天门山东路立交桥钻孔桩工艺性试桩方案

目录1试验目的及试桩方案111试验目的112试桩方案12工程概况121工程简介122工程地质特征123水文地质特征224设计采用规范和主要技术标准2241设计采用规范3242主要技术标准33施工组织规划331施工便道332施工用地333施工用电334施工用水335施工通讯44施工方案441施工工期安排442施工计划横道图543施工要素配置6431主要材料供应计划6432施工机械配备计划644施工人员安排645试桩主要施工方法及工艺71试验目的及试桩方案11试验目的（1）确定施工设备、工艺、施工顺序。（2）验证有关各项施工工艺参数钻进泥浆比重、成孔泥浆比重的确定及拔管速度等各项工艺参数。（3）施工中若出现坍孔、缩孔等情况，如何处理。（4）检验施工组织方式、机具和人员配备以及管理体系的适用性。（5）确定检测的项目、方法、程序和工艺。（6）验证地址条件是否符合设计提出的要求。12试桩方案试验桩部位选取在天门山东路立交桥01桩，桩径80CM。桩顶标高035,桩底标高3685,桩长365M。（1）冲击钻钻孔灌注施工。（2）桩原材料采用碎石、砂、粉煤灰、减水剂、水泥配合而成，材料按不小于C30水下砼初步设定砼配比。（3）试桩根数1根（4）试桩开始时间20115302工程概况21工程简介铁路铁路位于既有芜铁线左侧并行，线间距约13M，上跨天门山东路，斜角度为282532“。天门上东路是芜湖市东西向下穿宁芜铁路的一条主要交通干道，天门山东路立交桥是该道路下穿宁芜铁路的一座地道桥，该桥位于芜湖西编组站北端，与宁芜铁路交叉里程为K1086335，横穿车站15股道，道路全宽216M，道路横断面组成15M（人行道）35M（非机动车道）065M栏杆125M（机动车道）065栏杆35M（非机动车道）15M（人行道），下穿铁路时，机动车道道路纵坡3，非机动车道和人行道纵坡25。22工程地质特征1）地形地貌桥址位置为冲积平原，地形平坦开阔，水塘，湖泊零星分布，多辟为城区住宅、厂房。2）地层岩性及物理力学特征（1）Q4AL粘土，局部为粉质粘土，褐黄色，软塑，厚49239M，0150KPA。（2）Q3AL黏土，褐黄色，硬塑，厚301755M，0180KPA。（3）Q3AL粉质粘土，浅黄色加灰白色，硬塑，含铁锰结核；厚62165M，0200KPA。（4）3K2泥岩，紫红色，弱风化，岩芯呈短柱状；厚2337M，0400KPA（5）1K2泥质砂岩，棕红色加少量灰白色，全风化，厚23M，0200KPA。（5）2K2泥质砂岩，棕红色加少量灰白色，强风化，厚21M，0300KPA。（5）3K2泥质砂岩，棕红色局部夹少量褐灰色，弱风化，厚147M，0500KPA。4）地震动参数线路位于6度地震区，地震地震动峰值加速度005G23水文地质特征地表水主要是降水形成的地表径流。地下水主要为空隙潜水，有大气降水补给，测试地下水位埋深约27535M。地下水无侵蚀性。23场地不良地质，特殊岩土评价桥址内未发现地质构造。24设计采用规范和主要技术标准241设计采用规范铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设【2005】157号）及铁道部关于发布铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知（铁建设【2007】140号）的要求，根据不同环境类别，采用相应性能的混凝土，构造上满足上述规范要求。242主要技术标准（1）铁路等级客运专线。（2）正线数目双线。（3）正线线间距46M（4）速度目标值250KM/H5设计竖向荷载“ZK活载”6轨道类型有挡肩的新型板式无碴轨道。3施工组织规划31施工便道本桥段沿市去公路交通发达，新建铁路施工便道供本桥改建施工使用。32施工用地征用合芜宣桥梁一侧荒地作为天门山东路立交桥建设及生活用地，项目部管理人员、架子队人员生活及办公用房在梁场场地搭设临时活动板房，场地用砼进行硬化处理，四周设置排水沟、污水处理池，各生产生活污水经处理达到三级排放标准后，就近排入当地排水系统。33施工用电钻孔施工采用地方电源为主，结合工程具体位置及电源情况，桥梁施工处共设变压器一台（500KVA）。备用一台120KW柴油发电机。34施工用水根据施工调查资料显示，桥梁施工地段地下水对混凝土无侵蚀，为保证施工质量，结合调查资料及地表水质情况，考虑采用自打井或自来水供桥梁施工用。35施工通讯在项目经理部及作业队、拌合站分别配备电话，保证相互之间和与业主、监理、设计及其它相关单位的联系，项目经理部和施工架子队主要施工管理人员配备手机，现场管理人员配备无线对讲机进行联络，保证生产需要。4施工方案41施工工期安排试桩计划于2011年5月30日开工，2010年6月3日结束。42施工计划横道图3031123施工准备钻孔过程中安放钢筋笼及导管和浇筑水下砼右幅桥梁日期工作内容2011年5月30日至6月3日天门山东路立交桥钻孔桩试桩施工进度计划横道图43施工要素配置431主要材料供应计划根据施工安排及进度计划，主要材料采取提前组织。主要材料包括水泥、钢材、木材、砂、碎石等。所用材料提前编计划，上报监理单位、建设单位，按计划组织进场。432施工机械配备计划根据施工安排及进度计划，施工机械按施工的先后顺序依次安排进场。大型施工机械包括冲击钻机、吊车、挖掘机、装载机、搅拌机、砼运输车等。所用机械提前编制计划，上报监理单位、建设单位，按计划组织进场。主要施工机械配置见下表。44施工人员安排为满足合芜宣大桥桩基试钻施工全过程的需要，我部配备的各项人员及各自分工下表序号职务人数负责项目及工作内容1管理人员1一分部副经理负责钻孔施工过程中各相关部门的协调工作序号名称规格型号单位数量1冲击钻机CZ30台12吊车25T台13挖掘机CAT320台14自卸车25T台15装载机ZL50台16混凝土搅拌站HZS180座110混凝土运输车8M3台42现场工程师5桥梁工程师负责钻孔工作；试验工程师负责钻孔过程中的泥浆指标检测工作；机械工程师田松负责现场钻机和其辅助设备的正常工作以及电力保障等工作；工程师尹立辉负责砼原材料的进场等工作；3测量队4测量工程师，负责钻孔中的测量工作。4熟练工人15等具体负责钻孔施工。5质量控制及相关资料填写6质检工程师负责对护筒安装、钻机就位和钻孔过程等工序进行质量有效性监控；试验室负责钻孔过程中泥浆指标的检测及相关材料的质量控制工作；试验室负责泥浆指标质量表格文件的填写工作；桥梁工程师负责钻孔过程质量控制和资料表格的填写。45试桩主要施工方法及工艺根据选取试验段的地质情况，采用冲击钻成孔。钻孔完成后对沉碴厚度、孔壁垂直度、孔径检查合格后，进入下道工序。混凝土统一采用拌和站搅拌，混凝土运输车水平运输，导管法灌注混凝土。冲击钻机钻孔工艺将场地平整完成后，并将其压实，按照测量确定的位置埋设护筒。钢筋笼采用集中分节制作，现场吊装。混凝土由拌和站集中搅拌，混凝土搅拌运输车运输，导管法灌注混凝土。冲击钻机钻孔施工工艺流程见下图。场地整平冲击钻机钻孔施工工艺流程图施工准备在试桩前以对施工场地进行了详细调查，并用人工挖探沟，以确定地下无管线，可以施工。测量放样清理干净施工现场，现场进行测量放线，测量出01桩的轴心，在桩的四周采用木桩引出，引出的木桩必须砸入原地面以下约有20CM为止，防止引桩移动。引桩应远离01桩轴心，但不宜太远，以不影响桩施工为准侧，在钻孔桩施工中及时的进行校正冲击钻的钢丝绳垂直度，特别是钢筋笼安放完毕后必须进行钢筋笼是否居中桩位，因为本桥的所有桩基均是桩接柱工程，桩轴线偏差不超过5CM。埋设护筒排渣、投泥浆、测指标凿桩头钻机就位钻进中间检查终孔清孔测孔安放钢筋笼安放导管灌注混凝土泥浆制备测孔深、泥浆指标、钻进速度测孔深、孔径、倾斜度测泥浆性能指标监理工程师签字认可监理工程师签字认可制作混凝土试件测孔深、孔径钢筋笼制作埋设钢护筒钢护筒加工测量放样桩基检测导管气密性检验将施工场地整平，碾压，并埋设钢护筒，护筒内径比桩径大40CM，护筒顶面高出施工地面05M，其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。护筒埋置深度符合下列规定黏性土不小于1M，砂类土不小于2M。当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少05M。护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5CM，倾斜度不大于1。选用粘土、膨润土、纯碱等配制优质泥浆。根据地层情况及时调整泥浆性能，泥浆性能指标如下序号项目指标一般地层1101301比重特殊地层140160一般地层1622S2粘度易坍地层1928S3PH值654胶体率955含砂率47失水率20ML/30MIN钻进钻进成孔过程经常注意钻渣的捞取，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。钻孔施工意外故障应急措施A钢护筒变形应根据变形程度采取回填块石至变形部位，再用冲击锤冲击成孔；或采取水下切割等办法校正；严重变形的钢护筒应拔出重打。B坍孔坍孔不严重时，回填至坍孔位置以上，采取改善泥浆性能、加高水头后重新钻孔；当护筒底口发生坍孔时应采取护筒跟进、下内护筒等办法进行施工；当坍孔严重时，应尽快回填，采用粘土并加入适量的碱和水泥，回填高度应高于坍孔处24M，待其固化后，提高泥浆比重快速穿过该地层。C钻孔漏浆跟进护筒或减小孔内外水头差、增加泥浆比重、改善泥浆性能。D偏孔当偏孔不严重时采用提钻至偏孔处，反复扫孔，使孔壁垂直。当孔壁偏孔严重时，回填至偏孔处重新钻孔。E卡钻、埋钻发生卡钻和埋钻时，宜采用冲、吸等方法，将钻头周围土层松动后提钻，并采取措施保持孔壁稳定。检孔成孔后检查孔深、孔径、倾斜度，合格后方准进入下一道工序。清孔清孔标准符合设计及规范要求，即孔内排出或抽出的泥浆手摸无23MM颗粒，泥浆比重不大于11，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5CM。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍塌。进行桩的垂直度检查。垂直度检查采用25T的起重机吊起探孔器，放到桩孔中，下方探孔器是不允许加重探孔器自重，靠探孔器自重自由下降，如果探孔器顺利的放到孔底，证明孔位垂直满足设计要求。如果卡到孔中下落不到孔底，证明孔位垂直度偏差大于1，必须进行整修，重复进行修复，直至满足设计要求，探孔器放到孔中顺利落到孔底为止。自检合格后请现场监理进行再次复检，复检合格后进行钢筋笼安放。探孔器的制作为了确保及时发现钻孔桩塌方、缩颈等现象，下笼前应先下探孔器，如下图钢筋检孔器外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加100MM（但不得大于钻头直径），长度不小于46D，探孔器必须下到孔底，否则不能下钢筋笼，每次下笼前必须经报检合格后方可下笼，检测结果应报请监理人复查。探孔器主筋采用28带肋钢筋，加强筋及支撑筋采用20带肋钢筋制作，严格控制探孔器规格。钢筋笼制作、安装钢筋笼严格按设计和规范要求制作。钢筋笼在钢筋加工厂加工制作，然后运至施工现场。钢筋笼主筋采用滚压直螺纹连接。钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，做好焊接平台，在平台上固定加强钢筋，加强钢筋四周划出标记，标记出主筋位置，焊接主筋，然后点焊箍筋或螺旋筋。定位钢筋每隔2M设一组，每组4根,均匀设于桩基加强筋四周。根据钢筋笼的长度，选择吊车的类型，使用25T汽车吊吊装。在钢筋笼骨架内部临时焊接钢筋支撑以加强其刚度；起吊时，先将钢筋笼水平提起一定高度，然后提升主吊钩，停止副吊钩，使钢筋笼始终处于直线状态，各吊点受力均匀。随着主吊钩的不断上升，慢慢放松副吊钩，直到骨架同地面垂直，停止起吊，这时，受力的只有第一吊点。当骨架进入孔口后，将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后由下而上地逐个解除吊点及钢筋支撑的焊点。当骨架第一吊点附近的加劲箍接近孔口时，用型钢等穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移至骨架的顶端，取出临时支承，继续下降，直至下降到钢筋笼的设计标高。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的槽钢，将整个定位骨架支托于护筒顶端。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。钻孔桩钢筋骨架允许偏差和检查方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台以下长度1002钢筋骨架直径20尺量检查3主钢筋间距05D4加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距20尺量检查不少于5处6钢筋骨架垂直度1吊线尺量检查安装导管根据探测孔深的长度进行配置导管长度。导管采用300钢管，每节23M,配12节115M的短管。吊装先试拼，连接牢固、封闭严密、上下成直线吊装，位于孔位中央。灌注水下混凝土浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，如超出10CM，则利用导管进行二次清孔，必要时用高压风冲射孔底沉淀物。清孔完成后，立即浇注水下混凝土。计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1M且不宜大于3M深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。浇注连续进行。在整个浇注过程中，及时提升导管，控制导管的埋深，导管在混凝土埋深26M。考虑桩顶含有浮渣，灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程100CM控制，以保证桩顶混凝土的质量。泥浆清理钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。质量检测所有钻孔桩按设计要求在成桩后进行检测。对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验。5、质量保证措施51钻孔中防止塌孔措施A、护筒的埋设深度确保穿透淤泥质软土层，并做好护筒底部密封。B、现场钻孔操作人员，仔细检测泥浆比重及粘度，尤其是含砂率的检测，不同地层按要求进行相应调整。C、控制钢筋笼安装垂直度，安放钢筋笼时，需对准钻孔中心竖直插入，严禁触及孔壁。D、紧密衔接各道工序，尽量缩短工序间隔。E、当出现灾害性天气无法施工时，提起钻头，调整泥浆比重，孔内灌满泥浆。52清孔措施A、增大泵量，提高泥浆循环速度，增强泥浆携带钻碴的能力。B、及时排除废弃泥浆，勤捞泥浆池中的沉碴。C、当钻进砂层时及时调整泥浆比重，保证孔壁的稳定。D、加快成孔与成桩速度，缩短从成孔到成桩的作业时间。F、钢筋笼安放完成后，立即浇筑水下混凝土，避免沉淀过厚。53钻进中的质量保证措施A、钻进中严格控制泥浆比重，成孔后采用换浆法清孔。钢筋笼分节加工制做，吊车起吊安装就位。严格控制孔内沉碴厚度、空孔时间、水下混凝土灌注速度和灌注连续性，确保成桩质量。混凝土在拌合站集中拌制，混凝土输送车运输，导管法灌注水下混凝土。桩基完成后，按设计要求对桩基进行逐桩检测。在墩台建成后，进行群桩沉降观测。B、采用冲击钻孔