公路工程抗拔桩施工方案.docx
《公路工程抗拔桩施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《公路工程抗拔桩施工方案.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
公路工程抗拔桩施工方案
抗拨桩施工方案
一、工程概况
XX市XX工业区2号路工程，在K8+489.446处下穿规划铁路，地道桩号为K8+339~K8+651，全长共计312m。
桩位处为新近吹沙填海形成，土质松散、含水量高，地基土软弱，本桥基础为
600mm灌注抗桩拔桩配地道底板，依该处地层确定采用回旋钻机钻进成孔。
共32排，每排6根，共192根：
桩长在27.81m~29.58m之间。
二、编制依据
1、下穿规划铁路地道施工图-桥梁工程图纸2007区64（地道部分）；（上海市政工程设计研究总院2008.06）RC201B-02-06-00-01
2、《施工图技术交底大纲》（3018-1A）
3、《建筑桩基技术标准》JGJ94-94
4、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
5、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
6、本工程施工组织设计CFD-02-01
7、《XX市XX工业区2#路结构工程岩土工程补充勘察报》
三、试成孔及试桩施工
（一）、目的及意义
根据本工程设计要求及相关规范的规定,钻孔灌注桩施工前，必须试成孔，数量不少于2个。
试成孔桩号选在K8+393、K8+597两处，试桩桩长28m。
1、试成孔目的,通过试桩确定合理的钻孔灌注桩施工工艺，确保施工方案的经济可行，以便核对地质资料，检验所选设备、施工工艺及技术要求是否适宜，确定施工参数，用以指导施工;
2、试桩则是按设计的参数将桩施工完,待强度达到设计要求后（不少于10~15天）,进行桩的竖向抗拔静载试验,在现场采用接近于竖向抗拔桩的实际工作条件的试验方法，确定基桩的抗拔极限承载力。
（二）、施工方法
1、根据本施工方案确定的施工工艺，要指定位置进行试成孔施工，达到规定深度后，根据试验所得的参数及施工情况，邀请设计方及监理、业主等到现场确定试成孔是否成功，如该施工工艺可行，则按些工艺进行试桩施工，试桩数量也暂定为两根。
2、在试桩两侧施工支座桩，注意试桩与支座桩的中心点处于一条直线上，试桩与支座桩的距离要大于2.5米以上,且试桩及支座桩与待施工的基准桩之间的距离也要大于2.5米以上。
试桩及支座桩相关参数如下：
A、试桩抗拔承载力要求值：
U=1.6N=1.6×550=880KN.
B、要求支座桩最最低抗压承力:
考虑到施工临时荷载,要求不分低于1000KN,即每根桩要求承载力大于500KN以上.
C、支座桩深度l计算:
根据式Ra=Qsk+Qpk=upΣqsiali+qpaAp，
计算l=23.5米,取桩总深度为25米。
式中:
Ra—单桩竖向承载力特征值；
Qsk—单桩总侧阻力特征值；
Qpk—单桩总端阻力特征值；
up—桩身周长，为1.885米;
qsia—桩侧第i层土的侧阻力特征值，根据该处的地质资料，分别取22，31，50，42kPa；
li—桩穿越第i层土的厚度；
qpa—极限端阻力特征值，取150kPa；
Ap—桩端面积，为0.283M2；
3、抗拔试验时采用千斤顶加载，将千斤顶放置于反力架上，反力架置于两支座桩上，荷载测定采用放置于千斤顶上的应力传感器直接测定，或采用联于千斤顶的标准压力表测定油压，根据千斤顶率定曲线换算荷载，试桩上拔变形采用百分表测定。
4、试验加荷时采用慢速维持荷载法（逐级加载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，直到试桩破坏，然后逐级卸载到零）。
也可采用多循环加卸载法（每级荷载达到相对稳定后卸载到零）。
5、按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）规定的荷载分级进行加载，同时进行变形观测，同时作好记录。
6、终止加载条件：
当出现下列情况之一时，即可终止加载：
（1）桩顶荷载为桩受拉钢筋总极限承载力的0.9倍时；
（2）某级荷载作用下，桩顶变形量为前一级荷载作用下的5倍；
（3）累计上拔量超过100mm。
7、对试验数据进行整理，判定单桩竖向抗拔极限承开力。
如试验得出的结果符合设计要求，即可大规模的进行抗拔桩施工；如试验结果不得满足设计要求，则上报设计单位，进行相应修改，直到得出合理的方案。
四、施工安排
1、机具计划
序号
设备名称
规格型号
功率
数量
1
钻机
CYT-150型
8
2
砼拌合机
JS750
26KW
2
3
泥浆运输车
东风改制
5
4
钢筋弯曲机
GWJ-40
10KW
3
5
钢筋切割机
FQ40-1
10KW
3
6
电焊机
BX-500
8
7
电焊机
BX-300
5
8
钢筋对焊机
UN75
1
9
钢筋调直机
P30
4.5W
1
10
发电机
120型
120KW
2
11
千斤顶
恩派克
75T
12
12
插入式振捣棒
Ф50
10
13
汽车式混凝土输送泵
SY5370THB
279KW
1
2.人员计划
现场安排有多年施工经验的人员负责技术管理工作。
测量工程师1人，测工2人
现场工程师1人，现场技术员2人
现场工长2人，技术工人4人，普通工人10人
安全员2人
质检工程师1人，质检员2人
五、施工方案
5.1场地准备
1.钻孔前清除作业面一切障碍物，搞好三通一平工作。
2.钻孔机具进场，齐备处理施工故障的机具设备，如打捞、急救以及不同性能的其他钻机、钻具等。
3.确定混凝土搅拌场地，准备所需的混凝土搅拌、运输机具和充足材料。
4.挖制好沉渣池、泥浆池，制备充足的、符合施工要求的优质泥浆。
5.按要求采用5mm-8mm钢板制作好成品护筒。
为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。
制作和埋设护筒，制作钻孔架，准备等。
6.采用挖埋法，即先在桩位处将路基填筑的山皮石层挖除，挖至原地面高程处，挖出比护筒直径大100-110cm的圆坑，然后在坑底填筑50cm左右厚的粘土，分层夯实，然后通过控制桩放样，把钻孔的中心位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，用十字线在顶部找出护筒的圆心位置，移动护筒，使护筒中心位置与桩位中心位置重合，平面允许误差50mm，使护筒竖直，随后即在护筒周围对称，均匀回填最佳含水量的粘土，分层夯实，使其达到最佳密实度，夯填时要防止护筒偏斜，护筒顶面至少应高出地面0.3m，以防杂物，地面水落入或流入井孔内。
5.2施工放样
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的控制点使用全站仪进行测量放样。
2、桩基础的桩位放样前，对测量控制点进行检查和测量仪器精度
标定、检校，以确定满足精度要求的桩位。
3、建立满足精度要求的施工控制网，并进行平差计算。
4、补充施工需要的桥梁中线桩和水准点，测定基础桩纵横向中线
位置
5.3机械就位
1.钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。
2.钻机安装处事先整平夯实，使之有足够的承载力，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。
3.钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移或沉陷。
4.钻机安装就位必须做到天车中心、转盘中心、钻孔中心在一垂直线上
5.4成孔
1、在首段慢速钻进，泵量适中，钻机启动形成正常正循环后再开始正式钻进，为避免坍孔，采用“低钻压、快转速、大泵量”的方法成孔。
2、钻头刃口在钻井中不断磨损，直径磨耗不得超过1.5cm，每班开钻前检查钻头直径、及时补焊，不宜中途修补，以免卡钻。
准备备用钻头，轮换使用和修补。
3、成孔过程中应保证钻渣沉积不高于30mm，地层变化，随时捞取渣样，判明后记入记录表并与地质剖面图核对，发现异常，立即停机进行分析，根据地层情况调整钻进工艺和泥浆指标。
4、经常钻孔泥浆进行检测和试验，保证泥浆的性能指标，不合要求应补充优质泥浆，并注意观察孔内泥浆面的变化情况、调整钻孔内泥浆高度。
5、钻孔至设计标高后，对孔径、孔深、孔形、竖直度是否与设计相符合进行自检，经监理工程师检查合格后，进行清孔。
6、为了防止坍塌，清孔排渣时必须高度重视保持孔内水头。
5.5钢筋笼制作与安装
1.钢筋进场必须具有合格证，每批材料、每种规格均需抽样检查合格后方可使用。
2.钢筋笼制作主筋接头应错开，同一截面内接头不超过50%。
一般钢筋笼用焊接方法，钢筋笼的加强箍筋必须与主筋焊牢，以保证钢筋笼焊接质量；个别连接点用绑孔，钢筋绑扎过程中应严格遵守规范。
为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求，在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋垫块，钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。
成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均不大于20mm.
3.钢筋笼吊装之前，先对钻孔进行检测。
检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。
4.钢筋笼一次性使用一台吊机，钢筋笼在安装过程中不能变形。
钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。
不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。
入孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态
5.钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。
6.超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。
5.6砼浇注
1、组成砼的碎石、砂的级配良好，最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸，钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准。
2、用直径20cm导管灌注水下砼。
导管每节长度3-4m。
导管使用前试拼，仔细检查导管的焊缝，做封闭水试验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。
3、钻孔桩灌注前计算准备好初灌砼方量，确保首灌能封住导管底口，并埋置导管一米以上；料斗同导管接头处采用阀们或钢球隔离并做好密封，防止砼砂浆损失初灌不顺畅。
4、导管安装时底部应高出孔底30-40cm。
导管埋入砼内深度2-3m，最深不超过4m，最浅不小于1m，导管提升速度要慢。
5、浇灌的桩顶标高应高出设计标高2m以上，砼灌注工作开始后，必须连续不断地进行并且每斗砼灌注，间隔时间不超过30分钟，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15min，不能中途停工。
6、为使桩枯周围不受外力影响，混凝土浇筑采用53M的“三一牌”汽车式混凝土输送泵在路基侧直接将混凝土泵送至桩基处导管上的储料斗内，避免因机械的振动使桩基处的地基状况发生改变。
5.7灌注工作中注意的几个问题
1、在一切工作就绪，经量测孔底沉淀层超标时，采用射水（射风）管冲射3-5min。
2、严禁导管漏水或导管底口进水（即封不住底）而造成断桩事故，保证施工质量。
3、当砼灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失。
4、钻机移位，成桩待检。
灌注完毕，拔出导管，拆除护筒钻孔机具移至下一桩位处。
六、质量缺陷控制
6.1成孔定位和成孔垂直度
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，应在孔口埋设护筒，以起定位、保护孔口、维持水头等作用。
护筒用钢板制作，内径应比钻头直径大l00mm，埋入土中深度不宜小于1.5m，在护筒顶部应开设1~2个滋浆口。
护筒与坑壁之间应用无杂质的粘土填实。
护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，护筒位置应保持稳定。
为了保证成孔垂直精度满足设计要求，采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施。
6.2泥浆护壁技术
泥浆护壁是钻孔灌注桩施工技术关键之一。
泥浆护壁的好坏直接关系到钻孔灌注桩的质量。
泥浆稠度过大会影响钻进速度，而泥浆过稀则不利于护壁和排渣。
排出泥浆的比重控制在1.2-1.4g/cm3左右;当穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层时排出泥浆的比重可增大至1.3-1.5g/cm3。
泥浆除控制比重外，定期测定它的粘度，在不同的土层中钻孔，泥浆粘度要求是不同的，在混有砂土的淤泥层中，合适的泥浆粘度为20-23s；在砂土中为23-45s；在沙砾层中大于45。
6.3确保桩位、桩顶标高和成孔深度
在每次钻孔前应该重新复核该桩位及标高，确保无误；参照地质勘探报告，检查是否已经达到设计持力层以及进入持力层的深度。
施工中如果遇到地质变化，进入持力层深度不能满足设计要求时，应根据具体情况适当加深0.5m～1.5m，以保证达到设计承载力。
为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。
虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生塌孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除塌落的沉渣。
因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。
同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1.2%，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。
为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进
速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。
当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快200mm/min左右，在细粉砂层钻进都是15mm/min左右，两者进尺速度相差很大。
钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过l0mm就要及时调换钻头。
检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉浆密度、沉渣厚度。
6.4、清孔施工
本施工工艺采用换浆清孔，根据不同地层配制不同性能指标的泥浆，按规范规定，清孔后孔底残留的沉渣厚度不得大于10cm。
清孔完毕后，从孔底提出泥浆试样进行泥浆性能指标试验，达到相对密度：
1.03~1.10；粘度：
17~20Pa.s；含沙率：
＜2%；胶体率：
＞98%。
清孔分两次进行，既在钻孔结束后清孔一次，待钢筋笼、导管安放完毕后再清一次孔。
第二次清孔后马上灌注混凝土，不使中间耽搁时间过长。
6.5、钢筋笼吊放
钢筋笼按要求制作后进行吊放。
要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的。
因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。
在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。
同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，按标准安装好保护层垫块，下放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成塌孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如果是因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。
钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短下放时间。
6.6、灌注混凝土
钻孔灌注水下混凝土的施工采用导管灌注，良好的配合比可减少离析程度，根据现场的水泥品种、砂、石料规格及含水率进行配合比的合理调整。
为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。
混凝土坍落度采用180mm~200mm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。
导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m，不宜大于5m和小于lm，严禁把导管底端提出混凝土面。
当灌注至距桩顶标高8m~l0m时，应及时将坍落度调小至120mm~160mm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。
在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。
在灌注过程中必须每灌注2m左右测一次混凝土面上升的高度，核算灌注混凝土方和灌注高度是否一致，确定每段桩体的充盈系数，《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于1,同时本工程设计规定不得大于1.3。
七、桩基检测
待桩基施工完毕,龄期及强度达到要求后,即邀请有资质的检测单位到现场进行成桩质量及完整性检测,全部参数达到设计要求后,即可进行下一个工序的施工。
八、质量保证措施
1、严格按照《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000及《建筑桩基技术规范》JGJ94-94进行施工。
2、采用“三验一督”制，进行每一环节的质量控制。
“三验”指现场施工、技术员进行第一道验收，质检员进行第二道验收，技术负责人进行第三道验收，“一督”是请驻地监理作监督签证证验收，以确保工程质量的万无一失。
3、每立方米水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg，当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg。
浇筑前须进行砼配合比试验，选用合适、可靠、经鉴定的外加剂，以确保砼强度。
4、混凝土浇筑时不应超过26℃，当中午温度过高时可安排在夜间浇筑。
5、灌注砼时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180~220mm。
水泥的初凝时间不宜早于2.5h，混凝土的初凝时间为6~8小时。
6、灌注桩的桩顶标高应比设计高出0.5m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。
九、施工安全保证措施
1、安全生产保证体系
组长：
副组长：
组员：
2、安全生产保证措施
（1）严格执行国家及河北省有关安全生产标准及规定。
（2）建立安全生产责任制和安全保证组织体系，严格履行体系要
求，并对参施人员进行安全教育。
（3）施工机械须挂好安全操作牌，操作人员持证上岗，现场职工
应佩带各色安全帽及职别标志。
（4）建立安全检查和奖罚制度。
3、安全生产注意事项
（1）除遵守安全生产的规定和有关技术措施、安全操作规程外，根据工程特点还必须注意用电、中小型机具、防火等问题。
（2）施工现场要平整压实，做好排水措施。
（3）夜间施工，工地应有足够的照明。
（4）施工中如遇地下障碍物时，立即暂停施工，及时报告经理部及上级单位，待妥善处理后方可继续施工。
（5）施工人员要认真检查使用机具，关键部位重点检查，经试运转，符合安全施工要求，方能正式投入生产施工中。
（6）遇雷雨和六级以上大风，应暂停施工。
（7）施工现场内电线，电缆均要埋设或架空，避免碾压。
（8）本工程防火负责人应全面负责施工现场的防火安全工作，履行《中华人民共和国消防条例实施细则》。
（9）施工现场的动火作业，必须执行审批制度。
施工现场用电应严
格执行《施工现场用电安全管理规定》，加强电源管理，防止发生电器火灾和人伤亡事故。
（10）机械操作人员要正确操作各类机械，杜绝误操作损伤施工人员。
一十、文明、环保施工保证措施
1、文明施工措施
（1）施工中严格执行河北省及XX市有关施工现场文明施工的规定。
（2）根据场地实际情况，设施设备按现场布置图规定设置堆放，施工现场设立临时围挡，场区外安放施工标志牌、安全警示标志。
（3）道路畅通、平整不积水，建筑垃圾集中堆放。
（4）进入施工现场的人员必须戴好安全帽。
（5）工地始终做到整洁有序、文明施工、工完料尽，保护当地水资源和建筑物，避免造成损失。
2、环境保护措施
（1）施工中认真贯彻《建设工程施工现场环境保护基本标准》，履行ISO14001环境管理体系。
（2）健全组织，专人负责环保工作的检查、监督，发现问题及时处理。
（3）现场施工注意粉尘、废气、废水、噪音污染，降到最低限度，达到环保要求，注意控制噪音，以免影响附近其它施工及生活人员的正常工作及休息，注意控制扬尘，以免对大气造成污染。
（4）生产生活垃圾必须倒在指定专设垃圾堆放地进行消纳，施工垃圾做到每天清运。
（5）施工现场及时完成“三通一平”创造良好的施工环境，建设文明工地。
（6）施工中注意检查机械油料的“跑、冒、滴、漏”现象，避免污染环境。
（7）抗拔桩施工中的泥浆排放要按环保规定执行，为了不给环境带来污染，本工程的泥浆最终统一用自卸车运输至K8+000处两侧的吹沙填海施工处，用于吹吹填施工造地。
升级会员 