快速路桥梁钻孔灌注桩施工方案.docx
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快速路桥梁钻孔灌注桩施工方案
快速路桥梁钻孔灌注桩施工方案
一、工程概况
温州市xx大道西段快速路工程x标段全部为钻孔灌注桩基础，桩径分1.0m、1.2m、1.3m、1.5m和1.8m五种类型，分别适用于主线标准段及匝道、大跨箱梁，地表层为淤泥层地层覆盖，根据地质测绘和钻孔资料，本标段钻孔桩均为嵌岩桩，以中风化凝灰岩为持力层。
全桥段为桩号K5+185-K6+201全长1016米，钻孔灌注桩共有248根，其中1m直径8根；1.2m直径184根；1.3m直径20根；1.5m直径24根；1.8m直径12根,桩基混凝土强度等级为C25，桩基检测采用超声波检验（有资质的检测单位,由监理单位和业主定），按照多排桩50%，单排桩100%比例预埋声测管。
钻孔灌注桩施工前先采用篮板对桩基施工场地进行维护，修筑临时改线道路，并设置明显的路标信号指示。
二、参予单位
1、总包单位：
宁波xxxx建设集团股份有限公司
2、设计单位：
杭州市xxxx研究院有限公司
3、监理单位：
上海xxxx建设监理有限公司
4、勘察单位：
浙江省xxx探勘院
5、建设单位：
温州市xx大道工程建设指挥部
三、编制依据
1、温州市xx大道西段快速路工程Ⅳ标招标文件及相关的设计图纸、招标文件答疑及技术补充规范；
2、现行国家及温州市有关本工程应遵循的设计、施工规范、验收评定标准及其它相关规定、标准；
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
4、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
6、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）
7、《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2003J257-200）
四、
工期目标
根据总的施工节点要求并结合同类工程施工经验，经过对施工方案的优化和劳动力、设备、材料等资源的合理配置，根据现场可提供的水、电用量情况正常，施工场地条件具备，夜间施工获的许可的情况下，工期拟定见下表，若现场电源情况有变化，工期再做调整；未考虑其他不可抗力的因素。
表4-1灌注桩施工总进度表
施工部位
数量
桩径
施工工期
开始时间
完成时间
xx大道主线
主线桥墩94#~125#
192根
Φ1200
+Φ1800
183天
2010年6月1日
2010年12月1日
主线南墩106#~114#
18根
Φ1500
22天
2010年10月3日
2010年10月25日
主线北墩101#~114#
10根
Φ1500
21天
2010年5月15日
2008年6月1日
xx大道匝道
4#上（下）匝道桥墩
14+14根
Φ1000
+Φ1300
35天
2010年4月10日
2008年5月15日
五、工程内容与工程量
表5-1根据设计图纸，主线工程量统计如表：
桥梁号
桩径（mm）
数量（根）
有效桩长（m）
入岩深度
混凝土方量（m3）
94#桥梁
1800
6
50.3
入中风化≥0.5m
780.3
95#桥梁
1800
6
27.4
入中风化≥3m
430.6
96#桥梁
1200
6
33.0
入中风化≥0.5m
229.4
97#桥梁
1200
6
18.9
入中风化≥3m
133.7
98#桥梁
1200
6
18.9
入中风化≥3m
133.7
99#桥梁
1200
6
26.0
入中风化≥0.5m
181.9
100#桥梁
1200
6
26.1
入中风化≥0.5m
182.6
101#桥梁
1200
6
26.2
入中风化≥0.5m
183.2
102#桥梁
1200
6
26.3
入中风化≥0.5m
183.9
103#桥梁
1200
6
26.4
入中风化≥0.5m
184.6
104#桥梁
1200
6
26.3
入中风化≥0.5m
183.9
105#桥梁
1200
6
26.2
入中风化≥0.5m
183.2
106#桥梁
1200
6
25.8
入中风化≥0.5m
271.0
1500
2
24.8
入中风化≥0.5m
107#桥梁
1200
6
26.0
入中风化≥0.5m
241.8
1200
2
25.7
入中风化≥0.5m
108#桥梁
1200
6
25.9
入中风化≥0.5m
240.9
1200
2
25.6
入中风化≥0.5m
109#桥梁
1200
6
26.0
入中风化≥0.5m
242.5
1200
2
25.6
入中风化≥0.5m
110#桥梁
1200
6
25.5
入中风化≥0.5m
364.4
1500
4
24.5
入中风化≥0.5m
111#桥梁
1200
6
26.1
入中风化≥0.5m
372.7
1500
4
25.7
入中风化
112#桥梁
1200
6
15.2
入中风化≥3m
215.3
1500
4
14.3
入中风化≥3m
113#桥梁
1200
6
27.3
入中风化≥0.5m
389.4
1500
4
26.9
入中风化≥0.5m
114#桥梁
1200
2
8.243
入中风化≥0.5m
316.0
1200
6
27.3
入中风化≥0.5m
1200
2
8.273
入中风化≥0.5m
115#桥梁
1500
6
26.5
入中风化≥0.5m
289.5
116#桥梁
1200
6
27.1
入中风化≥0.5m
189.3
117#桥梁
1200
6
27.0
入中风化≥0.5m
188.7
118#桥梁
1200
6
27.1
入中风化≥0.5m
189.3
119#桥梁
1200
6
26.9
入中风化≥0.5m
188.0
120#桥梁
1200
6
26.9
入中风化≥0.5m
188.0
121#桥梁
1200
6
27.0
入中风化≥0.5m
188.7
122#桥梁
1200
6
27.1
入中风化≥0.5m
189.3
123#桥梁
1200
6
12.2
入中风化≥3m
88.2
124#桥梁
1200
6
19.3
入中风化≥3m
136.4
125桥梁
1200
6
19.3
入中风化≥3m
136.4
合计
220
7428.8
表5-1根据设计图纸，4号上匝道工程量统计如表：
桥梁号
桩径（mm）
数量（根）
有效桩长（m）
入岩深度
混凝土方量（m3）
D1#桥梁
1000
4
15.2
入岩按实际调整
50.3
D2#桥梁
1300
2
25.8
入岩按实际调整
70.6
D3#桥梁
1300
2
25.9
入岩按实际调整
70.9
D4#桥梁
1300
2
26.0
入岩按实际调整
71.1
D5#桥梁
1300
2
25.9
入岩按实际调整
70.9
D6#桥梁
1300
2
25.8
入岩按实际调整
70.6
合计
14
404.4
表5-1根据设计图纸，4号下匝道工程量统计如表：
桥梁号
桩径（mm）
数量（根）
有效桩长（m）
入岩深度
混凝土方量（m3）
D’1#桥梁
1000
4
26.4
入岩按实际调整
85.5
D’2#桥梁
1300
2
25.8
入岩按实际调整
70.6
D’3#桥梁
1300
2
25.4
入岩按实际调整
69.6
D’4#桥梁
1300
2
25.6
入岩按实际调整
70.1
D’5#桥梁
1300
2
25.5
入岩按实际调整
69.8
D’6#桥梁
1300
2
25.6
入岩按实际调整
70.1
合计
14
375.7
六、主要施工机械、仪器配备
表6-1设备投入计划表
序号
机械名称
单位
数量
机械性能
备注
1
钻孔灌注桩桩机
台
7
30KW
钻孔
2
制浆泵
只
7
7.5KW
4
泥浆泵
只
7
22KW
5
切断机
台
2
7.5KW
6
潜水泵
只
6
0.4KW
7
测泥浆比重器
套
2
8
含砂率测量器
套
2
9
测泥浆黏度器
套
2
10
型材切割机
台
2
3.5KW
11
调直机
台
1
3KW
12
交流电焊机
台
12
24.5KW
13
高压钠灯
台
1
2KW
14
碘钨灯
台
5
1KW
15
导管
套
7
16
手推车
个
6
17
水准仪
台
1
DS3
18
全站仪
台
1
RTS632
19
坍落度筒
个
2
20
试模
组
6
150*150
七、
施工部署
1、施工准备工作
1、施工场地
为了杜绝钻孔灌注桩施工过程地表泥浆的再生，改善施工现场的作业条件，阻止泥浆对周围环境的污染，在施工质量、安全、进度、经济及文明施工诸方面产生良好的效益。
施工场地直接用泥浆泵循环。
做到钻机能平稳开钻，且泛出的泥浆及时清除，使钻台整洁、现场整洁。
简而言之文明施工、安全施工。
2、根据场地的情况和施工顺序，合理地安排泥浆坑（池）。
做到施工场地与道路紧凑，施工时挖若干个泥浆池，并随施工进度变化泥浆池位置。
3、根据桩基施工区域施工工作面，故材料堆放、钢筋笼制作场地应根据施工顺序进行调整，更要做好统筹安排。
A．泥浆池的设置
经现场踏勘，区域内几乎无大型泥浆池的设置场所，在环境保护和安全文明施工方面，在桩基施工时泥浆的及时储存和外运，显得尤为突出。
根据单桩泥浆池的容量v=1.5v’（v’为单桩的体积）。
计划制作采用7×5×2m的大型钢制泥浆池给予保证，灌桩同时安排泥浆车及时抽出泥浆池内废浆外运。
4、地表混凝土
为保证文明施工，现场场地整平压实，浇筑混凝土后场地平整度为1/100，混凝土表面抹光，以便于施工过程中的弹线和泥土的清洁工作。
地表混凝土采用平均为150mm厚的C20混凝土。
①本工程钢筋砼钻孔灌注桩作业区工作地坪处理时，钻孔灌注桩区域铺10CM道渣并浇筑硬地坪施工。
②场地平整时，进一步勘察、探明地下障碍物清理情况。
如发现尚未清理完毕的障碍物，采用局部开挖方法来排除。
③做好场内排水、泥浆循环系统的设施布置。
④施工区内的供电、供水线路安排、材料堆放布置合理、整齐、美观，场外生活设施符合标准化工地和文明施工的要求。
充分利用现有的空间，搭设钢筋笼制作工棚等现场临时设施。
5、临设（后附：
施工平面示意图）
①施工用水
本工程施工现场水源为1根直径5寸的水管，基本能满足施工四台桩基施工的用水的需要，现场内临时水管沿场地地沟作布置，每隔30米设一只6分水笼头，供施工、场内保洁用。
必须满足用水需要。
施工高峰期需与业主协调增设供水源。
②施工用电
根据施工进度安排，本方案编制时按703KW考虑（包括机械、劳动力的配备、施工流程的安排、场地布置以及施工进度计划）。
施工现场的送电主线路采用75平方电缆架空式，沿施工区域边缘环绕半周，沿途设置电箱，过路口电缆采用套管埋设加固的方式。
③技术准备：
1、根据甲方提供的工程质量成果资料及房屋土地测绘技术报告书，引测现场施工所需的高程控制，基准点，轴线控制网。
2、组织参施人员熟悉现场情况，了解周边环境，熟悉地质资料，使每位管理人员尽快了解熟悉工程特点。
3、根据工程地质，周边环境，结构类型，设计要求等实际情况，组织编制施工组织设计，项目管理质量计划以及环境保护措施等。
④组织设计交底及图纸会审。
1、组织管理人员对ISO-9002质量保证程序文件进行学习，使全体参施人员明确本项目的质量方针和目标。
2、组织参施人员进行设计标准、施工规范、质量标准、施工组织设计、项目管理质量计划的学习。
3、对操作人员进行技术，安全交流，做好技术准备工作。
4、做好与政府相关部门的协调工作，办好各类必须的施工手续。
⑤材料及设备准备：
1、材料：
①对材料供应商的技术、资金、管理、质量检测和售后服务等质量保证能力、经济实力、信誉程度进行调查，对其可供产品进行实际检验，选择确定可靠的材
料供应商。
②自有材料的申领工作，材料出仓前做好周转材料的清理整修工作。
③施工用物质（办公用品、测量定位仪器、消防器材）提前一周进场。
④编制材料供应计划及按计划做好物资储备、申请，落实定购、加工的合作方。
所确定的主要材料供应商及用于工程的主要材料，开工前应报请甲方或现场监理人员的审核、确认。
⑤材料进场时应随带质量保证书，产品生产许可证，并及时按批号、炉号取样送检，取样时应经监理见证，检验合格后报监理审批后方可使用。
⑥材料的堆放：
材料进场后应分品种、规格堆放整齐，并按检验合格、待检、检验不合格分别挂牌标识，以免混淆。
2、设备：
确定本工程施工拟采用的主要施工机械（详见机械表），做好机械设备的保养、维护工作，保证机械性能，开工前进行机械设备调试。
2、施工场地公共设施及地下管线的保护
钻孔灌注桩虽是非挤土型桩基，对周围的土很少扰动，对管线无挤压影响，对管线还是应加强一定的保护措施。
1、根据甲方提供的“地下管线”资料，施工前对地下管线资料进行仔细分析，了解、掌握施工场地地下管、线分布、走向布局；对现场管线及建（构）筑物及相关单位进行详细调查，充分了解保护对象所允许的变形量及其它详细资料，并得到保护对象所有人的认可。
为管线建（构）筑物的保护提供科学的依据。
2、遇有管线的部位明确作出“标记”，施工前组织专门的技术、安全交底。
3、施工过程中先进行必要的物探或开挖样洞，予以核实后再进行施工，避免损坏管线；对万一遇有探明以外的盲管、线，应及时作出应急处理方案，并立即上报有关部门。
4、对于埋深较浅及进出通道口、斜坡应摊设钢筋网片，浇300厚砼地坪，予以保护地下管线安全。
局部区域可摊铺20厚钢板加强，对特别重要的地下管线如雨水管、煤气管等，在施工前征求管线管理部门的意见，制定管线沉降监测点设置和监测方案，按批准后的方案进行实施。
5、根据监测数据，及时调整施工。
包括施工工序，施工工艺的调整。
八、钻孔灌注桩施工工艺流程
8.1钻孔灌注桩施工工艺流程见下图:
8.2测量放样
首先根据设计提供的墩位中心桩坐标及方向角用全站仪定出中心控制桩及法向控制桩，然后以此测放出钻孔灌注桩桩位中心及其攀线桩。
桩位中心控制桩及法向控制桩必须经过监理复核后才能使用。
8.3护筒的埋设
钻孔前要在测定的桩位，准确埋设护筒，用以固定钻孔位置；隔离地面水；提高井内水头以增大井内的静水压力；稳定孔口土壤和保护孔壁不坍以利钻孔工作进行。
护筒采用钢护筒,由3mm钢板、4mm×30mm扁钢箍和40mm×4mm角钢肋焊制而成，护筒高2m，内径大于设计桩径30～40cm。
护筒埋设方法和注意事项如下：
⑴钢护筒埋设时，先在桩位处挖比护筒外径大20cm～40cm的圆坑，在坑底填筑50cm左右厚的粘土并分层夯实；再通过定位的控制桩放样把钻孔的中心位置标于坑底；然后把护筒吊进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线定在护筒顶部，移动护筒，使护筒中心与钻孔中心位置重合，同时用水平尺或垂球检查，使护筒竖直；此后即在护筒周围对称、均匀的回填最佳含水量的粘土，分层夯实，使之达到最佳密实度，夯填时要防治护筒偏斜。
筒埋设示意图见图2-2。
⑵分层夯实时，每夯完一层要检查一次护筒的中心位置和垂直度。
填平后要挂上垂球再检查一次，发现偏差立即纠正。
⑶护筒顶要高出地面0.3m左右，并在顶部焊加强筋和吊耳，开出水口。
钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并要及时处理。
护筒埋设示意图
8.4、钻孔
采用CZ-30型冲击钻成孔，其成孔工艺如下：
⑴机具布置
埋好护筒和备足护壁泥浆粘土后，将钻机就位（采用16t汽车吊安装，桩机为自行走，下垫20cm*20cm方木），立好钻架，对准桩孔中心，拉好风缆绳，开始冲击钻进，泥浆循环。
1、泥浆循环采用箱式循环箱，必须根据建管文件的有关要求及时做好硬地坪，避免泥浆外泄。
泥浆必须采用专用槽车及时外运。
钻孔作业泥浆循环池示意图
2、泥浆池采用φ48钢管加安全绿网维护，以泥浆池尺寸外放50cm，维护立杆间距为1.2m入土深度不小于50cm，横杆间距为60cm/道。
⑵开孔
开钻时先在孔内灌注泥浆，进行泥浆护壁，以保持孔壁在钻进过程中不塌孔。
泥浆的制备方法是将粘土直接投入到钻孔中，利用钻锥冲击制造泥浆。
钻孔泥浆采用优质的粘土制备，泥浆应符合下列技术要求：
胶体率不低于95%
含砂率不大于4%
造浆率不低于0.006m3/kg～0.008m3/kg
泥浆性能指标须符合下列技术要求：
泥浆相对密度1.20～1.40
含砂率≦4%
胶体率≧95%
失水率≦20ml/30min
粘度20～30Pa·s
泥皮厚≦3mL/30min
静切力3～5pa
酸碱度（PH）8～11
开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出，掏渣后要及时补水。
在砂及卵石夹土等松散层钻进时按1：
1投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。
必要时反复冲击2～3次。
钻孔遇有卵石现象时，宜加大泥浆减少片石的比例，按上述方法进行处理，力求孔壁坚实。
正常钻进时要注意以下事项：
①冲程要根据土层情况分别规定：
一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层时宜采用高冲程（100cm），在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层时宜采用中冲程（约75cm）。
在通过高液限粘土、含沙低液限粘土时，宜采用中冲程。
在易坍塌或碎石地段宜采用小冲程，并应提高泥浆的粘度和相对密度。
②在通过碎石或岩层，如表面不平整，应先投入粘土、小片石，将表面垫平，再用十字形钻锥进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔现象。
③要注意均匀地松放钢丝绳长度。
一般在松软土层每次可送省5cm～8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3cm～5cm。
应注意防治松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架受到过大的意外荷载，遭受损坏。
松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。
⑶掏渣
采用掏渣筒掏渣，破碎的钻渣，部分和泥浆一起挤入孔壁，大部分靠掏渣筒清除出孔外，在冲击一定时间后，将冲击锥提出，换上掏渣筒，下入孔底掏取钻渣，倒进钻孔外的倒渣沟中。
掏渣后要及时向孔内添加粘土和清水以维护水头高度，粘土一次不可投入过多，以免粘锥，卡锥。
⑷分级钻进
为适应钻机负荷能力，在钻大孔时，要分级扩钻到设计孔径，当用十字式钻锥钻150cm以上孔径时，一般分两级钻进。
第一次钻头直径可为孔径的0.4～0.6倍。
当用管锥钻70cm以上孔径时，一般分2～4级钻进。
分级钻进时，会产生大粒径的卵石掉入先一级已钻成的小孔中，造成扩钻困难，可先在小孔钻成后向小孔填泥块1/4～1/3孔深处。
一般先钻的孔只宜超前数米，随后即钻次级的孔；如超前过深，将使先钻的孔淤塞。
⑸检孔
钻进中采用检孔器验孔。
检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4～6倍。
每钻进4m～6m，接近及通过易缩孔（孔径减少）土层（软土、软塑粘土、低液限粘土等）或更换钻锥前，都必须检孔。
用新铸或新焊补的钻锥时，要先用检孔器检孔到底后，才可放入新钻锥钻进。
不可用加重压、冲击或强插检孔器的方法检孔。
当检孔器不能沉到原来钻进的深度，或大绳（拉紧时）的位置偏移护筒中心时，要考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况，如不严重时，可调整钻机位置继续钻孔。
不得用钻锥修孔，以防卡钻。
⑹钻孔的安全要求
冲击锥起吊要平稳，防止冲撞护筒和孔壁；进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止钻锥撞击人身事故；因故停机时，孔口应加盖保护，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。
⑺注意问题
①冲击钻钻孔时，为防止冲击震动造成邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌混凝土的凝固，影响邻桩混凝土质量，要待邻孔混凝土浇灌完毕，并达到2.5MPa抗压强度后，才能开钻。
②钻孔和冲孔工作要一气呵成，中间停顿时间不得过长，如因工休或其他原因停止钻进时，不得将钻头停放在孔底，以免泥浆吸住钻头。
继续开钻时应先进行清孔，待沉淀泥浆基本除净后才能下钻。
若钻孔结束后，经过测量孔深已达到设计要求时（一般应较设计深度加深0.5m）即吊装钢筋骨架，如预计钻孔完成后不能紧接着进行骨架吊装和灌注混凝土时，不得拆除钻孔设备。
③钻孔时须及时记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，以便与地质剖面图相核对。
当与地质剖面图严重不符实，要及时向监理工程师汇报，并按监理工程师的指示处理。
④钻孔周围地面上不得堆放重物和杂物，孔口附近应清除积水经常保持排水良好，场地干燥。
施钻过程中，并应随时检查护筒四周填土变化，注意是否有沉陷坍塌现象。
7.5、清孔
钻孔达到图纸设计深度后，且成孔质量符合图纸要求并经监理工程师批准后，要立即二次进行清孔。
清孔时，孔内水位应保持在地下水位以上1.5m～2.0m，以防止钻孔的任何塌陷。
采用掏渣法清孔，要求用手摸泥浆中无2mm～3mm大的颗粒为止，并且泥浆的密度减少到1.03～1.1。
清孔前，投入水泥1～2袋，通过冲击锥低冲程的反复冲拌数次，使孔内泥浆、钻渣和水泥形成混合物，然后用掏渣筒掏出。
降低泥浆相对密度的方法是在掏渣后用一根水管插到孔底注入高压水，使水流将泥浆冲稀，泥浆相对密度逐渐降低后向孔口溢出，达到所要求的清孔标准后，即可停止清孔。
清孔时，要将附着于护壁筒的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣和泥沙等沉淀物清除。
清孔按图纸要求和清孔后孔底钻渣沉淀厚度符合图纸规定值。
对于大直径、深孔，要在掏渣清孔后，再用气举抽浆法清孔。
8.6、钻孔检查及允许误差
钻孔在终孔和清孔后，采用测孔仪对孔径、孔形和倾斜度进行测定，钢筋检孔器辅助检测。
检测结果报请监理工程师复查。
如经检查发现缺陷，例如中心线不符，超出垂直线、直径减小、椭圆截面、孔内有漂石等，对这些缺陷书面报告监理工程师，并采取适当措施，予以改正。
钻孔的允许偏差应符合表8－1的规定。
表8－1钻孔灌注桩检查项目
项
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
按JTGF80/1-2004附录D检查
2
桩位（mm）
50
每桩检查
3
孔深（m）
不小于设计
测绳量，每桩测量
4
孔径（mm）
不小于设计
探孔器，每桩测量
5
倾斜度（mm）
直桩
1%桩长，且不大于500
用测壁（斜）仪或钻杆垂线法：
每桩检查
6
沉淀厚度（mm）
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