某高速公路高架桥桥墩桩基施工技术方案.docx

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某高速公路高架桥桥墩桩基施工技术方案

XXX高架桥10#墩桩基施工技术方案

一、工程概况

XXX高架桥中心里程为K52+900，起讫里程为K52+382.400~K53+419.9，全长1037.5m。

荷载等级：

公路-Ⅰ级；桥宽净宽为12.75m。

XXX高架桥的结构形式为：

上部结构分两联：

第一联66m+3×110m+66m刚构连续组合梁，第二联66m+4×110m+66m刚构连续组合梁桥；下部结构：

0号桥台采用柱式台配2根D180桩基础，11号桥台采用重力式桥台配扩大基础，1号桥墩采用实体墩配6根D180桩基础，10号桥墩原设计采用实体墩配9根D180桩基础，2~4、6~9号桥墩采用双肢薄壁空心墩配12根D180桩基础，5号过渡墩采用单肢薄壁空心墩配9根D180桩基础。

XXX高架10#墩中心里程为K53+351，原设计采用实体墩配9根D180桩基础，共18根桩基，桩长在36~59m之间；变更后采用实体墩配4根D300桩基础，共8根桩基，桩长为59m；XXX高架桥10#墩桩基数量见《XXX10#墩桩长数量表1-1》本桥10#墩桩基全部采用嵌岩桩，要求桩基础嵌入弱风化层新鲜基岩深度不小于设计深度，并奠基在较完整的的岩面上，采用人工开挖成孔，用导管法灌注桩基砼成桩的方法施工。

二、施工进度计划

10#墩桩基施工进度计划：

在保证安全与质量的情况下，力争进度，确保工期。

本桥10#墩变更后有8根桩基，直径为3m，桩基施工采用爆破开挖成孔；计划进场16个开挖班组，2010年5月1日~6月30日人工爆破开挖出施工平台，平台标高为承台底标高。

7月1日集中力量施工左幅、右幅桩基，8根桩同时施工，10-1-1、10-1-3、10-2-2、10-2-4先行开挖10m后，10-1-2、10-1-4、10-2-1、10-2-3后续跟进，力争在11月31日10#墩桩基施工完成。

施工计划工期184天，起止时间为2010年5月1日～2010年11月31日。

具体进度计划安排详见以下《XXX高架桥10#墩桩基工程施工进度计划横道图2-1》

三、施工管理组织架构及主要管理人员配备

1、施工管理组织架构：

项目部主要管理及技术人员是参加过多项高速公路大桥的施工者，具有桥梁施工的管理经验，能完全胜任本项目工作。

由十一施工队负责施工XXX高架10#墩桩基施工。

项目总工：

XX

施工队长：

XX

主管工程师：

XX

质检工程师：

XX

测量工程师：

XXX

桩基开挖班

混凝土班

钢

筋

班

机

械

班

后

勤

组

工地试验室：

XX

施工管理机构图3-1

2、主要管理人员配备表

现场主要人员配备表3-2

序号

职务

年龄

性别

职称

备注

1

项目经理

XX

49

男

高级工程师

2

项目总工程师

XX

45

男

高级工程师

3

施工队长

XX

34

男

工程师

4

质检工程师

XX

36

男

工程师

5

测量主管

XX

32

男

工程师

6

测量工程师

X

45

男

工程师

7

试验工程师

XX

33

男

工程师

7

机械工程师

XX

49

男

工程师

8

安全工程师

XX

52

男

工程师

9

桥梁工程师

XX

39

男

技术员

10

测量员

XX

25

男

技术员

四、施工队伍安排及机械设备配置

1、施工队伍配置

本桥由十一队负责施工，下设16个开挖班，一个钢筋安制班，一个机械班。

各类专业技术人员、质检人员和管理人员按“现场主要管理人员表”所列按时进场到位。

劳动力依据项目的实施和施工进度计划实行动态管理。

各工期的劳动力配置详见“劳动力配置表”。

劳动力配置表4-1

2、主要机械设备配置

主要机械设备配置表4-2

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

备注

1

挖掘机

PC220

台

1

2

装载机

ZL-50型

台

1

3

自卸汽车

10m3

台

6

4

洒水车

5t

台

1

5

发电机组

500KW

台

1

6

变压器

1250KVA

套

2

7

空压机

3.5/5

台

9

开山牌

8

风镐

B47

台

18

9

风钻

YTP28

台

12

10

砼搅拌站

50m3/h

套

1

11

潜水泵

QY10-35-2.2

台

10

12

井泵

台

2

13

砼运输罐车

8m3

台

3

14

游动绞车及吊笼

JYD-3B

台

8

15

钢筋切断机

GT－40

台

1

16

钢筋弯曲机

WJ－4

台

1

17

直流弧焊机

AB－400

台

1

18

交流弧焊机

BX－300

台

4

19

钢筋调直机

GTF－21

台

1

20

汽车吊

35t

台

1

21

鼓风机

LK-802

台

12

22

气体检测仪

KP826

台

2

23

镦粗机

ZFD32、40型

台

1

24

绞丝机

ZFJ40型

台

1

测量、试验仪器设备配备表4-3

序号

仪器设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

全站仪

尼康552c，532c

尼康532c

台

1+1

2

自动安平水准仪

索佳C32Ⅱ

台

4

3

液压力万能材料试验机

WE-1000

台

1

4

液压式压力试验机

NY-2000D

台

1

5

混凝土搅拌机

50L

台

1

6

回弹仪

台

2

7

坍落度测定仪

台

2

8

磅秤

60kg/5g

台

1

9

标准养护箱

YH-20B

台

1

10

砼抗压试模

150×150×150

组

30

11

台秤

15kg/5g

台

1

12

脱模器

5T

台

1

13

调温调湿养护箱

台

1

14

砂石标准筛

φ200

台

1

15

摇筛机

台

1

16

针片状试验机

套

2

17

压碎值测定模

φ150

套

2

18

视比重测定仪

套

2

19

气温计

支

1

20

水质监测仪

个

2

21

粉尘监测仪

个

2

22

温湿度测定仪

个

2

23

运红外温度计

台

3

24

应变式温度计

个

6

五、施工准备

1、技术准备

（1）组织图纸自审和会审，充分了解工程整体情况和设计意图，及时发现问题与设计部门交流解决，深入现场进行详细的调查，编制10#墩桩基施工方案及关键工序、特殊工序的作业指导书，并按ISO9001标准及公司程序文件的要求对特殊工序进行审定。

（2）项目技术负责人、技术员应悉设计文件和有关合同文件，准备各种所需施工及验收规、规程、质量评定标准、标准图集及各种记录表格。

（3）进行技术交底，程序为：

项目总工→项目专业工程师→施工队长→班组长，10#墩桩基技术交底以书面形式表达到施工班组，班组长在接受交底后，认真贯彻施工意图。

安全技术交底应随同任务单一起下达到班组。

（4）依据审定后的施工图及说明书、施工方案及有关的文件和资料进行施工。

（5）各种原材料的标准试验，钢筋的工艺试验、砼的配合比试验应在开工前由具有国家规定相应资质的试验室进行试验并出具书面报告。

（6）10#墩桩基变更后还没有工程地质勘察报告，提前审报超前钻，及时地收到超前钻工程地质报告，以便指导施工。

2、物质准备

对用于工程中的所有材料（包括水泥、钢筋、河砂、碎石等）在开工之前均需检验合格后方能使用。

混凝土配合比均需提前作好准备。

各种原材料及机械设备根据工程量及施工进度计划安排提前一个月报物资部和机械部统一采购或者租赁。

3、便道修建

XXX高架桥施工现场所处位置交通条件较好。

新216省道平行于XXX高架桥，距本桥大约1公里。

XXX村有一条老216省道与新216省道相连，并从XXX高架桥9#与10#墩之间经过。

在XXX高架桥左侧沿桥向在红线外修一条6米宽的施工便道，并与XXX村原有老216省道连接，根据需要每100～200m设置会车台，会车台长20m，宽3m。

所有的进场施工便道设置排水沟，必须保证施工便道排水畅通。

该施工便道作为人员、机械、材料的运输通道。

确保施工材料机械的及时到位。

有一条季节性的河流从7#～8#墩之间穿过，河流宽26米。

该处设一座宽5米、3跨、跨度为15米的钢便桥。

以确保便道的畅通。

在路基红线围，沿线路方向靠近左侧修一条6米宽的施工便道至11#桥台，并与S216省道连接，根据需要每100～200m设置会车台，会车台长20m，宽3m。

在K53+390处修一条之字形便道至10#墩承台处，所有的进场施工便道设置排水沟，必须保证施工便道排水畅通，该施工便道作为人员、机械、材料的运输通道。

确保施工材料机械及时到位。

叉路口设指路牌、安全标识牌，由专人看守。

4、水、电供应

项目部及施工队的饮用水：

挖井由潜水泵抽入水池经由输水管到各用水点，并在各个用水点砌筑蓄水池以保证用水需要。

施工用水主要取河道水作为施工用水。

施工用电：

从9#墩附近1250KVA变压器接至10#墩，另配500KVA发电机一台作为备用电源。

5、旧S216省道改道

在10#墩施工前，先将旧S216省道进行改道，改道后道路布置情况详见《XXX高架桥便道布置图》，新建道路采用30cm片石+2cm厚碎石，个别地方根据实际情况加大片石回填厚度，道路宽12m，能满足当地的运输要求。

5、搅拌站设置

在XXX高架桥左侧8#和9#墩之间设一个拌和楼，拌和楼为2台50m3/h搅和机，占地大约16亩。

砼的运输主要靠砼运输罐车及砼输送泵，根据10#墩具体情况，采用砼输送泵的输送方式将砼输送至施工部位。

开工之前及早协商办理红线外土地租用手续；清表，平整场地，修筑便道。

6、施工平台、防护墙及防护网施工

K53+360~K53+400陡峭岩壁处发育的呈欠稳定巨大块体在外力作用下，掉落时会对民房产生撞击，从而危及行车、行人和村民的安全。

另外，岩壁上沿节理、裂隙易发生碎块掉落，对施工安全不利。

因此，在桩基施工前，应对陡峭岩壁上分布松散块体予以清除。

10#墩承台桩基处，岩堆发育，部分松散块石在雨水冲刷及外力作用下，存在向山坡脚滚落可能，从而危及旧S216省道行车、行人的安全，因此，应先清除存在可能滚落的块石，采用措施予以加固后，再进行施工。

10#墩附近有村民居住，施工过程中应采取一定的措施保障村民的生命财产安全。

施工平台、防护墙及防护网：

施工前，在K53+320~K53+344段（距离承台1米），人工清除场杂物、树根及岩石间松散粘土，人工立模，混凝土采用砼输送车配砼输送泵将砼输送至施工部位，人工振捣，人工洒水养护。

平台顶标高为承台底标高，并在施工平台上预埋钢筋，施工平台采用混凝土为C25。

施工平台施工完，再施工防护墙及防护网。

防护墙断面尺寸：

底宽为2m、高为2.5m、顶宽为1m。

在平台上人工立模，混凝土采用砼输送车配砼输送泵将砼输送至施工部位，人工振捣，人工洒水养护，并在防护墙上预留孔，孔间距为0.5m，孔深为0.6m，防护墙采用混凝土为C25。

防护墙施工完后，在预留孔插入角钢（L75×75×7），角钢长6m，在竖向的角钢上，横向焊接三道角钢，将竖向的角钢连接成为一个整体，并在角钢上铺设钢丝网，使防护网能防飞石。

在旧S216省道与改道间沿旧S216省道方向修一座片石砼挡墙，挡墙断面尺寸：

底宽为2.5m、高为2m、顶宽为1m，以防石块滚落，危及旧S216省道上行车、行人以及山坡脚下民房、村民的安全。

六、施工方法

本桥10#桥墩变更后采用实体墩配4根D300桩基础，左、右幅共8根桩基，桩长为59m；10#墩在山坡上，山坡较陡，机械、材料运输困难。

10#墩桩基全部为嵌岩桩。

采用人工爆破开挖成孔，采用导管法灌注桩基砼成桩的方法施工，10#墩桩基施工之前，必须先施工平台，设防护墙和防护网。

1、承台基坑开挖及边坡危石处理

（1）施工平台、防护墙、防护网和旧S216省道与改道间挡墙施工完后，开始开挖承台基坑。

首先测量放出承台开挖轮廓线。

原地面用风钻凿孔眼，采用浅孔松动爆破，人工整平，开挖成机械、人员行走自如的工作平台，平台的尺寸比承台大1米以上。

孔的位置预先按设计爆破参数测量放出孔位以白石灰标定编号，钻凿顺序由向外顺序进行。

承台周围临时截水沟先行施工，以拦截地表水。

（2）爆破设计原则：

原则采用人工配合机械开挖，如无法利用机械开挖，则才采用浅孔松动爆破；

（3）浅孔爆破设计，采用手持式YTP28风动凿岩机钻孔，孔径42mm，孔深1.5m，根据承台开挖深度分二个台阶进行爆破，基坑边坡采用预裂爆破。

主炮孔为垂直孔，边坡预裂孔与承台开挖边坡坡率相同。

1）主爆孔爆破参数设计

以台阶高度H=1.5m、底板抵抗线Wp=1.0m

超钻深度h=0.2× Wp，取h=0.2m 

炮孔间距a=1.2×Wp，取a=1.2m

炮孔排距b=0.84×a，取b=1.0m

单位用药量灰岩取q=0.200kg/m3，则炮孔单孔装药量为：

Q=qWpaH=0.200×1.0×1.2×1.5=0.360kg，取Q=0.360kg

2）预裂孔爆破参数设计

钻孔间距取a=0.4m

孔深H=（1.7+0.2）×1.04（按1:

0.3边坡率计）=2m（注：

增加的0.2m为预裂爆破超深）

线装药密度q′=250～350g/m,取q′=260g/m，则预裂孔的单孔装药量为：

Q=260×2=0.52g，装药量取0.52kg。

3）装药与堵塞

主爆孔采用φ32mm药卷装药，炸药为二号岩石硝铵炸药，预裂孔采用φ22mm药卷进行不偶合间隔装药。

为克服孔底部位岩石的夹制作用，增强孔底药包，根据底部岩质及抵抗线大小，在底部加强段的线装药密度可为设计值的1～3倍。

预裂孔的堵塞长度取为0.5m。

在施工过程中，根据具体情况酌情修改爆破参数，爆破时必须覆盖，防止飞石。

4）起爆网路

采用塑料导爆管——非电毫秒雷管进行多排孔微差爆破，采8#火雷管起爆。

承台基坑周围为陡峭岩壁，从上至下人工清理坡面松散块石，坡面突出的大岩石和与坡体分离的危石采用爆破清除，使坡面大体平整、顺直。

爆破采用松动爆破，控制装药量，防止有飞石。

石碴采用人工配合机械装运，运至弃土场。

待承台周围陡峭岩壁的危石清除后，对坡面进行喷锚加固。

采用4m长φ22砂浆锚杆再挂20×20cmφ8钢筋网防护，锚杆呈梅花型布置，间距为100cm×100cm，为了使锚杆具有最佳效果，施工时可适当调整锚杆方向，使之与岩层面具有最大交角，喷10cm厚C25混凝土。

2、挖孔桩

（1）测量放样

挖孔前应对场地进行平整，根据施工设计图测放出每桩的轴线和高程控制点，并在护壁上好引护桩，经自检及测量监理工程师检测无误后方可施工。

（2）护壁

孔口周围挖好排水沟，作好排水系统，及时排除地下水，搭好孔口雨棚，安装提升设备，布置好出渣道路，合理堆放材料和机具。

在孔口场地整平后，先人工开挖一节高度后，采用砼对孔壁进行分段浇筑护壁，首节护壁高度在1.5m以上，砼壁厚20cm，其它节护壁高度0.8~1.3m，砼壁厚15cm。

护壁混凝土和桩身混凝土同一等级，设钢筋，箍筋为φ10圆钢，间距为10cm，竖向分布筋为φ10圆钢，间距为20cm。

每节护壁采用定型钢模板，为保证护壁浇注顺利进行及孔的垂直度和孔径的大小，一般护壁做成上小下大形式，上口略大于桩径，下口大于桩径10~15cm左右，施工时人工开挖一段，砼护壁一段，直至桩基底计标高。

若遇不良地质问题，开挖高度控制在0.5m左右，由于覆盖层多为块石夹粘土层，稳定性差，所以采用C30钢筋砼护壁，为使混凝土护壁及挖井壁结合牢固，必要时可打入40cm以上Φ16钢筋，以防止护壁下滑，确保施工安全和桩基质量。

井口护壁必须高出地面30cm，防止地面杂物掉入井伤人或地表水流入井中。

浇注护壁砼，每一级护壁应与上一级护壁搭接10cm。

待砼达到一定强度后，拆开护壁模板进行下一段挖掘和护壁浇注。

（3）止水

在围岩风化节理裂隙发育区，岩溶较发育，将有涌水，采用加大孔径灌注砼，重新开孔的方法，并辅以防水胶止水。

（4）通风

作业人员下井前及开挖过程中，要定期使用气体测仪器和小鸡等动物放入孔检查孔是否有害气体。

下井前对孔进行送风，彻底抽换孔空气，证实无危险后才能下井作业。

特别是爆破后，孔采用LK-802鼓风机加强通风，通风30min后，用便携式有毒气体检测仪KP826对孔爆破产生的CO、NO、NO2、SO2、H2S、NH3等有害气体进行检测，符合中华人民国国家职业卫生标准GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限制第1部分：

化学有害因素》及有害气体浓度低于允许指标才能下井作业。

减少爆破有害气体的措施：

1）使用合格炸药。

    2）做好起爆器材及炸药防水、炮孔堵塞等工作，避免半爆和爆燃。

    3）加强通风，特别要注意通风死角、盲区；人员进入前必须通风并取样监测空气中的毒气浓度。

 作业时应继续保证通风良好（各气体容许浓度见下表6-1）。

孔空气中有害气体容许浓度表6-1

序号

中文名

英文名

化学文摘号（CASNo.）

OELs（mg/m3）

备注

MAC

PC-TWA

PC-STEL

1.

氨

Ammonia

7664-41-7

-

20

30

-

2.

二氧化氮

Nitrogendioxide

10102-44-0

-

5

10

-

3.

二氧化硫

Sulfurdioxide

7446-09-5

-

5

10

-

4.

硫化氢

Hydrogensulfide

7783-06-4

10

-

-

-

5.

一氧化氮

Nitricoxide

10102-43-9

-

15

-

-

6.

一氧化碳

Carbonmonoxide

630-08-0

20

30

说明：

MAC：

最高容许浓度；PC-TWA:

时间加权平均容许浓度，以时间为权数规定的8h工作日、40h工作周的平均容许接触浓度；PC-STEL:

短时间接触容许浓度，在遵守PC-TWA前提下容许短时间（15min）接触的浓度。

（5）爆破

施工前按相关程序向地方公安部门申请备案，同时必须请有资质的专业爆破队伍爆破，爆破时必须打眼爆破，对软岩不超过1m，对于硬岩石炮眼深度不超过1.3m。

严格控制药量，周边眼以光面爆破设计为主。

有水炮眼要用防水炸药，避免瞎炮，如有瞎炮应按安全规程处理。

孔爆破后应先通风排烟30min并经检查无有害气体后，施工人员方可下井继续作业。

1）爆破设计

采用人工配合YTP28风动凿岩机钻孔，孔径42mm，掏槽眼孔深1.3m，圈眼、周边眼孔深1.2m，周边眼采用光面爆破。

爆破参数设计：

a.采用大直径中空（φ=110mm）对称直眼掏槽，地勘探孔作为大直径中空直眼掏槽的中心空眼，8个掏槽眼，钻孔深为1.3m，装药结构为连续装药，装药比为67％。

b.三圈眼：

a=0.48mWp=0.50m，钻孔深为1.2m，装药结构为连续装药，装药比为33％。

c.四圈眼：

a=0.40mWp=0.40m，钻孔深为1.2m，装药结构为连续装药，装药比为33％。

d.周边眼：

a=0.35mWp=0.40m，钻孔深为1.2m，装药结构为连续装药，装药比为45％。

具体爆破参数见《挖孔桩钻爆参数表》，在施工过程中，根据具体情况酌情修改爆破参数。

2）装药与堵塞

掏槽眼、圈眼采用φ32mm药卷装药，炸药为二号岩石硝铵炸药，周边眼孔采用φ22mm光爆专用药卷，采用不偶合间隔装药。

爆孔的堵塞长度取为25cm。

3）起爆网路

采用塑料导爆管——非电毫秒雷管进行多排孔微差爆破，采用瞬发电雷管起爆。

爆眼安置示意图6-2

表6-3

（6）出渣

出渣采用游动绞车（JYD-3B）提升，配专用吊笼，人工装渣，每台提升架配4人为一作业组，土石方吊出井口后用人工配合斗子车运至指定地点堆放，井台不准留有余泥，泥、石渣顺山坡弃至旧S216公路上，然后由挖机配合汽车装运至明德小学旁的弃土场。

（7）抽水

在挖孔时备有足够的水泵抽出孔积水。

（8）终孔

挖孔达到设计标高，桩中心位置主垂直度、孔径达到设计规要求后，应进行孔底检查和处理，必须做到平整无松渣、污泥及沉淀的软层，嵌入岩层的深度应符合设计要求，并应钻探桩底3D（D为桩径）以下地质了解孔底以下地质情况是否满足设计要求，否则应与监理、设计单位研究处理。

（9）钢筋制作及安装

10#墩桩基主筋连接采用镦粗直螺纹接头。

主筋φ32螺纹筋在钢筋棚镦粗、套丝后，运至10#墩处，在孔人工连接组装成型（每根钢筋长度9m），按设计要求设置加劲箍筋，在钢筋笼外侧设置定位筋，保证钢筋笼净保护层符合设计要求，同时按设计要求每根桩必须安装Φ57*4声测管。

钢筋连接接头采用镦粗直螺纹接头方法，接头必须符合《镦粗直螺纹钢筋接头》规要求，同一截面钢筋接头不超过50％。

严格设计要求安装钢筋笼。

（10）灌注砼

如孔渗水量小于或等于6mm/min，可采用普通砼浇注方法浇注砼，下料导管（φ300）的下口离浇筑面宜控制在2~6m，分层用插入式振动棒振实，振动时应快插慢抽，防止混凝土离析；如孔水较大时可采用水下灌注混凝土。

挖孔桩施工工艺流程图

挖孔桩施工工艺流程图6-4

七、质量检验标准

钻、挖孔成孔质量指标表表7-1

项目

允许偏差

孔的中心位置（mm）

群桩：

100单排桩：

50

孔径（mm）

不小于设计桩径

倾斜度

挖孔小于0.5%

孔深

支承桩：

比设计深度超深不小于50mm

沉淀厚度（mm）

支承桩：

不大于设计规定5cm

八、溶洞处理

10#墩为岩溶区，岩溶发育，岩溶形态包括：

溶沟、溶洞、溶蚀裂隙及溶孔等。

从已做地质勘探的资料显示，溶洞规模从洞高0.20m至6.02m不等，部分地段为串珠状溶洞，层次最多达到4层，部分溶洞有充填物，充填物为粘性土及粘土夹卵石或块石等，部分溶洞为空洞，开挖时大部分溶洞有漏水现象，上覆地层基本为褐色亚粘土夹灰岩块石，厚度一般2.6～4.4m不等，岩向起伏变化较大,溶沟、溶芽发育，属不均匀地基，对桩基施工影响较大，开挖施工时若对溶洞发育地段处理不当，将严重危及工程施工安全和场地稳定性。

1、岩溶分类：

根据地质钻探报告，桥墩位处岩溶可大致分为以下几种类型。

按层次可分为单层溶洞和串珠状溶洞；

按溶洞充填物情况可分为填充、半填充和无填充三种；

按溶洞大小及规模可分为小型溶洞，一般溶洞，大型溶洞和特大型溶洞。

这里将溶洞按最后一种分法分类如表8-1示：

2、溶洞处理方案

（1）地质超前钻探

所有桩基必须全部钻探，详细记录地质状况、溶洞深度，高度、填充物类型等，