桩基施工技术方案Word格式文档下载.docx
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下部构造为三柱墩，桥墩下设端承桩基础：
两岸桥台均采用桩柱式轻型桥台。
2.1.5K48+345主线桥
桥上部结构设计为现浇预应力混凝土连续箱梁，采用跨径为（25+35+35+25）m4孔一联现浇预应力混凝土连续箱梁。
2.2桩基工程数量
表1：
桩基工程数量表
桥梁名称
单位
数量
备注
K48+324立交主线桥左幅
根
30
Ф1.6:
30根
K48+345立交主线桥右幅
24
Ф1.6：
24根
CK0+675桥
12
Ф1.4:
12根
K49+355清水沟1号大桥
56
12根、Ф1.8:
18根、Ф2.2:
26根
K50+080清水沟2号大桥
72
Ф1.5：
12根、Ф1.6:
44根、Ф2.0:
14根
合计：
194
Ф1.4：
12根、Ф1.5：
12根、Ф1.6：
110根、Ф1.8：
18根、Ф2.0：
14根、Ф2.2:
2.3施工平面布置
2.3.1施工便道
沿桥梁两侧征地线外6米宽范围进行临时占地，修筑左、右侧现场施工道路，在现场施工道路每隔200米处设置一个加宽段，长20米，加宽3米，以免在施工交叉作业时形成通车障碍，加大通行能力。
2.3.2泥浆池
若桥梁上部结构为简支梁，泥浆池可设置在桥梁墩与墩之间，距离承台开挖边线、施工便道边线不得小于5米，若桥梁上部结构为现浇连续梁，泥浆池不得设置在桥下，必须另行征地设置。
2.4地质情况
本项目桩基主要地层有上覆第四系土层，下伏为泥盆系中上统（D2-3）中-厚层状泥质灰岩、灰岩，地表灰岩溶蚀较严重，沿层理及节理、裂隙发育大量溶隙、溶洞呈充填或半充填型，属裸露型岩溶。
另据物探解译，桩基地下溶洞较发育，岩溶发育中等。
岩溶对工程影响大。
地层岩性按照工程力学性能并结合工程特征共划分为①～⑤五个工程地质单元层。
表2：
单元层结构特征
层代号
土类
特征
土质范围
土类级别
①
黏土
红褐色，软塑，刀切面光滑，干强度较高，韧性较高
0～6m
属Ⅱ级普通土地基承载力容许值100KPa
②
黄褐色，硬塑，干强度较高，韧性较高，分部在K32＋580~K32＋830段低洼沟槽处
6～14m
属Ⅱ级普通土地基承载力容许值200KPa
③
紫红、褐红色，硬塑，含碎石、块石，分布于K32＋580以前段落地表
14～25m
属Ⅱ级普通土。
地基承载力容许值200KPa
④
泥质
灰岩
紫红、灰黄色，中风化，隐晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙极发育，裂隙面泥质充填，岩芯呈碎块状
25～41m
属Ⅴ级次坚石地基承载力容许值1000KPa
⑤
灰色、浅灰色，中风化，薄～中厚层状，地表溶蚀发育。
钻孔揭露有溶洞及裂隙发育，局部充填黏土，含钙质胶结物
41～50m
属Ⅴ级次坚石
地基承载力容许值1500-2000KPa
2.5气候水文
本项目地处云贵高原西缘，受印度洋季风影响，属低纬度高海拔亚热带高原季风型气候，境内坝区和丘陵半山区处于昆明盆地腹心，四周山脉环绕，四季分明，为昆明少雨中心区，年降雨时空分布不均，形成夏秋多雨，冬春干旱的气候特点。
年平均降雨量1000～1400mm，雨季集中在6～10月，为地下水补给的旺盛期，历年最大24小时降雨量153.3mm，（1957年9月16日）；
11月～次年5月为干季，降雨量较少，其中3～5月往往有春旱发生；
年平均蒸发量1133mm，年平均相对湿度68%。
主要风向为西南，多年平均风速3.1m/s，最大风速为22.7m/s；
冬季为干燥的大陆季风，以西南风为主，夏季多受南东向海洋季风影响，但风力极弱。
最大积雪36cm。
平均气温14℃左右，最冷为1月，平均气温为9.8℃，极端最低气-7.8℃，最热为7月，平均气温20.7℃，极端最高气温31.5℃，年平均日照时数2131h。
本项目沿线区域水系较发育，属金沙江水系滇池流域和牛栏江流域。
项目涉及地表水体主要有：
牛栏江、肠子河、果马河、杨林河、四清大沟、东河、宝象河、东干渠、南冲水库和冲子箐水库。
除宝象河、属滇池水系外，其它水体均属牛栏江水系，其中：
果马河为牛栏江一级支流，其余水体属于牛栏江的二、三级支流。
对路线跨越的河流及居民水源地附近需设置单独的雨水收集处理系统，统一将路面雨水经过特别设置的污水沉淀池，避免对环境水体造成污染。
2.6施工条件
2.6.1地质不满足旋挖钻干钻条件，通过考察项目部决定采取冲击钻成孔方式施工。
2.6.2施工现场紧邻G320，机械、材料进出场方便。
2.6.3施工场地植被覆盖茂密，必须减少泥浆池开挖，从而减少环境污染。
2.6.4拌合站距离清水沟1、2号大桥较远，桩基施工混凝土供应要有相对应急措施、预案等。
2.7施工要求
2.7.1桩基根据地质报告提供有溶洞，为考虑到安全，需要进行超前钻探，检查溶洞尺寸和溶洞填充物的填充密实情况，从而确定溶洞处理的合理方式。
2.7.2混凝土导管进场要进行试拼并检查其水密性。
2.7.3钢筋笼必须在钢筋加工场在台架上集中加工制作，经监理工程师检验合格后，方可运送至现场，施工现场临时存放钢筋笼支垫高度保证30cm以上。
2.7.4人、机、料进场必须满足施工要求。
2.7.5施工场地平整：
做好“三通一平”，保证钻机底座场地应平整、密实，避免在钻进过程中钻机产生沉陷。
施工便道排水通畅不积水，路线畅通。
2.8技术保证条件
2.8.1收集工程相关技术资料，包括工程设计图纸和技术要求、测量基准点资料、所有施工记录报表、备齐工程相关技术规范、施工规程、验收标准以及以往类似工程施工经验等。
2.8.2熟悉和会审施工图纸：
由项目经理为首，项目技术负责人牵头，组织项目工程施工，技术管理人员熟悉施工图纸，理解、领会设计意图。
2.8.3由项目经理主持，项目技术负责人组织各专业技术人员，阐明本项目施工方案、施工方法、项目组织和工程进度、机械配置、劳动力计划以及质量、工期、安全、文明环境卫生施工的保证措施等。
力求针对本项工程冲击钻钻孔灌注桩施工的特点和难点，做到切合现场实际、提高预见性和可行性建议，报监理业主审批，并严格执行。
2.8.4技术交底：
开工前，项目技术负责人负责组织参加施工的人员逐级进行技术交底，阐明具体关键工序和施工难点质量要求，操作要点及注意事项，做到人人对工程整体心中有数，掌握对本岗位的工艺方法、质量要求和技术要点。
三、施工计划
3.1机械设备配置
表3：
机械设备配置表
序号
机械设备名称
机械设备型号
用途
1
钻机
冲击钻
台
10
2
挖掘机
卡特320
3
发电机
KF150
5
4
吊车
25吨
泥浆泵
3P
15
钢筋笼运输车
徐工
辆
6
滚焊机
BPM-2000-23M
钢筋加工场
7
数控弯箍机
CBM-12A
8
数控弯曲机
1-HD-32
9
数控滚丝机
HGS-40B
龙门吊
10吨
13
拌和机
HZS90
套
拌和站
14
混凝土运输车
10方
装载机
ZL50
3.2人员配置
技术负责人：
杜可耕；
现场负责人：
翟玉海；
桥梁工程师：
于子静；
质检工程师：
李兵
测量工程师：
于志存；
试验工程师：
肖华仙
安全工程师：
闫伟；
机械工程师：
李广营
专职安全员：
7人；
现场技术员：
5人；
施工人员：
58人。
3.3施工进度计划
3.2.1桩基施工总体计划工期：
2015年2月6日～2015年9月20日。
3.2.1各桥桩基施工计划
（1）K49+355清水沟1号大桥：
2015年2月8日～2015年8月8日
（2）K50+080清水沟2号大桥：
2015年2月6日～2015年9月20日
（3）K48+324立交主线桥：
2015年2月6日～2015年6月30日
（4）K48+345立交主线桥：
2015年2月9日～2015年7月10日
（5）CK0+675匝道桥：
2015年3月1日～2015年6月20日
四、施工工艺
4.1施工工艺流程
图1：
桩基施工工艺流程图
4.2施工工艺要点
4.2.1场地整理
由于本合同段桩基均处于在旱地，施工场地平整：
做到“三通一平”，保证钻机底座场地平整、密实，避免在钻进过程中钻机产生沉陷。
4.2.2测量放样
场地清理后，用全站仪坐标放样法来进行桩的中心位置放样，确定桩位中心，以中心为圆心、以大于桩身半径在四周设立十字护桩，做好标记并固定好，测量误差为零误差。
桩位用Ф10、长度80～100cm钢筋打入地面30cm（四周填以水泥砂浆或混凝土来保护）作为桩的中心点，然后在桩位周围做上标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏护桩。
经驻地监理工程师核查、批准后进行下道工序。
4.2.3埋设护筒
（1）在准确放样的前提下埋设护筒，埋设护筒的方法和要求：
由于钻孔是在陆地上进行的，护筒采用挖坑法埋设。
钢护筒平面位置与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。
（2）采用长度不小于2m的钢护筒，用厚4～6mm的钢板制作，钢护筒的内径大于钻头直径20cm；
；
埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻机钻孔的桩位标于孔底。
再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置（用十字线在钢护筒顶部或底部），然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。
同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒竖直。
保证钢护筒顶高出施工地面0.3m。
此后即在钢护筒周围对称地、均均地回填粘土，要分层夯实，达到密实。
以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落（如果护筒底土层不是粘性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实300～500mm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方），夯填时要防止钢护筒偏斜。
护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。
护筒埋设完成后应测量护筒顶面高程，计算设计孔深，做为后续施工控制的依据。
4.2.4泥浆制作
普通泥浆由红黏土和水拌合组成。
本合同段表层覆盖土均为红黏土，泥浆制作资源丰富。
泥浆在钻进过程中起到护壁和排渣的作用，因此要根据不同的地质情况调制出相应比重的泥浆，确保工程质量。
4.2.5钻孔施工
（1）冲击钻施工
①钻机就位：
埋设好护筒后，即可进行冲击钻钻机就位，就位时，要使钻锥中心对准测量放样时所测量时所测设的桩位，其对中误差不得大于5cm。
钻机就位前应对钻机的各部位全面检查。
钻机安装时其钻杆轴线要与放样桩位点重合。
钻机就位后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则要及时处理。
钻架应有足够的刚度，能满足自身的结构强度及承受反复冲击荷载作用的结构刚度。
②钻孔：
A、开孔时，应低锤密击，如上层地表土松软，可加粘土块或小片石反复冲击造壁，孔内泥浆面应保持稳定；
B、在各种不同的土层中钻进时，应适当调整钻进速度。
C、进入基岩后，应低锤冲击或间断冲击，如发现偏孔应回填片石至偏孔上方300mm-500mm处，然后重新冲孔；
D、遇到孤石时，采用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁；
E、每钻进4-5m深度验一次孔，在更换钻头前或容易缩孔处均应进行验孔；
钻孔深度通过机架做标记控制，终孔时用测绳铅锤检验。
F、进入基岩，每钻进100mm-500mm应清孔取样一次，以备终孔验收；
G、冲孔过程中，要保持泥浆面距离护筒顶40cm，提钻时须及时向孔内补浆，以保证泥浆高度。
③成孔：
当钻孔深度达到设计及现场要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，经监理工程师认可，进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
④清孔：
采用泥浆置换法清孔，目的是抽换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。
其次，清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件，使测深正确，灌注顺利。
清孔后泥浆的主要指标为：
泥浆相对密度在1.03～1.10，砂率小于2%，黏度为17～20Pa.s。
同时孔底沉淀厚度不宜大于设计值，施工过程中不得采用加大孔底深度的办法代替清孔。
清孔清出泥浆使用水罐车运走，集中排放至指定泥浆坑。
泥浆坑四周做好安全围挡，设置危险警示牌。
待泥浆池里泥浆水分自然蒸发、下渗后对淤泥进行挖除或者种草绿化处理。
（2）旋挖钻施工
①钻机就位
旋挖钻为履带式行走系统，行至已准备好的孔位处，展开履带宽度，展开时根据孔位处地质条件，若发现地质比较松软，则在履带下方铺垫钢板。
然后自动调整钻机、钻杆处于平衡状态，将钻头放置在护筒位置处，根据引设的控制桩测量钻头中心、护筒中心、桩位中心重合。
②钻孔
鉴于本项目部基地质情况，覆盖层为红黏土，下层为灰岩，结合工程地质资料，旋挖钻成孔拟采用干钻法施工。
桩基采用1.2米的钻头开孔，开孔过程应轻压慢进，适当延长钻进时间，保证桩孔的垂直度，钻进过程要随时观察和记录旋挖钻显示窗的进尺、倾斜度等数据，并且用测绳和控制桩复核数据的准确性。
待旋挖钻1.2米钻头开孔至孔底标高以下5cm时，改用设计桩径的钻头进行扩孔，扩孔过程可以适当增加压力，快速钻至孔底。
旋挖钻干钻出的钻渣用转载机转运至空旷的场地内，然后用自卸车统一拉运至就近的弃土场，部分灰岩渣可作为施工便道填料。
③清孔
待成孔后改用平板钻头，对孔底沉渣进行彻底清理。
若在灌注前检验沉渣厚度超出规范值，采用人工下至孔底进行二次清孔。
（3）若遇到溶洞视情况而定采取以下处理方式：
①对于封闭的比较小的溶洞，采取注浆措施，提供成孔条件穿过溶洞。
若洞内无填充物，则采取先填充碎石或干砂，然后注浆；
若充填物呈软塑状态时，直接注浆固结。
②溶洞内无填充物需向洞内填充砂子的，选择一个合适的孔位，放入并固定钢套管，将注砂管与钢套管相连接，在注浆前灌砂。
用压风机将干砂压入，为防止洞内高压阻止灌砂，利用其它孔作为减压孔。
待达到计算的填充体积，压力稳定，即可停止。
③对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等，冲孔时可采取投放片石、粘土，甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用，保证泥浆不流失，使钻孔顺利通过岩溶区。
④有大溶洞需要打钢护筒的桩基，先用桩机锤成孔至溶洞顶，采用60kW以上的振动锤和25t以上的吊机配合打设钢护筒。
钢护筒采用分节吊装焊接，分节高度为8～10m，孔口对焊，振打入桩孔内，一般每节振打只需5～20分钟。
4.2.6钢筋笼加工及安装
（1）原材料进场
钢筋笼所需要的各种材料进场后，首先要检验进场材料的牌号、等级、规格、生产厂家是否与合同相同，产品外观是否受损；
检查无误后再检验其出厂质量合格证书和质量检验报告单。
无合格证书和质量检验报告单的应不予验收。
进场材料验收后，应按材料的不同种类、型号、规格、等级及生产厂家分别堆存；
不得混杂，并设立识别标志，材料钢筋加工场内，以防淋雨锈蚀和其他污染，影响钢筋质量。
（2）钢筋笼制作
①为加快满足施工要求，钢筋笼根据桩长采用分节加工。
钢筋笼的下料长度按照图纸要求的长度确定，下料前将钢筋调直并清理污染，钢筋表面应平直，无局部弯折。
钢筋下料后采用切割机将钢筋的两头切平，使切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，以保证钢筋连接的顺利进行，连接采用直螺纹机械连接。
②直螺纹机械连接接头安装要求
A、安装接头时可用管钳扳手拧紧，应使钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧，标准接头安装后外露的螺纹不宜超过2p（p为螺距）。
B、安装后应用扭力扳手校核拧紧扭矩，拧紧扭矩值应符合下表规定。
表4：
直螺纹接头安装时最小拧紧扭矩值
钢筋直径（mm）
≤16
18～20
22～25
28～32
36～40
拧紧扭矩（N．m）
100
200
260
320
360
C、对于部分现场桩基钢筋笼加工后现场全断面采用直螺纹连接滚丝长度不符合要求、同一断面所有接头采用直螺纹连接难以保证所有接头连接到位的，要求钢筋笼连接严格采用焊接。
③钢筋笼的制作采用滚焊机整体加工。
制作时，主筋通过滚焊机定位台架固定，然后自动旋转盘绕箍筋，主筋与箍筋进行1/4点焊固定，在主筋上标记号加强筋位置，依次安装加强筋上，要确保主筋与加强筋相互垂直，不变形并在定位圈钢筋上焊接十字钢筋支撑。
同时安装吊装衬套，吊具。
钢筋笼制作过程中必须严格控制钢筋笼的连接质量，且钢筋接头必须错开布置，同一断面接头数不超过该断面总根数的50%。
④钢筋笼加工完成后，在钢筋笼主筋最外侧每隔2米焊上ф16的小马凳筋，小马凳筋呈梅花形布置。
保证桩基钢筋保护层满足设计要求。
（4）钢筋笼安装
①钢筋笼加工完成后在安装声测管时注意封闭声测管的端口，按照坐标尺寸安装声测管，声测管接头安接牢固，线条顺直。
声测管应牢固的固定在钢筋笼骨架上。
②钢筋骨架起吊时，吊机操作应平稳、缓慢，避免落钩时速度过快，导致钢筋笼冲击变形，并对吊点处支撑环增“+”或“△”支撑。
防止吊点处骨架变形。
起吊过程中不得造成钢筋笼产生残余变形。
③钢筋笼加工完毕，成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的吊装施工。
为保证钢筋笼起吊时不变形，钢筋笼采用多点起吊。
采用长吊绳小夹角的方法减少水平分力，起吊时同时起用吊车主副两套起吊设备，主吊在前吊一点，副吊在后使用滑轮吊两点。
先同时起吊主副吊使钢筋笼吊离地面约1米，再进行主、副吊轮流起吊，使钢筋笼由平卧变为斜吊，最后竖直钢筋笼，垂直吊其入孔安装。
钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求。
在钢筋笼的安装过程中，始终保持骨架垂直；
接头牢固可靠。
当钢筋笼下放至工人能够到N4支撑钢筋时，应暂停下放钢筋笼，等工人拆除N4支撑筋后钢筋笼再继续下放，如此反复至钢筋笼安装完成为止，以防N4支撑筋在灌注桩基混凝土时卡住导管，影响桩基混凝土的灌注。
④钢筋笼安装过程中应采取有效的定位和下放措施，确保钢筋笼准确定位和防止碰撞孔壁，当下放困难时，应查明原因，不得强行下放。
⑤钢筋笼安装到位后应采取适当措施将其固定，防止混凝土浇注过程中钢筋笼上浮，钢筋笼保护层厚度严格按照图纸设计要求焊接ф16小马凳筋。
4.2.7声测管加工和安装
（1）声测管接头及底部应密封好，顶部用胶塞封闭，底部用10mm厚钢板密封，防止砂浆、杂物堵塞管道。
（2）根据桩基直径每根桩基内布设3～4根声测管，等间距布置。
（3）声测管绑扎在基桩加强箍筋上。
（4）声测管按每9m一节，接头采用挤压连接。
4.2.8导管安装
（1）钢导管的直径采用30cm，导管安装前进行水密、承压试验和接头抗拉试验，水密试验应选择好一块平整开阔的场地，将导管接长，两端封闭，一端接空压机管，向导管内注入70％的水，然后开动空压机，压力缓慢增至计算值后稳定（采用水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍），经过30分钟后接头不漏水，认为合格，导管接头为卡口联接，卡口内加橡胶封圈。
另外导管应编号、写明各编号对应长度，以便拆管时，正确掌握导管的埋置深度。
导管安装完成后，在灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如果沉淀物厚度超出设计和规范要求，需继续清孔至满足要求为止，再进行砼灌注。
（2）安装好后的导管底部高出孔底25～40cm左右，确保首批混凝土能顺利冲开沉渣。
4.2.9灌注水下混凝土
（1）灌注混凝土是钻孔桩的关键工序，直接影响桩基的质量好坏，施工中应高度重视。
混凝土由拌和站集中拌合，罐车运输至现场，导管口设置料斗，混凝土由罐车出来直接进入料斗进行灌注。
混凝土坍落度控制在180～220㎜之间，并具有良好的流动性、和易性。
（2）剪球的设置：
导管上口放入隔水栓，直径比导管内径略小2cm，并在料斗底部设置压水板，压水板用钢丝绳与吊车副吊连接，待混凝土放满料斗，提升副吊，拉出压水板，混凝土成柱状下落，隔水栓保证混凝土不离析，同时砼车加大油门，以最快的出料速度保证首批混凝土的连续性，确保灌注后导管埋深1米以上。
（3）首批混凝土要有足够的储存量，保证灌注后导管埋深不小于1米。
灌注开始后，连续地进行，并尽可能缩短拆除导管的时间间隔，在灌注过程中，经常保持孔内水头，防止塌孔，并经常探测孔内混凝土面位置，及时地调整导管埋深。
导管的埋深一般在2～6m之间，严禁导管埋置太深，防止导管无法拔出而造成事故。
在灌注过程中，及时将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境及河流。
灌注完的桩顶标高比设计标高高出50～100㎝，高出部分在混凝土强度达到80%以上后凿除，凿除时防止损毁桩身。
拔护筒时，注意勿使桩头混凝土离析。
（4）对钻孔灌注桩施工的全过程做好真实、可靠的记录，记录结果经监理工程师认可，如钻孔记录、终孔检查记录、混凝土灌注记录等。
（5）旋挖钻干孔混凝土灌注采用水下混凝土结合干灌法施工，具体如下：
按照常规灌注水下混凝土施工方法，在孔口搭设施工平台，下放导管距孔底30～40cm，在顶上接上灌注料斗，灌注水下C30混凝土，保持导管埋置深度在3～6米，为了保证桩顶混凝土因无压力导致不密实，待混凝土灌注至桩顶设计标高以下5米范围内，采用边灌注边振捣施工方法。
4.3施工质量检验要求
4.3.1基本要求
（1）桩身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂的质量和规格必须符合有关规范的要求。
按规定的配合比施工。
（2）成孔后必须清孔，
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