冲击钻专项施工方案.docx

1、冲击钻专项施工方案桥梁钻孔桩施工方案中国中铁桥梁钻孔桩施工方案项目总工：项目经理：桥梁钻孔桩施工方案文件编号 ： JSJJSG-4-4-SSXSGZZSJ -2 版 本 号： A 版修改状态： 1 发放编号： 编 制： 复 核： 审 核： 批 准：有效状态 ：1、编制依据及原则 11.1编制依据 1 1.2编制原则 1 1.3采用的技术标准、规范 1.2、工程概况 12.1工程设计概况 1 2.2自然条件 1 2.3地质条件 2 2.4气象条件 2 2.5地震动峰值加速度 3.2.6主要工程数量 3 3、施工计划 44.1劳动力配置计划 4.4.2主要机械设备配置计划 4.5、钻孔桩施工工艺

2、55.1施工准备 5 5.2施工工艺流程 5 5.3施工工艺方法 6 6、质量检验标准 116.1成孔质量验收标准 1.1.6.2钢筋质量验收标准 1.1.6.3桩身混凝土质量验收标准 1.2.7、突发事件分析及应急预案 137.1预防坍孔 1.3.7.2预防缩孔 1.3.7.3预防偏孔 1.3.7.4预防产生梅花孔（或十字孔） 1.4.7.5预防卡锥 1.4.8、质量保证体系和措施 158.1质量保证体系 1.5.8.2质量保证措施 1.6.9、安全保证体系和措施 189.1安全保证体系 1.8.9.2安全保证措施 1.8.9.3安全用电 1.9.10、文明施工及环保措施 1910.1环境保

3、护管理体系 1.9.10.2文明施工措施 1.9.10.3施工环保措施 2.0.桥梁钻孔桩专项施工方案1、编制依据及原则1.1编制依据（1）国家、铁路总公司、交通部现行设计、施工规范、规程；质量检验标准及验收规范等。（2）地方铁路公司对该项目的建设管理、标准化管理文件。（ 3）新建北京至沈阳铁路客运专线兴隆至沈阳区段工程施工总价承包招标文件、 施工招标图纸、答疑等、指导性施组、设计图纸及工程量清单。（ 4）本公司的施工技术能力、 机械设备能力及相关工程的施工经验、 装备、技术、资金、 劳力和物资储备等方面的综合实力。（5）施工现场调查获得的有关资料、数据以及现场实际情况。1.2编制原则 根据对

4、设计图纸、地质勘察说明及对周边环境的调查，并对工程特点进行深入分析， 结合考虑我公司的技术、 装备、特长、管理水平， 在总结以往同类工程施工经验的基础上， 编写了本专项施工方案。1.3采用的技术标准、规范 （1）铁路桥涵工程质量验收标准 TB10415-2003 （2） 铁路混凝土工程施工技术指南 铁建设【 2010】241号（3）铁路混凝土工程质量验收标准 TB10424-2010（4）铁路桥涵施工规范 TB10203-2002（5）质量标准体系 GB/T19001-2008（6）环境管理体系 GB/T24001-2004（7）职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系 GB/T28

5、001-20112、工程概况2.1 工程设计概况新建京沈铁路河北段JSJJSG-4标段起讫里程DK201+510- DK233+386正线长31.89km;四分部起讫里程：DK226+679.54 DK233+386.3,正线长6706.71m。四分部主要工程内容包括：路基 6段;涵洞 2座;特大桥 1 座，大桥 2座、中桥 1 座，隧道 3道;悬灌梁2联;32m支架现浇梁24孑L, 24m支架现浇梁9孑L;钻孔桩共236根，桩长6.5m28m共3351延米，直径1.0的132根，直径1.25的72根，直径1.5的32根。2.2 自然条件线路起点位于华北平原北部边缘，沿线地形平坦开阔，村镇密布

6、，地表多为耕地，土 地利用率较高。线路向东北在密云附近进入燕山山脉，地形渐趋陡峻，由平原边缘的剥蚀 丘陵逐渐过渡到低中山区，燕山山脉区山岭陡峭，沟谷深切，地形极为复杂，山岭陡坡 多基岩裸露，丘陵缓坡及沟谷处或辟为耕地，或被乔木、低矮灌木林及草本植物所覆盖。2.3地质条件（ 1 ）工程地质特征概述 自密云至新民线路走行于燕山山脉、鲁努儿虎山脉及辽西丘陵区，该区地形起伏变化 较大，地下水以基岩裂隙水为主，一般埋深 5 2 0 . 0 m ;下伏基岩主要岩性为砂岩、页岩、 灰岩、白云岩、泥灰岩、板岩、石英岩、混合岩、安山岩、凝灰岩、流纹岩、片麻岩、片 岩、石英岩等。河北境内，断裂构造发育，以北北东、

7、北东、北东东向、近东西向为主，北西向和近 南北向次之， 所涉及的区域构造带有燕山断隆构造带， 华北平原构造带和北西西向张家口 - 蓬莱构造带。近场区共发育断裂 81 条，其中晚第四纪活动断裂或断裂段 6 条，早、中更 新世断裂或断裂段 20 条，其它均为前第四纪断裂。由于地下水埋深较浅，部分路堑挖方断存在地下水的作用和影响，部分地段岩层走向 与线路走向基本平行，需考虑顺层边坡的不稳定问题路基挡护工程量大。密云至平泉间的燕山山脉区地形陡峻，坡陡谷深，部分桥隧交接或路隧交接部位存在 危岩、崩塌、岩堆等地质灾害。本段中、低山及丘陵区的部分沟谷中存在较厚层的第四系松散堆积，遇集中降水有形 成泥石流或山

8、洪突发等灾害。（2）特殊岩土1填土城区、村庄附近地表分布有填土，主要类型有填筑土、素填土及杂填土，各矿区附近 弃有大量尾矿砟。2季节性冻土本区大部分位于寒冷地区内。部分路段存在较厚的季节冻土层。3膨胀土（岩）沿线零星分布侏罗系凝灰岩及石炭系本溪组铝土质泥岩， 其全风化层多具弱中等膨 胀性;沿线零星分布的第四系全新世以前各时代的黏土多具弱膨胀性。（ 3）水文地质条件沿线地下水类型主要有孔隙潜水及基岩裂隙水、裂隙岩溶水三种类型。除此之外，雨 季或冰雪融化时，在土、石界面以上，常存在暂时性上层滞水，软化了界面附近土层，直 接影响堑坡稳定。沿线河流密布，除滦河、潮白河等较大河流常年有水外，其它河流均为

9、季节性河流， 水量受季节影响较大。2.4气象条件线路主体大部走行于燕山辽东半岛暖温带亚湿润季风性大陆气候区， 冀北及辽西境内处于燕山辽东山东半岛暖温带亚湿润季风性大陆气候区。按对铁路工程影响的气候分区， 北京市范围平原区属于温暖地区，北京市范围山区、河北承德属于寒冷地区。沿线气象台（站）主要气象要素项目 -城市 承德县（9807 年）承德市平泉（9908 年）累年极端最高气温（C）41.343.342.1累年极端最低气温（C）-21.6-27.0-32.9历年年平均气温（C）10.39.17.9历年最冷月平均气温（C）-7.6-9.1-9.9历年平均相对湿度（%）57.255.059.2历年平

10、均降水量（mm483.4512.0469.2历年平均烝发量（mr）i1564.11534.91604.1历年平均风速（m/s）0.81.11.6历年最大风速（m/s）及风向13.321.316NNEWNWNNE土壤最大冻结深度（m）1.261.261.39历年大风日数2.07.85.9累年雷暴日数33.844.339.2累年雾日数13.240.074.6历年最大积雪深度（cm）2320.018根据收集到的沿线各城镇气象资料，参考当地建筑规范及建筑经验，综合分析确定沿 线土壤最大冻结深度段落划分见附表：沿线土壤最大冻结深度段落划分里程最大（标准）冻结深度（m）备注DK141+200- DK210

11、1.26河北省内最大冻结深度DK210+000- DK283+2001.392.5地震动峰值加速度根据北京至沈阳客运专线（京冀段）工程场地地震安全性评价报告结论及国家标 准中国地震动参数区划图GB18306-2001,沿线地震动峰值加速度段落划分见下表。沿线地震动峰值加速度段落划分里程地震动峰值加速度地震基本烈度备注DK147+100DK403+8000.05g2.6主要工程数量针对本标段地质条件和施工条件采用冲击钻法钻孔桩施工，工程数量表如下:表2-1京沈四标四分部钻孔桩工程数量表骨口. 序号名称数量（根）总桩长（m1李家沟1号大桥505862李家沟中桥202203李家沟2号大桥681157

12、4柳树底村特大桥9813885合计23633513、施工计划根据合同工期要求，结合项目特点和施工组织设计，钻孔桩开工日期： 2014年4月1日，完工日期：2014年8月30日。4.1劳动力配置计划表4-1 人员配备表序号人员人数1钻孔作业工人202钢筋加工施工人员123混凝土灌注施工人员84吊车及装载机司机44.2主要机械设备配置计划表4-2机械作业配备表序号设备名称单位数量1冲击式钻机台42吊车台23装载机台24钢筋弯曲机台15钢筋切断机台16电焊机台27钢护筒个48发电机台25、钻孔桩施工工艺5.1施工准备5.1.1技术准备（1） 技术人员要认真审核图纸，做好技术交底和作业指导书，在施工前

13、及时下发到 现场各级管理人员和作业工人的手中，并要现场解答清楚明了。（2） 施工前由技术人员测量放样出桩基中心精确位置，埋设中心桩，做好护桩。 5.1.2现场准备（1） 平整场地，清除坡面危石、浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护, 铲除松软的土层并夯实，以保证钻机的稳定。（2） 挖好泥浆池和沉淀池，布置好场内便道、输电线路、孔外排水系统以及其它附 属设施。确保做到文明施工。5.1.3原材料准备要求（1） 钢筋、水泥必须有出厂合格证，并经过复试合格后方可使用。（2） 砂、石必须经过试验室进行检验，满足含泥量要求，确定混凝土的施工配合比。 当砂、石材质变化较大时必须重新进行试验及重新出施

14、工配合比。5.2施工工艺流程人工冲击钻施工钻孔桩施工工艺流程如下图所示。图1冲击钻孔灌注桩施工工艺框图5.3施工工艺方法5.3.1测量放线采用全站仪与钢尺相结合的方法进行桩位放样，根据设计桩位图，用全站仪将桥墩台 位置每一根桩的中心测出并用水泥包裹，然后在中心桩的前后左右设置护桩，测量人员、 技术人员、钻机长应根据桩位图及桩间距对桩位逐桩复核，并形成测量交接桩记录，符合 要求后由技术人员报监理复核。5.3.2泥浆循环系统布置为了充分利用泥浆及做好泥浆排放工作，根据现场具体情况合理布置泥浆循环系统， 该系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器和泥浆沉淀处理器等组成，并配有排水清渣设 施。5.3.4

15、泥浆制备 旱地泥浆池：用挖掘机挖坑作为泥浆池和沉淀池（需要时，内壁用粘性土抹平）；泥 浆池位置的确定不影响后续工程施工，一般情况设在墩与墩之间。用造浆机制浆，并储存于泥浆池中。钻孔施工时，根据地层情况及时调整泥浆性能指 标，以保证成孔速度和质量，施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒 内应有的水头，防止孔壁坍塌。桩孔混凝土灌筑时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，用 于下一桩基钻孔护壁中。5.3.5埋设护筒现场监理对桩位测量复核合格后 , 即可进行护筒的埋设。 护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定，一般情况埋设深度在24m为宜，壁厚4mm护筒内径比桩径大2040cm,

16、护筒的高度高出地面30cm采用挖 坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实，护筒顶部高出地面 30cm埋高时位置要准确，护筒要竖直。护筒中心竖直线与桩中心线重合，平面允许误差为 50mm竖直线倾斜度不大于 1%，护筒顶部焊加强筋和吊耳，开出水口，钻进过程中要经常检查是否发生 偏移和下沉，并及时纠正。钻孔时孔内水位高出护筒底面 0.5m或地下水位以上1.52.0m。 护筒埋设好后，应设置好护桩，拉出十字线，以便监理现场检查。5.3.6钻机就位安装钻机时要求底部垫平， 保持稳定， 不得产生位移和沉陷， 顶端用缆风绳对称拉紧， 钻头在护筒中心偏差不得大于 50mm。5.3.7开钻前检查 现场技

17、术人员对桩位、护筒埋设质量、泥浆指标等进行检查，检查合格后，向现场监理提出开钻前的报验检查， 监理接到通知后， 及时到现场进行检查， 验收合格后方可开钻。5.3.8钻进开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥 皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土 质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵 住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。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、低冲程、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

18、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，查明土类并记录，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。钻进过程中，应随时对孔位中心进行复查，主要办法是将钻头自然垂吊于孔中，用护 桩拉十字线将孔位中心恢复，用钢尺测量十字线中心与钻头吊绳之间的偏差，发现超出 50mm寸，及时分析原因进行纠偏。5.3.9检孔 钻孔完成后，用检孔器进行孔径、孔深、孔型、成孔倾斜度的检测。检孔器的外径、长度、重量要严格

19、按照技术人员的交底进行加工制作。成孔孔径不得小于设计孔径，成孔 深度不得小于设计孔深，成孔倾斜度不大于 1%。其中，倾斜度检测采用吊车吊放检孔器进 行，用吊车下放检孔器到孔底，通过量测吊锤底部与钢丝绳的偏斜距离，并通过三角关系 推算成桩的垂直度。5.3.10第一次清孔 检孔合格后，即进行第一次清孔，清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆比重、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，泥浆指标检测由现场试验人员进行，达到指标要求后，第一次 清孔结束。清孔应符合下列标准：(1)孔内排出或抽出泥浆手摸无23mnt勺颗粒；(2) 泥浆比重不大于1:1;(3)含砂率小于2% (4)黏度为1720s； (5)沉渣厚度不大于

20、5cm。5.3.11第二次清孔第一次清孔结束后，报请监理检验，监理同意后进行钢筋笼吊装、导管安装。钢筋笼 吊装、导管安装结束后，现场作业工班、技术人员、质检人员先进行泥浆指标、沉渣厚度 勺自检，泥浆各项指标如符合规定，且沉渣厚度符合要求，由质检人员负责向监理工程师 报检，监理工程师检查合格后， 即可转入下道工序施工。 如果不符合上述程序和检测指标， 需进行二次清孔，重新履行各项程序，直至符合要求为止。5.3.12冲击钻钻孔注意事项( 1 )钻机就位前，应对钻孔前勺各项准备工作进行检查，包括主要机具设备勺检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔勺位置必须准确(2)冲锥的钢丝绳同钢

21、护筒中心位置偏差不大于 2cm升降锥头时要平稳，不得碰撞 护壁和孔壁。( 3 )钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不 符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆泊损失较小，水 头始终保证在2m左右，有效地防止孔壁的坍塌，埋钻头现象的发生，确保了钻孔桩成孔 的质量和成孔的速度。(4)钻进过程中，每钻进35m检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变 化处捞取渣样，根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在钻进有如砂层时，钻进速度必 须放慢，以确保成孔质量。5.3.13钢筋笼的制造和安装(1)钢筋笼的制造必须保证钢筋安装的垂直度和安装效率。(2)

22、钢筋笼的制造除满足设计要求外，在骨架处设置控制保护层厚度的定位筋，竖 向间距为2m道，横向每平米不少于4处，成梅花型布置，并在骨架顶端设吊环。(3)钢筋笼的安放：整个桩采用两段或两段以上的钢筋笼，在孔口进行单面搭接焊， 接头之间应弯折成5o角焊接，其焊接长度为20cm且保证在同一轴线上。骨架下放时注 意防止碰撞孔壁，下放至孔内设计标高后将骨架吊环在孔口，并临时与护筒口焊接牢固。5.3.14下放导管采用250mn钢导管，使用前要进行水密、承压等试验。安装时，每个法兰盘必须拧紧， 以防浇筑时，出现导管断落现象，并应在灌注混凝土前进行升降试验，应使位置居中，轴 线顺直，稳步沉放，防止钢筋骨架与孔壁碰

23、撞， 导管下口到孔底的距离一般控制在 2540cm 之间。5.3.15混凝土的配制(1) 水泥、中砂、石子等检测合格后方可使用，坍落度为 180m200mm施工中根 据实验室提供的配合比进行施工。(2)水泥采用普通硅酸盐 P42.5 水泥，初凝时间大于 2.5h ，碎石采用 531.5mm， 级配良好，砂子选用优质河沙。(3)混凝土配置后要有良好的和易性，运输和灌注过程中无显著离析、泌水现象， 保证足够的流动性。5.3.16混凝土的灌注灌注混凝土的漏斗和储料斗用 3mn钢板制作，要求不漏浆、不挂浆，流动顺畅彻底。导管内径25cm导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验导管吊放入孔，应将橡胶圈或胶

24、皮垫安放周正、严密，确保密封良好，导管在孔桩内 的位置应保持居中，防止导管跑偏，撞坏钢筋笼并损坏导管，导管底部距孔底高度宜为 40cm导管下好后，根据孔内泥浆指标和沉渣厚度进行必要的二次清孔，清孔结束后混凝 土浇筑前用射水冲射钻孔孔底35min,将孔底沉淀物翻动上浮，然后立即浇筑水下混凝 土，射水压力应比孔底压力大 0.05MPa各项准备工作完成后，即可开始灌注混凝土。混凝土应连续不断地进行，每斗混凝土的灌注时间间隔应尽量缩短，提升拆卸导管所 耗的时间应严格控制，一般不超过 15分钟。各岗位工作人员应密切合作、齐心协力，不 得中途中断灌注作业，混凝土灌注速度一般可控制在 2025n3/h。为了

25、防止停电造成灌注 中断，施工现场配有满足搅拌灌注及照明需要的备用电源。混凝土运送到灌注现场时，应进行检查，严格控制混凝土的泌水离析现象或坍落度 （180 220mm，） 若不符合要求时，应重新拌合，拌合后的混凝土仍达不到设计要求，严禁 灌入孔内。当导管内混凝土不满时应徐徐灌注，防止在导管内造成高压气囊，将导管连接 处胶垫挤出，而使导管漏水，或将空气压入混凝土内，影响混凝土强度。灌注中应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时地拆卸导管，保持导管合理的 埋深。首批灌注混凝土的数量（68m3）能满足导管首次埋深大于1m在灌注过程中导管 的埋置深度宜控制在24m灌注的桩顶标高应预加一定的高度，一般应

26、比设计高出0.5m im预加高度可于基坑开挖后凿除，凿除时应防止损坏桩身。处于地面及桩顶以下的井口 整体性钢护筒，可在混凝土灌注完毕提起，在提起过程中，要防止提起过快过猛，造成填 土杂物或淤泥夹入混凝土，影响桩身混凝土。5.3.17灌注水下混凝土的注意事项（ 1 ）混凝土拌合必须均匀，防止混凝土离析而发生堵管事故。（2） 灌注混凝土必须连续作业，避免任何原因中断灌注，因此混凝土的搅拌和运输 应满足连续作业的要求。（3） 在灌注过程中，要随时测量和记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，以控 制和保证导管埋入孔内混凝土适当的深度，防止导管提升过猛，管底高出混凝土面或埋入 过浅，而使导管内进水造成断

27、桩夹泥。也要防止导管埋入过深，造成导管混凝土压不出或 导管被混凝土埋住。所以及时观察管内混凝土下降和孔内水位上升情况，及时测量孔内混 凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。（4） 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。当导管提升到法兰接头露 出孔口以上有一定高度，可拆除 1 节和 2节导管。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新卡 牢井口的导管，然后松开导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的钓钩挂上待拆的导管上端 的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口 导管内，校正好位置，继续灌注。（5） 拆除导管动作要快，时间一般不宜超过 15分钟，要防止螺栓、橡胶垫和

28、工具等 掉入孔中，并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净，堆放整齐。（6） 处于地面以下护筒，需待混凝土抗压强度达到 5Mpa后方可拆除。（7） 在灌桩时，每根桩应按照规范做足量试块。（8） 有关混凝土灌注情况，灌注时间，混凝土面的深度，导管埋深，导管拆除及发 生的异常现象应由专人全程盯控并进行记录。（9） 在灌注过程中，应防止污染环境和河流。6、质量检验标准6.1成孔质量验收标准（1） 钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。（2） 钻孔桩成型后孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。（3） 钻孔桩护筒应坚实不漏水，护筒埋深符合施工工艺设计要求。（4） 浇筑水下混凝土前应清底，桩底沉渣允许厚度为：柱

29、桩不应大于 50mm 钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法如下表所示：表6-1钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1护筒顶面位置50mm测量检查倾斜度1%2孔位中心群桩100mm单排桩50mm3倾斜度1%6.2钢筋质量验收标准（1） 所采用的钢筋力学性能应符合设计及有关施工规范的规定，其种类、钢号、规 格等均应符合设计图纸的规定。（2） 所有钢材应有出厂合格证，并经现场监理见证取样送检合格后投入工程使用， 钢材检验标准及检查方法见下表。（3） 钢筋笼制作必须按设计要求加工，钢筋笼的主筋间距、箍筋间距、直径、长度 等应符合设计和规范要求。制作允许偏差见下表。表6-2钢材检验标准及检查方法表序号性质检验项目检验标准检查方法备注1关键材质符合设计标准检杳质量检杳资料厂家或供货单位提供2关键规格符合设计标准用游标卡尺或用尺量3一般锈蚀情况w厚度负偏差的 1/2用游标卡尺或目测挖孔桩钢筋骨架允许偏差和检验方法见下表：表6-3钢材检验标准及检查方法表序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度 100mm尺量检查2钢筋骨架直径 20mm3主钢筋间距 0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距 20mm5