四中桥桩基施工方案Word格式文档下载.docx
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1、科学部署，统筹安排，合理组织平行、交叉、流水作业，均衡生产。
2、精心组织，加强管理，保工期、保质量、保安全。
3、提高机械化施工程度，采用先进的施工方法和工艺。
4、优化资源配置，实行动态管理。
5、精打细算，降低工程成本。
6、临正结合，节约用地，节约投资。
7、文明施工，保护环境。
1.4编制范围
黎平县五一路西段工程起点K0+0.000终点桩号为K0+669.941全长为669.941米。
本方案涉及桥梁部分桩基共14根，桩径为2米。
第二章工程概况
2.1工程简介
1、工程名称：
黎平县五一路西段道路工程四中桥。
2、工程地点：
黎平县新建五一道路上，起点与规划薛家坪路平交，终点与现状五开路平交。
3、建设单位：
黎平县城开发建设有限公司
4、工程总承包单位：
贵州建天下建筑工程有限公司
5、设计单位：
贵阳市建筑设计院
6、监理单位：
贵州国咨工程管理咨询有限公司黔东南州分公司
7、施工单位：
贵州建天下建筑工程有限公司
2.2设计概况说明
一、工程概况
五一路西段工程为城市次干路，属新建道路，为城北地区道路布局中的次干道之一，是黎平第四中学师生及周边学校居民出入的主要道路。
五一路为东西走向，起点与规划薛家坪路平交，终点与现状五开路平交，道路总长669.941米，道路红线宽度均为24米，设计速度为39km/h，道路在K0+500处跨越西门河，河道宽度为5米到10米，设计洪水位标高为504.000米，跨河段拟建桥梁一座，桥梁长度为82.68米，宽度20米，为一座3×
25米连续预应力钢筋混凝土箱梁桥。
二、主要技术标准
1、建设标准：
设计速度：
30km/h
2、荷载等级：
汽车荷载：
城市-A级；
人群荷载：
3.5KN/m2
3、抗震标准：
基本地震烈度6度，抗震设防措施等级为7级，地震动峰值加速度值为0.05s；
4、设计安全等级：
一级，结构重要性系数取1.1；
5、设计洪水位510.000（1/100）
6、桥梁纵横坡度：
桥梁纵坡：
0.3%；
桥梁横坡：
车行道为1.5%，人行道为2.0%
7、防撞护栏的防撞等级
中央防撞护栏等级取用SB级；
8、结构设计基准期
本工程桥梁设计基准期为100年；
9、环境类别
本工程所处环境类别为I类；
10、高程系统和坐标系
本图坐标采用黎平独立坐标系统，高程采用黄海高程。
。
三、主要依据
2.1《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153-2008）
2.2《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）
2.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）
2.4《公路工程技术标准》（JTGB01-2015）
2.5《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）
2.6《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）
2.7《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ_2-2008）
2.8《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）
2.9《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ166-2011）
2.10《黎平县五一路西段道路工程施工图设计（2015-03）》
四、地勘资料
4.1气象条件
根据贵州省工程建设地方标准《贵州省建筑气象参数标准》（黔DBJ22-01-87）黎平属中亚热带，东潮湿夏半湿润型，四季分明，冬暖夏热。
平均气温15.8℃，最冷月1月平均4.5℃，最热月7月平均25.8℃，极端最高36.5℃，极端最低-9.3℃，年平均最高气温≥30℃的日数为50.3天，日最低气温≤0℃的日数为27.4天。
平均无霜期277.2天。
年平均降水1221.9毫米，集中于下半年，年平均降雨日数（日降水量≥0.1毫米）189.1天，日降水量≥5.0毫米的日数66.1天，暴雨日（日降水量大于等于50.0毫米）2.7天，最大一日降水量曾达102.0毫米。
平均日照时数1317.9小时，年平均风速1.9m/s，全年以N风为多，夏季盛行S风，冬季盛行NE风。
自然地理气候良好。
4.2地形地貌
黎平县地处黔、湘、桂三省（区）交界及云贵高原向湘桂丘陵过度的斜坡地带上，拟建场区位于溶蚀残丘-剥蚀低山斜坡地貌区，本桥为跨越黎平西门河而设，小溪流平时水量不大，河床裸露，汛期涨水，最大洪水位504.0m，场地标高502.8m-511.9m，相对高差9.1m，河流西岸为农田，东岸可见基岩出露，局部覆盖残坡积土层，斜坡上植被较发育，地形坡度20-30°
，河床宽2.5m，河水位深0.5-1.0m，勘查时河水标高502.8m。
4.3工程环境
本次勘察范围位于黎平县五开大道西侧，交通方便，桥址区主要以耕地为主，分布少量空地，无任何建筑物，故桥址场区工程环境较简单。
4.4地质构造
据1：
20万黎平幅区域地质图及现场勘测，拟建场区在大的构造上地处华南褶皱带，拟建场地附近没有规模较大的区域性断层、褶曲，也无活动断层发育。
场地基岩为青白口系隆里组（Qbl）是一套浅变质岩系（粉砂质板岩），岩石产状95°
∠25°
石炭系黄龙组（C2h）是一套碳酸盐（石灰岩）沉积，岩石产状130°
∠15°
，青白口系隆里组与石炭系黄龙组的接触关系为角度不整合接触。
4.5岩土构成及岩体质量单元划分
据钻探资料表明，场地上覆土层一次为耕植土、粉质粘土、红粘土等；
场地基岩为石炭系黄龙组（C2h）石灰岩、青白口系隆里组（Qbl）粉砂质板岩。
各岩土层自上而下特征如下：
1.耕植土（Qed）：
褐黄色-灰黑色，多见植物根系及残茎，场地分布范围较广，局部缺失，结构松散，厚度0.50m，平均厚度0.50m，层顶标高510.90-511.90m，主要分布0#桥台。
2.含碎石粉质粘土：
褐黄色，呈可塑状，稍湿，无摇震反映，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，质地均匀。
碎石颗粒主要成分为强风化至中风化粉砂质板岩等，呈棱角状至次棱角状，粒径0.2-4.2cm，含量约占15%，厚度0.3-4.2m，平均厚度1.7m，层顶标高503.80-511.40m，主要分布于0#桥台、1#、2#桥墩。
3.可塑红粘土，褐红色，偶夹碎石，呈可塑状，结构较致密，土质较均匀，有光泽、韧性，干强度高，网状裂隙较发育，含少量碎石，其主要成分为灰岩、呈棱角至次棱角状，厚度0.5-10.6m，平均厚度3.79m，层顶标高508.80-511.90m，主要分布于3#桥台。
4.石炭系黄龙组（C2h）岩性为浅灰、灰白色厚层及块状含沙粒生物碎屑灰岩，夹灰色白云岩和钙质砾岩，块状构造，重结晶强烈，普见方解石团块和细脉，岩体较破碎，节理裂隙较发育，局部存在陡倾溶隙，可见1cm方解石晶洞与溶孔发育，部分节理裂隙面可见铁质浸染，岩芯呈碎块，短柱、柱状，岩芯采取率80%，RQD值为45%，场地基岩以中风化为主，表层发育少量强风化及破碎中风化岩体，厚度1.6-11.2m，平均厚度5.59m，层顶标高500.50-509.20m，主要分布于3#桥台。
5.青白口系隆里组（Qbl）粉砂质板岩，可分为两个亚层：
强风化粉砂质板岩：
灰黄、紫红色厚层状，风化裂隙发育，裂隙面充填粘土、铁铝质氧化膜及石英细脉，岩芯呈沙砾状、碎块状，岩芯采取率45%，RQD值为0%，属软岩，岩体完整性程度为极破碎。
岩体基本质量等级为V级，钻孔揭露厚度0.9-2.0m，平均1.14m，层顶标高501.50-510.20m，主要分布于0#桥台、1#、2#桥墩。
中风化粉砂质板岩：
浅灰、灰色，厚层状，夹变余砂砾岩透镜体，且发育有波痕构造，节理裂隙较发育，岩芯多呈碎块状、短柱状、柱状。
岩芯采取率84%，RQD值为35%，属较软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为IV级，钻探揭露深度3.5-16.1m，平均12.04m，层顶标高494.80-509.00m，全桥区均有分布。
4.6岩溶发育特征
桥址3#桥台分布石炭系黄龙组（C2h）可溶性的厚层及块状石灰岩，岩溶问题对桥台建设的稳定性有一定影响，现将桥台岩溶发育情况分述如下：
4.6.1地表岩溶
根据我公司技术人员对3#桥台及K0+540—K0+669.941道路周边100m范围内工程地质调查，地表未见溶蚀漏斗、裂隙、溶洞等岩溶现象。
4.6.2地下岩溶洞穴
3#桥台下伏基岩为可溶性碳酸盐岩，本次勘察设计桥台钻孔8个，实际钻探孔15个，因zk29、zk34、zk35三个钻孔遇岩溶洞穴1个，通过对溶洞圈定增加7个钻孔，通过钻探资料分析，该岩溶形态为陡倾溶蚀裂隙（见附图），溶洞中为软塑红粘土充填，场地基岩岩溶形态除裂隙外，偶见溶孔发育，溶孔内见方解石晶体，岩溶发育底标高多在500.4-500.5m之间，溶洞裂隙发育特征详见表3：
钻孔揭露岩溶现象统计表表3
钻孔编号
岩溶形态
洞顶标高m
洞低标高m
洞高m
顶板厚度m
充填情况
Zk29
间断性裂隙
502.9
502.1
0.8
6.0
软塑红粘土
Zk34
504.8
500.5
4.3
6.2
Zk35
501.3
500.7
0.6
10.0
2-2
503.6
0.7
7.4
4.6.3.场区岩溶特征
根据地面地质调查及钻探情况，场地岩溶情况较发育，根据岩溶地区相关经验及参考相邻场地工程地质经验，拟建场地岩溶具备以下特征：
⑴岩体中的岩溶形态以表层溶蚀槽隙及溶蚀裂隙为主，另可见部分呈散装小溶隙。
溶槽和溶隙的形态，或呈单独出现，或呈串珠状垂直分布。
⑵岩溶主要沿岩体垂直节理发育，以垂直形态为主，其发育宽度一般不大，但深度较大，在平面上的发展为展布方向也受节理方向所控制，当两组溶蚀裂隙相互交错时，彼此渗透连通在岩体中形成网格通道，形成较大深度的溶蚀洞隙。
⑶岩体中的岩溶洞隙，一般均有软塑粘土充填，其特点是深度越大，标高越低，内部充填物状态越软。
4.7水文地质条件
4.7.1地表水
根据勘察期间地表地质调查，拟建道路内有黎平西门河穿越，由南向北径流，河道宽2.5m左右，河水深0.5-1.0m，勘察期间河水面标高502.80m，最高洪水位标高m，位于K0+500处，流量受季节控制。
在K0+375处有一人工水渠，水渠宽2.0m，深1.0m，标高524.00m，水渠中水常年流过。
4.7.2地下水
20万黎平幅水文地质资料，拟建道路沿线地下水类型主要为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水及岩溶水。
⑴孔隙水赋存与第四系松散土层中，属上层滞水，主要受大气降水及附近居民生活用水补给，埋深浅，主要赋存在于地形低洼地带。
以径流方式及蒸发方式排泄，其中粉质粘土、红粘土渗透性低，属弱透水层，勘察期间未测得稳定地下水位。
⑵岩溶水
拟建道路K0+250—K0+699.941段，据区域水文地质资料，场地内地下水主要为赋存于基岩中的岩溶水，拟建场地下伏基岩灰岩为区域含水岩组，属溶洞—裂隙型含水层，地下水主要赋存于基岩的溶蚀裂隙及溶洞中，埋藏较浅，场区地下水主要补给来源于大气降雨，总体流向由东向西径流，最终以泉的形式排泄流入西门河，勘察期间在勘察深度范围内未见地下水位。
⑶基岩裂隙水
拟建道路K0+000—K0+250段，基岩裂隙水，主要埋藏于强风化粉砂质板岩及中风化粉砂质板岩中，因岩体裂隙大多呈半张开—闭合状，因此基岩富水性差，主要接受大气降水及相邻含水层的垂直向补给，受气候季节影响较大，由西向东径流，最后排泄流向西门河。
⑷地下水及岩土的腐蚀性评价
场地环境类别为II类，地下水成分简单，水质类型为[c]CaIII型，属较低矿化度的软水，场区附近及周边没有工业污染源，新旧建筑物均无地下水对建筑物腐蚀报告。
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001[2009版]）表12.2.1、表12.2.2、表12.2.4和表12.2.5规定，场地地下水及岩土对混凝土结构和混凝土中间钢筋腐蚀性微弱。
2.3施工条件
本工程桥梁施工范围内地形复杂，落差大且有陡坡，1#墩和2#墩斜跨西门河，河道宽度为5米到10米，2#墩和3#墩横跨一条水泥路，水泥路是附近居民和学校的主要通道，车人流量大，施工通道及水、电供均需施工方自备，道路部分现西段土地还未交付，东段已经具备开工条件。
2.4项目工期
桥梁桩基施工总工期：
60天，自2015年12月起至2016年2月底止。
2.6工程难点：
1、本桥梁工程横跨一条主要交通通道，人车流量大，施工期间交通干扰大。
2、本工程涉及桩基部分地形复杂，落差大且有陡坡，最高落差为10米到20米，地质结构为石灰岩和中风化岩，岩层硬度大，施工过程中需及时造浆，施工安全压力大。
3、施工场地范围内有电力高压线和通信管线、自来水管线还没有拆除，影响钻机吊车等机械设备的正常使用。
5、桥梁西段道路部分红线内土地未完全交付。
第三章主要施工方案、施工方法
1、场地和便道
场地及临时用地交付后，项目部将组织测量人员和技术人员对施工场地进行整体规划，本着施工安全和便利的原则，利用机械设备对原有场地进行高低平整整理，在场地南侧修建8米宽便道一条，跨河处建便桥一座，在桥梁范围内修建横向便道三道道路宽为8米，道路用50公分碎石换填，压路机进行碾压，便道外侧留0.5米宽排水沟保证场地不集水，待桩基施工完成后，将全都场地进行换填，换填材料为碎石50公分并用才C15砼进行硬化保证地基的承载力，为支架基础做好准备。
由于原有地形复杂，落差大且有陡坡，根据场地实际情况，将场地分段进行平整，每段落差小于1米，场地施工完成请监理方验收后方可进行下部施工。
2、测量放样
场地整理完成后，根据设计图纸设计由我部专业测量人员用全站仪（jps）进行放样，确定各桩基的中心点坐标位置，放样完毕后，认真复核各桩基之间的相对位置是否符合设计要求和能否满足规范要求。
填写放样记录和放样报验单，报监理验收。
3、根据施工图纸说明得知桩基均采用桩径2.0m钻（挖）孔灌注桩。
桩基按端承桩设计。
桥台处桩基横桥向桩间距为5.0米，顺桥向为6.0米。
1#和2#桩横桥向为6.3米，顺桥向为25米，根据地质报告和现场实际情况得知，桩基础施工位置地形复杂，且地表水丰富，有岩溶水和基岩裂隙水存在，在施工路段有一条水泥路通过，车人流量大，考虑到挖孔桩施工需要爆破施工，容易发生安全事故，故采用钻孔灌注桩施工工艺，拟配备2台CJZ-800冲击钻机和一台轮胎式吊车进行施工。
主要施工步骤如下：
1、埋设护筒
护筒用4mm的钢板制作，其内径大于钻头直径200mm。
护筒的埋设深度不小于2m并埋入较坚实的地层不小于1.5m，筒顶应高出施工水位或地下水位1.5～2.1m，并高出施工地面0.3m。
护筒埋设用加压和锤击的方法进行，埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于20mm，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作，存储泥浆使其高出地下水位和保护桩孔顶部土层不致因钻杆反复上下升降、机身振动而导致坍孔。
2、安装钻机
钻机中心应对准桩中心，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，钻机与桩中心平面偏差不大于20mm。
钻机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。
在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证钻头自转向的装置，以防产生梅花孔，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。
3、泥浆制备
采用自然造浆方式进行护壁。
浆液的比重、粘度、静切力、酸碱度、胶体率、失水、含砂率等指标要符合该地层护壁要求。
各类土层中的冲程和泥浆密度选用表
项次
项目
冲程
（m）
泥浆密度（t/m3）
备注
1
在护筒中及护筒脚下3m以内
0.9～1.1
1.1～1.3
土层不好时宜提高泥浆浓度，必要时加入小片石和粘土块
2
粘土
1～2
清水
或稀泥浆，经常清理钻头上泥块
3
砂土
1.3～1.5
抛粘土块，勤冲勤掏碴，防坍孔
4
卵石
2～3
加大冲击能量，勤掏碴
5
坍孔回填
重成孔
反复冲击，加粘土块及片石
4、冲击成孔
开孔时，应低锤密击，同时可参照上表加粘土块夹小片石反复冲击造壁，孔内泥浆面应保持稳定；
进入卵石层后，应低锤冲击或间断冲击，如发现偏孔应回填片石至偏孔上方300－500mm处，然后重新冲孔；
遇到孤石时，用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或击入孔壁，每钻进3－5m深度验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔
冲击钻机作业示意图
，成孔后桩中心轴线偏位不大于40mm,且倾斜度不大于1/100。
5、第一次清孔
清孔处理的目的是使孔底沉碴（虚土）厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁泥垢厚度符合质量要求和设计要求，为在泥浆中灌注混凝土创造良好的条件。
当钻孔达到设计深度后即停止钻进，此时提起钻头，换装掏碴筒，边掏碴边补充泥浆。
清孔应符合下列规定：
孔底400mm以内的泥浆相对密度应小于1.1，含砂率2，粘度28s；
灌注混凝土前，孔底沉渣厚度应50mm。
6、吊放钢筋笼
吊放钢筋笼用25t轮胎式起重机进行，钻架配合。
注意不撞孔壁，防止坍孔，并防止将泥土杂物带入孔内，钢筋分段连接、吊放，连接时，先将下段挂在孔口，再吊上第二段进行连接，逐段连接逐段下放。
吊入后应校正轴线位置垂直度，勿使扭转变形。
钢筋笼定位后，在3h内浇注混凝土，防止坍孔。
吊放钢筋笼作业示意图
7、导管插入
导管用直径300mm的钢管，壁厚5mm，每节长2.0～3.0m，配1～2节长0.5～1.5m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。
混凝土浇注架由型钢做成，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗，混凝土由进料斗经储料斗倒入漏斗，并随即卸入导管直接浇注。
同时以一台25t轮胎式吊车配合钻架吊放拆卸导管。
8、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准备浇注水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔底又会产生新碴，所以待安放钢筋笼及导管就序后，再利用导管进行第二次清孔。
清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼，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1.1，复测沉碴厚度在50mm以内，此时清孔就算完成，立即进行浇注水下混凝土的工作。
9、混凝土要求
混凝土强度、等级严格按照图纸设计标准，粗骨料宜用卵石，最大粒径不大于导管内径的1/6，且不大于40mm，使用碎石时，粒径为0.5～20mm，砂用级配良好的中砂。
混凝土水灰比在0.6以下，含砂率为40～45，坍落度为18～21cm，扩散度为34～38cm。
混凝土初凝时间为3～4h。
10、水下灌注
钻孔桩桩身砼设计强度等级为C30，按水下泵送砼进行配合比设计，并满足设计、施工要求。
砼浇注采用商业搅拌站砼生产，专用运输罐车运送，配合导管进行灌注。
经计算首批砼需配备5m3集料斗和1m3的小集料斗。
根据搅拌站生产能力，每根桩计划2～3小时可浇注完成。
（特殊情况造成浇灌时间过长时可以适当加入缓凝剂增加初凝时间。
）
灌注首批水下砼的数量应能满足导管首次埋置深度（≥0.80m）和填充导管底部的需要。
要求首批砼方量必须大于计算量。
灌注时采用的料斗容量大于首批砼方量。
待料斗装满砼后再启动吊阀。
钻孔灌注桩施工时首批混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度大于等于0.80m和填充导管底部间隙的需要，首批混凝土的数量为：
（公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000）
式中:
V------首批混凝土所需方量（m3）;
h1-----井孔混凝土面高度达到Hc时,导管内混凝土柱需要的高度（m）,
h1≥
（见附图）;
Hc-----灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底的高度（m）,Hc=h2+h3；
hc-----井孔内混凝土面以上,导管内混凝土柱（计算至漏斗底口）高度（m）;
hc≥
;
H
----井孔内混凝土面以上泥浆深度,m；
P0-----使导管内混凝土下落至导管底并将导管外的混凝土顶升时所需的超压力,钻孔灌注桩采用100~150KPa,桩径1m左右时取低限,2m左右时取高限;
取150KPa;
D------井孔直径，2.0m;
d--------导管内径,0.30m;
γc-----混凝土拌和物的容重,取24（KN/m3）;
γw-----井孔泥浆的容重,取10.5KN/m3;
h2-----导管初次埋置深度,h2≥0.80m;
h3-----导管底端至钻孔底间隙,取0.4m;
首批混凝土方量为:
=31+10-1.2=12.8m;
（设钻孔桩底标高为:
-10m,泥浆顶面标高为+4m）
=（150+10.5×
12.8）/24=11.85m;
=10.5×
12.8/24=5.6m;
V≥（∏×
d²
）／4×
h1＋（∏×
D²
Hc＝2.9M³
钻孔灌注桩首批混凝土计算示意图
钢筋笼下放到位并固定后，立即下放导管。
导管采用φ300×
10mm钢管制成，接头为快速螺纹接头。
导管使用前做水密试验、接头抗拉试验，接头抗拉强度不低于母材强度。
水密试验水压不应小于孔内水深1.3倍压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力的1.3倍。
导管下放前检查每根导管是否干净、畅通以及止水“O”型密封圈的完好性。
导管逐段吊装接长、垂直下放，直至距孔底40cm为止，导管接长时通过两根I字钢加工而成的活动卡悬挂。
钻孔桩砼灌注前，备好充足的原材料，保证浇筑作业连续进行。
首批砼浇筑采用拔球法施工。
首批砼灌注成功后，砼经罐车运送，不断地通过集料斗、浇筑料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的浇筑。
为防止钢筋骨架上浮，当灌注的砼底面距钢筋骨架底部1m左右时，降低砼的灌注速度，当孔内砼面上升到骨架底口以上4m时，提升2m导管，使其底口高于骨架底部恢复正常速度。
在砼浇注时保持护筒内泥浆面高于水位2m左右。
砼灌注过程中，随时测量砼面的高度，正确计算导管埋入砼深度，导管埋深严格控制
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