某特大桥桩基础施工方案.docx
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某特大桥桩基础施工方案
某特大桥桩基础施工方案
1、工程概况
某特大桥全长3228.14m，中心里程为DK141+989。
桩基础采用钻孔桩基础共1463根桩，其中桩径为1.00m的有798根，桩径为1.25m的有498根，桩径为1.50m的有152根，桩径为2.00m的有15根，最小桩长8m，最大桩长37m。
全桥中4#、10#、14#、16#、19#~57#、59#~61#、63#、65#、69#、76#、78#、82#~98#号墩共675根钻孔桩设计为柱桩，其中35#墩、36#墩、53#墩~56#墩位于龙滚河中。
其余276根设计为摩擦桩。
2、施工流程
场地平整→测量放样→埋设护筒→桩机对位→钻进、捞取渣样→成孔检查验收→第一次清孔→安装钢筋骨架→安装导管→第二次清孔→浇注水下混凝土
3、施工队伍及工期安排
针对水上施工的困难性和工期的紧迫性，按排两个队伍施工。
桥一队负责0#~50#墩，桥二队负责51#~99#墩，以确保工程质量和工期要求。
开工时间为2007年11月28日至10月4日完工。
4、管理组织构架
主要管理人员配置表
序号
职务
姓名
1
工区长
某某
2
技术主管
某某
2
施工员
某某
3
安全主任
某某
5
质检员
某某
6
技术员
某某
7
测量工程师
某某
8
施工员
某某
9
施工员
某某
主要机械计划表
序号
设备名称
规格型号
数量
额定功率
（kW）
生产
能力
备注
1
挖掘机
PC220
1台
110
斗容≥1m3
2
钻机
34台
3
泥浆泵
34台
4
抽水机
≥150m3/h
10台
4.0
5
自卸车
东风
2台
4m3
6
泥浆运输车
罐车
2台
10m3
7
吊机
16t
2台
5、劳动力组织计划表
施工队伍配置
队伍配置
人数
主要设备配置
桥梁1队
桩基施工班2个
105
18台钻机
桥梁2队
桩基施工班2个
96
16台钻机
6、施工方法
6.1.施工前准备工作
1）施工前派专人对桩位范围内的地下管线进行探孔排查，防止施工对管线造成影响。
2）、测量放线：
按图纸桩位位置进行桩基础测量放线，将钻孔桩位置定出，并十字护桩控制，以便施工中核对。
3）、选配合适的桩机，并进行检修，准备相应数量的粘性土及配套的材料、机具，以及水、电管路的畅通情况，确保正常。
4）、做砼配合比试验资料，并对使用的钢筋等主材抽样送检。
5）、场地平整：
场地的作业平台须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时必须考虑施工设备能安全进、退场，根据现场具体情况选择合适的作业方式。
①旱地、陡坡：
清楚杂物并平整压实至作业面，作业面积必须满足机具设备和配套设施。
②水田：
根据水位及水田土质情况换填至水面以上1.5m高。
施工流程如下：
6）、采用泥浆循环净化系统，在桩位附近开挖泥浆池及储浆池。
7）、埋设护筒
护筒有固定桩位，保护孔口不致坍塌，隔离地面水及保证孔内泥浆面高出施工水位等作用，钻孔桩基础在钻孔前根据实际情况分别选用钢护筒或钢筋混凝土护筒。
钻孔前须设置坚固，不漏水的孔口护筒。
护筒内径大于钻头直径，钻孔必须比钻头大40cm，护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，以满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地时还必须高出施工地面0.5m。
护筒埋置深度符合下列规定：
①、岸滩上，黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。
当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；钢护筒可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
②、护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
6.2.泥浆池设置
在施工红线内不妨碍桩基施工的位置上，分别设置泥浆池和储浆池。
根据现场勘查，泥浆池可采取在现场开挖成池，为了防止泥浆溢出污染附近农田及水质，泥浆池容量须满足桩基施工要求，若不满足要求应对泥浆进行外运处理，并且泥浆池的池面高程必须在洪水位线+1.0m以上。
泥浆池和储浆池的位置根据现场实际情况及方便基础施工排浆而定。
开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。
泥浆性能指标如下：
泥浆比重：
岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。
反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为1.1～1.3。
黏度：
一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。
含砂率：
新制泥浆不大于4%。
胶体率：
不小于95%。
PH值：
大于6.5。
6.3.钻孔施工
（1）、安装钻机
安装钻机时要求底部须垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头中心与护筒中心偏差不得大于50mm。
（2）、钻孔
1）、开孔：
开始钻进时采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。
钻进过程中要勤松绳和适量松绳，不得打空锤；勤捡渣，使钻头经常冲击新鲜地层。
2）、钻孔时，孔内水位宜高于护筒地脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。
泥浆补充与净化：
开始前调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗漏失，须予以补充。
并按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化须增加检查次数，并适当调整泥浆指标.
3）、钻孔作业必须连续进行，因故停钻时，钻机应将钻头提离孔底5m以上，每钻进2m或地层变化处，在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。
同时注意土层的变化，在岩、土层变化处捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。
钻孔到达设计深度后，须对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔纪录表。
孔位偏差不得大于5cm。
4）、当冲孔进入设计岩层面时或距设计标高1.5m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并打捞岩样请现场监理、设计到现场核实地质资料，判定桩是否进入要求的持力层。
5）、在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。
宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。
为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,须待邻孔砼抗压强度达到2.5Mpa后方可开钻。
（3）、钻孔异常处理
1）、冲孔偏斜
安装冲机时要使底座水平，起重滑轮缘、钢丝绳和桩孔中心三者在一条直线上，冲孔形成后，经检孔器查明钻孔偏斜的位置，冲锤反复扫孔，使孔垂直。
2）、扩孔和缩孔
在倾斜岩面和岩性不均的岩层中冲进时，防止缩孔。
在软土中钻进时，要注意控制冲速和进尺速度，充分护壁，防止软土扩孔。
3）、卡锤
卡锤后不能强提，以免发生坍孔埋钻的严重事故，须摸清情况或局部提升，潜水用小型吸泥机吸泥，或下放专用工具局部提升，最后可用微型爆破局部震松钻头，恢复正常冲进。
4）、钢丝绳拉断
经常检查钢丝绳磨损情况，损坏的要及时更换、维修。
如发生钢丝绳拉断事故，须及时组织打捞。
5）、桩基成孔过程中，遇到流砂层的处理方法和措施
①、提高泥浆的性能指标，泥浆比重控制在1.25～1.35，粘度控制在20～22s；②、采用片石泥浆护壁冲孔工艺，即冲击成孔过程中遇到流砂层时抛入1：
3比例的片石（10～30cm）和粘土块，形成片石泥壁加强圈，以有利于护壁，防止孔壁坍塌。
6）、发生掉钻时，必须查明情况尽快处理。
7）、冲孔过程中如发现与设计提供的地质情况不一致及发现桩底地基异常时，须及时通知建设单位、监理公司、质检部门及设计院共同分析研究，以期妥善处理。
必要时增加钻探地质孔和进行超前钻探。
（4）、检孔
钻孔完成后，用检孔器进行检孔。
孔径、孔垂直度、孔位、孔深检查合格后，通知监理进行复核，复核合格后再拆卸钻机进行清孔工作。
（5）、清孔
1）、清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。
浇注水下混凝土前允许沉渣厚度必须满足设计要求，设计无要求时：
柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。
2）、采用抽渣法和换浆法进行清孔，在抽渣和吸泥时都须及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位。
3）、清孔必须达到以下标准：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s；浇注水下混凝土前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。
严禁用加深孔底深度的方法代替清孔。
6.4.钢筋笼制作、安装
（1）、钢筋骨架的制作
1）、对于较短的桩基，钢筋笼制作成整体，一次吊装就位。
对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于18米，以减少现场焊接工作量。
现场焊接须采用单面帮条焊接制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。
把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。
焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。
在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。
2）、钢筋骨架保护层的设置方法：
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，焊接接头的抗拉强度不低于钢筋本身的强度，同一截面内钢筋接头数量不超过该截面桩身主筋根数50%，桩身与加强箍筋务必与主筋联结采用点焊，若主筋较多时，可交错点焊及邦扎。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。
钢筋骨架的保护层厚度用细石混凝土垫块，见下图。
设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。
3）、根据施工现场，钢筋骨架在桩位附近就近加工，制作成型。
（2）、钢筋骨架的吊装
1）、钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。
采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。
对于长骨架，起吊前须在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。
起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。
待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。
解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲必须整直。
当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。
然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。
当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。
将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。
将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。
并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
2）、骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。
在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。
3）、钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：
主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。
6.5.水下砼灌注
⑴首批封底混凝土
计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m并不大于3m。
足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。
打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。
如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。
混凝土运抵施工现场后，需对混凝土进行坍落度检测，水下砼坍落度控制在18～22cm。
⑵桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，必须紧凑连续地进行，严禁中途停工。
在灌注过程中，须防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度必须控制在2～6m。
同时经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。
导管提升时必须保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。
如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。
要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。
要注意安全。
已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
循环使用导管4～8次后须重新进行水密性试验。
在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
⑶当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：
①尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。
②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
⑷混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。
⑸在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下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。
在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度要考虑此因素。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上须加灌100cm，以便灌注结束后将此段混凝土清除。
⑹有关混凝土灌注情况，在灌注前须进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，须指定专人进行记录。
⑺灌注砼测深方法
灌注水下砼时，须经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。
如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。
因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。
测深采用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。
用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下10－20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。
⑻泥浆清理
钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护农田，水渠及当地的环境，这些废弃的泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。
⑼砼浇筑过程可能遇到的问题及其处理
1）、如首批砼灌注失败：
用带高压射水的Ф300mm吸泥机将已灌砼吸出，重新按要求浇筑。
2）、导管进水：
如因导管埋深不足而进水，则将导管插入砼中，用小型潜水泵抽干导管内的积水，再开始灌注；如因导管自身漏水或接头不严而漏水，则须迅速更换已经拼接检查好的备用导管，然后按前面做法处理；如上述两种方法处理不能奏效，则拆除灌注设备，用带高压射水的Ф300mm空气吸泥机将已灌注砼吸出，清孔后再重新浇筑砼。
4）、卡管：
初灌时隔水栓卡管，或因砼自身卡管，可用长杆冲捣导管内砼，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器使隔水栓下落。
如仍不能下落，则将导管连同其内砼提出钻孔，另下导管重新开灌。
如因机械发生故障或因其它原因使砼在导管内停留时间过大，孔内首批砼已初凝，宜将导管拨出，用吸泥机将孔内表层砼和泥渣吸出，重下新导管灌注。
灌注结束后，此桩宜作断桩予以补强。
5）、埋管：
若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拨。
如仍拨不出，已灌表层砼尚未初凝时，可加下一根导管，按导管漏水事故处理后继续开灌砼。
当灌注事故发生处距桩顶砼面小于3m时，可考虑终止灌注砼，待护筒内抽水后按施工缝处理，接长桩柱。
6）、预防断桩：
混凝土塌落度严格按设计规范要求控制。
边灌混凝土边拔导管，做到连续作业，一气呵成。
灌注时随时测混凝土顶面上升高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。
7、安全注意事项
⑴钢筋笼在夜间运输的过程中尾部及中部应设置安全警示灯，白天挂设安全警示旗。
并派专人指挥。
⑵泥浆池及便道入口必须按项目部要求围蔽，池边尽量不存弃土，存土距池边不得少于1.5m，泥浆池中泥浆应及时外运，避免影响灌桩。
⑶施工场地机具设备摆放有续，材料堆码整齐，无生活垃圾污染（每3孔摆放一个垃圾娄，定时清运垃圾）。
⑷每部钻孔桩机配一个灭火器及接地保护（采用φ20圆钢打入土体2m以上，与机身连接使用6mm2铜心线）。
⑸桩机操作台与传动部分间应设防护拦。
⑹钢筋加工场要配备足够消防器材。
⑺现场电缆应架空、绝缘处理，开关箱接地必须符合规范要求。
⑻施工现场气瓶不得混放，距离必须符合规范要求。
8、质量要求
钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±10
3
主钢筋间距
±10
尺量检查不少于5处
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
吊线尺量检查
钻孔桩孔允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
护筒
顶面位置
50mm
测量检查
倾斜度
1％
2
孔位中心
50mm
3
倾斜度
1%
泥浆指标：
⑴泥浆比重：
正循环旋转钻机、冲击钻机施工管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为1.1～1.3；冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重砂黏土不宜大于1.3，大漂石、卵石层不宜大于1.4，岩石不宜大于1.3，大漂石、卵石层不宜大于1.4，岩石不宜大于1.2。
反循环转钻机入孔泥浆比重可为1.05～1.15。
⑵黏度：
一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。
⑶含砂率：
新制泥浆不大于4%。
⑷PH值：
应大于6.5。
⑸清孔必须达到以下标准：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s；浇注水下混凝土前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。
严禁用加深孔底深度的方法代替清孔。
9、环境保护保证措施
1.现场布置必须整洁，并挂好相应的安全警示牌。
泥浆池四周挂安全警示带。
2.泥浆、弃土及时外运至弃土场。
严禁将泥浆、弃土排放至沟、塘、河、湖及农田。
3.用洒水车喷洒路面减少粉尘。
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