城市干道高架工程二标段咬合桩工程专项施工方案.docx
《城市干道高架工程二标段咬合桩工程专项施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市干道高架工程二标段咬合桩工程专项施工方案.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
城市干道高架工程二标段咬合桩工程专项施工方案
专项施工方案报审表
工程名称：
城市干道高架工程二标段编号：
致：
城市干道高架工程二标段监理部（监理单位）
我方已根据施工合同的有关规定完成了城市干道咬合桩工程专项施工方案的编制，并经我单位上级技术负责人审查审批，请予以审查。
附件：
咬合桩专项施工方案
承包单位（章）：
项目经理：
日期：
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师：
日期：
总监理工程师审查意见：
项目监理机构：
总监理工程师：
日期：
城市干道高架工程二标段
咬合桩工程专项施工方案
编制：
复核：
审批：
交通建设有限公司
城市干道高架工程二标段项目经理部
二O一年月号
目录
1、工程概况……………………………………………………………………………
2、主要劳动力的配置和材料计划…………………………………………………..
2.1劳动力配置……………………………………………………………………….
2.2机械配置…………………………………………………………………………
3、主要施工方法………………………………………………………………………
3.1工艺原理………………………………………………………………………….
3.2导墙的施工……………………………………………………………………….
3.3单桩施工工艺流程…………………………………………………………………
3.4排桩的施工工艺流程………………………………………………………………
3.5水泥旋喷止水桩…………………………………………………………………...
4、关键工序的质量控制……………………………………………………………….
4.1孔口定位误差控制…………………………………………………………………
4.2桩的垂直度的控制…………………………………………………………………
4.3超援凝混凝土的施工质量控制……………………………………………………..
4.4质量要求…………………………………………………………………………..
5、常见工程事故的预防及处理措施………………………………………………….
5.1克服“管涌”的施工控制…………………………………………………………..
5.2克服钢筋笼上浮的方法…………………………………………………………….
5.3钻进入岩的处理方法………………………………………………………………
5.4事故桩的处理方法…………………………………………………………………
6、质量管理措施……………………………………………………………………….
6.1建立健全质量管理组织机构………………………………………………………..
6.2强化全面质量管理意识…………………………………………………………….
6.3建立质量检查制度…………………………………………………………………
6.4施工过程的质量控制方法和措施…………………………………………………...
7.安全生产措施………………………………………………………………………...
7.1安全保证体系……………………………………………………………………..
7.2安全生产目标及安全责任目标……………………………………………………..
7.3保证安全技术措施…………………………………………………………………
8、文明施工与环境保护措施………………………………………………………….
8.1文明施工管理……………………………………………………………………..
8.2环境保护措施与防止扰民措施……………………………………………………..
城市干道咬合桩工程专项施工方案
1、工程概况
本工程为城市干道下穿道路跨线通道采用桩式桥台简支梁结构，起止里程K7+219.2~K7+298.6,桥梁总长29.4m，桥梁横向宽度79.4m，上部结构采用1—28.4m预应力砼简支小箱梁，下部结构采用桩挡板墙。
桥梁上部结构采用装配式预应力砼小箱梁，小箱梁横向中心距为3.3m，单片小箱梁预制宽度为2.4m，湿接缝宽度为0.9m。
主梁左、右幅桥均为12片梁，预制梁高1.8m，组合梁高1.9m，下穿桥两侧支护桩为Φ1.2m咬合桩，相互咬合20cm，当桩悬臂长度小于4.5m时，桩径采用1.2m钻孔桩，桩间距1.4m，桩间0.2m空隙采用Φ600高压旋喷桩止水，旋喷桩底深入路面以下3~4m。
2.主要劳动力配置和材料计划
2.劳动力配置
主要是每台钻孔咬合桩机劳动力配置，一下是每台钻机每班劳动力配置表。
钻孔咬合桩劳动力配置表
序号
工种
人数（名）
主要工作内容
1
值班技术人员
1
施工技术指导、质量记录
2
机长
1
指挥钻机运转、人员调度
3
吊车司机
2
履带吊车驾驶
4
钻机操作人员
2
钻机操作
5
垂直度观测人员
4
通过正交方向的垂线时刻监测套管垂直度
6
普工
4
负责接拆套管、混凝土灌注作业及其他辅助工作等
合计
14
2.2.机械配置
我项目部拟投入2台MT-100型、3台MT-120型共5台液压机全套管钻机，在45天内
将全部钻孔咬合桩施工完毕。
根据施工要求，每台钻机配的机具如下：
主要机具设备表
序号
机具设备名称
型号及规格
用途
1
液压摇动式全套管钻机
国产MZ系列（配30t以上履带吊）
钻孔咬合桩成孔、混凝土灌注、钢筋笼安装
2
钢筋切割机
GQ40
钢筋加工
3
钢筋弯曲机
GW40
钢筋加工
4
钢筋对焊机
UN40
钢筋加工
5
电焊机
BX—500，AX—300
钢筋加工
6
反铲挖掘机
SK60
土石清运、挖装
7
自卸大货车
土石外运
8
空气压缩机
VY—12/7
清孔及障碍物破除
9
装载机
材料、土石方等转运
10
履带吊车或汽车吊
20t以上
钢筋笼转运及安装
11
潜水泵
抽排水
12
清洗机
清洗上路车辆
3.主要施工方法
咬合桩钢筋笼分圆形钢筋笼和扁型两种。
其中A桩内设圆形钢筋笼，B桩为扁形钢筋笼。
A桩采用C3O砼，B桩采用C30砼（内掺适量高效缓凝减水剂，超缓混凝土的初凝时间不早于60小时，终凝时间不宜迟于72小时）。
除直径不同外，桩径1.2m和桩径1.4m施工工艺相同。
下面以桩径1.2m为例，叙述施工工艺。
3.1工艺原理
钻孔咬合桩是采用全套管钻机孔施工，在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种围护结构。
桩的排列方式为一根A桩一跟B桩间隔布置。
施工时先施工B桩后施工A桩，B桩混凝土采用超缓凝混凝土。
B桩采用全套管钻机施工完毕后，相邻两A装采用全套管钻机，在B桩混凝土初凝之前切割掉相邻B桩与A桩相交部分的混凝土，并完成两A桩施工，实现相邻两桩咬合。
平面布置示意图如下：
3.2导墙的施工
为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高就位效率，在桩顶上部施作钢筋混凝土导墙，这是钻孔咬合桩施工的第一步。
导墙宽为每侧0.3m，厚30cm，强度等级为C20混凝土。
具体尺寸见下图。
具体步骤：
1）挖探槽及平整场地：
桩位处挖探槽，清除地表杂物，填平碾压地面管线迁移的沟槽。
2）测放桩位:
根据设计图纸提供的坐标，采用全站仪根据地面导线控制点进行实地放样，并做好护桩，作为导墙施工的控制中线。
报监理复核。
3）导墙挖槽开挖：
在桩位放样线符合要求后即可进行沟槽的开挖，采用人工开挖施工。
开挖深度为路面以下35cm，使导墙顶略低于原道路路面1~3cm。
开挖结束后，立即将中心线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线及高程准确无误。
4）模板施工：
模板采用自制钢模，导墙预留定位孔模板直径为管套直径放大4cm。
模板加固采用5*10cm方木或钢管支撑，支撑间距不大于1m。
确保加固牢固，严防跑模，并保证轴线和净空的准确，混凝土浇筑前先检查模板的垂直度和中线以及净距是否符合要求，经“三检”合格报监理检查通过后方可进行混凝土浇筑。
5）混凝土浇筑施工：
混凝土浇筑采用商品混凝土，人工施工。
混凝土浇筑时两边对称交替进行，严防走模。
如发生走摸，应立即停止混凝土的浇筑，重新加固模板，并纠到设计设置后，方可继续进行浇筑。
振捣采用插入式B50振捣器，振捣间距为600mm左右，防止振捣不均，同时也有防止在一处过振而发生走摸现象。
6）导墙预留孔中心与桩位中心的偏差不得大于20mm。
3.3单桩施工工艺流程
咬合桩设计分为A、B桩两种形式，其中A型单桩施工工艺流程如下图所示：
单桩施工工艺流程图
挖探槽，平整场地
测放桩位
施工混凝土导墙
套管钻机就位对中
吊装安放第一节套管
测控垂直度
压入第一节套管
校队垂直度
抓斗取土，跟管钻进
测量孔深
清除虚土，检查孔底
A桩吊放钢筋笼
放入混凝土灌注导管
灌注混凝土逐次拔套
测定混凝土面
桩机移位
除施工先后顺序外，B型单桩施工工艺与A型桩相同。
咬合桩具体施工步骤如下：
3.3.1钻机就位
当导墙强度达到100%后，重新定位桩中心位置，将点位反到导墙顶面上，作为钻机定位控制点。
移动套管钻机至正确位置，使套管钻机报管器中心对应定位在导墙孔设计桩位中心。
3.3.2取土成孔
在桩机就位后，吊装第一节管在桩机钳口中，找正桩管垂直度，摸桩下压桩管，压入深度约为2.5-1.5m，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土、一边继续下压套管，始终保持套管底口超前于开挖面的深度不小于2.5m。
第一节套管全部压入土中后（地面以上要留1.2-1.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节套管继续下压取土····，如此继续，直至达到设计孔底标高。
3.3.3钢筋笼制作、吊放
钢筋制作在加工场进行，加工要符合图纸尺寸要求，笼体完整牢固。
为使钢筋笼有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形，每隔2m用Ф20mm钢筋设置一道加强箍。
具体施工要求如下：
1）场地的原材料钢筋妥善保管。
分类堆放，设置标志牌并存放在距离加工场地较近处。
原材钢筋底部垫上原木或方（枕）木，使其与地面隔离，并备用彩条布等防雨材料。
2）加工时，先清除原材钢筋表面的污责，例如漆皮、鳞锈、附着的泥土、油污等（注：
钢筋加工完成后，在成型钢筋上用粉笔、石笔等作的尺寸记号也应擦拭干净），使其表面保持清洁。
如果原材钢筋有弯折，应在加工之前进行调直。
3）焊接前，先进行试焊，合格后再正式试焊。
钢筋的纵向焊接采用对焊或电弧焊，焊接接头均应符合规范要求。
4）骨架的绑扎顺序为先加工Φ20mm加强箍，然后按照设计尺寸进行绑扎Φ25主筋，主筋的绑扎顺序应隔筋对称绑扎。
最好点焊（或者梅花形绑扎）螺旋箍筋。
成孔检测合格后进行安放钢筋笼工作。
钢筋笼安放时需注意一下几点：
1）钢筋笼安装标高，由套管顶端处的标高来计算，安装时必须保证桩顶的设计标号，允许误差为正负100mm。
2）钢筋笼下放时，应对准孔外中心，缓慢地逐步下放，放置设计标高后立即固定。
3）为防止钢筋笼在浇筑混凝土时上浮，在钢筋笼底部焊上一块不钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力。
3.3.4灌注混凝土
混凝土灌注过程中需注意以下几点：
①水下混凝土灌注采用导管法，导管采用直径为φ250的螺旋式接头钢管。
导管埋入混凝土的深度宜保持在2m~6m之间，最小埋入深度不得小于1m。
严禁将导管提出混凝土面或
埋入过深，一次拨出高度不得超过4m。
②混凝土浇灌中应防止钢筋笼上浮，当混凝土进入钢筋笼底端1~2m后，可适当提升导管，导管提升要平稳，避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。
③对于B桩每车混凝土均取一组试件，监测其缓凝时间及坍落度情况，直至该桩两侧的A桩全部完成为止。
如发现问题及时反馈信息，以便采取应急措施。
3.3.5拔管成桩：
一边浇注混凝土一边拔管，应注意始终保持套管底低于混凝土面不小于2m。
3.4排桩的施工工艺流程
总的施工原则是先施工B桩，后施工A桩，其施工工艺流程是：
B1-B2-A1-B3-A2-B4-A3·····，如图所示:
咬合桩施工工艺流程图
分段施工接头的处理方法。
往往一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在与施工段的接头问题。
处理方法为在施工段的端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待后施工段到此接头时挖出砂子，灌上混凝土即可。
图示如下：
分段施工接头预设砂桩示意图
3.5.水泥旋喷止水桩
在施工帽梁之前需现施工简支梁端头处咬合桩接缝和管线过路段的水泥旋喷桩，本段工程设φ50cm高压旋喷桩止水帷幕，拟安排2台XJ-100型工程地质钻机钻孔，TY-201型导流器及喷头（二重管）喷射浆液。
3.5.1高压旋喷桩施工流程
高压旋喷桩施工工艺流程见图3.5.1-1；高压旋喷施工平面图见图3.5.1-2.
制定固化剂浆液
钻机就位
调整钻架角度
贯入度注浆
试喷
旋喷注浆拔管
喷射拔管结束
机械清洗
机械位移
泥浆的排泄处理
图3.5.1-1旋喷桩施工工艺流程图
图3.5.1-2旋喷桩施工平面图
3.5.2施工准备
1）高压旋喷桩施工前，对施工现场进行平整，挖好排浆沟及储浆池。
2）采用坐标法对施工区域内的所有桩位进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志报监理复核。
此外，还要做好测量记录，以便随时检验。
3）合理布置临时工程、机具设备安设地点及水电供应。
旋喷桩的施工用水采用饮用水。
4）对输浆管路、高压泵、钻机、旋喷管等设备进行仔细地检查，并进行试运转（先是空运转，然后负荷运转、视喷）确认无误后才能开始高压旋喷桩的正式施工。
5）根据设计文件提供的施工参数进行实验桩施工，在试验桩施工过程中对施工工艺、旋喷参数、浆液配合比、钻进和提升速度等进行调整，以保证单桩28天无侧限抗压强度满足设计要求，并上报监理工程师。
3.5.3施工工序
1）桩机就位
钻机安放保持水平，使其钻杆轴线垂直度对准孔中心位置。
钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。
钻机与高压注浆的距离不宜过远。
钻机钻杆采用钻杆导向架进行定位。
2）贯入注浆管
注浆管随旋喷桩机钻头一起钻至预定的深度。
在此过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，边射水、边插管，水压力一般不宜超过1MPa。
如压力过高，则易将孔壁射塌。
3）制备固化剂浆液
制备旋喷桩固化剂浆液时选用525普通哇酸盐水泥作为固化剂，水泥掺量根据加固土的性质及单桩无侧限抗压强度确定，通过实验确定水泥掺量。
水泥浆液水灰比取1:
1，并掺入2.4~3.4%水玻璃，浓度30~45波美度，28天抗压强度为8.0Mpa。
在旋喷桩贯入注浆管的同时，后台拌制固化剂浆液（水泥浆），待压浆前将浆液倒入集料斗中，严格按设计要求配制浆液。
4）喷射注浆
水泥浆液应在喷注前1小时内搅拌，当喷嘴达到设计高程，喷注开始时先送高压水清管，再送浆液和压缩空气。
在底部旋喷1秒，当达到喷射压力及喷浆量后再边旋转边提升。
为防止浆管扭断，钻杆的旋转和提升必须连续不断；当注浆管不能一次提升完成而需分拆卸时，拆卸动作要快，卸管后继续喷射的达度长度不得小于10cm，并且搅拌时间超过4小时的水泥浆液不得使用。
施工过程中控制冐浆量小于注浆量的20%，超过20%或完全不冐浆时查明原因，采取相应措施。
提升速度可取10~25cm/min。
对需要扩大加固范围或提高强度的部分采取复喷的措施，并使实际桩顶标高高于设计标高0.3~0.5m。
旋喷施工中作好施工记录，记录详细准确，并有监理的签认，作为今后计量的依据。
5）拔管与冲洗
旋喷施工完毕，迅速拔出注浆管，并用清水把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便于把注浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排出。
6）桩机移位
待旋喷桩机注浆管全部提出地面后，先关闭电机，然后将桩机移至新的桩位。
4.关键工序的质量控制
4.1孔口定位误差的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量，应对其孔口的定位误差进行严格的控制。
在钻孔咬合桩桩顶以上设置钢筋混凝土导墙，导墙上设置定位孔，其直径宜比桩径大20~40mm。
钻机就位后，将第一节套管插入定位孔并检查调整，使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
4.2桩的垂直度的控制
控制了桩身垂直度，也就能保证了钻孔咬合底部有足够厚度的咬合量。
除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制。
根据设计要求，桩身垂直度偏差不大于3%。
成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节的工作。
1）套管的顺直度检查和校正
钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后将按照桩长配置的套管全部连接起来，套管顺直度偏差控制在1%~2%。
检测方法：
于地面上测放出两条互相平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锥和直尺进行检测。
2）成孔过程中桩的垂直度监测和检查
①地面监测：
在地面选择两个互相垂直的方向采用经纬仪或线锥监测地面以上部分套管的垂直度，发现偏差随时纠正。
这项检测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持，不能中断。
②孔内检查：
每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用“测环”或“线锥”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
3）纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下三种：
①利用钻机油缸进行纠偏：
如果偏差不大或套管入土不深（5m以上），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节套管的垂直度，即可达到纠偏的目的。
②B桩纠偏：
如果B桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏如达不到设计要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后再重新下压。
③A桩纠偏：
A桩的纠偏方法与B桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土而应填入与B桩相同的混凝土，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。
4.3超缓凝混凝土的施工质量控制
B桩混凝土缓凝时间应根据单桩成桩来确定，单桩成桩时间与施工现场地质条件、桩长、桩径和钻机能力等因素相关。
根据咬合桩施工工艺，B桩初凝时间应为：
T=3t+K
t为单桩成桩时间，一般取12h
k为预留时间，取24h
因此，本项工程的初步控制B桩初凝时间为T=60h，并在施工中根据现场情况进行调整。
超缓凝混凝土的施工质量控制办法如下：
1）生产
对超缓凝混凝土的技术参数要求：
1自混凝土灌注时间计算，混凝土的初凝时间须≥60h；
2采用C25超缓凝水下混凝土;
2）使用
使用过程中采用严格的检查制度和监控措施：
①每车混凝土在使用前必须由实验室检查其坍落度及观感质量是否符合要求，坍落度超标或观感质量太差的坚决退回，绝不使用。
②每车混凝土均取一组试件，检测其缓凝时间及坍落度损失情况，直至该桩两侧的A桩全部完成为止，如发现问题及时反馈信息，以便采取应急措施。
③按规范要求取试件检查混凝土最终强度，混凝土最终强度必须满足设计要求。
4.4质量要求
咬合桩成桩桩顶中心线施工偏差不得大于30mm，桩身垂直度偏差不大于0.3%，套管钻机成孔后，及时清除孔内虚土和沉渣，孔内沉渣厚度不得大于0.1m。
咬合桩桩体强度达到设计要求后，采用超声波法检测成桩质量，检测数量不小于所有咬合桩的30%。
5.常见工程事故的预防及处理措施
5.1克服“管涌”的施工控制
“管涌”是指在A桩成孔过程中，由于B桩混凝土未凝固，还处于流动状态，B桩混凝土有可能从A、B桩相交处涌入A桩孔内。
克服“管涌”有以下几种方法：
①B桩混凝土的坍落度应相对小一些，不宜超过18cm，以便于降低混凝土的流动性。
②套管底口应始终保持超前于开挖面一定的距离，以便于造成一段“瓶颈”阻止混凝土的流动，如果钻机能力许可，这个距离越大越好，但至少不应小于2.5m。
③必要时（如遇地下障碍物套管底无法超前时）可向套管内注入一定量的水，通过水压力来平衡A桩混凝土的压力，阻止“管涌”的发生。
④A桩成孔过程中应注意观察相邻两侧B桩混凝土顶面，如发现B桩混凝土下陷应立即停止A桩开挖，并一边将套管尽量下压。
一边向A桩内填土或注水，直到完全制止住“管涌”为止。
5.2克服钢筋笼上浮的方法
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，因此在上拔套管的时候，钢筋笼将有可能被套管带着一起上浮，其预防措施主要有：
1A桩在混凝土的骨颗粒径应小一些，不宜大于20mm；
2在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力；
3混凝土灌注必须按操作规程进行。
5.3钻进入岩的处理方法
钻孔咬合桩仅适用于软土地质，但施工中遇到局部小范围区域少量桩入岩情况，可采用“二阶段成孔法”进行处理；第一阶段，不论A桩或是B桩，先钻进取土岩面，然后卸下抓斗改换冲击锤，从套管内用冲击锤冲钻至桩底设计标高，成孔后向套管内填土，一边填土一边拔出套管，即第一阶段所成的孔用土填满；第二阶段，按钻孔咬合桩正常施工方法施工。
5.4事故桩的处理方法
在钻孔咬合桩施工过程中，因B桩超缓凝混凝土的质量不稳定出现早凝现象的机械设备故障等原因，造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩，事故桩的处理要求分以下几种情况：
1）平移桩位单侧咬合
A桩成孔施工时，其一侧B1桩的混凝土已经凝固，使套管钻机不能正常要求切割咬合B1、B2桩。
处理方法为向B2桩方向平移A桩桩位，使套管钻机单侧切割B2桩施工A桩（凿除原桩位导墙，并严格控制桩位），并在B1桩和A桩外侧另增加一根旋喷桩作为防守处理。
如下图所示：
平移桩位单侧咬合示意图
2）背桩补强
A1桩成孔施工时，其两侧B1桩、B2桩的混凝土均已凝固，处理方法为放弃A1桩的施工，调整桩序继续后面咬合桩的施工，以为在A1桩外侧增加三根咬合桩及两根旋喷桩作为补强、防水处理。
在基坑开挖后中将B1和B2桩之间的夹土清除喷上混凝土即可。
如下图所示：
咬合桩背桩补强示意图
3）预留咬合企口
在A1桩成孔施工中发现B1桩混凝土已有早凝倾向但未完全凝固时，此时为避免继续按正常顺序施工造成事故桩可及时在B1桩右侧施工一砂桩以预留出咬合企口，待调整完成后再继续后面桩的施工。
如下图所示：
预留咬合企口示意图
6、质量管理措施
6.1建立健全质量管理组织机构
成立以项目经理为第一责任人，各职能部门参加的质量管理委员会。
遵循全面质量管理的基本观点和方法，开展全员、全过程的质量管理活动，建立施工质量保证体系，并在体系运行过程中不断完善。
6.2强化全面质量管理意识
对工程质量坚持高起点，严要求，把创优工作贯穿到施工生产的全过程。
在施工队伍选配、机构设置、施工方案
升级会员 