市政公路工程钻孔灌注桩桩基施工方案Word文件下载.docx
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工程周边及附近主要为农田、物流仓库及村民住宅，工程周边环境复杂。
三、施工安排
3.1施工总体安排
本工程位于市区,安全、文明及环保要求很高，施工过程中要严格按照业主及当地政府的有关规定施工，路线走向通过G107国道和郑平公路及绕城高速，在施工过程中必须做好交通管制、维护和疏导，以确保交通顺畅和工程的顺利实施。
保通道路修建现有道路改道后将桩基施工区域按照《郑州城建集团工程项目建设管理手册》进行围挡，围挡后平整施工场地、测量放样、埋设护筒，钻机平台搭设，泥浆制作，钻孔、清孔、下钢筋笼、混凝土灌注，成桩检测、后注浆。
桩基检测合格，后注浆完成后进行承台施工。
3.2施工进度计划
本工程桩基400根，根据实际情况首先施工ZZ匝道第8联桩基，根据施工进度需要及总体施工组织安排依次展开。
桩基施工计划从2013年8月20日开始，至2014年3月底基本完成所有桥梁桩基的施工，以确保后续工序的施工。
四、施工准备
4.1施工准备
场地“三通一平”后，在桩基施工前认真及时做好各项准备工作。
⑴勘查现场，根据地质勘查报告，了解现场、地貌、地质、地下埋设物、地下障碍物、邻近建筑以及水电、运输道路情况，根据施工方案要求进行组织施工。
⑵在施工区域内有地下管线、电缆、地下给排水管，在施工前必须了解清楚并作出处理方案报监理工程师批准。
⑶所挖的土石方除留作回填利用在现场堆放外，其余全部外运，外运土石方要落实运输路线、堆放和弃土场地。
⑷根据本施工地段的地下、地面水及雨季雨水，施工四周设置排水沟自流到集水坑，集中用水泵抽水排出。
在开挖前，备好水泵及支护用材料。
⑸测量放线工作，在不受基础施工影响的范围，设置测量控制网，包括轴线和水准点。
现场放出基坑开挖线和水准标志，开挖线、标高、轴线应进行复核检查后方可破土施工。
⑹施工所需的临时设施，水、电源，道路，排水、支护材料等应安排计划周全。
⑺机械设备、原材料通过临时便道及现有的路网迅速进场，及时进行报验。
对于原材料必须有出厂合格证，要认真做好检验工作，按规定进行分批验收，并取样送试，检验合格后方可用于工程中。
⑻混凝土浇筑前提前给搅拌站上报砼需求计划，并要求其具备足够的供应能力和运输能力。
⑼施工用电协调变电所用附近变压器，能够满足施工用电需求，另外配备1台200KW发电机以备急用。
⑽施工用水在施工范围内打设水井以供施工用。
⑾技术人员熟悉图纸，并及时认真向施工班组做好安全技术交底，做到责任到人。
⑿根据桩基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。
出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于泥渣沉淀。
4.2管理人员配置计划
公司组建郑州市京广快速路（渠南路-绕城高速）工程一工区项目经理部。
挑选拥有城市高架桥施工经验丰富的管理人员，配备项目经理、项目副经理、项目总工程师构成管理核心层；
项目经理部下设工程管理部、安全质量部、设备物资部、合同部、财务部、综合办公室6个职能部室构成施工管理中间层，负责执行项目管理制度。
管理人员职能划分表
职务
姓名
职称
职责范围
项目经理
段小平
工程师
项目总负责
总工
石海军
项目技术总负责
项目副经理
王庆军
全面负责现场施工管理工作
安全总监
刘顺发
全面负责现场施工安全质量工作
工程部长
赵军民
负责日常施工技术管理、测量工作。
对工程质量和施工过程进行监控
计合部长
王新军
负责施工计划、统计及计价工作
安质部长
郭文合
总体负责安全检查及监督工作；
环境保护和现场文明施工工作
实验室主任
马少君
全面负责工地试验及质量检测工作
物设部长
王洪春
总体负责物设供应及机械设备
财务部长
李媛
工程师
负责财务、预决算和资金调配
综合办公室主任
田俊梅
负责处理日常事务、对外联络协调、宣传工作
4.3劳动人员配置计划
项目部将组建两个桩基专业队伍进行施工作业。
每个专业队伍均设有施工负责人和技术主管，按照项目部统一安排协调作业。
计划投入桥梁桩基施工人员共计251人。
桩基施工拟投入劳动力如下：
序号
工种
数量
备注
1
技术员
6
2
钻机司机
10
吊车司机
12
3
挖机司机
4
装载机司机
5
自卸车司机
30
灰浆搅拌机司机
模板工
45
7
钢筋工
42
8
电焊工
9
混凝土工
24
电工
11
杂工
25
合计
251人
4.4机具设备配置计划
为保证本工程顺利连续进行，根据工程数量及工期要求，安排充足的施工机械，并且保证设备状况良好。
设备根据工程进度计划提前进场，并迅速组织安装调试完毕，具备运转能力。
桩基施工拟投入设备如下：
名称
型号
单位
数量
装载机
40
台
挖掘机
PC-220
自卸车
20t
吊车
夯实机（电动）
20～62kg·
m
污水泵
Φ100
电动卷扬机
50kN
交流弧焊机
32kV·
A
对焊机
75kV·
钢筋弯曲机
Φ40
钢筋切断机
旋挖钻机
Φ≤1500
13
灰浆搅拌机
400L
14
液压注浆泵
YHB50/50
15
电动潜水泵
16
其它小型机具
若干
五、施工工序
本工程桩基设计为钻孔灌注桩，施工采用Φ≤1500旋挖钻机钻孔，25T汽车吊下放钢筋笼，混凝土采用商品混凝土，混凝土输送车运输，具体施工工艺为：
场地平整→测量放样→埋设护筒→钻机就位→泥浆制备→钻进→成孔检测→清孔→下钢筋笼→下导管→二次清孔→水下混凝土灌注→成桩检测→后注浆。
用于桩基施工的旋挖钻机是东明TRM140型，其最大扭矩140KN.m，最大旋挖速度6-23rpm，发动机功率192KW，最大桩径1500mm。
适用于粘性土、粉质土、砂土等土层施工，该钻机通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土，反复循环而成孔，并具有功率大、钻孔速度快、移位方便、定位准确、工作效率高、噪音小、环保的特点。
5.1测量定位放线
使用经监理复核审批后的坐标控制点和高程点，测设轴线和控制点，采用全站仪和DS3级水准仪测量定位，采用极坐标法进行桩位放样，桩位误差小于50mm，高程误差小于±
50mm。
5.2护筒埋设
护筒采用钢护筒，内径宜比桩径大200mm,采用厚度5—10mm的钢板卷制而成。
护筒长度为2～４m，在工厂整体加工焊接好后运至工地，直径误差一般小于1cm，所有焊缝要求采用坡口双面焊，钢护筒进场后有专人检查焊缝以保证不漏水。
护筒埋设前在平台上精确测放出钢护筒的中心十字线，钢护筒采用吊车起吊达到要求的护筒底标高。
护筒埋设垂直度要求小于1%,顶面中心偏差±
5cm。
护筒击打到位后，采用L7×
7角钢与平台钢管焊接成为整体，以防止水流冲击倾斜和增加平台的稳定和抗扭能力。
护筒埋设大样见下图。
5.3校合孔位
护筒埋设后，测量人员应及时进行孔位复核，并用红漆在护筒边缘作十字交叉的四个点，以便钻机就位时能及时准确对正孔位，对孔精度要求小于10mm，并及时测量护筒标高，高程误差小于10mm。
5.4钻机就位
钻机安装就位，底座和顶端应平稳，回转钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心应处于同一铅垂线上。
确保在钻进过程中不发生倾斜和位移。
5.5泥浆制备
泥浆池采用特制钢水箱，便于拌制泥浆和泥浆清理，泥浆渣外运采用25T吊车将泥浆水箱吊至20T自卸车外运至15km外的专用弃土场。
泥浆采用膨润土造浆。
在钻进中定期检查浆液的比重、粘度含砂率、胶体率、失水率等指标，泥浆循环使用，废弃泥浆经沉淀处理后外运，以保护环境。
泥浆性能指标要求表
相对度
粘度（s）
胶体率
（%）
失水量
泥皮厚
含砂量
静切力（MPa）
酸碱度（ph）
1.1~1.3
16~22
≥95
≤8ml
≤3mm
≤4
>
100
＜6.5
5.6钻孔工艺
本工程采用旋挖钻机钻进，附《旋挖钻机施工钻孔桩工况流程图》。
1 开钻时要轻压慢转，小泵量钻进，当钻头超过护筒底一定深度，钻具稳定后可转入正常钻进。
2 严格按泥浆性能指标控制泥浆性能，及时清渣和出浆。
3 合理控制起下钻速度，避免或减少钻具压力及水流对孔壁的影响。
4 每孔都要对钻具进行检查，不用弯曲、偏心钻具。
5 下钻时不得把钻头直接降至孔底，在启动泥浆泵前钻头离孔底钻渣至少保持在0.2m以上，以防堵塞钻头的排水口。
6 注意观察排渣种类，形状和大小，观察钻进仪表，判断地层变化情况和钻进动态，合理调整钻进参数，控制适当的钻进速度，当遇到砂层时要用慢转速，减少对地层的扰动，同时应适当加快给进速度，以便快速过砂层，避免孔壁在地层出现坍塌。
7 在钻进过程中，应注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记录表中并与地质剖面图核对，如遇地质情况与设计有异，会同设计及监理单位研究对策。
8 钻孔深度达到设计标高时，施工技术人员应配合监理及其他有关人员确定终孔深度并检测。
5.7一次清孔
1 对以原土造浆的钻孔，钻到设计孔深时，可使钻机空钻不进尺，循环出浆，排出泥浆比重符合设计要求，含砂率<
2%即可视为一次清孔合格。
2 对注入制备泥浆的钻孔，可采用换浆法清孔，直至换出的泥浆比重小于1.10时为合格。
3 桩径≤1.5米时孔底沉渣厚度小于等于150mm视为清孔合格。
4 清孔应符合下列规定：
孔底100mm以内的泥浆相对密度应小于1.25，含砂率≤2%，粘度≤28%。
5.8钻孔倾斜度检查
1 钻孔成孔质量允许偏差：
编号
检查项目
允许偏差或允许值
附注
轴线偏移
群桩：
不大于100mm
单排桩：
不大于50mm
斜桩以水平面偏差值计算
孔径
不小于设计桩径
倾斜度
钻孔：
小于1%
孔深
摩擦桩：
不小于设计规定
孔内沉积物厚度
不大于150mm
清空后泥浆稠度
相对密度1.03-1.10，粘度17-20pa.s，含砂率小于4％
2 成孔倾斜度检查
根据直径不同制作检孔器，按照钢筋笼焊接规范要求制作长度为桩直径4—6倍的检孔器。
当检孔器在空顶对中下落时，通过在护筒顶观测吊绳相对于放样中心点偏移情况，可计算出成孔后的倾斜度，如下计算方法：
i=E/H×
100％
由几何关系：
eo/E=ho/（ho+H）
综合1、2式可求出i，即孔的倾斜度。
式中eo——护筒放样中心点到吊绳的偏差值（m）
ho——吊点至护筒点高度（m）
H——检孔器下落高度（m）
5.9钢筋笼的制作与安装
1 钢筋笼应按设计图纸及规范要求分段制作，焊接前应将钢筋调直并将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，主筋对接采用闪光对焊，加强筋与主筋连接采用点焊，箍筋与主筋连接采用焊接形式，点焊时严禁烧伤主筋，同一截面钢筋焊接接头不大于接头总数的50%。
2 钢筋笼采用在钢筋加工场内分节制作，采用加劲筋成型法。
为方便螺旋筋绑扎，现场采用定型模型进行主筋和螺旋筋的安放和焊接。
并将加劲筋圈上做好主筋标记，将加劲筋和主筋调整好后焊接在一起，一根主筋上焊好所有加劲筋后，转动骨架，将其余主筋和加劲筋焊接好，然后套入盘条筋，按设计要求布好螺旋筋并绑扎于主筋上，梅花形点焊牢固，最后在加劲箍筋内侧将声测管进行绑扎固定。
为了保证声测管在井口骨架安装时具有一定的活动范围，工厂制作时将声测管采用“U”形卡焊接的方式。
3 钢筋笼要分段制作，长度不大于40米长的分为两段制作，40-60米长的分为三段制作，段与段连接采用搭接焊，焊接长度符合设计及规范要求。
④钢筋笼制作和安装质量标准：
项目
允许偏差
主筋间距（mm）
±
保护层厚度（mm）
20
箍筋间距（mm）
中心平面位置（mm）
外径（mm）
顶端高程（mm）
倾斜度（％）
0.5
底面高程（mm）
50
钢筋笼主筋最小保护层厚度70mm，采用定位钢筋控制砼保护层厚度。
每个钢筋笼的自检点不少于10个，自检合格后需经监理人员检查验收。
钢筋笼安装时要垂直、同心，避免撞坏孔壁。
两节笼的连接接头要错开，采用搭接焊的方法。
钢筋笼下好后要定位，定位后用四根悬挂器将笼固定在灌注架底盘上，防止上浮或下沉，钢筋笼顶面标高误差为±
20mm。
5.10声测管、注浆管的安装及连接
①声测管按图纸要求采用Φ57*3的钢管，成等边三角形分布在钢筋笼内侧，并使用铁丝固定深入钢筋笼底部，上部伸出现有地面50cm，；
接头使用8cm*Φ70*6焊接，焊接要符合图纸及规范要求。
由于注浆管要使用两根声测管，剩余一根的底部做好封堵（焊接Q235钢板D80*10），声测管上部必须做好封堵。
②作为底注浆管的两根声测管底部分别用三通连接1根内径25带钢丝的柔性高压塑料管，注浆喷头管绕钢筋笼外环形布置，注浆喷头管的外侧打孔后缠防水胶带并再加一层透明胶带。
③桩侧后压浆：
按规范要求，离桩底12m以上、桩顶8m以下布置注浆阀，每隔10~12m设置一道侧注浆阀，共设置两道。
每道注浆阀对应一根注浆钢管，注浆管采用DN25钢管，钢管绑扎布置在钢筋笼外侧，随钢筋笼一起下孔，注浆管端部用三通联接注浆喷管，注浆喷管为1根内径25带钢丝的柔性高压塑料管，绕钢筋笼外侧环形布置，在喷头管的外侧打孔后缠防水胶带密封。
5.11混凝土浇注设备安装与二次清孔
在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注混凝土的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。
1灌混凝土采用Φ300刚性导管，导管使用前应进行水压实验。
2导管下置前，要认真检查，严禁漏气，各接头要装好密封垫，保证导管密封性良好，导管底端距孔底0.25-0.4m。
3导管下完后，检查沉渣厚度，超过要求须进行二次清孔，再次检测孔底沉渣厚度和泥浆性能指标，清孔后泥浆指标：
泥浆比重1.03—1.1g/cm3;
含砂率＜2%;
黏度17～20pa.s;
沉渣厚度:
≤15cm;
胶体率＞98%，则视为清孔合格，准备灌注水下C30混凝土。
4装好储料斗，预备好上料斗。
⑤请监理人员灌注前进行成孔质量验收。
5.12混凝土搅拌及灌注
①本工程采用商品混凝土，搅拌车运输。
所使用的原材料及配合比应符合如下要求：
混凝土强度等级符合设计强度等级，粗骨料使用碎石时，粒径为5~20mm，砂用级配良好的中砂。
混凝土水灰比在0.6以下，水泥用量不小于370kg/m3，含砂率为40%~50%，坍落度18~22cm。
混凝土初凝时间为3~4h。
②灌注前应检查混凝土的坍落度（宜为180mm~220mm）及和易性并采样做试块，试块制作要求每根桩至少三组（每组3块），试块规格为150×
150×
150，并在标准条件下养护，龄期达到28天后及时送检。
若和易性和坍落度不符合要求，进行二次拌和，仍不符合要求不得使用。
③准确计算首灌量，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。
V=（πD2/4）×
（H1+H2）+（πd2/4）×
h1
式中：
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）
④导管上口安放混凝土隔水塞，隔水塞预先用8号铁丝悬吊在砼漏斗下口，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。
随着浇注连续进行，随拔管，中途停歇时间不得超过15min。
在整个浇注过程中，导管在混凝土埋置深度以2~6m为宜。
⑤在灌注过程中安排专人测量孔深和填写混凝土灌注记录，准确掌握混凝土面的上升高度，严格控制导管埋深，防止导管埋管或提空事故的发生。
⑥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。
⑦在浇注将近结束时，在孔内注入适量水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆全部排出。
⑧当混凝土浇灌至钢筋笼底部的时候，要适当放慢浇筑速度，确保钢筋笼不上浮。
混凝土面灌注高出设计标高1米时，拆除导管和漏斗等设备，导管有条件时清除桩顶沉渣和混凝土浮浆至桩顶设计标高50cm,高处部分待基坑开挖后人工凿除，确保桩头质量和减少后续工序中凿除桩头的劳动强度。
⑨在施工过程中做好施工现场记录、桩位偏差记录。
灌注砼记录并及时做好桩基工程验收。
⑩在浇筑过程中拆除每节导管所需时间不的大于已浇筑混凝土的初凝时间，下步所要浇筑混凝土与已浇筑混凝土之间的时间间隔不得大于混凝土的初凝时间，在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2—6m，经常探测孔内混凝土面的位置，及时地调整导管位置。
为防止钢筋笼骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。
当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
5.13泥浆及钻渣的处理
①钻进和混凝土灌注时应在井口上架设泥浆泵，将井内泥浆抽入泥浆池，注意钻进、清孔、灌注时泥浆不得溢出井口。
②清孔、灌注时置换出的大量泥浆装入钢制水箱，采用20T自卸翻斗车外运至15km外的专用弃土场。
③钻进排出的大量钻渣，采用挖掘机挖出装入封密较好的20T自卸翻斗车运至15km外的专用弃土场，部分挖掘机无法到达的边角采用人工清理装车。
④泥浆和沉渣应尽量做到随时清运，机械挖泥浆池时，应注意泥浆池的保护，必要时可对池壁临时加固，（以免倒塌），确保现场文明施工。
5.14后压浆施工
1、注浆装置制作及安装
①注浆装置应该按设计要求制作，加工时一定要逐根检查，防止管内有杂物及管子破损裂缝。
②注浆装置管路的所有焊接作业不得焊透，以防渗漏。
③桩端注浆
工艺流程图：
压力注浆工艺流程图
利用声测管作底注浆管，声测管布置3根，呈等边三角形，声测管为Φ57钢管，顶端高出地面500mm，并用堵头封严，防止泥浆等杂物进入。
超声波检测后进行桩端注浆，注浆采用液压注浆泵（YHB50/50）注浆，3根Φ57钢管绑扎布置在钢筋笼内侧，随钢筋笼一起下入孔底。
选取两根声测管做注浆管，2根注浆管下部分别用三通联接1根内径φ25带钢丝的柔性高压塑料管，注浆喷头管绕桩身环形布置，注浆喷头管的外侧打孔后缠防水包装带密封。
两根中一根作为备用管，主注浆管出现意外注浆失败时启用，见图4-3。
桩端注浆管端头构造图
5桩侧注浆
桩长45m及以上的设置3道侧注浆阀，桩长45m以下的设置两道，按照以下原则布设侧注浆阀：
最下面一道距离桩底12m~18m、最上面一道距离桩顶8m~15m，每道侧注浆阀竖向间距为12m。
每道注浆阀对应一根注浆钢管，注浆管采用DN25钢管，钢管绑扎布置在钢筋笼外侧，随钢筋笼一起下孔，注浆管端部用三通联接注浆喷管，注浆喷管为1根内径φ25带钢丝的柔性高压塑料管，绕桩身环形布置，沿钢筋笼外侧布置，在喷头管的外侧打孔后缠塑料带密封，见图4-4。
桩侧环形注浆管构造图
2、开塞
灌注桩后注浆施工中，采用桩底不填碎石方案、开塞时间
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