试桩施工组织设计施工.docx
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试桩施工组织设计施工
郑州黄河公铁两用桥工程试桩
施工组织设计
编制
复核
审核
签发
中铁大桥局股份有限公司
郑州黄河公铁两用桥QL-1标段项目经理部
2007.07.10
目录
一、编制依据2
二、试桩设计2
2.1试桩目的2
2.2试桩位置2
2.3试桩地质3
2.4试桩设计4
三、施工组织5
3.1人员组织5
3.2机械设备6
四、钻孔桩施工方案6
4.1工艺流程7
4.2施工准备7
4.3钻机选型7
4.4钢护筒的制造与埋设7
4.5泥浆及钻孔7
4.6钢筋笼制作与安装9
4.7测试系统安装9
4.8水下混凝土灌注12
4.9其他注意事项13
五、安全保证措施13
5.1安全保证体系13
5.2安全保证措施14
六、质量目标及预防保证措施15
6.1质量目标15
6.2质量管理及预防保证措施15
七、文明施工及环境保护措施16
7.1文明施工16
7.2环境保护措施16
八、应急保障措施17
附件1试桩施工工艺流程框图18
附件2试桩钢筋笼图19
附件3创优目标管理图20
附件4质量保证体系框图21
附件5安全体系保证框图22
附件6施工场地布置图23
附件7施工进度计划图24
附件8关于试桩桩顶高程变更的事宜25
附件9关于增加工程试桩位置的有关事宜26
一、编制依据
（1）《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002
（2）《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10005.1-2005
（3）《郑州黄河公铁两用桥工程试桩要求
（二）》（中铁大桥勘测设计院）
（4）其他相关标准规范
二、试桩设计
2.1试桩目的
根据中铁大桥勘测设计院有限公司对郑州黄河公铁两用桥工程试桩的要求，确保公铁两用桥项目的顺利实施，在施工开始之前进行试桩试验。
本次试桩主要目的为：
（1）通过试桩验证工程地质勘察报告各土层的设计参数的合理性。
（2）根据试桩结果为施工图桩基设计提供参考依据，检验设计理论及设计成果。
（3）在试桩的基础上，进一步完善钻孔灌注桩施工工艺，总结出可用于工程实践的结论性成桩工艺标准。
2.2试桩位置
郑州黄河公铁两用桥铁路桥长14.887km，公路桥长11.575km，桥梁基础均采用钻孔摩擦桩。
根据设计要求，本次试桩共计1根，即试桩5。
桩位位于黄河南岸主桥6号墩中心线以南，桩径φ1.5m，桩底高程（黄海高程，下同）+9.8m，桩顶高程+89.8m，设计桩长80m，水封混凝土采用C30。
试桩5的坐标（1954年北京坐标系）如下：
坐标X=3865215.656Y=477017.986
桩位具体位置如图1所示，并详见“附件8高程变更通知”及“附件9关于增加工程试桩位置的有关事宜”。
图1试桩位置示意图
2.3试桩地质
本次试桩参考地质钻孔为DZ6-2，孔口高程+90.86m，根据详勘地质报告，各土层设计摩阻力取值详见表1：
表1：
桩基设计参数建议值表
层号
土层名称
层底标高
工程地质特性
基本承载力
[σ0]
钻孔灌柱桩极限摩阻力fi
（m）
（kPa）
（kPa）
②1
粉土
88.26
松散，潮湿
140
25
②2
粉砂
82.86
松散，饱和
80
25
③2
细砂
78.56
松散，饱和
210
45
③2
细砂
71.36
稍密～中密，饱和
210
45
③2
细砂
62.16
中密，饱和
210
45
③3
中砂
59.66
中密，饱和
370
60
④1
中砂
52.76
密实，饱和
450
80
④1－1
细砂
49.46
密实，饱和
300
65
④1
中砂
39.86
密实，饱和
450
80
④2
细砂
35.96
密实，饱和
300
70
④2
细砂
31.06
密实，饱和
300
70
④2
细砂
25.16
密实，饱和
300
70
④2-2
中砂
18.36
密实，饱和
450
85
④2
细砂
15.86
密实，饱和
300
70
⑤1
粉质粘土
11.36
硬塑～坚硬
400
75
⑥1
细砂
7.16
密实，饱和
350
70
⑥1
细砂
-0.14
密实，饱和
350
70
⑥1
细砂
-4.84
密实，饱和
350
70
⑥1-2
中砂
-7.74
密实，饱和
450
85
⑥1
细砂
-9.64
密实，饱和
350
70
⑥2
中砂
-13.94
密实，饱和
450
85
⑥2-1
粉质粘土
-16.34
坚硬
420
75
⑥2-2
细砂
-19.34
密实，饱和
300
70
2.4试桩设计
本次试桩选用材料为混凝土－水下C30，，；
Q235钢筋,，fsk=235MPa,。
钢筋笼制作方法见附件2。
根据规范及表1中地质资料计算并参考试桩要求和试桩桩顶高程变更通知（见“附件8高程变更通知”），确定荷载箱放置高程为＋35.4m。
荷载箱设计最大行程15cm。
三、施工组织
3.1人员组织
根据设计要求，南岸新增加1根试桩，我项目部立即成立了工程试桩作业队，其主要管理人员如下：
人员组织情况表
职责
人员
职务、职称
总负责
吴向军
项目副经理
总工
董政
项目副总工程师
现场负责
李延刚
作业队长
现场技术
张龙伟
工程师
现场质检
常人才
工程师
现场测量
刘淇
高级技师
现场安全
魏学文
高级技师
机电
李显元
工程师
材料
陈向东
工程师
现场管理
崔岚岭、张清玉
高级技师
3.2机械设备
根据设计要求以及试桩施工的需要，各类施工机械设备均已准备完毕，状态良好，主要机械设备如下：
机械设备情况表
仪器设备
数量
型号及技术要求
钻机
1
GPF-25
汽车吊机
1
QY-25
电焊机
4
BX1-500
钢筋弯曲机
1
GW-40W
钢筋切断机
1
FGQ-40A
钢筋调直机
1
GT4/14
柴油发电机
2
DSS250
潜水泵
1
泥浆泵
1
挖掘机
1
PC-220
泥浆分离器
1
ZX-250
四、钻孔桩施工方案
根据本工程内容和地质水文状况，试桩钻孔桩采用旋转钻机钻孔，采用泵吸反循环方式以刮刀钻头成孔，桩位旁设置泥浆池，以优质泥浆护壁，成孔后清孔并及时安装钢筋笼。
钢筋笼采取在钢筋车间分节制造，孔口接长成整体的方法安放就位，垂直导管法灌注水下混凝土。
荷载箱按设计位置与钢筋笼焊连后整体放入孔内。
4.1工艺流程
见“附件1试桩施工工艺流程框图”。
4.2施工准备
根据试桩位置布设情况，平整施工场地，测量放线确定桩位，开挖泥浆池，接通桩位处的水电。
4.3钻机选型
依据本桥地质情况和桩长桩径，选用GPF-25型工程钻机，采用泥浆护壁，泵吸反循环排渣、泥浆处理器处理钻渣的钻进工艺成孔，垂直导管法灌注混凝土的成桩工艺进行施工。
根据公铁两用桥的地质情况和南岸以往试桩的经验，对钻头部分做了适当的改进，改进后的钻头护圈高度达到3m。
4.4钢护筒的制造与埋设
钢护筒采用外径1.9m，壁厚8mm，护筒长度根据地层情况插打到地质稳定层内而定，并高出地面20～30cm。
钢护筒安装完毕后满足中心偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
4.5泥浆及钻孔
4.5.1泥浆性能指标
泥浆拌制选用优质膨润土，经试验室配合比试验确定合理的配合比，用拌浆机拌制，并在试桩过程中对泥浆的各项指标，性能进行分析和调整。
泥浆性能指标：
一般地层（易坍地层），相对密度1.03～1.06，粘度17～20s，含砂率≤2%，胶体率≥95%，PH值8～10。
4.5.2钻机就位
将试桩中心线引至安装就位的钢护筒顶，对称用油漆标出四个点，根据四点拉线和钻机底盘尺寸在钻孔位置处标出钻机底盘定位标志。
利用吊机安装钻机走道梁，复测钻盘中心位置，钻机就位，微调找平并定位锁定。
就位自检合格后，通知监理工程师检查验收。
验收合格后进行钻进作业。
4.5.3钻具安装及钻机调试
考虑到本工程的特殊地质情况，钻机配备刮刀钻头钻孔。
4.5.4土层钻进作业
试桩处地质资料显示，桩长范围内各土层均为砂类土或粘性土。
开钻时以低档慢速正循环钻进，钻至泥浆面以下30m，改为泵吸反循环钻进，钻进过程中坚持减压钻进，保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。
旋转钻机在反循环钻进施工过程中，时刻注意观察护筒内外水头差变化情况，保持孔内水头高出护筒外水位2m以上。
土层钻进均采用刮刀钻头钻机，施工中对不同地层，通过调整泥浆比重、钻速、钻压等措施，在防止塌孔的同时，使用不同地层钻进悬渣要求，加快钻进速度。
开钻后，每钻进1m或在地层变化时在泥浆池中捞取并保留钻渣样品并做好编号，查明土类并详实记录，同时与地质资料进行比对。
接长钻杆时，应先停止钻进，将钻头提离孔底2.0m左右，维持泥浆循环10min以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，防止出碴口被堵，然后停泵接长钻杆。
钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，防止漏气、漏水和掉钻等事故发生。
钻孔过程中现场工程师旁站监督，发现问题及时解决。
具体注意事项如下：
（1）钻孔前，绘制钻孔地质剖面图，钻孔作业采用减压钻进，根据不同土层选择与之适应的进尺和钻速。
对粘土层，主要采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进方法钻进；对于砂层，采用减压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，以免孔壁不稳定，发生局部扩孔或塌孔。
（2）开始钻进时，进尺应适当控制，在钻头出护筒刃脚处，同样采用低钻压、低钻速钻进，并控制进尺，以确保护筒底口部位地层稳定，钻头出护筒2～3m后，再恢复正常钻进状态。
（3）钻进过程中随时注意孔内泥浆面高度，并及时补充泥浆，维持水头差。
（4）在砂层钻孔施工时速度要慢，进度不大于1m/h，泥浆要浓，向外渗透以稳定地层。
（5）钻孔过程中，及时填写钻孔记录，交接班时由班长交待本班作业情况及下一步注意事项。
4.5.5成孔检查
成孔后，应分别采用探孔器以及桩孔超声波检测仪进行成孔的垂直度等质量检测。
满足要求后进行清孔作业。
垂直度要求：
最大偏差＜1/150；
轴线偏差：
＜40mm；
清孔要求：
孔底沉淀层，试桩S1≤36mm，试桩S2≤44mm；
清孔后泥浆指标：
相对密度1.03～1.06，粘度17～20s，含砂率＜2％。
当泥浆指标及孔底沉碴满足规范要求后，拆除钻杆，下钢筋笼，同时按照设计要求安装荷载箱、声测管等，若泥浆指标及孔底沉碴满足规范要求则不再进行二次清孔，准备灌注混凝土。
4.6钢筋笼制作与安装
试桩钢筋笼总长度为80m，重7.5t，钢管重1.2t。
钢筋笼在生产区分节制作，分节长度约8～10m（安置荷载箱处钢筋笼分节），分节制作时，将各节段编号，以保证钢筋笼顺利有序吊装。
钢筋主筋接长采用单面搭接焊。
节头错开50cm以上，且满足同一断面不超过50%的焊接接头要求。
试桩沿桩周均匀布置3根φ50、δ=3.5mm声测管，声测管同钢筋笼一起吊装。
声测管除底节钢筋笼安装的同时焊接在钢筋笼上外，其余各节均预先绑扎在钢筋笼内，在安装钢筋笼的同时进行丝扣对接，声测管底口处用安全阀拧紧。
顶部用木塞封闭，以防砂浆、杂物堵塞管道。
4.7测试系统安装
4.7.1安装工序
试验中测试系统的安装工序如表2所示
表2试验工序
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