钻孔灌注桩基础工程施工组织设计Word文档格式.docx
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一、工程概况
金坛市薛埠镇清阳桥桥梁位于茅别线，现状为1-35米双曲拱桥，桥梁净宽8m，跨越西阳河，河道通航等级等外级。
由于老桥建设已久，已经不能满足现在的使用要求，经检测鉴定技术状况评定等级属于四类桥梁，现对该桥拆除新建。
新建桥梁中心线与河道中心线交角90°
，河道通航等级等外级，根据桥梁方案设计沟通汇报结论，拟定结构形式为：
桥梁上部结构为10+20+10m预应力混凝土空心板；
下部结构为柱式墩台，钻孔灌注桩基础。
桥梁施工期间，桥梁东侧搭设便桥用于临时交通。
桥梁方案：
本桥跨越西阳河，与河流正交，该河流为等外级航道。
桥梁上部结构为10+20+10m预应力混凝土空心板，桥梁全长45.08m，桥面全宽10.0m。
桥面为10cm厚整体化混凝土及5cm厚沥青混合料桥面铺装。
两侧桥台处设FM60型伸缩缝各一道。
桥头设置5m长分块搭板。
下部结构为柱式墩台，钻孔灌注桩基础，桩基础均按摩擦桩设计，桩径φ1.2米，钻孔桩8根，全桥桩基础均为C25水下砼，共计168m。
第二节 地质与水文条件
1、自然地理条件
地形地貌
拟建场地位于金坛市薛埠镇，周边地表水体发育，地貌为波状的长江三角洲平原，地貌形态单一。
主要沉积地层为第四季全新统河流冲（沉）积的粘（砂）性土层。
拟建桥跨越河道宽45m左右，河中央水深3.30m左右。
水面标高1.72m，河底淤泥厚0.80m左右，河两岸地面标高6.50～7.00m。
2、水系、水文及地下水
项目所在区域潜水主要赋予①层素填土中，实测钻孔地下水稳定水文埋深为0.70～2.80m，标高4.25～4.58m左右，该层地下水主要接受地表水体及大气降水入渗补给，以蒸发为主要排泄方式。
基岩裂隙水主要存在于岩石节理和裂隙中，受上层含水层补给，赋水性较差。
3、地震与场地地震效应
本去抗震设防烈度为7度，根据《中国地震参数区划图》（GB18306-2001）,设计基本地震加速度值为0.10g。
拟建桥址场地属Ⅱ类建筑场地，设计特征周期为0.35s。
按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）:
场地属Ⅲ类场地土。
4、地质概况
根据本次勘探及室内使用综合分析，本场地勘探深度内土体分为6个工程地质层。
各工程地质层埋藏分布及工程性状自上而下描述如下：
①层素填土：
灰黄色，结构松散，由粘性土土组成，含植物根茎。
场区普遍分布，厚度：
0.80～2.90m，平均1.85m；
层底标高：
4.15～4.48m，平均4.32m；
层底埋深：
0.80～2.90m，平均1.85m。
②层黏土：
灰黄色，可塑～硬塑，切面光滑，韧性及干强度较高，含有铁锰质结核。
1.80～1.80m，平均1.80m；
2.68～2.68m，平均2.68m；
2.60～2.60m，平均2.60m。
地基承载力［fa0］=180kPa,钻孔桩桩侧摩阻力qik=50kPa。
③层粉质黏土：
灰色，软塑～可塑，切面光滑，韧性及干强度中等，夹粉土薄层。
6.60～7.10m，平均6.85m；
-4.42～-2.45m，平均-3.44m；
9.50～9.70m，平均9.60m。
地基承载力［fa0］=150kPa,钻孔桩桩侧摩阻力qik=40kPa。
④层残积土：
红褐色，以黏性土为主，含钙质结核，夹全风化碎石块，干强度及韧性高。
2.00～7.20m，平均4.60m；
-9.65～-6.42m，平均-8.04m；
11.70～16.70m，平均14.20m。
地基承载力［fa0］=320kPa,钻孔桩桩侧摩阻力qik=65kPa。
⑤层强风化粉砂岩：
棕红色，岩心呈碎块状，最大柱长10cm左右，较破碎，锤击声哑，敲击易碎，采取率30～45%，岩石基本质量等级为Ⅴ级。
1.00～8.90m，平均4.95m；
-18.55～-7.42m，平均-12.99m；
12.70～25.60m，平均19.15m。
地基承载力［fa0］=380kPa,钻孔桩桩侧摩阻力qik=100kPa。
⑥层中风化粉砂岩：
棕红色，岩心呈短柱状，局部砾石胶结，最大柱长30cm左右，单柱长10～30cm，锤击声哑，采取率80～85%，岩石基本质量等级为Ⅴ级。
该层未穿透。
地基承载力［fa0］=600kPa,钻孔桩桩侧摩阻力qik=120kPa。
第三节主要技术标准
项目
技术标准
道路等级
三级
桥面全宽
10m
桥面坡度
纵坡1.5%、横坡1.5%
设计行车速度
80Km/h
设计荷载
公路-Ⅱ级
航道等级
等外级
地震烈度
Ⅶ度
第四节主要工程数量
序号
项目名称
单位
工程量
1
Φ1.2米钻孔灌注桩
根
8
第五节资源分布
一、建筑材料
石料、砂料、石灰、粉煤灰、水泥等可外购或在本地购买其稳定产品，满足公路工程技术要求。
钢材、木材可由上海、浙江及无锡、常州供货，汽油、柴油可由常州购买。
二、水电条件
1、水：
生产用水均为河水，生活用水均为自来水。
2、电：
路线沿线电力供应情况较好，工程用电可与电力部门协商解决。
同时应考虑一部分自发电作为备用。
三、交通条件
设备材料的进场可通过公路运抵现场。
第二章施工部署
第一节临时工程
临时工程主要包括施工便道、生活区、木工加工场、钢筋加工场、施工用电及用水、混凝土拌和站等。
1、本桥桥位处施工便桥已经开始施工。
2、施工队已在主线范围外完成了生活营区及生产作业区的建设。
3、施工用电已经落实，另外为预防停电或供电不足，另配备一部120KW柴油机组。
4、生产用水采用对结构砼无任何腐蚀作用的河水，生活用水通过现场打井解决。
5、为满足工程混凝土集中拌合供应的需要，王母观砼预制场配备强制式JS1500和JS750型自动计量砼搅拌楼2部；
砼运输车5部。
第二节工期安排
本着“总体安排，阶段控制，科学组织，目标管理”的原则，采用平行、交叉、流水作业的方法，编制科学、切实可行的施工方案和施工进度计划，科学组织，精心施工，严格管理，确保本工程按计划完成。
本项目施工进度计划按照业主要求需在年底前完成，工期较紧，为此我项目部倒排计划，合理安排人员，组织设备积极联系材料进场，进行开钻前期准备工作，保证按时完成节点任务。
详见附件1“施工进度计划表”。
第三节人员进场计划
1、项目部人员进场计划
项目部计划配备8人，2013年9月中旬已经全部到位，项目经理部在项目经理丁兴荣及项目总工董益海领导下开展工作。
。
2、桥梁施工队
组织人员20人，其中管理人员3人，技工10人（钢筋工4人、机械工4人、电工1人、起重工1人），壮工7人。
2013年9月30日前已全部进场。
3、人员分工
建立健全质量与安全保障体系，明确人员分工与责任。
第四节材料及设备进场计划
项目经理部设置物资部，对进场材料进行统筹调配，对进场设备进行统一管理和调度。
进场的砂、石料及水泥等材料分别存放于拌和站料场，钢材分别存放于桥梁施工队的钢筋加工场。
开工所应具备的材料开工前全部进入现场。
1、材料进场计划
年份
2013年
月份
10月
11月
12月
水泥（T）
30
40
砂子（T）
60
80
碎石（T）
90
120
外加剂（Kg）
1000
2000
Ⅰ级钢筋（T）
2
3
4
Ⅱ级钢筋（T）
10
14
7
2、设备进场计划
设备进场计划详见“机械设备报验单”。
第五节资金流动计划
2013.10
2013.11
2013.12
资金（万元）
50
第三章施工方案
根据现场踏勘以及详细阅读设计图纸，本桥钻孔灌注桩位于陆上及水中。
根据设计图纸所提供的地质资料，钻孔灌注桩长度范围18～24米，为保证工程整体的工期进度，必须尽量压缩桩基施工时间，缩短直线工期，为后续工序提供足够的施工时间。
因此选用性能优良、施工速度快、对环境污染小的钻机是至关重要的。
我们拟选用1台冲击钻钻进成孔，以加速下部结构成型，尽早进入上部结构施工。
第一节施工准备
一、施工总体规划
1、总体施工说明
规划施工场地，合理布置临时设施，混凝土用砼固定输送泵泵送混凝土灌入漏斗，用导管法灌注桩身水下混凝土。
2、成孔质量要求
施工中严格执行（JTG/TF50-2011）《公路桥涵施工技术规范》，其成孔质量满足（JTGF80/1-2004）《公路工程质量检验评定标准》和施工图设计要求。
3、施工顺序
由于本标段点多面广，桥梁贯穿全线，因此桩基施工要尽可能压缩，以保证后续项目的施工时间，因此桩基施工拟采取平行作业，积极协助业主完成各项工作，当场地条件允许后，尽快展开桩基施工，桩基施工完成后桩基队伍尽快离场，为后续项目创造条件。
4、施工现场用水、用电
钻孔灌注桩施工用水采用附近河水；
用电从在现场附近设置的变压器上直接引入，同时分别配备1部120KW柴油发电机组，作为补充和备用电源。
5、施工机械
开钻前根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具。
全面检查钻机的各部位状态与机械性能，保证其良好运转工作。
对导管进行水密承压试验，水密试验的水压不小于孔内水深1.3倍的压力。
并将导管依次从下至上进行编号，每隔一米编上长度数据。
对钻锥直径进行复核，根据导管内径计算料斗容积，料斗容积满足砼初灌后导管的埋深不小于1米。
二、前期施工准备
前期的准备工作安排如下：
组织技术人员审核设计图纸，复核坐标、标高、尺寸、工程量。
根据设计图纸以及施工现场实际情况进行桥位测量放线，并且结合各桥施工特点，首先把钻孔灌注桩周围场地的原地面进行适当处理，桥台桩要等路基填土至桩基顶标高后，再进行钻孔桩施工，水中桩搭设排架，以供钻机就位钻孔施工。
三、钻孔桩桩位测放
首先是桩位的测量放样，平整钻孔桩位及周边场地，以利于安放钻机，砼运输车运输砼，吊车安装钢筋笼、起吊导管、砼提供场地。
采用全站仪测设桩位，陆地桩位利用十字线引到护筒位置以外打设四根木桩，根据四根木桩的交汇点埋设护筒，护筒埋设好后再用全站仪进行复验，并对桩中加以标识，以便钻机就位时对中。
四、制作与埋设护筒
1、制作护筒
桩基护筒用δ=8mm的A3钢板卷制，考虑到桩长和倾斜度影响，护筒内径加工成比桩基大30cm～50cm,护筒长度为2.5m。
为了保证钢护筒的整体刚度和接口质量，在每节护筒的焊接口处加焊δ=10mm、宽15cm的加强钢带；
护筒底段加焊δ=10mm、宽50cm的加强钢带作刃脚。
护筒焊接采用开坡口双面焊，要求焊缝连续，保证不漏水。
2、埋设护筒
先将护筒底用粘土填沉，进行夯实处理，将护筒垂直放入坑中，根据四周的护桩将护筒对中定位，护筒四周用粘土分层夯实，以免钻孔过程中护筒发生偏移，下沉等现象。
埋置后护筒底标高在地面以下不少于1.5m，护筒周围采用粘土分层夯填，以防渗漏和孔内水头太高形成反穿孔。
五、泥浆池及造浆
1、泥浆池
设置泥浆循环池和泥浆排放池，孔内造浆的泥浆循环池分为泥浆池和沉淀池，泥浆池尺寸为3×
4m，深1～1.5m；
沉淀池尺寸为3×
5m，深1～1.5m，泥浆排放池容积按桩孔容积的3倍以上计算。
泥浆池采用就近开挖筑岛的方法。
泥浆性能指标要求
钻孔方法
地层情况
泥浆性能指标
相对
密度
粘度
（s）
含砂率（％）
胶体率（％）
失水率（mL/30min）
泥皮厚（mL/30min）
静切力
（Pa）
酸碱度
PH
冲击钻
易塌地层
1.20-1.40
22-30
≤4
≥95
≤20
≤3
3-5
8-11
在钻孔过程中，应采用泥浆稠度仪随时检查泥浆稠度，如不符合要求及时进行调整。
六、材料准备
水下砼配合比的设计经监理工程师批准。
钢筋等主材应提前运到工地，经试验检测和监理工程师检查批准后使用。
第二节钻孔灌注桩施工
一、钻机钻孔灌注桩施工工艺流程
二、钻进施工
1、搭设钻孔平台
钻孔平台采用木桩基础，木桩顶用工25字钢连接，2组双排贝雷片组成贝雷桁架，钻机在贝雷桁架上工作。
2、护筒埋设
a、护筒制作：
采用内、外护筒。
外护筒直径2.0-2.5m，用厚4mm厚的钢板卷制，护筒上口、中部、下口及分节处均焊加劲肋。
考虑水深及淤泥厚度不相同，每根桩护筒长度也不相同。
内护筒即是桩身侧模板，直径1.2m。
在接桩时，外护筒内的土需清除，护筒外水头过大，为防止串孔，水流入护筒内，可事先在开钻前，先清除护筒内土层，灌注10号低标号砼。
b、外护筒埋设要求
①外护筒分节处用M12螺栓连接，节缝处垫橡胶垫圈，防止护筒漏水。
②外护筒顶端高度需露出水面1.5～2m。
③外护筒底端埋置深度，伸入到不透水粘土层内0.5m。
保证在接桩时，筒内的水能抽干，进行干施工。
护筒埋置，先用高压泵射水，靠护筒自重下沉，当沉到距要求标高0.5m时，停止射水，再采用特制的扁锤，锤重1t，利用钻机提升进行锤击至要求的标高。
④外护筒埋设平面位置的偏差应控制在5cm以内，护筒斜度的偏差应小于1%。
3、成孔工艺：
经监理工程师各方面检查同意开钻后，应连续作业，分班进行，不得无故停机。
因故停机即时采取措施，尽快排除继续施工。
开钻前先在孔内灌注泥浆或将粘土投入孔中加水用钻头冲调，孔内水位高出地下水位1.5m。
同时，为防止孔内水溢出护筒，孔内水位比护筒顶面低0.3m。
开孔时，用冲击钻锤小冲程反复冲击，使初成孔坚实、竖直、圆顺，可以起导向作用，并防止孔口坍塌。
钻进过程中随时检泥浆的比重和含沙率，需监理见证。
当钻渣太厚时，泥浆不能将钻渣全部悬浮上来，钻锥冲击不到新土（岩）层上，还会使泥浆逐渐变稠，吸收大量冲击能，并妨碍钻锥转动，使冲击进尺显著下降，或有冲击成梅花孔、扁孔的危险，故必须按时掏渣。
在钻进过程中尽量使用换浆法掏渣，当换浆法掏渣无法满足要求时使用掏渣筒掏渣。
掏渣筒放到孔底后，要在孔底上下摆放几次，使多进些钻碴，然后提出。
正常钻进每班至少掏渣一次。
掏渣后及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度。
投放粘土自行造浆时，一次不可投入过多，以免粘锥、卡锥。
在掏渣或停钻后再钻时，由低冲程逐渐向高冲程过渡。
经常检查钻头直径的磨耗情况，当直径磨耗超过1.5㎝时，要及时更换、修补，以保证孔径符合设计要求。
对于磨耗部分用耐磨焊条补焊。
为防止卡钻，一次补焊不能过多，且补焊后在原孔使用时，先用低冲程冲击一段时间，再用较高冲程钻进。
或用小片石回填孔径减小部分低冲程冲至原钻孔底。
在钻孔过程中随时注意察看钢丝绳回弹、回转情况，再听冲击声音，借以判别孔底情况，掌握好松绳的尺度，松多了会减低冲程，松少了则犹如落空锤，损坏机具，勤检查钢丝绳和钻头磨损情况，检查转向装置是否灵活，预防发生质量事故。
随时注意或定时检查钢丝绳是否移位，若有发现即时调整，避免出现桩孔跑位、不直、倾斜等缺陷。
在钻孔过程中，每隔2小时捞取渣样一次，同时填写钻孔记录，并将渣样与勘探资料对照，是否相符，如有不相符，应及时向项目部领导和监理工程师报告，以利于及时处理。
实际钻桩过程地质与设计参考钻孔地质差异不大的原则为：
摩擦桩：
各地层岩土特性相同，总厚度差异不超过2m。
当钻进入岩层时，及时与监理联系。
当正常情况终孔时，报监理现场验收终孔。
在钻孔过程中，每天不少于2次检查钻机有无移位，防止冲孔偏位。
在砂砾/碎石层开钻或钻进时，可按1：
1投入粘土和小片石，用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。
必要时须重复回填反复冲击2～3次。
一定要控制后进尺速度，一般0.5～0.75m/小时，以保证泥浆护壁效果。
如果钻孔过程中出现，特殊情况，立即通知监理工程师，并协同设计院和监理工程师处理问题。
4、泥浆
a、泥浆指标:
要求泥浆有一定的浮悬钻渣的能力，又要求它能很容易的流动产生上升流速。
b、泥浆性能指标的测定:
泥浆相对密度采用泥浆比重计。
含砂率采用含砂率计。
每班开始工作前，在泥浆池泥浆面下0.5m处测定，泥浆相对密度、粘度及含砂率，每根桩在钻进过程中测定泥浆比重、含砂率、粘度，不少于3次。
5、清孔：
清孔采用换浆法。
终孔检查后，立即清孔，不得停歇过久。
清孔后，沉淀厚度需小于20cm，含砂率小于2%，相对密度1.03～1.1，粘度17～20秒。
三、钻进施工控制
施工过程中反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。
钻孔时应认真填写好钻进记录，并对各地层地质情况做详细记录，同时与设计所提供的钻孔资料进行对照，如有较大差异，应及时通知监理及设计部门。
当钻至桩底设计标高后，应及时报验。
四、钢筋笼制作与安装
钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2008）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GBl499.2-2007）以及《低碳钢热轧圆盘条》（GB701-97）的规定，并应满足设计文件的要求。
对于II级钢筋的化学成分（C+Mn/6）的总含量应不大于0.5%。
钢筋外观要求无裂纹、起皮、锈坑、死弯及油污等。
钢筋应有出厂合格证，外观检查合格后每批应按（GB/T228.1-2010）和（GB/T232-2010）要求抽取试样，分别作拉、弯复查试验，如有一项不合格，则加倍取样，如仍有一项不合格，则该批钢筋为不合格。
1、钢筋笼制作
根据设计施工图、施工工艺和质量要求，本工程钻孔灌注桩钢筋笼拟按照一定尺寸进行制作，不足部分特制一个调节节段。
制作时，按照设计尺寸做好定位圈钢筋，标出主筋位置，然后将主筋因此点焊在加劲筋上，确保主筋与加劲筋互相垂直、不变形，并在定位圈钢筋上焊接十字钢筋支撑，同时安装吊装衬套、吊具。
钢筋制作过程中严格控制钢筋笼接头安装质量，且钢筋接头错开布置，同一断面接头数不超过该断面钢筋总根数的50%。
加工完毕，将每一节钢筋笼做好编号，再将钢筋笼按编号逐节吊至存放场地存放。
在钢筋笼外侧设置控制保护层厚度的垫块，其间距竖向为2米，横向圆周不少于4处。
安装可靠的符合保护层厚度要求的混凝土保护层垫层。
2、钢筋连接
钢筋笼主筋的接长采用焊接，螺旋箍筋采用绑扎，焊缝质量满足规范要求。
钢筋制作过程中严格控制钢筋笼焊接接头质量，且钢筋接头错开布置，同一断面接头数不超过该断面钢筋总根数的50%。
3、钢筋笼安装下放
钢筋笼加工完毕，成孔检验合格后，即开始钢筋笼的吊装工作。
钻孔灌注桩钢筋笼采用20t汽车吊倒运、安装或采用钻机进行钢筋笼的安装。
为保证钢筋笼起吊时不变形，每节钢筋笼采用多点起吊。
采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力，起吊时顶端吊点采用钢筋笼专用吊具进行吊装，根部吊点采用二根吊绳进行兜装，吊点处设置弦型木吊垫与钢筋捆连。
先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊。
根部离开地面时，顶部吊点迅速起吊到90°
后，拆除根部吊点及木垫，垂直吊该节段钢筋笼入孔安装。
在钢筋笼上端1.2m处穿入型钢将其悬挂于钻机平台上，安放前先调整钢筋笼的垂直度，钢筋笼采取逐节接长下放，严格对准孔位中心。
最上节钢筋笼接导向钢筋升出护筒定位。
全部钢筋笼安装完毕后，把钢筋笼与平台焊接固定，防止浇筑过程中钢筋笼上浮。
钢筋笼安装时按设计图纸要求设置超声波检测管，超声检测管采用套管加强电焊，超声检测管的顶、底端均用钢板临时焊接、密封，以防漏浆或杂物进入，并与钢筋笼焊接固定。
六、二次清孔
二次清孔通过导管进行泥浆循环清渣，泥浆循环时逐步调小孔中泥浆比重，确保沉渣厚度满足设计或规范要求。
七、导管安放及砼浇注施工
钻孔灌注桩砼采用固定泵进行钻孔灌注桩水下砼灌注施工。
1、导管安放
钢筋笼安装完毕并予以牢固固定后，立即按编号依次下放导管。
砼导管采用丝扣连接，安放导管前需进行水密性试验，安放时要求垂直快速，安装前要求认真检查各接口处橡胶垫圈，确保防水密封。
同时，丝扣要求上紧，导管底标高要求控制在距桩底标高以上25～40cm处，并要求导管居中。
下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。
导管安装长度建立复核和检查制度，避免因误装而造成断桩。
2、首罐混凝土采用剪球法，首罐料斗设计
按照《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011要求，首罐混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，采用公式
式中：
V－灌注首罐混凝土所需数量（m3）
D－桩孔直径（m）
H1－桩孔底至导管底端间距
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＝Hw×
γw/γc（式中Hw为井孔内泥浆的深度；
γw为井孔内水或泥浆的重度；
γc为混凝土重度。
）
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