钻孔灌注桩首件实施方案文档格式.docx
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三、工程概况
3.1桥梁工程概况
标段有40联连续梁（含东津高架站7联刚构连续梁），4联道岔连续梁、7孔现浇非标简支梁，15孔现浇32m简支梁，具体数量见下表（其中高架站特大桥图纸未到数量未计）。
大跨度连续梁悬灌施工及支架现浇施工安全风险源多，安全、质量风险大。
⑵桥梁安排施工单元多，工期紧张，建设中协调进度、控制质量、保证安全任务重，对施工组织、调度指挥和现场控制的有效性要求高。
⑶本标段桥梁比重大，其中正线特大桥18797延米/3座，单线特大桥10859.895延米/5座，桥梁工程占比达85.2%。
⑷桥梁跨越等级公路、地方道路等，安全防护级别高，对桥梁的安全施工提出了更高要求。
表1桥主要工程数量表
序号
桥名
桩基数量（根）
桥台
桥墩
φ1m桩
φ1.25m桩
φ1.5m桩
φ1.8m桩
φ2m桩
1
东津1#双线特大桥（DK381+987.572）
1883
186
162
22
2
243
东津2号双线特大桥（D1K392+066.583）
1721
305
183
25
267
3
东津站D3走行线1号特大桥（单线）
126
34
16
35
4
东津站D3走行线2号特大桥（单线）
184
10
47
5
东津站D4走行线特大桥（单线）
199
46
6
东津站武汉至重庆上行联络线特大桥（单线）SLDK2+138.368
286
218
27
91
7
东津站武汉至重庆下行联络线单线特大桥（单线）
244
219
92
合计
4643
1006
447
11
821
6143根
832个
3.2钻孔桩首件工程概况
我标段首件灌注桩选定为东津2号特大桥26、27号墩桩基，26号墩墩中心里程桩号D1K389+088.980，27号墩墩中心里程桩号D1K389+121.680，桩径1m、桩个数10个、26号墩桩长28m；
桩顶设计高程72.617m；
桩底设计高程44.617m；
C40水下混凝土理论方量21.98m3，27号墩桩长30m；
桩顶设计高程73.528m；
桩底设计高程43.528m；
C40水下混凝土理论方量23.55m3。
3.3地质情况
东津2号特大桥26号墩桩基地质情况主要是：
标高68.6～59.15m为粉质粘土；
标高59.15～55.95m为粗圆砾土；
标高55.95～50m为泥质砂岩；
标高50～44.617m为泥质砂岩；
27号墩桩基地质情况主要是：
标高50～43.528m为泥质砂岩。
表2地层特性表
地层编号
土质名称
基本承载力（Kpa）
（4）1-4
粉质粘土
180
（5）8-2
粗圆砾土
350
（7）2-2
泥质砂岩
300
（7）2-3
400
3.4水文及气象
3.4.1水文地质
地表水
26、27号墩处于垄岗地貌，桥址区区内地表水体主要为水塘、沟渠。
地表水量受季节性影响较大，雨季水位上涨。
地下水
地下水类型主要为第四系基岩裂隙水。
基岩裂隙水，主要分布在下伏强风化-弱风化泥质砂岩中，地下水赋存状态受基岩节理裂隙发育、填充程度、风化程度影响，地下水动态微弱，水量不大。
3.4.2气象条件
东津2号特大桥26、27号墩位于湖北省襄阳市襄州区东津新区境内。
属暖温带亚湿润季风气候，襄阳属北亚热带季风型大陆气候过渡区。
襄阳地区属北亚热带湿润季风气候区，冬冷夏热，春季冷暖无常，大风多，夏季降雨集中，易涝易旱；
秋季降温迅速，多阴雨；
冬季寒冷少雨，严寒期短。
全区年平均气温15℃～16℃，极端最高气温达40℃，极端最低气温曾出现-15℃，全区年降水量820～1100毫米。
3.5地震等级
桥址区地区为六度地震区，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s。
四、施工进展情况
当前，我项目部、分部和桩基队人员已经全部进场，2#拌和站已经经过验收，滚笼机等钢筋加工机械已经进场调试完毕，桩基钢筋笼已由钢筋厂统一加工并加工完成，水泥、粉煤灰、外加剂、砂、碎石等材料已进场检验合格，旋挖钻机已进场，其它配套机械已进场，具备钻孔桩施工条件。
4.1人员安排
钻孔桩首件工程施工任务由二分部下属桩基5队负责施工，具体管理人员见表2。
表3首件工程施工主要管理人员表
职务
姓名
职责
现场负责人
涂宝国
负责全面组织、协调管理工作
技术负责人
雷小明
负责施工技术工作
技术工程师
吴晓兵
负责现场技术、质量控制
安全工程师
蒋壮壮
负责现场安全
质检工程师
刘胜杰
负责现场质量控制，报验
试验工程师
刘业新
负责施工所用材料的报检、试件制作
材料员
贾勇
负责施工所需物资的领取、发放和登记
8
领工员
夏晓航
负责指挥协调工人施工
9
工班长
冯立冬
负责现场施工
施工作业工人：
钻孔5人，钢筋笼安装5人，导管安装及混凝土灌注6人，司机及操作手5人。
4.2物资准备
（1）水泥混凝土材料：
采用水下浇筑C40混凝土，各种原材料已经确定，混凝土由2#拌合站供给，并得到监理工程师的审批。
（2）钢筋：
钢筋按照进场数量和批次已经完成送检，质检合格。
（3）开工前已对水泥、碎石、钢筋等原材料的试验已经过试验监理工程师检测且符合规范及设计要求。
（4）钢筋在钢筋加工场地统一加工成半成品，平板车运送至施工现场，在施工现场进行钢筋笼的吊装对接，对接时进行主筋的焊接。
4.3机械配备
为保证钻孔桩首件工程的正常进行，我项目安排主要施工机械见表4。
表4首件工程施工机械表
机械名称
规格及型号
数量
备注
汽车起重机
25t
良好
装载机
柳工ZL50
挖掘机
PC-220
旋挖钻
SANY220
泥浆泵
ZX7-500
电焊机
ZX1-500
五、钻孔桩施工工艺流程
5.1施工工艺流程
我分部采用SANY220旋挖钻机进行钻孔施工，其工艺流程见下图;
5.2施工准备
根据施工合同文件、规范及设计文件要求，编制首件钻孔灌注桩首件实施方案，并根据方案进行细致施工准备，严格按照相关技术规范和首件钻孔灌注桩实施方案进行首件的施工。
⑴首件工程开工前由项目部组织对分部工作人员进行施工工艺、质量、安全、文明施工作业技术交底，并分析可能出现的问题，制定预案。
⑵首件工程所用的各种原材料经检验合格并经监理工程师抽检认可，配比经过批复，并进行了试拌，控制坍落度在设计范围之内。
⑶按照设计图纸，用全站仪准确放出各桩桩位中心，并测放十字引线。
具体做法为在灌注桩有效施工范围内钉设四个引桩（木桩），在引桩上钉小铁钉、挂线、三点一线。
为在灌注结束前做好引桩的保护工作，引桩四周全部用混凝土护桩，埋设的护筒中心与设计的桩位中心位置偏差需得到测量监理工程师的认可，护筒埋设完毕后进行复核。
⑷钻孔桩泥浆池按每两个桥墩一个泥浆池的标准配置。
底面夯实平整，大泥浆池规格9m×
6m×
2.5m、在大里程靠地界侧设置规格1.5m×
1.5m×
1.5m小泥浆池。
有足够安全距离，沉淀池与泥浆循环池相通，泥浆排入沉淀池进行集中沉淀，远运处理。
沉淀池、泥浆循环池四周都采用0.5米×
0.5米砖砌围挡，采用2m*1.2m的泥浆防护栏杆+铁质围栏片封闭四周；
并在防护网上安装安全警示标志，泥浆防护栏杆涂上红白相间的油漆作为警示标志，间距为20cm。
开钻前采用钠基膨润土、火碱和纤维素制备护壁泥浆，泥浆比重控制在1.05～1.15，粘度16～22S，砂率小于4%。
⑸护筒制作和埋设。
护筒用厚8mm的钢板制作，其内径比桩径大200mm，护筒埋设深度2.5m。
护筒无变形，圆柱度符合相关规范要求。
护筒埋设时用黏土将筒内外封闭夯实，护筒底部夯填50cm厚粘土。
护筒顶面高出原地面0.3m。
埋设位置准确、牢固，护筒中心与桩位中心重合。
为保证护筒位置的准确性，在护筒埋设完成后，挂出十字引线，测量工程师经过在护筒上放置木板，利用全站仪再次精确放样。
⑹整理施工便道，满足施工过程中材料的运输。
保障现场的水电供应。
⑺钢筋笼的加工与运输，在钢筋加工场进行制作，同时制作检孔器，需经过监理工程师的验收方可使用。
⑻声测管的安装，根据设计图纸进行声测管的安装，在安装之前，对声测管的接头进行水密性试验。
对导管进行水密承压试验，并对其进行编号。
钻孔桩施工工艺流程图
5.3钻孔
在准备工作结束后钻机就位，旋挖钻机利用行走系统自行就位，就位后钻头和钻杆中心要与桩中心对准，然后调平钻机，使钻架垂直，钻机调平和定位均采用微电脑自动控制系统完成。
钻机精确就位后，用泥浆泵向护筒内注入泥浆，泥浆注到钻机旋挖时不外溢为止。
在旋挖过程中每挖一斗向孔内注一次泥浆，使孔内始终保持一定水头和泥浆质量稳定。
开始旋挖时速度要慢，防止扰动护筒。
钻至护筒脚下1.0m后，按正常速度钻进，在孔口段5～8m旋挖过程中特别要注意经过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正。
钻进过程中，每进尺2m及在地层变化处捞取渣样，填写钻孔记录表并与地质柱状图核对，根据不同地层调整泥浆指标和旋挖速度，渣样袋封存，请设计院地质工程师现场复核渣样，核对是否与设计地质情况相符。
孔内要始终保持一定水头，每挖一斗及时向孔内补充泥浆。
钻孔作业过程中，应随时观察主机所在地面和履带支承处地面变化情况，发现下沉现象要及时停机处理。
钻孔过程中旋挖出的钻渣临时堆放在桩位附近，及时采用自卸汽车外运至指定位置，腾出钻孔桩下笼、混凝土灌注作业面，同时减小环境污染。
为保证在以后钻孔施工中顺利进行，现场技术人员根据实际对施工人员提出以下要求：
钻孔过程中要防止扳手、管钳等金属工具或其它异物掉落孔内，损坏钻机钻头。
钻进作业必须保持连续性，升降钻杆时要平稳，不得刮碰护筒或孔壁。
在钻进过程中，应进行多次钻杆垂直度检测，检测时可利用水平尺检测。
在钻进过程中，应注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，并调整钻进速度。
在终孔后，进行孔位、孔深、孔径和倾斜度等检查。
笼式检孔器用符合强度标准的钢筋制作，检孔器的直径为桩基直径,长度为6m。
检测时，将检孔器吊起，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢绳在一条直线上，慢慢放入孔内，上下通畅无阻。
同时现场技术人员记录在检孔器放入过程中钢丝绳与十字引线交点偏离情况，做好记录，推算出该桩的倾斜率。
当钻至设计孔深时，采用刻度精度2cm的无收缩测绳悬挂4～6kg的圆柱形测锤进行量测，大于设计孔深时终孔并用检孔仪进行检孔。
钻孔桩终孔各项指标要求见“下表钻孔桩成孔质量检验标准”。
表5钻孔桩成孔质量检验标准
项目
允许偏差
孔径
不小于1米
孔深
不小于设计孔深
孔位中心偏差
顺、横桥向偏差均小于50mm
倾斜度
1/100，且小于50mm
灌注混凝土前沉碴厚度
26#墩桩基
不大于200mm
27#墩桩基
不大于50mm
然后进行清孔，清孔后对泥浆性能进行检测，泥泥浆指标符合设计及施工规范要求:
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%，粘度17～20s。
浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于20cm（边墩不大于5cm）。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
5.4加工钢筋笼
钢筋制作按照设计图纸在钢筋加工场采用滚笼机分节进行加工与制作，经过编制下料通知单，明确下料长度，加工过程中严格按照钻孔桩钢筋笼验收标准要求加工。
主筋连接采用焊接方式，加强箍筋采用双面焊焊接，主筋与加强箍筋、主筋与箍筋间采用点焊连接。
钢筋笼主筋保护层为7cm。
经监理检验，加工的钢筋成品质量满足设计和规范要求。
5.5加工钢筋笼、声测管
主筋连接采用对焊方式，加强箍筋采用单面焊接，主筋与加强箍筋、主筋与箍筋间采用点焊连接。
钢筋笼主筋保护层为7cm，采用耳筋每隔2m设一道，每一道4根沿圆周布置。
根据设计要求，27#墩为连续梁边墩，桩基需要采用声测法检测，钢筋笼需安装声测管。
三根声测管呈等边三角形布置在钢筋笼内侧，按间距2m一道绑扎固定在加强箍筋上。
安装在各节钢筋笼内的声测管应一一对应配置，相邻节段对应接头应做好标识。
声测管底部与桩底等齐，且各声测管管口高度一致，声测管的管底封闭、管口加盖，管内无异物，管口应高出桩顶不少于300mm。
5.6钢筋笼吊装入孔
钢筋笼制作完后，用炮车提前运至施工现场存放。
现场存放支架采用统一制作的型钢支架上。
钢筋笼安装前应做好各项准备工作，缩短钢筋笼的安装时间。
运到现场的钢筋笼经专业监理工程师检验合格后，开始钢筋笼现场吊装、焊接、吊装入孔作业。
根据钢筋骨笼节段重量，使用25吨吊车按照两点起吊法吊装，第一吊点设在钢筋笼的下部，第二点设在钢筋笼长度的中点到上三分之一点之间。
对于长钢筋笼，起吊前能够在钢筋笼内部临时绑扎两根钢管以加强其刚度。
起吊时，先提第一点，使钢筋笼稍提起，再与第二吊同时起吊。
待钢筋笼离开地面后，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，直到钢筋笼同地面垂直，停止起吊。
解除第一吊点，检查钢筋笼是否顺直，如有弯曲应整直。
当钢筋笼进入孔口后，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钢管的绑扎点及钢筋十字支撑。
当钢筋笼下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用钢管或型钢（视钢筋笼轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将钢筋笼临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。
将吊钩移到钢筋笼上端，取出临时支承，将钢筋笼徐徐下降，钢筋笼降至设计标高为止。
将钢筋笼临时支撑于护筒口，再起吊第二节钢筋笼。
钢筋笼接长时，先将已进入孔内的钢筋笼利用穿杠固定，然后吊起第二节钢筋笼进行钢筋笼主筋连接、声测管连接。
声测管连接采用承插连接新工艺工艺，内加三道橡胶密封圈和一道弹性钢卡簧，三道橡胶密封圈保证声测管连接密闭不渗漏，一道弹性钢卡簧保证声测管连接不脱落。
钢筋笼主筋连接采用单面搭接焊焊接，在接头长度区段内，接头间相互错开的距离80cm，现场使用两台电焊机同时焊接，焊接时上下钢筋笼的中心在同一垂直范围内，焊接长度和焊缝的质量现场经过监理工程师验收。
依次吊装剩余节数钢筋笼，最后焊接钢筋笼吊筋，固定在钻孔平台吊杠上，确保在钢筋笼混凝土全过程不会移动，钢筋笼顶标高满足设计伸入承台长度要求。
钢筋笼定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并重复核对无误后再定位。
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。
5.7下导管
导管采用Ф300mm的钢管，由管端粗丝扣连接。
砼灌注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，上部放置砼漏斗。
导管距孔底不大于0.4m。
下导管时由专人指挥、专人逐节记录所下管节长度、管节数，作为拆管时的依据，确保导管埋入混凝土内长度满足要求。
导管在使用之前应进行应进行试拼试压和水密、承压和接头抗拉试验，不得漏水。
导管水气密性检查由试验室人员进行试验，管水气密试验时的水压应不小于井孔内水深1.5倍的压力。
试验方法是把拼装的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入计算的风压力。
导管需滚动数次，不漏水即为合格。
导管试验检测在监理在场监督的情况下进行，导管经检验合格后，对导管进行编号记录。
5.8二次清孔
钢筋笼、导管安装完成后开始二次清孔，应注重清孔质量控制，确保各项指标满足要求。
孔底沉渣厚度采用刻度精度2cm的无收缩测绳悬挂4～6kg的圆柱形测锤进行量测。
测孔深用的测绳应定期检验并进行长度校正。
并用探孔器检查孔径。
泥浆指标和孔底沉淀厚度均达到验收标准后，开始灌注混凝土。
5.9灌注水下混凝土
灌注水下混凝土是钻孔桩施工的关键工序；
钢筋笼、导管全部安装完成且二次清空合格后，方可开始灌注工作。
计算和控制首批封底混凝土数量，首批灌注混凝土的数量必须满足导管下口埋入混凝土不小于1m且不大于3m深，填充导管内部混凝土平衡孔内泥浆压力的需要。
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。
首批灌注混凝土的数量公式：
V≥πD²
（H1+H2）/4+πd²
/4*h1；
V表示浇筑首批混凝土所需数量（m³
）；
D实钻桩孔直径（m）；
H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；
H2导管初次埋置深度（导管底口到混凝土面的高度）为1m；
d导管直径（m）
h1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=Hwyw/yc；
Hw桩孔内混凝土面至桩孔内泥浆顶面高度；
yw泥浆比重；
yc混凝土比重。
D=1.0m，H1=0.3m，H2=1m，d=0.30m
HW=52.1m，γW=10.5kN/m3，γC=24kN/m3
h1=HWγW/γC=52.1×
1.05/2.4=22.79m
∴
=2.003m3
实际灌注时首批混凝土用量为理论计算值，满足了灌注的要求。
打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即测量孔内混凝土面高度，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，表明灌注出现了问题。
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停顿，混凝土供应必须满足混凝土连续浇筑的要求。
在灌注过程中，应采取措施防止杂物掉落孔中，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，混凝土浇筑速度保持匀速，随时核对混凝土的浇筑数量，以确定孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；
导管一般宜保持在2～6m范围，最小不得小于1m，埋置深度应控制尽量填深一些但不超过8m。
同时应经常测量内混凝土顶面的位置，及时调整导管埋深。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，防止导管连接部位钩挂钢筋笼。
如导管法兰卡挂钢筋钢筋笼，可转动导管，使其脱开钢筋钢筋笼后，再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。
要防止工具等掉入孔中。
同时要注意安全。
已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
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，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。
当混凝土面升到钢筋笼下端时，为防钢筋笼被混凝土顶托上升，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笼底部时混凝土的流动性过小。
②当混凝土面接近和初进入钢筋笼底部时，应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钢筋笼4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置深度，以增加钢筋笼在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋笼的握裹力。
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（计算时应将导管内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要量拌制，以免浪费。
在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高减小，压力降低,而导管外的泥浆稠度增加,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，并掏出部分浮渣，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芯。
六、技术标准及质量控制情况
6.1钢筋笼加工质量检验
钢筋笼制作允许误差和检验方法:
表6钢筋笼制作允许误差和检验方法
检验方法
钢筋骨架在承台底以下长度
±
100mm
尺量检查
钢筋骨架直径
20mm
尺量检查，不少于五处
主钢筋间距
0.5d
加强筋间距
箍筋间距或螺旋筋间距
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
吊线尺量检查
钢筋保护层厚度
不小于设计值
检查垫块
6.2钻孔
⑴钻孔达到要求深度后必须经施工、监理、设计核实地质情况。
⑵用检孔器检查孔深、孔径不小于设计值。
⑶灌注混凝土前孔底沉渣厚度必须满足设计要求，20cm。
严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
⑷泥浆指标根据钻孔机具、地质条件确定。
⑸钻孔质量还应符合下表要求：
表7钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法
项目
护筒
顶面位置
50mm
测量检查
1%
孔位中心
测量或超声波检查
6.3水下混凝土灌注
⑴混凝土坍落度宜控制在180mm～220mm之间，和易性良好。
⑵首批封底混凝土数量必须满足导管下口埋入混凝土不小于1m且不大于3m深，填充导管内部混凝土平衡孔内泥浆压力的需要
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