安徽高速公路桥梁旋挖钻孔灌注桩桩基施工方案(三跨简支板桥)

目录第一章编制说明2第二章工程概况3第三章地质情况3第四章旋挖钻孔桩施工方法4第五章质量控制措施13第六章安全环保措施16旋挖钻孔灌注桩施工方案一、编制说明（一）编制依据本桩基专项施工方案是根据滁州市南谯区大柳路一号桥桥梁工程设计图纸、现行有效的国家标准、规程及质量检验标准、施工招标补遗文件、公路工程国内招标文件范本等，结合我项目部组织参与该项目施工的工程管理、施工、质检、试验人员对现场实地考察、调查、采集、咨询所获得的资料，充分考虑影响工程质量、工期的有利和不利因素，以及考虑我单位现有机械设备、技术力量、管理水平；同类或类似工程所积累的施工经验和本单位所掌握的成熟施工方法以及国内外施工新技术、先进经验和各种施工统计资料。并参考以下规范、规程编制而成。1公路工程技术标准JTGB0120032公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD6220043公路桥涵地基与基础设计规范JTGD6320074公路圬工桥涵设计规范JTGD6120055公路桥涵设计通用规范JTJD6020046公路桥梁板式橡胶支座规格系列JTT66320067公路桥涵施工技术规范JTG/TF5020118、交通部颁布的其他有关“技术标准”、“规范”、“规程”、“公路工程基本建设项目设计文件编制办法”、“概预算编制办法”、“概算定额”及有关规定。9、类似工程的施工经验。（二）编制原则1、确保实现建设单位所要求的工期、质量、安全、环保目标。2、严格遵守施工验收规范、规程和制度。3、科学组织、精心施工，保证合格率100，争创“优质工程”。4、合理安排施工进度。统筹规划，保证施工有序性、连续性、均衡性。5、质量控制要点确保桩基施工质量。6、优质、高效、文明施工。二、工程概况大柳路一号桥位于大柳路K2536。该桥为正交三跨简支板桥。标准跨径30米，全长3504米。上部结构为310M预制空心板，下部结构为桩基接盖梁桥台，桩柱接盖梁桥墩。1桥梁施工前，应根据河道的中心位置、走向定出桩位，严格控制钻孔的中心位置，施工放样测量是保证桥位正确的关键，应确保桩位正确无误。2钻孔灌注桩施工中采取可靠措施确保桩之质量、严防塌孔或断桩事故的发生。桥台宜采用先填土夯实后钻孔的施工方法。基桩灌注混凝土之前应仔细进行清孔，设计沉渣厚度按5CM控制。3桥梁桩基施工时，若现场实际情况与地质钻探报告不符，应及时与设计人员联系，以便进行设计调整。三、地质情况拟建道路为波状起伏的丘陵地带。拟建道路地形起伏较大，沿线穿越多处水塘、沟渠，场地总体呈南北高、中间低，场地内孔口标高最大值3025M，最小值907M，场地内孔口相对最大高差约2118米。道路沿线局部存在地下水，本次勘察仅在K3980K3300段发现地下水，测得地下稳定水位在0516米之间，主要为上层滞水。根据水文资料和当地经验，本场地地下水类型简单，赋存于层素填土及1层淤泥中，水量小，赋水性差，对工程基础施工有一定影响。地下水动态变化主要受大气降水和蒸发因素的影响，蒸发、人工开采及迳流为主要排泄方式。滁州市属湿润气候区，本场地环境类型为类。沿拟建道路及附近地区未发现地下水污染源，根据环境水文地质条件及当地建筑经验分析，本场地地下水、土对砼微侵蚀性。四、旋挖钻孔桩基的施工方法根据现场设计图纸及现场实际情况，滁州市南谯区大柳路一号桥桥梁工程为群桩基础，桩基施工采用旋挖钻机成孔、导管法混凝土灌注施工工艺。本着施工前做好统筹规划，施工中根据实际情况适时调整的原则，进行合理的资源配备，保证工程质量和施工进度。施工前先清除现场杂物，将桩基位置整平夯实，1、概述11工艺原理旋挖钻成孔施工法，又称钻斗施工法。成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边，镶焊切削刀锯，在伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削挖掘土层，同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内，钻头装满后提出孔外卸土，如此循环形成桩孔。旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优点；缺点是在粘性较大的粘性、淤泥土层中施工，回转阻力大，钻进效率低，容易糊钻。本工程采用旋挖钻孔成孔方式、湿孔成孔施工，结合本工程钻孔桩地质情况，粉质粘土夹块石，采用旋挖斗钻头，嵌岩时采用旋挖截齿桶钻，泥岩、砂岩采用旋挖螺旋钻头；对于地下水较丰富的桩需采用泥浆护壁作为支撑，对于垮方较大的桩采用钢护筒支撑。设备选用RS280R型钻机。2、施工准备21技术准备211掌握场地的工程地质和水文地质资料；212读懂桩基设计图纸和技术要求，编写施工方案，进行技术交底、原材料送检和提前联系商品砼厂家。213了解场地及临近区内的危房等特殊建筑物分布情况基地下障碍物的分布214准备施工用的各种报表、规范。22主要机具设备旋挖钻机、自卸汽车、吊车、挖掘机、混凝土导管、隔水栓、储料斗等23作业条件231合理布置施工现场，清理场地内影响施工的障碍物，低洼处用粘土回填，达到“三通一平”，挖好稳定液搅拌池。232对进场设备、机具进行安装、调试检查和试运转，确保机械正常工作，配备足够的备件。233引好桩位控制线和水平高程的控制点，妥善保护好，施工中应经常复测。234原材料进场待用，根据设计要求加工钢筋笼。235正式施工前试成孔，不少于两个，以便了解场地地层情况并检查所选择的机具设备施工工艺是否适宜。24劳动力计划安排配备技术员3人，负责质量管理（轮班作业，必须做到有人施工就有人做技术指导）；配备管理人员3人，全面负责现场施工管理工作（轮班作业，必须做到有人施工就有人管理）；技工5人，普工10人，共计21人。25施工工期计划安排施工班组务必抓住目前的黄金施工时段，本着优质、快速、高效的施工目标。3、施工工艺流程和施工方法31施工工艺流程制作钢筋笼钻机就位开孔设置护筒并注入稳定液旋挖钻进清孔下放钢筋笼插入混凝土导管二次清底灌注混凝土成桩拔出导管拔出护筒由流程图可知，旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆，在钻孔过程中，要制备符合性能指标的泥浆，同时要及时补充泥浆，以确保孔内水头压力，防止塌孔。32施工工艺要点321钻孔前施放桩位点，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5MM以内。进一步确定是否有障碍物，必须待甲方或监理验收合格后方可进行成孔施工。322钻机就位应保持平稳，不发生倾斜、位移，钻头对准孔位开启电机进行开孔。323设置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1M，在砂土中不宜小于15M。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。324钻机就位旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2CM内。325钻进当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60CM左右，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。操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20，以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3米采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重摩擦加压，150MPA压力下，进尺速度为20CM/MIN；200MPA压力下，进尺速度为30CM/MIN；260MPA压力下，进尺速度为50CM/MIN。泥浆配制采用膨润土、火碱及纤维素混合而制，在泥浆池中用搅拌机将泥浆搅拌好后，泵入孔内，旋挖钻均匀缓慢钻进，这样即钻进又起到泥浆护壁的作用。钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加保持液面高度。主主主泥浆制备应注意两个方面一是泥浆指标问题，其比重一般控制在10512之间，粘度控制在1720S，砂率控制在4以内；二是补浆的速度，泥浆补充一般采用泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒面上为标准，否则有可能造成塌孔，影响成孔质量。326清孔钻进至设计孔深后，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底虚土尽量装入斗内，起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗（带挡板的钻斗）来排出沉渣，若沉淀时间较长，则应采用水泵进行浊水循环。要求成渣厚度不大于5CM。327钢筋笼制作应符合设计要求，钢筋笼存放场地应平整，钢筋笼应先进行隐蔽工程验收方能下放，下放时应保证钢筋笼顺直，严禁摆动碰撞孔壁。A、钢筋制作因本工程桩长普遍较短，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。B、钢筋骨架保护层的设置方法钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或转动混凝土垫块。设置密度按竖向每隔2M设一道，每一道沿圆周布置4个。C、骨架的起吊和就位钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。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。骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合，然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒或护壁5CM左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。注意按设计要求进行声测管的安装，并将底部进行封闭。钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为主筋间距10MM；箍筋间距20MM；骨架外径10MM；骨架倾斜度05；骨架保护层厚度20MM；骨架中心平面位置20MM；骨架顶端高程20MM；骨架底面高程50MM。挖孔桩钢筋骨架允许偏差序号项目允许偏差（MM）1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架直径103主钢筋间距104加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度骨架长度1328灌注导管连接钢筋笼下放至设计深度后，立即下放混凝土输送导管，避免导管与钢筋笼碰撞，遇导管下放困难应及时查明原因。导管采用壁厚3MM，直径为300MM的钢管制作，每节长度24米，导管第一节底管长度不小于4米，内壁表面应光滑并有足够的强度和刚度，采用螺栓连接，O型密封圈防止漏水漏气，导管在桩孔内位置应保持居中，防止跑管撞坏钢筋笼，管段的接头应密封良好和便于装拆。导管入孔后准确计算导管总长和导管底部位置，既要便于灌注混凝土，又要使导管距孔底高度刚好能放出隔水塞和混凝土。隔水塞采用砂袋内装同批次混凝土制作而成，大小以不漏气不漏水和压出泥浆为宜。隔水塞用铁丝系住，悬挂于导管内水面以上0205M，储料灌注漏斗牢固连接于导管上，防止储料斗不稳定出现位移或倒塌。储料斗体积应大于35M，确保初灌砼的埋管深度不小于1000MM。329二次清孔将头部带有1M长管子的气管插入导管内，气管底部与导管底部最小距离2M，压缩空气从气管底部喷出，如能使导管底部在桩孔底部不停的移动，就能全部排出沉渣，对深度不足10M的桩孔，须用空吸泵清渣。灌注混凝土前的孔底沉渣厚度应满足要求。3210灌注混凝土成桩配制的混凝土强度等级必须满足设计要求，应具备良好的和易性。开始灌注混凝土时，为使隔水栓顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为3050CM，使导管一次埋入混凝土面下08M以上。混凝土必须连续灌注至设计标高，灌注过程中导管埋深宜为26M，严禁导管提出混凝土面，应设专人测导管埋深及管内外混凝土液面高差。4、质量标准41钢筋笼质量检验标准411主控项目1主筋间距允许偏差10MM检查数量全部检查检查方法用钢尺量。2长度允许偏差100MM检查数量全部检查检查方法用钢尺量。412一般项目1钢筋材质应满足设计要求检查数量根据规定检查方法根据规定。2箍筋间距允许偏差20MM检查数量全部检查检查方法用钢尺量。3直径允许偏差10MM检查数量全部检查检查方法用钢尺量。42混凝土灌注桩质量检验标准421主控项目1桩位偏差满足下表规定桩位允许偏差（MM）桩径（MM）13根、单排桩基垂至于中心线方向和群桩基础的边桩条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中心桩D1000D/6，且不大于100D/4，且不大于150D1000100001H150001H检查数量全部检查检查方法基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心。2孔深允许偏差300MM检查数量全部检查检查方法只深不浅，用重锤测或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度422一般项目1垂直度允许偏差1检查数量全部检查检查方法测套管或钻杆，或用超声波探测。2桩径允许偏差50MM。检查数量全部检查检查方法井径仪或超声波检测。3稳定液比重10212，检查数量全部检查检查方法用比重计测，清孔后在距孔底50CM处取样。4稳定液面标高（高于地下水位0510M），检查数量全部检查检查方法目测。5沉渣厚度端承桩50MM检查数量全部检查检查方法用沉渣仪或重锤测量。6混凝土塌落度180220MM检查数量全部检查检查方法用塌落度仪。7钢筋笼安装深度允许偏差100MM，检查数量全部检查检查方法用钢尺量。8混凝土充盈系数1检查数量全部检查检查方法检查每根桩的实际灌注量。五、质量控制措施1护筒埋设护筒既保护孔口壁，又是钻孔的导向，则护筒的垂直度要保证。为防止跑浆，护筒周围土要夯实，最好粘土封口。在上层土质较差时，将护筒加长至46M，提高护壁效果。在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。2对稳定液要求一要控制泥浆的比重在105110之间，二要粘度在18S25S，含砂率小于6，定期测试稳定液的各项技术指标，出现问题及时解决。3孔底沉淤控制旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土，后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。前者底部面缓，钻至设计标高对土的扰动很小，没有聚淤漏斗，所以要加强稳定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀，还要控制终孔前二钻斗的旋挖量。4复测孔深及稳定液比重为保证灌注桩质量，浇筑混凝土前，一要检查孔底泥浆的比重是否小于115，否则采取换浆处理；二要检查孔的深度，判断有否孔壁坍塌现象，若有用旋钻机清孔，达到设计深度后方可安装导管。5对导管的要求导管在使用前必须作密封性检查，接头严密，不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积，由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定，料斗体积应大些为好，确保首批浇筑混凝土的埋管深度。6浇筑混凝土的要求混凝土应连续浇筑，中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振捣，主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型，必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量，随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混合，则实际桩顶标高应比设计标高高05M10M，最后机械破桩头处理。7其它注意事项71成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况，应停止钻进，经采取措施后，方能继续施工。72钻进硬层，回次进尺深度太小，斗内钻渣太少时，可换用小直径筒形齿状钻斗，先钻一小孔，然后再用钻斗扩孔钻进，也可换用短螺旋钻进，然后再下钻斗捞渣，钻进速度，应根据土层情况、孔径、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定，在砂砾、砂卵、卵石地层中钻进时，为保护孔壁稳定，可事先向孔内投入适量粘土球，下入孔内的钻头，其底盘进渣口必须装闭合阀板，以防提钻时砂砾石从底部漏落孔内。73控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低。8异常处理81塌孔处理钻孔过程中发生塌孔后，将根据现场情况在原孔内灌入13水泥砂浆，待24小时后重新开钻，同时增大泥比重（控制在11514），改善其孔壁结构。钻头每次进入液面时，速度要非常缓慢，等钻头完全进入浆液后，再匀速下到孔底，每次提钻速度控制在0305M/S。82缩孔处理钻孔发生变孔缩孔时，一般将钻头提高偏孔处进行反复扫空，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。83埋钻和卡钻处理埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生