人行天桥桩基础施工方案文档格式.docx
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钢箱梁
2
58.3
3
53.54
钢桁架
4
55.6
5
50.79
6
根据施工图设计，人行天桥桥桩桩径分为三种：
钢箱梁天桥中墩桩基直径为φ150cm，边墩桩基直径为φ120cm，桁架天桥主桥桩基直径为φ120cm，梯道桩基础为φ80cm。
桩基类型为端承桩，以泥质粉砂岩为持力层，桩长为16～28m，共109根；
基础桩采用C35水下混凝土。
终孔原则：
有地质钻孔资料，且实际地质与钻探资料吻合的桩基，按照设计桩底标高及入岩深度，两者取桩长大值终孔，端承桩桩底嵌入中风化岩层深度不小于2倍桩径；
实际地质情况与钻探资料不吻合的桩基，需通知设计、勘察单位有关人员进行现场验桩并进行调整桩长及新入岩深度。
本工程人行天桥桩基础施工工艺采用干式作业成孔及泥浆护壁成孔旋挖钻孔灌注桩施工。
2.2场区地形、地物、地貌
2.3工程及水文地质
参照地铁勘察的分层系统，将岩土层分为八个大层，依次为：
人工填土、冲积-洪积沙层、冲积-洪积土层、残积层、基岩全风化带、基岩强风化带、基岩中风化带、基岩微风化带。
人工填土层：
主要为素填土，个别为杂填土。
素填土主要成分为人工堆填的粘性土、沙粒、碎石等。
本层直接露于表面，在水平方向分布广泛，垂直方向分布不均匀。
冲积-洪积沙层
⑴粉细砂层：
本层局部分布，在25个钻孔中有揭露。
层顶标高为10.45~21.80m,，层底标高为6.45~20.80m，厚度0.5~0.6m，平均厚度2.3m。
⑵中粗砂层：
本层局部分布，在47个钻孔中有揭露。
层顶标高为8.19~23.09m,，层底标高为6.69~22.23m，厚度0.5~7.1m，平均厚度2.6m。
⑶砾砂层：
本层零散分布，仅6个钻孔中有分布。
层面标高10.23~15.71m，顶面埋深9.43~14.13m，厚度0.7~2.2m，平均厚度1.03m。
冲积-洪积土层
⑴可塑状粉状黏土：
本层广发分布，本次勘测中有44个揭露。
层顶标高为11.24~23.65m,，层底标高为8.11~21.71m，厚度0.7~2.2m，平均厚度1.03m。
⑵硬塑塑状粉质粘土层：
本层广发分布，本次勘测中有84个揭露。
层顶标高为9.51~24.58m,，层底标高为7.31~21.81m，厚度0.3~10.9m，平均厚度4.42m。
⑶河湖相淤泥质土层：
本层零散分布，仅8个钻孔中有分布。
层顶标高为8.72~20.53m,，层底标高为7.02~17.66m，厚度0.6~4.7m，平均厚度2.26m。
残积土层
⑴可塑状粉质粘土层：
本层零散分布，仅3个钻孔中有分布。
层面标高12.76~14.65m，顶面埋深11.06~13.15m，厚度1.5~1.7m，平均厚度1.6m。
⑵硬塑状粉质粘土：
本层广发分布，本次勘测中有49个揭露。
层顶标高为7.56~17.59m,，层底标高为5.76~15.54m，厚度0.4~8.8m，平均厚度2.14m。
碎屑岩全风化带：
本层局部分布，本次勘测中有13个揭露。
层顶标高为5.76~15.14m,，层底标高为1.16~13.84m，厚度0.9~5.2m，平均厚度2.05m。
碎屑状强风化带：
本层广发分布，本次勘测中有120个揭露。
层顶标高为-12.24~17.30m,，层底标高为-15.24~14.13m，厚度0.3~8.6m，平均厚度2.58m。
碎屑岩中风化带：
本层广发分布，本次勘测中有32个揭露。
层顶标高为-15.24~13.320m,，层底标高为-22.64~8.12m，厚度0.8~7.4m，平均厚度4.17m。
2.4工程数量
人行天桥桩基础工程数量见下表
人行天桥桩基础数量统计表
序号
里程
桩编号（#）
直径（mm）
数量（根）
桩长（m）
L1～L3、R1～R3
φ800
16.2～17.1
Z1、Z3
φ1200
21
Z2
φ1500
24
L1～L13、
R1～R12
25
16～20.1
Z3
25.8
L1～L6、
R1～R3
9
18～21.4
Z1-1、Z1-2
Z2-1、Z2-2
28
R1～R6
12
18
23
16～18
L1～L12、
16
小计
φ800～1500
109
16～28
3、施工部署
3.1施工围蔽
人行天桥桩基础施工前，场地进行围蔽。
破除中央防撞墙，进行中央墩柱围蔽，围蔽宽度约9m（2车道+中央防撞墩），长度约22m，前后的导流段分别为35m。
该路段的车道全部向外侧偏移（交通疏解方案部分），先行施工疏解拓宽道，保证双向6车道通行。
两侧天桥梯脚围蔽施工，围蔽区域范围根据天桥的具体尺寸及周边出入口情况进行综合考虑，具体详见本方案附件天桥平面布置图。
中间围蔽和两侧围蔽间距见本方案附件天桥平面布置图，在能保证车辆及行人正常通行的前提下组织施工。
施工围蔽图见本方案附件天桥平面布置图。
3.2施工安排
施工过程中为减少对周边土体、管线等扰动，加快施工进度，选用旋挖钻机本工程桩基进行施工。
施工中应做好坍孔预案，以免危及周边建筑物。
场地平整后在施工范围内设施工便道，将桩基础分成3个区域，配置一台钻机。
有中桩的天桥先施工，再由天桥（下楼梯方向）按顺序逐个施工，先施工桥身桩基后再施工梯道桩基，桩机以就近原则进行施工。
钻孔桩基础钢筋笼集中分段加工，25吨汽车吊吊装，简易运输车运送钢筋笼至孔口，钢筋笼连接采用焊接。
砼输送采用汽车直卸或天泵泵送。
砼灌注采用导管法水下灌注，砼采用商品混凝土。
3.2组织机构
3.2.1项目主要管理人员架构表
3.2.2主要管理人员职责
项目经理：
主持道路施工的全面领导工作，全面负责施工生产过程中的人员组织、材料计划、施工安排、各环节的协调等，在施工生产过程中对工期、质量、安全等负全面责任。
充分利用人力和物力，有效的利用时间，以确保此项工程保质保量按期完成。
项目总工：
配合项目经理做好、管理好生产技术工作，科学的组织生产施工，带领其他技术人员充分发挥各自的技术优势，制定详细施工方案并进行技术交底，确保工程质量，提高生产施工效率，积极配合建设单位、监理单位及检测单位进行工程验收工作。
质检员：
负责原材料的取样送检、校核中桩、边桩及高程，在施工中及时对混合料的配制、搅拌、输送等工序进行检查、验收，并将检查情况及有关资料及时反映给技术负责人，以便及时处理存在的问题，做到工程施工准确无误。
安全员：
负责检查安全生产工作，全面排查安全隐患，杜绝事故发生。
定期组织员工进行安全教育，对发生事故后的处理要做到“四不放过”：
一是事故原因不清不放过；
二是员工及事故责任人受不到教育不放过；
三是事故隐患不整改不放过；
四是事故责任人不处理不放过。
制定落实项目安全防范措施，做好项目部新进职工的登记注册工作，发放安全教育卡片，安全帽和其他劳保用品。
安全员必须按公司规定，组织安全教育、安全技术交底以及安全措施的培训等。
认真组织安全生产检查，负责施工现场重要危险部位的警示、安全标语牌的制作和宣传等工作。
采购员：
对各种材料要严把质量关，负责计划好各种材料的用量，做到材料供应及时。
施工员：
应按照技术交底进行工作安排，落实工程技术质量、安全保证措施。
对施工中重要部位、隐蔽工程要全方位进行检查，保证施工质量。
3.3施工现场主要临时设施
3.3.1施工便道
施工便道主要做为钢筋及砼的运输通道，具体布置详见施工场地平面布置图。
对于在现在旧混凝土路面上施工桩基的，直接沿用旧路，不需再进行硬化；
对于两侧位于绿化带的桩，在便道位置硬化20cm厚C20砼路面，路面宽度为6m，便道两侧设单侧排水沟。
3.3.2钢筋加工场
钢筋加工场30×
6m，场地硬化采用20cm厚的C15混凝土，硬化场地向四周设3‰的排水坡。
原材料堆放区设30×
30cm条形基础4个，间距2.2m，每个条形基础通长布设4φ10钢筋。
加工棚宽度6m，长度14m，净高3m。
具体布置位置见本方案附件人行天桥平面布置图。
3.4资源配置
3.4.1材料供应
主要材料由监理业主审批通过的合格的厂商供应，砼使用商品砼，由供货商运送至施工现场。
材料进场之前，先向监理工程师提交生产厂商出具的质量合格证书和我方检验合格证书及证明材料，监理工程师批准后方可进场。
3.4.2机械设备配置
根据施工总体安排、工期要求及工程内容，机械设备配置如下表：
机械设备名称
型号
规格
数量
额定功率（KW）
生产
能力
备注
旋挖钻机
ZR-360
钻孔直径≤2.5m
汽车起重机
QUT25
25吨
挖掘机
EX300
1.38m3
高压冲洗机
LF-100
5MPa
钢筋切断机
TYC-HD42A
φ4～φ40
钢筋弯曲机
GW40B
4KW-2P
7
钢筋调直机
GT5-12A
7.5KW-4P
8
钢筋弯箍机
W-20B3
2.2KW
闪光对焊机
UN1-125
10
发电机
200GF
200KW
11
运输车
潜水泵
清孔
13
泥浆泵
Y180L-4
22KW
14
空气吸泥机
15
3.4.3劳动力配置
根据机械设备配置及工程内容配置劳动力，拟安排钻孔桩基础班组12人（钻孔桩成孔、钢筋笼吊装及混凝土灌注），钢筋加工班组8人（钢筋笼加工制作）。
3.5施工工艺和方法
3.5.1施工原理及适用地层
干式作业成孔工艺原理是通过旋挖钻机的液压系统及自重向筒式钻头或螺旋式钻头施加压力，钻头在负载条件下通过钻杆的旋转使其旋挖钻进，当筒式钻头或螺旋式钻头盛满钻渣后，钻杆收缩，将筒式钻头或螺旋式钻头提出孔外，打开筒式钻头底部封盖或通过钻杆带动螺旋钻头旋转以清除钻头内的钻渣。
循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。
泥浆循环成孔工艺则是在干式作业成孔基础上，增加泥浆循环，在钻进过程中采用泥浆泵向孔内注入泥浆，在孔壁快速形成一层薄膜以减小失水率，保持孔内的水头高度。
旋挖成孔灌注桩宜用于粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层，根据本工程地质勘探资料，本工程地质条件满足施工要求，且水文地质条件较为简单。
我部选用干式作业旋挖成孔工艺进行施工，若钻孔过程中出现塌孔、扩孔严重及缩孔现象，则采取泥浆循环旋挖成孔作业。
3.5.2施工工艺流程
干式作业成孔-旋挖钻成桩施工工艺流程图（上图）
泥浆循环成孔-旋挖钻成桩施工工艺流程图（上图）
3.5.3主要施工方法
（1）施工准备
钻机进场后，应对钻机进行检查维修，并进行运转调试。
合理配置场地，做好桩机就位时的场地整理工作，软土地段要进行换填、平整压实，同时布置好施工便道并做好钢筋棚的规划设置。
场地平整采用挖机配合人工平进行。
钢筋加工场地高出地面10cm以上，并且地面要求硬化处理，成型钢筋笼架空放置，且堆放层数不高于三层，高出地面20cm以上。
并准备木桩和钢筋护桩，作中心桩及护桩用。
（2）桩位放样
根据设计桩位，采用全站仪进行放样。
放样完成后采用拉距（纵、横向）检查等办法反复定测，确保桩位正确无误，埋设中心桩（上钉钢钉），最后在四周埋设相应的护桩，用以在钻孔中随时检查校正，护桩采用螺纹钢筋。
注意中心桩及护桩必须用水泥砂浆（或砼）固定，确保其稳定，中心桩应标识明确，钻机就位前对其认真核对。
（3）管线摸查
因本工程施工范围内管线情况较为复杂，桩基础施工前按管线迁移方案，综合协调施工顺序，妥善安置现有管线后方进行施工。
钻孔作业前，采取人工探挖（探挖深度3m）结合管线探测仪，对桩孔位置进行探明。
经探挖明确桩孔位置无地下管线影响后方进行护筒埋设及钻进作业。
（4）埋设护筒
护筒作用：
护筒具有钻头导向、固定桩孔位置、保护孔口地面不致坍塌、隔离地表水以防坍孔、桩顶标高控制依据和固定钢筋笼等作用。
本工程护筒采钢护筒，用4～8mm的钢板经卷制焊接而成，护筒内径比桩径大20cm。
当采用干式作业成孔时，采取9m长度钢护筒，分二次埋设，采取旋挖钻机钻孔方式，先在设计桩位处挖出5～6m深度圆坑，吊放护筒。
首次护筒埋设完成后，重新复核桩位，旋挖钻进至约9m深度，采用旋挖钻机静压法将护筒垂直压入土体中。
当采用泥浆循环成孔时，护筒高度及埋设深度根据不同桩位处地质情况确定，其埋置深度按粘土不小于1m、砂类土不小于2m控制，护筒上口开设1～2个溢浆孔，护筒排浆口和泥浆沟相通。
完成护筒埋设后，将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重全，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。
护筒埋设应准确、稳定，首次埋设及埋设完成后均应进行桩位复核，护筒中心竖直线与桩中心线应重合，确保护筒埋设后平面偏差不得大于50mm，竖直倾斜度不大于1％，且护筒顶面应该高出地面30cm，护筒间连接时，要求对焊平直，密封性好。
（5）钻机就位
履带式旋挖钻机有自动行走系统，旋挖钻机行走就位对中，对中完成后设置并锁定桩基中心相对坐标，设定桩基中心护筒顶坐标为（0，0，0），并将其输入旋挖钻机电脑系统。
用全站仪复核钻杆垂直度。
若采用泥浆循环成孔，在钻机就位后，须进行泥浆制备：
在不影响现场施工且便利的地方挖设泥浆池和沉淀池。
泥浆的作用：
悬浮钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力、在孔壁形成泥皮从而阻止孔内外渗流、防止坍孔。
泥浆原料使用水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土。
钻进时将粘土投入孔内利用钻机直接造浆，泥浆胶体率≥95％，含砂率≤4％。
带钻渣的泥浆从钢护筒开口处流出后通过泥浆沟（1.5%的坡度）流入沉淀池，泥浆沉淀完毕后，利用高压泥浆泵将储浆池内适当比重的泥浆泵送至孔底，带动孔内钻渣从孔口流出并流回沉淀浆池，沉淀池内钻渣应及时用汽车运输至外地处理，禁止泥浆乱倒或乱流。
在回填土层、淤泥层、卵石层中钻进时泥浆相对密度控制在1.3～1.4之间，粘度控制在22～30pa.s之间；
进入岩层以后泥浆相对密度控制在1.2左右；
在粘土层、压粘土层钻进时，泥浆相对密度控制在1.2～1.3之间，粘度控制在18～24pa.s之间。
泥浆相对密度的调整采用向孔内投入粘土或加入清水的方法。
施工中应经常测定泥浆相对密度（采用相对密度计测定）、粘度（采用标准漏斗粘度计测定）、含砂率（采用含砂率计测定）和胶体率（采用量杯测定）。
（6）钻孔及成孔
干式作业成孔：
旋挖钻机行走就位，将钻盘中心对准桩中心，调平钻盘后，通过转盘提供的扭矩将一设有伸缩式钻杆的钻斗压入土中，钻斗底门上装有斜向斗齿用来切削土休体。
当土质较软时，仅靠钻杆、钻斗的自重即可将旋转的斜向斗齿切入土中；
当土质较硬时，可以利用设在钻斗上部的压杆，将斜向斗齿切强行切入土中。
在钻斗的底部还设有活络挡板，可以使被切下的土体进入钻斗以后不会回落。
待钻斗中装满土以后，停止施加扭矩，提斗就近弃碴，并用装载机铲运到指定地点。
开钻时慢速钻进，使孔壁坚实、垂直、圆滑，防止孔口坍塌，当初孔能起导向作用时，再正常钻进。
钻进中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。
泥浆循环成孔：
在干式作业成孔基础上，增加泥浆循环，钻孔过程中，应随时注意泥浆浓度及泥浆面标高，浆面渐低或浓度降低时需及时补浆，以保持孔内泥浆面高出地下水位或河道水位1.5～2.0m。
钻进时，泥浆在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔。
在调制泥浆时，应先将粘土或膨润土加水浸透，然后以搅拌机或人工拌制。
泥浆泵的泵压选择应充分考虑泥浆在桩孔中流动的摩阻力，接着处阻力及出浆口处的阻力等，将这些阻力损失的总和增大20％作为所需泥浆泵泵压值。
钻进过程中，技术员要随时对钻渣取样分析，绘制出每孔地质柱状图，并与地质资料核对。
钻孔至设计标高后，将钻孔岩样报监理工程师，经确认方可终孔。
（7）检孔
钻孔完成以后，进行桩孔平面位置、孔径、孔深和倾斜度检测，保证其偏差满足设计及规范要求。
桩孔平面位置容许偏差≤5cm；
孔径≥设计值；
孔深：
大于等于设计孔深；
倾斜度≤1％。
其中，孔径和倾斜度采用自制简易检孔器检测，即采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加10cm（不得大于钻头直径），长度为4～6倍孔径的钢筋检孔器吊入钻孔内检测；
孔深采用测绳进行量测。
垂直度检查：
将钻头提升至孔口，以护筒为参照作下标记，缓缓下放钻头至孔底，检查钢丝绳偏移标记的尺寸，根据孔深计算出垂直度。
（8）清孔
清孔的目的：
减少孔底沉渣厚度，提高单桩承载力，置换孔内泥浆，降低泥浆比重和含砂率，保证混凝土的灌注质量。
孔底清理紧接终孔检查后进行，钻到预定孔深后，在原深处进行空转清土（10转/分钟），将孔底虚土尽量装入斗内，然后停止转动，提起钻杆。
再更换清孔钻头，下放至原孔深处空转清土，排出沉渣。
应注意在空转清土时不得加深钻进，提钻时不得回转钻杆。
清孔后，用测绳检测孔深，确保桩底沉渣厚度不大于5cm。
在灌注混凝土前，进一步清空以减少桩底沉渣厚度。
采用换浆正循环清孔法，其工作原理主要是利用泥浆胶体性的粘滞力，把桩孔中的冲渣或钻渣粘带着顺泥浆的流动排出桩孔。
第一次清孔：
在对终孔孔深、孔径、孔的倾斜度等进行检查并符合要求后，下放钢筋笼之前进行，清孔时将钻头提离孔底，保持泥浆正常循环，以中速压入比重1.10～1.20的纯泥浆，定时空钻，把钻孔内浮渣较多的泥浆换出，直至孔底钻渣清楚干净，当各项指标满足规范要求后，将钻头提出。
清孔时保持孔内泥浆面不降低，防止缩孔、塌孔。
第二次清孔：
在混凝土浇筑前，再次量测沉淀厚度，若沉淀量超出设计要求（5cm），则用导管换浆法进行二次清孔。
二次清孔的目的是将提钻锤、放钢筋笼和导管时产生的回淤清除。
清孔完毕后，测量孔深，经监理工程师验收合格后开始浇筑混凝土。
清孔最终指标为：
沉淀厚度不大于5cm；
相对密度1.03～1.1；
含砂率小于2％；
（9）钢筋笼加工及吊放
钢筋笼在加工区集中分节预制，在现场桩位旁成型，采用25吨汽车吊进行吊放，标准段钢筋笼长度12m，钢筋笼主筋之间以及箍筋与主筋之间连接采用焊接，螺旋筋与主筋之间采用点焊或绑扎连接。
对需要埋设超声波检测管的桩基，将声测管按图顺主筋连接，笼底节为避免吊放时拖散测管，采用增大内箍来保证测管的位置不偏移，钢筋笼分段拼接的时候，要严格控制其空间位置，以免影响后期检测。
各项焊接及绑扎必须满足以下要求。
①盘条筋进入现场后，应进行拉直处理，去掉表层浮锈，然后按照设计的螺旋筋直径加工卷盘，进行螺旋筋的加工。
②不得将成卷光圆筋直接进行绑扎，绑扎时注意螺旋筋的螺距应符合设计要求，绑扎应以螺旋筋与主筋密贴为标准，如有间隙，必须加密绑扎点。
③螺旋筋之间的接头不得支出主筋外，避免钢筋头刮壁现象，也不可支入箍圈内过长（小于等于10cm），避免挂导管及测绳。
④采用单面搭接焊，焊接长度不小于10d（d为钢筋直径），严格保证焊接的长度、厚度，不得咬焊、焊熘、假焊、夹焊等。
焊好后除去药皮。
钢筋笼入孔前，为确保钢筋保护层厚度及减少吊放过程中对孔壁刮碰，按竖向每2～4m为一个断面，每个断面均布置4～6个滚动混凝土垫块。
滚动垫块外露钢筋笼部分不小于5cm，以保证钢筋笼的对中。
并在钢筋笼顶部加密垫块以保证钢筋笼吊放的垂直度要求。
吊车吊装钢筋笼入孔，钢筋笼吊放过程要缓慢，防止与孔壁碰撞而塌孔，钢筋笼吊放完毕后，在顶部焊接吊环，吊环长度应根据钢筋笼的顶标高和护筒顶标高而定，钢筋笼通过吊环焊接固定于护筒上。
（10）导管拼接及吊放
所有导管使用前做好清理，并由施工人员进行检查，导管不得有破损，内壁不得挂有砼块、皮、渣，保证混凝土灌注通畅，如有不合格的及时更换。
导管使用前应进行试拼（采取泥浆循环作业时，应做封闭试验，以15分钟不漏水为宜），在灌注完成后立即进行导管冲洗。
施工现场必须具备两套以上的导管以备特殊情况时应急处理。
导管吊放时，应保持导管位置处于桩孔中心，偏差不超过孔深0.5%且不大于10cm。
吊放过程中，避免与钢筋笼碰撞，导管入孔后准确计算导管总长和导管底部位置，确保导管底部位置与桩底保持30～50cm距离。
（11）混凝土灌注
混凝土采用商品砼，利用吊车提升导管的方式进行灌注，在首批混凝土灌注前，在导管中投放与管径相符的球胆，导管下口离孔底的距离约为30～50cm，施工现场应备有0.5m长的短节导管。
混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性、和易性和坍落度（坍落度应控制在18～22cm）等，如不符合要求，应退回拌合站进行二次拌合，二次拌合仍不符合要求时，不得使用。
现场每根桩取不同位置的混凝土试件不少于2组，以检验混凝土的强度。
控制首车混凝土的灌入量，首车混凝土量必须满足封底要求，冲开孔底残碴，使导管埋入混凝土的深度不小于1m，首车混凝土的灌入量由以下公式确定：
式中：
V——灌注首批混凝土所需数量（m3）
D——桩孔直径
H1——桩孔底距导管底端间距，一般为0.4m
H2——导管初次埋深（m）
d——导管内径
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），h1＝Hwrw/rc
Hw——井孔内水或泥浆的深度（m）
rw——孔内水或泥浆的重度（KN/m3）
rc——混凝土拌合物的重度（KN/m3）
当采
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