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桩基施工方案
新建铁路成都至绵阳、乐山城际客运专线CMLZQ-3标段
华金大道立交双线特大桥
桩基施工方案
（DK124+979.8~DK129+987.1）
编制：
复核：
审批：
中铁四局集团有限公司成绵乐铁路工程指挥部
二00九年九月九日
华金大道立交双线特大桥桩基施工方案
1、编制依据
1、成绵乐客运专线设计文件、成绵乐客运专线有限公司有关文件；
2、我单位类似工程施工经验；
3、现场踏勘调查资料；
4、采用的主要规范：
①《铁路混凝土工程施工技术指南》TB210-2005;
②《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号
③《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号
④《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005
2、编制范围
本桥起讫里程为：
DK124+979.8~DK129+987.1,全长5.007km。
3、工程概况、自然地理特征及主要工程数量
3.1工程概括及主要工程数量
本桥起讫里程为：
DK124+979.8~DK129+987.1,全长5.007km。
主要工作内容：
直径为1m、1.25m、1.5m桩基础
主要工程量有:
本桥桩基共1254根，总计22456延米，承台154个，墩柱152个，其中空心墩28个，桥台2个。
DK125+378.506~DK125+587.956跨越华金大道32+3×48+32连续梁一联，DK126+226.3~DK126+363.75跨越攀成钢专用线40+56+40连续梁一联。
全桥墩台基础采用钻孔灌注桩基础，桩径采用1m、1.25m、1.5m三种。
主要工程数量表
工程项目
单位
数量
备注
华金大道立交双线特大桥
m
5007
1、Φ1.0桩基
m/根
8304/488
C35砼：
24100.9立方米
2、Φ1.25桩基
m/根
13848/750
3、Φ1.50桩基
m/根
304/16
4、承台
个
154
5、墩身
个
152
6、桥台
个
2
7、32+3×48+32米连续梁
联
1
8、40+56+40米连续梁
联
1
3.2自然地理特征
工程地理位置:
本桥起于（DK124+979.8）成都市青白江区谢家院子村，与二队终点相连接，依次沿线跨越华金大道，攀成钢专用线（铁路），青温铁路，在建货运大道和独桥河，终于DK129+987.1,全长5.007km。
地质、地形、地貌：
本工程位于成都市所辖境内，桥址处地势平坦，两侧多为耕地。
其中跨越公路2处（其中1处在建），跨越河流2处，跨越铁路2处。
本段为黄许～新都段，属于冲积平原区。
冲积平原地貌，上覆第四系全新统（Q[4]ml）人工填筑土、上更新统（Q[3]fgl+al）冰水－流水堆积层黏土、粉质黏土，厚度2~10m不等，下部卵砾石土（俗称雅安砾石层）,局部夹中细砂等，厚度大于20m。
下伏基岩为白垩系上统灌口组（K2g）泥岩夹砂岩、质软。
卵砾石土中地下水较发育，第四系孔隙潜水对混凝土结构一般无侵蚀性，但靠新都段白垩系上统灌口组（K2g）地层多含有石膏、钙芒硝矿，局部含石盐，基岩裂隙水对混凝土结构多具硫酸盐侵蚀，局部具氯盐侵蚀，环境作用等级分别为H2、L1。
本段未见大的不良地质、特殊岩土局部地表有软土、松软土及膨胀土。
段内地震动峰值加速度为0.10g，工程地质条件较好。
气候水文：
本队属成都地区，主要受西南季风气候和地形影响，冬无严寒，夏多暴雨，阴天多、日照少，年平均降雨918.2毫米，年平均气温18.3℃，年最高气温37.3℃，最低气温-5.9℃。
地表水、地下水较丰富，无特殊缺水情况，沿线水质较好，经取样检测满足施工用水要求。
根据《中国地震动参数区划图》，测区地震动峰值加速度及地震动参数如下：
（1）汶川地震前，根据国家地震局《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本标段属于江油至新都段落（DK0+000～DK138+850）地震动峰值加速度0.05g，动反应特征周期0.35s。
（2）汶川地震后，根据国家地震局《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），国家标准第1号修改单，本标段地震动参数为：
德阳至双福场（DK95+700～DK290+100）地震动峰值加速度为0.10g，动反应特征周期0.45s。
4、施工总体方案
4.1施工组织机构及施工工期安排
根据本工程特点，按照“精干高效、专业配套、指挥有力”的原则；按直线职能管理方式组成项目管理机构。
指挥部为项目指挥管理层，对内指挥，对外联系，对工程进度、质量、安全、效益全面负责。
指挥部组织机构见下图4.1-1,指挥部下设架子队管理，架子队管理机构见下图4.1-2。
图4.1-1指挥部组织机构图
图4.1-2架子队组织机构图
4.2大临工程的分布及总体设计
施工便道：
本工程线路与108国道和成绵高速并行，共与18条道路相交，其中一条纵向相交，可通过华金大道城市道路可将材料运到主线，通过纵向便道运到各加工场，其他既有乡村道路较窄，多为乡村土路，宽度2m左右，且弯道较多，与108国道距离较远。
4条道路宽度超过3.5m道路均有限高，且不超过3m，并只有2条道路可通108国道。
施工现场由于受地形条件影响纵向便道设置如下：
其中从起点至DK127+500段便道设在左侧，DK127+500~DK127+800便道设在线路右侧，DK127+800至DK129+500便道设在线路左侧，DK129+500~DK129+987.1便道设置在线路右侧，便道清表后上铺80厘米混渣，宽6米，设横坡向线路外侧排水。
便道面采用20cm厚泥结碎石铺筑,路面宽度4.5m，单线便道每300～500m设一会车道。
施工期间加强对新建、改建便道以及原有村镇道路的养护和维修，确保雨天不泥泞，晴天不扬尘。
由于DK129+135处跨河道，需做钢便桥1座，便桥结构为两跨2*12m结构，便桥墩台基础为C30砼基础，单跨桥面为10根I40工字钢，工字钢上铺1cm钢板，钢板上每间距20cm焊接直径为12mm的螺纹钢，便桥两侧设置防护栏杆，便桥结构及受力检算见后附便桥设计图。
沿线为使纵向便道贯通需在31处埋设圆管涵，根据沿线调查，确定圆管涵直径为100mm,水渠较宽时采用多排布置，管涵顶填土不小于1m，管涵设计图及简易检算见后附图。
4.3生活、施工用电用水
本段线路附近有2条河流，水渠共有31条（含2条纵向水渠），设蓄水池存水，施工用水采用河流水或打井取水，生活用水采用打井取水。
本地地下水水质较好。
根据本工程特点，配电设计见后附《临时用电施工组织设计》。
同时自配发电机，确保工程的施工进度。
临时高压电力线路约5100m由地方供电部门负责施工。
4.4施工测试
搅拌站在正式使用前必须经过安装调试、检定完毕后方可使用；所有机械设备进场后经机械工程师检查调试完毕确认无误并报第三方验收后方可使用；施工前对地下水及地表水质进行抽样检查；钻孔桩浇注混凝土后，应进行质量检查，对全部桩基按设计要求检测，对检测结构有疑问的，须做钻孔取芯检测。
4.5内业资料
钻孔桩施工前，收集相应资料并结合现场特点编制钻孔桩施工作业指导书，组织全体管理人员、技术人员、施工人员学习，了解掌握钻孔桩施工要点、质量要求及检测；图纸到位后立即组织技术人员进行图纸审核并现场核对，发现问题及时提出，批示后方可施工。
钻孔桩正式施工后，安排技术人员现场复核地质资料，保存各钻孔桩施工原始记录及各种原材料的检验报告、质量证明文件、质量检查记录、质量检测记录等。
施工完毕后，对各项原始记录进行编号、标记、整理、归档和保存，直至最后移交。
4.6施工程序
征地拆迁——场地清理——测量放线——现场核对——开工报告——工程实施——施工自检——报检签证——试验检测——质量评定——工程验收——下道工序
由于本桥地下管网复杂，现场核对时除应对桥位、标高等进行复核外，还应对地下管网进行详细调查，采取调查及处理措施如下:
⑴利用探测仪现场核对设计地质文件，确定管网走向及深度，用彩条旗沿管线方向标示，并设置“下有管网，禁止开挖”等安全标示。
⑵向当地居民询问及与地方相关部门联系，确定地下管网无遗漏。
⑶用探测仪对红线内逐一进行探测，确保所有管网位置及深度全部探测明白。
在确定管网位置及深度后，除用彩条旗沿管线方向标示并注明深度，在管网方向设置“下有管网，禁止开挖”等安全标示外，还应联系相关部门协商管网迁改方案，为工程开工及工期保证创造条件。
4.7施工工期安排
开工日期：
2009年9月9日
完工日期：
2010年4月20日
总工期221个工作日
根据本桥地质情况采用冲击式钻机施工，每台钻机成桩工期5天/1根，受架梁工期要求，桩基工期为221个工作日。
每个月每台钻机按完成6根桩计算，本桥共1254根桩基，需钻机机械数量为1272/（221/5）=29台,考虑其它不确定因素影响，施工现场安排33台JK6钻机。
桩基单桩成桩时间表见下表（按平均桩长20m计算）。
华金大道立交特大桥桩基成桩时间表
工作项目
桩机就位
埋设护筒
钻孔
一次清孔
下钢筋笼
二次清孔
灌注砼
预计空耗时间
合计时间
需要时间（h）
12
3
72
5
4
3
4
17
120
现场施工优先考虑跨越金大道连续梁12#~17#墩及跨攀成钢的37#～40#墩桩基。
12#～17#墩投入钻机6台，37#～40#墩投入钻机4台。
153#台～135#墩投入钻机19台，其余钻机根据进度要求摆放。
钻机集中布置，分段并行施工，集中作业面，使桩基、承台和桥墩形成流水作业。
后附：
华金大道立交双线特大桥钻孔桩施工进度网络计划图。
5、人员及机械配置
5.1管理人员配置，见下表1
表1管理人员配置表
序号
工种名称
单位
2009年
2010年
最大需求
9
10
11
12
1
2
3
4
5
1
管理人员
人
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
技术人员
人
18
25
25
25
25
25
25
25
25
25
3
现场服务人员
人
5
8
8
8
8
8
8
8
8
8
4
后勤保障人员
人
2
4
4
4
4
4
4
4
4
4
5.2作业人员配置，见表2
表2作业人员配置表
序号
工种
名称
单
位
2009年
2010年
最大
需求
9
10
11
12
1
2
3
4
5
1
电工
人
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
混凝土工
人
8
22
32
40
40
40
40
40
22
40
3
钢筋工
人
10
20
40
40
40
40
40
40
20
40
4
电焊工
人
10
10
16
16
16
16
16
16
4
16
5
吊车机
人
4
10
16
16
16
16
16
16
4
16
6
搅拌站司机
人
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
7
砼运输车司机
人
4
12
20
20
20
20
20
20
4
20
8
装载机司机
人
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
11
普工
人
20
50
80
80
80
80
80
80
20
80
5.3机具配置，见下表3、4
表3机具设备配置表
序号
机械设备名称
规格型号
单位
2009年
2010年
9
10
11
12
1
2
3
4
1
混凝土搅拌站
HZS120型
台
1
1
1
1
1
1
1
1
2
混凝土运输罐车
XY5290GJB9m3
辆
6
6
10
10
10
10
10
10
3
钢筋对焊机
VN1-100
台
4
6
6
6
6
6
6
6
4
钢筋交流电焊机
BX-300
台
6
8
10
10
10
10
10
10
5
钢筋切割机
GJ40
台
2
4
4
4
4
4
4
4
6
钢筋弯曲机
GW40
台
2
4
4
4
4
4
4
4
7
钢筋调直机
GT4-14
台
2
4
4
4
4
4
4
4
8
汽车起重机
PY5280-16
辆
2
4
4
4
4
4
4
4
9
汽车起重机
PY5280-25
辆
2
4
4
4
4
4
4
4
10
轮式装载机
ZL-50
辆
1
2
6
6
6
6
6
6
11
发电机
250KW
台
1
2
2
2
2
2
2
2
12
变压器
500KVA\400KVA
台
4
6
6
6
6
6
6
6
13
水泵
6BA-12
台
4
10
40
40
40
40
40
40
14
砼灌注导管
直径30mm
m
200
400
400
400
400
400
400
400
15
冲击钻机
JK6
台
33
33
33
33
33
33
33
33
表4试验测量仪器设备表
序号
设备名称
单
位
2009年
2010年
9
10
11
12
1
2
3
4
1
DSZ2水准仪
台
3
3
3
3
3
3
3
3
2
天宝条码尺
台
2
2
2
2
2
2
2
2
3
DINI水准仪
台
1
1
1
1
1
1
1
1
4
TS06-2全站仪
台
2
2
2
2
2
2
2
2
5
SY-2型压力泌水仪
台
1
1
1
1
1
1
1
1
6
泥浆试验仪器
套
3
3
3
3
3
3
3
3
7
坍落度检测仪器
套
3
3
3
3
3
3
3
3
8
压力表
个
1
1
1
1
1
1
1
1
9
温度计
个
20
20
20
20
20
20
20
20
6、施工方法、关键技术、工艺要点、工艺要求
华金大道立交特大桥钻孔桩累计总长22456m,数量庞大。
桩径分为1.0m、1.25m、1.5m三种类型。
优先施工连续梁下部的钻孔桩，共进场33台钻机，每台钻机平行专业，分段按流水线法推进。
群（排）桩钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，则要等到已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。
钻孔桩施工工艺流程图见下页。
6.1施工准备
场地准备：
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。
场地位于浅淤泥中时，采用填混渣并用枕木或型钢等搭设工作平台。
工作平台必须牢固稳定，保证桩机不位移不沉陷。
埋设钢护筒：
护筒内径比桩径大40cm，护筒埋置深度符合下列规定：
黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。
当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
水
钻孔桩施工工艺流程图
中筑岛，护筒宜埋入河床面以下1米。
钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上2.0m。
泥浆池布置：
泥浆池每间隔一个墩位设置一个（两个墩共用一个），上净空尺寸为长12m×宽9m，下净空尺寸为长9m×宽6m，从原地面下挖2.5m，再利用开挖出的土在泥浆池四周堆筑一圈宽50cm，高30~50cm的土埂，土埂需要夯实，泥浆池壁及连接泥浆池和钻孔桩护筒间的沟槽必须固化，采用U型钢板做导流槽并在泥浆池四周设围护钢板，避免地表水进入泥浆池及泥浆溢出。
泥浆池固化图见后附设计图：
泥浆池围护钢板及导流槽设计图。
泥浆池四周采用φ50*2.5mm的钢管做围栏防护，沿泥浆池四周土埂布置竖向φ50*2.5mm钢管立杆，立杆长度2.2m，其中埋入地下1m，外露1.2m；钢管立杆采用φ50*2.5mm钢管横杆连接，横杆间距60cm，钢管横杆在泥浆池四个角点位置采用90°钢管弯头连接；所有的钢管围篮均涂上红白相间的油漆作为警示标志，间距为20cm；钢管栏杆采用密目防护网封闭四周；并在防护网上设置安全警示标志。
泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。
卵石土和砂类土泥浆性能指标如下：
泥浆比重：
入孔泥浆控制在1.2～1.3，卵石层控制在1.3～1.4，粉砂、细粉砂土宜控制在1.40～1.45。
黏度：
一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。
含砂率：
新制泥浆不大于4%。
胶体率：
不小于95%。
PH值：
大于6.5。
6.2钻孔
1）安装钻机
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。
2）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，向孔中投入粘土，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，放置现场专用渣样盒内（现场用薄木板制作，长50cm，宽10cm，高5cm，分成5个格子，每个格子内放置标签，标明渣样取样时间、孔深取样人等）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。
钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
应经常利用护桩对钻孔位置检测，当护桩丢失时应采用仪器对桩位进行恢复，如发现桩位发生偏孔，应及时回填片石至偏孔位置重新钻孔改正。
为防止桩位偏孔，应采取以下预防纠正措施：
①、安装钻机时要使钻锥，钢丝绳和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。
②、遇到大块孤石时，准备20~30cm片石填入孔内。
③、钻机钻进过程中，经常检查钻机是否发生移动或沉降。
④、在松软砂层中严格控制钻进进尺。
6.3检孔
钻孔完成后，用检孔器进行检孔。
检孔器长6m，直径为钻孔桩直径，由直径为20mm钢筋制作，两头为锤形。
孔位、孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再进行清孔工作，否则重新进行扫孔。
6.4清孔
当钻孔深度达到设计要求时，应对孔深、孔径、孔位、垂直度进行检查，并应绘出实际地质与设计勘察地质对照，在设计勘察单位核对地质无误后报请监理工程师批准，监理工程师认可后，立即进行清孔。
清孔应达到以下标准：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重≯1.1，含砂率＜2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前柱桩（或主墩）孔底沉渣厚度≯5cm、摩擦桩≯15cm。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。
钢筋笼和导管安放完毕后、浇筑水下混凝土前，检测桩底沉渣厚度。
若沉渣超标，要立即进行第二次清孔。
当地层富含粉砂类土，终孔后粉砂、粉细砂快速沉淀，给清孔带来困难，为了降低孔底沉淤采取以下措施：
①采用双泥浆泵并联供应泥浆，增大泵量，提高泥浆循环速度，增强泥浆携带钻渣的能力。
②用优质膨润土和化学外加剂提高泥浆粘度，以减缓砂粒沉淀速度。
③及时排除废弃泥浆，勤捞沉淀池中的沉渣，不断补充优质泥浆。
④加快成孔与成桩速度，缩短从成孔到成桩的作业时间。
⑤二次清孔完成后，立即浇筑水下混凝土，避免泥碴再次沉淀。
6.5钢筋笼制作、安装
钢筋笼加工流程为：
先调好钢筋加工滚动轴承及加工圆盘的位置，然后按设计摆放好加强筋，钢筋主筋按加工圆盘圆孔就位，焊接完成后将加工圆盘从导轨拉出，然后吊运到钢筋笼加工滚轴上，用加工好的环形扁铁将骨架捆紧，两半圆环形扁铁通过φ20mm的螺栓连接，通过环形扁铁在钢筋加工滚轴上通过电动卷扬机传动，滚动钢筋笼来缠绕螺旋筋（箍筋）。
行走装置采用φ30mm圆钢外套外径φ150mm的轴承，用60mm的槽钢作导轨。
每根桩的钢筋笼标准节设在上部，长度为18m，调整节设在下部。
钢筋笼应按设计长度分节并顺次编号，保证相邻节段在胎架上对应配对连接。
为了确保钢筋笼有足够的刚度以保证在运输及吊装过程中不发生变形，每隔2m设置1道十字形钢筋内撑架，安装钢筋笼同时再拆除内撑架。
箍筋与主筋的相交处梅花形点焊加强钢筋笼的强度，减小钢筋笼吊装时的整体变形，在接头范围内的箍筋先预留足够长度待现场主筋连接后再缠绕搭接加焊，箍筋相互搭接单面焊长度应不小于10d。
安装在钢筋笼内的探测管也必须同时对应配置，相邻节段对应接头须作好标识。
钢筋笼运输时配备专用托架，平板车运至现场。
钢筋笼在孔口利用16～25t汽车吊起吊。
为了保证骨架起吊时不变形，宜用两点吊。
第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。
起吊前应二点同时起吊，待骨架离开地面后，第一点停止起吊，继续提升第二吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。
当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。
当骨架下降到第二吊点附近的加劲箍接近孔口时，可用型钢穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移至骨架上端，取出临时支承，继续下降到骨架最后一个加劲箍处，按上述办法暂时支承并取出十字形钢筋内撑架。
此时可按编号顺序依次吊装第二节骨架，使上下两节骨架位于同一竖直线上。
接头完成，将接头范围内的箍筋按间距缠绕并相互搭接后，稍提骨架，抽去临时支托，将骨架徐徐下降，如此循环，使全部骨架至设计标高为止。
骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。
在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。
钢筋笼上部90cm范围内的箍筋待破除桩头混凝土后再按设计要求绑扎就位。
钢筋骨架保护层的设置方法：
桩身主筋净保护层厚7cm，钢筋笼骨架上沿各加劲箍筋位置布置与桩身混凝土等强的混凝土垫块以保证保护层厚度和钢筋笼位置的正确，垫块横向沿圆周等间距布置4个，纵向间距2m。
钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差（mm）
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±20
3
主钢筋间距
±10
尺量检查不少于5处
4
加强筋间距
±20
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