桥梁桩基施工方案

桥梁桩基施工方案一、编制依据1.《建筑桩基技术规范》JGJ94-20082.《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-20203.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015（2017版）4.《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-20125.本项目桥梁工程施工图设计文件、地质勘察报告6.现场勘察及周边环境调查资料7.本单位类似工程施工经验及现有人员、设备配置能力二、工程概况2.1项目总体概述本桥梁为城市主干路跨河通道，全长326m，跨径布置为3×30m预制小箱梁+（60+100+60）m连续刚构+3×30m预制小箱梁，桥面总宽32m，双向6车道，设计荷载为城-A级，设计使用年限100年，抗震设防烈度7度。2.2桩基设计参数全桥共设桩基128根，其中桥台桩基40根，桥墩桩基88根：1.桥台桩基：直径φ1.2m，桩长28~32m，单桩竖向抗压承载力特征值4500kN，嵌入中风化花岗岩层不小于2.5m，共40根，采用摩擦端承桩设计。2.引桥桥墩桩基：直径φ1.5m，桩长35~40m，单桩竖向抗压承载力特征值8200kN，嵌入中风化花岗岩层不小于3.0m，共48根，采用端承桩设计。3.主桥桥墩桩基：直径φ2.0m，桩长52~58m，单桩竖向抗压承载力特征值18000kN，嵌入微风化花岗岩层不小于2.0m，共40根，采用端承桩设计。2.3地质条件根据地质勘察报告，桥址区地层从上至下依次为：1.素填土：层厚1.2~3.5m，松散状态，承载力特征值fak=80kPa。2.粉质黏土：层厚2.1~6.3m，可塑状态，fak=180kPa。3.粉砂：层厚1.8~4.7m，稍密~中密状态，饱和，fak=150kPa。4.强风化花岗岩：层厚3.2~8.6m，岩体破碎，fak=350kPa。5.中风化花岗岩：层厚4.1~12.7m，岩体较破碎，饱和单轴抗压强度32~45MPa，fak=2000kPa。6.微风化花岗岩：层厚大于20m，岩体完整，饱和单轴抗压强度85~110MPa，fak=6000kPa。地下水位埋深0.8~2.2m，主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。2.4施工环境桥址东侧距现有居民小区最小距离120m，西侧紧邻现有市政辅路，地下管线包括DN800给水管（距桩基最小距离1.8m）、DN600雨水管（距桩基最小距离2.3m）、10kV电力电缆（距桩基最小距离1.5m），施工前需完成管线迁改及保护。河道常水位1.5m，汛期最高水位3.2m，主桥桥墩位于河道内，施工期需设置钢栈桥及钢平台。三、施工部署3.1施工顺序总体遵循“先主桥后引桥、先水下后岸上、先深桩后浅桩”的原则，具体安排：1.第一阶段：完成主桥河道内钢栈桥、钢平台搭设，同步完成岸上区域场地平整、管线迁改。2.第二阶段：投入4台旋挖钻同时施工主桥4个桥墩共40根φ2.0m桩基，工期30天。3.第三阶段：主桥桩基完成后，调配2台旋挖钻施工引桥桥墩48根φ1.5m桩基，另外2台施工桥台40根φ1.2m桩基，工期25天。4.所有桩基检测合格后，转入承台及下部结构施工。3.2人员配置成立桥梁桩基施工专项班组，配置人员如下：岗位人数职责施工负责人1全面负责施工组织、进度协调、资源调度技术负责人1负责技术交底、方案落实、质量管控、资料整理安全员2负责安全检查、隐患排查、安全教育、应急管理测量员3负责放样定位、标高控制、沉降观测试验员2负责原材料检验、混凝土性能检测、试块制作养护旋挖钻司机8负责钻机操作、成孔作业钢筋工25负责钢筋笼加工、安装混凝土工12负责导管安装、混凝土灌注起重工4负责钢筋笼、材料吊装作业电工2负责现场临电维护、用电安全普工15配合现场辅助作业设备名称规格型号数量性能参数用途旋挖钻机SR360R2台最大钻孔深度100m，最大扭矩360kN·m主桥φ2.0m桩基成孔旋挖钻机SR280R2台最大钻孔深度80m，最大扭矩280kN·m引桥、桥台桩基成孔汽车吊50t2台最大起重量50t，臂长42m钢筋笼吊装、材料转运汽车吊25t2台最大起重量25t，臂长33m导管安装、辅助吊装钢筋笼滚焊机GLJ-20001台加工直径φ1.2~φ2.0m，长度12m钢筋笼自动加工挖掘机PC2201台斗容1.2m³场地平整、泥浆池开挖装载机ZL501台斗容3m³材料转运、废渣清理泥浆泵3PNL8台流量108m³/h，扬程26m泥浆循环、抽排导管φ300mm4套单节长度1m、2m、3m，壁厚10mm混凝土灌注测绳100m8根精度1cm孔深、沉渣厚度测量坍落度筒标准型4个高度300mm混凝土坍落度检测标准养护箱YH-40B1台温度20±2℃，湿度≥95%混凝土试块养护1.技术准备：完成施工图会审、施工方案审批、技术交底至作业班组，完成测量控制点复核及加密布设，控制点精度满足二级导线、四等水准要求。2.场地准备：岸上区域平整压实，压实度≥93%，浇筑15cm厚C20混凝土硬化，满足钻机行走及承载力要求；河道内搭设钢栈桥宽6m，钢平台尺寸为每个主桥墩18×12m，采用φ630×10mm钢管桩基础，I40a工字钢主梁，花纹钢板铺面，平台标高高于汛期最高水位0.5m。3.临建设施：设置钢筋加工棚1200㎡，原材料堆放区、加工区、成品堆放区分离布置；设置泥浆池4个，每个容积200m³，采用钢板桩支护，设置沉淀池、循环池、废浆池，周边设置1.2m高防护栏杆及警示标识。4.原材料准备：钢筋、水泥、砂、石等原材料进场验收合格，完成配合比设计，桩基混凝土采用C30水下混凝土，坍落度180~220mm，初凝时间≥6h，由周边2家搅拌站共同供应，单小时供应能力≥80m³。四、施工工艺及操作要点本次桩基施工全部采用旋挖钻湿式成孔工艺，工艺流程为：测量放样→护筒埋设→钻机就位→泥浆制备→成孔作业→一次清孔→钢筋笼安装→导管安装→二次清孔→混凝土灌注→护筒拔出→桩基检测。4.1测量放样采用全站仪按设计坐标放样桩位中心点，放样误差≤5mm，放样后设置十字交叉护桩，护桩采用φ16钢筋打入地下30cm，外露5cm，采用混凝土固定，护桩距桩位边缘距离≥2m，施工过程中妥善保护，用于护筒埋设、钻机就位、成孔质量复核。桩位放样完成后报监理工程师复核，确认无误后方可进行下道工序。4.2护筒埋设1.护筒采用10mm厚钢板卷制，内径比桩径大20cm，即φ1.2m桩采用φ1.4m护筒，φ1.5m桩采用φ1.7m护筒，φ2.0m桩采用φ2.2m护筒。2.岸上区域护筒长度2.5~3.0m，埋深穿透素填土层进入粉质黏土层≥0.5m，护筒顶面高出地面0.3m，防止地表水流入孔内；河道内护筒长度6~8m，埋深进入粉质黏土层≥1.0m，顶面高出施工水位1.5m。3.护筒埋设采用旋挖钻配合人工进行，埋设时采用十字护桩校核中心位置，护筒中心与桩位中心偏差≤50mm，倾斜度≤1%，埋设完成后周边采用黏土分层夯实，夯实厚度每层不超过30cm，压实度≥95%，防止护筒移位、漏浆。4.3钻机就位钻机就位前对场地平整度、承载力进行检查，确认满足要求后移动钻机至桩位，采用十字护桩对准钻机钻头中心，调整钻机支腿，使钻杆垂直，钻机水平度偏差≤1%，钻杆中心与桩位中心偏差≤10mm。钻机就位后锁定行走装置，防止施工过程中移位，安排专人对钻机水平度、钻杆垂直度进行复核，确认无误后方可开钻。4.4泥浆制备1.泥浆采用优质膨润土、纯碱、CMC按比例配制，配合比为：水1000kg，膨润土80~100kg，纯碱3~5kg，CMC0.5~1kg，泥浆性能指标控制如下：地层比重（g/cm³）黏度（s）含砂率（%）胶体率（%）pH值素填土、粉质黏土1.05~1.1518~22≤4≥958~10粉砂、强风化岩1.15~1.2522~28≤4≥958~10中风化、微风化岩1.10~1.2020~25≤3≥988~103.废泥浆及钻渣经沉淀池沉淀后，废浆采用密闭罐车外运至指定消纳场，钻渣晾晒后运至弃土场，严禁随意排放污染环境。4.5成孔作业1.开孔阶段轻压慢转，钻速控制在0.5~0.8m/h，钻压≤100kN，待钻头全部进入地层后再逐步提高钻进速度，粉质黏土层钻速控制在1.5~2.0m/h，砂层钻速控制在0.8~1.2m/h，岩层钻速控制在0.3~0.5m/h，防止进尺过快导致孔壁坍塌、缩径。2.钻进过程中每钻进5m或更换土层时，捞取钻渣样品，与地质勘察报告对比，若实际地质与设计不符，及时通知设计、监理单位现场确认，调整桩基嵌入岩层深度。3.钻孔达到设计标高后，停止钻进，采用测绳测量孔深，测绳使用前经钢尺校核，孔深允许偏差+100mm，确认孔深符合要求后进行一次清孔。4.成孔质量检查标准：孔深≥设计值，孔径≥设计桩径，倾斜度≤1%桩长且≤500mm，孔位中心偏差≤100mm。4.6一次清孔采用换浆法清孔，将钻头提离孔底20~30cm，保持泥浆循环，置换孔内比重较大的泥浆及钻渣，清孔过程中不断调整泥浆性能指标，直至泥浆比重降至1.15~1.20g/cm³，含砂率≤4%，黏度18~22s，初步测量沉渣厚度≤200mm，即可停止清孔，拆除钻杆。4.7钢筋笼加工与安装1.钢筋笼在钢筋加工棚采用滚焊机自动加工，主筋采用HRB400E级钢筋，接头采用滚轧直螺纹套筒连接，套筒等级为I级，同一截面接头数量≤50%，接头间距≥35d（d为主筋直径）。加强箍筋采用φ20mm钢筋，间距2m，设置在主筋内侧，与主筋点焊牢固；螺旋箍筋采用φ10mm钢筋，间距20cm，与主筋采用绑扎或点焊固定。2.钢筋笼保护层厚度为70mm，采用φ8mm钢筋制作定位筋，定位筋沿桩长方向每2m设置一道，每道沿圆周均匀布置4个，定位筋与主筋焊接牢固，确保保护层厚度偏差≤10mm。3.钢筋笼分节制作，单节长度12m，搬运过程中采用两点吊，吊点距端部0.2L（L为节长），防止钢筋笼变形，存放时采用垫木垫高30cm，每2m设置一道垫木，避免钢筋笼与地面接触锈蚀。4.钢筋笼安装采用50t汽车吊双节起吊装，第一节钢筋笼吊入孔内后，采用型钢穿过钢筋笼加强箍筋位置，临时固定在护筒顶部，再起吊第二节钢筋笼，调整两节钢筋笼同轴度，主筋接头对齐后拧紧套筒，接头拧紧力矩符合规范要求：φ16钢筋≥100N·m，φ20钢筋≥160N·m，φ25钢筋≥260N·m，φ32钢筋≥420N·m。接头验收合格后，将两节钢筋笼焊接固定，焊缝长度≥10d，然后缓慢下放钢筋笼，重复上述工序直至所有钢筋笼安装完成。5.钢筋笼安装到位后，顶部设置吊筋，吊筋采用φ20mm钢筋，长度根据护筒顶标高调整，将钢筋笼固定在护筒顶部，防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮，钢筋笼中心与桩位中心偏差≤20mm，顶面标高偏差±100mm。4.8导管安装导管采用φ300mm无缝钢管，单节长度1m、2m、3m，接头采用丝扣连接，设置O型密封圈，使用前进行水密承压试验，试验压力为1.5倍孔底静水压力，持压15min无渗漏、无变形即为合格。导管安装时逐节连接，拧紧接头，导管底部距孔底距离控制在30~50cm，导管顶部设置料斗，料斗容积≥2.5m³，满足首批混凝土灌注后导管埋深≥1.0m的要求。4.9二次清孔导管安装完成后，采用导管正循环法进行二次清孔，将泥浆管接入导管顶部，注入符合性能要求的泥浆，置换孔内沉渣，清孔过程中每30min测量一次沉渣厚度，直至沉渣厚度满足要求：端承桩≤50mm，摩擦端承桩≤100mm，泥浆比重1.03~1.10g/cm³，含砂率≤2%，黏度17~20s。清孔完成后30min内必须灌注混凝土，否则重新检测沉渣厚度，超标则再次清孔。4.10水下混凝土灌注1.灌注前检查混凝土坍落度，控制在180~220mm，扩展度≥500mm，初凝时间≥6h，每车混凝土均需检测坍落度，不符合要求的严禁使用。2.首批混凝土灌注采用剪球法，料斗装满混凝土后，拔出隔水球，混凝土快速下落，将孔底沉渣、泥浆挤出，首批混凝土灌注量需满足导管埋深≥1.0m，不同桩径首批混凝土用量计算如下：φ1.2m桩：V≥π×(0.6)²×(0.4+1.0)=1.58m³，实际采用2m³。φ1.5m桩：V≥π×(0.75)²×(0.4+1.0)=2.47m³，实际采用3m³。φ2.0m桩：V≥π×(1.0)²×(0.4+1.0)=4.40m³，实际采用5m³。3.灌注过程连续进行，每30min测量一次混凝土面标高，每灌注5m³混凝土测量一次，确保导管埋深控制在2~6m，严禁导管拔出混凝土面。拆卸导管时逐节拆除，每次拆除长度≤2m，拆除的导管及时清洗干净，分类堆放。4.混凝土灌注至接近钢筋笼底部时，放慢灌注速度，当混凝土面高于钢筋笼底部3~4m后，提升导管，使导管底部高于钢筋笼底部2m以上，再恢复正常灌注速度，防止钢筋笼上浮。5.混凝土灌注顶面标高比设计桩顶标高高出0.8~1.0m，确保桩顶混凝土强度满足要求，凿除浮浆后桩顶混凝土质量合格。灌注过程中每根桩留置不少于3组标准养护试块，桩长≥50m的留置4组试块，同时留置1组同条件养护试块，试块养护28天后送检。6.灌注完成后，待混凝土初凝后、终凝前拔出护筒，护筒拔出时缓慢匀速，避免带动桩顶混凝土造成质量缺陷。4.11桩基检测1.所有桩基均进行低应变完整性检测，检测数量100%，检测在桩头凿除完成后进行，桩头凿除至设计标高，表面平整，无浮浆、松散混凝土。2.对设计要求及低应变检测判定为Ⅲ、Ⅳ类的桩基，采用钻芯法检测，检测数量不少于总桩数的2%且不少于3根，钻芯深度超过桩底以下3倍桩径且不少于5m，检测桩身混凝土强度、沉渣厚度、桩底岩层情况。3.单桩承载力检测采用静载试验，检测数量不少于总桩数的1%且不少于3根，承载力满足设计要求后方可进行下道工序施工。五、质量控制措施1.原材料质量控制：钢筋、水泥、砂、石等原材料进场时查验合格证、出厂检验报告，按规范要求进行抽样送检，不合格原材料严禁使用。直螺纹套筒进场时检查外观质量、螺纹牙型，按批次进行抗拉强度试验，合格后方可使用。2.成孔质量控制：每根桩开钻前复核桩位中心，钻进过程中每10m检查一次钻杆垂直度，确保成孔倾斜度符合要求。终孔时由技术负责人、监理工程师共同核验孔深、孔径、地质情况，确认符合设计要求后方可清孔。3.钢筋笼质量控制：钢筋笼加工完成后进行验收，主筋间距偏差±10mm，箍筋间距偏差±20mm，钢筋笼直径偏差±10mm，长度偏差±50mm。直螺纹接头逐个检查外露丝扣，控制在1~2P（P为螺距），按批次进行接头拉伸试验，合格后方可安装。4.混凝土灌注质量控制：灌注前检查搅拌站原材料储备、设备运行情况，确保混凝土连续供应。灌注过程中安排专人记录灌注量、混凝土面标高、导管埋深，填写水下混凝土灌注记录，每根桩的灌注时间控制在混凝土初凝时间以内。5.常见质量问题预防：孔壁坍塌：严格控制泥浆性能指标，保持孔内水头压力，砂层钻进时适当提高泥浆比重、降低钻进速度，严禁施工机械碾压孔口周边土体。缩径：定期检查钻头直径，磨损超过10mm及时补焊，砂层钻进时控制进尺速度，增加扫孔次数。沉渣厚度超标：清孔时严格控制泥浆性能，二次清孔后及时灌注混凝土，导管安装时避免碰撞孔壁，防止孔壁掉落渣土。钢筋笼上浮：钢筋笼顶部与护筒焊接固定，灌注过程中控制灌注速度，当混凝土面接近钢筋笼底部时放慢灌注速度，及时提升导管，保持导管埋深符合要求。断桩：确保混凝土连续供应，灌注过程中严禁导管拔出混凝土面，若发生导管堵塞，可上下抖动导管或采用高压水冲通，无法疏通时及时拔出导管，重新安装后进行二次灌注，二次灌注前需将孔底泥浆、浮浆抽除干净。六、安全文明施工措施6.1安全管理措施1.施工前对所有作业人员进行三级安全教育及安全技术交底，考核合格后方可上岗，特种作业人员必须持证上岗，严禁无证操作。2.孔口周边设置1.2m高防护栏杆，挂设安全警示标识，非作业人员严禁进入施工区域，成孔后未灌注混凝土的桩孔采用盖板覆盖，防止人员坠落。3.起重作业时设专人指挥，指挥信号统一、明确，起重臂下严禁站人，吊装作业前检查钢丝绳、吊具完好情况，磨损超过规范要求及时更换。4.现场临时用电采用TN-S系统，三级配电两级保护，用电设备一机一闸一漏一箱，电缆架空或穿管埋设，严禁拖地浸泡在水中，电工定期检查用电线路、设备绝缘情况，发现隐患及时整改。5.河道内施工人员配备救生衣，钢栈桥、钢平台周边设置防护栏杆及救生圈，夜间设置警示灯，汛期安排专人监测水位，水位上涨超过警戒值时停止施工，人员设备撤离至安全区域。6.泥浆池周边设置防护栏杆及警示标识，严禁人员靠近，废浆、钻渣采用密闭车辆外运，严禁沿途泄漏。6.2文明