高速公路桩基（冲孔桩）专项施工方案[详细]（专家评审修改版本）

1、目 录1. 工程概况11.1 工程简介11.2 施工环境及条件21.2.1 地形地貌21.2.2 地质21.2.3 不良地质21.2.4 地质条件31.2.5 气候水文情况41.2.6 交通运输情况51.3 本工程的目标及管理要求51.3.1 安全目标51.3.2 环境保护目标51.3.3 质量目标51.4 适用技术标准、规范及验收标准62. 环境因素、危险源及风险分析、评估62.1 环境因素、危险源辨识62.1.1 重要环境因素及其影响62.1.2 危险源辨识及风险评价72.2 重点、难点分析及措施92.3 风险分析、评估93. 主要施工工艺方案103.1 施工组织103.2 施工安排103

2、.2.1 施工用水、电布置103.2.2 施工工期113.3 施工方案113.3.1 施工准备113.3.2 桩基施工133.3.3 检查验收323.3.4 施工注意事项323.3.5 冲孔施工常见问题的处理及预防措施333.3.6 混凝土浇筑应急措施383.3.7 高陡边坡桩基施工393.3.8 特殊季节施工安排423.4 施工进度计划及保证措施433.4.1 工期保证体系433.4.2 组织保证措施443.4.3 制度保证措施453.4.4 技术保证措施453.4.5 设备物资保证措施453.4.6 后勤保证措施453.5 主要资源配置方案及使用计划454. 职业健康安全、环境保护、质量保

3、证技术措施474.1 影响本分部工程施工的主要因素、环节或部位474.1.1 主要影响因素474.1.2 主要的影响环节474.2 职业健康安全保证措施484.2.1 安全管理机构和保证体系484.2.2 安全保证措施494.3 文明及环保控制措施504.3.1 防止大气污染和危害504.3.2 防止固体废物污染和危害504.3.3 防止废水污染和危害504.3.4 防止噪声污染和危害514.4 质量保证措施514.4.1 质量标准514.4.2 组织保证措施524.4.3 质量保证技术措施544.5 安全应急预案584.5.1 应急救援小组584.5.2 通讯联系594.5.3 工作原则60

4、4.5.4 事故应急处理614.5.5 事故报告及后期处置674.5.6 保障措施684.5.7 应急设备与物质685. 附件694 中交四航局开春高速总承包部TJ07施工段项目部 桥梁冲孔桩基础专项施工方案21-20180413-C1冲孔桩基础专项施工方案1. 工程概况1.1 工程简介中山至阳春高速公路开平至阳春A2合同段第7标段位于XX省西南部XX市境内,线路起于XX市合水镇大垌水村委会咸虾岭村灯心塘(K58+440),终点位于XX市合水镇高塘村元岗寨(K67+060),线路全长8.62km。主要技术指标:1、主线设计速度:120km/h；2、设计荷载等级:公路级；3、设计安全等级:桥梁:

5、一级,桥梁结构的重要性系数取1.1；4、地震峰值加速度:0.05g(相应于抗震设防烈度6度,抗震设防等级7级)；5、设计洪水频率:特大桥1/300；大、中、小桥1/100；6、通航情况:无通航7、桥面宽度:双向六车道,宽度为 216.5m。本标段主线内有桥梁6座,其中特大桥1座,大桥4座,中桥1座。分别为横岭咀1号大桥、左线横岭咀2号大桥、潮蓝寨特大桥、花寨角中桥、花寨角大桥、下那帐大桥。上部结构主要为25m预应力箱梁及40m预应力T梁；桥梁下部结构主要为冲孔灌注桩、桩系梁(或承台、桥台)、圆柱墩、实心薄壁墩(方柱墩)、空心薄壁墩。本标段桥梁桩基共有460个,共14636m,其中最长桩基深68

6、m,最短桩基深12m；端承桩352根、摩擦桩98根、嵌岩桩10根。结合现场水文地质条件及施工图,项目部拟采用冲桩钻机冲孔施工工艺。桥梁桩基具体工程数量详见下表:表1.1-1 桥梁桩基工程数量表桥梁名称桩径(cm)桩基类型桩基数量(根)总桩长(m)总混凝土量(m)横岭咀1号大桥180/160端承桩/摩擦桩327381588左线横岭咀2号大桥160端承桩/摩擦桩/嵌岩桩14306616潮蓝寨特大桥220/200/180/160端承桩/摩擦寨角中桥160端承桩/摩擦桩12239481花寨角大桥220/180/160端承桩/摩擦桩11640127394下那帐大桥180/160

7、端承桩/摩擦桩108545811742合计4601413731604桩基典型断面图如下图所示: 图1.1-1 桥台桩基典型断面图 图1.1-2 墩柱桩基典型断面图1.2 施工环境及条件1.2.1 地形地貌本标段处于粤西隆起带,北部高南部低,中间高,东西两端低。以中低山和丘陵地形为主,地表水系发育,地形复杂,路线经过处海拔标高介于15945m之间。经河流的长期侵蚀,西段形成盆地和低矮丘陵,西中部的石灰岩均被第四系覆盖。本标段区域地貌按成因大致可分为冲洪积平原地貌、构造剥蚀中低山地貌、构造侵蚀丘陵地貌、峰丛山地地貌等四个地貌单元。1.2.2 地质沿线出露地层主要有泥盆系、石炭系和第四系等。发育前第

8、四纪岩性主要为细砂岩、泥质粉砂岩,灰岩；第四纪岩性主要为粉砂、砂、粘土、粉砂质粘土等,现代河流谷地和盆地分布,构成12级河流阶地和河漫滩。1.2.3 不良地质根据调查区已有的地质资料及本阶段的野外调查成果分析,受路线带内地形地貌、地层岩性、地质构造等地质环境及降水、人类工程活动等因素共同作用的结果,在施工过程中易产生岩溶、危岩体、崩塌、岩堆滑坡等不良地质现象。桩基溶洞地勘图详见附件1,逐桩溶洞处理措施详见3.3.5。溶洞溶洞工程数量详见下表:表1.1-2 溶洞工程数量详见下表桥梁名称部位溶洞在桩基内高度/m设计桩长/m(单根)覆盖层厚度/m备注横岭咀1号大桥左线3#墩桩基6186.1采用大型溶

9、洞处理措施潮蓝寨特大桥左线18#墩桩基2.1130.4采用一般溶洞处理措施左线24#墩桩基1.822/16.56.8采用一般溶洞处理措施右线5#墩桩基1.82214.9采用一般溶洞处理措施右线13#墩桩基7.233/366.9采用多层溶洞处理措施右线15#墩桩基19.530/331.4采用多层溶洞处理措施右线35#台桩基8.63211.4采用多层溶洞处理措施花寨角大桥左线4#墩桩基1.920/134.28采用一般溶洞处理措施左线7#墩桩基0.2250.44采用小型溶洞处理措施左线8#墩桩基0.082514.1采用小型溶洞处理措施左线15#墩桩基28.7451.74采用大型溶洞处理措施右线2#墩

10、桩基0.3152.6采用小型溶洞处理措施右线3#台桩基0.3183.4采用小型溶洞处理措施右线5#墩桩基0.78254.14采用小型溶洞处理措施右线7#墩桩基0.373419.23采用小型溶洞处理措施右线13#墩桩基28.749/5310.24采用多层溶洞处理措施下那帐大桥左线5#墩桩基7.437/3423.54采用大型溶洞处理措施左线6#墩桩基3.331/2610.43采用一般溶洞处理措施左线11#墩桩基6.85026.13采用大型溶洞处理措施左线20#墩桩基5.3601.42采用大型溶洞处理措施右线5#墩桩基7.443/4732.94采用大型溶洞处理措施右线6#墩桩基3.335/3718.

11、18采用一般溶洞处理措施右线11#墩桩基6.85027.43采用大型溶洞处理措施右线20#墩桩基5.3655.67采用大型溶洞处理措施1.2.4 地质条件根据两阶段设计图纸地质资料其典型地质条件详见下图:图1.2-1 典型地质断面图1.2.5 气候水文情况1、气候本项目位于XX省西南部,属南亚热带季风气候,但又具有复杂多变的山区气候特点,夏长无严冬,气温偏高,多年平均气温22.8。常年最冷是1月份,平均气温13.7,常年最热是7月,平均气温28.3,极端值38.4,无霜期大部分地区大于或等于350天,部分地区或全年无霜。风向随着季节变化而转换,一般年份410月以西南风和东南风为主,11月至次年

12、3月东北风较多,多年平均风速 2.6m/s,最大风速21.7m/s。多年平均降雨2473mm,雨季一般在3月下旬开始至9月下旬结束,雨量占全年的87%,大气降水是地下水的主要补给来源。7月上旬到9月下旬热带气旋轰动频繁,暴雨较多,雨量集中,易导致风灾和洪涝灾害。2、水文及水文地质本合同段内地表水除漠阳江的大型地表水系外,构造剥蚀低山丘陵区受多期次构造断裂影响,山体切割剧烈,地形陡峭,且岩体破碎,裂隙发育,地表径流条件好,发育大量山泉,对桩基的施工产生较大影响。本标段地表水及地下水水样作水质腐蚀性分析,结果见水质试验报告,地下水及地表水水质较好,对混凝土多为微腐蚀性。1.2.6 交通运输情况本标

13、段能利用的公路主XX省道S113、乡道Y126、Y273,乡道路面宽4m,需加宽至6m。但因本标段线路远离既有乡道,交通不便,需新建5条宽6m临时便道连接乡道Y126至桥梁桩基施工现场,分别为灯芯塘隧道进口便道、灯芯塘隧道出口便道、下那帐便道、鱼塘村便道、沿主线纵向便道。1.3 本工程的目标及管理要求1.3.1 安全目标我部将依照国家安全生产法律法规、企业的安全生产制度和规程组织施工作业,完成以下目标:1、确保完成上级下达的各项安全管理目标和指示,努力实现零死亡、零重伤事故。2、不发生一般(含)及以上生产安全责任事故。3、不发生一般(含)及以上水上交通责任事故。4、不发生一般(含)及以上环境污

14、染与破坏事故,无相关方投诉。5、不发生一般(含)及以火灾责任事故。6、不发生一般(含)及以上职业病危害责任事故。7、从业人员的安全教育、交底覆盖率100%,劳保用品配备率100%。8、分包单位安全生产许可证持证率达100%,特种作业人员的持证上岗率100%。9、事故隐患整改率达100%,整改合格率100%。10、节约资源,降低消耗,减少排放。11、不断改善和改进安全生产条件、提高从业人员的职业健康安全与环保意识,确保各项安全环保目标顺利完成。1.3.2 环境保护目标1、环境保护、水土保持及文物保护管理工作贯穿本工程的全过程。2、水体功能、耕地资源得到有效保护。3、噪声、振动对环境影响得到有效控

15、制,减少水土流失。4、临时设施与环境、自然景观和谐相容。5、不断改善环境,确保环境各项指标到达标准,不发生重大环境责任事故。6、节约能源,降低消耗。7、固体废弃物分类处理。8、不断提高全体员工环保和职业健康安全意识。1.3.3 质量目标1、按照验收标准要求,各检验批、分项、分部工程一次验收合格率达到 100%； 2、杜绝工程质量事故,遏制工程质量问题发生。3、类桩比例不少于90%,类桩不超过10%,杜绝出现类桩。1.4 适用技术标准、规范及验收标准依据设计文件的要求,本工程项目的材料、设备、施工须达到下列现行中华人民共和国或行业的工程建设标准、规范的要求。1、开春高速TJ07标两阶段施工图设计

16、及地勘资料；2、公路工程技术标准(JTG B01-2014)； 3、公路桥涵施工技术规范(JTGT F50-2011)；4、钢筋焊接及验收规范(JTJ18-96)； 5、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2017)；6、公路工程施工安全技术规范(JTG F90-2015)；7、公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/T B07-01-2006)；8、工程测量规范(GB50026-2007)；9、施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)；10、起重机械安全规程(GB 6067-2010)；11、焊接与切割安全(GB 9448-1999)；12、钢筋机械连接技术规程(JG

17、J 107-2010)；13、XX省高速公路工程施工安全标准化指南(第一册 管理行为)(粤交基函(2016)3432号)；14、XX省高速公路工程施工安全标准化指南(第二册 安全技术篇)(粤交基函(2017)178号)；15、XX省高速公路工程施工安全标准化指南(第三册 班组建设)(粤交基函(2017)2114号)；16、XX省公路工程桩基检测工作实施意见(粤交监督(2005)381文件)；17、XX省岩溶地区公路桥梁桩基设计与施工技术指南(GDJTG/T A01-2016)；18、中交四航局“四标三体系”管理文件；19、四航工艺发钻孔灌注桩施工管理若干规定(2016818号)。2. 环境因素

18、、危险源及风险分析、评估2.1 环境因素、危险源辨识2.1.1 重要环境因素及其影响见下表:表2.1-1 重要环境因素及其影响一览表序号涉及部门活动或过程重 要 环 境 因 素环 境 影 响1桩基冲孔施工泥浆池废液随意排放土壤污染桩锤敲击声音噪声污染2钢筋笼焊接施工废弃钢筋头随意堆放土壤污染、水体污染3混凝土搅拌作业搅拌机械作业噪声噪声污染混凝土渣、废水或养护液、水的排放土壤污染、水体污染搅拌混凝土沙石、水泥粉尘大气污染4施工准备或生产过程中车辆进出现场产生扬尘大气污染2.1.2 危险源辨识及风险评价见下表:表2.1-2 危险源辨识及风险评价表序号作业活动危险源描述可能引起的事故预控措施责 任

19、部 门1桩基施工作业受大风、台风、地基不稳影响钻机下陷、翻倒设备倾覆1、施工前编制桩基施工安全技术操作规程及措施并按照该方案组织施工。 2、钻机行走之前,必须检查路面情况,禁止在左右两边和前后地基虚实不一的情况下行走,并应与沟渠、基坑保持安全距离。3、移动前,必须把钻杆、钻具、动力头等尽可能至于较低位置,使钻机的重心最低。4、钻机严禁在倾角超过15的斜坡上行驶,在斜坡上行驶时,桅杆必须在垂直状态下并面对斜坡,禁止钻机在斜坡上侧向行驶。5、场地未能满足要求时,应铺设路基板,保证钻机安全。钻机行驶时要慢行,并密切留意钻机垂直度的变化,万一发生倾斜时,要立即调整钻机,用钻具往钻机倾斜的方向压,保持钻

20、机平衡。6、在风力大于6级情况下不施工。工程技术部、物设部、安全部2溶岩地质桩基础施工由地质情况不良引起的地面坍塌塌孔沉陷1、 开工前熟悉地质资料,分析引起地面坍塌的几率和影响范围,并做好地面结构物的摸排工作及有关疏散预案；2、 施工前应制定溶岩地质施工的专项技术方案；3、 对操作人员进行溶岩地质桩基础施工技术交底；4、 钻机就位前应采用方木、钢轨搭设钻机平台,防止意外塌孔时钻机及人员的安全；5、 钻孔过程中要及时取渣,及时掌握地质情况；6、 遇到大溶洞,漏浆过快时,应马上组织人员撤离,待孔内水头稳定后再向孔内填充片石和砾石；7、 有较大溶洞时,相邻的钻机一定要保持安全距离,且不要同时落锤,因

21、而引起共振使地面大范围塌陷。工程技术部、安全部3起重施工作业钢丝绳断裂、脱钩、重物超过额定起重量重物砸伤人,设备倾覆1、定期检查钢丝绳及挂钩。2、使用吊具吊运时不得超过额定起重量。3、作业场地整理平整,支撑稳定,配重平衡。起重作业范围内不得有人通过或停留。工程技术部、物设部、安全部4泥浆池及孔口维护泥浆池或桩基孔口未支护掉入泥浆池或桩基孔口泥浆池及孔口四周要求进行围栏防护,在醒目位置设置安全警示牌,值班人员日常维护,非施工人员不得靠近泥浆池。工程技术部、安全部5明火施工氧气、乙炔存放及使用不规范火灾1、 设置禁火、禁烟警示牌。2、 配备专用消防器材。3、 气瓶归类分开存放,空、实气瓶分开。工程

22、技术部、安全部6混凝土搅拌作业电气设备维护人员无操作证,电气设备无接地保护触电事故电气设备必须进行有效接地,设备维护人员必须要持证上岗物设部、安全部设备检修维护时未切断电源,未在开关箱处悬挂安全警示牌机械伤害带电设备维修必须切断电源,同时在开关箱悬挂“维修作业,禁止使用”的安全警示牌物设部、安全部7道路运输无证驾驶或酒后驾驶、超速交通事故加强现场安全监督管理,驾驶员必须持证驾驶,严禁酒后驾车、超速物设部、安全部道路运输使用车辆车况较差交通事故严格执行车辆管理制度,现场所用车辆必须经过物设部进行入场验收合格后方能投入使用,禁止使用未经安检的车辆,项目部必须定期对各车辆进行安全检查,重点检查其制动

23、系统、转向系统,确保车辆车况良好物设部、安全部8混凝土施工作业工人身体状况不佳,所用劳保用品有缺陷物体打击经常性对作业人员进行安全知识培训,加强现场监督管理,督促作业人员正确使用劳保用品,严禁作业工人酒后上岗,严禁安排身体状况不佳的员工进行作业,经常性对作业工人所用的安全帽、安全带、防护手套等劳保用品进行安全检查,确保所用劳保用品性能完好,同时要在施工现场设置安全警示标志及标语；如高处作业必须系挂安全带,进入施工现场必须佩戴安全帽工程技术部、安全部9现场管理各种安全警示牌、标语缺失或不全其他伤害施工区域应设置完整的安全标语,危险部位予以明显标识,经常性检查施工现场危险部位的安全标识是否完好安全

24、部10高温作业长时间在35高温天气下进行露天作业中 暑合理安排作息时间,创造一个良好的休息环境,供应清凉饮料,加强个人防护,有高温禁忌症者不得从事高温作业；每年进行一次体检,凡患有心血管疾病、中枢神经系统疾病、消化系统疾病应禁止或脱离高温作业；合理设计施工工艺,落实防暑降温措施,隔绝热源,合理布置和疏散热源,加强通风工程技术部、安全部2.2 重点、难点分析及措施桩基础施工的难点及要点主要是施工安全管理及文明施工:作业人员进场教育、培训和交底、冲孔钻操作人员的安全管理、施工用电安全管理、起重及机械作业管理、施工现场围护、泥浆池设置及钻渣处理等。针对上述危险源制定相应的安全保证措施和应急预案,施工

25、中严格执行相关措施,消除安全隐患,降低安全风险。2.3 风险分析、评估桩基属于危险性较大的分部工程,存在一定的安全、质量风险,以安全风险为主。安全风险主要有高处坠落、物体打击、塌孔、触电、机械伤害及爆炸伤害等方面的风险,主要表现为作业人员的安全事故,属项目须严控的风险之一。施工时项目部将针对上述风险制定风险预控措施,加强相关管理以降低风险。质量风险为桩基成孔质量、钢筋加工质量及混凝土灌注质量等风险,主要表现在:桩基断桩、缩孔、混凝土离析、含砂大,经检测为不合格桩须返工。3. 主要施工工艺方案3.1 施工组织针对桥梁桩基施工的具体情况,项目部决定成立以项目经理为组长,项目生产副经理、总工和安全总

26、监为副组长,工程技术部、安全部、质检部、物设部、合约部、财务部、综合部等有关部门人员为主要成员的工程施工领导小组,具体负责该工程的组织管理工作,并负责施工方案的制定和工程进度计划的落实和保障,同时担负本项工程的全面质量安全管理责任。项目组织机构框架详见下图3.1-1:图3.1-1 组织机构框架图3.2 施工安排3.2.1 施工用水、电布置施工用水:施工用水采用就近抽取河道水,能满足工程用水。在施工过程中要注意做好环境保护工作,严防污染沿线居民生活用水。施工用电:利用当地电网解决施工现场临时用电问题。3.2.2 施工工期1、横岭咀1号大桥桩基施工工期为20_年5月11日至20_年9月13日。2、

27、左线横岭咀2号大桥桩基施工工期为20_年9月14日至20_年12月5日。3、潮蓝寨特大桥桩基施工工期为20_年4月4日至20_年2月2日。4、花寨角中桥桩基施工工期为20_年5月24日至20_年7月2日。5、花寨角大桥桩基施工工期为20_年3月8日至20_年10月11日。6、下那帐大桥桩基施工工期为20_年3月20日至20_年12月17日。3.3 施工方案3.3.1 施工准备3.3.1.1 技术准备1、做好图纸会审、现场踏勘工作:施工图纸是现场施工的第一依据,开工前,技术负责人会同业主、监理及设计部门对施工图进行仔细、详实的会审,明确设计意图,并作图纸会审纪要,发现问题及时与设计、业主联系。2

28、、做好施工技术、质量交底工作:开工前,技术负责人和质检负责人员向全体施工人员进行施工技术和质量交底,明确技术要求和质量要求,使作业人员在具体实施过程中做到心中有数,并牢固树立“质量第一,预防为主”的观念。3、测量放样工作:导线点、水准点已经复核、加密,并据此进行定线放样,放出桩基的中心线,上报监理工程师审批。3.3.1.2 现场准备1、施工便道:桥梁桩基施工前确保施工便道应修通至每座桥梁桩基部位,便道应满足罐车及材料运输车进出要求。施工便道上的交叉路口处及便道险峻处均应设置醒目警示标志,注意车辆、行人安全。工程车辆在施工区段内的便道上载货行驶时应注意遮盖,严禁抛洒、超载。加强对便道的维修、养护

29、和环境卫生管理。2、拌合站人员、配套机械设备、材料试验设备及人员应齐备。经试拌、生产的混凝土符合要求。3、桩基冲孔施工所需的全套设备及人员应齐备,机械设备经检查合格,需要持证上岗人员证件齐全。4、桩基施工现场安全文明标识名牌已安放完毕。(1)钻机编号标识:每台钻机上至少要有设备标识牌、作业操作规程牌(至少包括技术、质量、安全、环保、文明施工等内容),钻机主要工作人员及岗位职责等。(2)工程标识:在每个墩(承台)处要有桩基工程标识牌,包括桩基编号、主要技术标准和参数、施工进展等内容。3.3.1.3 材料准备工程材料采购:根据设计文件、部颁规范规程以及XX省双标管理规定的要求,经监理单位认可后,委

30、托有相应资质的试验室(或工地试验室)对工程材料进行试验及设计配合比验证,并对工程材料试验报告进行确认,合格的工程材料可以使用,不合格的工程材料清除。混凝土配合比试验报告报监理工程师审批,验证合格后,才能正式使用。3.3.1.4 机械设备的配备和选择1、钻机的选择:为保证钻孔桩的成桩质量,应选用与地质情况相匹配的、性能良好的成桩钻孔设备。必要时,应通过试钻来确定钻机类型和施工工艺,并经监理确认。2、混凝土搅拌运输:混凝土搅拌设备需满足施工工艺的需要,拌合设备要求采用质量法自动计量,水、减水剂计量必须采用全自动电子称量法计量,禁止采用流量或人工时间计量方式,保证工作的连续性、自动性,电脑控制且具备

31、打印功能。3、混凝土采用混凝土罐车运输,储料罐必须密封、不漏浆,容量不得小于6m3。4、主要钻孔机械的配备:冲击钻、挖掘机、吊车、电焊机、泥浆泵、潜水泵、导管、料斗、钢护筒、小型泥浆分离器等。5、设备调试检修:工程施工前,施工单位应仔细对以上机械设备进行调试和检修,进行工作状态满负荷运转。待所有设备均保证运转良好后,方可用于施工。 6、设备备用:准备数量充分、性能良好的备用设备,定期进行保养和检修。尤其是影响桩基施工的重要设备和易出现故障的设备,如泥浆泵、潜水泵等,确保在设备出现故障时可及时使用。3.3.1.5 桩基首件相关内容(1)首件制实施及要求(1)承包人在实施首件工程施工前,必须完成相

32、应的开工审批程序和 所有施工准备工作。(2)实施首件工程的关键在于事前控制和实施过程的控制。 (3)首件工程主体结构现场正式施工前应提前通知总监办和业主到现 场参加施工前各项准备工作的检查验收,验收合格后,方可开始施工。(4)评价前承包人和监理根据需要进行必要的检测,以充实评价依据。(5)首件工程施工总结应包括以下内容:首件工程概况； 首件工程主要施工方法及施工工艺；首件工程施工情况； 各工序检测试验数据及相关报告；首件工程质量评价；首件工程施工中存在的质量技术问题及针对性的改进措施；推广的意见和建议。（6） 首件工程认可制评价责任体系应坚持“自下而上,分级负责”的原则。（7） 对首件工程的评

33、价意见分为优良、合格和不合格三等,优良工程 推广示范,合格工程予以接收,不合格工程责令返工。二、首件选择及首件目的(1)根据施工现场条件比较,本标段选取先期开工点下那帐大桥左24-1#作为本项目部桩基施工首件,桩径D160m,设计桩长65m,设计桩底标高30.4m,设计桩顶标高95.4m,C30混凝土130.69m3,根据设计钻探显示该桩位地质组成50.16m-58.66m为中风化泥质砂岩,58.66m-67.36m为强分化泥质砂岩,67.36m-95.40m为粉质粘土。(2)通过对先行工程下那帐大桥左24-1#桩基首件的施工,取得相关的技术参数,确定拟定的施工方案的可行性,为后续施工总结相关

34、经验,通过首件工程施工的特点来确定最优秀的施工工艺和施工组织。3.3.2 桩基施工一般桩基依据据规范要求桩间距大于3D(桩径)就不需要跳桩施工,但采取冲击成孔时桩锤的振动力很大,同时开孔的话,相邻桩锤的震动较大,对邻桩施工可能产生影响。第一条桩入岩时开始第二条桩开孔,浇第一条桩基时相邻孔位停冲,直到第一桩浇筑完毕后24小时后才继续冲进,以保证混凝土不被震坏同一基础桩长差别大于5m,先施工长桩。本合同段所有桩基施工均采用冲击冲孔施工,冲击钻机设备选用如下表所示:表3.3-1 不同桩径钻机设备选用表桩径/cm桩基型号主卷扬机型号副卷扬机型号锤头直径/cm备注160CK1800JKL5(A)JK21

35、60180CK1800JKL5(A)JK2180200CK2000JKL8(A)JK2200220CK2200JKL10(A)JK2220冲击钻孔桩示意图如下图所示:冲孔钻机钢丝绳抽水软管桩孔泥浆泥浆泵泥浆池岩石冲锤钢护筒枕木图3.3-1 冲击钻孔桩示意图图图3.3-2 冲击钻孔桩基施工流程图1、桩位放样采用全站仪进行桩位放样,以墩(台)为单元,即同一墩台的桩基一次放样,放样后用钢尺检查各桩的相对位置。桩位轴线采取在地面设十字控制网和基准点,护桩采用4根直径为20mm,长度1.0m的螺纹钢筋垂直打入地下70cm,每根护桩距离桩基中心位置不小于4m(预留桩基施工的足够空间为原则),并有明显标志防

36、止施工机械的碰撞移位。钻机就位时,确保垂直度偏差不大于 1%。2、埋设护筒护筒的埋设的意义:护筒埋设工作是桩机施工的开端,护筒平面位置与竖直度准确与否,护筒周围和护筒底脚是否紧密,不透水,对钻机成孔、成桩的质量都有重大的影响。埋设护筒时应通过定位的控制桩放样,把冲孔的位置标于坑底。再把护筒吊放进坑内,找出护筒的圆心位置,用十字线在护筒顶部或底部,然后移动护筒,使护筒中心与桩机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查,使护简坚直。此后即在护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土,要分层夯实,达到最佳密实度。夯填时要防止护筒偏斜。钢护筒设计:桩基钢护筒设计内径宜比桩径大200mm。钢护筒采用Q2

37、35钢板卷制,壁厚根据护筒的直径、长度而定。护筒埋置较深时采用多节护筒连接使用,连接形式采用焊接,焊接时保证接头圆顺同时满足刚度、强度及防漏的要求。钢护筒埋深:护筒顶宜高出地面或平台面0.3m 或高出施工水位2m。护筒埋设深度应针对各桩不同的地质情况来确定,一般应尽量穿过淤泥及粉细砂等透水层而埋入不透水土层内,且埋深不小于2m,对于沙土应将护筒周围0.51.0m范围内挖除,夯填粘性土至护筒底0.5m以下；当覆盖层无不透水土层时,应埋入透水土层68m。冲击钻埋设护筒,采用机械开挖人工配合的方式,护筒的底部和外侧四周应采用黏质土回填并分层夯实,使护筒底口处不至漏失泥浆。钢护筒定位:钢护筒沉放必须全

38、过程测量定位,保证护筒偏位和垂直度在规范容许范围内。在测量放样定出桩位后,拉线在四周打保护桩,并测出距离,后在进行护筒埋设。为增加刚度防止护筒变形,在护筒上、下端外侧各加焊一道加劲筋。图3.3-3 冲孔钻机护筒埋设示意图3、钻机就位钻机就位前,需将护筒周围地基夯实,以25T吊车配合人工,将运至现场的钻机各组件吊装就位:底盘组件(纵梁/各个横联/操作室)、钻架组件(左右立柱、提放油缸及横联、钻杆卷扬机等)、钻具(动力头/滑移横梁)、液压站、封口盘。以上组件就位后,将机组与配套的发电机、泥浆处理设备、移动式内燃空压机之间的管线进行可靠连接,完成机组就位。就位时,冲锤中心对准护筒正中心。钻机就位后必

39、须牢固,严禁在冲孔过程中钻机移位。4、泥浆制备及循环净化钻孔过程中,泥浆所起的作用主要是,保护孔壁；悬浮钻渣；冷却钻具,因此泥浆的性能指标对钻孔中的护壁效果和成孔质量有很大影响,在施工中,必须严格控制泥浆性能指标。 泥浆的主要性能指标有:相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度(PH值)等,各个指标之间相互影响。 成孔时对泥浆质量要求很高,必须检测以下指标:相对密度,粘度,含砂率,胶体率以及PH值等。 (1)泥浆池泥浆池和沉淀池分隔,容量分别为663m和655m。桩基孔口应设置围挡；泥浆池四周用钢管单排架作围栏,围栏高度1.2m,深度不小于0.5m；防护栏距泥浆池边缘不小于0.5

40、m,立柱间距为2m,钢管之间用脚手架扣件连接,围网采用过塑钢丝网。泥浆池旁边应设置明显的警示牌和刚性的安全防护措施。见下图: 图3.3-4 泥浆池围栏示意图废弃泥浆用专门泥浆车运至渣坑集中处理,渣坑设警示标志,不得在施工场地内或向水塘、河流任意排放,以避免污染环境。(2)泥浆制备及使用步骤:拌制泥浆前,根据地质条件,成孔方法和泥浆用途等进行泥浆试配制,确定泥浆的配合比,制备泥浆的性能指标必须符合有关技术要求。尽量选用水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土作为造浆的原材料,若当地缺乏优质粘土,不能调出合格泥浆时,可掺用填加剂以改善泥浆性能,如掺入适量的碳酸钠、烧碱等,其掺量经试验决定。对于砂层地质,

41、泥浆密度相对要求高,否则沉渣超规,灌桩困难。通常制浆有机械搅拌和钻头搅拌二种方法。无论采用哪种方法,制浆前都应先把粘土块尽量打碎,使其搅拌时易于成浆,缩短搅拌时间,提高泥浆质量。钻头搅拌是冲击成孔时,将粘土原料投入孔底,利用冲击钻头上下冲击,搅拌成泥浆。机械搅拌步骤如下:将清水注入泥浆池后,用20%氢氧化纳溶液调节水的PH值在810之间,用空压机搅拌均匀(搅拌时间为1020分钟)。将循环泵打开,进行自循环后,通过泵出水管口加入专用聚合物泥浆,慢慢均匀加入,一般沙层加量为0.25%(即10吨水中加入本产品25公斤),后用空压机搅拌一小时,用工程漏斗测定溶液的黏度到30Pa.s左右即可满足一般工程

42、地质。(一般情况下手感稍有粘度起线丝状即可,特殊地质根据实际情况而定)。造浆后要检验泥浆全部性能指标,钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表。若黏度高于30Pa.s,可直接加水稀释；若黏度小于30Pa.s,可能是由于搅拌时间不够,需延长搅拌时间,如果仍达不到黏度,可打开循环泵自循环后通过出水口补充专用聚合物泥浆,并再用空压机搅拌一小时左右,直至满足条件。在钻进过程中,如果含砂层较多,要提前准备好足够量的泥浆,并在钻进过程中不断补充泥浆,保持钻进液面,确保地层压力平衡。钻进完成后,根据孔深停1540分钟后,用钻机打捞一次沉降下去的砂子等杂质,不要空浆。然后下放钢筋笼和混凝土导

43、管,一般情况下都能达到灌注桩要求的含砂量和沉砂量,个别地层可能会出现沉砂量较多的情况,就可以在下钢筋笼之前多捞两次,以确保下完钢筋笼和导管后沉渣达标。灌桩完后,返回的泥浆需要求测其黏度,如果黏度低于30Pa.s,可以打开循环泵自循环后通过出水口补充专用聚合物泥浆,并用空压机不停搅拌,直至满足条件。同时,在另外一个泥浆池中配制新的泥浆,以满足下一个桩冲孔所用。一般情况下,泥浆用量按0.01%0.1%比例配制,根据现场实地情况试验确定配合比例。(3)泥浆循环系统泥浆循环采用正循环工艺,施工中钻渣随泥浆沿孔壁向上排出,使用泥浆净化装置分离泥浆、钻渣。处理后的泥浆经泥浆池沉淀净化后返回钻孔内,泥浆的循

44、环通过安装泥浆泵将泥浆抽送至施工桩孔底内实现通过泥浆沟排入到沉淀池,形成循环系统。(4)泥浆管理泥浆性能的优劣直接影响成孔、成桩质量,因此对泥浆指标的控制格外严格。泥浆在成孔施工中,会受到各种因素的污染而降低质量,为确保泥浆的护壁效应,应对每批新配制泥浆及桩孔中被置换后的循环泥浆进行测试,施工中可回收利用的泥浆应进行分离净化处理,符合标准后方可使用,制备泥浆的性能指标控制见表3.3-2制备泥浆的性能指标控制表。表3.3-2 制备泥浆的性能指标控制表泥浆性能新配制循环泥浆废弃泥浆检验方法粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土比重(g/cm3)1.041.051.061.081.101.251.35

45、比重计粘度(s)20242530255060漏斗计含砂率(%)344811洗砂瓶PH值8989881414试纸(5)注意事项在挖池过程中,尽量保证其大小的准确性,以保证配浆的准确性,避免浪费。在配碱过程中,一定要先把氢氧化纳配制成20%水溶液,切忌直接把固体氢氧化纳直接加入泥浆池中,以便充分溶解。在上层钻进过程中,正常情况下,泥浆的黏度可以小一些,大概28Pa.s左右就可以使用,如果上层过早出现砂层,尽量不要降低泥浆黏度。一个泥浆池一次配浆不要过多,否则不利于搅拌,在配浆的时候,要留出充足时间,使产品充分溶解,可以达到节约成本的目的,不得在没有完全溶解的情况下使用。在钻进过程中,要求孔内泥浆的

46、液面不得低于护简内侧高度的1/2位置,这样才能保持好孔内的静柱压力,防止浆面下沉过大而导致孔内压力失衡出现蹋孔现象。制泥浆前,需准备好一台型号W3.0/5的空压机,取代传统使用大功率泥浆泵来循环泥浆的方式,这样能很好地保存泥浆的有效成分并发挥出泥浆的性能。在配浆工作开始时,打开空压机进行运转,将所需泥浆材料全部冲散进泥浆池内后,空压机需至少要保持2个小时左右的工作方可将泥浆材料在池内充分的溶解开来,从而达到开工使用要求。当孔钻到设计孔深后,钻机先暂不挪位,停留在原地；用测绳测量孔深度,计算出沉渣厚度,如沉渣过后,则再重新下钻捞取沉渣。当钻头接近孔底时,需轻放,以免扰动沉渣,使沉渣浮起,捞起沉渣

47、将钻头提起到孔口时,不要停留控浆,应迅速将沉渣甩出。再通过正循环泥浆系统清孔,待孔内沉渣、含砂率、泥浆稠度等指标满足要求后,方可下放钢筋笼,在放钢筋笼时应保持垂直,避免碰撞孔壁,以免造成新的沉渣产生。在钻进完成后,提前配制好足够的泥浆量,确保下钢筋笼和导管的时候液面稳定。下钢筋笼时,避免因碰撞孔壁而塌孔。5、冲孔作业(1)桩机就位前,将桩机机座垫平和加固并安好枕木。桩机安装就位后,底座和顶端应平稳,在冲进和运行中不应产生位移或沉陷,否则应找出原因及时处理。机座平稳后进行桩位校核,保证就位准确。冲孔前要全面检查冲孔机的各运转部位是否灵活可靠,润滑油是否够量。(2)开始冲进应适当控制进尺,在护筒刃

48、脚处应低档慢速钻进,锤高控制在0.40.6m,并使刃脚处有充分的泥浆护壁,当钻进至刃脚下34m后可按正常速度钻进。桩机冲进速度在松散沙层中一般不大于3m/h,在硬土层或坚硬岩石中钻进速度以钻机不发生跳动为准控制。在不同地质中冲孔参考表3.3-3参数进行施工:表3.3-3 冲孔施工过程控制参数序号土层施工要点效果1护筒刃脚下2m范围内小冲程:1m左右,泥浆比重:1.21.5,软弱层地质:投入黏和小片石坚实孔壁2基岩高冲程:34m左右,泥浆比重:1.3,勤掏渣加大冲击力度,提高钻进效率3软弱土层或溶洞发育地质小冲程反复冲击,加黏土块和片石,泥浆比重:1.31.5坚实孔壁(3)冲击成孔施工总的原则是

49、根据地层情况合理选择技术参数,少松绳(指长度),勤松绳(指次数),根据不同的地质调整泥浆指标。(4)在冲击过程中,必须经常检查钢丝绳的磨损情况以及转向装置的灵活性和连接的牢固性,以防发生掉锤事故；根据地质情况,钻头出量研磨材料提钻时要应经常检查,一般地层每班至少提钻一次检查,复杂地层提钻头次数要增加,往往钻头底量和外出量在砂卵石和基岩中磨损严重,所以应及时进行修补,这样就增加了修补钻头的铺助时间,降低了纯钻进冲击时间,又减少了修补钻头的辅助时间,再则在提升钻头时,要小心谨慎,尤其是在快到护筒底部将钻头慢慢提起,防止碰撞孔口护筒以免造成护筒底部坍孔或护筒错位或变形事故。(5)在冲进过程中,如发现

50、斜孔、弯孔、缩颈等情况,应立即停止冲进,采取有效措施后方可继续施工。(6)冲孔过程中,应常检查孔径、桩位及垂直度是否正确,后者日常的检查可用测量检核的对角点拉角线,缓慢提起钢丝绳,观察整个过程的偏位情况。(7)冲进过程中,应连续钻进,不能中途无故停冲,如确实因机械故障需要停机,孔内泥浆仍要作循环,以防止塌孔；在任何情况下,如遇停冲,钻头都不得净置孔底,泥浆循环也不能中断,应把钻头提离到护筒外防止埋钻,并在孔口加护盖。施工中一旦发现实际地质情况与设计提供的资料不符,应立即停止施工,马上通知现场监理工程师汇同设计部门,查明情况并采取措施后再施工。(8)钻孔施工接近溶洞顶部时应轻锤慢打,发生漏浆时应

51、马上提锤,向孔内及时补浆保持水头稳定。如漏浆快,水头下降快时应及时撤离人员,待水头稳定后,再采取抛泥包、片石等措施进行处理；(9)钻机冲进施工时施工记录由专人负责填写,交接班时应有交接记录。根据钻机冲孔冲进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录,认真对照地质柱状图。每根桩必须备有土层地质样品盒,在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间。实际施工地质柱状图与设计所提供不符时及时报请监理现场确认,再由设计单位和总承包确定是否进行变更设计。6、成孔检查及清孔(1)设计终孔原则按摩擦桩的设计控制原则:位于陡坡区的桩基,需根据地质条件及桩径,合理确定计入桩侧土摩擦力的入土深度或桩侧至坡面的控制水平距

52、离。桩底沉渣厚度不大于10cm。按端承桩的设计控制原则:端承桩实际桩长应根据桩基基底岩石的强度、破碎状,计算后综合确定。端承桩桩底岩面倾斜的桩基础,桩基的嵌岩深度是指完整桩基嵌入基岩深度。施工时如发现地质情况与设计参考钻孔出入较大时,及时与设计单位联系。一般情况:桩径不大于1.5m 的桩,当覆盖层厚度h6D时,按刚性桩设计,嵌岩深度取3.0D5.0D；当覆盖层厚度h6D时,按柔性桩设计,嵌岩深度取1.0D1.5D。桩径大于1.5m的桩,当 覆盖层厚度h5.5D时,按刚性桩设计,嵌岩深度取3.0D5.0D；当覆盖层厚度h5.5D时,按柔性桩设计,嵌岩深度取1.0D1.5D。陡坡区的端承桩,宜根据

53、坡面下的地质构造确定桩底侧面至坡面的水平距离,建议不小于20m30m。桩底沉渣厚度不大于5cm。端承桩设计应按承载力极限状态和正常使用极限状态分别进行计算。(2)成孔检查钻孔灌注桩在成孔后,应对桩孔的孔位、孔径、孔形、孔深和倾斜度进行检验,清孔后,应对孔底的沉淀厚度进行检验。成孔达到设计深度时,必须注意保持孔内水头,必须按规范要求检测泥浆密度、粘度、含砂率、胶体率、孔径、孔位、孔深、竖直度、持力层和孔底沉渣厚度等指标。孔位由专业测量人员进行复测,孔深采用专用测绳、配合钢卷尺检测；检测孔形及倾斜度时,采用自制的钢筋检孔器进行上下扫孔检测。检孔器要求整体直径等于设计桩径,圆度误差不大于5mm,有效长度为46倍桩外径(2m以上大直径桩基选用低值,2m以下桩基选用高值)；最外侧纵向主筋采用直径2225mm钢筋(有条件尽量使用圆钢),长度与探孔器同长,间距为2535cm,纵向也可采用工字钢或槽钢,但数量不得少于6根；内焊圆形分布筋,采用直径1820mm钢筋弯制,必须保证圆度,间距为1.21.5m；为防止探孔器变形,应沿探孔器全长均匀设臵46道十字形或三角形加强钢筋,采用直径为1820mm的螺纹钢孔位由专业测量人员进行复测。检测时,将探孔器吊起,孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径符合垂直度要求,即成