甘塘1#2#大桥桩基水磨钻施工专项方案Word文件下载.docx
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《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012；
《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009。
《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；
《中华人民共和国石油天然气管道保护法》2010
（3）我公司高速公路建设项目的施工经验和拟投入本项目的生产资源；
（4）我公司对本项目现场和周围环境调查掌握的有关资料；
（5）本工程的质量标准和暂定工期及我公司的创优规划、工期目标等。
（6）本工程实施性施工组织设计等。
（7）本工程涉及的其他施工技术、安全、文明、质量验收方面标准和交通部颁发的规范、规程及法规文件等。
第三章水磨钻人工挖孔桩桩基施工工艺
第一节施工工艺流程
水磨钻人工挖孔桩施工流程如图所示：
场地平整
测量放线、定桩位
首节开挖
施工井台和护壁
开挖桩孔土方
下一循环
支设护壁模板
灌注护壁砼
拆除模板
到达设计深度
桩孔检查、清底验收
钢筋笼制作
钢筋笼吊装、定位
安装导管
砼灌注
质量验收
水磨钻挖孔桩施工工艺流程图1
场地平整→放线、定桩位→施工井台→修建排水沟→场地硬化处理→架设定型井架、安装卷扬机、照明设备等→桩孔开挖→每下挖0.6～1.0米左右，进行桩孔周壁的清理、校核桩孔的直径和垂直度→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇护模砼→拆模后继续下挖→循环挖至孔底→对桩孔直径、深度、垂直度进行全面验收→吊装钢筋笼→安装导管→浇灌砼至设计桩顶标高100cm以上。
第二节孔桩开挖施工方法及措施
1.测量定位及井台施工
项目部测量班根据设计图纸准确放出桩位中心，测量放样坚持“测量双检制”，即自检、互检，保证偏差在规范允许范围内。
开挖前，按桩中心向四周引出桩心护桩，护桩应埋设在不易破坏，不影响施工的地方，并在周围用混凝土保护。
然后开挖施工井台，井台除作为施工操作平台外还具有保护井口、承受施工荷载、挡水等作用，井台采用混凝土结构，半径比桩径大20cm。
井台高度100cm，宽度40cm，井台顶标高需高出原地面30cm，防止雨水流入。
井台采用C25混凝土浇筑，内放Ф10@150钢筋网，采用定型钢模板立模。
当井台施工完成后，将标高引到井台上，用以控制桩底标高。
复核桩中心位置，如果出现偏差，必须在第一节护壁浇筑砼时进行调整，保证第一节护壁的位置准确，以保证桩的位置准确。
挖孔桩轴线、标高平面示意图2
挖孔桩轴线、标高立面示意图3
2.排水施工措施
根据工程地质及地下水分布情况，本区域地下水较为丰富，主要赋存于碎石、角砾、溶隙、溶孔之孔隙中，为保证施工的安全，地表主要以排为主，孔内主要以抽水为主。
将场地整平，并保证一定的流水坡度，下雨后地面的水能及时排走。
井口周围施工井台，保证地表水不流入孔内，井孔四周采用低标号混凝土进行硬化。
孔内抽水。
每个孔内放一台大功率水泵，将渗水及时抽出。
3.提升支架
井台施工完成后，在每个井台上搭设钢管防雨支架，定型井架上安装滑轮，与卷扬机组成提升系统。
桩孔开挖出的土石方等弃碴装入吊桶，用电动卷扬机提升至地面，倒入手推车运到临时存碴场，集中统一运到弃土场。
支架顶采用彩条布搭防水棚，防止雨水直接进入孔内，保证在下雨工人能继续作业。
电动提升定型井架及防雨棚支架示意图4
4.护壁施工
一般土层自稳性较差，开挖后，必须进行砼护壁施工。
护壁采用C25现浇砼，平均厚度15cm，护壁的结构形式设为内八字搭接，搭接长度不小于5cm。
护壁模板采用定型钢模板，模板由八块组成，模板间用螺栓连接。
桩护壁内设置φ10@150的钢筋网片，并预留钢筋与一下段护壁相接，伸入长度不小于设计要求的长度。
上下节护壁的搭接长度不得小于80mm。
护壁结构如图所示。
护壁结构形式5
护壁采用φ10@150mm、15cm厚C25钢筋砼，钢筋用Ⅰ级钢。
遇到不利的地质条件，除制定单桩的施工措施外，还合理安排各桩的施工顺序，在可能的情况下，先施工外围（或迎水部位）的桩，后施工中部的桩。
圆孔护壁厚度计算：
t≥（k×
N）/Ra
式中：
t─护壁厚度，内齿式护壁最小尺寸，m；
N─作用在护壁截面上的压力，kp/m
N=P×
d/2
P─石英片岩及地下水对护壁的最大压力，kpa；
d─挖孔桩桩身直径，m；
Ra─混凝土的轴心抗压设计强度，kpa；
k─安全系数，取1.65。
灰岩的γsat=30kN/m3；
中风化至原地面L=10m；
d=2.2m；
Ra=13.4N/mm2=13.4×
103MPa
d/2=30×
10×
2.2÷
2=330kp/m
N）/Ra=1.65×
330/13.4×
103=0.0406m
考虑挖孔作业每天施做一节护壁混凝土增长跟不上，24小时护壁强度最多达到20%，护壁厚度按15cm施工，所以t取15cm。
进入中风化岩层前，按岩层松散考虑，最不利荷载出现在与上层与中风化岩面的交界处，验算如下：
土力学中坚硬土K0为0.2-0.4，本工程处地质为强风化灰岩，K0小于0.2，计算中取0.2。
δ01=γZK0=30×
0×
0.2=0Kpa;
δ02=γZK0=30×
0.2=60Kpa
即砼护壁强度达到60Kpa以上时满足要求。
采用成熟度法推算C25混凝土强度：
Ｍ＝∑（ｔ＋15）×
△Ｔ
ｔ——养护温度（℃）
△Ｔ——ｔ温度养护持续时间（ｈ）
R——推算强度（MPa）
f—修正系数
ab—按标号、水泥，外加剂确定的常数如下表：
系数ａｂ及ｆ值
水泥品种
砼强度
外加剂
a
b
f
普硅
C25
Ⅰ
25
-1280
0.884
养护温度取25℃，养护时间为6h。
=0.884×
25×
4.828×
10-3=106.7Kpa＞δ02=60Kpa
即采用C25混凝土浇筑护壁6小时后满足外侧土压力荷载要求。
5.桩孔开挖
人工挖孔桩分节开挖，分节支护。
围护桩穿越地层由上至下依次为：
红黏土、强风化灰岩和中风化灰岩。
对于土层开挖采用人工持铁锹、尖镐开挖；
强风化层、中风化层岩质硬，采用水磨钻、风镐破碎开挖。
开挖第一节桩孔土方，深度不超过1m，绑轧护壁钢筋，安装第一节桩孔护壁模板时，必须用桩心点校正模板位置（由专人负责），支护牢固，并检查护壁厚度、位置正确、质量符合要求后方能浇捣护壁。
第一节护壁轴线偏差不大于2厘米。
往下施工时以每节作为一个施工循环，一般土层中每节高度为1m，进入强风化、中风化岩层每节施工深度调整为0.5-0.6m。
护壁模板采用定型钢模板，模板由八块组成。
进入强风化、中风化层后采用水磨钻、风镐配合施工。
钻孔布置图如下：
水钻布孔示意图6
钻机沿孔壁内边线钻孔，钻孔直径为16cm，钻孔深度为60cm，每个桩孔可根据桩径大小设置钻机。
钻机取出岩芯后，中间岩石与周边岩壁形成了临空面，然后采用3cm钻机于顺向下钻孔30cm后使用撬棍取出中间岩层。
根据地质情况不同，岩层阶理斜面上的钻孔个数可适当增加或减少。
当桩孔内由于裂隙渗水而导致积水较深、影响到钻孔施工是，用水泵将孔内积水抽出。
钻至10米深度后，必须采用通风措施，保证孔内作业人员的安全。
孔内通风采用空压机的高压风，由孔底将孔内空气向上吹，与地面空气形成对流。
6.挖孔桩终孔检查
当开挖至设计标高后，进行终孔检查。
质检人员先进行自检，自检确实达到设计规定标高、桩径、垂直度。
孔桩开挖岩层与设计岩层相同，将桩底沉渣清理干净，孔内水抽干净后，再及时通知监理，进行终孔检查处。
如果入岩深度与设计不符时，需要请设计进行确认是否需要进行桩长的调整。
第三节钢筋笼制作、运输及安装
7.概述
本大桥桩基钢筋直径≥25mm的需采用机械套筒连接，要求必须符合中华人民共和国行业标准（JGJ107-2010）《钢筋机械连接通用技术规程》中Ι级接头要求。
采用滚轧直螺纹机械连接，其中：
压圆（压肋）滚轧直螺纹接头还必须符合建筑工业行业标准《滚轧直螺纹钢筋连接接头》（JGJ163-2004）和《钢筋滚轧直螺纹连接技术规程》【BDJ13-63-2005（J10494-2005）】中I级接头要求，套筒长度、套筒外径尺寸必须严格按《钢筋滚轧直螺纹连接技术规程》【BDJ13-63-2005（J10494-2005）】中表6.1.2《标准型连接套筒的基本参数》规定执行；
套筒长度必须≥2d+10mm（d为钢筋直径）、套筒外径尺寸必须严格按《钢筋滚轧直螺纹连接技术规程》【BDJ13-63-2005（J10494-2005）】中表6.1.2《标准型连接套筒的基本参数》规定执行。
标准型连接套筒的基本参数表
钢筋直径
套筒长度（mm）
套筒外径（mm）
螺距（mm）
Φ25
≥66
≥40
≥3
Φ28
≥72
≥44
Φ32
≥78
≥50
钢筋笼采取在钢筋场分节同槽加工制作，用炮车运至施工现场，用吊车分节吊装。
8.钢筋笼加工
㈠钢筋的验收及管理
钢筋应具有出厂质量证明书、材质单、检验报告等。
进场后按有关规定、批量、规格进行复检、送检，并由检查部门出具试验报告。
对于需要焊接的材料还应有焊接试验报告。
确认该批材料满足设计、施工要求后，物资部门方可将该材料入库、登记、造册，不合格的材料应立即清退出施工现场。
钢筋进库后须按不同钢种、等级、牌号、规格批号及生产厂家分别堆存，不得混杂，且应挂牌以资识别。
钢筋在运输、储存过程中，应避免锈蚀和污染。
钢筋宜堆置在仓库内，露天存放时，应垫高并加遮盖。
使用部门应按原材料的使用部位登记造册,做到原材料具有可追溯性。
㈡主筋下料及钢筋笼成型
钢筋笼根据长度分节加工制作，基本节长9m或12m，最后一节为调整节。
将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号，保证相邻节段可在胎架上对应配对连接。
钢筋下料完成后，钢筋笼制作之前，进行主筋直螺纹加工包括以下几道工序：
1、钢筋下料
钢筋采用切断机下料，钢筋下料前检查端部是否有弯曲现象，如有应先用调直机调直，如果发现钢筋端面不平齐的要用无齿锯切掉2-3cm，以确保钢筋端面与钢筋轴线垂直。
必须采用无齿锯进行切割下料，严禁使用气割和其它热加工的方法切断钢筋。
为保证钢筋连接时钢筋丝头在连接套筒中的对顶效果，下料切割端面应与钢筋轴线垂直，钢筋端部不得产生马蹄形。
2、端头车丝
加工丝头前应先调整好滚丝轮之间的尺寸。
a、初调：
根据加工钢筋的直径用相应规格的调径通、止光规，放入滚丝头四轮之间，旋转外套，收滚丝轮与调径通、止光规接触，取出通光规，使通光规能通，止规能止，而后锁紧外套。
把行程调节板上相应规格的刻线对准护板上的“0”刻度线，而后锁紧行程调节板。
b、精调：
通过实际滚轧丝头，用螺纹环规检验，通环规能顺利旋入有效扣，止环规旋入不大于3P（P为螺距），用长度卡板测量丝头长度，应符合要求，如果有误差再次调整。
丝头调整应遵循直径从大到小、由短到长、循序渐进的原则，严禁一次调过，以免丝头报废和损坏机床。
c、装夹钢筋：
装夹钢筋时将机床置于停车极限，把待加工的钢筋放入夹钢筋钳中，伸出长度应以钢筋端面与滚丝轮架外端面对齐为准，而后夹紧（向里向外都会影响丝头加工长度）。
d、滚轧丝头：
在调整丝头直径和长度合格后进入正常加工，逆时针搬动进给手柄，使滚丝轮缓慢接触钢筋，并施以适当的力，当滚轧2P后即可自动进给，严禁用力过猛或用脚踏进给手柄进给。
丝头质量检验要求
序号
检验项目
量具名称
检验要求
1
外观质量
目测
牙形饱满、牙顶宽超过0.25p的秃牙部分累计长度不超过一个螺纹周长
2
外形尺寸
卡尺或专用量具
丝头长度应满足图纸要求，标准型接头的丝头长度公差为+1P
3
螺纹大径
光面轴用量规
通端量规应能通过螺纹的大径，而止端量规则不应通过大径
4
螺纹中径及小径
通端螺纹环规
能顺利旋入螺纹并达到旋合长度
止端螺纹环规
允许环规与端部螺纹部分旋合，旋入量不应超过3P
5
螺纹长度
检验螺母
对标准丝头，检验螺母拧到丝头根部时，丝头端部应在螺母中部的凹槽内。
6
螺纹牙形
目测法观测螺纹齿底不得宽，不完整齿累计长度不得超过1扣。
注：
P为螺距，丝头检验合格后，应用塑料帽或连接套筒保护。
3、钢筋连接:
连接前的准备：
先回收丝头上的塑料保护帽和套筒端头的塑料密封盖，并检查钢筋规格是否和套筒一致，检验螺纹丝扣是否完好无损、清洁。
如发现杂物或锈蚀要清理干净。
套筒质量检验示意图见下图。
连接套筒质量要求
质量要求
出厂检验方法及要求
进场抽检方法及要求
螺纹牙型完整饱满，不得有牙顶宽度大于0.2P的不完整螺纹，表面光洁不得有裂纹，无严重锈蚀，油渍等缺陷或杂物。
逐一检查，全数合格
抽查10%，合格率100%。
游标卡尺或专用量具
长度及外径应满足设计要求
抽查10%，抽检合格率应不小于95%，当抽检合格率小于95%时，应对该批产品重新检验，当两次检验的总合格率不小于95%时，该批产品合格，若合格率仍小于95%，应对该批产品逐个检验，合格方可使用。
螺纹尺寸
通端螺纹塞规
通端塞规能顺利旋入连接套筒并达到旋合长度
止端螺纹塞规
止端塞规从套筒两端部分旋入，旋入量不应超过3P
同节内钢筋主筋连接使用标准型接头连接，把装好连接套筒的一端钢筋拧到被连接钢筋上，然后用扳手拧紧钢筋，使两根钢筋头顶紧，使套筒两端外露的丝扣不超过1个完整丝头，连接即告完成，随后立即画上标记以便检查。
钢筋笼分节处使用长短丝接头连接,先将标准套筒按顺序全部拧在加长丝头钢筋一侧，将待接钢筋的标准丝头靠紧后，再将套筒拧回到标准丝头一侧，并用扳手拧紧，连接即告完成。
接头连接完成后，用目测法检验两端外露螺纹长度是否相等，且不超过一个完整丝扣（加长螺纹除外）并符合直螺纹质量检验标准。
为减少主筋接头工作量，除按有关规定（图纸所示尺寸）、规范切断后错开接头，以保证同一截面的钢筋接头数量不大于50%外，其余应尽量采用定尺料；
在同一根钢筋上应少设接头,“同一截面”内，同一根钢筋上不得超过一个接头；
两连接接头在钢筋直径的35倍范围且不小于500mm以内，均视为“同一截面”。
4、钢筋笼加工
钢筋笼采用长线法在台座胎具上统一制作，台座胎具上根据施工进度要求调整安装钢筋笼主筋的定位模具，定位模具是根据钢筋笼的主筋规格、数量进行设计制作。
定位模具在台座上安装时要求纵向精确定位，以保证钢筋笼加工的线型质量。
钢筋笼在胎具上成型时上，钢筋连接按图纸要求进行施工；
桩身主筋与加劲箍筋务必焊牢，主筋与箍筋连接处宜点焊，若主筋较多时，可点焊或绑扎，主筋与直径12mm箍筋绑扎时，应采用直径≥1.0mm铁丝绑扎。
钢筋笼加强钢筋，设置在主筋内侧，沿桩基长度每2米设置一道。
钢筋自身搭接部分采用双面焊，焊缝长度不小于5d（d为钢筋直径）；
其中在主筋接头处，应设置两道加强钢筋。
钢筋骨架设三角框架加强筋，桩基全长每4米设置一道，需与加强钢筋连接牢固。
㈢钢筋笼保护层
钢筋笼主筋外缘至设计桩径混凝土表面净保护层厚度为60mm。
9.钢筋笼的运输及安装
整根钢筋笼制作完成后，经自检合格后报监理工程师检查认可，然后在钢筋加工场内用25T吊车吊至炮车上,分段运送至工地。
钢筋笼安装前应清除粘附的泥土和油渍，保证钢筋与混凝土紧密黏结。
①、现场起吊
钻孔桩钢筋笼吊装采用25吨汽车吊，钢筋笼吊装采用扁担法进行吊装，五点吊装如附图所示，钢丝绳的四个吊点在钢筋笼的重心偏上，产生的重心偏移用吊车的小钩来平衡，随着起吊高度的变化，慢慢下放小钩，由于重心的作用，钢筋笼底部将下降，由于上部采用滑轮，当小钩完全放松后，钢筋笼在重力的作用下，将保持竖直，这样就可以将钢筋笼下放如孔内。
现场钢筋笼的起吊直接利用25t吊机进行接长及下放，吊点设置在每节钢筋笼最上一层加劲箍处，对称布置，吊耳采用圆钢制作并与相应主筋焊接，随着钢筋笼的不断接长，钢筋笼重量在不断增加，为避免钢筋笼发生吊装变形，钢筋笼顶口设置专用吊架，吊架结构钢筋笼下放到位时待上口吊筋对中后，再松钩将吊筋挂于横在护筒顶口的扁担梁上，并将吊筋与扁担、扁担与护筒焊接固定。
②、钢筋笼的下放
提起连接好的骨架、抽出扁担梁，缓慢下放，重复上述工序。
钢筋笼下放到位后将吊筋与扁担、扁担与护筒焊接固定，防止浇注混凝土时钢筋笼的上浮和下沉。
固定时，要根据钢护筒的偏位情况将钢筋笼中心反方向调整，以使钢筋笼中与桩中心重合。
③、检测管的连接及检查
按设计要求安装声测管：
声测管外径57mm，壁厚3.5mm，长度为桩长L+1m。
除在底节钢筋笼加工时焊接在钢筋笼上外，其余各节均预先绑扎在钢筋笼内，每节钢筋笼对接完后，对接声测管、固定牢靠，并保证成桩后的声测管互相平行，声测管内灌水检查其是否漏水，底口与钢筋笼平齐，管顶口堵死，顶节外露高度满足检测要求。
每节钢筋笼下放时应将声测管灌满清水，然后略微提高钢筋笼，并停滞一段时间观察检测管内水位，若水位无任何变化则表明检测管密实无漏，则可用套管插入或焊接上下节检测管，然后进行下放；
若水位有所下降，则应将钢筋笼缓慢提起，查找漏水位置，并予以封堵，封堵完毕即下放。
钢筋笼下放到位后，顶口用铁板封闭以防泥浆等杂物掉进孔内。
10.钢筋笼质量检验
钢筋笼制作、安装检验评定标准表
编号
允许偏差（mm）
主筋间距
±
10
骨架保护层厚度
20
箍筋间距
骨架中心平面位置
骨架外径
7
骨架顶端高程
骨架倾斜度（%）
0.5
8
骨架底端高程
50
滚轧直螺纹连接接头检验标准表
检验项目
允许偏差
备注
二个接头之间最小间距
＞35d
d：
接头区内同一断面接头最大百分率
≤50%
丝头的外观质量、尺寸、螺纹直径
符合规范要求
套筒的外观质量、尺寸、螺纹直径
第四节导管安装
11.导管选择
①导管采用专用的螺旋丝扣导管，导管采用300mm内径导管，中间节长3.0m，最下节长4m，另配备0.5m、1m、1.5m非标准节。
导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸，对于旧导管在试压前应通过称重的方式判定导管壁厚是否满足使用要求。
②导管在使用前，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，应进行试拼和试压，试压导管的长度应满足最长桩浇筑需要，导管自下而上顺序编号和节段长度，且严格保持导管的组合顺序，每组导管不能混用。
导管组拼后轴线差，不宜超过钻孔深的0.5%且不大于10cm。
试压压力为孔底静水压力的1.5倍。
检查合格后方可使用。
③导管长度应按孔深和工作平台高度决定。
漏斗底至钻孔上口段，宜使用非标准节导管。
④导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。
下放时要记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合。
⑤完全下放导管到孔底后，并经检查无误后，轻轻提起导管，控制底口距离孔底0.3～0.4m，并位于钻孔桩中央。
12.导管水密性试验
导管须经水密试验不漏水，其容许最大内压力必须大于Pmax。
本工程导管可能承受的最大内压力计算式如下：
Pmax=1.3（Rc.Hxmax-Rw.Hw）
式中:
Pmax——导管可能承受到的最大内压力（kpa）；
Rc——混凝土容重（KN/m3），取24.0kN/m3;
Hxmax——导管内混凝土柱最大高度（m），取21m；
Rw——孔内泥浆的容重（KN/m3）本工程采用清水取10.0KN/m3；
HW——孔内水的深度（m），取19m；
Pmax=1.3×
（24×
21-10.0×
19.0）
=408.2kpa取410kpa
水密性试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。
施压方法见图。
加水口
压力表
压力机
高压水管
加（放）水球阀
稳压阀
封头
导管丝扣接头
导管气密试验
13.导管安装
导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，
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