嘉闵某高架桥灌注桩施工方案

目 录 一 编制依据 1 二 编制说明 1 三 工程概况 1 四 气候条件及工程地质条件 3 1 气候条件 3 2 工程地质条件 4 3 主要管线 5 五 工程特点分析 5 六 施工工艺 6 1 钻孔灌注桩施工流程 6 2 前期准备工作 7 3 场地硬化 7 4 测量施工 8 5 护筒施工 9 6 钻机就位 10 7 泥浆制备 循环体系 10 8 钻孔 12 9 第一次清孔 13 10 成孔检测 13 11 钢筋笼制作及安装 13 12 导管安装及第二次清孔 18 13 混凝土灌注 19 14 桩基检测 桩头处理 21 15 钻孔灌注桩施工质量控制 22 七 施工进度计划 24 八 施工总平面布置 25 九 项目部组织机构及质量 安全保证体系 25 1 项目部组织机构图 25 2 项目质量管理体系图 26 3 安全管理保证体系 27 十 质量方针 目标及保障措施 28 1 质量方针 目标 28 2 保障措施 28 十一 工程质量的技术保证措施和施工过程的质量管理计划 29 1 质量保证技术措施 29 2 隐蔽工程验收计划表 31 十二 安全生产保证措施计划 31 1 安全生产的原则和目标 31 2 安全生产管理组织机构和安全生产责任管理网络 31 3 危险管理点及重要环境因素预控实施对策 32 4 安全保证措施计划 34 十三 雨 夜施工措施 35 1 雨季施工措施 35 2 夜间施工措施 35 十四 文明施工与环境保护 36 1 文明施工措施 36 2 环境保护措施 37 十五 施工用电安全措施计划 38 1 保护零线与接地处理 38 2 配电线路 38 3 安全用电管理 38 十六 夏季施工应急预案 39 十七 工程用料使用计划 40 1 工程主要材料需用计划 40 2 工程设备使用计划 40 3 施工用料使用计划 41 十八 劳动力使用计划表 42 附表 1 钻孔灌注桩总体施工计划 附表 2 钻孔灌注桩施工资料记录表 附图 施工总体平面图 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 1 一 编制依据一 编制依据 1 嘉闵高架JMN1 2标施工招标文件 2 嘉闵高架JMN1 2标施工招标补充文件 3 嘉闵高架JMN1 2标施工图 4 嘉闵高架 莘松路 联明路 工程岩土工程勘察报告 5 公路工程质量检验评定标准 JTGF80 1 2004 6 公路桥涵施工技术规范 JTG T F50 2011 7 公路工程施工安全技术规范 JTJ076 95 8 国家 部委和地方政府颁布的与本工程相关的技术规范及检验评定标准 二 编制说明二 编制说明 1 本方案为我项目部负责施工的嘉闵高架JMN1 2标的钻孔灌注桩成孔 灌注施工 方案 2 本方案的编制严格执行施工规范和技术规程和质量评定及验收标准 确保工 程质量 3 本方案是根据现场交地计划组织施工顺序以及施工进度 三 工程概况三 工程概况 嘉闵高架路 莘松路 联明路 新建工程为南北走向 工程范围起点为莘松路 终点为联明路 接联明路 徐径中路段 主要经过闵行区西侧边界的莘庄及七宝镇地 区 路线总长约 5 48km 是上海市规划新增的虹桥枢纽路网配套工程 一纵三横 快 速路网系统中的 一纵 即嘉闵高架路工程 S32 S6 的一部分 是上海西部地区 新辟的南北向快速通道 本标段为嘉闵高架 JMN1 2 标 位于莘松路与疏影路之间 高架起讫里程桩号为 K8 139 K9 644 Pm016 Pm063 长 1 505km 桥梁主要施工内容包括 主线高架 桥 主线匝道桥 G60 立交桥 地面桥 根据设计要求 本标段桥墩采用钻孔灌注桩基础 以 2 层粉细砂层作为桩基持 力层 孔底沉淀厚度严格控制在 5cm 以内 桥梁桩基累计 1903 根 包括主线跨线桥 773 根 主线匝道桥 54 根 G60 立交匝道桥 972 根 地面桥 104 根 桩径采用 1000mm 分 A B 型 另 G60 地面辅道拉锚区加固设置有 64 根 800mm 钻孔灌注桩 本标段内桩基布置有每承台3根 4根 5根 6根 7根 8根 9根 10根 12根 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 2 14根等多种布置形式 主线跨线桥以每承台7根桩为主 匝道桥以每承台4根桩为主 桩基采用水下C30砼 主筋主要采用 22mm HRB335级钢筋 箍筋采用 8mm和 10mm R235级钢筋制作 主筋连接采用机械连接接长 箍筋连接采用单面焊 图 3根桩布置形式图 图 4根桩布置形式 图 5根桩布置形式 图 6根桩布置形式图 图 7根桩布置形式 图 8根桩布置形式 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 3 图 9 根桩布置形式图 图 10 根桩布置形式 图 10 根桩布置形式 图 12 根桩布置形式 图 14 根桩布置形式 表 主要工程量 序号名称单位数量 1 1000mm灌注桩根 1903 2 800mm灌注桩根 64 3 水下C30砼方 68931 4 水下C25砼方 396 5 HRB335级钢筋吨 4893 6 R235级钢筋吨 689 7 声测管米 四 气候条件及工程地质条件四 气候条件及工程地质条件 1 1 气候条件 气候条件 上海地区属于亚热带海洋性季风气候区 气候温和湿润 四季分明 年平均气温 15 4 最热为 7 月份 月平均气温为 27 8 极端最高气温达 40 2 最冷月为 1 月份 月平均气温 3 极端为 12 1 年降水日 132 天 年内降水量为 1144mm 年内平均蒸发量 1336 6mm 夏季降水 量占全年的 40 左右 6 月中旬至 7 月中旬是梅雨季节 7 8 月间有伏旱 夏秋之季 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 4 常有热带风暴侵袭 多雷暴雨 秋冬季节常有大雾天气 年平均降雪日 4 3 天 最大 冻结深度 0 15m 年主导风向夏季为东南风 冬季为西北风 年平均风速为 3 8m s 2 2 工程地质条件 工程地质条件 根据本工程详勘报告 本区段在勘探深度范围内土层自上而下可分为 9 个大层 15 个亚层及 5 个夹层 其中 层为近代人工堆填土或浜底淤泥 层为第四纪全 新世 Q4沉积层 层 层为第四纪上更新世 Q3沉积层 各地层工程地质特征详述如下 1层填土 结构松散 均匀性差 未经处理一般不宜直接作为地面道路 管道 堤岸的天然地基持力层 该土层整个勘察场区除河浜 塘 沟外均有分布 局部地段 厚度较大 2 层浜填土 结构松散 分布于暗浜填埋区域 未经处理不宜直接作为地面道 路 管道的天然地基持力层 3层淤泥 结构松散 分布于河洪 水塘等底部 道路 管道施工前应全部挖 除换填 1层黄 灰黄色粘土 该层分布 层位及厚度变化较小 其土的物理力学性质 较好 上部以可塑状为主 下部呈软塑状 具有从上至下渐变软的特性 该层土适宜 作为一般道路 管道等天然地基持力层 但受河浜切割 人工开挖影响局部地段缺失 3层灰黄 灰色粉砂 呈稍密状 基槽开挖时在一定的动水压力作用下易发生 流砂现象 该层分布广泛 3 1层灰色淤泥质粉质粘土夹砂质粉土 其土的物理力学性质较差 以流塑状为 主 夹薄层粉砂 土质软 压缩性高 该土层分布不均 局部缺失 层灰色淤泥质粉质粘土 其土的物理力学性质较差 以流塑状为主 土质软 压缩性高 该层全线分布 层位及厚度变化较小 其中夹有厚度不等的 T层呈稍密 状的灰色粉砂 整体均匀性一般 层灰色淤泥质粘土 其土的物理力学性质较差 以流塑状为主 土质软 压缩 性高 该层全线分布 层位及厚度变化较小 整体均匀性较好 与 层为本场地的主要软弱土层 1 层灰色粉质粘土 其土的物理力学性质一般 以软塑状为主 土质软 压缩 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 5 性高 该层全线分布 层位及厚度变化较小 整体均匀性较好 该层局部地段夹有厚 度不等的 1 T层 为稍密 中密状的灰色砂质粉土 3 1层灰色粉质粘土 3 2层灰色砂质粉土 4层灰绿色粉质粘土 该三层土 分布 层位及厚度变化较大 整体均匀性差 分布于古河道沉积区 层暗绿 黄绿色粉质粘土 其物理力学性质较好 硬 可塑状 分布在正常沉 积区 在古河道处缺失 1 1层黄绿色砂质粉土夹粘 其土的物理力学性质较好 以中密状为主 局部夹 较多粘性土 厚度不大 该层分布不均 局部缺失 1 2层灰黄色粉砂 其土的物理力学性质较好 呈密实状 中压缩性 属良好的 地基土层 局部夹可塑状的 1 T层粉质粘土 土层分布相对均匀 在古河道区受切割 影响变化较大 2层灰黄 灰色粉细砂 其上的物理力学性质较好 呈密实状 压缩性较低 厚度大 属良好的地基土层 土层分布较均匀 整体均匀性较好 1层灰色粉质粘上夹粉砂 呈可塑状 均匀性较差 局部夹粉砂 在 ZK131 孔 K12 720 附近被揭露 由于该孔以南大多孔因受场地限制未能施工 1层出露范 围有待补勘时详细揭露 2层灰色粉砂 粉质粘土互层 其物理力学性质较好 该土层埋藏较深 在 K12 800 以北被揭露 厚度不大 层灰色粉细砂 其土的物理力学性质较好 呈密实状 压缩性低 该土层埋藏 起伏较大 在地段 K10 745 K10 803 跨规划 12 号线 出露深度约 76m K12 700 以后 地段出露深度约 66m 3 3 主要管线 主要管线 本工程范围内既有管线分布较多 错综复杂 主要分布如下 横穿 10Kv 电缆 3 条 平行 10Kv 电缆 11 条 电力 10KV 横穿架空线缆 19 条 电 力 220KV 横穿架空线缆 3 条 电力 10KV 平行架空线缆 27 条 横穿给水管 3 条 平行 给水管 12 条 通信线缆 2 条横穿 8 条平行 污水管 6 条平行 1 条横穿 雨水管 2 条平行 2 条横穿 五 工程特点分析五 工程特点分析 1 因本工程施工区域环境复杂 根据交地计划分阶段分区域交地 施工顺序及 施工计划须根据交地计划及实际情况安排调整 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 6 2 施工区域内原有厂家 住户较多 红线周边临近居民小区 对工程环境保护 要求高 杜绝因施工而产生的环境污染 3 施工区域道路交通压力大 现场施工须兼顾施工车辆通行及社会车辆通行 灌注桩施工时交通安全问题突出 六 施工工艺六 施工工艺 1 1 钻孔灌注桩施工流程 钻孔灌注桩施工流程 成 孔 第一次清孔 泥浆配制泥浆配比试验 成孔检测 吊放钢筋笼钢筋加工制作 钢筋进场检验 泥浆检测 泥浆及沉渣厚度 检测 下导管 灌注水下砼 导管试拼 水密性试验 砼搅拌运送 第二次清孔 砼达到强度后清除桩头 成桩检测 砼试件制作 砼配合比试验 砼养护等强 桩位放样 施工平台硬化 挖放钢护筒并固定 钻机就位及调整钻机维修检查 桩位复核 场地平整 复核基线 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 7 图 桩基施工工艺流程图 2 2 前期准备工作 前期准备工作 1 1 技术准备 技术准备 a 组织施工技术人员熟悉施工图纸 地质报告 了解桩基的各地层状况 对不 同地层制定不同的施工措施 确定各层的钻进速度和泥浆比重等 防止出现塌孔 扩 孔 缩孔等情况 b 认真详细编写安全技术交底 交底内容包括工程概况 施工工艺介绍 各工 序验收标准 各种施工状况讨论 现场安全文明施工等 c 制定详细可行的桩基施工作业指导书 包括施工工艺 钻孔前的设备检修 人员培训与准备 事故预案 安全方案 质检方案等 同时准备相关质检表格 根据 桥梁总体进度计划编写桩基每月施工计划 物资供应计划 设备人员计划等 并根据 现场实际情况调整 以满足施工需求 d 对进场设备进行检查验收 并上报设备合格证及人员资质等材料 2 2 人员准备 人员准备 a 对进场的施工专业队提前进行三级技术交底 安全交底 组织专业队人员熟 悉地质情况及气候影响 特别是大风 雨季 冬季施工的各种困难应做到充分了解 b 进场人员进行安全三级教育 组织人员定期培训 3 3 设备准备 设备准备 a 钻机设备 GPS 15回旋钻机 2m长钢护筒 b 配套设备 导管 泥浆泵 配套设备 挖机 吊车 拖车 泥浆运输车等 c 砼设备 1立方拌和机 3立方拌和机 3辆砼罐车等 d 钢筋加工设备 钢筋笼成套加工设备等 e 进场设备做好检查 组装 维修工作 熟悉各种机械设备的性能 确保施工 时正常运转 万一出现故障能及时修复 4 4 试验准备 试验准备 配备相应的泥浆检测设备 做好泥浆验收工作 做好现场砼检测设备 做好现场 砼坍落度检查 并根据现场天气 施工等状况 调整砼坍落度 3 3 场地硬化 场地硬化 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 8 a 场地完成三通一平 沿主便道至承台桩位处修筑施工辅道 辅道采用宕渣压 实 并浇筑砼硬化 b 本标段大部分桩基位于原住房基础和部分道路基础上 地下管线及房屋基础 众多 施工前须严格核查管线图纸 对承台桩位范围内管线及时确认 并进行避让或 搬迁处理 桩位护桶开挖前对承台范围内进行 1 2m 范围内试挖 对房屋基础等硬质 地表进行挖除换填土方 c 桩基施工或开挖基础时 应当对场地实施硬地坪处理 钻孔桩钻机施工平台 应浇筑素砼硬地坪 其厚度不少于 80mm 场内硬地坪应保持基本平整 在平台硬化前 测放桩位及平台边线 并用模具预留出护筒位置或者根据实际需要预先埋好钢护筒 以防后期不利于护筒埋设 d 根据现场场地布置泥浆循环池及循环槽 并布设泥浆三级沉淀箱及排浆管 泥浆定期用泥浆车外运 e 根据道路一侧的主电闸箱布设电线 电线三级漏电保护 拖地电线架空 布 设以不影响施工通行为主 4 4 测量施工 测量施工 1 施工前由测量技术人员根据施工图纸 对每承台内桩基进行编号 编号以 固定顺序统一编号 编号方法以前进方向左下角为基准 具体见下图 并进行桩位 中心坐标计算 经其他技术人员复核后上报监理 审核后进行现场放样 放样平面偏 差不大于 3mm 2 1 43 桩号前进方向 图 桩基编号示例 2 桩位中心放样 在施工平台硬化后 对桩位进行放样 定出灌注桩的桩位 中心点 然后用十字定线 骑马桩 的方法将桩位平移至施工硬化平台上进行标记 使用钢钉配合油漆标记 建立坐标控制系统 桩位放样完毕后用钢尺量测各个桩 位之间相对位置 矩形对角线相等的原理 并与相邻墩的桩位一起进行校核 并将控 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 9 制点放样复核过程进行记录 整理好资料 然后将控制点放样复核记录做成成果资料 存档 骑马桩桩位中心 图 桩位放样 3 护筒二次复核 护筒埋设就位后 需对桩中心及护筒中心进行二次测量复核 定位使用定型十字 刻度尺安放在护筒顶部 测量定位后 根据护筒偏差对护筒进行调整 对中后对护筒 四周空隙用粘土填实夯紧 为保证桩孔深度达到设计要求 由测量人员给出护筒顶标高 再根据灌注桩设计 桩尖标高计算出由护筒顶到桩尖的深度 用测绳测量其钻孔深度 4 成品桩偏位验收 基坑开挖完毕后 利用水准仪放样出灌注桩的桩顶设计 高程 进行桩头处理完毕后 根据钢筋位置 如下图所示 量取出桩的实际中心点 用全站仪实测出桩的中心坐标 钻孔灌注桩成品允许误差见下表 群桩 100mm 顺桥纵轴方向 50mm 排架桩 垂直桥纵轴方向 100mm 全站仪或经纬仪 每桩检查 5 5 护筒施工 护筒施工 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 10 1 护筒采用内径大于 1 2 1 0m 桩基直径为 1 0 m 0 8m 的钢护筒 采用 8mm 钢板制作 筒内无突出物应耐压 不漏水 护筒长度大于 2m 护筒周转使用 2 护筒施工采用挖坑埋设法 护筒高出硬化平台0 2m 埋设完成后 应先经 过施工单位自检合格 然后报监理工程师复检 主要检查平面偏位和倾斜 其平面偏 差 50mm 垂直偏差应 1 采用全站仪定位 3 护筒埋设时 根据桩位四周的骑马桩的连线交点确定护筒中心点 即桩位 中心点 定位后由测量人员对护筒进行二次复测 合格后 护筒四周用粘土回填 分层夯实 防止护筒偏位 并用油漆将骑马桩点标示在护筒边上 以利于钻机随时校 核桩位中心线 6 6 钻机就位 钻机就位 钻机进场后在场地内进行组装调整 待护筒埋设完毕后 移至桩位上 钻机就位时 机架必须水平 竖直 稳固 确保在施工中不发生倾斜 位移 钻 杆安装时 事先在两个方向用经纬仪或吊锤测定钻杆垂直度 使钻杆垂直偏差控制在 1 以内 调整钻机时 用水平尺检查转盘水平度 并用钢板将钻机垫实调平 钻机就 位后要保证钻架吊滑轮 转盘中心 桩的轴向中心三者在同一垂直线上 偏差不大于 2cm 钻机就位自检合格后 由技术人员及监理工程师验收就位情况 验收合格后将钻 机底座进行固定 限位 保证在钻进过程中不产生位移 7 7 泥浆制备 循环体系 泥浆制备 循环体系 1 1 泥浆调制及检测 泥浆调制及检测 泥浆主要作用是保护孔壁和通过泥浆循环排除钻渣 造浆的主要包括抛填粘土造 浆和钻进土层造浆两种方式 本标段桩基施工受场地限制 泥浆循环池拟使用在施工 区内放置的三级沉淀箱 尺寸大于3 5 1 5 1 5m 长宽高 钻孔泥浆采用自造浆 并按适当配合比适量添加粘土 或膨润土 和添加剂制成 特殊情况可在泥浆中掺适 量CMC 羧基纤维素或Na2CO3 纯碱等外加剂 泥浆使用过程中要保证自始至终达到泥 浆性能稳定 沉淀极少 护壁效果好 成孔质量高的要求 通过泥浆泵进行孔内泥浆 循环补充 钻进过程中由专人负责测试泥浆各项指标 24h 值班并做好记录 泥浆测定需4h 测定一次 对特殊地质 砂层 易坍土 需每2h 测定一次 对新施工地段 孔深 3m 至 14 0m每两小时测全套性能一次 14 0m 至 18 0m 每小时检测一次 18 0m 至 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 11 39 0m 每两小时检测一次 39 0m 至终孔每三小时检测一次 主要测定泥浆的比重 粘度 含砂率 PH 值 胶体率等 如发现泥浆性能变化较大时 应及时报告试验室 进行泥浆处理 泥浆性能指标参照下表选用 2 2 泥浆循环及排放 泥浆循环及排放 a 桩基施工采用正循环排渣方法 泥浆循环系统由泥浆池 沉淀池 见下图 循 环槽 泥浆泵及配套设备组成 包括排水 清渣 排废浆设施等 一 级 沉 淀 池 二 级 沉 淀 池 三 级 沉 淀 池 钻机成孔过程中 一边钻进一边利用泥浆池内配制的优质泥浆置换 置换时 优 质泥浆由钻杆中心被送入孔底 泥浆由孔口循环槽排出 通过泥浆泵送入三级沉淀池 沉淀分离 分离出来的优质泥浆通过泵送入孔内 当灌注结束后 砼顶面以上护筒内剩余的约1m 1 5m的残渣抽到废池后由汽车运 走 b 泥浆排放 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 12 根据工程环保的要求 在施工区配置专运泥浆的罐车 施工中及时将泥浆运出现场 根据当地环保部门的要求投放至抛泥区 8 8 钻孔 钻孔 1 根据测量人员提供的护筒顶标高及设计桩底标高 计算出钻进深度 填写 钻孔记录表 并标记钻杆长度 施工时用钻杆长度和测绳测量确定钻孔深度 2 钻孔前 认真填写钻孔记录表 由技术人员根据地质报告给出各钻孔地层 数据 钻孔操作人员根据不同地层选择与之相适应的进尺和转速 作业采用减压钻进 对于淤泥质土层 采用低档慢速 大泵量 稠泥浆钻进 以 免发生先扩孔后缩孔现象 对于粘土层采用中等钻速大泵量 稀泥浆钻进 对于砂层 采用轻压 低档慢速 大泵量 稠泥浆钻进 以免孔壁不稳定 发生局部扩孔或局部 坍孔 并充分浮渣 排渣 以防埋钻现象 对砂砾层 采用轻压 低档慢速 优质浓 泥浆钻进 确保护壁厚度以及充分浮渣 3 钻具下入孔内 钻头距孔底 50mm 80mm 开动泥浆泵 待泥浆循环 3 5min 后 在启动钻机慢速回转 同时钻头缓慢降下 轻压慢转数分钟后逐渐增大 转速和钻压进入正常钻进 在护筒上下 1 5m 的范围内 钻进速度要慢 以保证护筒 底的泥浆护壁 钻至护筒下 1 5 米后再以正常速度钻进 4 正常钻进时 合理调整和掌握钻进参数 不得随意提动孔内钻具 操作时 应精力集中 掌握卷扬机钢丝绳的松紧度 减少钻头的晃动 钻进过程中应经常注意 土层变化 每进尺 2m 或在土层变化处应捞取渣样 判断土层 记入钻孔记录表并与 地质柱状图核对 钻孔作业应分班连续进行 操作人员必须贯彻执行岗位责任制 随 时填写钻孔施工记录 交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项 5 加接钻杆时 先将钻具提出孔底 停钻冲孔 3 5min 将孔底钻渣清理干净 后 再拆卸加接钻杆 钻机运转作业时要随时检查 如偏斜过大时应填入粘土 重新钻孔纠偏 钻孔中 随时检测泥浆比重并做出调整 防止缩颈 坍孔 钻机在钻进时 应随时观察电流表 所示主机电流值变化 不允许提钻下捣 接长钻杆时 钻头提离孔底 20cm 再开动反 循环系统 施工中避免出现孔缩颈 坍孔和回淤现象 6 钻孔中若出现缩径 塌孔现象 可加大泥浆比重以稳孔护壁 或于塌孔地 段投入粘土 使钻机空钻不进尺进行固壁 当缩径 塌孔严重 或泥浆突然漏失时 应立即回填粘土 待孔壁稳定后重新钻孔 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 13 7 在桩基成孔过程中 应经常检查钻机的转盘是否水平 观测检查钻机的垂 直 水平度和转盘的水平位移 发现偏位的应及时调整 8 钻进过程中需专人看管护筒内水位的变化 随时准备泥浆泵进行补浆 保 持护筒内水位高出地下水位1m 2m 以保持孔内水压 稳定孔壁 若护筒内水位突然 下降 要及时停泵 提高钻头 此时可能塌方或漏浆 可从出渣口的泥浆夹渣来判断 如果小塌方 可加入粘土原料 待泥浆粘度 比重提高后 适当减小排渣量 水头 慢速钻进 若情况严重时 拆杆移机加入粘土进行回填 让其密实15 天后再钻进 有必要时 加压护筒或填片石粘土混合物用冲锤夯实 9 钻进过程中 注意观察钻机的钻压 扭矩 转速 电压等指标和孔内泥浆 面的变化 如有急剧变化 应立即停钻 查明原因并处理后方可继续钻进 若钻头卡 死时 应立即提高钻杆 再缓慢下放改为轻钻压慢转速 排除故障后方可钻进 若发 现斜孔时 应采用扫孔办法 纠正才能再钻进 10 钻孔过程应连续操作 不得中途长时间停止 尽可能缩短成孔周期 因故 停止钻进 孔口加护盖 严禁钻头留在孔内 以防埋钻 11 升降钻头应平稳 尤其是当钻头处于护筒底口位置时 必须谨慎操作 防 止钻头钩挂护筒 避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁 12 当发生掉钻头时 应迅速用打捞钩 绳套 活套四爪等打捞工具进行打捞 若钻头被泥砂埋住 无法接触到钻头时 可用小冲击锥冲吸的方法将周围的泥砂清除 松动后 再进行打捞 若发生塌方埋钻头时 可用风管吹除多余的泥砂 再进行打捞 9 9 第一次清孔 第一次清孔 当钻孔深度已达到设计桩底标高时 使用测绳检测 经专业监理工程师检查认可 后 进行第一次清孔 以减小沉渣回淤厚度 清孔采用反循环方法 一次清孔调整泥浆比重 1 15 粘度18 20Pa s 含砂率 4 胶体率 95 为止 清孔过程中应注意调整泥浆比重及孔内泥浆高度 以防止 塌孔 严禁使用超钻加深钻孔的方法代替清孔 1010 成孔检测 成孔检测 第一次清孔调整泥浆符合要求 且孔底沉渣厚度 50mm 后 桩基按规范要求的比 例进行桩基成孔检测 成孔检测检测由第三方检测单位检测 检测方法与检测频次由 检测单位制定 操作人员配合 我方对每根桩进行探笼检测 检测标准见第六章 15 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 14 节 经检测各项指标合格后 可进行钢筋笼安装 如检测指标不合格 需重新下钻进 行扫孔 清孔 以达到设计要求 1111 钢筋笼制作及安装 钢筋笼制作及安装 本标段桩基桩长38 52m 钢筋笼主筋采用 22 28mm HRB335级钢筋 螺旋筋 采用 10 8mm R235级钢筋制作 主筋数量随长度变化 桩顶以下15m范围21根 28 根 主筋 15m 30m范围14根主筋 30m以下7根主筋 钢筋笼内置3根声测管按三角 形均匀布置 具体详见灌注桩构造配筋图 1 1 钢筋笼的分节 钢筋笼的分节 a 钢筋笼采用长线法分节制作 分节长度根据钢筋原材长度 现场安装需要及 钢筋笼接长施工效率等确定 本工程钢筋笼长度分三种规格 顶笼长10 835m 中笼 长12m 底笼根据剩余长度调整 b 钢筋笼分节时 每个断面的接头数量不大于总数量50 断面错开距离按规范 要求应大于35d 35d 0 9m 且不小于500mm 钢筋笼加强箍间距2m 因此断面间距 按1 2m设置 主筋接长采用机械连接 箍筋连接采用单面焊 c 不同桩长采用不同的钢筋笼长及节数 在钢筋笼加工前由技术人员提供桩长 及分节钢筋笼长度 现场验收并每节钢筋笼挂牌标记 d 单根桩钢筋笼骨架吊装分节后运至现场 分节统计见下表 然后进行现场 拼接 现场拼接不得超过3节 钢筋笼节段间要求采用直螺纹镦粗工艺进行连接 表 钢筋笼分节统计表 编号桩长 m 笼长 m 顶笼 m 中笼 m 底笼 m 13839 03510 83512m 24 2 23940 03510 83512m 25 2 34041 03510 83512m 26 2 44546 03510 83512m 211 2 54647 03510 83512m 212 2 64748 03510 83512m 31 2 74849 03510 83512m 32 2 85051 03510 83512m 34 2 95152 03510 83512m 35 2 105253 03510 83512m 36 2 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 15 2 1 28 根 主 筋 区桩 头14根 主 筋 区7根 主 筋 区 顶 笼 中 笼中 笼中 笼底 笼 图 钢筋笼分节示意图 2 2 钢筋加工 钢筋加工 a 主筋按照钢筋笼长度对进行切割下料 下料采用钢筋切割机 下料要保持钢 筋端面的平整 不得出现挠曲和马蹄形 b 下料长度必须足够 加工尺寸精确 并考虑钢筋弯勾的长度及钢筋弯曲后的 长度变化 c 级盘圆钢筋 螺旋筋 采用调直机进行调直处理 d 钢筋在加工过程中避免弯折过度或反复弯曲 e 应对钢筋的泥污 油污 漆污 铁锈进行处理 f 钢筋加工后分类堆放 并设立标识牌 内容包括品种 规格 用途等 g 不得随意使用其他牌号或直径的钢筋代替设计中所规定的钢筋 3 3 钢筋连接 钢筋连接 a 主筋采用墩粗直螺纹机械连接 镦粗等强直螺纹连接技术 是用专用的镦粗 机预先将钢筋端部待加工螺纹段镦粗 使其加工镦粗部位直径增粗至大于母材直径 然后用配套专用的套丝机对其镦粗部分进行套丝加工 再用同规格套筒将加工好的两 根钢筋头部套丝螺纹部位用扳手进行连接 即完成所谓钢筋的对接 镦粗等强直螺纹 连接技术具有性能稳定 连接省力快捷 检验合格率高等优点 也同时可以完全解决 钢筋不可转动连接的难题 钢筋墩粗直螺纹连接的工艺流程为 这种工艺的特点是 由于螺纹底部钢筋原材没有被切削掉而是被滚压密实 提高 了原材的强度 操作简便 加工工序少 接头稳定可靠 螺纹压型好精度高 连接质 量稳定可靠 b 根据需要从厂家订做相应直径的钢筋直螺纹连接套 应有产品合格证 连接 钢筋原料切头 机械加工 丝头加工 套丝加保护套现场连接 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 16 套的屈服承载力和抗拉承载力不小于被连接钢筋屈服承载力和抗拉承载力标准值的 1 10倍 接头的性能符合 钢筋机械连接通用技术规程 JGJ107 2010A级接头性能的 规定 c 标准型接头连接 把钢筋装好连接套筒的一端拧到被连接钢筋上 然后用长度大于40厘米的扳手将 连接的两根钢筋拧紧 连接套筒两端的外露完整丝扣均不得超过1扣 d 钢筋连接完毕 随后立即用油漆画上标记 e 钢筋笼加强箍和螺旋筋连接采用双面焊接 级钢筋焊接使用 502 或 506 的 焊条 焊缝长度 高度和宽度的要求为 单面焊焊缝 10d 双面焊焊缝 5d 焊缝 厚度 0 3d 焊缝宽度为 0 8d 4 4 钢筋笼制作 钢筋笼制作 1 钢筋笼自动滚焊机 根据施工要求 钢筋笼的主筋通过人工穿过固定旋转盘相应模板园孔至移动旋 转盘的相应孔中进行固定 把盘筋 绕筋 端头先焊接在一根主筋上 然后通过固定 旋转盘及移动旋转盘转动把绕筋缠绕在主筋上 移动盘是一边旋转一边后移 同时 进行焊接 本套自动化钢筋笼滚焊机 是在 PLC 上设定间距参数 由 PLC 控制的 实际是二盘的转速和行走的速度决定的 只要转速及行走稳定 间距的稳定性就有保 证 目前这方面从技术上不存在任何问题 使用滚焊机加工钢筋笼的特点 a 加工速度快 正常情况下备料及滚焊部分 5 人 一班 分二班作业 10 个人一天就可以加工出 20 多个 12 米长成品的笼子 备料 滚 焊 加强筋安装 探测管安装 导向垫块安装等 工作效率非常高 b 加工质量稳 定可靠 由于采用的是数控机械化作业 主筋 缠绕筋的间距均匀 钢筋笼直径一致 产品质量完全达到规范要求 c 人员配置 常情况下 5 人一班 具体分配如下 备料 上料 2 人 滚焊操作 1 人 内箍圈 加强箍圈 等安装 2 人 具体人 数要根据钢筋笼的规格型号进行增减 2 模具定位法 模具由半圆形钢筋定位架构成 按钢筋笼主筋间距在半圆型钢板上割相应的定位 坎 坎位既能固定钢筋也不会影响钢筋笼脱模 定位架间距 3m 安装固定时用经纬仪 控制轴线 水准仪控制水平标高 保证钢筋定位架轴线在同一水平面和同一条线上 模具安装纵向偏差不大于 10mm 模具定位后 主筋按分节长度往模具位置上摆放 当 模具内主筋安装和加劲箍筋焊接完毕 旋转加劲箍筋位置 接着把剩余主筋摆放在加 劲箍上焊接固定 然后盘上螺旋箍筋 螺旋箍筋与主筋采用铁丝绑扎方式固定 但每 圈须不少于 4 点于主筋点焊 在每节钢筋两端接头断面错开 1 5m 范围内 为方便 钢筋连接 螺旋钢筋盘绕收拢预留在两端头接头断面处 暂不绑扎固定 待现场主筋 连接好后 再下放绑扎到位 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 17 制作好的钢筋笼 按安装要求分节 分类编号 统一堆放 并将钢筋笼用枕木垫 高以避免粘上泥土及变形 5 5 钢筋笼运输 钢筋笼运输 钢筋笼采用拖车运输 运输车上需配两人手执红色小旗进行指挥 以防运输过程 触碰到周围物体 发生危险 6 6 钢筋笼安装 钢筋笼安装 钢筋笼安装采用吊车吊放安装 钢筋笼在加工区加工完毕后 分节运往施工现场 临时堆放场地 场地设2m间隔木支垫 为防止钢筋笼运输安装过程中的变形 在钢筋 笼加劲箍设置 形内撑对加紧箍进行加强 运输过程要保证交通安全 第一次清孔结束后 经技术人员及监理对成孔及钢筋笼质量验收合格后 进行钢 筋笼安装 首先用吊车大钩两点固定吊住钢筋笼顶端 小勾一点吊钢筋笼1 2 1 3处 先起吊中间吊点 待吊稳后 缓缓起吊顶端吊点 不断提升端吊点 放松中间吊点 直到钢筋笼直立移到孔口 用十字护桩对中后缓缓下放钢筋笼 到孔口时用两个方钢 棒临时支撑 吊放底笼安放就位 按照钢筋笼编号顺序 从底向上依次安装 配备4 个工人进行主筋快速对位和套筒连接 接头套筒提前安装在下一节钢筋笼主筋顶端 按照上下对齐标记 对位钢筋后 拧动套筒直至完全套入上节钢筋端头丝口 钢筋笼 顶标高低于地面 超出部分须在顶笼主筋上焊接吊筋 吊筋采用 16钢筋 三点布置 长度由技术人员提供 7 7 声测管与保护层块的安装 声测管与保护层块的安装 声测管采用规格 50mm 壁厚1 5mm钢管 连接采用丝扣连接 每根桩均匀布置3 根声测管 声测管总长度大于桩长1m 声测管的分节长度与钢筋笼分节长度一致 在钢筋笼吊放前 把声测管用特制的挂钩固定在钢筋笼内 下放钢筋笼时 进行 保护层垫块的安装和声测管固定 保护层块采用C30混凝土制作 保护层净距为 50mm 每2m一个断面 均布4个保护层块 声测管采用绑丝固定在钢筋笼主筋上 声测管的拼装跟钢筋笼的安装同步进行 声测管的接长采用丝扣接头 既上下两 根声测管分别插入特制声测管接头 旋紧丝扣套筒 使之完全连接密封 声测管保护措施 a 声测管长度高出地面 顶端加盖 b 在声测管连接完后向声测管内注入淡水 并插入与管径配套的硬塑料管 以 防其压裂 变形或堵塞 c 在灌注砼前 砼灌注结束及结束后1小时各活动一次 以防止声测管堵塞 砼 灌注后3小时拔出塑料管 并在声测管顶端加盖密封 防止进入杂物 d 砼灌注14天达到强度要求后 及时进行超声波检测 防止时间过长 声测管 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 18 内壁附着杂物堵塞 8 8 钢筋笼施工注意事项 钢筋笼施工注意事项 A 钢筋笼下放前 先下探孔器 当探孔能顺利到达桩底标高时 才能按节下放钢 筋笼 B 由于钢筋笼骨架较重 须在吊点位置加焊吊环 避免直接起吊构造钢筋而引起 变形 C 钢筋笼下方时吊直扶稳 缓缓下沉 钢筋笼就位后其吊筋要穿杠 并压在灌砼 机底下 防止灌注砼时钢筋笼上浮 D 声测管在下放钢筋笼的过程当中要小心保护 同钢筋笼一起下放时要求先往声 测管里面灌满水 并用铁丝绑扎在钢筋笼上 在下放中如若出现声测管内水面下降 或管内清水变混浊 应立即停止下放钢筋笼并提起 查明是否在接头处破损或扭断 修补之后才能继续下放钢筋笼 E 钢筋笼下放到位后 应用测锤放在管内测明声测管深度 如若不能到底 查明 原因 处理好之后方能进行桩基砼灌注 F 钢筋笼下到位以后 应将吊筋与上口的钢护筒焊接起来 以防止灌注混凝土 时钢筋笼上浮 同时 在孔口部位应设置定位装置 以免孔口部分钢筋笼靠到一边 导致顶部钢筋笼露筋 常规的做法是在钢筋笼上口顶部用直径 50mm 的钢管伸到钢筋 笼上口 挂到护筒上面 以达到对钢筋笼上口定位的目的 G 钢筋加工及安装必须报验 尤其在成型钢筋笼焊接接高时 每下一节必须经监 理同意 1212 导管安装及第二次清孔 导管安装及第二次清孔 钢筋笼安装完毕后 下放导管后须进行第二次清孔 1 1 导管安装 下放 导管安装 下放 导管采用内径为 300导管 单套导管底节长4m 标准节3m 另配有0 5m 1m长 的辅助导管 导管长度应根据不同桩长增减导管数量 导管第一次使用前 因检查导管管壁质量及接头处密封圈 并进行接头抗拉试验 和水密承压试验 要求接头抗拉强度不低于母材强度 且不小于可能承受最大压力的 1 3倍 水密试验水压不小于1 3倍孔底水压且不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混 凝土时最大内压力的1 3倍 导管拼装应顺直 导管逐段吊装接长 垂直下放 为保 证混凝土顺利灌入 安装下放导管时应放到桩底后再提升导管悬空约40cm 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 19 水密试验计算 以本标段最大桩长计算 导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力 wwcc Hhp 3 1 式中 c 砼比重 取值为24kN m3 导管内砼最大高度 取值为72m c h 泥浆比重 取值为11KN m3 w 泥浆深度 取值为72m w H 求得 1 2 MPa p 孔内水压力 1 03 MPa hp w 3 1 桩长 取最大桩长72m h 取最大值 故水密试验的水压不小于1 2MPa 2 2 第二次清孔标准 第二次清孔标准 由于钢筋安装时间较长 期间孔内泥浆静置易沉淀 导管下放完毕后 若测得的 沉渣厚度大于5cm 则应进行二次清孔 第二次清孔泥浆指标为 泥浆比重1 03 1 10 粘度17 20Pa s 含砂率 2 胶体率 98 孔底沉渣厚度小于5cm 1313 混凝土灌注 混凝土灌注 灌注桩采用水下C30混凝土 1 1 集料斗及初灌量 集料斗及初灌量 灌注砼用集料斗必须满足首批混凝土方量的要求 首批混凝土的灌注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 所需混凝土数量计算公式参考 公路桥涵施工技术规范 JTG T F50 2011 1 2 21 2 4 4 h d HH D V 式中 首批混凝土所需数量 m3 V 桩孔直径 D 桩底至导管底端间距 取0 4m 1 H 导管初次埋置深度 取1m 2 H 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 20 导管内径 取0 3m d 平衡压力高度 1 h cwwH h 1 桩孔内水或泥浆的深度m W H 桩孔内水或泥浆的重度 取10 5kN m3 w 砼拌合物的重度 取24kN m3 c a 桩径D取1 0m 桩长取50m时 得出 V 2 6m3 b 桩径D取0 8m 桩长取16m时 得出 V 1 6 m3 考虑一定的安全系数 参考标准化要求 1000的桩基砼初灌量取3 5方 800的桩基砼初灌量取2 6方 则集料斗必须满足首灌3 5方砼方量要求 图 首批灌注混凝土计算示意图 2 2 混凝土灌注 混凝土灌注 在孔深和沉渣厚度及其它方面满足设计规范要求后 即可灌注砼 混凝土选用自 拌混凝土 砼罐车运送至现场 混凝土灌注之前应检查其均匀性和塌落度 180 20mm a 灌注水下砼的分水球采用球胆 直径与导管内径相配 球胆具有良好的弹性 隔水性 可多次重复使用及排出顺利等优点 在灌首批砼之前先在集料斗内放入 0 1 0 3方与砼标号的水泥砂浆 水泥砂浆起润滑导管作用 浇注砼前 将球胆置于 导管内 导管口设置铁质的盖板 起密封作用 并用钢丝绳吊住 在集料斗内放入砼 方量达到首批灌注砼量后提升盖板灌注砼 砼下降产生的巨大冲击力可将孔底泥浆泛 起 从而带动孔底沉渣返出 减少桩底沉渣厚度 提高桩的承载力 根据岩土有关理 论说明 孔底的沉渣厚度少许的减少 则桩承载力将大幅度的增加 灌注首批砼 并 必须保证连续灌注 b 砼采用罐车直卸入集料斗内 首批砼灌注成功后 应匀速向漏斗内灌注砼 若突然灌注大量的砼 导管内空气将不能立即排出 会导致堵管 在灌注时需适当提 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 21 升串动导管 串动导管时严禁碰撞钢筋笼 以防钢筋笼有上浮或下沉 串动导管作用 有利于后续砼的灌注 因为砼在导管内停留时间长 骨料滞留在导管中 使砼与管壁 摩擦阻力增强 其流动性将变差 易造成上部砼下落困难 从而发生堵管 有利于提 高砼密实度 保证成桩质量 串动导管可将砼挤入桩周围孔壁中 起到提高桩侧阻力 的作用 另外也加大了砼与钢筋笼的握裹力 在灌注中若发生堵管 在埋管深度不大时 可采用适当增加导管的上下串动高度 及速度 使管内砼受力排出 如无效 可用大锤锤击导管或用钢管插入管内上下串动 仍无效应提出导管做事故处理 并做好记录备案 c 在砼灌注过程中设专人测量孔深并记录 做好每盘下料的测量与记录 准确 掌握砼面上升高度 在灌注过程中要及时拆卸导管 因为若导管埋深过大 将导致已 灌注砼流动性降低 导管外砼对导管内砼的负压力增高 灌注超压力降低 使砼在导 管内不易下落 若埋管过浅易造成断桩 据实际经验导管插入砼面深度以 2 0 6 0m 为宜 导管串动幅度以 1 0m 左右为宜 在灌注过程中 应经常用测锤探测砼面的上 升高度 以正确判断砼的埋管深度 从而准确拆卸相应长度的导管 保持导管的合理 埋深 以降低导管外砼对导管内砼的负压力 提高其超压力 使砼在导管内顺利排出 拆卸导管时应尽量缩短作业时间及砼在导管内的停留时间 以防堵管 拆卸下的导管 应立即清洗干净 d 在灌注砼的后期 由于导管内砼柱高度减少 超压力降低 而导管外泥浆的 稠度 比重却增大 容易出现砼上升困难 因为砼必须以大大超过泥浆的反作用压力 才能将孔内的泥浆挤压出孔口 施工时 可采取在孔内加水稀释泥浆或人工扒拨部分 沉淀物等方法 使砼灌注顺利 要控制好最后一次砼灌注量 避免浪费砼材料 砼超 灌高度应不小于 2m 并确保桩顶砼达到设计强度 实际施工可制作简易打捞工具捞取 砼样以控制好砼超过高度 为防止桩顶空心 在灌注结束后 导管拔出砼之前应串动 导管 幅度不超过 50cm 并且导管提升速度要慢 e 在钻孔灌注桩水下砼灌注时 要合理控制好灌注速度 确保砼灌注时间不超 过砼的初凝时间 防止出现堵管 断桩等事故 f 每根灌注桩浇注时必须有专人制做砼强度试块 每根桩制取不少于四组 1414 桩基检测 桩头处理 桩基检测 桩头处理 1 桩混凝土强度达到设计强度后 按检测单位的检测方案及比例由第三方单 位进行检测 检测方法有超声波检测 高应变和小应变检测 成桩超声波无破损法检测声波透射法检测大直径钻孔灌注桩的测试系统主要由 发射系统 发射换能器 接收换能器 放大和接收系统以及计算机组成 检测时 发 射和接收换能器分别置于两个对测声测管中 发射系统产生超声波 超声波在介质混 凝土中的传播过程中 经多次反射 折射 绕射及不同的吸收衰减 使接收信号在混 中交第一航务工程局有限公司 嘉闵高架 JMN1 2 标钻孔灌注桩施工方案 22 凝土中的传播时间 振幅 波形及频率等发生变化 从而判定混凝土的密实性 缺陷 情况 完整程度及均匀性 测试方法基本采用平测法 起测点设于管底 发射和接收 换能器在声测管中位于同一深度以一定的点距由下至上逐点测试 出现异常数据时 在异常数据段进行加密观测 以控制异常边界 采用声速判别异常数据进而圈定缺陷 在桩身截面上的分布及纵深 图 超声波无破损法检测示意图 高应变检测原理 把桩看成一维弹性杆 当桩在重锤作用下 将发生一定量的位 移 使桩周 桩端土阻力得到充分发挥 运用一维波动理论 求解波动方程 便可直 接计算与桩相关的土的静 动阻力及桩的缺陷情况 以对桩的极限承载力和桩身完整 性进行定量评价 检测方法 将离传感器与加速度传感器对称安装于距桩顶大于二倍 桩径的桩侧表面 利用重锤自由落体产生的能量使桩产生一定量位移 同时用力传感 器与加速度传感器采集桩输出的力与加速度信号 将信号输入微机进行拟合分析 将 实测信号作为边界条件 并输入假定的桩 土参数值 求解波动方程 得到拟合计算 结果 根据拟合情况 调整桩 土参数继续进行拟合分析 直至拟合曲线与实测曲线 的符合程度达到最佳状态为止 小应变的理论基础是一维应力波理论 基本原理是用小锤冲击桩顶 通过粘结在 桩顶的传感器接受来自桩中的应力波信号 采用应力波理论来研究桩土体系的动态响 应 反演分析实测速度信号 获得桩的完整性 一维应力波理论有一个重要的假设即 平截面假设 即假设力和速度只是深度和时间的函数 理论上 如果杆的长度L远大 于杆的直径D 可将其视为一维杆 实际上 如果L D 7 认为可近似作为一维杆件处 理 当桩顶受到锤击点 点振源 锤击时 将产生一个四周传播的应力波 类似半球 面波 除了纵波外 还有横波和表面波 在桩顶附近区域内 平截面假设不成立 只 有传到一定的深度即X 7D时 应力波沿桩身向下传播的波阵面才可近似看作是平面 即球面波才可近似看作是平面波 一维应力