陕西高速公路桥梁工程冲击钻孔灌注桩基础施工方案

XX1#大桥钻孔桩施工方案1.编制依据1.1编制依据(1)《公路桥涵施工技术规范》（JTJ/TF50-2011）(2)《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）(3)《XX省公路建设工程质量工作指导意见》（XX交发[2012]41号）(4)《XX省高速公路施工标准化指南》（XX交发[2011]76号(5)安平高速AP11施工设计图；(6)工地现场调查、采集、咨询所获得的资料。(7)我单位拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果，历年来在类似高速公路工程施工中积累的施工经验。1.2编制目的为了有效指导XX1#大桥工顺利进行，加快钻孔桩施工进度，保证工程质量和施工安全。1.3编制范围适用于XX1#大桥钻孔桩施工作业，主要包括：钻孔施工、钢筋笼制作及吊装、灌注桩基混凝土及桩基检测。2工程概况及主要工程数量桥区行政所在地隶属XX省XX市XX县城关镇XX。桥区有一乡村便道通达，交通便利。本桥跨坝河、S308省道，上部结构采用30m＋25m预应力砼分体箱，下部结构桥墩采用双圆柱桥墩、桩基础；桩柱台、桩基础。桥起讫点桩号：ZK46+806.5～ZK47+200.5,跨径组合为3×40m＋5×30m＋4×30m，三联，桥长394m。本桥1#墩～7#墩基础为钻孔桩，共14根。桩径为2m，最长桩基为36m，最短桩基为24m。XX1#大桥钻孔桩工程数量见“表1XX1#大桥钻孔桩工程数量表”表1XX1#大桥钻孔桩工程数量表桥名墩号桩径（m）桩长（m）根数单根砼方量（mm3）总砼方量（m33）钢筋总量Φ25Φ22Φ20Φ10XX1#大桥1#墩2362113.1226.29564.1566.1154.91469.22#墩227284.8169.67173.3424.5116.21172.93#墩224275.4150.86376.3389.2106.51074.24#墩224275.4150.86376.3389.2106.51074.25#墩224275.4150.86376.3389.2106.51074.26#墩224275.4150.86376.3389.2106.51074.27#墩224275.4150.86376.3389.2106.51074.23施工组织机构XX1#大桥施工组织机构见“XX1#大桥施工组织机构图”项目经理：施工负责人：技术负责人：试验实主任：质检、安全组组组长：材料、设备组组组长：钻孔桩施工队伍XX1#大桥施工组织机构图4施工准备4.1技术准备（1)项目总工组织技术人员进行施工图纸会审，对施工现场进行深入的调查和研究，收集与施工相关资料，编制合理的施工组织设计，使桩基施工保持连续、均衡、有节奏地进行，报请监理工程师审批后实施。（2）对墩位进行精确技术交底，确定其在施工时的具体操作方法和注意事项。（3）对桩基测量放样后，进行施工场地平整，做好施工准备工作。（4）组建以项目经理、项目技术负责人为核心的技术管理体系，下设施工技术、质量、材料、资料、计划等分支部门。(5）审查施工图纸，提出合理化建议，取得建设单位和设计单位同意，以达到节约投资、加快进度、保证质量和施工简便的目的，并提出合理性的审图意见。（6）作好桩基分部施工方案，作好分项工程技术交底。（7）建立完善的信息、资料档案制度。（8）编制钢筋、水泥、木材、等材料计划，相应编制材料试验计划，指导材料定货、供应和技术把关。（9）按资源计划安排机械设备，周转工具进场，并完备相应手续。（8）建立完善的质量保证体系。（10）会同规划、勘察设计、建设单位、发包单位、质监单位等部门复核定点坐标、建筑物标高及验基。（11）做好对班组人员的技术，安全交底工作。开工前,必须强调劳动纪律，向工人班组进行技术交底，学习图纸及有关施工规范,掌握施工顺序，保证工作质量和安全生产的技术措施落实到人。4.2机械配置情况机械配置情况见“表2机械配置情况表”表2机械配置情况表序号设备名称规格型号数量备注1挖掘机EX300-33良好1台2装载机ZL50C良好1台3砼罐车HNJ52500良好5辆4砼搅拌站HZS75良好2套5冲击钻JK-6良好4台6自卸汽车CQ3322BBM2944K良好1台7汽车起重机QY25良好2台8发电机200良好2台9钢筋切断机GQ-40良好2台10钢筋调直机GT-40良好1台11钢筋弯曲机GW-40良好2台12交流电焊机ZLD21良好5台13钢筋滚焊机LH-20000良好1套4.3劳动力配置表XX1#大桥劳动力配置见“表3劳动力配置”表3劳动力计划表序号施工项目人数1钻机操作人员152钢筋笼制作、安安装153混凝土浇筑65冲击钻施工方案5.1施工工艺流程挖孔桩施工流程见“图2钻孔桩施工工艺流程图”图2钻孔桩施工工艺流程图5.2护筒埋设（1）对施工场地进行平整处理，确保钻机底座水平、密实，以避免在钻进过程中钻机产生沉陷、倾斜现象。（2）进行测量放样，经监理现场复核无误后，利用十字线放出四个护桩，并以四个护桩为基准进行护筒埋设。（3）护筒采用厚度10mm钢板制作并在顶部焊加强筋和吊耳，内径应大于桩径至少20cm，长度至少400cm。采用机械开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接粘土夯实，护筒外面也要用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入，埋设的深度根据地质条件确定，粘土不宜小于1m，砂土不宜小于1.5m，在冲刷河床部位护筒底面应埋设冲刷线一下1～1.5m，河道中的护筒的埋设一定要穿过淤泥层，稳固扎实。护筒顶面高出施工水位1.0～1.5m，高出地面至少30cm。护筒接头处，内部无突出物，能抗拉、压、不漏水，平面。（4）钻机就位并使钻头居于孔位中心，并严格保证护筒的竖直度,经监理工程师确认后实施钻进。钻机钻头中心与钢护筒中心位置偏差不得大于5cm，护筒斜度偏差不大于1％。5.3钻机施工5.3.1钻机就位钻孔平台搭设好后，将钻机移至桩位，用钢枕作机座，使底座平稳，钻机底座用倒链滑车交叉对称拉紧，保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷，钻架和钻杆要竖直，钻头、钻杆和钻径中心在一铅垂线上，其最大偏差不得大于50mm，以保证孔位正确，钻孔顺直。将钻机底盘调成水平状态并稳定，开机试钻。小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上。钻架临时移开时，应作好标志，以确保复位后的准确位置，必要时应重新对位。钻机摆放位置要结合平台受力支承情况，合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。在碎石类土，岩层中宜采用十字型钻头，在黏性土、砂类土中宜用管型钻具。5.3.2钻进柱桩采用冲击钻钻孔。钻孔时开孔进入护筒底口段，向护筒内倒入小片石夹黏土混合物（比值约1:1）用小冲程冲击，施工中应注意保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。钻孔作业要连续，同样也应经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。其目的使护筒至粉砂层之间形成圆顺、坚实的过渡段，进入卵石层后加入大比重（γ=1.3）高质量泥浆和少量水泥。采用重锤导向冲击法钻孔，使卵石层形成坚硬的孔壁，防止塌孔现象，直至设计高程。冲击法造孔时，应采用小冲程开孔，使初成孔坚实、顺直、圆顺，能起到导向作用，并防止孔口坍塌。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。坚硬漂、卵石层岩层应采用中、大冲程，松散地层应采用中、小冲程。钻进时应有备用钻头，轮替使用，钻头直径磨耗超过1.5cm时，应及时更换修补。在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土质并记录，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。5.3.3成孔、清孔⑴成孔检测：见“表4钻孔灌注桩成孔质量标准”表4钻孔灌注桩成孔质量标准项目允许偏差孔的中心位置（mm)100孔径（mm)不小于设计桩径径倾斜度小于1％孔深摩擦桩：不小于于设计规定定支承桩：比设计计深度超深深不小于50清孔后泥浆指标标相对密度：1..03～1.1；黏度：17～20paa.s；含砂率率：<2％；胶体率率：>98％沉淀厚度（mmm)摩擦桩：符合设设计规定，设设计未规定定时，对与与直径≤1.5m的桩，≤200；对桩基>1.55m或桩长>40m或土质较较差的桩，≤300；支承桩：不大于于设计规定定：设计未未规定时≤≤50根据钻机钻杆长度和测绳两个数据同时控制孔深，孔深达到设计标高后，经检查满足设计要求后报请监理工程师进行成孔检验，并填写成孔检验记录。(1)清孔要求①只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等，本桥桩基采取换浆法进行淸孔。②清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度，实际工作中通常只测泥浆比重小于1.1，沉淀厚度摩擦桩不大于30cm，即满足清孔标准。③钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。6钢筋笼加工及安装注意事项6.1工艺流程钢筋井上下料→安装加劲箍→主筋与加劲箍焊接→绑扎螺旋筋→吊钢筋笼到孔内安装→办理隐蔽手续→桩身砼浇筑。6.2钢筋笼制作（1)材料要求：钢筋进场必须有出厂合格证书和质量保证书，进场钢筋应分别按规格、型号、批量堆放，并按规定进行见证取样检验，请监理单位、施工单位双方共同现场见证取样，检验结果书面通知技术负责人，报送监理单位审批认可合格后方可加工制作，钢筋现场堆放地点要求挂牌以备检查，明确标示已检查、合格字样。（2）钢筋笼制作前应按不同的桩逐根翻出实样，先按实样制作加劲箍、螺旋箍筋，主筋采用搭接电弧焊，该工艺在地面操作。并按规定的验收批抽样送检合格后方可使用。（3）按设计要求及实际桩长，孔上进行钢筋的配料，主筋搭接下料时，保证在35d范围内搭接头的数量不超过主筋的50%，加筋箍制作时应确保桩主筋的保护层不得小于50mm，钢筋笼实际长度超过30米时，钢筋笼分段制作，制作时搭接出的钢筋接头应相互错开，错开的长度和数量应满足规范要求；加劲箍与主筋的焊接应满足相应规范的要求。6.3钢筋笼吊装施工方法钢筋笼在孔上制作成型后，为确保钢筋笼吊装安全，决定采用吊车整体吊装方法进行桩身钢筋笼的安装。在钢筋笼上部设加劲箍一道与主筋焊牢，作为吊桩的吊点。当钢筋笼制作为一段时，采用一次性整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装；当钢筋笼制作为分段时，将下一节钢筋笼吊放于孔口并高出1.0m左右,然后把上一节钢筋笼吊起,使主筋对准后进行焊接，再绕螺旋箍筋，把整个钢筋笼吊起,慢慢放入孔内就位。钢筋笼隐蔽检查钢筋笼安装好后，应对其标高、主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检，自检合格后书面报请监理工程师检查，检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。钢筋加工及钢筋笼制作允许偏差见“表5钢筋加工允许偏差和检验方法”钢筋加工允许偏偏差和检验验方法序号项目允许偏差检验方法1主筋间距（mmm）±10尺量每个间距2螺旋筋或箍筋间间距（mm）±20尺量每个间距3骨架长度（mmm）±10尺量4外径（mm）±105骨架倾斜度（%%）0.5垂线法量测6骨架保护层厚度度（mm）±20尺量7骨架中心平面位位置（mm）20尺量8骨架顶端高程（mm）±20水平仪测量9骨架地面高程（mm）±50水平仪测量顶面面高程后反反算6.4安装导管（1）在吊入钢筋骨架之后，马上进行安装导管，然后进行泥浆循环，以防止出现塌孔或缩径现象。（2）导管使用前试拼，并做水密试验，15分钟不漏水为宜。仔细检查导管的焊缝。在连接导管时，用橡皮密封圈，并打紧导管接头，以防止灌注混凝土时发生导管漏水现象。（3）保证混凝土首灌时导管悬空在25-50cm左右。导管分节长度应便于拆装和搬动，并小于导管提升设备的提升高度。每使完一次，都要检查导管是否有漏水现象，胶皮垫是否老化漏水,如有应及时更换胶皮垫;导管有眼孔时，及时焊补。提出一节用完的导管后，都应及时将导管用水清洗干净,码放整齐以备下次应用。6.5二次清孔在吊入钢筋骨架、下完导管之后，灌注水下砼之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下砼。二次清孔后泥浆指标，泥浆比重：1.03～1.10；粘度：17～20s；含砂率：<2％；胶体率：>98％。7水下砼浇筑（1）配合比选定水下混凝土的试配等级应比设计等级拌制，水灰比不大于0.35，配合比中掺入外加剂，坍落度宜控制在18～22cm。（2）初灌量水下混凝土灌注采用导管法，混凝土灌注应在钢筋笼吊放完成，各项检测数据合格后立即开始，钻孔桩灌注前，应计算初灌的灌注量，确保初灌埋管的成功。（3）导管要求导管的内径为300mm，长度一般2m，最下端一节导管长应为4.5～6m,不得短于4m,为了配备适合的导管柱长度，上部导管长为1m或0.5m。导管采用游轮螺母连接，橡胶“O”型密封圈密封，严防漏水。导管初次使用时应做水密承压力试验，进行水密试验的水压不小于井孔内水深1.5倍的压力。以保证密封性能可靠和在水下作业时导管不渗漏，以后每次灌注前更换密封圈。导管吊放入孔时，应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密，确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中，防止导管跑管，撞坏钢筋笼并损坏导管；导管底部距孔底（或孔底沉碴面）高度，以能放出隔水塞和混凝土为度，一般为250～500mm。导管全部入孔后，计算导管柱总长和导管底部位置，并作好记录。（4）混凝土灌注①灌注混凝土前，探测孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定，要再次清孔，并注意孔壁的稳定，防止塌孔；水下混凝土配合比应经监理工程师批准后可使用；严格控制混凝土拌和物的均匀性和坍落度，其坍落度为18～22cm；储料斗的容积要满足首批进入孔底混凝土的数量能满足导管埋入混凝土中的深度不得小于1m。②开始灌注混凝土时，应在漏斗底口处设置皮球，等漏斗装满拌和好的混凝土后，便可剪球。③灌注开始后，应连续地进行，并应尽可能缩短拆除导管的间隔时间，当导管内混凝土不满时，应徐徐地灌注，防止在导管内造成高压气囊，将密封垫圈挤出。④在灌注过程中，保持孔内水头，防止塌孔。随时用测深锤检查混凝土面高度和导管埋置深度，严格控制导管埋深，埋深控制在2m～6m之间，防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。导管埋深要考虑混凝土表面的浮渣厚度，因拌合物内掺有缓凝剂、灌注速度较快、导管较坚固并有足够起重能力时，可适当加大埋深。⑤当灌注混凝土面接近钢筋骨架时，宜使导管保持稍大的埋置深度，并放慢灌注速度，以减小混凝土的冲击力，控制钢筋笼上浮。混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，应适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。⑥灌注的混凝土顶面标高应比桩顶设计标高预加80cm以上，以便凿除浮浆与桩头，确保桩身混凝土质量。（5）连续灌注混凝土灌注过程中，配备发电机，保证混凝土灌注连续进行，同时应将井孔内溢出的泥浆引至泥浆循环池回收利用，防止污染环境。（6）灌注时堵管现象的处理①组装导管时要仔细、认真，防止橡皮垫圈突入导管内，以至卡住隔水塞，使混凝土堵塞。②在灌注过程中，也会出现灌注混凝土下不去的现象，此时，应少量提起灌注导管，然后再迅速插入，如此反复可解决堵管问题。③对浇筑用的机械设备事先要检查，同时应有备用设备，使混凝土浇筑不致中断。④严格控制混凝土的原材料规格，防止超粒径碎石混入管内。保持良好的和易性。⑤控制混凝土在导管中停留时间，每罐不得大于30min。（7）灌注时筋笼上浮现象的处理钢筋笼上浮发生于灌注混凝土的导管位于钢筋笼底部或更下方而混凝土埋管深度已经较大时，此时钢筋笼靠自身重力及孔壁的摩擦力来抵抗混凝土上顶力、摩擦力及泥浆的浮力，一旦失去平衡，钢筋笼就会上浮。为防止钢筋笼上上浮，应加加强观察，以以便及时发发现问题，并并在钢筋笼笼顶施加竖竖向的约束束，如将钢钢筋笼顶部部钢筋接长长，焊于护护筒顶部，一一方面阻止止钢筋笼上上浮，另一一方面可悬悬挂住钢筋筋笼，以保保证钢筋笼笼的垂直度度。发现钢筋笼上浮浮之后，应应立即停止止灌注混凝凝土，查明明原因及程程度。如钢钢筋笼上浮浮不严重，则则检查钢筋筋笼底及导导管底的准准确位置，拆拆除一定数数量的导管管，使导管管底升至钢钢筋笼底上上方后可恢恢复灌注；；如上浮严严重，应立立即通过吸吸碴等方式式清理已灌灌注的混凝凝土，另行行处理。（8）桩头处理与桩桩基检测桩基达到设计强强度的70%以后，即即可进行桩桩头处理。按按设计要求求逐根采用用无破损检检测法对桩桩基进行整整体性检验验，检验合合格后方能能进入下道道施工工序序。7.1钻孔异常处理7.1.1坍孔处处理钻孔过程中发生生坍孔后，要要查明原因因进行分析析处理，可可采用加深深埋护筒等等措施后继继续钻进。根根据现场情情况也可在在泥浆中加加入大量的的干锯末，同同时增大泥泥浆比重（控控制在1.15～1.4之间），改改善其孔壁壁结构。钻钻头每次进进入液面时时，速度要要非常缓慢慢，等钻头头完全进入入浆液后，再再匀速下到到孔底，每每次提钻速速度控制在在0.3～0.5mm/s。坍孔严重重时，应回回填重新钻钻孔。7.1.2缩孔孔处理钻孔发生弯孔缩缩孔时，一一般可将钻钻头提到偏偏孔处进行行反复扫孔孔，直到钻钻孔正直，如如发生严重重弯孔和探探头石时，应应采用小片片石或卵石石与黏土混混合物，回回填到偏孔孔处，待填填料沉实后后再钻孔纠纠偏。7.1.3埋钻和和卡钻处理理埋钻主要发生在在一次进尺尺太多和在在砂层中泥泥浆沉淀过过快；卡钻钻则主要发发生在钻头头底盖合龙龙不好，钻钻进过程中中自动打开开或在卵石石地层钻进进时，卵石石掉落卡钻钻等。埋钻或卡钻发生生后，在钻钻头周围肯肯定沉淀了了大量的泥泥浆，形成成很大的侧侧阻力。因因此处理方方案应首先先消除阻力力，严禁强强行处理，否否则有可能能造成钻杆杆扭断、动动力头受损损等更严重重的事故。事事故发生后后，应保证证孔内有足足够的泥浆浆，保持孔孔内压力，稳稳定孔壁防防止坍塌，为为事故处理理奠定基础础。8.质量控制方法、手手段8.1质量目标标和总体要要求本项目对钻孔桩桩的施工质质量目标为为：不错放放一处样，不不出现B类桩，杜杜绝C类桩。围围绕这个目目标，本标标段作如下下要求：（1）桩位偏差≤55cm（桩位偏偏差指钢筋筋笼的中心心与设计之之差）（2）桩顶标高误差差在±2cm以内。（3）不出现一组不不合格试压压块。（4）钢筋笼制作符符合规范规规定（5）不发生一起砼砼灌注事故故8.2质量管理理程序每道工序结束，必必须先完成成自检工作作，并做好好自检资料料，最后由由监理工程程师验收合合格，并签签字认可后后，方可进进入下一道道工序。8.3质量保证证体系钻孔桩属地下隐隐蔽工程，其其质量控制制贯穿施工工全过程，应应坚持全方方位全过程程的施工管管理。我项项目为保质质保量完成成施工任务务，建立质质量管理体体系网络，网网络体系中中的下一级级必须对上上一级负责责。如发生生施工质量量事故，我我工区将把把该台桩机机清退出场场，对有关关人员进行行处罚，并并报监理组组备案，确确保工程质质量。8.4质量保证措施（1）实行全面质量量管理，明明确各级质质检人员的的岗位职能能，加强内内部质检工工作，严格格控制施工工工艺及材材料关，力力求事前控控制。（2）根据总体计划划，按工程程量和工期期要求，合合理安排桩桩机进场。（3）原材料按目标标配合比的的材料要求求进场后，应应及时通知知实验室抽抽检，监理理工程师复复检。合格格后，由试试验工程师师和监理工工程师进行行砼配合比比试配。8.5施工测量平面控控制在施工前对业主主提供的测测量控制点点进行复测测，在此基基础上布置置施工测量量控制导线线网。施工工平面控制制网分两级级布置，一一级控制网网是在业主主提供的导导线基础上上，进行补补点加密，布布设覆盖全全部施工区区域的一级级闭合导线线。并以横横向和纵向向的桩距进进行自检，合合格后通知知项目部复复检。桩位位放样偏差差应小于1cm，所有桩桩位必须加加以保护。8.6施工测量高程控控制根据设计院提供供的水准点点和施工精精度要求，在在已布设的的平面控制制网的基础础上，以四四等水准点点测量的精精度要求测测出加密后后各点的高高程作为高高程首级控控制网，同同时为方便便施工可插插入一定数数量稳定可可靠且不易易破坏的水水准点。8.7钻孔桩质量控制制质量检验标准序号项目允许偏差1桩顶平面偏位群桩不大于100cm，单排桩桩不大于5cm2孔径≧设计桩径3孔深≥设计要求4倾斜度<1%5孔内沉渣厚度摩擦桩：符合设设计规定，设