桩基试桩施工方案(1).doc

目 录1.工程概况- 1 -2.试验桩目的- 1 -3.试验桩位置- 1 -4.试验桩参数- 2 -5.试验桩的施工方案和方法- 2 -5.1.施工准备- 3 -5.2施工工艺流程- 4 -5.3泥浆制备- 4 -5.4钻孔- 5 -5.5检孔- 5 -5.6清孔- 6 -6.5回旋钻机作业注意事项- 6 -5.7钢筋笼制安- 6 -5.8导管安装- 7 -5.9 二次清孔- 7 -5.10混凝土浇筑- 7 -6.试桩的试验方案和方法- 8 -7.施工组织及队伍安排- 8 -8.投入的主要机械设备- 9 -9.施工安全控制措施- 9 -10.质量控制措施- 11 - 11 -天津铁路枢纽西南环线扩能改造工程标跨津文公路特大桥桩基试桩方案1.工程概况本标段位于天津市西南部西青区，西起京沪铁路的周李庄站，沿既有周芦线通道，沿途经西青区的辛口镇、张窝镇、精武镇，起止里程为周李庄车站JHK158+850JHK161+800DK0+170分线至跨津文公路特大桥桥尾DK9+838，右绕环线DK161+800DK165+380.48，既有线施工全长3.55Km，正线长度12.238km。工程内容包括：本标范围内路基、桥涵、轨道、通信、信号及信息、房屋(不含电力及电力牵引房屋)、其他运营生产设备及建筑物、大临及过渡工程。另还包括上海方向联络线跨独流减河特大桥制梁。全线共有特大桥2座（跨津文公路特大桥、跨京沪铁路特大桥），钻孔灌注桩基础共计1280根，其中跨津文公路特大桥全桥桩基748根，其中1.0m桩728根；1.25m桩20根，全桥桩基计划采用旋挖钻机成孔施工工艺。本次试桩选取跨津文公路特大桥第4#墩5#墩中间DK7+092.97位置做试验桩，试桩桩长50m米，桩径1.0m，桩身混凝土强度设计等级为C30，桩顶混凝土采用C35。2.试验桩目的（1）测定单桩竖向荷载作用下的荷载和变形特征；（2）测定桩的分层侧摩阻力和桩端阻力；（3）检验成桩工艺及质量控制；（4）通过载荷试验，检测桩基的承载力与桩基的沉降数据，以取得能满足基础沉降要求的、经济的桩基设计参数。3.试验桩位置根据设计要求，本标段共设钻孔灌注试验桩1组，每组3根试验桩，8根锚桩，试桩位置设在跨津文公路特大桥第4#墩5#墩中间DK7+092.97处。试验桩距工程桩不得小于净8m，以免影响工程桩的施工，并不得作为工程桩，试验桩与锚桩的桩位布置图详见“津枢西南环试桩-02”。 4.试验桩参数清除表层土至工作面，工作面以下桩长49.9m，桩径1.00m；工作面以上桩长暂按0.10m设计，试桩单位可根据需要自行调整，但配筋也应做相应的调整。跨津文公路特大桥试桩单桩设计承载力为3558KN。本次试桩按锚固桩加力架法设计，实施中可以在确保试验目的的条件下根据具体检测单位的设备情况下调整加载方式。试验桩顶平台、锚桩钢筋布置、锚桩与反力梁的连续及反力梁等，由试桩单位根据千斤顶和反力梁的具体尺寸及吨位自行选定。10011001001100100100100100100100100100试桩1#试桩2#试桩3#锚桩锚桩锚桩锚桩锚桩锚桩锚桩锚桩200200200200200200347347400400图1-1 单桩静载试验试桩位置图5.试验桩的施工方案和方法试验桩拟采用回旋钻成孔，混凝土统一采用资质等级符合要求的商品混凝土搅拌站，混凝土运输车水平运输，导管法灌注混凝土。5.1.施工准备（1）熟悉资料熟悉设计图纸、了解地质条件及地层岩性的分布情况。（2）场地平整场地平整前应用全站仪放出施工作业平台，平台内应清除杂物、换除软土、平整压实。场地平整时尽量减少对桩孔附近原地表的开挖，尽量以填代挖，减少对原地表土的扰动。场地位于淤泥中时，须更换软土，然后进行夯填。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进出场。根据平台的位置挖泥浆池，泥浆池周边堆码砂袋作为防护，防止施工过程中泥浆溢出污染周边环境。泥浆池设在试桩、锚桩及作业平台以外，以免影响后续施工。（3）测量放样依据设计图纸准确放出试验桩和锚桩的位置，确保试验桩和锚桩的位置距工程桩不小于8m的位置。（4）护筒埋设 A护筒制作护筒由钢结构加工厂统一下料、加工。钢护筒采用6mm厚钢板卷制焊接而成，坚实且不漏水。护筒内径比桩径大20cm。B护筒埋设护筒埋设采用挖埋法。首先在桩位处挖出比护筒外径大50cm至80cm的圆坑，然后在坑底填筑50cm厚的粘土，夯实后吊入护筒，找出护筒中心与桩位中心，通过移动护筒使两条中心线重合，同时用线垂检查使护筒竖直。然后在护筒周围对称、均匀回填粘土，分层夯实。C护筒埋设要求护筒顶面需高出施工地面0.5m；在旱地上，对于粘质土不小于1.0m，砂类土不小于2.0m；表层土松软时，护筒底要深入到较密实的土层中至少0.5m；护筒顶面中心与设计桩位偏差在5cm范围内，倾斜度不得大于1%。5.2施工工艺流程施工工艺流程如图5-15.3泥浆制备泥浆制备时宜选择水化快、造浆能力强、粘度大的优质粘土进行造浆。制备的泥浆一方面能在孔壁形成泥皮起到护壁作用，另一方面能够充分悬浮钻渣。根据地层情况及时调整泥浆性能，泥浆性能指标如下：泥浆比重：正循环钻机一般地层为1.11.3，反循环钻机泥浆比重可为1.011.15。粘度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。平整场地凿桩头测定孔位挖埋护筒钻机就位钻 进制作护筒加工钻头中间检查终 孔清 孔测 孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备泥浆循环、滤碴、补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进速度测孔深、孔径、孔斜度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可检查泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件，测量混凝土面高度和导管埋深深度清理、检查测孔深、孔径钢筋笼制作图5-1 回旋钻机钻孔施工工艺流程桩基检测5.4钻孔（1）钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。（2）钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。（3）开钻时宜低挡慢速钻进，钻至护筒以下1米后再以正常速度钻进。使用正循环钻机钻孔，应将钻头提离孔底20厘米，待泥浆循环通畅后方可开钻。（4）钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。（5）经常检查泥浆的各项指标。（6）开始钻进时，适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。5.5检孔（1）当钻孔深度达到设计要求时，用检孔器进行孔径、孔深、孔型、成孔倾斜度的检测。检孔器的外径应等于设计桩径，长度为设计桩径的4倍。成孔孔径不得小于设计孔径，成孔深度不得小于设计孔深，成孔倾斜度不大于1%。确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。（2）倾斜度检测采用钻机吊放检孔器进行，用钻机下放检孔器到孔底，通过量测吊锤底部与钢丝绳的偏斜距离，并通过三角关系推算成桩的垂直度。 5.6清孔检孔合格后应进行一次清孔，本次试桩施工采用换浆法清孔。检孔合格后，将钻头提离孔底10cm左右，保持泥浆正常循环，利用泥浆泵将比重较小的泥浆压入，把钻孔内悬浮着钻渣的泥浆换出。并设专人在泥浆循环过程中捞渣，或将孔内泥浆经过过滤筛进行过滤，保证一次清孔后达到以下技术指标：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于10cm。在任何情况下不得以加深成孔深度来代替清孔。5.7钢筋笼制安（1）钢筋笼制作钢筋笼钢筋接头采用双面搭接焊，搭接长度5d，焊缝饱满，焊缝厚度0.3d，焊缝宽度0.8d，两根钢筋轴心位于同一直线上，同一截面上接头数量不超过50%，接头错开长度不小于35d。加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼加工允许偏差应符合规范要求。钢筋笼下端应整齐，用加强箍筋全部封住不露头，使混凝土导管和吸泥管能顺利升降，防止与钢筋笼卡挂。（2）钢筋笼安装钢筋笼在钢筋加工厂集中下料加工，成品后运到施工现场。钢筋笼采用吊车吊装入孔，吊装前，在钢筋笼上、下端及中部每隔24m于同一横截面上对称设四个钢筋“耳环”，确保钢筋笼与孔壁保持保护层距离。吊放钢筋骨架入孔时，下落速度要均匀，切勿撞击孔壁。钢筋笼入孔后，牢固定位，以免在浇筑混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。5.8导管安装 （1）导管试压导管使用前必须进行试拼和试压。首先将所有导管按照自下而上的顺序进行编号和标示尺度。要求试拼后导管轴线偏差不超过导管总长的0.5%且不大于10cm。试拼后进行导管试压。将试拼好的导管注满水后上下两端封口，导管底部连接空压机进行加压，试压压力为全桥最大孔深对应孔底静水压力的1.5倍，压力值控制以空压机示数为准，加压到要求值后，持压10min，检查导管本身及连接部位是否渗漏水，满足要求后认为导管试压合格，才可进行使用。（2）导管安装钢筋笼安装完成后，及时安装导管。导管的长度按照孔深及地面高度确定，漏斗底距离钻孔上口要大于一节中间导管长度。导管安装过程中随时检查接口位置螺栓或丝扣是否拧紧，密封圈是否完好，发现问题及时解决。导管安装过程中要对每节导管从下向上进行编号，填写导管安装记录表。导管安装完成后要进行升降试验，保证吊装升降设备安全、可靠。5.9 二次清孔导管安装完成后应再次检查孔底沉渣，若沉渣厚度超过规范要求，利用导管进行二次清孔。二次清孔必须达到以下技术指标：孔底沉渣不大于5cm；孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒；泥浆比重不大于1.1；含砂率小于2%；粘度17s20s。5.10混凝土浇筑水下混凝土灌注质量直接影响着成桩质量，混凝土除应符合现行的铁路混凝土与砌体工程施工规范的有关规定外，还要满足以下要求：在浇注水下混凝土前，准确填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“工程检查证”，在浇注过程中做好“水下混凝土浇注记录”。首先要准确计算初灌混凝土的数量,确保安全封底，要求首批混凝土入孔后，导管埋深不得小于1.0m并不大于3.0m。具体首批砼方量根据导管直径型号和长度进行确定，常规料斗存储方量不小于2m；对于首批砼方量不能满足导管埋深的采取更换料斗或采用混凝土输送泵车补给砼方式进行混凝土灌注。初灌完成后，水下混凝土施工要连续浇注，中途停歇时间不超过30min。边灌注混凝土边提升导管和边拆除上一节导管，使混凝土经常处于流动状态。最后拨管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。在浇注过程中，要经常测量孔内混凝土面位置，保持导管埋深在2至6m范围。当混凝土浇注面接近设计高程时，准确测量混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇注到设计桩顶以上1.0m左右。在灌注快结束时，导管内混凝土高度相对减少，导管内混凝土压力降低，而导管外井孔的泥浆稠度增加，比重增大。若出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。试验桩施工完成，混凝土强度达到设计强度的50%后，从桩顶向下凿除1m桩头浮浆，按设计图纸重新进行桩头施工。6.试桩的试验方案和方法桩基完成14天后，由业主认可的桩检单位对试验桩做低应变检测；待试验桩及锚桩均达到设计强度后，由业主认可的检测单位采用锚固桩加力架法进行静载试验，确定单桩承载力。7.施工组织及队伍安排试桩的施工抽调曾经参加过同类地质条件下桥梁钻孔桩施工的有经验的施工人员进行管理，并配备技术能力强且在铁路工程施工方面有丰富经验的技术和管理人员，以便有效组织和协调施工。施工中严格按照经监理工程师审批后的施工方案实施，项目工程部、试验室等有关技术人员负责对试桩施工进行全程监控，以及试验数据和各种参数的收集、整理、上报，确保数据的真实、准确。计划投入人员见表8-1计划投入劳动力表：表8-1 计划投入劳动力表:序号工种投入人数备注1混凝土工62机械司机63起重工24电工25钢筋工106电焊工47钻机操作人员28测量工69试验工410安全防护211普工10合 计548.投入的主要机械设备试验桩的施工对全标段桩基施工具有一定的指导意义，为确保施工机械与工程相互匹配，充分发挥工作效率，项目经理部计划投入设备 见表8-1计划投入主要机械设备表：表8-1计划投入主要机械设备表序号设备名称规格型号数量国别产地制造年份额定功率（KW）生产能力用于施工部位1挖掘机PC2201日本20081551.0m/斗试验桩2推土机TY2201中国天津20081626.4m试验桩3汽车吊QY25A1中国徐州200616225t试验桩4回旋钻机BG22H1德国2007试验桩5泥浆泵BW-2002中国上海2006200L/分试验桩6混凝土运输车FV4153中国徐州2006试验桩7柴油发电机组190(500KVA)1济柴2007试验桩8钢筋加工设备1套200760KN试验桩9.施工安全控制措施1、工程开工前对进场所有人员进行安全教育，特别是安全员、防护员、带班人员和工班长经过铁路局组织的培训，持证上岗。2、施工现场设专职安全防护员，全天24小时值班，严格执行“一人一机”防护制度，全过程实行监护。3、开工前完成营业线施工安全协议的签订，与设备管理单位取得联系，在设备管理单位监护员的监控下进场施工。4、在现场安装钻机时，严格控制距离既有线的安全距离，有条件的必须在既有线安全距离以外进行安装作业以免出现事故影响营业线运营；对于安装时机械设备倒伏可能侵限地段，设备安装则利用工务段维修天窗或施工天窗进行作业，作业程序严格要点程序办理各种手续，按规定配足驻站联络员和现场安全防护员。5、钻机安装时要对地下光电缆和空中的高压电力线进行调查，不在有光电缆和高压线处安装机械设备；无法避免时要检查地下管线和空中电线是否满足安全距离规定，不满足时，必须对电力线和光电缆进行迁移，然后方准进行安装作业。6、严格施工机械安全作业规定，对从事钻机操作、各种机械的操作人员和机动车辆驾驶人员进行安全操作规程知识教育，并经专业培训和考试，合格后上岗作业。7、施工前做好各项准备工作，作业区要填平补齐，碾压夯实，确保机械施工和移动中不出现局部下沉等现象，避免施工机械出现倾斜。8、为防止机械侵限，在新线与营业线接近等高地段，在靠营业线一侧距离路基坡脚外侧2m处设置明显的限界桩和防护绳，限界桩高出地面不少于1000mm，每10m设一根，并选择地形段较宽阔的地点作会车和转头地点，以防止机械转头或交会时侵限。9、在距离既有线较近，施工机械为了防止设备有倾倒可能，要在背离既有线一侧设钢丝绳拉线或揽风绳，钢丝绳应有做够的强度，能确保施工机械倒伏时不向既有线一侧倾倒。10、对施工机械出现倒伏可能造成侵限的机械设备建立每天班前检查制度