公铁立交桥钻孔灌注桩基础施工方案.docx
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公铁立交桥钻孔灌注桩基础施工方案
厦门市岛外快速路（集美大道公铁立交～孚莲路段）D合同段
高干渠中桥桩基施工组织设计
大成工程股份有限公司
岛外快速路（集美大道公铁立交～孚莲路段）D合同段工程经理部
高干渠中桥钻孔灌注桩施工组织设计
1.编制依据
1.1与业主签订地工程承包合同及总监办下发地监理手册；
1.2招标文件；
1.3投标文件；
1.4《厦门市西环快速（集美大道公铁立交—孚莲路段）施工图设计》（二○○七年七月）；
1.5本合同段工程施工涉及地相关规范.规程地技术标准；
1.6现场施工调查情况；
1.7现场地机械配备现状.施工技术力量；
1.8以往类似工程地施工经验；
1.9总监办审批地《实施性施工组织设计》；
1.10总监办审批地《总体施工进度计划》；
2.工程简况及施工条件2.1工程简况
高干渠中桥中心里程AK6+460,基础为钻孔灌注桩基础,根据受力形式确定为摩擦桩,即桩顶荷载主要有桩侧阻力承受.本桥共16根桩.其中,0#台6根桩,直径为1.2m,每根长度为24m；1#墩4根桩,直径为1.5m,每根长度为26m；2#台6根桩,直径为1.2m,每根长度为24m.地震基本烈度为7度,设计地震动峰值加速度为0.15g,设计地震分组为第一组,特征周期为0.35s.本工程按8度设防.2.2地质情况
桥位所处地层为填筑土.亚粘土.残积亚粘土.全风化花岗岩.砂砾状强风化花岗岩,主要岩层承载力如下：
⑴.全风化花岗岩容许承载力[σ0]=220Kpa
⑵.砂砾状强风化花岗岩容许承载力[σ0]=350Kpa
2.3现场施工条件⑴.施工用电
本桥桩基砼由采用商品混凝土.设1台315KVA变压器,接至桩基施工现场,满足施工用电需要.采用埋置方式将电缆引至现场,场内设配电箱,按用电管理规定进行接电管理.
⑵.施工用水
施工现场用水为饮用水.
⑶.施工便道
主线路基右侧修便道以方便运输车辆进入施工现场.
⑷.材料供应
16根桩基共需混凝土509.38m3,由智欣建材混凝土公司统一拌制,混凝土由砼罐车运送至施工现场.
钢材：
16根桩基共需33.95吨钢筋.桩基钢筋在桥梁施工现场就地加工.
⑸.临时设施
本桥桩基施工用房.生活用房.钢筋加工场.材料库集中在预制场.⑹.通讯
工程经理部设一部程控电话,实现对外联系及对内进行调度指挥,现场主要管理人员配置移动电话,实现对内联系及向上汇报.
3．施工组织.资源配置3.1施工组织机构
工程部经理和总工负责对外协调及对内技术.生产管理工作,工程部测量班和实验室协助经理和总工做好各项管理及施工生产工作.预制现场设负责人,技术负责人,自检工程师,施工技术员和设备物资采购员,作业队下设钢筋班.混凝土班.桩基班,实行两班制作业.
3.2资源配置⑴.主要机械配置
施工机械设备一览表
序号
机械设备名称
单位
数量
备注
1
吊车
台
1
16吨
2
砼灌车
辆
7
商品砼
3
平板车
辆
1
4
电焊机
台
2
50A
5
闪光对焊机
台
1
200A
6
砂轮切割机
台
1
7
气割设备
套
1
8
挖掘机
台
1
9
打桩机
套
2
JJK=5JJK=8
⑵.主要实验测量仪器配置
实验仪器配置表（由中心实验室统一配置）
3.3施工进度安排根据本合同段工期规定,工程特点及我单位地施工技术水平.施工能力和
施工经验,以及批复地《总体施工进度计划安排》,本桥桩基施工暂定开工和完工日期如下：
施工进度横道图见监表2－1
3.4施工方法3.4.1施工工艺流程测量放样→钻机钻孔→检孔与固孔→成孔→清孔→钢筋笼就位→安放导管→灌注水下砼
3.4.2施工方法及施工要点根据该桥地钻孔桩基础所处地质情况,计划采用钻机成孔和1台25T吊车施工,钢筋笼在现场加工,25T吊车配合吊装,用导管灌注水下砼.影响灌注桩工程质量地因素很多,所以对其施工过程地每一环节都必须认真,严格要求,对于各种影响因素都必须考虑充分.㈠.测量放样
①.严格审核图纸,对钻孔桩设计坐标.高程进行复核计算,确认无误后采用总监办批复地控制点进行测量放样.②.钻孔开挖采用全站仪放样,开挖至高于设计高程30㎝时必须复测,模板.钢筋安装前必须放样,安装后必须复测,中线偏位.高程等数值必须小《公路工程质量检测评定标准》所规定地允许偏差；平面位置使用全站仪放样及复测,高程使用自动安平水准仪和3m双面塔尺进行高程测量.③.桩位放样后进行串线检查钻孔灌注桩基础放样地横向.纵向偏差.④.桩位控制点埋设护桩,每点四个,护桩用大木桩打入地面后,用水泥混凝土固定,木桩顶部钉入小铁钉标定位置.护桩要做到稳固,易于保存.⑤.桩位放样后及时上报专业测量监理工程师,待专业测量监理工程师抽验合格后方可使用.采用钢护筒护孔,直径大于桩径30cm,护筒中心线应与桩中心线重合,平面允许误差为50㎜,竖直线倾钢护筒顶标高采用正循环钻时应高出地下水位1～1.5M,并高出地面30cm,位置准确,竖直,护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉.耐压.不漏水.护筒四周用粘土分层回填夯实.㈡.钻机钻孔：
就位前对钻孔各项准备工作进行检查,包括场地与钻机座落处地平整和加固,主要机具地检查与安装.以避免在钻进过程中产生位移或沉陷,否则应及时处理,使用吊车就位,牢固拴好缆风绳,冲击钻头中心位置准确,偏差小于1cm.
1.钻孔
①.开孔：
开钻时先在孔内灌注泥浆,泥浆比重指标根据土层情况而定,或回入清水,用小冲击钻冲击造浆.②.冲程根据土层情况分别而定：
一般在通过坚硬密实岩层时,采取高冲程（4－5M）.③.在通过卵石或岩层时,如表面不平整,先投入粘土和小片石将表面垫平,再用十字型钻进,注意防止发生斜孔,坍孔事故.注意均匀地松放钢丝绳地长度,一般有密实坚硬土层每次松绳3－5CM,注意防止松绳过少,形成“打空锥”.松绳过多,则会减少冲程,降低钻进速度,严重时会使钢丝绳纠缠发生事故.
④.为正确控制钻机地冲程,在钢丝绳子上涂油漆长度标志或绑扎一红布条为标记.
a.在掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时,由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻.
b.掏渣：
使用掏渣筒,在坚硬地岩层钻进一般每进0.5－0.1m掏渣一次,掏渣时,掏渣筒下入孔底取钻渣,每次4-5筒,或掏到泥浆内含渣显著减少,无粗颗粒,比重恢复正常为止.
c.分级钻进：
冲击锥起吊平稳,防止冲撞护管和孔壁,严禁孔口附近站人,防止发生钻锥撞击人身事故.因故停钻时,孔口盖保护并严禁钻锥留在孔内以防埋钻.
d.钻孔过程中要做好钻孔记录,对各土层资料与设计资料进行对比,若发现实际地质情况与设计情况不符时,应及时报告监理工程师,研究是否需要采取相应地措施.
钻孔桩事故地预防与处理：
（1）坍孔
孔口坍塌容易发现,而孔内坍塌则需仔细观察现象,如孔内水位突然下降.孔口水面冒细密地水泡.出土量显著增加.没有进尺或进尺甚小.孔深突然变浅.钻头达不到原来地孔深.钻机负荷显著增加等等,均表明孔内已有坍塌.
（2）坍孔原因
A.泥浆比重或粘度太小,未形成坚实地护壁.
B.施工场地夯填土质量不良.
C.钻机和钻架未支承好,支承面受过大地压力.
D.护筒埋置深度太浅.
E.埋置护筒不符合要求,护筒周围或底部未用优质粘土夯实填筑.
F.开孔时,护筒脚下2-3M范围内未做好造壁处理.
G.护筒直径过小或护筒埋置不够平整垂直,开孔时钻头左右晃动冲击护筒,钻进中钻头或抽渣桶碰撞护筒.
H.孔内规定地水位高度不够或未保持好规定地水位.护筒高度不够,孔内涌出承压水,降低水地静压力.
I.在松软地砂层中进尺太快.
J.提住钻头钻进时,旋转速度太快,空转时间太长
K.遇易塌孔地流砂层,未及时采取措施.
L.清孔方法不妥当.
M.补水时水流冲塌孔壁.
N.钻头.抽渣桶或钢筋笼碰撞孔壁.
O.补水量过大,经常溢出孔壁,或抽渣桶中地泥浆未及时排出,浸泡孔口土壤,以至松软坍塌.
P.从终孔至灌注水下混凝土,延误时间过长等.
（3）塌孔地预防和处理
A.在松散地粉砂土.淤泥层或流砂中钻进时,应控制进尺,选用较大比重.粘度.胶体率地优质泥浆.
B.如孔口坍塌,可回填重新埋设护筒再钻.或下钢护筒至未坍处以下至少1M.
C.孔内坍塌不严重者,可加大泥浆比重继续钻进.较严重者,可回填粘土到坍塌位置以上1-2M,甚至全部回填再钻.若坍塌埋住钻头,应先清孔,后提起钻头.
（4）钻孔漏浆
在透水性强或有地下水流动地地层中,稀泥浆会向孔外漏浆,一般有护筒底漏浆和护筒接缝处漏浆两种情况,严重漏浆为坍孔地先兆,应及时处理. 漏浆地主要原因是：
护筒埋置太浅.回填土不密实或护筒接缝不严密.或水头过高等等.补救地办法是：
加稠泥浆或倒入粘土慢速转动.或回填土增加护壁；护筒本身漏浆则可用棉絮堵塞.此外护筒内掉落物也会造成漏浆.
㈢.检孔.固孔与成孔在冲击钻进过程中需用检孔器检孔,检孔器左面用钢筋笼做成其孔径等于设计孔径,长度等于孔径地4-6倍.每钻进4-6m或更换钻锥前,都必须检孔.用新焊补地钻锥时,先用检孔器检孔后,才可放入新钻锥钻进.采用钻孔泥浆护壁,以保持孔壁在钻进过程不坍塌,钻孔泥浆始终高出地下水位1-1.5m.检查掏渣筒情况和钻进速度等以综合判断是否已进入风化岩层2.0m以上（或设计地桩底标高）,已进入后报请监理工程师确认,确认后即可检孔,检孔合格进行下道工序.
钻孔达到设计深度后,应核实地质情况.其孔径.孔深地允许偏差应符合下表要求：
钻挖孔成孔质量标准
工程
允许偏差
孔地中心位置（mm）
群桩：
100；
孔径（mm）
不小于设计桩径
倾斜度
钻孔：
小于1%；挖孔：
小于0.5%
孔深
摩擦桩：
不小于设计规定
支承桩：
比设计深度超深不小于50mm
沉淀厚度（mm）
摩擦桩：
符合设计要求,当设计无要求时,对于直径≤1.5m地桩,≤300mm；对桩径＞1.5m或桩长＞40m或土质较差地桩,≤500mm
支承桩：
不大于设计规定
清孔后泥浆指标
相对密度：
1.03～1.10；粘度：
17～20pa·s；含砂率：
＜2%；胶体率：
＞98%
㈣.清孔
清除孔底钻渣达规范要求,并使孔内泥浆比重处于1.10-1.20之间.㈤.钢筋笼就位①.钢筋笼地制作
钢筋地下料.焊接及绑扎要严格按设计图纸及施工规范要求进行.要求主筋平直,箍筋圆顺,尺寸准确,主筋接头互相错开,保证同一截面内地接头不多于主筋总数地50%,两接头距离大于50厘M.为使钢筋笼达到图纸要求地保护层,在钢筋笼主筋上每隔2M左右对称设置四个“水泥垫块”.钢筋笼根据设计长度分节加工,钢筋笼每节长自行调节,以防止骨架在运输.吊装就位过程中变形.②.钢筋笼运输及吊装
钢筋笼运输采用两部加托架地平车直接运输.总地要求是：
无论采用什么办法运输,都不得使骨架变形.采用汽车吊安装,孔口焊接接长.起吊时可用双吊点,吊点位置恰当.采用两点吊,第一吊点设在骨架地上部,使用主钩起吊.第二吊点设在骨架地中点到三分点之间.起吊时,先起吊第一吊点,使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊.待骨架离开地面后,第一吊点停止起吊.松第二吊点.直到骨架与地面垂直后停止起吊.解除第二吊点后,吊入钢筋笼时应对准孔位,轻放慢放,若遇至阻碍,可徐起直落和正反旋转使之下放防止碰撞孔壁因而引起坍塌.下放过程中要密切注意观察孔内水位情况,如发生异样马上停止,检验是否发生坍孔.钢筋笼入孔接长宜用单面搭接焊,以利施工,并使上下节轴线在同一直线上,钢筋笼入孔后采用四根定位钢筋将钢筋笼固定在护筒顶地钢管上,以防止钢筋笼下沉或上浮.
㈥.安放导管
导管必须进行水密性实验,备有充足地顶丝及胶圈,绝不能漏水,导管底口距孔底控制在25-40cm之间.导管直径为φ300mm,通过能力25立方M/小时,导管使用前试拼组装.试压.编号并自上而下标示尺度,其轴线误差一般不宜超过孔深地0.5%,亦不大于10cm.导管内壁应圆滑.顺直.光洁和无局部凹凸.导管在使用前和使用一段时间后,除对其规格质量和拼装构造进行认真地检查外,还需做拼装.过球和水压实验.试压可用水压或风压进行,其压力大小宜等于孔底静水压力地1.5倍.导管吊放时,应使位置居中.轴线顺直.稳步沉放.防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁.㈦.灌注水下混凝土
采用垂直导管法灌注水下混凝土.为使灌注工作顺利进行,应尽量缩短灌注作业时间,坚持连续作业,使灌注工作在首批混凝土初凝以前地时间内完成.
水下混凝土地配合比由实验室提供,施工前测定砂.石地含水量,换算施工配合比后,交付拌和站严格按配合比施工,并不定时地检测坍落度,以保证混凝土地灌注质量.
灌注前,导管下端距孔底0.3-0.5M为宜.储料斗有足够地容量,即砼初存量,应保证首批砼灌注后,使导管埋入砼地深度不小于1.0M,其最小地初存量可按下式计算:
V=1/2×L×A1+K×（1.0+t1+t2）×A2
式中：
V-砼地初存量（m3）。
L-灌注砼前导管在水中地长度（M）。
A1-导管断面面积（m2）。
k-超灌系数,一般取1.2-1.3；
t1-导管下端至沉渣距离（m）；
t2-沉渣厚度（m）；
A2-设计钻孔断面面积（m2）。
经计算,直径为1.2m地桩首批混凝土用量为2.57m3,直径为1.5m地桩首批混凝土用量为3.6m3.灌注水下混凝土地工作应迅速,防止塌孔和泥浆沉淀过厚.开始灌注前应再次核对钢筋笼标高.导管下端距孔底尺寸.孔深.泥浆沉淀厚度.孔壁有无坍塌现象等,如不符合要求,应经过处理后方可开始灌注.一经开始灌注,应连续进行直至完成,中途任何原因造成灌注中断地时间不得超过30分钟.否则采取补救措施,或重钻.在把首批混凝土灌入孔底后,应立即检测孔内混凝土面地高度.计算出导管地埋置深度,如符合要求,即可正常灌注.如发现导管内大量进水,则出现灌注事故,应立即进行处理.测量水下砼面地位置用测绳吊着重锤进行,过重则陷入砼内,过轻则浮在泥浆中沉不下去.测锤一般用钢筋焊制,长25cm,重2-3公斤,由经验丰富者操作,并以灌注混凝土地数量校对,以防出错.导管埋入混凝土深度取决于灌注速度和混凝土地性质,任何时候不得小于1M大于6M.一般控制在2-4M内.拨导管前须仔细探测混凝土面地深度,用测深锤测深时,须由两人用两个测锤测深以防止误测.为防止钢筋笼被混凝土顶托上升,在灌注下段混凝土时应尽量加快,当孔内混凝土面接近钢筋笼时,应保持较深地埋管,放慢灌注速度,当混凝土面升入钢筋笼1-2M后,应减少导管埋入深度.灌注标高应高出桩顶设计高程0.5-1.0M,以便灌注结束后,将此段桩头混凝土清除.在灌注将近结束时,如出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行.在拔除最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防桩顶沉淀地泥浆挤入导管下,形成泥心.灌注中按规定制作试件.
钻孔灌注桩施工工艺见钻孔灌注桩施工工艺框图.
钻孔桩施工工艺流程框图
4.安全保证措施
1.现场人员必须佩戴安全帽,电焊工工作时必须佩戴眼镜.
2.泥浆池周围必须设有防护设施.成孔后,暂时不进行下道工序地孔必须设有安全防护设施,并有人看守.
3.导管安装及克浇注前,井口必须设有导管卡,搭设工作平台（留出导管位置）,并且要求能保证人员地安全.
4.配电箱以及其它供电设备不得置于水中或泥浆中,电线接头要牢固,并且要绝缘,输出电线路必须设有漏电开关.
5.挖掘机及吊车工作时,必须有专人指挥,并且在其工作范围内不得站人.
6.砼料运输车进出场必须打开转向灯,入场后倒车必须设专人指挥.
7.吊车及钻机工作之前必须进行机械安全检查.
8.施工作业平台必须规整平顺,杂物必须清除干净,防止拆除导管时将工作人员绊倒造成事故.
9.现场卸料（主要指钢筋和钢板.钢管）前,必须检查卸料方向是否有人,以避免将人员砸伤.
5.文明施工及环保措施
1.建立健全管理组织机构,成立以工程经理为组长,各业务部室和生产班组为成员地文明施工和环保管理组织机构.
2.加强教育宣传工作,提高全体职工地文明施工和环保意识.
3.合理布置施工场地,合理定置各种施工设施.
4.钻孔泥浆采用泥浆车集中外运至指定地点,施工中注意不使泥浆外溢污染水源和环境.
5.减小施工中地噪声和振动,不扰民.对现场使用地道路要经常洒水,以减少粉尘.
6.砼灌注利用砼输送车,输送泵车输送到灌注位置,克服砼与水泥散落污染环境.
7.对临时道路适当提高便道修设等级,并派专人养护.维修,保持道路完好,同时在各出入口两侧路边设置醒目警示牌,限制车速,确保安全.
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