大桥冲击钻孔灌注桩施工实施方案.docx
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大桥冲击钻孔灌注桩施工实施方案
一.工程概况……………………………………………………………………………………………………………………2
（一）.构造形式……………………………………………………………………………………………………………2
1.上部结构………………………………………………………………………………………………………………2
2.下部结构………………………………………………………………………………………………………………2
（二）.设计标准……………………………………………………………………………………………………………3
（三）.主要工程量…………………………………………………………………………………………………………3
（四）.气象、水文、地质和地形简况……………………………………………………………………………………4
1.自然地理条件…………………………………………………………………………………………………………4
2.水文地质条件…………………………………………………………………………………………………………4
3.地形地貌………………………………………………………………………………………………………………5
二.施工准备和施工工艺流程…………………………………………………………………………………………………5
（一）.施工顺序和准备……………………………………………………………………………………………………5
1.钻孔顺序………………………………………………………………………………………………………………5
2.施工准备………………………………………………………………………………………………………………5
（二）.冲孔灌注桩施工工艺流程图………………………………………………………………………………………6
三.冲孔灌注桩施工……………………………………………………………………………………………………………7
（一）.冲击钻孔施工的速度估计…………………………………………………………………………………………7
1.设备配置…………………………………………………………………………………………………………………7
2.工效………………………………………………………………………………………………………………………7
（二）.冲孔前准备工作……………………………………………………………………………………………………8
1.钢护筒制作………………………………………………………………………………………………………………8
2.施工便道构筑施工平台…………………………………………………………………………………………………8
3.测量放线…………………………………………………………………………………………………………………8
4.钢护筒埋设………………………………………………………………………………………………………………8
5.安装冲击钻………………………………………………………………………………………………………………9
6.泥浆制备………………………………………………………………………………………………………………10
（三）.施工技术方案及操作要点………………………………………………………………………………………10
1.冲孔……………………………………………………………………………………………………………………10
1）.冲孔技术要点………………………………………………………………………………………………………10
2.成孔检测………………………………………………………………………………………………………………12
3.终孔……………………………………………………………………………………………………………………13
4.清孔……………………………………………………………………………………………………………………13
5.钢筋笼制作和安装……………………………………………………………………………………………………14
6.二次清孔………………………………………………………………………………………………………………16
7.灌注水下混凝土………………………………………………………………………………………………………17
8.泥浆处理………………………………………………………………………………………………………………21
四.质量控制措施……………………………………………………………………………………………………………21
1.质量标准………………………………………………………………………………………………………………21
2.常见故障处理和控制措施……………………………………………………………………………………………21
五.主要危险源及安全技术措施……………………………………………………………………………………………24
1.安全体系………………………………………………………………………………………………………………24
2.主要危险源及安全技术措施…………………………………………………………………………………………25
一、工程概况
（一）、构造形式
拟建的攸县内环路，全长5032.139M,规划路幅宽50M，在跨越四亩湖水库时建一座景观桥,桥梁的起讫点桩号K4+551.920～K4+688.080、全长136.16M。
1、上部结构：
6×20M预应力钢筋混凝土空心板桥、C50砼，桥面宽度：
行车道2×11M、非机动车道2×3M、人行道2×3.25M，每幅18.50M，两幅路间距7M，共计44M，;桥面铺装采用8cm厚的沥清砼铺装层，现浇层为10cm厚C50防水混凝土。
2、下部结构：
0号、6号桥台采用扩基Ｕ型桥台,1、2、3、4、5号桥墩采用柱式墩,钻孔灌注桩基础，桩径D=1500MM、C25砼；墩柱直径D=1200MM、C30砼；
盖梁、连系梁、支座垫石C30砼、U型桥台台帽及背墙C30砼,台身、台中挡墙C25毛石砼、桥台扩大基础C25砼。
（二）、设计标准
设计车速：
50公里/每小时;
设计荷载：
汽车城－A级,人群3.5KN/㎡
抗震设防标准：
按6度设防;
设计坡度：
纵坡i<0.011%;
（三）、主要工程数量
钻孔灌注桩：
D=1.5m，平均桩长8.0m,共计30根。
盖梁：
10个，高1.4m、宽1.8m。
20m空心板梁168片,其中中板144片，边板48片
全桥用混凝土7626.6M3，钢筋674.906T，钢绞线71.604T。
（四）、气象、水文、地质和地形简况
1.自然地理条件大桥位于株洲市攸县县城西北，攸县国营粮库东面，交通便利。
攸县境内山峦起伏，气候复杂，垂直变化十分显著，具有立体气候的特色。
地处亚热带，属中亚热带季风湿润气候区。
攸县东南距海1300多公里，气候受海洋影响较小。
其气温年较差为24.3度，降水集中于4-6月，占全年降水量的45%，降水频率达15%，攸县的大陆度为71，属于中国大陆性影响较强的气候区。
其气候具有四季分明、热量丰富、雨量充沛、日照适中、无霜期长等特点。
2.水文地质条件桥位区属中亚热带季风气候，温和湿润，雨量充足，大气降水是本地区地表水和地下水的主要补给来源。
桥位区地表水为水库水体，其水位受大气降水影响，丰水季节水位上涨，枯水季节水位较低，但水位变化幅度不大。
勘察期间水库水位为79.4m。
地下水：
桥位区地下水按照地下水赋存条件及运移特征可划分为二类：
⑴孔隙水：
主要分布于第四系地层中。
桥位区第四系地层主要为残积的粉质黏土，为不透水层，其含水量很小。
⑵基岩裂隙水：
主要赋存于基岩风化节理裂隙、层面裂隙及构造裂隙中，桥位区分布的泥质粉砂岩裂隙主要发育于上部强风化层，但裂隙均为泥质充填，其赋水性差，含水量极微。
3.地形地貌
桥位区属微丘冲沟地貌，大桥两岸山坡的自然坡度10°～20°，除水库中淤积的淤泥，覆盖层主要为泥质粉砂岩风化残积的粉质黏土，厚度0.3-2.7m；冲沟地势较低洼，现为水库。
桥位区地面高程78.5-87.0m，最低处位于水库库区，最高处位于大桥6＃桥台处。
二、施工准备和施工工艺流程
（一）.施工顺序和准备
1.钻孔顺序
主要考虑下部构造及各工序的衔接。
为在施工中各台桩机互不干扰，同时防止相邻桩基在施工中对已浇灌的桩砼的影响，便于现场的机械转移，施工中采用２台浙江平阳古敖牌冲击钻，一台钻机施工一幅路的桩基,由湖西岸向东岸推进，跳打的方式同时施工。
2.施工准备
在桩机进场之前，要对施工用的桩机进行选择，从桩机性能及附
属设备进行详细的考察，结合机械完好率确定选用，组织机械人员进场，进场机械要进行保养维修，确保使用起完好率不低于95%。
为防止环境污染，开钻前根据总体布置开挖好泥浆循环净化系统（泥浆池和泥浆排放沉淀池）。
（二）、冲孔灌注桩施工工艺流程
1.工艺流程图
放线、构筑施工平台
放桩位线、监理复核
埋设钢护筒做桩位控制点
冲击钻就位
钻碴外运（排）
泥浆池制备泥浆
冲击钻进
成孔检测
监理检查及验收
钢筋笼制作
清孔
安装检测导管
钢筋笼安装
监理检查及验收
砼配比设计、搅拌和运输
监理检查及验收
二次清孔
浇注水下混凝土
安装导管、集料漏斗
冲击钻移位
砼强度达0.3Mpa、拆除钢护筒
基础开挖
凿桩头
无损检测
冲击钻就位前应对钻机的各项工作进行检查，包括场地布置与钻机坐落处的平整和加固，主要机具的检查与安装，配套设备的就位及水电供应的接通等。
2.冲击钻孔施工示意图
三、冲孔灌注桩施工
本工程共有钻孔灌注桩30根,桩径均为1.5m,桩长8.0m。
拟采用冲击钻泥浆护壁成孔。
该种机型对各种地层土壤适应性较强,但钻进速度较慢。
（一）、冲击钻孔桩施工的速度估计
1、设备配置：
浙江平阳古敖牌冲击钻机2台
20吨汽车吊1台
高压泥浆泵2台（配足管道）
电焊机1台
导管1套（30M）
潜水泵2台
水下混凝土灌注工具1套
2、工效：
钻进0.3M/h每台班进尺2～2.5m
清孔（检测）3h下钢筋笼1h
灌注混凝土2h移钻机3h
现桩长8m,则完成一根桩预计需要34h（4.25工作日）。
30根桩施工约需4.25×30=127.5个工作日,考虑到工作中出现的一些问题,安排2台钻机施工,当可保证30天（必须24小时工作）内完成30根的施工任务。
（二）、冲孔前准备工作
1、钢护筒制作
钢护筒采用δ10mm钢板在专业工厂加工卷制而成，直径1.8米（比设计桩径大30cm），单根长度根据各个桩位的实际地质和地形情况决定，护筒长度一般不少于1.5～2米。
为加强护筒刚度防止两端头变形，在护筒两端外侧面各加一道20cm长的δ10mm钢板作为加劲肋。
为防止护筒在运输过程中变形，护筒两端应用角钢做“十字撑”固定。
2、施工便道及构筑施工平台
施工前应清除杂物和淤泥，对场地位置进行初步放样，进行场地平整，并沿左、右幅桥之间的隔离带的中线两侧填筑宽6.0m，长80.0m,高度约1.0m浇灌运输道（施工便道），铺2～4砂砾,厚20cm,平整压实；同时,又沿1～5#桩位,且垂直于桥纵轴,构筑宽6.0m,长40.0m,高度不少于1.0m的施工平台,平整夯实。
同时对施工用水、泥浆池位置，动力供应，砂石料场，拌和机位置，钢筋加工场地，施工便道，做统一的安排。
堰堤内排水：
防止湖底和堰堤迎水面漏水及下雨,在内堰堤两内侧挖深600m、宽500m渗水沟各一条，每条渗水沟挖三个深1m、长0.8m、宽0.8m集水井，同时在施工平台和施工便道相接处埋置砼D=300mm涵管，并在每个集水井内搁置一台流量不少于20m3的污水泵,解决堰堤少量渗水和雨水。
3、测量放线
根据设计图纸用全站仪，现场进行桩位精确放样，在桩中心位置钉以木桩，放线后由主管技术人员进行复核。
再经测量监理工程师复检，复检后进行下一步工序。
4、钢护筒埋设
钢护筒起冲孔导向的作用，埋设前，在桩位处挖出比钢护筒外径大30cm的圆坑，深度依据钢护筒定，然后在坑中填筑30cm厚粘土，分层夯实并将顶面整平，以便埋设钢护筒。
通过测量恢复桩孔中心至坑底，再将护筒吊放于坑底，调整护筒位置使护筒中心与孔位中心重合，同时用线锤检查并调好护筒垂直度。
在护筒周围对称均匀回填粘土，分层夯实，达到最佳密实度,夯填时要防止护筒倾斜。
回填完成后，以钻头通过型钢对称传力将护筒向下压至高出地面0.3m时停止；下压到位后应检查护筒平面偏位及倾斜状况，若平面偏位超过30mm或倾斜率超过1%，应拨出护筒重新定位下沉。
当以钻头下压钢护筒较为困难时，可采用振动锤打入钢护筒；以振动锤打入钢护筒时应注意在护筒周围对称选择振锤位置、按照小进尺反复变换着力点的方法打入，并随时进行护筒位置、倾斜度的检查。
底段钢护筒打入后，若钢护筒尚未到达河床底面基岩位置，尚能继续下沉时，以电焊方式向上接长钢护筒，然后继续下沉护筒至不能下沉或到达河床底面基岩位置为止。
钢护筒的整个埋设过程，由测量人员全程跟踪控制埋设的精度。
5、安装冲击钻
①.钻机就位前，需将护筒周围地基夯实，人工和20T吊车配合，将运至现场的钻机各组件吊装就位：
底盘组件（纵梁/减速器/卷扬机/滑轮/钢絲绳）、钻架组件、冲击锤。
以上组件就位后，将机组与配套的发电机、泥浆处理设备、移动式内燃空压机之间的管线进行可靠连接，完成机组就位。
②.安装冲击钻时，钻架要固定在平台上，底座要平稳（底座不能压住钢护筒），以防钻架冲击而产生位移或下沉，通过钻架上滑轮的轮缘的铅垂将冲击锤尖对准桩位（或钢护筒底）中心，其偏差不得大于2cm，由于工序交替，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。
③.卷扬机应保持良好的工作状态。
6、泥浆制备：
根据本标段地质结构和表层土壤情况，造浆用土采用优质粘土在泥浆池制备。
泥浆池容积约8m3，并设容积6.0m3沉淀池二个,串联使用。
泥浆性能指标应符合下列技术要求：
相对密度1.20-1.40
粘度（S）22-30
静切力（Pa）3-5，
含砂率（%）≤4
胶体率（%）＞90～95
失水率：
<30ml/30min
酸碱度（PH）8-10
在钻孔过程中，应该常对钻孔泥浆进行试验，不符合要求时，随时调整改正。
（三）、施工技术方案及操作要点
1、冲孔
1）、钻进技术要点
（1）.开钻前，应在护筒内加入一定数量的粘土，但粘土不宜过多以防粘结。
地表土层松疏时，还要混和加入一定数量的小片石，然后注入泥浆和清水，借助锤头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒角。
孔口段应反复造孔，以防止塌孔。
（2）.刚开钻时应保持钻锤稳定，应使用小冲程慢速钻进，应注意使孔口第一段竖直能起导向作用，升降锥头时要平稳，冲锤不要碰撞钢护筒，当孔底低于护筒刃脚2～3m后，如果冲锤在孔中保持稳定且孔竖直，则可适当加大冲程。
（3）.在软硬岩石交界面处应慢速钻进，以防桩孔倾斜。
（4）.钻进过程中随时应注意护筒内的水头差变化，孔内泥浆水平面须高出护筒脚至少0.5m以上，以免泥浆面荡漾损坏护筒刃脚孔壁，但比护筒顶面低0.3m，防止泥浆溢出。
水头不足时应及时补水防止刃脚涌砂，在排渣、提渣或其他原因停钻时，应注意保持孔内水头以防塌孔造成埋钻。
（5）.应经常检查护筒内泥浆的各项指标，不能因为泥浆过浓影响钻进速度，也不能因为泥浆浓度过小造成砂涌或塌孔。
（6）.冲击钻孔时，随时察看钢丝绳的回弹情况，耳听钻锥的冲击声，以判别孔底情况。
冲击过程中勤抽碴，勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全质量事故的发生。
（7）.钻进过程中，每进2m～3m应检查钻孔竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在钻至松软石层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质量。
（8）.钻进过程中应做好钻进记录，要记录好进尺与地质变化，交接班时应交代上一班的钻进情况以及注意事项。
（9）.钻头刃口在钻井中不断磨损，直径磨耗不得超过1.5cm，应经常检查钻头直径，有缺损时应及时补焊，不宜中途停钻修补，应准备备用钻头轮换使用。
（10）.在整个钻进过程要中，注意对不同深度位置的渣样进行取样，特别是岩性变化地带及桩底的渣样要保留，通过该渣样可判断桩底承载力及嵌入中风化岩层的深度，如以上两指标达不到设计要求，报请设计确定则该桩应加长。
（11）.冲孔至设计标高后，经现场技术员及监理工程师检验合格后方可停钻，停钻后开始调整孔内的泥浆指标，再报监理工程师后及时浇筑混凝土。
（12）.冲孔过程中的孔径检查。
为保证孔径正确和孔形正直，每工作班或遇岩层变化时必须用检孔器检孔，检孔器用钢筋制成，呈圆柱体，
直径与钻头直径相同，高度为孔径的2～4倍。
当检孔器不能自由通过到达孔底时，即表明偏孔或斜孔、梅花孔等情况，应立即回填片石（回填高度至检孔器所到位置以上0.5m），进行冲击修孔。
2、成孔检测
冲孔灌注桩成孔检测内容见下表：
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
按JTGF80/1-2004附录D检查
2
桩位（mm）
群桩
100
全站仪或经纬仪：
每桩检查
排架桩
允许
50
极值
100
3
孔深（m）
不小于设计
测量绳：
每桩测量
4
孔径（mm）
不小于设计
探孔器：
每桩测量
5
钻孔倾斜度（mm）
小于1％桩长，且不得大于500
用测壁（斜）仪或钻杆垂线法：
每桩检查
6
沉淀厚度（mm）
摩擦桩
设计规定，未规定时按施工规范要求
沉淀盒或标准测锤：
每桩检查
支承桩
不大于设计规定
7
钢筋骨架底面高程（mm）
±50
水准仪：
测每桩骨架顶面高程后反算
另外，嵌入弱风化岩层深度、桩底承载力及孔深、孔径（孔径的检测采用检孔器进行）等均应满足设计要求，如发现不符应及时上报监理工程师。
3、终孔
钻孔到设计标高后，是否探岩，报监理工程师，若探岩，应采用地质超前钻，钻孔深度4～5m时若为完整岩层，方可终孔。
4、清孔
当钻孔达到设计标高，报监理工程师同意，停止钻进，进行终孔检查。
符合设计要求后，开始清孔工作，清孔时，稍提钻锥离孔底10cm～20cm空转并保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.03～1.10的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆铲出，使清孔后泥浆的含砂率降到2%以下，粘度为17S～20S，相对密度1.03～1.10，且孔底沉淀土厚不大于设计规定的量值时，即可终止清孔。
填写《回旋钻成孔记录表》。
5、钢筋笼的制作和安装
.因桩深8m左右，钢筋笼按一节制作，若钢筋要接头，但接头处应双面焊，并保证同一截面接头不超过50%。
钢筋先在加工棚按设计图的规格和型式进行放样加工成型，加工成型的钢筋需要按不同型式分别堆放，设立标志以示区别。
施工时，运往现场安装形成骨架。
.钢筋加工前必须进行调直及除锈，弯曲采用钢筋弯曲机或人工进行冷弯，切断采用钢筋切断机进行切断，钢筋弯曲半径一般应大于钢筋直径的2.5倍，弯曲后表面不得有裂纹或断裂，螺纹钢末端可不设弯钩。
.钢筋的纵向焊接，宜采用闪光对焊，当缺乏对焊条件（如施工供电不足）时，可采用电弧焊（绑条焊、搭接焊、坡口焊）。
采用搭接电弧焊时，两根钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两根被焊接的钢筋轴线一致，接头双面焊缝长度不应小于5d，单面焊缝长度不应小于10d，熔焊应将焊坑填平。
电弧焊所采用的焊条，对于I级钢筋可采用“结422”型焊条；对于II级钢筋可采用“结502”、“结506”型焊条。
若采用坡口焊，坡口角度采用60°右右。
电弧焊焊缝表面应均匀平顺，无裂缝、夹渣、明显咬肉、凹陷、焊瘤和气孔等缺陷，接头处钢筋轴线弯折不大于4度，轴线偏移不大于0.1d且不大于3mm，焊接尺寸符合规定。
焊缝的机械性能每批抽查3个接头进行抗拉强度试验，其结果应大于被焊接钢筋的抗拉强度。
焊工均应经技术培训合格后持证上岗操作。
.钢筋骨架现场绑扎成型必须按照设计图纸的钢筋规格、根数、形状、间距进行绑扎。
先在加强箍上放出每根纵向主筋的位置并用粉
笔画上标记。
按2m一个加强箍将主筋点焊在加强箍上形成初步钢筋笼，然后将弯好的螺旋箍筋套进钢筋笼中，逐根点焊（切莫过焊烧伤主筋）形成钢筋笼。
绑扎可采用20～22号铁丝，钢筋的交叉点必须绑扎牢固，不得有松动、折断、移位等现象。
构件同一截面上钢筋的接头数不应超过该截面受力钢筋总根数的50%。
钢筋绑扎成型后应进行检查验收并填写检验表格。
安装完成经自检合格后报监理工程师进行隐蔽工程验收签证。
.根据规定本桥声测检测的频率为50%，每根桩布设三根声测管，
按等边三角形布置。
声测管采用φ50×2.5mm热扎无缝钢管制作，接头处采用φ60×5mm的钢套管焊接，检测管下端伸至桩底，上端高出灌注桩头顶面50cm，下端用钢板封底焊牢，不漏水，上口用塞子封死，检测管等间距布置，绑扎在加劲箍钢筋内侧，确保牢固，顺直，且相互平行。
.加工好的钢筋笼分类标识存放于有遮盖的棚内备用。
.安放钢筋笼，分节吊装焊接，接头处采用单面焊并保证同一截面接头不超过50%。
用汽车吊下笼，起吊前在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。
竖直对位，两节笼焊接时间尽量缩短。
钢筋笼下到位后与护筒焊牢，防止上浮和掉笼现象发生。
钢筋笼下放时防止碰撞孔壁，以免引起坍孔，一般采用正反旋转，慢起慢落逐渐下放的形式进行，钢筋笼入孔到位后采取固定焊接措施牢固就位，以防止提升导管时被拔出及灌注水下砼时出现浮笼事故。
钢筋笼制安完成经监理工程师检验合格后填写《钢筋加工安装质量检验报告单》。
钢筋加工及安装实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
受力钢筋间距
（mm）
两排以上排距
±5
尺量：
每构件检查2个断面
3
同
排
梁板、拱肋
±10
基础、锚锭、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
2
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距（mm）
±10
尺量：
每构件检查5～10个间距
2
3
钢筋骨架尺寸
长
±10
尺量：
按骨架总数30%抽查
1
宽、高或直径
±5
4
弯起钢筋位置（mm）
±20
尺量：
每骨架抽查30%
2
5
保护层厚度（mm）
柱、梁、拱肋
±5
尺量：
每构件沿模板周边检查8处
3
基础、锚锭、墩台
±10
板
±3
注：
不设弯起钢筋时，可按括弧内规定分评定。
6、二次清孔
导管安放就位后，检查钻孔内泥浆比重和沉碴厚度，如超过规定，要进行二次清孔。
二次清孔采用换浆法进行。
使用泥浆泵将相对密度为1.03～1.1的泥浆通过导管压入孔底，把钻孔内的钻渣和相对密度较大的泥浆换出，直至换出的泥浆相对密度达到1.03～1.1，检查孔底沉渣厚度不大于5cm。
7、灌注水下砼
1）.对砼质量控制有以下几点：
混凝土由搅拌站统一按施工配合比拌制，将拌制好的砼倒入放置在
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