桥墩基坑支护工程整体施工方法Word文档下载推荐.docx
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8
矿物质掺合剂（混合材料）
GB1596-79；
GB2847-81；
GB203-78
9
化学外加剂
10
钢筋
GB1499-91；
GB1301091
11
混凝土
、材料要求
所有进场工程材料均在监理工程师的监督下进行严格的进货检验，并保证全部符合规范要求，确保使用于工程的材料符合设计和规范要求。
3、选用的工程施工及验收标准
选用的工程施工及验收标准表表6-2
规范或标准
标准号
天津市市政工程施工技术规范（桥梁工程部分）
DB29-75-2004
公路桥涵施工验收规范
GBJ2004
地基与基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
市政地下工程施工及验收技术规程
DGJ08-236-1999
工程测量规范
GB50026-93
天津市预防混凝土碱集料反应技术管理规定（试行）
JJG14-2000
其他经业主及监理工程师批准的适用规范、标准
4、施工工艺流程
施工工艺流程见图6-2。
5、单台钻机作业时间
单台钻机各工序作业时间表表6-3
项目
作业时间（h）
桩机就位
0.75～1.5
钻孔
6～8
第一次清孔
钻机移位
0.5～1
吊装钢筋笼
1～1.5
第二次清孔
灌注水下混凝土
3～4
6、施工方法
、施工准备
在桩基施工前，清除桩基位置上的杂物，整平场地，用推土机碾压密实，使机械能顺利进场，且在施工中使钻机保持稳定。
采用全站仪、经纬仪测定桩孔位置，并埋设孔位护桩。
、泥浆制备
现场不设泥浆坑，配备三台泥浆车保证现场泥浆供应，现场设置钢板制成的泥浆罐作为泥浆池保证现场钻机施工。
泥浆制备选用优质膨润土造浆，并投放一定量的Na2CO3，以降低地下水酸性腐蚀的影响，泥浆比重控制在1.1~1.3范围。
试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。
泥浆技术指标表表6-4
项目
技术指标
比重
1.1～1.3
粘度
一般地层：
16～22S；
松散易坍地层：
19～28S
含砂率
新制泥浆不大于4%
胶体率
不小于95%
PH值
大于6.5
、埋设护筒
孔口护筒采用5mm钢板制作，内径比桩径大20cm，长度为2.0m。
采用人工开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。
顶部高出施工地面30cm以上，钢护筒筒底的高程符合设计要求。
护筒埋设准确竖直，护筒孔口平面位置与设计偏差按小于5cm控制，护筒竖向的倾斜度不大于1%。
、成孔试验
施工时先在不同区段进行成孔试验，根据地质条件、钻机性能等选择合理的泥浆配置、各阶段的进尺速度、清孔方式与时间等钻进参数。
获取较为详细的地质条件参数和可靠的钻孔参数，并根据获得的技术数据及时修正钻孔参数，以保证钻孔质量。
、成孔
、钻孔
钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。
钻进方式采用正循环旋转钻机钻进，钻孔过程中，孔内保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时加泥浆，以维持孔内水头差，防止坍孔。
并对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进参数、泥浆稠度。
钻进过程中，经常测定钻孔深度、倾斜度，发现问题，及时处理。
、故障预防与处理
2.1、钻孔偏斜
安装钻机时保证钻杆、钻头及护筒三者均在同一竖直线上，并经常进行检查校正；
钻杆、接头及时调整，防止弯曲。
在出现钻孔偏斜后，查明偏斜位置和深度，一般在偏斜处反复扫孔，使钻孔垂直。
倾斜严重时回填粘土到偏斜处，待沉积密实后再钻。
2.2、缩孔、扩孔
根据地质资料显示，本工程所处地区部分地区存在流塑状淤泥质土层，极易造成缩孔，施工时采用上下反复扫孔的方法，并及时补焊钻头，防止因钻头磨耗使钻孔孔径小于设计桩径。
在桩基深度范围内有一段粉质粘土、粉砂及粉土，根据施工经验，此类地质易造成扩孔现象，施工时采取加大泥浆比重、控制进尺速度的方法，减少扩孔现象。
、施工注意事项
3.1、保证钻杆垂直，初钻时，以低档慢速钻进，且护筒内有一定数量的泥浆方可钻进，每台钻机配备两套泥浆泵轮换使用，经常检查排浆系统，加速泥浆循环。
3.2、根据不同土层，选用不同的钻进速度和钻进方式。
3.3、起落钻头均匀，避免撞击孔壁；
接卸钻杆时采取可靠措施，严防钻头脱落；
钻杆拆除后，进行检查清理，涂油保养。
、第一次清孔
清孔的目的是使孔底沉碴（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为灌注混凝土创造良好的条件。
钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，将钻渣抽净。
清孔采用换浆法，在钻进至设计深度后，稍稍提起钻头，同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴，随着残存钻碴的不断浮出，孔内泥浆比重和含量不断降低，然后注入清水继续循环置换，随时检查清孔质量；
个别孔底沉渣采用泥浆泵吸出的方式进行清孔。
清孔应符合下列规定：
孔底500mm以内的泥浆相对密度小于1.25，含砂率≤8％，粘度≤28％，灌注砼前，孔底沉碴厚度≤100mm。
、绑扎、吊装钢筋笼
、钢筋笼绑扎
1.1、钢筋笼严格按设计和规范要求制作。
钢筋骨架的保护层，通过在螺旋筋上穿入中心开孔，厚5cm的圆形Ｃ30水泥砂浆垫块来保证保护层的厚度，砂浆块按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周穿入6个布置，最后视需要安装和固定声测管。
1.2、钢筋笼主筋采用双面焊缝，钢筋笼骨架自承台底以下10cm起每隔2m设置一根Φ20加强钢筋，钢筋笼外侧每隔2m沿四周均匀焊接4根Φ20折形定位钢筋。
1.3、钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，做好焊接平台，在平台上固定加强钢筋，并根据设计的主筋布置在加强钢筋四周划出标记，焊接主筋，然后焊接螺旋箍筋，钢筋骨架一般分两段进行加工，并在钢筋笼上做好吊点和孔口固定处的加强处理。
、钢筋笼吊装
在确认清孔完成并符合设计要求后，将焊接好的钢筋笼骨架分段用汽车吊吊入桩孔，吊入下段后将其临时固定在孔口位置，再吊放上段钢筋笼，并在孔口与下段钢筋笼进行对接；
钢筋笼对接采用帮条搭接、双面焊缝，并在下段钢筋上焊好帮条，在上、下段钢筋笼对位固定好后进行焊接。
对接完成后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。
钢筋笼吊放程序图
、导管安装
导管用Ф219mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0~5.0m，配1~2节长1.0~1.5m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，并对导管作水压和接头抗拉试验，保证不漏水。
砼浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置砼漏斗。
、第二次清孔
在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注砼的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。
清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。
清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度≤1.15，复测沉碴厚度在100mm以内，此时清孔就算完成，立即浇注砼。
、灌注水下混凝土
、混凝土的制备
根据招标文件要求，本工程全部采用商品混凝土，混凝土运输采用混凝土搅拌输送车运输至各桩位，另外配备两台HBT60型混凝土输送泵。
、水下混凝土灌注
2.1、先灌入桩尖首批混凝土，首批混凝土要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深；
桩尖最先灌注的0.5～1.0m3混凝土采用稠度和强度与设计混凝土相同的灰浆。
2.2、开导管用隔水栓，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满后，剪断铁丝，混凝土即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。
2.3、随着浇注连续进行，随拔管，中途停歇时间不超过15min。
在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以1.5～4m为宜，既不能小于1m也不能大于6m。
由专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土浇注记录。
2.4、利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m，在浇注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；
同时，对浇注过程中的一切故障均记录备案。
2.5、考虑桩顶混凝土将被凿除，灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程的70～100cm控制，以保证桩顶混凝土的强度质量，避免因此而造成桩头强度不满足要求的质量问题。
2.6、在浇注将近结束时，在孔内注入适量清水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆全部排出。
导管法灌注桩施工流程图
、桩机移位
在上一根桩的钻孔及第一次清孔完成后，移动钻机至下一桩位，开始进行下一根桩的钻孔施工，同时开始进行上一根桩的桩身混凝土灌注。
钻机移动采用轨道或型钢槽滑至桩位。
、高压旋喷桩
1、材料
（1）、选用425＃普通硅酸盐水泥，水灰比按照1：
1的比例进行施工，水泥掺量控制在450kg/m.
（2）、水采用饮用自来水。
2、工艺流程图
（1）测量放样→桩基就位→钻导孔→校对桩位、孔深→喷射作业→提
卸钻杆→清洗器具→桩基移位
3、主要施工方法
、钻机就位
采用水准管进行水平检测，确保钻杆轴线对准钻孔中心位置；
在钻机进场之前，根据图纸确定大样位置，在钻机走机到位之后，再对桩位进行二次复核，确保钻孔位置满足要求；
就位完成后，开始进行钻孔施工，钻孔施工注意钻进的速度和孔位的偏移，孔位偏移不得大于50mm。
并保证钻孔的垂直度，不得大于1.5%。
、插管
钻孔完成后，开始进行插管施工，在将注浆管插入预定的地层深度注意不得堵塞喷嘴，采用边射水边插管的方式进行施工，水压力不得大于1MPa..。
、喷射作业
当钻杆达到预定深度后，将高压泵送水改为送浆，为保证桩底有足够的水泥浆量，应停喷30秒，然后由下而上进行高压喷射注浆
、冲洗
喷射施工完成后，利用高压水枪冲洗注浆管等机具设备，管内不得有残存的水泥浆。
、移动机具
利用吊车将钻机和注浆机具移动到新的桩位，开始桩机就位。
、水泥土搅拌桩
水泥土搅拌桩施工主要用来形成连续止水帷幕，相邻水泥土搅拌桩形成有效的部分重叠搭接，确保基坑开挖过程中不发生渗漏现象。
采用SJB－60型双轴搅拌机及配套机械施工。
深层搅拌机配套机械示意图
（1）、选用32.5级以上普通硅酸盐水泥作为固化剂，水泥掺量根据加固强度，一般为加固土重的18％，确保水泥土90天后的无侧限抗压强度不小于1.5MPa。
（2）、为改善水泥土性质和桩体强度，根据试验并经监理工程师批准后，可适量选用木质素磺酸钙、石膏、氯化钠、氯化钙等外加剂，还可掺入不同比例的粉煤灰。
（3）、配合比为水泥：
砂=1:
1~1:
2，为增加水泥砂浆和易性能，利于泵送，在征得监理工程师同意后，加入减水剂（木质素磺钙酸），掺入量为水泥用量的0.2~0.25％，并加入硫酸钠，掺入量为水泥用量的1％，以及加入石膏，掺入量为水泥用量的2％，水灰比为0.41~0.5，水泥浆稠度为1~14cm，起速凝早强作用。
3、施工程序
水泥土搅拌桩施工程序示意图
、场地清理
施工前探明地下障碍物的埋深和位置，挖出深坑作好明确标记；
清理施工区域内的杂物、建筑垃圾，然后用推土机进行平整压实。
、测量定位
对施工场地的基准点、基轴线及水准点进行复核；
对于标定的基准点做好明显的标志和编号，并妥善保护；
使用经纬仪和钢卷尺等，采用坐标法进行桩位区域边线的测定；
对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志。
同时做好测量记录，以便复核。
、桩机就位
、利用起重机悬吊搅拌机到达指定桩位，起吊过程中保持起重机行走平稳。
、由专人负责统一指挥桩机的就位工作，移动桩机前，先查清桩机上下、左右、前后各方有无障碍，发现有阻及时排除。
移动结束后，检查桩机定位情况，发现偏差较大及时纠正。
、桩机就位对中后平稳周正，其动力头、搅拌头及桩位三者的中心处于同一铅垂线上，搅拌头定位偏差不大于5cm。
、预搅下沉
、将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料出罐砂浆泵同深层搅拌机接通，待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机借设备自重沿导向架搅拌切土下沉。
、施工时，下沉速度由电机的电流监测表严格控制下沉速度，取0.38~0.75m/min。
、密切观察动力头工作负荷，控制工作电流指数不大于额定值，以防烧毁电机。
、如遇到较硬地层下沉速度过慢时，通过中心管压入少量稀浆使土体湿润，从而加快下沉速度。
、制备水泥浆
在深层搅拌机预搅下沉的同时，利用灰浆拌制机按设计确定的配合比拌制水泥浆，在深层搅拌机下沉到一定深度时，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。
、喷浆搅拌提升（第一次注浆提升搅拌）
搅拌机下沉到设计深度后，上提搅拌头0.2m左右，然后开启灰浆泵，将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中，待浆液到达喷浆口时，按0.3~0.5m/min的均匀速度边喷浆、边提升深层搅拌机。
待深层搅拌机喷浆提升至设计桩顶标高以上0.5m时，关闭灰浆泵，完成第一次注浆提升搅拌。
、重复上下搅拌（第二次注浆提升搅拌）
深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆全部排空。
为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面，在搅拌机第二次提升的同时，向地层中同时连续地压入水泥浆。
完成第二次注浆提升搅拌，至此即完成一根柱状加固体，外形呈“8”字形，一根接一根搭接，即成壁状加固体。
、清洗
向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
待深层搅拌机提出地面后，关闭电机，然后将桩机移至新的桩位，重复上述步骤进行下一根桩的施工。
4、施工注意事项
（1）、施工前先平整施工场地，清除桩位处地上、地下一切障碍物。
场地低洼时回填粘性土料，不得回填杂填土。
（2）、基础底面以上预留500mm厚的土层，搅拌桩施工到地面，开挖基坑时，将上部质量较差桩段凿除。
（3）、施工前标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并通过成桩试验，确定搅拌桩的配比和施工工艺。
用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.4~0.6MPa。
保证搅拌提升速度与输浆速度同步。
5、施工常见问题及处理对策
深层搅拌法施工中常见问题产生原因、预防措施及处理方法见表5-4。
深层搅拌法施工常见问题、预防措施及处理方法表表5-4
常见
问题
产生原因
预防措施及处理方法
搅拌体
不均匀
施工工艺不合理；
搅拌机械、注浆机械中途发生故障，造成注浆不连续，供水不均匀，使软粘土被扰动，无水泥浆拌和；
搅拌机械提升速度不均匀。
选择合理的施工工艺；
施工前对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修，使其处于正常状态；
灰浆拌和机械时间一般不少于2min，增加拌和次数，保证拌和均匀，不使浆液沉淀；
提高搅拌转数，降低钻进速度，边搅拌、边提升，提高拌合均匀性；
注浆设备要定好，单位时间内注浆量要相等，不能忽多忽少，更不得中断；
重复搅拌下沉及提升各一次，以反复搅拌法解决钻进速度快与搅拌速度慢的矛盾；
拌制水泥浆时不得任意加水，以防改变水灰比，降低拌合强度。
喷浆
不正常
注浆泵坏；
喷浆口被堵塞；
有硬结块及杂物，造成管路堵塞；
水泥浆水灰比稠度不合适。
施工前对注浆泵、搅拌机等进行试运转；
喷浆口采用逆止阀（单向球阀；
在钻头喷浆口上方设置越浆板，解决喷浆孔堵塞问题；
泵与输浆管路用完后清洗干净，并在集浆池上部设细筛过滤，防止杂物及硬块进入各种管路；
选用合适的水灰比（一般为0.6~1.0）。
抱钻、
冒浆
施工工艺选择不当；
粘土颗粒之间粘结力强，不易拌合均匀，搅拌过程中易产生抱钻；
有些土层虽不是粘土，容易拌合均匀，但由于其上复压力较大，持浆能力差，易出现冒浆。
对不同土层选择合适的不同工艺：
搅拌机沉入前，桩位处要注水，使搅拌头表面湿润。
地表为软粘土时，还可掺加适量砂子，改变土中粘度，防止土抱搅拌头。
由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆，使实际输浆量小于设计量，这时采用“输水搅拌→输浆拌合→搅拌”工艺，并将搅拌转速提高到50r/min，钻进速度降到1m/min，使拌合均匀，减小冒浆。
桩顶
强度低
表层加固效果差
由于地基表面覆盖压力小，在拌合时土体上提，不易拌合均匀
在桩顶樯高1m内作好加强段，进行一次复拌加注浆，并提高水泥掺量，一般为15％左右
在设计桩顶标高时，考虑需凿除0.5m，以加强桩顶强度
、压顶梁施工
待所有钻孔灌注桩混凝土灌注完毕和水泥土搅拌桩施工完毕并经检验合格后，凿除灌注桩桩顶超浇部分混凝土和压顶梁位置搅拌桩水泥土，同时清理桩顶残渣、浮土和积水，并进行凿毛处理。
立模板，绑扎压顶梁钢筋，施工中注意桩身竖向主筋伸入压顶梁锚固长度不小于30d。
模板采用组合钢模，支撑加固；
商品混凝土由搅拌运输车运至浇注部位后，设置放料平台，混凝土采用人工入模，插入式振捣器捣固密实，其浇筑、振捣、养生同常规混凝土施工方法。
、施工降、排水方案
为确保基坑开挖在无水条件下作业，基坑开挖前在施工范围内按照设计图纸上大口井的位置进行布井，并在基坑开挖前20天先降水，待箱体顶板覆土回填碾压完成后方可停止抽水。
根据我们在天津市开发区多年施工的经验，本合同段工程施工采用大口径深井加真空降水的方法，即在大口径深井中用真空集水，水泵抽水，以达到基坑降水和土体排水固结的目的。
井点埋设深度L=h＋8m（h—对应井点里程处的基坑深度），将地下水位降低至基坑下2m。
为防止由于施工降水时因地下水位下降造成的基坑周围建筑物沉降，在隔水帷幕和建筑物之间设置回灌井点系统。
1、降水设计
根据我们在天津市开发区多年施工的经验，本工程施工采用大口径深井加真空降水的方法，即在大口径深井中用真空集水，水泵抽水，以达到基坑降水和土体排水固结的目的。
主体设置1排大口井，间距15m布置。
大口井埋设深度L=h＋8.0m（h—对应大口井里程处的基坑深度），将地下水位降低至基坑下2M，大口井管长L′=L+0.3m。
2、降水量计算
根据天津市开发区水文资料，对降排水量作一般估算，具体实施过程中加以调整。
降水效果见下图。
图5-11降水效果示意图
基坑涌水量的计算：
式中：
Q1——基坑涌水量（m3/d）；
K——含水层渗透系数；
H——含水层厚度（m）；
S——降深（m）；
R——影响半径（m）
【
】；
r0——基坑换算半径（m）；
R0——引用影响半径（m）
【R0=R＋r0】；
3、降水井结构
大口井GPS-10型回转钻机钻孔，大口井直径705mm，全孔下入φ400/300mm水泥砾石滤水管，井口下部3m的滤水管外包一层40目尼龙网，井深范围内回填φ3~7mm滤料。
根据涌水量大小选取深井潜水泵的型号，潜水泵下放到设计深度，泵管连接紧密不漏水。
基坑周围设400×
400水沟，上置盖板，水沟与市政污水排放系统连接，抽水通过水沟排入市政污水系统。
大口井构造见图5-12，深井潜水泵安装见图5-13。
4、降水井施工
、工艺流程
、工艺要点
采用GPS-10型回转钻机钻孔，确保孔径不小于706mm，深度大于设计深度，以考虑抽水期间沉淀物可能达到的沉积高度所产生的影响，并保证钻孔圆正垂直。
钻孔过程中采集土样，核对含水层所在部位和土的颗粒组成。
、清孔
井管下入前进行清孔作业，清孔采取注入清水置换，利用砂石泵抽出沉渣，并测定井深。
、下井管
井管采用水泥砾石滤水管，每节长2.0m，利用汽车吊分节吊放。
井管接头处用尼龙网包裹严密，下到设计深度，顶部高出地面20cm，并采取措施加以临时保护。
、填滤料
井管到达设计深度后，适当稀释井内泥浆，然后立即在井管周围灌填滤料。
滤料采用人工沿井孔四周均匀连续填入，滤料填至井口下1m处，其上用粘土回填。
滤料采用φ3~7mm干净石屑。
、洗井
完成滤料灌填后，按规定进行洗井。
在成井后8h内，将污水泵放入井底反复抽洗，保证渗水效果，洗井过程中观测水位及出水量变化情况。
、安装潜水泵及管路系统
6.1、安装前检查电机和泵体，确认完好无误后方可安装；
6.2、潜水电机、电缆和接头的绝缘安全可靠，并配有保护开关控制，以确保安全运转；
6.3、安装过程中保证各连接部位密封可靠不漏气；
6.4、将真空泵进出水、进出气调节好，保证正常运转；
6.5、管路在基坑边缘汇入总管，将水排入市政污水系统；
6.6、管路上装有真空表、水表、闸阀、单向阀，以便于控制、管理，气管连接处保证密封、不漏气。
、试抽
洗井后，对井管进行单井试抽，如有异常情况，重新洗井，并再次进行抽水试验。
、降水管理
按设计要求，降水井施工结束后，在基坑开挖20天前开始降水，降水深度控制在基底以下2m，在箱涵顶复土回填土碾压完成后方可停止抽水。
降水工作持续时间较长，降水管理工作的要点是
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