m，相应的水位标高为507.82508.31m之间，微具承压性；卵石土含水层透水性较强，富水性较好，渗透系数20m/d。杨泗堰处勘察期间在钻孔内实测地下水位埋深在6.57.5m，相应的水位标高为509.95510.04m之间，微具承压性；据地下水动态长期观测资料，场地地下水位年变幅1.002.50m，历史最高水位埋深标高可取512.50m。2编制依据（1）公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011（2）城市桥梁工程施工与质量验收规范CJJ2-2008（3）公路工程施工工艺标准（桥涵）（4）已到的施工图设计文件（5）施工现场踏勘、调查、咨询收集资料3 主要工程量府河中桥主要工程量为：1.5m桩基18根，桩长23m(12根)和25m（6根）；墩柱直径1.3m；1.7m高箱梁28片；桥面铺装10cm厚C40防水混凝土+10cm沥青砼。杨泗堰小桥主要工程量为：1.2m桩基12根，桩长15m；0.7m高空心板30片；桥面铺装10cm厚C40防水砼+柔性防水材料+10cm沥青砼。4施工准备4.1施工临时道路全线场内贯通便道：3.4km；引入便道约：6km；改扩建便道约：0.6km；设置管涵7处；跨河贝雷钢栈桥2座，平、纵曲线按城镇四级公路控制。便道设计详见便道、便桥专项措施。府河桥场内交通：拟建工程起点西南方向沙西线接入路基施工便道83m；在东北方向与安靖车站外通往海霸王道路接入施工便道145m。杨泗堰小桥场内交通：拟建一条场内便道73m，便道起点（K2+000）与路基便道顺接；终点（K2+075）与路基便道顺接。便道跨杨泗堰处设置115贝雷桥一座。4.2施工用水施工供水主要用于仓号的清洗、混凝土养护及施工区域的洒水降尘。府河桥施工用水主要依靠2台潜水泵从河水中抽取；由于杨泗堰河水不具备使用条件时，考虑用水的不均匀性及施工高峰，在杨泗堰0#桥台附近建立20m3蓄水池，采用2台ISW50-160水泵直接从附近降水井中抽取，满足扬程30m，50mm软管引至施工部位。4.3施工用电施工现场供电在与供电部门协商后，通过施工区域附近的供电系统引至府河桥施工区（K0+580）处的400kVA变压器处；杨泗堰小桥在施工区（K1+790）右侧道路红线外的供电系统布置一台315kVA变压器，架设4*50+1*16mm2电缆线向现场敷设供电，可满足现场降排水、照明、混凝土浇筑、钢筋加工、机械修配厂等用电。考虑到停电或用电高峰时段，在府河桥、杨泗堰小桥施工现场各配备1台50kW发电机作为施工现场应急备用电源，以保证施工现场照明和关键施工项目的应急用电。4.4钻孔施工准备4.4.1测量定位施工测量是本工程的非常关键的工作，密切配合业主和监理做好本工程的测量工作，根据设计图纸及业主给定的控制点，用全站仪精确放出桩位位置并设护桩，施工中由主管技术人员进行复核，施工中护桩要妥善看管，不得移位和丢失。桩位测量偏差控制在10mm内。4.4.2泥浆池设置泥浆池包括溢浆池和泥浆循环池两部分，溢浆池尺寸为5101.5m（宽长高），方量为75m；循环池尺寸为6161.5m（宽长高）方量为144 m。府河考虑设置3个泥浆池，分别在0#、2#桥台河岸，1#墩围堰处；杨泗堰考虑设置2个泥浆池，分别在0#、1#桥台河岸。泥浆池采用挖机开挖，边坡坡率为1：1左右，坡面要平整，坑底要整平。5施工方案5.1钻柱桩施工5.1.1埋设钢护筒根据桩位点设置护筒，护筒的内径应大于钻头直径100mm，护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于1.5m，在砂土中不宜小于1.5m。护筒应高出地面2030cm，随即注入稳定液，并应保证孔内稳定液面高于地下水位1m以上。5.1.2造浆在开钻前，选用2台50WQ15-30-3污水泵配备泥浆，泥浆的各项技术指标对成孔的质量有极其重要的作用。调制的泥浆及循环净化的泥浆应根据钻孔方法和地质情况采用不同的性能指标。根据地质状况和我部以往的施工经验，配备的泥浆应满足如下各项指标：表5.1-1钻孔方法泥 浆 性 能 指 标 选 择相对密度粘度(s)含砂率 (%)胶体率（）失水率(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度PH正循环1.201.45192849615235911反循环1.061.10192849520312.5911注：1、地下水位高或其流速大时，指标取高限；反之取低限； 2、地质状态较好、孔径或孔深较小的取低限，反之取高限；3、在不易坍塌的粘质土层中，使用推钻、冲抓，反循环回旋钻进时，可用清水提高水头（2m）维护孔壁。5.1.3成孔（1）钻进：当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻孔刚开时暂不落杆，先行空钻以加强孔口的护壁固孔作用，等孔内造浆达到设计要求后，再开始钻进。钻孔时的进尺速度及钻速取决于土层分布情况，每台钻机的首根桩钻孔时以摸清土层分布为基准，钻进速度比正常速度减慢。对照设计图纸中地质分布图，详细记录实际土层分布，如有与设计不符情况，应详细注明，并留取泥浆样品及指标，便于比较复核，同时上报现场监理工程师签认。刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳，提斗要慢，特别是在孔口58m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行纠正，而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆，使孔内水头保持一定高度，以增加压力，保证护壁的质量。钻进过程中严格遵守操作技术规程，做好钻孔记录。记录中要反映泥浆变化。钻至设计深度时，要由监理工程师在现场与施工单位有关人员共同判断并准确测定孔深。以此作为终孔标高的依据。（2）清孔：钻孔过程中做好详细的钻孔记录，钻至设计深度后，采用测绳测量孔深，在测绳端头安装一个大约2Kg的铁块，随着铁块的自重缓慢的垂入孔底，铁块到底后上下晃动，确认到孔底时，方可在测绳上读数，会同现场监理工程师进行验孔，符合要求后再进行清孔工作，清孔时注入清水置换全井孔内泥浆，污水泵抽出沉渣并测定孔深。直到清孔后保证孔底的沉碴厚度不大于100mm。并不断检测泥浆指标直至孔底泥浆比重达到1.051.25，其含砂率少于2%，胶体率不小于95%时，方可停止清孔。在浇筑水下混凝土前，再次复测孔底沉淀物厚度，如沉淀物厚度超过规范要求，可在浇筑混凝土前对孔底进行高压射水或吹风数分钟，使沉淀物飘浮后，立即浇筑水下混凝土。5.1.4钻孔事故预防及处理钻孔灌注桩因钻孔时间长，容易造成蹋孔，同时因为地质复杂，可能遇到孤石，或孔位范围内，地质软硬不一，可能造成偏孔。施工过程中，采取积极有效的措施进行预防和处理。（1）事故预防措施：在钻孔过程中，始终保持孔内泥浆水头，保持护筒内的泥浆顶面高出地下水位2.0米以上，为防止出现缩孔和塌孔现象，及时、连续补充泥浆。（2）塌孔处理：若在孔口塌孔，回填后重新埋护筒再钻；若在孔内坍塌，首先在坍塌位置回填片石与粘土混合物到塌孔位置以上1.02.0米；若塌孔严重时则全部回填，待回填物密实后再进行钻进。（3）钻孔偏斜的处理：提起钻杆，回填片石与粘土到偏斜处，待密实后再进行钻进。5.1.5清孔孔深达到设计要求深度，迅速清孔，不得停歇过久，以免泥浆钻渣沉淀增多，造成清孔困难。清孔采用换浆法，稍提钻头离孔底10-20cm空转，并保持泥浆的正常循环，以中速压入比重稍小较纯的泥浆，把孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。泥浆比重、孔底钻渣、沉淀层厚度符合设计要求和施工规范要求时停止清孔。必要时可进行两次清孔,以满足要求。清孔后泥浆指标相对密度1.03-1.1；粘度17-20（Pa.s）；含砂率2%，胶体率98%。5.1.6泥浆排放控制为满足环保要求，泥浆及钻渣处理我部予以高度重视，泥浆回收利用，桩基础施工中的钻渣和泥沙排放到指定的渣场。5.2钢筋笼制作及安装钢筋笼的制作与安装分段进行，骨架分段长度，根据吊车起吊净空和钢筋长度分节。制作采用胎具成型，主筋与架立箍筋要焊接，在钢筋骨架内采用不低于设计主筋，同规格、同型号的钢筋设十字交叉，以保证钢筋骨架的圆度与顺直，保证钢筋笼在运输和就位时不变形。箍筋与主筋采用绑线及点焊固定。为了防止混凝土浇注过程中钢筋笼上浮，钢筋笼顶面四周用钢筋和护筒焊接。声测管连接：桩基声测管拟采用573.5mm薄壁声测管。声测管要有足够的强度，保证声测管不致受力弯曲脱开：联接部位应当密实不渗漏，确保在浇灌混凝土时不渗漏水泥砂浆。采用套筒螺栓连接，连接处用胶带缠住。声测管分节长度同钢筋笼分节长度，在厂内定制，运至现场绑扎、连接。钢筋笼吊装入孔前检查孔径、孔型、垂直度，以保证钢筋骨架安装优质、快速完成。钢筋骨架用吊车起吊，第一段放入孔后用钢管或型钢临时搁支在护筒口旁的方木上，再起吊另一段，对正位置，使两段钢筋骨架相连接。钢筋骨架连接时接头采用直螺纹钢筋连接。当采用焊接接头时，应报监理工程师批准后，方可使用。接头应按设计要求错开布置。接好后逐渐放入孔内至设计标高，最后将最上面一段的吊环挂在孔口并临时与护筒口焊牢。钢筋骨架在下放过程中防止碰撞孔壁，如放入困难，查明原因，不能强行插入。钢筋骨架放入后的顶面和底面标高符合设计要求。5.3导管安装及二次清孔（1）本工程钻孔灌注桩砼灌注采用钢导管直径200350mm，灌注应准确量好导管总长度。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁采用压气试压。进行水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力，亦不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大压力的1.3倍，可按式计算=chc-wHw式中：导管可能受到的最大内压力（KPa）；c混凝土拌合物的重度，取24kN/m3；hc导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度记；w柱孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；Hw柱孔内水或泥浆的深度（m）；（2）检查导管的密封性能，即检查导管有无漏水，导管连接密封圈的好坏情况。（3）当钢筋笼安入完毕后，应尽快安放导管，进行第二次清孔。吊放导管时，应位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。安放完毕后，应在导管上口设漏斗和储料斗，下口离孔底约30cm，用3PNL泵进行泥浆循环清孔，并进行泥浆指标的调整，二次清孔的泥浆比重应小于1.10，返浆比重应小于1.15，工程桩沉渣厚度应小于10cm，清孔时间一般控制在20min左右。（4）二次清孔结束后，由施工员进行孔底沉渣的测试，桩孔沉渣厚度小于10cm，在满足沉渣厚度和泥浆比重控制指标后，会同建设单位、监理单位进行验收，合格后及时进行下道工序-灌注水下混凝土。5.4浇筑水下混凝土（导管法）混凝土采用商品砼，钻孔桩混凝土由混凝土搅拌运输车运输,灌注方式采用泵车输送,同时灌注机具如溜槽、漏斗等准备好,混凝土灌注质量应按下列要求控制。（1）导管应采用直径35cm的管节组成，接头应具备装卸方便、连接牢靠并带有密封圈，保持不漏水不透气，内壁应圆滑、顺直、光洁无局部凹凸，各节内径大小一致偏差不大于2毫米，导管的支撑应保证在需要减慢或停止混凝土流动时使导管能迅速升降。钻孔中的水位应保持稳定，并超过地下水位或钻孔外水位1.0m。（2）导管在使用前和使用一段时间后，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真检查外，还需做拼接、过球和水压试验。（3）水下混凝土的浇筑，应尽量缩短时间，坚持连续作业，使浇筑工作在首批浇筑的混凝土尚未初凝的时间内完成，不得有工作缝。（4）导管在任何时间内必须保证在无气泡和水泡的情况下充满混凝土直到漏斗底部。出料口必须埋在浇筑混凝土以下至少2m，但不得大于6m，以防止水涌入导管。（5）如果导管中混凝土水平下降太低以致使水及空气进入导管，应立即报告总承包部和项目监理，并向总承包部和项目监理提出补救措施请求批准。（6）为保证桩身质量，水下混凝土浇筑完成时，混凝土的顶面标高必须比设计桩顶标高高出不小于0.5m。（7）采用大、小料斗结合进行混凝土灌注：在桩位旁安置大料斗，在导管上安装2m3的小料斗。首先将大料斗装满，然后将小料斗装进80%的混凝土，再开启大料斗活门，使混凝土不断的流进小料斗内，然后小料斗立即开阀。首灌结束后，换成喇叭口料斗，承接大料斗留下的混凝土进行灌注。拆除导管其间，继续向大料斗内补料，需要时开启活门，混凝土流进喇叭斗进入导管进行灌注，不需要时关闭活门，移走喇叭斗，提升导管，拆除导管以后再套上喇叭斗继续浇注，此法使后台来料不需要等待，直接泵入大料斗，增加储量。大料斗开启活门后，由于料多，冲击力较大，使得桩内混凝土面上升较快，不会出现离析、卡管、堵管现象，既充分利用了大料斗，又加快了浇注速度。（8）孔内混凝土上升高度用吊锤测绳测量（测绳采用软钢丝绳，1米1个刻度），同时辅以理论计算混凝土面层的高度，并作为拆除导管的依据，防止因测量差错导致导管埋入过深或导管提空等事故。导管埋入深度严格控制在26m，任何情况下不少于2m。导管提升须一节一节拆除，不允许多节一拆。灌注时对孔内溢出的泥浆进行分级沉淀后回收再利用，沉渣运至指定废弃点。（9）防止混凝土灌注时出现堵管、断桩的措施1）堵管现象主要分为两种，一种是气堵，一种是物堵。当混凝土满管下落时，导管内混凝土（或泥浆）面至导管口的空气被压缩，当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象。解决气堵现象的措施有：首批混凝土浇注时，在泥浆面以上的导管中间开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从空口排掉，就不会形成堵管。首批过后正常浇注时，应将丝扣连接的大料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗，使混凝土小于满管下落，不至于形成气堵。另外一种堵管现象为物堵，混凝土垂直下落时，石子或杂物在导管内形成拱塞，导致堵管。解决物堵现象主要是加强现场物资管理，使混凝土原材料中不含有任何杂物，并在浇注现场层层把关，保证搅拌时间，保证砼和易性，确保混凝土浇注顺利。2）断桩主要是导管埋置深度不够，导管拔出了混凝土面（或导管拔断），形成了泥浆隔层。防止措施为：对导管埋深进行记录，同时用浇注方量校核混凝土面标高，始终保持导管埋深在26m。3）搅拌站的生产能力，要确保混凝土连续。4）钻孔桩桩头超浇0.5m的混凝土，以确保桩头混凝土质量。导管法灌注水下混凝土施工示意图5.4-1如下：6、混凝土灌注完毕,拔出护筒。4、用吊装设备提出,砼下落孔底；5、连续灌注混凝土,上提导管；2、悬挂隔水栓,使其与导管水面紧贴；1、安设导管，导管底部与孔底之间留出30cm空隙；3、漏斗盛满首批封底混凝土；5.5桩头处理对于超灌的桩头混凝土采取人工清除。清除时用力适度，先凿好桩的周边，再逐层剥离，以防止对桩基非清除部分造成损坏和扰动，保证截面处的混凝土具有良好的质量。6季节性施工6.1夏季施工6.1.1 夏季施工特点夏季施工最显著的特点是环境温度高、相对湿度较小，这些对于新拌以及硬化后的混凝土除有利的一面外也产生许多不利影响：在高温下拌和和浇筑混凝土，水分蒸发快，诸多原因引起坍落度损失，难以保证所设计的坍落度，易降低混凝土的强度，抗渗和耐久性。由于混凝土掺用了减水剂，环境温度高，气泡易挥发，降低其含气量，且变得不稳定，空气量难于控制，使混凝土坍落度的控制变得较为困难。6.1.2 降低混凝土浇筑温度的主要措施（1）要降低混凝土拌合料的温度，首先应降低原材料的温度，特别是降低比热最大的水和用量最多的骨料的温度。（2）控制混凝土的最佳浇筑时间。夏季一般控制在下午18点以后至次日早晨6点以前进行。（3）尽量降低骨料温度。采取的措施主要有料仓骨料堆高超过6m，通过地垄取料，料仓上搭设凉棚，适量喷射水雾降温（砂子除外）。6.1.3 降低混凝土坍落度损失主要措施夏季施工混凝土坍落度损失是比较明显的。引起坍落度损失原因虽多，但水分蒸发与长距离运输造成坍落度损失是主要的。本工程运距相当短，故运输问题不是造成坍落度损失的主要原因。降低砼坍落度损失的主要措施有以下几点：（1）试验人员做到加强旁站，对现场混凝土配制、拌合过程、骨料计量增加检测力度，根据砂、石含水量即时调整施工配合比。（2）缩短出机口到入仓时间，使其坍落度损失不低于原坍落度的90%。（3）掺加缓凝剂改善和易性。（4）选择早、晚浇筑，避开高温时段。（5）砼运输车设置遮挡棚并减少运输时间。6.2雨季施工（1）在混凝土施工前要制定好雨天施工应急措施，做好组织工作，做到分工明确，责任清楚，全面落实雨天施工措施。（2）加强和气象部门的联系，取得当地中长期天气预报，并落实收听、记录、发布当日天气预报的工作，以便提前做好生产安排，作好物资和思想准备。（3）按最大孔径面积配置防雨覆盖材料，放在孔口备用。在桩孔周围设临时排水沟，避免集水流向桩孔内影响泥浆指标。在浇筑过程要准备好工具，做好仓面排水工作。（4）为监测降雨量大小，现场准备好雨量计进行测量。（5）拌和楼生产的混凝土可适当减小混凝土水灰比，具体减小幅度由现场试验室值班负责人根据现场情况确定。（6）做好截排水防护措施，防止雨水集中流入施工作业面。（7）现场堆放的钢筋、钢管或其它金属件提前覆盖，防止雨淋生锈。（8）现场施工用电设施要防护完好，防止雨淋后发生的漏电、短路等现象。7资源投入7.1人员投入表7.1-2 钻孔灌注桩施工人员计划表序号工种及岗位人数备注1生产管理42技术管理103质量管理84测量105钻工207焊工88机械操作手109钢筋工4010混凝土工5011普工20合计1807.2设备投入表7.2-3 钻孔灌注桩施工设备投入计划表名称规格型号单位数量备注旋挖钻机台4挖掘机CAT320C台2汽车吊车50T辆4交流弧焊机BX-500台8钢筋弯曲机GW40套4钢筋调直机G240C套4钢筋切割机GQ-40套4柴油发电机组100KW台1发电机50KW台1潜水泵ISW50-160 台4扬程30m污水泵50WQ15-30-3 台48施工质量保证体系进场施工人员在施工前要进行全面质量教育，进行技术交底，使施工人员充分明确施工工艺标准，技术标准及质量控制标准，责任落实到人。8.1 混凝土拌和质量控制每次拌制、浇筑砼前由专人进行以下项目的检查，并做好记录。检查砼配合比、配料单，检查原材料（如水泥、外加剂、粗细骨料及含水量、水等）是否符合规定要求，如有变化应及时调整配合比或禁止拌制；检查各原材料掺量与外加剂掺量；记录有关砼生产过程的拌合速度、搅拌时间等各项参数。检查砼塌落度是否符合要求；检查并监督试件制作的全过程；检查试件的养护条件及试验设备是否符合要求。8.2 砼浇筑质量控制（1）砼施工前确定专人负责砼拌制、运输以及实施砼浇筑有关的组织管理人员，保证砼料的连续供应和按施工工艺组织施工，从而保证砼的浇筑质量。（2）浇筑砼前，组织施工人员按施工组织设计制定的砼施工工艺、施工技术性能等特点和施工条件，实行班组技术交底。切实落实质量“三级”检验制度，并报监理机构检验合格后，进行下道工序施工，确保工程施工质量。（3）砼浇筑完成后应做好养护工作。9安全文明施工措施9.1 现场安全组织控制措施施工现场的布置应符合防火、防爆、防雷电等规定和文明施工的要求，施工现场的钢筋加工场、仓库、材料堆放、停车场、修理场等应按批准的总平面布置图进行布置。现场生产、生活区设置足够的消防水源和消防设备器材，经过地方政府消防部门检查认可。消防设备器材应满足当地消防部门的要求，经常检查和保养，使其处于良好的待命状态，同时应对职工进行消防安全训练，保证消防水源充足和供水系统工作正常，随时可满足消防要求。消防器材设有专人管理，不能乱拿乱动。组成一个由510人的义务消防队，所有施工人员和管理人员均熟悉并掌握消防设备的性能和使用方法。各类房屋、库棚、料场等的消防安全距离应符合公安部门的规定，室内不能堆放易燃品；严禁在易燃易爆物品附近吸烟，现场的易燃杂物，应随时清除，严禁在有火种的场所或近旁堆放。氧气瓶不得沾染油脂，乙炔发生器必须有防止回火的安全装置，氧气与乙炔发生器要隔离存放。施工现场应实施机械安全管理安装验收制度，机械安装要按照规定的安全技术标准进行检测。所有操作人员要持证上岗。使用期间定机定人，保证设备完好率。确保必需的安全投入。购置必备的劳动保护用品，安全设备及设施齐备，满足安全生产的需要。在施工现场，