桩基施工方案.docx
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桩基施工方案
金洲新区金沙东路东线桥梁桩基施工方案
一、工程概况
1、工程简介
金沙东路东线K2+331.15中桥起讫点桩号分别为：
K2+305.03及K2+357.26.2，桥梁全长52.24m，桥梁宽度18m。
上部结构以2*20m跨预应力混凝土先简支后连续的空心板梁为主要结构，下部结构采用U型桥台、圆柱墩、钻孔灌注桩基础。
2、工程水文地质条件
1）本桥跨越区段属官桥河蓄水地带，水面宽度49.88m，水深约2m，无通航要求。
2）桥位处地层构造由上至下分别为：
0#台：
由上至下为素填土—淤泥质粘土—细砂—粉质粘土—卵石—粉质粘土；
1#墩：
淤泥质粘土—粉质粘土—卵石—粉质粘土；
2#台：
素填土—粉质粘土—卵石—粉质粘土。
分布情况见下图：
3）根据勘察结果，0#台淤泥质粘土层厚2.8m,细砂厚2.1m,卵石层厚6m;1#墩淤泥质粘土层厚0.6m,卵石层厚7.8m;2#台卵石层厚6.3m.该结构层是本桥施工的主要不良地质作用，在今后桩基施工过程中，极有可能出现频繁塌孔现象，严重时引起桩机施工平台地面塌陷，是本段施工的重大危险源之一。
3、主要工程数量
全桥桩基总量24根，其中20根D100桩，4根D150桩。
各墩台
墩台编号
桩基编号
设计桩底高程
设计桩顶高程
桩长（m）
预计开孔地面高程
孔深（m）
超灌桩头后实际砼顶高程
预计商砼采购量（m³）
砼运输卸料方式
0
001
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
砼罐装车运输；
泵送入斗
002
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
003
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
004
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
005
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
006
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
007
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
008
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
009
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
010
16
37.1
21.1
42.2
26.2
38.1
19.1
1
101
10
39.5
29.5
42.2
32.2
40.5
59.25
102
10
39.5
29.5
42.2
32.2
40.5
59.25
103
10
39.5
29.5
42.2
32.2
40.5
59.25
104
10
39.5
29.5
42.2
32.2
40.5
59.25
2
201
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
202
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
203
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
204
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
205
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
206
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
207
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
208
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
209
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
210
20
38.1
18.1
42.2
22.2
39.1
16.5
桩基具体情况如下表。
桩基钢筋、声测管数量表
Φ25钢筋
Φ22钢筋
Φ20钢筋
Φ16钢筋
φ10钢筋
φ8钢筋
D57声测管
10.72t
0.72t
19.89t
0.89t
2.09t
2.60t
1896m
二、施工人员进场情况
人员
单位
数量
姓名
项目经理
人
1
黄兆斌
技术负责人
人
1
尹浩兵
施工员
人
1
彭志钢
质量员
人
1
姚亚
专职安全员
人
1
周正良
三、施工设备及材料的进场
1、施工设备进场情况
序号
机具名称
型号
单位
数量
单位功率
进场时间
1
电焊机
XD1-185
台
2
12KVA
2012.4.28
2
泥浆泵
QY-25
台
2
15KW
2012.4.28
3
水准仪
南方
台
1
2012.4.10
4
全站仪
三鼎
台
1
2012.4.10
5
检测工具
多功能
套
2
2012.4.19
6
汽车式起重机
台
1
2012.4.10
7
砼试件模
150*150*150
组
8
2012.4.28
8
冲击钻
ZK8000
台
2
2012.4.28
9
泥浆稠度仪
套
1
2012.4.28
10
挖机
现代225
台
2
2012.4.25
11
压路机
YZ20
台
1
2012.4.25
12
推土机
T160
台
1
2012.4.25
2、主要材料进场情况
材料名称
规格
产地或厂家
单位
数量
进场日期
备注
φ25螺纹钢
HRB335
涟钢
t
10.72
5月15日前
一次性进场
φ22螺纹钢
HRB335
涟钢
t
0.72
5月15日前
一次性进场
φ20螺纹钢
HRB335
涟钢
t
19.89
5月15日前
一次性进场
φ16螺纹钢
HRB335
涟钢
t
0.89
5月15日前
一次性进场
φ10圆钢
R235
湘钢
t
2.09
5月15日前
一次性进场
φ8圆钢
R235
湘钢
t
2.60
5月15日前
一次性进场
声测管
φ57
湘潭管通
m
6779
5月15日前
一次性进场
四、施工进度计划
按施工总体计划要求和现场进度情况，计划于2012年5月20日前完成0#台、1#墩桩机施工平台填筑及连接两岸的便道和排水的施工，并组织2台钻机同时开始进行钻孔灌注桩施工，至6月上旬完成全桥桩基钻孔灌注。
五、施工方案和方法
1、桩基施工总体思路
全桥所有桩位均可填土做陆上施工。
根据地质情况及本公司以往施工经验，决定采用冲击钻成孔，采用正循环泥浆循环系统护壁排渣。
2、钻孔桩施工工艺流程图
3、钻孔前准备工作
1）根据地质勘探资料，熟悉各孔位处地质情况。
2）桩机施工平台填筑后（详见桩机平台建设施工方案），用全站仪放出桩位，不少与2个测站进行复核之后再从桩位引出四个护桩。
3）埋设钢护筒。
钢护筒板厚10mm，钢护筒直径φ1.7m（D100桩基护筒直径为φ1.2m），埋深1.5m。
挖埋的钢护筒周边用粘土回填并分层夯实。
钢护筒埋设，倾斜度小于0.5%，中心平面位置偏差不大于5cm。
4）修筑泥浆池
泥浆池长7m宽3m深1.5m以上，沉淀区与储浆区用钢丝虑砂网分隔。
全桥共设泥浆池5个，根据钻孔进度分期修筑，具体布置如下图
5）泥浆指标
钻孔用的泥浆是由粘土和水拌和而成的混合物，在钻孔中，由于泥浆的相对密度
大于水的相对密度，可增大静水压力并在孔壁形成一层泥皮，因此能保护孔壁，隔断孔内外水流，防止坍孔。
泥浆除护壁外，还具有悬浮钻碴、润滑钻头和减少钻进阻力等作用。
粘土选择要求
项目
选择要求
（1）选材原则
粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻
融的粘土为好，但应尽量就地取材。
（2）野外鉴定时具有的粘土特征
①自然风后，用手不易掰开捏碎；
②干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角；
③用刀切开时，切面尖滑，颜色较深，
④水浸后有粘滑感，加水和泥膏后容易搓成直径小于1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂粒不多。
（3）良好制浆粘土的技术指标
①胶体率不低于95％；
②含砂率不大于4％；
③造浆能力不低于2.5L/kg。
一般选塑性指数大于25，小于0.005mm的粘粒含量大于50％的粘土即可。
4、开钻成孔
开钻前，应充分检查钻机安装就位是否准确无误，钻架安放是否稳固，避免钻进中出现倾斜、沉陷和位移现象，以保证孔井的垂直度。
钻进过程中要根据不同的地质情况掌握不同的钻进速度，根据地质情况的变化控制泥浆的指标，以利护壁、防坍和浮渣。
开钻时，护筒内灌入制好的泥浆，在淤泥层和砂层中宜小冲程钻进。
进入砂层时，由于该层较易塌孔，视情况投入一定量片石挤密孔壁，起到护壁作用。
进入到粉质粘土层2.0m以后，采用大冲程钻进。
采用分班连续作业，各作业班组应作详实的钻孔施工记录，并与地质勘探资料作对比是否一致。
钻孔过程中，随时通过护桩钢丝绳中心是否与孔位重合，发现偏差时，应立即调整钻机位置以保证桩基平面位置准确。
钻孔达到设计高程后，报请监理工程师检查其孔径、深度、垂直度，经认可后方能终孔。
孔径及垂直度的检查采用探孔钢筋笼进行检查。
探孔钢筋笼长为桩径的6m，其直径与桩径相同。
在制作时适当加密加劲圈和十字撑，以防止变形，利于重复使用。
在钻孔过孔中必须配备滤砂器，在泥浆循环过程中清除掉大部分的砂，可大大提高泥浆质量和钻孔效率，也减少成孔后的清孔时间。
5、清孔出渣
采用循环换浆法清孔，保证孔内泥浆的物理性能指标符合规范要求，并且孔底沉渣厚度小于设计要求的5cm。
6、钢筋笼的制作安装:
钢筋笼在钢筋加工场制作，设置专门的钢筋笼加工台座。
钢筋制作必须满足设计及施工技术规范的要求，加劲箍及三角撑要有足够的刚度，以保证吊装过程笼体保持直顺与不变形。
钢筋笼制作前主筋应除锈整直，主筋中心线与直线的偏差应不大于长度的1%，钢筋型号、焊条的规格、品种、焊缝的厚度和长度、焊缝外观和质量必须符合设计要求和施工规范规定。
钢筋笼吊装用汽车吊逐节接长下放，同时采用耳筋保证钢筋有规定的保护层。
每节钢筋笼及接头必须经监理或业主验收合格后才能进行下一节接长工作。
接长吊装完毕后还应检查钢筋笼的安装位置是否符合设计及规范要求。
钢筋笼内侧按要求放置好3条声测管，声测管接处皆采用卡口接头。
每下放一节钢筋笼后，声测管内灌满水与桩孔内水头一致，做到万无一失。
7、灌注水下砼
1）主要机具设备
导管:
根据查阅有关资料并经计算，选用壁厚8mm，内径为30cm的无缝钢管，导管底节长度定为4m，标准长度为3m，另配有0.5m、1.0m、2.0m长的辅助导管，导管接头采用快插驳接接口。
接头座具有互换性，导管制成后按1.5倍孔底水位进行水密承压试验，另外还做接头抗拉试验，以保证导管在砼灌注过程中不漏水和爆裂。
漏斗与储料斗:
用8mm厚钢板和型钢加工漏斗和储料斗，根据桩径及规范要求计算出首盘砼数量，确定漏斗容积，以达到首批砼数量能使导管埋入1.0m以上。
导管离底20--40cm。
砼拌和及输送机具:
混凝土灌装车运输至现场，47m泵车泵送入斗。
2）水下砼配合比与拌制及运输
本桥钻孔灌注桩水下砼配合比，须满足设计及规范要求的水下砼的各项技术指标，并报监理工程师批准。
考虑每根桩基础灌注时间在2～4小时左右，在配合比试验时选用高效缓凝剂，延长砼的初凝时间，要求达到5小时左右。
3）水下砼浇筑方法
灌注水下砼时，采用揭盖法，避免造成混凝土混合料渗入泥浆。
将导管提离孔底20-4Ocm，将漏斗装满砼，用钻机副机揭盖灌注首批砼。
并保证首期砼的数量应满足足够的埋管深度，孔内翻起的泥浆溢出泥浆沉淀池，此后不断地将拌制好的砼泵送入漏斗，至导管埋深4～5m后，视其情况拆去1-2节导管，如此循环直至砼顶面高出设计标高1.0m左右。
灌注水下砼注意事项:
①砼所用水泥、集料、水和外掺剂，以及砼的配合比设计、拌和、运输等都要符合设计、规范和施工的要求，并预先取得规范要求的证明材料；砼配比设计需经监理工程师批准后方可施工。
②试验人员值班，确保砼按经监理认可的配合比拌制，并按施工技术规范规定的频率全面检查砼的温度、坍落度等指标，严禁将不符合要求的砼送入漏斗中灌注。
③每次下导管前必须仔细检查导管的完好性和密封性，确保不漏水和防止中途断裂脱落；下导管完成后需严格检查导管与孔底之间的高度，确保砼灌注质量。
④掌握好砼的坍落度、凝结时间，保证首灌砼的数量及初灌高度。
⑤在砼的灌注过程中，专人测量孔深，准确掌握砼面上升高度，作好砼灌注记录，以便严格控制导管埋深在2～6m之间，防止砼埋入过深，部分砼初凝，导管提不起来，或导管埋入太浅而脱空的事件发生。
8、全桥桩基施工次序
0#台：
0-1→0-5→0-3→0-10→0-8→0-6→0-4→0-2→0-9→0-7
1#墩：
1-1→1-3→1-2→1-4
2#台：
2-1→2-3→2-5→2-6→2-8→2-10→2-2→2-4→2-7→2-9
9、钻孔泥浆处理方案
废弃泥浆用灌车外运至污水处理厂。
禁止排放到河道和周边水体，以免污染环境。
六、桩基础质量控制措施计划
1、预防质量通病的技术措施
通病
通病现象
原因分析
治理方法
钻孔灌注桩坍孔
成孔过程中或成孔后，孔壁坍落，造成孔底积泥孔深不足
（1）陆上护筒底部和四周未用粘土填实
（2）孔内水位高度不够，不足以平衡水头压力
（3）当钻至砂砾层等强透水层时，水源补给不足引起孔内水位急剧下降。
（4）出现较强承压水时，易导致孔底翻砂和孔壁坍塌
（5）钻孔附近的振动影响
（6）泥浆比重偏小
（7）吊放钢筋笼时碰撞了孔壁或破坏了孔壁泥膜
（8）成孔速度太快，在孔壁上来不及形成泥膜
（9）成孔后未及时浇筑砼，静置时间过长
（1）陆上埋设护筒时，在护筒底部夯填50cm厚粘土，必须夯打密实。
放置护筒后，在护筒四周对称均衡地夯填粘土，防止护筒变形或位移，夯填密度不渗水。
（2）孔内水位必须稳定地高出孔外水位1m以上，泥浆泵等钻孔配套设备能量应有一定的安全系数，并有备用设备，以应急需。
（3）施工通道的布置离孔位一定距离，尤其在地表下有淤泥质粘土之类的软弱土层时更应注意。
（4）根据不同土层采用不同的泥浆比重。
（5）根据不同土层采用不同的转速。
（6）钢筋笼的吊放、接长均应注意不碰撞孔壁。
（7）尽量缩短成孔后至浇筑砼的间隔时间。
（8）发生坍孔时，用优质粘土回填至坍孔处1m以上，待自然沉实后再继续钻进。
钻孔灌注桩成孔偏斜
成孔后不垂直，偏差大于规定值
（1）施工场地不平整，不坚实，在支架上钻孔时，支架的承载力不足，发生不均匀沉降，导致钻杆不垂直。
（2）钻机部件磨损，接头松动，钻杆弯曲。
（3）钻头晃动偏离轴线，扩孔较大
（4）遇有地下障碍物，把钻头挤向一侧
（1）钻机就位时，使转盘、底座水平，使天轮的轮缘、钻杆的卡盘和护筒的中心在同一垂直线上，并在钻进过程中防止位移。
（2）场地平整坚实，支架的承载力应满足要求，在发生不均匀沉降时，必须随时调整。
（3）偏斜过大时，回填粘土，待沉积密实后再钻。
（4）钻孔过程中采用定位导向架对钻杆进行定位。
钻孔灌注桩孔深不足
在浇筑砼前复量孔深发现不足
（1）孔壁坍塌，土方淤积于孔底
（2）清孔不足，孔底回淤
（1）吊放钢筋笼时不得碰撞孔壁。
（2）必须二次清孔，清孔后的泥浆密度小于1.15。
（3）尽量缩短成孔后至浇筑砼的间隔时间。
钻孔灌注桩缩孔
成孔过程中或成孔后局部孔径小于设计要求
（1）软土层受地下水位影响和周边车辆振动。
（2）塑性土膨胀，造成缩孔
用钻头上下反复扫孔，将孔径扩大至设计要求。
钢筋笼上浮
浇筑砼时钢筋笼上浮
（1）砼在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快
（2）钢筋笼未采取固定措施
（1）当砼上升到接近钢筋笼下端时，放慢砼浇筑速度，减小砼面上升的动能作用。
当钢筋笼被埋入砼中有一定深度时，再提升导管，减少导管埋入深度，使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时，再按正常速度浇筑。
（2）浇筑砼前，将钢筋笼固定在孔位护筒上，可防止上浮。
2、施工质量保证管理措施
1）人员安排计划
质检直接负责人：
姚亚
技术负责人：
尹浩兵
施工主管：
彭志钢
安全员：
周正良
2）质量管理具体措施
①人员控制。
工程质量的好坏，在很大程度上取决于参与工程的全体人员的技术能力和工作责任心，因此，必须抓紧、抓死技术学习和思想教育工作，以使每个管理人员做到工作一丝不苟，认真细致，用人的工作质量来保证工程质量，牢固树立质量责任重于泰山的思想。
②工程开工前认真编制实施性施工组织设计，经监理工程师（和业主代表）审批后，严格按施工组织设计科学组织施工。
在施工过程中，经常检查施工组织设计的落实情况，以确保施工生产的正常进行。
健全测量、放样复核及设计文件审核制度，及时发现问题和纠正错误。
③作好技术交底工作。
在每项工作、每道工序施工前，将有关施工技术规范、设计要求、质量控制部位等向各施工班组进行书面交底并作为学习的依据，同时利用各种会议形式进行口头交底，达到人人知晓，并在施工中对照检查，做到人人遵守，互相督促。
④赋予质检员一票否决的权利，以充分发挥质检员及技术人员对质量的监控作用，凡须进入工地的一切材料，均需经质检员检查同意后，才能进入现场和用于工程。
七、安全保证措施
1、安全组织机构保证
直接负责人：
黄兆斌
安全员：
周正良
建立健全完善的安全组织管理机构，确保安全生产的正常进行。
项目经理黄兆斌是本工程项目安全生产的第一责任人，成立以项目经理为组长的安全工作领导小组，从组织措施上完善安全生产工作，使之程序化、规范化，领导小组中以经验丰富的安全员周正良为日常事务的主持者，具体专职主管安全生产工作，安全员持证上岗，在现场均配戴工作标志。
2、钻孔灌注桩安全施工措施
1）进入施工现场必须遵守安全生产有关规定。
2）钻机就位后，对钻机及其配套设备，应进行全面检查，如卷扬
机、钢丝绳、滑车、钻头、泥浆泵及电气设备等是否完好正常。
3）钻机安设必须平稳、牢固，钻架应加设斜撑或缆风绳。
4）钻机平台和作业平台，应搭设坚固牢靠，并满铺脚手板，设防
护栏、走道。
5）由专人进行钻机的操作，操作人员在当班中，不得擅自离岗。
6）每次拆换钻杆或钻头时，要迅速快捷，并保证联接牢靠。
严防
工具、铁件及螺帽等掉入孔内，应在孔口加设防护罩。
7）钻孔过程中，必须设有专人，按规定指标，保持孔内水位的高
度入泥浆的稠度，严防坍孔。
8）钻孔使用的泥浆，应设置泥浆循环净化系统，防止对环境我污
染。
9）钻机停钻，必须将钻头提出孔外，置于钻架上，严禁将钻头停
留孔内过久。
10）钻孔中，发生故障需排除时，严禁作业人员下孔内处理故障。
对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒沿未拔除的，应加设护筒顶盖或
铺设安全网遮罩。
3、起重吊装
1）吊装作业指派专人统一指挥，参加吊装的起重工要掌握作业的安全要求，其他人员要有明确分工。
2）吊装作业前必须严格检查起重设备各部件的可靠性和安全性，并进行试吊。
3）起重机具不得超负荷使用。
4）钢丝绳的安全系数，必须达到要求。
5）作业中遇有停电或其他特殊情况，将重物落至地面，不得悬在空中。
4、电器作业
1）电工、电焊工严格执行持证上岗，定期检查复核。
2）必须按劳保规定或工种要求穿戴好防护罩、绝缘鞋、手套等。
3）现场施工用电的线路和开关，均应经常检查绝缘外壳的完好程
度。
4）所有用的工种在接、用电时，均应由电工操作，禁止乱搭接线和用电设备。
5、临边安全防护
1）桩基施工时，钢护筒、泥浆池周边应焊拦杆并设警告标志，防止落入桩孔或泥浆池。
2）钻机平台及便道临水周边加焊栏杆。
八、环境保护措施
1、水环境保护措施
1）施工废水、生活污水按有关要求进行处理，不得直接排入农田、河流和渠道。
2）清洗骨料的水和其他施工废水，采取过滤、沉淀处理后方可排放，以免污染周围环境。
3）施工机械的废油废水，采取隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。
4）钻孔泥浆需集中排放到沉淀池，防止污染河道或附近水源。
2、降低噪音措施
1）对使用的工程机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪音。
2）合理安排施工作业时间，尽量降低夜间车辆出入频率，夜间施工不得安排噪声音很大的机械。
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