大仓河特大桥桩基施工方案Word文档格式.docx

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《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426——2004）

《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》（Q/CR9212——2015）

（5）本单位管理及技术人员从事铁路桥梁施工的工作经验，以及工期要求，资金投入情况，机械设备及人员投入情况。

1.2编制范围

本方案的编制范围为DK19+974大仓河特大桥全部桩基，施工内容包括桩基的钻孔（旋挖钻）、清孔，钢筋笼吊装及水下混凝土灌注。

2.工程概况

2.1工程简介

大仓河特大桥为单线客货共线T型简支梁铁路桥，桥长865.24米，起讫里程DK19+511.38～DK20+406.62，桥梁结构为26×

32mT型简支梁，中心里程DK19+974。

本桥系地形控制设计，位于曲线上；

本桥共有桩基143根5740m，本桥全桥墩台桩基按摩擦桩设计，均为摩擦桩；

本桥桩基桩径均1.0m，最大桩长L=44.5m，最小桩长L=32.5m；

承台27个，承台高度均为2m。

桥墩24个，最高墩16m，最低墩5m，为35:

1变截面实心墩。

大仓河特大桥桩基拟采用旋挖钻进行钻孔，水下混凝土灌注，桩长小于等于40m时采用瞬时激振时域频域法检测；

桩长大于40m时采用超声波检测法检测。

2.2项目所在地区自然条件

大仓河特大桥所处地质表土为粉质粘土（硬塑），桩身受力层以硬性黏土、夹圆砾土互层为主。

工程区属地处低纬高原，四季温差不大，干湿季分明，以低纬高原季风气候为主，枯雨季明显，年均降雨量1078.9毫米。

2.3临时工程建设

水：

生活用水来源于3#墩旁瑶山村当地自来水，施工用水利用洒水车运送至施工现场。

电：

根据施工设备配置需要，架设专用线至施工点，现场配备2台200KW的发电机组备用。

专用电线架通前，施工采用发电机组提供施工用电。

交通：

沿线公路交通较为发达，224省道和县级公路与本工程并行或相交，同时沿线已经形成连接各乡镇四通八达的公路网络，从既有公路修建施工便道引入。

施工场地：

大仓河特大桥所有钢筋加工均在3号拌合站内的2号钢构件加工厂加工，完成再运输到现场，混凝土由3号拌合站供应。

3.钻孔灌注桩施工方法

大仓河特大桥桩基采用旋挖钻钻孔，如桩基孔内无水或水位较低，孔壁能够保证自稳时，采用导管或串筒浇筑混凝土；

如水量丰富且不能保证孔壁自稳时，采用水下混凝土灌注，钻孔桩施工工艺流程如下：

钻孔桩（旋挖钻）施工工艺流程图

测量放样

测泥浆性能指标（孔内水位较大时）

3.1旋挖钻施工

3.1.1场地平整

钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡、水中或淤泥中时，用枕木或型钢等搭设工作平台，平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。

3.1.2护筒的埋设

（1）护筒为钢制圆筒，钢护筒壁厚现场采用10mm。

为增加护筒刚度，可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋。

护筒顶部设置护筒盖，护筒盖应用不小于5cm厚的无节理木板制作。

（2）桩基的护筒内径大于桩径至少20cm。

（3）护筒顶端高度，在陆上部分桩基护筒高出地面0.3m,或水面上1.0～2.0m,潮水区段护筒高出水面上1.5～2.0m。

（4）护筒的埋置深度，旱地或浅水处，对于粘质土不小于2.0m，对于砂土类应将护筒周围0.5～1.0m范围内土挖除，夯填粘质土至护筒底0.5m以下。

（5）护筒的埋设，旱地、筑岛处，安放护筒采用前期人工挖深到2.0m，放出桩基中心点，采用纵横向十字法放出桩基护桩（护桩应结实牢固），将护筒吊入孔内，校正位置和垂直后，周边用粘土分层夯实，使护筒埋设牢固。

（6）护筒埋设后核对桩位，桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

3.1.3钻孔施工时垂直度的控制

本工程采用智能化旋挖钻机，钻机上有车载电脑系统，可以自动显示和调节旋挖钻机的钻孔深度，垂直度，具体操作如下：

首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，把旋挖钻机电脑显示器调节到显示桅杆工作画面。

从桅杆工作画面中可实时观察桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。

操作旋挖钻机的电气手柄，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制，将桅杆X轴Y轴的偏差度调节到正负零位置，以保证钻孔的垂直度。

桩的垂直度在成孔时桩机桅杆上有垂直度控制仪控制，桩机电脑屏上会自动显示，司机根据情况调整，因此垂直度在施工过程中就能控制确保小于1%，达到设计要求。

3.1.4钻机就位

旋挖钻机机械进场后应对各部件进行全面清理和检查，安装后进行试机和调试平整度，允许误差应控制在3mm。

在桩位处若场地较软，则铺设钢板，保证钻机工作时平稳不下沉，保证桩位附近平整，把钻机开到桩位旁，钻头的尖端正对桩位标注点，检查在回转半径是否有障碍物影响回转。

调试后应对钻机固定，并作好标记，以便在钻孔时随时检查。

一台钻机应配备一个水平检验尺，一个线锤和一根足够长度的测绳，便于随时检查桩基施工的情况。

3.1.5钻进成孔

（1）旋挖钻机的设置及调整

施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。

先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。

从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。

操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。

实现钻杆平稳同步起立。

同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。

在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。

调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。

在钻杆相对零位±

5°

范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；

而钻杆超出相对零位±

范围时，只能通过显示器上的电动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。

在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。

（2）钻孔作业

钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。

在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示——动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。

开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。

当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到平台上，用装载机将钻渣装入运渣车运至场外废除，以免造成水土流失或农田污染。

完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。

此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。

施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:

由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度；

当软地层变为硬地层时,要减速慢进；

在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径；

对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；

砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；

如在实际施工过程中出现卵石层，则采取以下措施：

对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层。

钻渣要及时运出工地，弃运到合适的地点以达到环境保护的要求。

（3）地质情况记录

地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；

旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：

工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；

《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；

根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质展开图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；

钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；

钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；

钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。

（4）终孔、终孔检查

当钻机钻至设计深度时应对成孔进行质量检查，用检孔器进行检验桩径、垂直度及孔深，检孔器外径应与设计桩基一致，长度不小于孔径4倍。

孔位偏差不大于50mm，孔径、孔深不小于设计桩径即满足设计及规范要求。

3.1.6清孔

水下混凝土采取二次清孔法成孔，检查合格后立即进行第一次清孔，清孔采用泥浆泵吸泥法施工，必须彻底清除孔底钻渣和泥浆，以保证桩基的承载力。

注意保持孔内水头，并清除护筒上的泥皮，用测锤检查孔底沉淀层厚度，柱桩桩底沉渣不大于设计值。

清孔的泥浆各项指标：

含砂率不大于2%，比重1.03～1.1，粘度17～20pa.s，胶体率大于98%。

不允许以加深的办法代替清孔。

钢筋笼安装后并在浇注砼前再次检查沉淀层厚度，若超过设计值，必须进行二次清孔，满足要求后通知监理工程师检验，方可灌注砼。

3.2钢筋笼制作、运输与安装

大仓河特大桥桩基钢筋笼统一在3号拌合站内的2钢构件厂加工成型，各节钢筋笼加工完成后运输到现场进行吊装连接入孔。

3.2.1钢筋笼加工

钢筋笼采用滚焊机进行加工，钢筋笼滚焊机的工作原理：

钢筋笼的主筋通过人工穿过固定旋转盘相应模板圆孔至移动旋转盘的相应孔中进行固定，把盘筋（绕筋）端头先焊接在一根主筋上，然后通过固定旋转盘及移动旋转盘转动把绕筋缠绕在主筋上（移动盘是一边旋转一边后移），同时进行焊接，从而形成产品钢筋笼---这就是钻孔灌注桩钢筋笼滚焊机,即“钢筋笼成型机”的工作原理。

钢筋笼加工成型时主筋接头搭接区段不小于35d（d钢筋主筋直径），且大于50cm，同一截面钢筋接头数量不超过50%。

钢筋笼分节加工，分节长度宜按原材料钢筋长度9m进行，以节约钢筋接头数量和减少连接工序；

现场钢筋笼主筋的连接方式采用单面焊，焊接有效长度不小于10d（d为钢筋直径）。

采用钢筋笼滚焊机加工桩基钢筋笼，能有效的控制主筋和箍筋的间距，保证钢筋笼加工成型的质量。

沿钢筋笼均布三根Φ40X3mm的声测管，供超声波检测用，底节声测管下端应用钢板封头、上端加盖，声测管与加强钢筋连接在一起，声测管对接采用套管连接，管口高出桩顶100cm,各声测管管口高度一致，检测管长度距桩底5cm。

3.2.2钢筋笼运输

无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。

当长度超过6米时，应在平板车上加托架。

如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引进行运输。

3.2.3骨架的起吊和就位

钢筋笼骨架安装采用吊车吊装入孔。

由于２号钢结构加工厂处道路运输限制，钢筋笼骨架尺寸长度按最大9m加工。

吊装方式采用两点吊装，第一吊点设在钢筋笼骨架的下