龙坑大桥挖孔桩施工方案.docx
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龙坑大桥挖孔桩施工方案
梅大高速公路第二合同段
龙坑大桥人工挖孔桩施工方案
河南省路桥建设集团有限公司
梅大高速公路第二合同段项目经理部
二〇一〇年十一月
1、工程部位
龙坑大桥位于梅县西阳镇西洋村南侧。
龙坑大桥里程为K8+067.50，分左右幅，桥跨组合左幅为15*25，桥长375m，右幅为13*25，桥长325m。
2、工程特点
本桥桥孔分3联布设，上部结构左线为（5×25+5×25+5×25）米预应力砼T梁，右线为5×25+5×25+4×25）米预应力砼T梁，先简支后连续结构，预制吊装法施工。
下部构造采用双柱墩配钻孔桩，桥台采用柱式台。
本桥位于直线段上，桥孔T梁直梁设置。
桥址区地处低缓丘陵区，桥位跨越山间洼地，桥位区内地形起伏较大，两端桥台均位于山坡。
地面标高约76.1—99.5m。
桥位区覆盖层主要为素填土、耕植土、卵石及粉质粘土；厚度约为0.5—11m。
两端桥台风化层较厚。
地下水主要为第四纪松散层潜水及基岩裂隙水，以洼地径流及大气降水补给为主。
水位高层在93.73m至74.80m之间，平均高程为84.27m，本桥位地下水对砼具中等弱酸性腐蚀性。
3、施工方法
本桥桥墩基础设计为钻孔灌注桩。
根据地质条件为素填土、耕植土、卵石及粉质粘土，且地下水较少，设计桩长较短的实际情况，同时，为加快施工进度，本桥的桩基础拟全部采用人工挖孔灌注桩施工。
施工工艺流程如下：
3.1测量放样
在场地三通一平的基础上，依据测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线控制网和高程基准点。
确定好桩位中心，以中点为圆以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周。
撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。
孔口护壁施做完成后，在护壁砼顶部订设4个铁钉，形成十字交叉，将桩中心引至护壁上，并测量标出孔口顶标高。
3.2桩基成孔
3.2.1开挖桩孔从上到下逐层分节进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖桩孔的截面尺寸。
每节的高度为1m。
表层亚粘土及卵石土层岩层采用十字镐及风镐开挖，下部遇基岩时，采用钻爆施工。
3.2.2爆破采用浅眼松动爆破法施工，雷管引爆，严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护。
对于软岩石炮眼深度不超过0.8米，硬岩石不超过0.5米。
炮眼数量、位置和斜插方向按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。
3.2.3挖孔出碴采用电动卷扬机及专用吊桶。
在安装滑轮组及吊桶时，使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。
卷扬机台架采用压砂袋固定牢靠。
出碴时卷扬机应慢速提升。
在挖孔过程中，经常检查孔径尺寸、平面位置和倾斜度。
3.2.4挖孔过程中若地下水，当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。
地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高扬程水泵沉入抽水，水泵的规格按抽水量确定，边降水边挖土。
若土层松软，则对角开挖，避免孔间隔层太薄造成坍塌。
抽水日夜三班不停，使水位保持稳定。
地下水位较高时，先采用统一降水的措施，再进行开挖。
3.2.5挖孔达到设计深度后，进行孔底处理，做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。
如地质复杂，采用钎探了解孔底以下地质情况是否满足设计要求，否则与监理、设计单位研究处理。
3.2.6成孔以后，对桩身直径、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定，做好施工记录。
3.2.7挖孔掘进和护壁两道工序交替连续进行，每挖完一节以后立即浇筑护壁砼。
孔壁支护采用C15普通砼，砼采用现场机械集中搅拌，振动棒振捣。
第一节护壁高出地面30cm，便于挡土、挡水，桩位轴线和高程均要标定在第一节护壁上口。
搅拌场地采用C15砼硬化，砂、石料分类堆放并设置标示牌。
3.2.8每节桩孔护壁做好以后，用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。
随之进行修整，井深以基准点为依据，逐根进行引测。
保证桩孔位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
3.2.9护壁砼模板采用2mm厚钢板制作，长度为1m，上口直径为与设计桩径一致，下口直径比上口直径大30cm，模板内侧设两根Ф22环向加强钢筋，以保证模板的刚度。
3.2.10护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。
使用过程中经常检查模板是否变形，如发现变形，则及时校正，确保孔径、孔形符合要求。
3.2.11根据《梅大高速公路梅县三角至大浦三河段两阶段施工图》第四册及《公路桥涵施工技术规范》要求施工。
项目
允许偏差
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
钻孔：
小于1%；挖孔：
小于0．5%
孔深
摩檫桩：
不小于设计规定
支承桩：
比设计深度超深不小于50mm
4、桩基钢筋笼制作及安装
4.1桩基钢筋笼由钢筋加工场统一制作，运输车运至现场后，用汽车吊吊装入孔。
4.2两节以上的钢筋笼采用钢筋焊接连接，每节钢筋笼均标明墩号、节号。
第一节钢筋笼放入孔内，在护壁顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢水平和钢筋笼垂直，吊放第二节钢筋笼与第一节对对准后进行连接，下放，如此循环，制作时加劲筋点焊在主筋内侧，校正好加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊牢固，布好螺旋筋并点焊于主筋上，按设计在主筋上沿圆周方向每5米均匀分布焊接4个保护层耳环。
焊接加工要确保主筋在搭接区断面内接头不大于50%；焊接采用单面焊，焊缝长不小于10d（d为钢筋直径），并在每节箍筋内侧安装三角撑，随钢筋笼同时放入。
钢筋笼在下放过程中注意防止碰撞孔壁，如放入困难，则查明原因，不得强行插入。
钢筋笼放入后的顶面和底面标高符合设计要求，其误差不得超过±5cm。
根据设计，50%桩基有超声波检测要求，具体数量由质监部门确定。
D≤150CM放三根（D≥150CM放四根）同时固定在钢筋笼上下放。
检测管为设计桩长加0.65m，，外径57mm，接头焊接Ф70mm钢管，上端高出基桩顶面≥20cm，下端用钢板封底焊接严密，在浇筑砼前，将其灌满水，上口用塞子堵死。
4.3钢筋笼保护层采用轮型砼垫块，砼垫块半径大于保护层厚度，中心穿钢筋焊在主筋上，每隔2m左右设一道，每道沿圆周对称设置不小于4块。
4.4钢筋笼吊装完成后，在钢筋笼顶部固定牢固，限制钢筋笼上浮
钢筋安装实测项目
项次
检 查 项 目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
△
受力钢筋间距
两排以上排距
5
尺量：
每构件检查个断面
同排
梁、板、拱肋
10
基础、锚碇、墩台、柱
20
灌注桩
20
2
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距（mm）
10
尺量：
每构件检查5~10个间距
2
3
钢筋骨架尺寸
长
10
尺量：
按骨架总数抽查
宽、高或直径
5
4
弯起钢筋位置（mm）
20
尺量：
每骨架抽查30%
2
5
保护层厚度
柱、梁、拱肋
5
尺量：
每构件沿模板周边检查处
8
基础、锚碇、墩台
10
板
3
5、桩基砼灌注
从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小（参考值小于6mm/min）时，直接采用串筒干灌，当孔底渗入的地下水上升速度较大时（参考值大于6mm/min），则按水下砼灌注法灌注。
5.1干灌注
（1）砼拌合由拌合站完成，采用砼灌车运输，砼的坍落度为7~9cm。
（2）砼采用导管式串筒自由倾落，减少灌注时间和地下水的影响，串筒底部距砼面不超过1.5m。
（3）振动棒分层振捣，分层振捣高度不超过1m。
（4）砼浇筑顶面高出设计桩顶标高45cm，在接桩或施工系梁前凿除多余部分，使桩顶面平整且无松散砼。
5.2灌注水下混凝土
5.2.1检测成孔后护壁顶标高，根据护壁顶标高、设计孔底标高、设计桩顶标高、设计钢筋笼顶标高、预留破桩头的高度等数据，计算出钢筋笼顶标高、混凝土浇注顶标高及确定这两个控制面。
5.2.2检查泥浆比重是否符合清孔后泥浆的各项指标，并检查下完导管后孔底沉淀厚度，对不能满足要求的重新清孔，直到满足要求为止。
5.2.3现场已修通施工便道至各个桩位的灌注坡道，并根据灌注平台、罐车溜槽的高度确认灌注坡道的高度。
5.2.4导管接头采用丝扣连接，直径为25mm，壁厚10mm，分节长度2～4m，最下端一节长4m。
导管使用前须进行水密承压和接头抗拉试验，进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍。
导管顶部用钢丝绳及特制卡铁卡牢，防止掉管。
导管在使用前必须对规格、质量和连接构造做认真的检查验收，保证橡胶密封圈密封效果完好、螺纹丝扣完好。
符合要求后，在导管外壁用明显的标记逐节编号，并标明长度尺寸，有关数据必须记录在案。
吊放导管时，导管位置必须居中，轴线顺直，稳定沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁，导管底口距孔底高度控制在40厘米左右。
5.2.5计算首批灌注混凝土用量，保证导管埋入混凝土的深度不小于1m，确保封底成功。
首批混凝土方量计算如下：
V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4
=π×0.8×0.8×（0.4+1.0）/4+π×0.25×0.25×（50×1.10/2.4）/4
=0.7+1.12=1.82m3
其中：
V灌注首批混凝土所需数量（m3）；D——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（m）；
d——导管内径（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=Hwγw/γc
5.2.6混凝土坍落度为18～22cm，水灰比不得大于0.5。
混凝土粗骨料最大粒径不得大于4cm，且不得大于钢筋笼主筋最小净距的三分之一。
5.2.7我部派专人负责砼搅拌的全过程，特别是骨料的选用，外加剂的添加量等。
搅拌完成后在运输的过程中，以确保砼及时、安全的到达工地。
5.3导管法灌筑水下混凝土
二清后至水下混凝土开始浇灌的时间间隔不得大于30分钟，超过30分钟，必须再次检测沉渣厚度与泥浆指标等各项技术参数，如超出规范与设计要求，必须再次清孔至符合要求。
隔水塞采用混凝土隔水塞，强度不小于C30。
水下混凝土灌注应连续进行，灌注时密切注意管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，计算导管埋入深度（一般埋管深度宜控制在2～6m）。
随着孔内混凝土的上升，导管应勤提勤拔，及时逐节拆除，拆下的管节应立即冲洗干净，堆放整齐。
当混凝土面升至钢筋骨架下端时，应保持埋管较深，并适当放慢灌注速度，以防止钢筋骨架被托顶上升。
当孔内混凝土面进入钢筋骨架1～2m后，应适当提升导管，但导管埋置深度不宜小于2m。
混凝土实际灌注高度应符合设计及规范要求，以确保设计桩顶部位的水下混凝土强度符合设计要求。
在灌注将近结束时，由于导管内混凝土高度减少，压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现混凝土面上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。
混凝土级配通知单必须随车跟来，及时交项目部，并及时按规定完成混凝土试块。
必须保证混凝土浇筑的连续性。
砼浇筑时指定专人负责填写水下混凝土灌筑记录，并严格控制好混凝土的灌注间隔时间，确保首批混凝土下落后与最后一批混凝土灌注完成所间隔的时间不大于首批混凝土的初凝时间（一般不小于8小时）。
否则需添加缓凝剂或粉煤灰等以保证砼质量。
混凝土施工过程中必须每车测量砼坍落度。
5.4导管堵塞的处理办法
灌注过程中可能遇到导管堵塞导致砼下不去的情况，此时必须计算好导管埋置深度，在保证导管埋深满足规范的前提下可拆除可以拆掉的几节，如果此时砼仍然不下，则可开动钻机突然加力抖动导管使砼下去。
灌注过程中必须每车都要对砼的和易性进行观察，同时必须检测砼坍落度，不符合设计及规范要求的坚决退回。
5.5
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