公路桥涵施工技术规范

1、公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000 公路工程质量检验评定标准 JTJ071-98 招（投）标文件及相关资料S249 宿洪路北延京杭运河特大桥工程招标文件专用本及补遗书； S249 宿洪路北延京杭运河特大桥工程工程量清单 ； S249 宿洪路北延京杭运河特大桥工程施工设计图纸 ； 公路工程国内招标文件范本（ 2003 年版）及其中引用的相关工程规范及技术说明； 施工现场实地考察情况及收集的相关资料； 交通部公路工程竣工验收办法 。3、机械设备根据现场情况及工期要求，我部拟投入郑州产 KP-1500 型钻机 6台、 KP-2000 型钻机 14 台 共计 20 台（南北岸各 10 台）进

2、行施工。根据我公司施工经验，每根桩施工周期预计为 5 天，有效施工工期控制在 2.5 个月之内。 钻机钻头采用梳齿型， 并配备滚刀钻头以防在钻进过程中出现风化岩层或硬砂层。 为处理钻 孔中可能出现的钻具等金属构件掉入 孔中，另配备打捞抓和 30KW 电磁打捞器各一套。4、施工准备32-35墩，由于河4.1. 场地平整及围堰施工平台 主墩位于岸边浅水区，采用钢板桩围堰配合草袋筑岛，引桥六塘河内 水较深，采用搭设钻孔平台；陆上钻孔 桩场地采用推土机整平，并碾压密实。4.2 测量放线 测量人员根据建设单位提供的设计图纸和导线网，精确放出桩位位置并设置护桩以备校验。 桩位测量偏差控制在 10mm 内。

3、技术员进行技术交底， 并组织全体施4.3 技术交底 施工前， 由项目总工程师负责向各施工队技术负责人、 工人员学习熟悉施工图纸、技术规范 及钻孔桩施工方案 ，做到人人懂施工、懂技术。5、钻孔灌注桩的施工顺序 根据工地现场情况，结合本工程特点，钻孔桩的施工顺序为：5.1 南岸拟从 2#桥墩基桩开始施工，北岸拟从56#桥墩基桩开始施工。5.2 在 24#、25#、26#、27#墩筑岛完后，立即调派钻机进行主桥墩的施工。6、钻孔桩施工6.1 护筒设计护筒长度拟定为护筒直径比设计桩径大 30cm,水中桩基考虑到河水的冲刷深度及地质情况，2 cm宽30 cm的钢板加强刃脚。陆上桩，护712m，用10伽钢

4、板卷制。为防止变形 ，提高护筒的穿透能力，在护筒的底部外侧加厚 筒长度拟定为2m，采用8伽钢板卷制。6.2 护筒施工A. 钢护筒在车间内分节加工， 水中桩护筒每节长约 68m。所有钢护筒采用90型振动锤进 行振动下沉。为防止护筒变形，护筒内 设置多道临时十字型剪刀撑，随着护筒的下沉，及时把剪刀撑取出。依据桥位控制点， 用全站仪放出B. 长护筒施工 水中墩钢护筒在钻孔平台上利用振动锤及导向设施来完成。钢护筒（即桩基位置）的准确位置,并在平台上设桩位临时控制点。 在沉设护筒时, 随时检查其平面位置, 发现偏移立即进行校 正。为了控制钢护筒下沉垂直度,导向架拟定 5m 高。钢护筒在导向架内振动下沉,

5、 护筒在下沉过程中需随时对其垂直度进行检 查校正。运至现场C、陆上墩护筒采用人工挖基埋设的方法施工。用全站仪放出桩基的准确位置，即钢护筒的 位置,并设桩位临时控制点。在埋设护 筒时, 随时检查其平面位置,发现偏移立即进行校正。护筒在加工车间加工成型, 利用吊机辅助下放,人工埋设,护筒 周围填土要层层夯实。1.0m。D、陆上桩护筒要高出地面 30cm，且高出地下水位1.0-2.0m。水中桩护筒需高出水面 护筒中心应与桩基中心重合,偏差控制 在 2cm 之内。桩位偏差小于10mm,并用“ +字线定位，然6.3 钻机就位 钻机就位前由现场技术人员对原桩位进行复核， 后进行钻机就位。钻机就位要求：钻机

6、安装就位后，底座和顶端应平稳、牢固，转盘水平，钻杆垂直。钻机顶 部的起吊滑轮缘，转盘中心和钻孔中 心保持在同一铅垂线上，施工过程中经常检查，发现问题及时纠正。6.4 泥浆的调制根据现场情况， 在每排桩基附近布设一个泥浆池和一个沉淀池， 其尺寸据现场实际情况确定。 钻孔开始阶段，泥浆由水、粘土（或膨润土） 、添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标 见下表。中间及后期的钻孔泥浆采用已完成基桩的泥浆。 泥浆性能指标表 钻孔方法 地质情况 泥浆性能指标 相对 密度 粘度 （Pa.S） 含沙率 （%） 胶体率 （%） 失水率（ml/30mm/30Pa)ph)min） 泥皮厚（ min） 静切力（ 酸碱度

7、（ 正循环一般地层1.051.2016-228-4> 96w 25W21.02.58-10 反循环 一般地层1.021.0616-20 w4> 95 w 20w31.02.58-10 注：地下水位高时，指标取高限，反之取低限。地质状况较好，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限。6.5 试钻6.5.1 由于对地质情况不熟，为了摸清各层的地质情况，并在钻孔时采用相应措施，第一根 桩施工作为试钻。在钻孔时慢速钻进， 根据泥浆带出的沉渣，详细作好记录。在钻孔结束后，绘制详细的地质覆盖图。6.5.2 钻孔时，根据试钻提供的地质情况，采用不同性能指标 的泥浆进行钻进，以防造成塌孔和缩径。6.5.

8、3 为了防止在粉砂层中钻进施工时，出现塌孔现象，应加大泥浆的比重和粘度，以增加 泥浆的护壁作用。6.6 钻孔KP2000 型钻机施工。钻机就6.6.1. 钻机配备及安装：影响钻孔垂直度的因素很多，如钻机设备性能、钻机平台安装、钻 进方法、孔深压力等。为保证钻孔垂 直度达到设计要求，我公司拟采用大孔径、大扭矩、钻孔深的 位后，底座和顶端应平稳、牢固，在钻进过程中不致产生倾斜位移。钻机顶部的起吊滑轮转盘中心与钻孔中心保持在同一铅垂线 上，钻进过程中经常检查，如有问题及时纠正。6.6.2. 泥浆系统：陆上钻孔拟采用就地挖泥浆池的方法进行施工。为了方便钻孔桩灌注砼， 设置临时蓄浆池。临时蓄浆池设在永久

9、占地范围内合适位置， 在钻孔桩灌注过程中， 将泥浆临时存放到蓄浆池内。 水中墩钻孔桩 钻孔拟利用护筒作为泥浆池进行施工 。当泥浆池内沉渣淤积到一定程度后，利用砂石泵排至临时蓄浆池内。所有废浆集中处理。钻孔泥浆按水：膨润土：纯碱=100 : 20: 1的比例进行配制，泥浆相对密度控制在1.051.2,粘度T=1722秒，含砂率小于 8%。在正常钻钻进施工时泥浆的相对密度、 粘度根据地质变化及时作相应调整并满足规范要求。 进时，泥浆比重控制在 1.1-1.2，泥浆粘度控制在18-22S，含沙率小于8%。沉淀池内沉淀的泥砂要及时清理。6.6.3 钻孔开始时，要减压、慢速钻进。待钻头和导向部位全部进入

10、地层后，方可加速钻进 以免糊钻。但钻进过程中一定要进尺均 匀，地层交界处要慢速钻进。6.6.4钻孔作业要连续进行，作好钻孔施工记录。经常（ 2小时一次）对泥浆指标进行检测， 不符合要求时及时调整。6.6.5保持护筒内水头稳定，护筒内外水头差保持在1.0mS 1.5 m左右。6.6.6 钻进过程中采用增重减压钻进，保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和（扣除浮力） 的 80%，以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。现阶段国内水下混凝土灌注桩工程的施工通常采用导管法进行施工。其原理是在一定的落差压力作用下将混凝土拌和物通过密封连接的钢管 (或强度较高的硬质非金属管 ) 入口, 进入到初期灌注的混凝土下面 顶托

11、着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升, 形成连续密实的混凝土桩身。 导管法施工技术要求非常严格,为使水下混凝土灌注桩施工质量得以保证,必须要从施工设备、 混凝土配制、 灌注等几方面加以控制 ,以提高水下施工质量。1 水下混凝土灌注桩对施工设备的要求混凝土灌注所需施工设备要求配套并且完好。这是保证灌注水下混凝土质量的基本前提。要重点强调以下施工设备的质量 :(1) 发电机数量充足。 要保证工地的备用发电机性能良好 , 足以应付施工过程中可能发生的电网断电情 况, 这样可以防止灌注时间延误 , 避免造成断桩事故。(2) 注意混凝土拌和机类型的选择 , 宜选用大容量拌和机 , 在数量上可以保证混

12、凝土的连续灌注。对混 凝土拌和机在每次使用前都应进行认真的检查维修。(3) 导管是灌注水下混凝土的重要工具 , 其直径大小要根据灌注强度要求进行选择。 要求导管应具备足够的强度和刚度、 且密封性良好 ,管壁光滑、导管平直,无穿孔裂纹 ,导管接口处应有弹性垫圈密封。如果导 管接头密封不严 , 焊缝破裂 , 水从接头或焊缝中浸入会引起事故 , 因此施工之前必须要进行水密、 承压和接头 抗拉试验。(4) 储料斗、漏斗、溜槽以及其他有关灌注机具使用前都应进行检查, 以保证施工安全和施工质量。2 严格控制混凝土的配合比水下混凝土的强度、等级和材料应符合设计要求和水工混凝土施工规范(SDJ 207 - 8

13、2) 的规定。选用骨料要重点注意以下几点(1) 水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥 ,初凝时间宜不早于 1. 5h ,宜选用标号在 325 以上的 水泥。所选的水泥品种应通过初凝时间和抗压强度试验。要注意水泥的用量要达到规范规定的标准。(2) 粗骨料宜选用坚硬的卵砾石和碎石, 应优先采用符合要求的卵石。 骨料最大粒径不应大于导管直径的1/ 61/ 8和钢筋最小净距的1/ 4 ,同时粒径在40mn以内。粗骨料的级配应保证混凝土具有良好的和 易性。细骨料宜采用级配良好的中、粗砂。混凝土的含砂率一般为45 %50 %,水灰比宜采用0. 50. 6。(3) 为提高和易性 , 混凝土中宜掺入外加剂

14、, 水下混凝土常用的外加剂有减水剂、缓凝剂和早强剂等 掺入外加剂前 , 必须经过实验 , 以确定外加剂的使用种类、掺入量和掺入程序。总之, 混凝土的配合比必须与导管灌注水下混凝土相适应。和粘聚性 , 易于在导管中流动而又不易离析。 而且一般来说 , 当水下混凝土的强度高时 , 其耐久性也好。 因而 要从水泥标号的选择、水泥及水的用量比例、骨料的种类和性质及掺用外加剂等几个方面考虑来保证混凝合适的配合比应使混凝土具有足够的可塑性, 要搅拌均匀 , 如混凝土搅土质量。而且要保证混凝土的级配强度应高于设计强度。混凝土搅拌时间要适宜 拌和输送过程中 , 出现不均匀或离析泌水现象 , 流动性差时 , 就

15、不能使用。水下混凝土质量对于整个水下施工质量十分重要 ， 而水下混凝土技术也不断出新。 采用先进的混凝土配制技术也是提高水下施工质量的有效途径。水下不分散混凝土技术就是这样一门新的技术。我国八十年代研制成功 ， 其原理是在搅拌混凝土时加入高分子外加剂 ， 使混凝土拌合物在水下不离析 ， 采用这种技术可以 实现不排水施工 , 也可进行水下振捣和砌筑。同时由于其无害无污染也可用于饮水工程。3 加强灌注施工工艺灌注水下混凝土是混凝土桩施工的重要工序。 在灌注混凝土过程中 ， 应重点注意以下几点 :(1) 钢筋笼和钻孔的中心要对应 ，定位要准确。如果是不放到孔底的钢筋笼 ，要特别注意吊环、吊钩的 强度

16、及牢固性。 钢筋笼吊放时要保持轴线顺直 ， 位置居中 ， 严禁碰撞孔壁 ， 以免产生坍孔。 钢筋笼安放到位后 应立即安设导管。(2)入混凝土在灌首批混凝土之前最好先配制0. 10. 3m3水泥砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中，然后再放， 确认初灌量备足后 ， 即可剪断铁丝 ， 借助混凝土重量排除导管内的水 ， 使滑阀留在孔底 ， 灌入首批 混凝土。(3)土储存数量要充足。根据导管内混凝土压力与管外水压力平衡的原则注意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于 1. 5m ， 所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝 ， 导管内混凝土必须保持的最小高度为:Hd = Rw Hw / Rc。而管中混凝土的体积就

17、应为Vd = n d2 - Hd / 4 (d 为导管直径)。首批混凝土若埋深不足 ， 混凝土下灌后不能埋没导管底口 ， 会导致泥水从导管底口进入。如果出现这种导管入水现象应立, 然后重新下导管灌注。即将导管提出 , 将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗机清出(4) 首批混凝土灌注正常后 ， 必须连续进行 ， 不得中断。 否则先灌入的混凝土达到初凝 ， 将阻止后灌入的 混凝土从导管中流出 ， 造成断桩。同时在灌注过程中 ， 应经常用测锤探测混凝土面的上升高度 ， 并适时提升、 逐级拆卸导管 ，保持导管的合理埋深。此时要注意 ， 混凝土灌到孔口不再返出泥浆时可以微向上提动导管 ，而如果要

18、提升导管0. 51m以上才能灌入混凝土就应该拆除部分导管。要注意观察孔口是否返出泥浆。 当混凝土接近钢筋笼时 ， 宜使导管埋得较深。 要注意正确控制导管埋深 ， 如果导管埋人混凝土过深 ， 易使导管 与混凝土间摩擦阻力过大 ， 致使导管无法拔出造成事故。 而提管过程中要缓缓上提 ， 如过猛易使导管被拉断。所以埋管深度一般应控制在 26m ,或使用附着式震捣器，使导管周围的混凝土不致过早的初凝。同时应注 意灌注速度。(5)为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌 0. 50. 8m 高度，待桩顶混凝土强度达到设计强 度 70 %时 ， 将其凿除。在灌注将近结束时， 如出现混凝土顶升困难 ， 可在

19、孔内加水稀释泥浆 ， 将部分沉淀土掏出， 使灌注工作顺利进行。 在拔出最后一段长导管时 ， 拔管速度要慢 ， 以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成 泥心。以上是灌注混凝土时易出现问题的各个基本步骤 ，同时要注意其他一些事项。比如混凝土拌制后 ，应在 1. 5h 之内尽量灌注完毕。再如清孔须彻底 ， 如果清孔不彻底会造成混凝土中夹泥 ; 又如在灌注过程中 ， 当导管内混凝土不满含有空气时 ,后续混凝土宜通过滑槽徐徐流入漏斗和导管 , 不得将混凝土整斗从上面倾入管 内, 以免在导管内形成高压气囊 , 挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。4 结束语实验经验告诉我们 ,混凝土灌注时要分工明确 ,密切配合 ,

20、统一指挥 ,快速、连续施工。一气呵成、快速灌注成功的桩往往质量比较好 , 而灌灌停停的桩则容易出现质量问题。 因此 ,水下混凝土灌注桩质量的提高需要建筑施工、 监理、验收各个环节共同协作来保证。不仅要在设计上提出科学方案, 灌注时提高水下施工质量, 验收时也要认真对待。 对于质量差、 无法利用的桩要提出补桩或其它措施。成桩的质量关系到整个工 程的质量 , 绝对不能忽视水下混凝土灌注常见事故分析及处理Analysis and Measure to Common Accidents of Underwater Concrete Perfusion. 、/.1 前言 水下混凝土灌注的常遇问题有润管砂

21、浆流入孔内、导管漏水、钢筋笼浮起等，本文针对其形成原因及处理和预防措施作简要分析。2 导管进水21 主要原因21 1 首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进 入。21 2 导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入；导管连接处密封不好，垫圈放置不平正； 垫圈挤出或损坏；法兰螺栓松动。21 3 导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面、底口涌入泥水。2 2 处理措施为避免发生导管进水，事前要采取相应措施加以预防。万一发生，要当即查明事故原因，采取以下处理方法：22 1 若是上

22、述第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸 泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土，重新灌注。22 2 若是第二、三种原因引起的，应视具体情况，拔换原管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用 吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新管，必须用潜水泵将管内的水抽千，才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底 口翻入，导管插入混凝土内应有足够深度，一般宜大于 200cm 。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干

23、，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提 高稠度后灌入导管内，潜入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的 配合比。若混凝土面在水面以下不很深，未初凝时，可于导管底部设置防水塞 （ 应使用混凝土特制 ），将导管重新插入混凝土内 （导管侧面再加重力， 以克服水的浮力 ） 。导管内装灌混凝土后稍提导管，利用新混凝土自重将底塞压出，然后继续灌注。3 钢筋笼浮起（m3/min） 过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。3m 至高于钢筋笼底 1m 之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下 1m 之间时，应放慢混凝土

24、50m 以内时可参考表 1 办理。3 1 原因 钢筋笼浮起，除了一些显而易见的原因是由于全套管上拔、导管提升钩挂所致外，主要的原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在 钢筋笼底口以下 3m 至以上 1m 时，混凝土灌注的速度为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部 灌注速度。允许的最大灌注速度与桩径有关，当桩长为在不是全桩长配筋的桩中，钢筋笼上浮是最为常见的质量事故，造成上浮原因有二：（1）混凝土品质差，易离析、初凝时间短、坍落度损失大的混凝土，都会使混凝土面上升或至钢筋笼底端时，钢筋笼难以插入而造成顶托上浮。 或有时混凝土面升至钢筋笼内一定高度，表层混凝土开始初凝，也会使其上浮。（

25、2） 操作原因： 钢筋笼孔口固定不牢，稍受上冲力即引起上浮；或没有固定好钢筋笼，抗浮筋断裂： 混凝土面到达钢筋笼底部时，导管埋深浅，灌注量大，混凝土对笼的上冲力过大： 导管埋深过大。混凝土的上浮力变大，钢筋笼就容易被托起。 混凝土灌注速度太快，混凝土的上浮力大于钢筋的自重； 混凝土灌注时间太长，上部混凝土塑性降低或已初凝，结成硬壳，混凝土面上升时导致钢筋笼上浮； 灌注混凝土时，若钢筋向一侧移，或因导管不对中，提升导管时导管法兰盘挂钢筋笼而使钢筋笼上浮；3 2 处理措施（此时导管下口在笼下端以对于由混凝土品质造成的上浮，应通过改善混凝土流动性能、初凝时间及灌注工艺等来予以避免。 对于由操作引起的

26、上浮，在灌注混凝土时，当混凝土快要接触钢筋笼底时，应稍放慢灌注速度，或将导管适当地埋深 下），以减少混凝土面上冲的动力：当混凝土面已进入笼内一定高度后，则应提升导管到导管下口高于笼下端相当距离的地方。3 3 预防措施 一旦出现钢筋笼有拱上趋势，要将它抑止是困难的。因此，施工时要预先采取措施，使上述情况不致发生。根据国内外钻孔桩水下混凝土施工 的经验，可采取以下措施防止钢筋笼上浮：钢筋笼下到设计标高后，将吊放钢筋笼的四根钢筋弯钩焊（点焊 ）在护筒上，使骨架固定不动；也可用钢筋 （或钢管 ）垂直地压住钢筋笼，将钢筋 （或钢管 ）焊在孔口上，但须注意位置的垂直，以防骨架变形。钢筋笼底部绑扎成井字型，

27、并在两旁各设置一块厚 度为 10cm 左右的混凝土块； 由导管注入的混凝土积压在混凝土块上，用混凝土的自重防止钢筋拱上。对于下端需配筋的摩擦桩，可将少量主筋伸到 孔底。这样，当混凝土浇至上部钢筋笼时，因下部主盘与混凝土间己有一定的粘结力，故可杜绝或减少钢筋笼上浮。具体措施有：(1) 适当减少钢筋笼下端的箍筋数量，可以减少混凝土向上的顶托力；(2) 钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用：(3) 在孔底设置直径不小于主筋的12道加强环形筋，并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部，实践证明对于克服钢筋笼上升是行之有效的。4 坍孔在灌注过程中如发现井孔护筒内水 (泥浆

28、 )位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔征象，可用测深仪探头或测深锤探测。如 测深锤原系停挂在混凝土表面上未取出的现被埋不能上提，或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，或在潮汐河流中涨潮时，孔内水位差减小，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆 放重物或机械振动等，均有可能引起坍孔。发生坍孔后，应查明原因，采取相应的措施、如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土； 如不继续坍孔，可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出，同