桥梁钻孔施工方案.docx
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桥梁钻孔施工方案
桥梁钻孔施工方案
1、工程概述
公路桥按公路U级荷载设计，采用9米宽车道及2X1.5米人行道，沥青砼桥面铺装，成品橡胶伸缩缝，桥每侧设2个D50排水孔，桥梁上部结构采用先张法预应力钢筋砼空心板桥梁，bXh=124cmX110cm,采用标准结构。
桥梁单跨跨度25米，桥台台帽采用钢筋砼，上设橡胶支座。
公路桥基础采用机械冲孔灌注桩，D=120cm每排4根，每个桥台2排,桩基进入中风化基岩大于4米，台身采用C20砼U型桥台。
桥梁栏杆采用钢筋砼立柱加仿古栏板型式。
人行桥桥面部结构采用2件25m跨度标准先张法预应力钢筋砼空心板桥梁装配而成，桥面宽3m，沥青砼铺装。
桥台台帽采用钢筋砼，上设橡胶支座。
台身采用C20砼，基础采用机械冲孔灌注桩，D=120cm每排4根，每个桥台1排,桩基进入中风化基岩大于4米。
上部结构采用5X32米后张法预应力简支T梁；下部结构基础采用钻孔灌注桩、挖孔灌注桩，桩基础上接矩形实体承台，其中4#为明挖扩大基础，扩大基础上接矩形实体桥墩；桥墩采用矩形实体桥墩；桥台采用T形空心桥台；桥涵采用耐久性混凝土。
2.1施工工艺流程
图2-1钻孔桩施工工艺流程图
2.2施工准备
1）施工前先要平整场地，清除场地杂物，换除软土，平整压实，施工场地达到“三通一平”的施工条件。
修建施工临时便道与排水及防洪设施。
2）对设计单位交的GPS控制点及高等级水准点进行复核后报监理审核，经批准使用后方可使用。
对图纸进行审核后计算各桩位坐标，将计算出的坐标数据报测量专业监理进行审核批准后，用全站仪根据平差后的导线点坐标测设桩位并放出十字护桩，以方便随时检查桩位。
桩位放样完成后辅助监理进行现场复核，复核无误后进行下一步护筒埋设。
测量上跨部位的桥下轨面及路面标高，并同设计相比较是否一致，主要控制桥下净空是否符合设计要求，如不符合要求，及时上报并做调整后实施桩位的钻进。
2.3护筒制作及安装
护筒采用5mm钢板制成，护筒内径应大于钻头直径，使用旋转钻时应大于钻头20cm,使用冲击钻时应大于钻头40cm。
护筒顶面应高出施工水位或地下水位2m并高出施工地面0.5m。
护筒中心竖直线应与桩中心线重合，桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。
护筒采用挖埋法，护筒周围用粘土夯实，保证在钻进过程中不发生大的位移和沉降。
护筒埋设好后用水准仪测量护筒顶固定点的标高并根据设计图纸桩底设计标高计算钻孔深度。
2.4钻机就位
在埋设好护筒和备足护壁泥浆后，利用汽车吊配合人工将钻机就位，立好钻架，钻机顶部采用缆风绳对称拉紧以保证钻机稳固。
钻机就位后，调平机座，钻机安装底座和顶端必须平稳，钻机支承垫木不得压在孔口钢护筒上。
认真量测检查钻头中心与护筒中心是否在一条铅垂线上，钻头或钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于5cm。
最后再次检查钻杆的垂直度是否满足要求及钻杆、钻头等部位连接是否牢固、运转是否良好，一切就绪后就可开始施钻。
2.5钻机
1）在钻孔灌注桩施工中，钻孔是关键工序，不仅决定施工速度，而且关系
到施工的成败，因此稍有疏忽就会造成坍孔。
因此施工过程中务必严格控制施工质量,对跨铁路处的桩基宜采用人工挖孔。
在钻进过程中为防止坍孔，采用泥浆护壁。
泥浆性能指标应符合以下规定：
a）比重：
循环钻机采用管形钻头钻孔时入孔泥浆比重可为1.1〜1.3;冲击钻使用实心钻头时，孔底泥浆比重不宜大于：
黏土、粉土1.3;大飘石乱石层1.4;岩石1.2。
b）黏度：
入孔泥浆黏度，一般地层为16〜22s;松散易坍地层为19〜28s。
c）含砂率：
新制泥浆不大于4%。
d）胶体率：
不小于95%。
e）PH值：
应大于6.5.
2）钻孔基本要求：
a）钻孔前，按施工设计图纸所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，根据不同地质层选用不用的钻进压力、钻进速度及泥浆比重。
钻进过程中经常检查
并记录土层变化情况，与地质剖面图进行核对，并填写钻孔原始记录。
b）钻孔时开孔的空位准确，初成孔壁竖直、圆顺、坚实。
孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5〜2m。
冲击钻取碴或停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及黏度。
c）钻进过程中钻头起、落速度宜均匀，不得过猛或骤然变速。
钻孔作业分班连续进行，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项，钻进过程中经常检查孔的稳固、位移和倾斜情况，以防成孔倾斜等不良现象的出现。
钻孔作业应连续进行，因故停钻时，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上，其他钻机应将钻头提出孔外，孔口加护盖。
钻孔达到设计深度后，对孔位、孔径、孔深进行检查。
d）采用冲击钻钻孔采用小冲程开孔，使初成孔坚实、竖直、圆顺，能起到导向作用，并防止孔口坍塌。
当钻进深度超过钻头全高加正常冲程后在进行正常冲击钻孔。
钻进过程中适量勤松绳，防止打空锤，勤抽渣，使钻头能冲击新鲜地层，当钻头直径磨损超过15mm时，应及时修补。
为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，可选择隔孔钻孔方式施工。
e）旋转钻机开钻前在护筒内存进适量泥浆，开钻时低档慢速钻进，使泥浆充分进入孔壁。
钻至护筒下1m后再以正常速度钻进，经常检查土层变化，对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量，在不良地质易坍孔土层钻孔时宜采用慢速轻压钻进，同时提高孔内水头和加大泥浆比重。
使用反循环钻机时，将钻头提离孔底约20cm，待泥浆循环畅通方可开始钻进。
f）粘土库、造浆池、沉淀池根据现场情况布设，制造和沉淀净化泥浆。
钻孔采用泥浆泵直接泵送纯泥浆，钻机将浑泥浆吸到沉淀池进行沉淀循环使用。
钻碴在沉淀池内沉淀后，用汽车运走，弃于弃碴场。
g）根据设计图纸要求，本桥设计桩底持力层为泥岩夹砂岩、灰岩，桩端嵌入无斜坡的W2完整基岩内不小于4m并保证施工桩长不小于设计桩长。
表2-1钻孔桩钻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
预面位置
50mm
倾斜度
1%
测量检杳
2
孔位中心
群桩
100mm
单排桩
50mm
3
倾斜度
1%
2.6成孔检测
在钻至设计深度后，报监理工程师进行成孔检测，孔深用钢尺挂吊坠进行量测、孔径用检孔器检测、孔位挂十字线或经纬仪进行检查、垂直度挂线或通过检测钻机水平度进行检查。
钻孔检测采用自制检孔器进行，即用钢筋焊制成检测笼，检测笼外径大于钢筋笼直径100mm并不大于设计桩径，长度4-6倍桩径。
检测时，用吊车将检测笼吊入孔内下落，直到沉入孔底，测量并记录各项检测结果。
孔的中心位置偏差50mm；孔径不小于设计桩径；孔深倾斜度小于1%;孔深不
小于设计深度。
在检查合格经监理工程师同意后，立即清孔。
2.7清孔
1）冲击钻清孔采用抽渣法，循环钻清孔采用换浆法。
2）严禁采用加深钻孔的方法代替清孔。
3）清孔时应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆保持孔内水位。
4）清孔后如不能及时浇筑水下混凝土时，因时间过久造成沉淀超过规范要求时应在浇筑混凝土前再次清孔，沉淀厚度符合要求后再进行混凝土浇筑。
5）清孔后应符合如下标准：
a、孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm的颗粒，
b、泥浆比重不大于1.1
c含砂率小于2%
d、黏度为17-20S
e、浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度符合设计要求，设计无要求时，柱桩不
大于100mm。
表5-2钻孔桩成孔质量标准
序号
项目
质量标准
1
孔中心位置（mm）
单排桩50
2
孔径（mm）
不小于设计桩径
3
孔深
不小于设计规定
4
倾斜度
钻孔＜1.0%，挖孔＜0.5%
5
沉淀厚度（mm）
符合设计要求，沉渣厚度小于100mm
6
清孔后的泥浆指标
相对密度：
1.03-1.1;粘度：
17〜20Pa.s；含砂率：
＜2%;胶体率：
＞98%。
2.8安放钢筋笼
1）钢筋笼的制作
钢筋笼在加工厂集中制作，钢筋笼宜整段制作，如长度过长，可分段制作，分段长度根据现场吊装条件确定。
预制好的钢筋笼运至施工现场吊装入孔，钢筋焊接牢固确保不变形。
钢筋接头按照设计要求采用闪光对焊，钢筋焊接接头应错开，焊接接头之间距离错开35d（d钢筋直径）且不小于50cm,每一截面上接头数量不超过50%。
钢筋笼顶部吊环长度根据护筒顶标高和设计桩顶钢筋标高确定，钢筋笼骨架主筋、箍筋的数量及间距按照设计图纸进行布置，每2m设加劲箍筋圈一道，并
在桩身配筋范围内每隔2m沿圆周等距焊接4根耳环，耳环采用©8钢筋制作，用来确保保护层厚度，耳环的高度为8cm，长度51cm。
表2-3钻孔桩钢筋骨架允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100mm
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±20mm
3
主钢筋间距
±0.5d
尺量检查不少于5处
4
加强筋间距
±20mm
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20mm
6
钢筋骨架垂直度
1%
吊线尺量检查
2）钢筋骨架存放与运输
制作好的钢筋笼必须放在平整、干燥的场地上。
采取下部支垫、上部覆盖等防雨措施，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土。
在骨架
每个节段上都要挂上标志牌，写明墩号、桩号、节号等。
每组骨架的各节段要排好次序，便于使用时按顺序装车运出。
骨架的运输采用带托架的平车，骨架装车时要保证每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等，以保证钢筋笼不变形。
在运输中不得刮掉标志牌，便于校对检验。
3）骨架的起吊就位
骨架入孔采用汽车吊配合人工进行起吊，起吊时按骨架的长度和编号顺序吊
入孔内
为保证骨架起吊时不变形，采用在钢筋笼顶部和底部两点起吊。
当骨架与地面垂直时，检查骨架是否顺直。
如有弯曲应整直。
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。
当骨架下降到第二吊点附近的加劲箍接近孔口时，用型钢穿过加劲箍筋的下方，将骨架临时承于孔口垫木上，将吊环上移起吊，取出临时支承，继续下降到骨架最后一个加劲箍处。
按上述办法暂时支承，然后进行第二节骨架吊运，使上下两节骨架位于同一竖直线上进行焊接。
焊接接头完成，稍提骨架，抽去临时支托，将骨架徐徐向下降落，如此循环，使全部骨架降至设计标高为止。
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。
定位钢筋骨架顶端顶吊圈下面插入两根平行的工字钢，将整
个定位骨架支托于护筒顶端。
两工字钢的净距应大于导管外径，其后撤下吊绳，用短钢筋将工字钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上。
以防止钢筋笼移位及上浮。
2.9下导管
导管采用©20-30cm的钢导管，保证导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。
导管使用前进行试拼和水密、承压试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差，不超过孔深的0.5%且不大于10cm,试压压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。
安装导管安排专人负责检垫圈安置是否平整，连接处是否密封，较正检孔孔深与导管长度是否相适应，防止初灌悬管过高。
导管位于钻孔中央，导管的底部距孔底的悬空为40cm。
在浇筑混凝土前，进行升降试验。
导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。
导管使用后必须清洗干净，浇注混凝土前，在漏斗口设置圆形堵板并连接钢丝绳，堵板比导管口略大，钢丝绳吊在吊车吊钩上，漏斗底口堵板下采用球胆使混凝土与水隔离。
球胆充气直径大于导管内径1
—2cm。
2.10灌注桩施工
1）混凝土的浇筑一般在气温5〜30°C之间进行，气温最低不得低于5°C，最高不得高于35C。
灌注混凝土前，制作漏斗，采用3mm厚的钢板拼装焊接，边角处均用角钢加固，上口四周对称各焊两个吊环，出口为圆筒，其容量应能满足
灌注水下混凝土首批储备量的需要。
首批混凝土入孔后导管埋入混凝土中的深度不小于1m并不宜大于3m。
在漏斗口设置圆形堵板并连接钢丝绳，堵板比导管口略大，钢丝绳吊在吊车吊钩上，漏斗底口堵板下采用球胆使混凝土与水隔离。
球胆充气直径大于导管内径1—2cm,保证其隔水性能良好。
2）根据设计桩身混凝土的强度，在试验室进行混凝土配合比试验和设计，并报监理工程师检验认可，混凝土的坍落度应控制在18〜22cm间。
混凝土的拌
和在混凝土拌和站集中拌和，砂、碎石等各种原材料检验合格采用自动配料机计量，混凝土输送车或输送泵运输。
灌注前，再次核对孔深、沉碴厚度等，若超出要求，进行二次清孔直到符合要求后才能灌注水下混凝土。
灌注混凝土工艺流程
如下图所示。
导管安装前，检查配节长度、漏斗容量及对导管进行密封承压试验。
图2-2导管法灌注混凝土施工程序图
1、安设导管（导管底部与孔底之间留出400mm空隙）；2、堵板及球胆隔水装置，使球胆与
导管水面紧贴；3、灌入首批混凝土；4、起吊堵板，球胆下落孔底并浮出水面；5、连续灌注混
凝土，上提导管；6、混凝土灌注完毕，拔出护筒。
3）灌注水下混凝土采用提升导管法，漏斗要有足够的容量，以保证首灌后导管下部埋入1米以上深度，首批混凝土方量计算按下列公式计算。
漏斗隔水采用自制堵板加球胆，漏斗容量1.5-2.0方，漏斗装满后，起吊堵板同时混凝土罐车向料斗注混凝土，开始灌注时要保证两辆混凝土罐车在旁边等候，在第一辆罐车混凝土放完后，第二辆紧接着跟上保证灌注过程的连续性。
首批灌注混凝土数量计算参考公式如下:
V>nXR2X（H1+H2）+nXr2h1
式中：
V—灌注首批混凝土所需数量（m3）
R—桩孔半径（m）
H1—桩孔底至导管底端间距，采用0.4m
H2—导管初次埋置深度（m）
r—导管内径
HW—井孔内水或泥浆的深度（m）
w—井孔内水或泥浆的重度（KN/m3）
c—混凝土拌合物的重度（24KN/m）
hl――桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=Hww/c；
4）在灌注过程中，中途不得停顿，拆除导管时间应尽量缩短，保持导管的
埋深在2-6m之间，当混凝土浇筑面接近设计高程时，采用取样盒取样确定混凝土顶面位置，保证混凝土浇筑面高出设计高程0.5-1m,并派专人负责灌注记录。
为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面接近和初入钢筋骨架底部时，使导管
底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢浇筑混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。
当孔内混凝土进入钢筋骨架4-5m以后，适当
提升导管，减小导管埋深，以增加骨架在导管口以下的埋深，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
5）桩的混凝土强度等级必须满足设计要求。
每根桩要留取试件不得少于2组。
在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
在混凝土灌注结束时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利结束。
在拨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。
灌注混凝土完成后，应及时拔出护筒，以便循环使用，废弃泥浆及时运出场外。
2.11破桩头
桩头破除后，应检测钢筋笼中心位置、保护层厚度是否满足规范要求，桩头混凝土是否密实无杂质并拍照存档。
如部位不符合规范要求，应根据监理工程师
要求处理，直至满足监理工程师要求，方可进行下道工序施工。
需嵌入承台或系梁内的锚固钢筋长度应符合图纸要求，如锚固长度低于图纸
要求的最小长度时，必须采取措施进行处理。
2.12桩基检查
桩头破除完成后进行桩基检测，检测合格后即进行下道工序施工。
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