钻孔灌注桩基首件施工方案Word文档格式.docx
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地形地貌
本项目桥位区属低山溶蚀槽谷地貌，槽谷走向大致南北，槽谷为宽缓“U”型谷，槽谷中部XX河为常年性河，沟宽5～8m，总体流向从北向南，多处弯曲。
地层岩性
桥址河沟两岸坡高2～3m，其余段地形平缓。
地表主要为水田，桥位地面高程517.19～520.30m，相对高差3.11m。
左幅1#墩深度13.3～15.0m、16.1～18.0m处揭露两个半充填溶洞，地质条件以人工填土、粉质粘土、灰岩；
土石分级Ⅰ级普通土，Ⅳ级坚石。
水文条件
地表水为XX河，河宽5～8m。
水位在515.1~518.0之间，最高洪水位为520.6m。
地下水类型主要为孔隙水和碳酸岩类岩溶水。
孔隙水主要分布在第四系坡洪积粉质黏土中，分布不均，为相对隔水层，主要接受溪沟地表水及大气降水补给，多形成孔隙潜水。
碳酸岩类岩溶水主要分布于浅部溶蚀。
1.1.3不良地质现象
无不良地质现象。
图1.1-1XX河大桥左幅0#墩地质柱状图
1.2施工平面布置
XX河大桥跨越XX河河滨公园，河两岸均有公园步道，施工期间步道封闭。
采用钢管布设彩钢瓦进行围挡高2.0m，钢管深入地层50cm。
围挡挂安全警示标志。
便道入口处摆设警示标识。
钻孔场地应当清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡时，可搭设工作平台，平台需坚固稳定，能够承受施工作业时施工所有的载荷。
在采用钻机施工前，根据工程地质勘察报告和设计图纸，合理安排钻机布置，在桩位处平整处理场地、统一规划泥浆池后进行。
为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成塌孔，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔两孔施作。
图1.2-1XX河大桥施工平面布置图
1.3首件目标
通过XX河大桥0a-0#桩基首件的施工，取得相关的技术参数，确定拟定的施工方案可行性，为后续桥梁桩基施工总结相关经验；
通过首件工程施工的特点来确认最优秀的施工工艺和施工组织。
第2章编制依据
2.1编制的依据
渝黔高速公路扩能工程合同文件；
渝黔高速扩能工程的规模、特点，实际施工条件、施工环境、自然条件，以及现场踏勘和标前会所获得的信息；
国家及行业颁布的现行技术标准和规程、规范；
我公司在类似工程中积累的成熟施工技术和施工管理经验；
我公司可调用到本合同工程的人力资源、机械设备、材料、资金等各类施工资源。
2.2编制遵循规范
《公路桥涵设计规范》（JTGD61-2005）；
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；
《公路工程质量检验评定标准》JTGT80/1-2004；
《公路桥涵施工技术规范》JTGTF50-2011；
《公路工程施工安全技术规范》JTGF90-2015；
《重庆巴南至綦江高速公路（渝黔高速公路扩能）两阶段施工图》；
《重庆市公路工程质量强制性要求》渝交委路（2015）79号文件；
《重庆市高速公路施工标准化指南》渝交委路（2012）85号文件；
《重庆市公路水运工程安全生产强制性要求》渝交委（2015）81号文件；
第3章施工组织安排
3.1施工组织机构
为了加强建设项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标。
项目经理部主要工程技术和管理人员由本投标人选派，抽调具有丰富的国内公路施工经验、专业技术能力强、综合素质高，曾参与过国内大型工程技术和管理人员。
图3.1-1施工组织机构图
3.2工期安排
3.2.1施工进度指标
表3.2-1钻孔桩施工进度指标表
序号
工作内容
指标
1
埋设护筒、泥浆制备
0.5d
钻进
≤200KPa
6m/d
200-400KPa
4m/d
400-800KPa
2.5m/d
≥800KPa
1.5m/d
3
清孔、吊装钢筋笼、灌注
1.5d
3.2.2施工进度计划
钻孔桩工程计划在12月份组织技术人员进行桩位的放样、钢筋互通埋设及场地的整平等，开始钻孔桩施工，初步安排在2017年12月25号进行钻孔灌注桩的首件施工。
施工工期计划2017年12月25日～2018年1月7日，总工期长13天。
年度
2017年
备注
月份
主要工程项目
日期
12月
施工准备
2017/12/10
2017/12/25
2017/12/26
冲击钻孔
2018/1/5
清孔、钢筋笼安装、砼浇筑
2018/1/7
图3.2-10a-0#桩基钻孔桩施工进度图
3.3人员配置
表3.3-1现场管理人员表
姓名
岗位
陈翔宇
现场负责
5
杨世卫
质检员
陈东哲
技术负责
岳洪华
测量员
何舒雯
安全员
7
周正明
现场班组长
4
陈南蓬
施工员
表3.3-2主要人力表
工种
人数
钢筋工
电焊工
混凝土浇筑工
电工
普工
钻孔人员
3.4材料与设备计划
施工前认真熟悉图纸，做好施工组织计划，安排好施工队伍进场，准备各项施工材料，所有机械设备必须经验收合格后方可使用，操作人员必须持证上岗。
主要材料如表3.4-1。
表3.4-1主要材料计划表
材料名称
规格型号
单位
数量
C30混凝土
m³
75.4
HPB300钢筋
φ10
Kg
638.6
HRB400钢筋
φ16
16
φ28
5862.9
钢护筒
210cm
m
所有机械设备必须经验收合格后方可使用，操作人员必须持证上岗。
机械配备如表3.4-2。
表3.4-2施工机械配置表
机械名称
型号
台数
备注
挖掘机
CAT-320B
泥浆泵
BW250
冲击钻机及配套设备
CHZ-8
吊车
QY50/50T
混凝土罐车
10m³
泥浆输送车
水泵
50-32-200
钢筋弯曲机
G2W32
电焊机
BX-300
钢筋切断机
GQ40A
表3.4-3测量仪器表
设备名称
型号规格
数量（台）
全站仪
ES602
水准仪
DSZ2
泥浆三件套测试仪
ANY-1
材料物资由项目经理部组织统一采购、建立临时仓库集中存放。
根据工程施工进度需要和建设单位、现场指挥部、监理工程师要求，分期分批进入现场，并依据情况变化随时调整加强，避免停工待料。
3.5施工队伍安排及任务划分
为满足施工需要，设置桥梁队1个，负责桥梁下部及上部结构施工，其中钻孔桩施工班组1个，负责本标段内钻孔桩施工。
3.6施工用电
⑴施工用电配备315KVA变压器,前期施工用电采用315KW发电机供电。
⑵施工临时用电采用TN—S系统，电缆采用五芯电缆，整个供电系统遵循“三级配电、两级保护”。
⑶施工现场的所有配电箱、开关箱每周不少于一次检查和维护，检查、维护人员必须是专业电工，工作时必须穿戴好绝缘用品，必须使用电工绝缘工具。
⑷供电线路应由专业电工定期巡视检查。
⑸配电箱由专人负责管理及维修。
⑹现场施工人员未经允许不得随意拖、接临时用电线路，更不能随意拆除接地保护线。
⑺施工前检查供、用电设备是否正常，用电机具不允许“带病”工作。
⑻严禁使用损坏的插头、插座及绝缘老化的电缆电线。
⑼移动式临时配电箱应距地600mm以上。
⑽低压配电的操作顺序如下，送电顺序：
总配电箱→分配电箱→开关箱；
停电顺序相反。
⑾在变压器、发电机等电力设备附近设置明显的如“高压危险，请勿靠近”之类的标识牌。
第4章施工方案
4.1施工流程
根据本标段实际地质情况，0a-0#桩基础采用冲击钻施工，汽车吊吊放钢筋笼，导管法灌注水下混凝土，泥浆制作、储存、沉淀均在泥浆池进行，采用泥浆泵压送泥浆。
施工中合理安排钻孔顺序，保证施工的钻孔中心距离5m以内任何桩的混凝土都已浇注24小时以后，方可开钻。
图4.1-1钻孔桩施工工艺流程图
4.2施工工艺
4.2.1场地平整与现场布置
施工前期先摸清地下管线布置情况，用小红旗标记出管线位置及走向，避免施工中损坏，造成不必要的损失。
随后进行桥区红线放样，用围栏进行遮挡，同时在围栏外表面处贴上警示标志与反光标志。
挖掘机配合渣土车进行场地平整，确保钻机安放位置处平整、压实，在钻进过程中不产生位移或沉陷。
结合现场实际情况泥浆池设置于0#台与1#墩之间，泥浆池和护筒周围进行围栏遮挡，设置警示标志，泥浆池尺寸长4m，宽3m，深1.5m。
桩基未作业时，及时用护筒盖盖上。
、
图4.2-1护铜盖大样图
4.2.2测量放样
根据移交的桩位控制点及水准点，按照设计图纸及有关资料，进行施测及复测，以确定桩位，同时设置保护桩，随时检测桩中心和标高。
4.2.3钢护筒制作及埋设
本工程采用8mm钢板卷制而成的钢护筒，为增加刚度防止变形，在护筒上、下端和中部的外侧各焊1道加劲肋，护筒顶部设置护筒盖。
护筒内径大于设计桩径至少20cm。
护筒顶端至少高出地面30cm，护筒埋置深度在2～3米。
护筒平面位置的偏差一般不得大于5cm，倾斜度的偏差不得大于0.5%。
钻孔时保证静压水头高度不小于1.0m。
4.2.4钻机就位
护筒埋设后，放出桩中心点，钻机就位平稳，钻架中心和桩中心对准，并与钻架上滑轮在同一垂直线上。
测定护筒顶标高，作为控制孔底标高的依据。
中心点放样后，在护筒周围大概1m左右的位置定出十字定位桩，插入钢筋，并浇筑混凝土作为保护，根据钻孔深度定期检查桩位中心是否偏位。
4.2.5泥浆制备与排放
钻孔前搅拌制好护壁泥浆，其指标控制为：
粘度18～24Pa•s；
比重在1.20～1.30之间；
含砂率不大于3％；
胶体率不得小于95％。
在易塌方的地层中，应提高水头、加大泥浆比重。
施工中要随时测定，保证其符合要求。
每4台钻机配置1台泥浆输送车，将钻渣运送至指定地点。
4.2.6钻孔
开钻前可向孔内加入泥浆和粘土，以小冲程稳而准地造浆和开孔，使初始成孔坚实、竖直、圆顺，起导向作用，钻进深度超过钻头长度0.5米以后，方可进行正常冲击。
钻进过程中，根据不同的地质情况采取不同的钻进速度及时排渣，并及时往孔内注入泥浆。
在钻进过程中遇到孤石或探头石时，投入片石夹粘土，再继续钻进，防止桩孔弯曲和倾斜。
冲击钻进时，机手要随进尺快慢及时放主钢丝绳，使钢丝绳在每次冲击过程中始终处于拉紧状态，既不能少放，也不能多放，放少了钻头落不到孔底，打空锤，不仅无法取得进尺，反而造成钢丝绳中断、掉锤；
放多了钻头在落到孔底会向孔底倾斜，撞击孔壁，造成扩孔。
最大冲程都不宜超过6.0m，为正确提升钻锤的冲程，在钢丝绳上作长度标志。
在开钻的孔位边要放置施工铭牌，钻孔作业按两班制连续进行，及时填写钻孔施工记录，交接班时，交待钻进情况及下一班应注意事项。
经常对钻孔泥浆进行检验，不合符要求时及时调整。
钻孔过程中遇到溶洞时，应及时补水泥浆，采用多层护筒施工，多层护筒最内层护筒内径大于桩直径10cm，其外面一层护筒内径大于内层护筒外径10cm。
当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻碍，说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护筒，用吊机（或桩机自身重量）把内护筒放入外护筒内沉至孔底，必要时用振动锤下沉。
用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时，施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能，使钢护筒能顺利下沉。
钻头直径大于钢护筒外径3～5cm，护筒到位后钻头改为满足成孔要求的钻头直径。
如果冲击钻在坚硬的岩石中的扩孔系数较小，不能满足护筒下沉要求的，回填并加大钻头直径二次冲孔，以保证钢护筒顺利下沉。
为保证钢护筒顺利下滑，要求桩孔要竖直，无歪斜、缩颈。
注意地质变化，在地质变化处捞取渣样并记录好取样深度、时间以便与地质剖面图核对和监理检查。
4.2.7成孔检查
钻孔达到设计深度后，用钢筋加工检孔器对成孔的孔径、孔形、倾斜度及孔的中心偏差、孔深进行全面检查，检孔器按要求进行制作，长度不小于4～6D，外径比钢筋笼外径大10cm。
如孔不直、孔壁不圆、孔径减小等情况，应采取相应的处理方法进行处理。
项目部自检完成后向监理工程师报检。
表4.2-2钻孔灌注桩成孔质量标准
项目
规定值或允许偏差
孔的中心位置（mm）
≤50mm
孔径（mm）
不小于设计桩径
倾斜度（%）
≤0.5%
孔深（m）
不小于设计规定
沉淀厚度（mm）
≤100mm
4.2.8清孔
钻孔深度达到设计标高后，用测绳和检孔器分别进行孔深和倾斜度的检查，并经监理工程师验收合格签认后，在泥浆池加入清水，适当降低泥浆比重，进行清孔作业。
待钢筋笼下好后进行二次清孔。
二次清孔后桩底沉渣厚度和垂直度偏差应符合设计及规范要求。
表4.2-3钻孔灌注桩二次清孔质量标准
项目
允许偏差
摩擦桩：
符合设计要求，当设计无要求时，对于直径≤1.5m的桩，≤300mm；
对桩径＞1.5m或桩长＞40m或土质较差的桩，≤500mm支承桩：
不大于设计规定
清孔后泥浆指标
相对密度：
1.03～1.10；
粘度：
17～20Pa·
s；
含砂率：
<
2%；
胶体率：
>
98%
注：
清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。
本项指标的测定，限指大直径桩或有特定要求的钻孔桩。
对于冲击成孔的桩，清孔后泥浆的相对密度可适当提高，但不宜超过1.15
4.2.9钢筋笼的现场安装
钢筋笼的加工制作符合有关规定。
桩基钢筋笼在钢筋厂内集中制作，采用支架成型法。
为了吊装方便，根据孔深不同，钢筋笼分节制作，在钢筋笼制作好之后向监理工程师报检，验收钢筋笼，验收合格后再拉到钻孔桩现场，钢筋笼之间的现场连接采用直螺纹套筒或焊接连接。
吊装前检查工作
钢筋笼吊装前将汽车吊试运转一次，观察各部分及操作系统有无异常，并检查所有起重机机具钢丝绳、卡环、吊钩等构件是否安全，符合要求后方可使用。
检查汽车吊支腿外伸是否稳固、地基是否满足要求，汽车吊所处的位置是否满足吊装时的吊幅、吊重及吊高要求，若不符合要求，则应重新调整。
汽车吊司机应严格遵行操作规程，持证上岗。
⑵钢筋笼起吊
汽车吊将底节钢筋笼吊起，为保证钢筋骨架在起吊过程中不弯曲、变形，起吊时在钢筋笼上端均匀设置吊环，起点时为三点吊装，两吊点位于钢筋笼顶端，另一吊点位于钢筋笼的1/2至1/3中间位置。
随着吊点不断上升，慢慢放松中间吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。
放松中间吊点的钢丝绳，检查骨架是否顺直，然后移动至孔口，待骨架进入孔内时由下而上逐个解去绑绳。
图4.2-3钢筋笼起吊示意图
图4.2-4钢筋笼竖转过程示意图
图4.2-5钢筋笼竖转完成示意图
⑶钢筋笼入孔
①底节钢筋笼入孔安装
钢筋笼安装入孔时，应保持垂直状态，下放过程中要始终保持钢筋笼居中，对准孔位徐徐轻放，严禁摆动碰撞孔壁，就位后使钢筋笼轴线与桩轴线吻合。
当钢筋笼下放降至吊点附近的加强箍筋下方时，将钢筋笼临时支撑于孔口处的两根型钢上，使钢筋笼的重量转移在型钢上，型钢挂设在钢护筒顶端。
图4.2-6底节钢筋笼安装示意图
②中间节段钢筋笼安装
中间节段钢筋笼起吊后与底节钢筋笼进行对接。
采用墩粗直螺纹套筒，保证保证质量牢固可靠。
③顶节钢筋笼安装
顶节钢筋笼入孔连接方法与其他节段一致。
当钢筋笼底标高达到设计标高后，在顶节钢筋笼主筋上设置吊筋，吊筋的吊环通过型钢穿插而固定在定位架上，防止混凝土灌注过程中骨架浮起或移位。
图4.2-7钢筋笼对接安装示意图
图4.2-8钢筋笼安装完毕示意图
4.2.11下导管
混凝土灌注导管采用内径φ300mm型卡口管，按《公路桥涵施工技术规范》要求，在混凝土灌注前进行水密承压和接头抗拉试验、长度测量标码等工作，并经监理工程师检查合格后下放导管。
导管底口至桩孔底端的距离控制在0.4m左右，混凝土灌注前须计算好不同桩径的首灌混凝土数量。
4.2.12水下混凝土灌注
经过二次清孔，在监理工程师对泥浆、孔底沉渣等指标验收满足灌注要求后，即可进行水下混凝土灌注。
混凝土采用混凝土强度等级C30，搅拌车直接运输至现场，采用混凝土输送泵泵送到位或自卸，砼坍落度控制在180-220mm。
首批混凝土的灌注，首批砼用剪球法泄放。
在漏斗下口设置砂袋或砼小球（柱），当漏斗内储足首批灌注的砼量后剪断砂袋或球体的铁丝，使砼迅速落下，至孔底把导管裹住，保证初灌砼将导管首次埋置深度1.0m以上的需要，所需砼量按下式计算：
V------首批砼的所需量（m³
）；
D------桩孔直径（m）
H1------桩孔底至导管底端间距，一般为0.3～0.4m；
H2------导管初次埋置深度（m）；
d------导管内径（m）
h1------桩孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m）
Hw----桩孔内水或泥浆的深度（m）γw-----桩孔内水或泥浆的重度（KN/m³
）γc------混凝土拌合物的重度，取24KN/m³
；
将首批砼灌入孔底后，立即测探孔内砼表面高度，计算出管内埋置深度，确保砼正常灌注。
图4.2-9导管法灌注砼示意图
砼灌注应连续进行，严禁中途停止，导管提升应勤提、少提保持居中位置,轴线垂直逐步提升。
导管埋入砼面下深度控制在2～6m左右,灌注快结束时，如出现砼面上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土，使灌注顺利进行。
灌注时采取措施防止钢筋笼骨架上浮。
当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时，降低灌注速度；
混凝土顶面上升到骨架底部4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上后再恢复正常灌注速度。
混凝土灌注至桩顶部位时，应采取措施保持管内的混凝土压力，避免桩顶泥浆密度过大而产生泥团或桩顶混凝土不密实、松散等现象；
在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，确定所测混凝土的高度是否正确。
灌注的桩顶高程应比设计的高程高出不小于0.5m。
砼采用集中拌制，砼的拌制须严格按照配合比用料拌制,并做好每根桩的砼试件,做好灌注记录。
在每根桩基砼浇筑完初凝前，相邻桩基不进行冲孔作业。
钻进、清孔和灌注水下混凝土过程中为了确保钻孔桩泥浆不污染周围环境，应及时抽取泥浆，并用汽车运输到业主指定的排放地点。
4.2.13桩基检测
桩基混凝土灌注14天以后，约请检测单位会同监理工程师一起进行桩基检测。
4.2.14破桩头
灌注桩检测完毕合格后，即可破除桩头砼，破除桩头混凝土采用环切法。
首先由测量人员对已开挖完的基坑进行标高测量，在桩身进行设计标高标注，施工人员在打好点上进行同水平面环向标注形成环切线。
工人首先在环切线处用手持切割机进行环向切割，切割完后将用手持风镐将钢筋进行剥离破除，再在环切线处对称环向分布打入楔子将要吊离桩身部分与预留部分进行分离，待要吊离桩身脱离后，用吊车将其吊离。
最后将桩头采用手持打磨机进行修整。
4.3钻孔事故的预防及处理
4.3.1坍孔
当孔内泥浆涌现大量气泡且水面下降时，即发生了塌孔情况。
一般于沙层较厚地层容易发生。
⑴坍孔的原因
①泥浆比重不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮；
②由于护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机装置在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔；
③在松软砂层中钻进，进尺太快；
④水头太大，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔；
⑤清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔，泥浆吸走后未及时补水，使孔内水位低于地下水位，清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁，清孔时间过久或清孔后停顿过久；
⑥吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
⑵坍孔的预防和处理
①在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆及提高泥浆护筒内高度增加孔内静压。
当采用比重较大的泥浆和提高泥浆护筒内高度，如果依旧无法解决时，可用8mm厚钢护筒下至易坍塌沙层底部；
②发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔、重新埋设护筒再钻；
③如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1～2米，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进；
④清孔时应指定专人补水，保证钻孔内必要的水头高度。
供水管最好不直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁。
应扶正吸泥机，防止触动孔壁。
不宜使用过大的风压，不宜超过1.5～1.6倍钻孔中水柱压力。
如坍孔严重须按前述方法处理；
⑤吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入。
4.3.2钻孔偏斜
⑴偏斜原因
①钻孔中遇有较大的孤石或探头石；
②在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进，或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均；
③扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；
④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。
⑵预防和处理
①安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘、钻锤和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正；
②在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。
或回填片、卵石冲平后再钻进；
③用检孔器检孔，查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。
偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。
4.3.4掉钻落物
⑴
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