高速公路路基桩基首件施工方案.docx
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高速公路路基桩基首件施工方案
溧广高速公路路基第二合同段
桩基首件施工方案
一、编制说明及依据
（一）编制说明
根据溧广高速公路项目办首件工程实施要求和总监办下发的“溧广高速公路路基工程首件工程制实施方法”，我部选择K37+606分离立交桥1#-3桩基作为首件桩基工程。
为保证桥梁桩基首件工程的施工质量及施工工艺的合理性，根据试钻工艺参数及工期要求，编制桩基首件施工方案，旨在指导旋挖钻孔灌注桩施工全过程。
（二）编制依据
1．《工程测量规范》GB50026-2007
2、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T50—2011）
3、《公路工程质量检验评定标准》（JTJF80/1—2004）
4、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95）
5．《公路工程施工工艺标准》FHEC-2011
6、扬州至绩溪高速公路溧阳至广德安徽段《两阶段施工图设计》
7、安徽省高速公路施工标准化技术指南。
二、首件工程试验目的
1、不同的工程项目是在不同的环境下完成的，在材料、人员、设备等均发生了变化，这些变化将不同程度地影响到工程进度和工程质量。
通过首件工程认可制度的实施，可以为后期各项工作的顺利开展奠定基础。
2、通过首件工程的实施，便于工程总结，丰富施工经验；加强管理，为标准化施工创造条件。
3、通过首件工程的实施，可解决施工中遇到的各种问题，特别是解决有可能影响到工程质量的各种因素，对出现的问题能及时纠正处理，避免了因大量施工而造成的返工，从而减少了不必要的损失。
4、首件工程最根本的目的是通过拟用的惯常工艺方法，进行首件工艺实践，以实现规模施工在地域和技术上的适应性，使工艺得到常规稳定或提高性地改善，形成一套模板式的规范标准化分部分项作业程序。
三、工程概况
1、工程数量
K37+606X018分离立交桥桥长206m，与线路交角为90°，采用钻孔灌注桩基础。
桥台桩径为1.2m，桥墩桩径为1.5m，全桥共计44根桩基础，桩基长度在15m—18m之间。
选择1#-3桩基作为首件工程进行施工，桩长18m，混凝土设计为C25砼，采用旋挖钻机施工工艺。
2、工程地质
K37+606跨X018县道立交桥地质为：
（1）粉质粘土；
（2）卵石土；（3）强风化砂岩；（4）中风化砂岩；经试钻本地层适用旋挖钻机施工，施工质量良好。
四、首件施工总体部署
1、人员准备
为顺利完成桩基工艺试验的工作，项目部组织强有力的管理机构及施工队伍负责对该项目的实施。
具体人员组织如下：
桩基施工人员组织表
序号
姓名
职务
试验施工工作内容
1
杨映武
项目总工
技术指导
2
王俊涛
项目副经理
负责全面工作
3
王合军
技术质量部部长
负责工程技术及质量管理工作
4
卢强利
试验工程师
负责试验工作
5
刘升才
测量工程师
负责测量工作
6
孙小伟
桥梁工程师
负责结构物施工
7
张飞
安全员
安全监督、检查
8
肖四培
工班班长
负责现场管理
9
钻机操作手
3人
10
混凝土工
5人
11
钢筋工
8人
2、机械准备
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
旋挖钻
XR280
台
1
2
混凝土罐车
8方
台
3
砼运输
3
插入式振捣棒
Φ50
台
3
混凝土振捣
4
发电机
30kw
台
1
5
挖掘机
70型
台
1
6
装载机
50
台
1
3、材料准备
①砂：
由试验检测工程师进行含泥量、堆积密度、表温密度、筛分试验自检，合格后上报试验监理工程师抽检，经试验监理工程师检验合格后用于桩基施工。
②碎石：
由试验检测工程师进行含泥量、压碎值、筛分、真片状试验自检，合格后上报试验监理工程师抽检，经试验监理工程师检验合格后用于桩基施工。
③水泥：
由试验检测工程师进行比表面积、初终凝时间、标准稠度用水量、安定性、抗压（折）强度（3天、28天）试验自检，合格后上报试验监理工程师抽检，经试验监理工程师检验合格后用于桩基施工。
④钢筋:
由试验检测工程师进行拉伸、弯曲、焊接试验自检，合格后上报试验监理工程师抽检，经试验监理工程师检验合格后用于桩基施工。
⑤砼：
在混凝土配合比未批复使用前，按照要求采用商品砼进行施工。
4、首件桩基施工时间
开工日期：
2013年11月7日，完工日期：
2013年11月7日
五、施工方案
灌注桩因其施工情况的特殊性，旋挖钻机挖孔时可能遇到的不定因素较多，施工中根据地质条件及地下水位实际情况适当选择干孔或湿孔两种施工工艺。
1、旋挖成孔干钻施工
（1）施工工艺流程
测量放线→埋设护筒→钻机就位→钻孔→清孔→成孔检收→吊装钢筋笼→安装导管→灌注混凝土→成桩。
（2）技术要求
1）测量放样及定位桩
依据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基准点。
确定桩位中心，以中心为圆心、以大于桩身半径在四周设立米字护桩，做好标记并固定好。
经监理工程师核查、批准后开钻。
2）埋设护筒时如果场地中杂填土较厚、松散必须将埋设的护筒底部穿过杂填土进入粉质粘土层，以保证杂填土不坍塌落入孔底。
3）当挖到设计要求孔深时必须改用平底清渣钻具将孔底钻渣、泥浆水取出，以保证孔底沉渣符合设计要求。
4）成孔检查可用旋挖钻头将孔内的虚土夯实，再直接用测绳及测孔器检测。
5）吊装钢筋笼时要高吊慢放垂直安装，不准横位斜插将孔壁泥土带入孔底形成沉渣。
6）钢筋笼安装好后立即安放导管，导管吊脚高度控制在0.5～1.0m之间，不可将导管吊脚离孔底过高以免造成混凝土离析。
7）导管安装完成后立即灌注砼，灌注时经常反复上下活动导管利用导管反插捣实混凝土。
大桩径的桩必要时于采用高压振动棒来捣实桩体混凝土。
2、泥浆护壁钻孔桩（湿孔）成孔施工
（1）施工工艺流程
测量放线→埋设护筒→钻机就位→钻孔（同时制备泥浆）→第一次清孔→成孔检收→吊装钢筋笼→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土→成桩。
（2）施工方案
1）测量放样及定位桩
依据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基准点。
确定桩位中心，以中心为圆心、以大于桩身半径在四周设立米字护桩，做好标记并固定好。
经监理工程师核查、批准后开钻。
2）配置泥浆
对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，采用静态泥浆护壁工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
配制泥浆前要根据钻孔的体积确定所需泥浆的数量，泥浆量必须大于钻孔的容积。
配制泥浆选取水化性能较好、造浆率高、成浆块、含砂量少的膨润土或粘土为宜。
钻孔过程中设专人测定泥浆技术指标，对泥浆的质量和浆面高度随时测量和调整保证浓度合适，停钻时及时补充泥浆，随时清除沉淀池中的杂物保持纯浆循环供应不中断，防止塌孔和埋钻。
3）埋设护筒
护筒采用4-6mm钢板制作，护筒内径大于桩径300mm，埋入地下3～4米，并高出周边地面30cm，以防钻渣倒灌，埋置好护筒后，在护筒上测放高程标志，并复核护筒中心与桩中心的偏差，偏差控制在5cm内。
埋设护筒通过护桩把钻孔位置标于孔底，再把护筒吊放孔内，移动护筒，使护筒中心与钻机中心基本重合，并使钢护筒竖直。
此后在钢护筒周围和底脚对称、均匀回填最佳含水率的黏土，要分层夯实、达到最佳密实度，以保证其垂直度及防治泥浆流失及位移、掉落。
如果护筒土层不是黏性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实30-50cm厚度的黏土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方。
4）钻机就位及钻进
A、桩机安装平稳，机身成水平，确保钻孔桩中心位置与设计桩中心
重合。
全电脑控制仪控制钻杆垂直度、钻孔深度等。
B、开钻前利用护桩拉十字线使钻头对准桩位中心。
钻进时应先慢后快，确认地下是否有空洞等不利地层，并做好泥浆护壁工作，泥浆相对密度控制在1.05-1.10之间，含砂率不大于2%，使其能在始终保持井壁完整的前提下，具备很好的排渣能力。
钻进过程中生成的泥浆，导入泥浆池自然下降，然后用泥浆车将其运至指定地点以防对环境造成污染。
钻进过程中随时注意孔内水压差，以防止产生流沙。
经常测定泥浆相对密度，根据工程钻进地质情况，随时调整泥浆比重，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。
钻进时及时填写钻孔施工记录，交接班时应交代钻进情况及下一班的注意事项。
因故停钻时，孔口应护盖，严禁钻头留在孔内，以防埋钻。
同时保持孔内有规定的水头和要求的泥浆浓度、黏度，以防坍孔。
C、钻机操作要领和注意事项
钻机就位后，必须对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁住，防止钻杆在钻进过程中发生变化。
由于旋挖钻机将孔内土壤直接挖出，钻进速度较快，为及时调整泥浆相对密度，在钻进过程中，应有专人对地质状况进行检查，调整加入膨润土及外加剂的数量。
在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的钻进速度。
在粘土层内，钻机的进尺可快些，在砂土层中，钻机的进尺要控制，以防坍孔。
D、在钻进过程中，控制钻杆的提升速度，以防止钻头的下方出现负压区，地下水较高时容易使地下水渗入钻孔内，使护壁受到影响出现坍孔；同时防止钻头上部的泥浆通过切齿之间的空隙快速流动以补充因钻头上提而出现空当，严重冲刷泥浆护壁，出现坍孔隐患。
另钻头的下降速度也不可过快，尤其是在刚入钻孔时，否则会造成泥浆四溅。
E、成孔检查
成孔检查采用抽水或水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。
成孔达到设计高程后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉淀厚度等进行检查，不合格时采取措施处理。
用测绳测量孔深并记录，钻孔完成后应用探孔器检测孔径，用测壁仪或钻杆垂线法检查倾斜度，用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否合格，合格后方可清孔。
检验标准：
孔深、孔径不小于设计规定，钻孔倾斜度误差不大于1%，沉淀厚度符合设计规定（桩径≦1.5m摩擦桩沉淀厚度≦20cm，桩径≧1.5m摩擦桩沉淀厚度≦30cm，对支撑桩沉淀厚度≦5cm。
桩位误差不大于50mm。
F、清孔
旋挖钻机成孔由于渣土由钻头直接从底部取出，一般情况下均能保证孔底泥浆沉淀厚度小于规定值。
若是泥浆相对密度过大，则可能出现泥浆沉淀过厚，此时用钻机再抓一斗，且用钻斗上下搅拌，同时抽换孔内浆液，保证泥浆含砂率小于2%。
若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标，则可以采用混凝土导管附着水管搅动孔底，同时注水换浆，以达到清孔的目的。
G、钢筋笼制作
制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。
其Ⅱ级钢筋的力学性能符合《钢筋砼用热轧带肋钢筋》（GB1499-91）之规定；Ⅰ级钢筋的力学性能符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-91）之规定。
采购进场的钢材必须有合格证等证明材料，试验室根据规范要求会同监理工程师进行抽检试验，试验合格方可使用。
钢筋笼制作在钢筋加工场集中加工成半成品，现场焊接成型；钢筋笼的制作要按照设计图纸的要求进行，其绑扎、焊接、安装要符合规范的规程和要求，同时还要求做到：
（a）钢筋笼在硬化后场地上，并铺设枕木进行分段制作，制好后的钢筋骨架必须平整垫放，钢筋笼加工要求采用模具标准化制作。
（b）钢筋笼的主筋尽量为整根，成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均符合规范要求。
（c）钢筋笼每隔2m设置临时十字加劲撑，以防变形；加强箍肋必须设在主筋的内侧，环形筋在主筋的外侧，并同主筋按梅花形进行绑扎。
（d）每节骨架应有半成品标志牌，标明墩号、桩号、节号、质量状况。
（e）轴线位置要和桩轴线相重合，钢筋笼保护层必须满足设计图纸和规范的要求。
（f）第一节钢筋笼放入孔内，取出临时十字加劲撑，在护筒顶用工字钢或穿棒穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证钢筋笼垂直。
吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接或焊接，下放，如此循环；下放钢筋笼时要缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。
（g）为防止钢筋笼起吊变形，分节制作，钢筋笼在现场进行搭接，搭接时间限制在1h内，用两台电焊机先点焊，再用铅丝绑扎然后搭接焊接。
（h）钢筋笼制作偏差应满足下列规定：
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
受力钢筋间距（mm）灌注桩
±20
尺量：
每构件检查2个断面
箍筋、螺旋筋间距（mm）
±10
尺量：
每构件检查5-10个间距
钢筋骨架尺寸（mm）
长
±10
尺量：
按骨架总数30%抽查
宽、高或直径
±5
保护层厚度（mm）
±10
尺量：
每构件周边检查8处
（I）探孔器制作
为保证桩基钻孔直径不小于设计值以及顺利下放钢筋笼，制作探孔器。
φ1.6m钻孔桩探孔器直径为1.6m，长度为6.4m，两端做成的锥形。
主筋采用18根φ28钢筋，加强筋采用φ25钢筋，从探孔器两端到中间每隔1.6m设置一道（即设置5道），每道加强筋的位置焊接2根φ20的十字内撑。
制作要求如下：
①所采用的钢筋要求无锈，若生有轻微铁锈，必须在制作前把铁锈处理干净。
②严格按探孔器的结构尺寸制作，且焊接饱满牢固且无焊渣。
③探孔器直径误差小于10mm，长度误差小于10mm。
H、钢筋笼吊放
钢筋笼在钢筋加工场集中制作，运输至现场。
钢筋笼宜用吨位适宜的吊车吊入孔内，吊放时要对准孔位、扶稳，缓慢下放，避免碰撞，使钢筋笼中心和钻孔的中心一致。
钢筋笼达到设计位置时，立即固定。
当钢筋笼需接长时，先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置用焊接，接头数量必须按50%错开焊接，就位过程中要尽量缩短焊接时间，使用2台电焊机进行同时焊接。
焊接时保证上下钢筋笼的中心在同一垂直范围内，焊接长度和焊缝质量必须符合规范要求；焊接完成钢筋笼就位后，其底部高程和顶部中心位置必须符合设计要求。
最后钢筋笼固定，可以采用在钢筋笼最上层的架力筋四周焊定位钢筋的方法，确保在混凝土浇筑全过程不会移动。
I、安装混凝土导管
导管采用内径为20-35cm的钢导管。
导管使用前必须进行水密承压和接头抗压试验。
试验时的水压力不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内力p的1.3倍，确保导管在灌注混凝土的全过程不漏气不漏水。
安装导管时对导管的组合详细记录，以便于在水下混凝土灌注时参考。
导管安装完毕后，施工班组负责人、经理部现场施工主管人员和驻地监理工程师进行检查，主要检查钢筋平面位置是否正确，固定是否牢固，孔底沉淀是否超过规范要求。
如果孔底沉淀厚度超过规范要求，必须进行第二次清孔。
检查符合要求后，经驻地监理工程师认可并签字后，及时关注混凝土。
J、灌注混凝土
（a）尽快进行砼的灌注，下灌砼用内径300mm的导管，导管灌注前距孔底30-40cm，第一盘料灌注后桩内砼面应保证高于导管出料口100cm以上，在砼面高于导管出料口2米以上方可抽拔导管，用导管回插捣实，以后每次拆导管后埋深应保持2米以上，导管埋深不得超过6米。
与此同时把溢出孔口泥浆由管沟排至已挖好的沉淀池内，以防止泥浆污染环境。
（b）灌注砼时，随时检查砼灌注量及浇灌桩长，桩体的扩散系数由地质资料确定，一般控制在1.00～1.40。
砼的灌注标高应比设计标高高出0.80米，以保证浮渣沉在桩顶设计标高以上。
（c）灌注过程中，混凝土灌入导管的速度不能太快，以防止将导管上口全部封严，导管中部和下部气体无法排出，在导管内形成高压气体，阻止混凝土下落。
在灌注混凝土时，应不定时对坍落度进行检测，塌落度控制在18-22cm为宜，对不合要求的混凝土坚决不予以使用。
同时在施工现场制作砼试件，养生28天。
（d）认真填写每一根桩的施工原始记录，并及时整理签认归档。
K、浆护壁钻孔桩工艺流程图
3、桩基检测及验收
（1）基础钻孔灌注桩工程施工完毕，复测桩轴线中心和桩顶高程。
在混凝土强度达到设计要求后，按照相关的桩基检测规范要求和规定进行桩身混凝土的均匀性、承载力检测。
桩基检测，采用低应变检测。
桩基检测选择具有检测资格的单位进行，工程桩检应由监理工程师见证完成。
（2）基础工程施工完成后及时整理基础竣工资料，报请监理工程师组织参建单位质量监督机构搞好工程桩的竣工验收，及时交付上部结构施工。
六、质量保证措施
1、项目部要健全质量保证体系，进行全方位的质量检查控制。
质检人员及时提醒和纠正施工过程中出现的质量问题。
施工中与驻地监理工程师及时联系，报告施工过程中的质量运行动态，发现重大质量问题及时上报，执行监理工程师的有关通知和指令。
2、项目部要组织对施工组织设计、施工方案、图纸、规范及验收标准的学习，做好技术交底工作。
3、各专业工种经培训合格后择优录用，持证上岗。
4、项目部所组建的施工队伍配有质检员，负责控制本工程质量。
同时项目部安质部设专职质检员，对工程质量进行检查和监督。
质量控制系统内部执行三检制，即自检、专检、交接检制度。
三检合格后由质检员报请驻地监理工程师验收，确认本道工序合格后，方可进行下道工序的施工。
5、每次放线都要有详细的测量记录，并对各排标志桩进行校
核，测设成果记录需经现场监理工程师签字认可；
6、施工中质量检查与控制
（1）成孔工序包括孔位、孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度等。
孔位质量检查与控制：
施工场地经平整后，并按设计图纸进行桩位的精确测放，桩位误差，书面交监理验收，定位时护筒中心与桩位中心线偏差不得大于50mm，在钻孔不受影响的位置设置轴线控制点，以便完工后确定孔位偏差。
孔径质量检查与控制：
根据钻机性能、地质情况，仔细考虑钻头形式和大小，必须考虑到成孔直径不得小于设计要求，也不宜超过设计要求造成浪费，孔径检查可制作孔规进行检查，按检查结果，修正钻头直径。
孔深质量检查与控制：
采用测绳丈量与原始钻具记录相结合检查，必须保证设计深度，不得人为提前终孔。
（2）钢筋笼检查内容包括钢筋型号、直径、数量、主筋间距、螺旋筋间距、箍筋间距、钢筋搭接长度、钢筋焊接情况、钢筋笼直径、钢筋笼长度以及吊筋长度。
检查钢筋型号、直径、数量是否合乎设计要求，经查无误后，可下吊放钢笼，下放钢筋笼时检查钢筋的弯曲变形情况。
下放钢筋笼时，如果钢筋笼无法下放到底。
必须拔笼扫孔、重新下放钢筋笼，钢筋笼到设计位置后，在灌注过程中，拔起导管时要避免挂碰钢筋笼，造成钢筋笼上浮。
（3）检查混凝土超灌量情况。
钻孔灌注桩产生超灌量的原因，是由于钻头经过松软土层时会有一定程度的扩张。
同时，当混凝土注入桩孔时，有一部分会扩散到软土层去。
控制混凝土超灌量的措施，主要是掌握好各层土的钻进速度，在正常钻孔操作时，中途不要随便停钻，以避免过大的扩张。
7、质检员及时填写、整理技术资料。
作到工序完资料齐，分部和分项工程评定资料齐全，为单位工程的竣工评定及验收打下良好基础。
8、做好混凝土试件的制作和养护工作，按试验方法和抽检频率认真操作。
七、安全、文明施工
1、安全措施
（1）认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，建立健全的安全保证体系，制定完善的管理制度，项目部设专职安全监督员。
（2）各工种联合作业时，设专人负责指挥，相互配合。
所有进入施工现场的作业人员按规定佩戴个人劳保防护用品。
（3）X018县道附近施工区域设置明显的交通安全标志或安全牌，需要占用道路时，安排专职安全员对交通进行疏导。
并在道路两侧设置安全防护栏杆、安全红灯、警示标牌等标志，防止造成伤亡事故。
防护栏杆应由上、下两道栏杆和栏杆柱组成，上杆离地高度应为1.2m，下杆离地高度应为50～60cm。
在施工路段，在转弯处、陡坡等地段设置警戒标志，确保现场的施工交通安全。
施工现场的危险区域设立危险警示标志。
（4）认真贯彻执行国家有关安全生产法规，制定安全生产制度和奖罚条例，并认真执行。
（5）牢固树立“安全第一”的思想，坚持预防为主的方针，对职工经常进行安全生产教育，施工前，安全环保部向参加施工的全体人员进行安全技术交底，讲解各类事故危害，同时抓好“三级安全教育”。
（6）施工现场作业区内有明显标志或围栏，严禁闲人进入。
（7）专业工种的钻机司机、电工、信号工、钢筋工、混凝土工需持证上岗。
（8）已经成桩护筒尚未拔除的要加设护筒顶盖或安全罩。
（9）钻机塔顶和吊钢筋笼的吊车上方2m内不得有任何架空障碍物。
（10）钻孔中发生故障，立即停钻，故障排除后方可进行施工。
（11）正式焊接时，应注意焊接时的天气情况，有风天气施焊应采取防护措施，雨天不宜施焊，不准带水作业，以防触电事故发生。
电焊条要采取防潮措施，必要时要进行烘干。
（12）夜间施工配备足够的照明设施。
工地禁止使用花线，应用绝缘胶皮电缆线，应架空悬挂，配电箱的门要完好无损，并上锁，室外电箱有防雨装置。
2、文明施工
（1）文明施工管理目标：
创建文明施工优良工地。
（2）文明施工管理措施
a、施工材料、设备等要分类堆放，摆放整齐，废渣要及时清理外运，施工现场做到整洁、卫生。
b、冲洗液循环系统要根据工程性质和钻机移动路线合理布置，即能满足成孔需要，又要考虑排污方便，确保排污畅通。
c、泥浆循环系统冲洗液不能随地处乱排，水龙头和胶管接头处不得泄漏，废浆排放要及时，灌注导管移至固定位置冲洗后归堆存放，以确保施工现场和周边环境不受污染。
八、试验总结
桩基首件工程完成后，对该项工程进行总结。
首先按工程质量评定标准进行综合分析和评价。
其次，要对本次试验的经验和教训进行总结，从中得到更科学、合理的施工参数和质量保证措施，为后续批量生产建立质量控制目标和措施，杜绝批量生产后可能产生的各种质量隐患。
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