高速公路桥梁钻孔灌注桩施工方案.docx
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高速公路桥梁钻孔灌注桩施工方案
钻孔灌注桩施工方案
一、工程概况及主要工程量
邢台至衡水高速公路邢台段第****合同段位于河北省邢台市任县境内，起点桩号******，终点桩号******，路线全长******。
本合同段设有大桥4座、中桥2座、互通跨线桥1座、分离式立交桥2座，共有钻孔桩750根，总计35215米，具体工程量如下：
φ1.2米：
2160米/60根
φ1.3米：
300米/12根
φ1.5米：
6580米/160根
φ1.6米：
13616米/280根
φ1.7米：
330米/6根
二、施工进度计划
开工时间：
2011年7月20日，完工时间：
2011年12月15日。
三、施工准备
1、项目组织机构建设
项目经理部根据施工的需要，成立以下组织机构：
项目经理部组织机构、生产组织机构、质量组织机构、安全组织机构，对项目经理部的生产、质量、安全进行管理。
附：
项目组织机构图、生产组织机构框图、质量、安全保证体系框图
2、施工便道
标段内地方道路比较发达，进场道路可利用既有道路进入施工现场。
沿路线纵向靠近主线处修建横向、纵向施工便道，施工便道有效宽度不小于4m，每隔200m设置一个不小于7.5m的错车道，路面应作不少于300厚泥结碎石或天然级配砂砾石路面，并采用机械振动压实，以保证晴雨天气车辆通行顺畅。
对于过村路段施工便道或便桥，还应增加不小于100厚的水泥砼面板进行硬化平整。
3、水、电供应
全线水资源比较缺乏，不能满足工程施工需要，我项目部计划自行打井取水使用，沿路线走向铺设水管，将水分别引至各施工作业点。
4、施工场地布置
根据我标段施工作业区特点，计划设置2个拌合站，所有砼均在拌合站集中生产，砼运输车将砼运送至现场，根据结构类型的不同，砼浇筑采用吊罐法、溜槽法和泵送等施工。
拌合站的详细布置位置如下：
1#拌合站：
设置在主线K40+000附近的66220部队农副产业基地大院内，主要供应现场施工砼、附近小型构造物及路基防护工程的施工砼，配备1000型拌合机一台，占地面积3000m2。
2#拌合站：
也设置在66220部队农副产业基地大院内，主要供应箱梁预制场施工砼。
配备1000型拌合机1台，占地面积3000m2。
5、材料准备
路线附近村镇及县市均有石料、砂分布和产出，储量丰富，可常年供应。
水泥、钢材、木材、石灰、粉煤灰等均可从邢台市内各生产厂家购买。
进场材料由试验人员按规定进行检验，确保其原材料质量符合相应标准。
6、机械设备准备
本工程拟投入的机械设备
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
吊车
16徐州（25T）
辆
4
2
旋挖钻机
150C
台
4
3
交流电焊机
300
台
20
4
钢筋弯曲机
40
台
6
5
钢筋切断机
40
台
6
6
水泵
台
60
7
拌浆机
200型
台
6
8
装载机
50
台
5
9
混凝土搅拌运输车
6m3
辆
6
10
手拉葫芦
个
10
11
双轮小推车
辆
10
12
自动配料机
1200
台
2
13
拌和机
750
台
2
14
挖掘机
320
台
5
15
洒水车
6100东风
辆
2
16
自卸汽车
25吨斯太尔大车
辆
12
17
250发电机
250
台
7
四、钻孔桩施工
本项目桥址地质主要以粉土、中砂、粘土、沙土、卵石等为主，根据地质情况及施工机械实用效力，综合各方面情况考虑，桩基础决定采用循环钻和旋挖钻相互结合进行施工。
1、工艺流程
测量放线及定桩位→配制泥浆→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→灌筑水下砼→桩成品检测、验收
2、操作方法
1）、准备场地、测量放样及定桩位
钻孔桩施工前先进行场地平整，清除杂物，钻机位置处平整夯实。
同时对施工用水、泥浆池位置，动力供应，砂石料场，拌和机位置，钢筋加工场地，施工便道，做统一的安排。
然后根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样，在桩中心位置钉上木桩，并设四个十字交叉护桩，使对角护桩连线中心线与桩位坐标点重合，放线后由主管技术人员进行复核，做好标记并固定好。
经驻地监理工程师核查、批准后开钻。
2）、配制泥浆
对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。
而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
配制泥浆前要根据钻孔的体积确定所需泥浆的数量，泥浆量必须大于钻孔的容积。
配制泥浆选取水化性能较好，造浆率高，成浆快，含砂量少的膨润土或粘土为宜。
钻孔过程中要经常测定泥浆技术指标，根据工程钻进需要，随时调整泥浆比重，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。
其技术指标如下表：
钻孔方法
相对密度3
粘度
胶体率%
含砂率%
值
旋挖钻
1.05~1.10
大于17
大于95
不大于2
8～11
循环钻
1.20~1.30
18～22
大于98
不大于4
8～10
3）、埋设钢护筒
（1）、埋设护筒的方法和要求，应符合041-2000（以下简称《规范》）的规定。
如果钻孔是在陆地上进行的，则一般采用挖坑法。
（2）、钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于50mm，埋设中保证钢护筒斜度不大于1％。
（3）、埋设钢护筒时应通过十字护桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底。
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，使钢护筒坚直。
此后即在钢护筒周围和底脚对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度。
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300~500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。
（4）、钢护筒的制作及埋设的原则：
长度4m以内的钢护筒，采用厚4～6的钢板制作，长度大于4m的钢护筒，采用厚6-8钢板制作；钢护筒埋置较深时，采用多节钢护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时保证接头圆顺，同时满足刚度、强度及防漏的要求；钢护筒的内径应大于钻头直径，一般比桩径大200～400，具体尺寸按设计要求选用；钢护筒埋设深度应满足设计及有关规范要求。
若桩孔在河流中，应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中深0.5m以上；钢护筒顶高出施工水位或地下水位1.5～2.0m，并高出施工地面0.3m。
4）、钻机就位及钻进
（1）、旋挖钻施工
①、钻机钻进一般采用泥浆护壁钻进，当土质条件好时，孔深小于15m时也可以直接钻进。
②、护筒埋设完成后，钻机开始就位，开钻前利用护桩拉十字线使钻头对准桩位中心。
钻进时应先慢后快，确认地下是否有空洞等不利地层，并作好泥浆护壁工作，泥浆比重控制在1.05-1.10之间，含砂率不大于2%，使其能在始终保持井壁完整的前提下，具备很好的排渣能力。
钻进过程中生成的泥浆，导入泥浆沉淀池自然下降，然后用泥浆车将其运至指定地点以防对环境造成污染。
钻进过程中随时注意孔内水压差，以防产生流沙。
经常测定泥浆相对密度，根据工程钻进地质情况，随时调整泥浆比重，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。
钻进时及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项。
因故停钻时，孔口应护盖，严禁钻头留在孔内，以防埋钻。
同时保持孔内有规定的水头和要求的泥浆浓度、粘度，以防坍孔。
③、钻机操作要领和注意事项
a、钻机就位后，必须对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁住，防止钻杆在钻进过程中发生变化。
b、由于旋挖钻机将孔内土壤直接挖出，钻进速度较快，为及时调整泥浆比重，在钻进过程中，应有专人对地质状况进行检查，调整加入膨润土及外加剂的数量。
c、在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的钻进速度。
在粘土层内，钻机的进尺可快些，在砂土层中，钻机的进尺要控制，以防坍孔。
d、在钻进过程中，必须控制好钻杆的提升速度，因为若钻杆提升过快，其一：
钻头的下方就容易出现负压区，若在地下水位较高时，就容易使地下水渗入钻孔内，使护壁受到影响而造成坍孔；其二：
钻头上部的泥浆通过切齿之间的空隙快速流动以补充因钻头上提而出现的空挡，会严重冲刷泥浆护壁，从而出现坍孔的隐患。
钻头的下降速度也不可太快，尤其是在刚入钻孔时，否则会造成泥浆四溅。
④、成孔检查
成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，采用直接用测绳及测孔器测；若孔内存在地下水，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。
经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。
成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉淀厚度等进行检查，不合格时采取措施处理。
用测绳测量孔深并记录（钻孔施工人员应严格控制孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀）；钻孔完成后应用探孔器检测孔径；用测壁（斜）仪或钻杆垂线法检查倾斜度；用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否合格，合格后方可清孔。
检测标准：
孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％；沉淀厚度符合设计规定；桩位误差不大于50ｍｍ。
⑤、清孔
旋挖钻机成孔由于渣土由钻斗直接从底部取出，一般情况下均能保证孔底泥浆沉淀厚度。
若是泥浆比重过大，则可能出现，此时应用钻机再抓一斗，再用钻斗上下搅动，同时抽换孔内浆液，保证泥浆含砂率小于2%。
若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标，则可以采用混凝土导管附着水管，用导管搅动孔底，同时注水换浆，以达到清孔的目的。
（2）、循环钻施工
①、将钻机及泥浆泵等安装就位后，对钻机的各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机基座处平整和加固，主要机具的检查、维修与安装，配套设施的就位及水电供应等。
为保证钻机底座和顶端平稳，用木桩固定防止钻机产生移位。
顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩孔中心保证在同一铅垂线上，其偏差控制在20mm以内，以确保钻孔桩垂直度误差不大于1%的要求。
②、正式钻进前，先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后方可正式钻进。
开始钻进时，控制进尺速度及钻压，采用“低压慢进”措施，待钻至护筒下一米后，再以正常速度钻进。
③、钻机操作要领和注意事项
a、钻孔作业连续进行，不得中断。
因故停钻，则在孔口加盖防护罩，并且把钻头提出孔道，以防埋钻。
b、在钻孔过程中，绘制孔位处的地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等参考。
并且经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样，以判断土层，并记录表中，与设计地层作核对。
由于本标段桩基均穿越砂层，钻孔时要适当加大泥浆比率，谨防坍孔。
c、钻进过程中，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度，防止发生坍孔、缩孔等质量事故。
d、当钻孔距设计标高1.0m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻。
④、当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，进行清孔、灌注混凝土。
检测标准：
孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％；沉淀厚度符合设计规定；孔深偏差保证在10以内。
⑤、清孔
a、当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免间隔时间过长，沉渣沉淀，造成清孔困难。
b、清孔时应将钻具提离孔底0.3-0.5m缓慢回转同时加大泵量，每隔10停泵一次，将钻具提高3-5m来回串动几次再开泵清孔，确保第一次清孔后孔内无泥块，相对密度达1.2左右。
c、清孔时，孔内水位应保持在地下水位
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