高速公路第TJ01合同段项目桩基础首件施工方案Word下载.docx
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邹卫东
负责项目技术
工程部长
张建波
工程技术管理
安质部长
李龙
负责安全质量控制
桥梁工区负责人
纪浩群
负责桥梁生产组织
技术员
2人
现场技术管理
施工员
4人
现场施工管理
试验人员
3人
试验检测
测量员
测量放样
工人配置表（表3）
序号
工种
人数
20
备注
1
钻机操作手
6
10
2
混凝土工
3
钢筋工
4
普工
主要机械设备配置表（表4）
设备名称
规格
单位
数量
备注
汽车吊
25t
台
冲击钻机
350型
30
混凝土罐车
9m3
辆
8
泥浆运输车
20m3
5
挖掘机
PC200
电焊机
500型
钢筋工程施工
7
钢筋切断机
车丝机
9
钢筋弯曲机
调直机
11
数控钢筋弯箍机
12
钢筋笼成型机型型机
13
钢筋墩粗机
14
钢筋磨平机
15
发电机
250kw
备用电源
4、原材料
碎石采用上南出水莲花石场；
粗砂采用棠下横江砂场；
水泥采用甲供云浮水泥；
钢筋采用甲供珠海粤裕丰钢铁有限公司钢筋。
以上进场材料已经取样试验，各项指标均符合设计及规范要求。
5、水电供应情况
经现场调查，施工现场附近有自来水接口，通过与当地自来水公司沟通，现场施工用水可以供应自来水。
施工队生活区用水也使用自来水。
现场施工用电项目部向供电局报装500KVA变压器供电，从主线分流变压后供应施工现场设备使用。
6、桩基础首件施工方案
6.1首件制目标
通过先进路高架桥57-1#桩基首件整个工程施工过程，确定钻孔桩施工工艺是否满足钻孔桩施工的要求，桩基施工是否安全，该施工工艺是否可以用于本标段后期各桥梁大面积钻孔桩的施工。
通过首件桩基施工达到：
施工现场整洁化，施工现场文明化，安全操作规范化，现场管理标准化，工程质量优良化，合格工程100%，评分达到90分以上优良工程。
6.2、首件确认
，并会同总监办、设计、管理处等相关单位研究确定，首件钻孔灌注桩确定为先进路高架桥57#-1桩，该桩设计桩底标高：
-25.6，设计桩顶标高：
12.4，设计桩径：
2m，设计桩长：
38m，为陆上桩。
；
钢筋原材料及焊接、墩粗螺纹套筒连接工艺试验的自检、平行送检合格；
混凝土的水泥、砂、碎石、粉煤灰、外加剂等原材自检、平行送检合格；
混凝土配合比试验送检合格，完成桩基施工技术交底、安全交底工作。
6.2.3首件桩基施工验收程序：
施工单位测量放样、桩机就位、报测量监理工程师复核合格后开始钻孔；
钻孔过程中检测泥浆比重、含砂率等指标，捞取渣样比对勘察地质资料（若与地质资料不符及时通知监理工、勘察、设计现场查看并协商解决），做好施工记录，成孔后进行清孔并对桩基的桩位、孔径、孔深、沉渣等进行自检，自检合格后报监理工程师复检；
复检合格后进入下道工序进行钢筋笼吊装，吊装前对钢筋笼的长度、直径、保护层、钢筋的数量及规格等进行自检，自检合格后报监理工程师复检；
复检合格后吊装钢筋笼，吊装完成后测量复核钢筋笼中线、标高，并进行二次清孔，清孔完成后进行沉渣厚度、泥浆比重、含砂率等指标检测；
自检、复检合格后进入下道工序灌注水下混凝土（灌注前做坍落度试验并留置砼试件）。
桩基灌注完成后7天进行桩头凿除，由具有资质的检测单位进行桩基低应变检测和超声波检测，同时对留置的砼试件进行7天强度检测和桩位复测，桩基检测合格后进行首件总结并上报钻孔桩首件认可。
以后各桥梁桩基施工按57#-1桩施工工艺、检验标准及验收程序进行推广、执行。
6.3、施工工艺
钻孔桩基础施工根据现场实际地质情况采用冲击钻机钻孔，吊车配合人工安装钢筋笼，混凝土由搅拌站集中供应，搅拌输送车运输，采用导管灌注水下混凝土，其施工工艺流程图如下表4
6.4、施工前准备工作
1）钻孔场地在旱地时，清除杂物、平整压实。
2）钻孔场地在鱼塘时，将水抽干、晾晒，清除淤泥、平整压实。
3）沉淀池和泥浆池在计划施工场地时一并考虑，泥浆池尺寸为10m*5m。
4）钻孔前埋设坚固、不漏水的钢护筒，钢护筒内径大于设计桩径20cm，护筒顶面应高出施工地面0.5m。
桩基施工工艺流程图（表4）
5）护筒埋设时应使护筒平面位置中心与桩设计中心一致，中心偏差不得大于5cm，倾斜度偏差不大于1%。
6.4、桩基础施工方法及要求
1）安装钻机时，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。
钻机顶端应用缆风绳对称拉紧。
钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。
2）选择适宜地层的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具，接通水电供应，备好造泥浆粘土和泥浆池。
3）调整钻机，使钻锥起吊滑轮缘，钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上，稳定好钻机和扒杆揽风绳。
4）钻机钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。
5）钻孔时，起、落钻头速度宜均匀,不得过猛或骤然变速。
6）钻孔过程中按照要求填写钻孔原始记录，并及时完成签字手续。
经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。
在地层发生变化的地段需勤检查钢丝绳的对中情况，发现问题及时纠正。
钻孔作业应连续进行，因故停钻时，应将钻头提出孔外，孔口应加盖。
7）钻孔过程中按照要求及时留取渣样，土层可根据实际情况每2-5m留取渣样，但地质发生变化部位必须留取，当钻进深度达到岩层时必须每1m留取渣样，同时注明桩基编号、取样时间、取样深度、地质情况、取样人、当班施工工员及技术员等，保证现场数据真实有效，便于监理、业主、设计单位现场确认桩基地质。
1）根据本标段的实际情况，采用十字钻头。
2）开始钻孔时应采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔，钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，不得打空锤；
勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。
每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量而定。
3）吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不应小于12。
钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。
主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向必须一致。
4）钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。
5）为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑砼强度，应待邻孔砼强度达到2.5MPa后方可开钻。
6.5、检孔、清孔及浇筑混凝土
１）钻进中应用检孔器检孔，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于设计孔径的4—6倍，按要求检查钻进中和终孔的孔径。
２）采用适当的器具及时检查孔的中心位置、孔径、孔深、倾斜度、孔内沉淀层厚度，各项技术指标超过允许偏差时，要认真研究处理。
清孔处理的目的是使孔底沉碴厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。
当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，即可进行第一次清孔。
1）抽浆法清孔：
采用反循环钻机钻孔时，可在终孔后停止进尺，一边利用钻机的反循环系统的泥浆泵持续抽浆，把孔底泥浆、钻碴混合物排出孔外，一边向孔内补充经泥浆池净化后的泥浆，使孔底钻碴清除干净。
抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩和嵌岩桩。
但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。
2）换浆法清孔：
采用正循环钻机钻孔时，可在终孔后停止进尺，稍提钻头离孔底10～20cm空转，并保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.03～1.10的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻碴较多的泥浆换出。
直至孔底钻碴清除干净。
3）使用冲击钻钻孔时，除用抽渣筒清孔外，也可采用换浆法清孔，直至孔内泥浆指标满足要求。
4）清孔应达到以下标准：
孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s。
同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度：
嵌岩桩≤5cm、摩擦桩≤10cm。
严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
1）钢筋骨架制作：
钢筋笼骨架在钢筋加工棚内分节制作。
（1）采用钢筋笼自动成型机：
钢筋笼主筋通过自动上料，产出成品钢筋笼，最后安装和固定声测管，声测管对称埋设4条。
（2）钢筋骨架保护层的设置
钢筋骨架保护层采用绑扎混凝土预制块（强度不低于30Mpa）的方法设置，垫块采用直径为14cm的圆混凝土预制垫块并穿直径为10mm的盘条（用于固定混凝土预制块及与钢筋笼焊接），垫块在钢筋骨架上的布置以钻孔土层变化而定，在松软土层内垫块应布置较密。
一般沿钻孔竖向每隔2米设置一道，每道沿圆周对称的设置4块。
2）钢筋骨架的存放、运输与现场吊装
（1）钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。
存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免受潮或沾上泥土。
每组骨架的各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。
钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。
采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等；
采用人工抬运时，应多设抬棍，并且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入，各抬棍受力尽量均匀。
（2）钢筋笼入孔时，由汽车吊配合钻机吊装。
在安装钢筋笼时，采用两点起吊。
第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。
钢筋笼采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不致变形。
吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。
若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。
严禁高提猛落和强制下放。
第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢或钢棒，将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，连接采用直螺纹套筒连接。
采用套筒连接时上、下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致：
先连接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再连接其它所有的接头，接头必须按50％错开。
接头连接好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。
如此循环，使骨架下至设计标高。
骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，反复核对无误后再焊接定位于钢筋笼两侧，完成钢筋笼的安装。
钢筋笼定位后，在4h内浇筑混凝土，防止坍孔。
冲击钻成孔灌注桩的钢筋笼质量检验标准（mm）（表6）
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
主控项目
主筋间距
±
用钢尺量
保护层厚度
一般项目
骨架长度
抽检
箍筋间距
直径
成孔质量见下表（表7）
项目
允许偏差（mm）
孔的中心位置（mm）
群桩：
100；
单排桩：
50
孔径（mm）
不小于设计桩径
倾斜度（mm）
钻孔：
小于1%桩长，且不大于500
孔深
摩擦桩：
不小于设计规定
支撑桩：
比设计深度超深不小于50mm。
沉淀厚度
符合设计要求≤100mm；
宜≤50mm，不得大于设计规定值
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%
由于安放钢筋笼及导管准备浇筑水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔底产生新沉碴，待安放钢筋笼及导管就序后，再利用导管进行第二次清孔。
清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼，利用泥石泵将孔底泥浆混合物通过导管抽出，以达到置换沉渣的目的。
施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。
待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉碴厚度在设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。
冲击钻成孔灌注桩质量检验标准（表8）
主
控
目
桩位
见上表
基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心
孔深（mm）
不小于设计
只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度
探孔器
砼强度
设计要求
试件报告或钻芯取样送检
沉渣厚度：
支承桩（mm）
磨擦桩（mm）
≤50
≤100
用沉渣仪或重锤测量
一
般
垂直度
测套管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球
泥浆比重（粘土或砂性土中）
1.15～1.20
用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样
泥浆面标高（高于地下水位）（m）
0.5～1.0
目测
砼坍落度：
水下灌注（mm）
干施工（mm）
160～200
70～100
坍落度仪
钢筋笼安装深度（mm）
100
砼充盈系数
>
检查每根桩的实际灌注量
桩顶标高（mm）
+30，-50
水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
1）配制砼所用材料应符合下列要求：
a、采用水泥的初凝时间不宜早于2.5小时，水泥的标号不宜低于42.5号。
b、粗骨料采用碎石，适当增加含沙率，骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6—1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于25mm。
c、细骨料宜采用级配良好的中砂。
２）砼的含砂率宜采用40—50%，水灰比宜采用0.5—0.6，有试验依据时，含砂率和水灰比可以酌情加大或减小。
３）砼的拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中无显著的离析、泌水，灌注时保持有足的流动性，其坍落度宜为18—22cm。
４）每立方米砼的水泥用量，一般不小于350kg，设计可采用粉煤灰双掺。
1）采用直升导管法进行水下混凝土的灌注,施工程序见下图。
导管用直径250mm/300mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0～4m,配1～2节长1～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。
导管使用前，应进行接长密闭试验。
下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。
混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。
2）水下混凝土施工采用罐车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。
混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18～22cm之间，并有很好的的和易性。
混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。
3）水下灌注时先灌入的首批混凝土，其数量必须经过计算，使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证把导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。
本桥最大桩径为2.2m，按导管悬空40cm，导管埋深1m，扩孔系数按8%计算，则首批混凝土灌注需要5.7m3，计算式（V=πr2*h*i=3.14*1.1*1.1*1.4*1.08=5.7m3），必要时可采用储料斗。
4）使用砍球法灌注第一批混凝土，导管底距桩底为40cm左右，以便于球塞能顺利地从管底排出。
灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。
在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度不得少于1.0m，也不宜大于6.0m，一般控制在1～3m之间。
5）灌注水下混凝土时，随时探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀层厚度、埋导管深度和桩顶标高。
测锤法：
用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面，根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度。
测砣一般制成圆锥形，锤重不宜小于4kg，测绳采用质轻、挂力强，遇水不伸缩，标有尺度之测绳。
6）在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝固，致使测深不准。
同时应设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升，及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确指挥导管的提升和拆除。
探测时必须仔细，同时以灌入的混凝土数量校对，防止错误。
7）施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。
如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。
当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。
拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。
要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。
已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。
1）导管内壁应光滑圆顺，内径一致，接口严密。
直径可采用20～30cm，中间节长宜为2m，底节长4m，漏斗下宜用1m长导管。
2）使用前应试拼、试压、不得漏水，并自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽宜在上；
试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。
3）导管长度可根据孔深、操作平台高度等因素决定，漏斗底至孔口距离应大于一中间节导管长。
4）漏斗底口处必须设置隔水栓，隔水栓应有良好的隔水性能并能顺利排出。
5）混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土中的深度不得小于1m，并不宜大于3m；
当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当加大。
6）水下混凝土应连续浇筑，不得中途停顿。
并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在8h内浇筑完成。
混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。
7）水下混凝土浇筑过程中，应设专人经常测量导管埋入深度，并按本规范作好记录。
8）浇筑过程中，当因导管漏水或拔出混凝土面、机械故障、操作失误或其他原因，造成断桩事故时，应予重钻。
9）桩的质量检测应符合下列规定：
a、每根桩作混凝土检查试件至少3~4组。
b、根据桩基声测设置原则及设计图纸，本桥桩基桩长度大于等于50m和桩直径大于等于180cm的桩基有48根，按要求每根桩设置基声测管，声测管等间距布置4根（直径57mm）；
其余的按桩基一半数比例设置声测管，声测管等间距布置3根（直径57mm）。
采用Φ57*3.5mm直缝钢管，接头采用Φ70*6mm钢管焊接，下端采用10mm钢板封底，封底处应焊接，接头处及封底处焊缝应保证密封性，不可漏水，浇筑混凝土前，将其灌满水，上口用塞子塞死。
预埋时绑在钢筋笼内侧，管底密封，管顶加盖防杂物落入，和钢筋笼一起入孔，便于检测桩身质量（超声波检测法），必要时可适当加大检测管直径。
c、对质量有疑问的桩，应钻取桩身混凝土进行检测。
6.6钻孔灌注桩常见事故及处理措施
1）、坍孔
原因:
泥浆质量不合格、孔内水头不够、砂层钻进过快、护筒埋设质量不合格、碰撞孔壁。
措施：
配置合格泥浆、根据地下水位变化提高护筒及孔内水头高度、砂层中钻进控制速度、按要求埋设护筒、吊装钢筋笼严防撞壁。
2）、钻孔偏斜
原因：
钻孔中遇到孤石或探头石、钻头受力不均、钻机不水平或产生沉陷、位移。
钻机要安装水平；
起重滑轮缘、护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正；
地基处理牢固防止沉陷；
倾斜的软、硬地层钻进时，应控制进尺，低速钻进，或回填片石冲平后再钻进。
3）、掉钻落物
原因：
卡钻时强提强扭使钢丝绳；
冲击钻头合金套灌注质量差致使钢丝绳拔出；
钢丝绳、转向套等焊接处断开；
钢丝绳与钻头连接处的绳卡数量不足或松弛；
钢丝绳过度陈旧，断丝太多，未及时更换；
操作不慎，落入扳手、撬棍等物。
开钻前清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖；
经常检查钻具、钢丝绳和联结装置；
在冲击钻头上预先焊打捞环、打捞杆，或在锥身上围捆几圈钢丝绳。
4）、糊钻和埋钻
冲击钻在粘土层冲击成孔时，由于冲程太大，泥浆粘度过高，钻碴量大，以至钻头被糊住或被埋住。
清除泥包；
调节泥浆的相对密度和粘度；
减小冲程适当控制进尺。
5）、扩孔和缩孔
扩孔：
地下水呈运动状态，土质松散地层处或钻头摆动过大；
缩孔：
钻头焊补不及时；
地层中有软塑土），遇水膨胀后使孔径缩小。
措施：
使用失水率小的优质泥浆护壁并须快速钻进并复钻；
及时修补磨损的钻头；
卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔。
6）、梅花孔
冲锥不转动，总在一个方向上下冲击；
操作时钢丝绳太松或冲程太小，钻头刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置；
在非匀质地层出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不圆。
经常检查转动装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置；
选用适当粘度和相对密度的泥浆；
用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形；
出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填重钻。
7）、卡锤
钻孔形成梅花形；
未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的钻头大了，又用高冲程猛击；
伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶；
孔口掉下石块或其它物件；
在粘土层中冲程太高，泥浆太稠，钻头被吸住；
大绳松放太多，钻头倾倒，顶住孔壁。
钻头向下活动至孔径较大方向提起钻头
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