贵安新区黔中大道三期桩基施工专项方案Word文件下载.docx
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主桥边跨现浇段长8.84m。
合拢段长度为2m。
松柏山水库特大桥引桥基础设计为每墩直径1.8m钻孔桩6根，承台厚3m，桥墩引桥桥墩采用钢筋混凝土薄壁实体花瓶墩，直线段墩身纵向宽度3m，横向宽度7m。
墩身四周设置半径20cm倒角，墩顶以下8米范围墩身宽度由7米渐变至17.5m。
上部结构采用预制拼装简支小箱梁，梁高1.7米，中梁顶板宽2.4m，边梁顶板宽2.505m，底板宽0.95m。
除第6跨、10跨与主桥相接，跨径为27.444m～30.55m外，其它桥跨均为30m跨径。
松柏山水库特大桥桥台采用U型台，0#台基础为扩大基础，19#台基础为群桩基础，桥台承台厚3米，承台下布置16根桩，桩径1.8m。
燃气管线保护桥在K3+259.006~K3+326.443范围内分别跨越中贵天然气管线和贵州燃气管线，跨径布置为1*35m简支小箱梁。
燃气管线保护桥0#，1#桥台各6个，均采用重力式桥台，基础采用承台+桩基础，承台厚度3m，桩基直径为1.5m，桩长13m。
0#，1#桩基累计120根。
2.2工程地质参数
根据设计勘察结果及野外工程地质调查结果，经钻探查明，场地内的岩土层主要为覆盖层（红黏土）、基岩，桥位下伏基岩划分为强、中风化两层。
红黏土：
呈可塑状，承载力底，不能作基础持力层。
厚度为0～9.2m。
γ=18KN/m³
，[fa0]=180kPa,q1k=60kPa。
强风化层：
节理裂隙发育，岩体破碎，强度低，可做扩大基础持力层。
厚度为0.8～9.7m。
γ=22KN/m³
，[fa0]=500kPa,q2k=200kPa。
中风化层：
岩体较完整，岩质硬，是良好的基础持力层。
γ=26KN/m³
，[fa0]=500kPa,frk=30MPa、c=1.8MPa、ø
=47.5°
。
2.3地形地貌
项目区位于贵州省贵州高原中部，属冲蚀、溶蚀河谷地貌。
场地贵安岸隶属安顺市平坝县平阳村所辖，花溪岸隶属贵阳市花溪区燕楼乡嘎多村所辖。
桥梁横跨松柏河（摆谷河），河面宽度约9-30m，桥位处于“U”型河谷，两岸地形坡度较陡，覆盖层厚度较薄，基岩局部裸露。
桥区附近海拔1180.2~1283.6m，相对高差103.4m，桥梁测设基线通过段地面高程为1180.3~1279.3m之间，相对高差99.0m。
未有公路通过桥位，交通不方便。
3、工程特点、难点及施工对策
1）松柏山水库特大桥采用100+180+100连续钢构，且主墩采用48.4m空心薄壁+32m双肢薄壁，墩高80.4m，物资设备投入高，安全风险大。
施工对策：
连续钢构采用挂篮法施工，0#段托架采用铰接式牛腿托架作为承重结构，空心薄壁墩模板设置安全防护系统，防护高度1.5m，外侧悬挂密目网及防护网，确保施工人员的安全；
2）K2+960～K3+040段路基工程为挖石方，需爆破施工，而该段路基紧邻平阳村小学，放炮施工，炮损不可控，噪音影响大，安全风险高。
施工时成立防护领导小组，派专人与学校联系疏解人员，同时尽量在暑假期间将此段路基爆破施工完毕，如不能利用暑期施工完毕，与学校沟通迁址上学过渡。
3）K3+259.006～K3+326.443燃气管线保护桥两侧桥台设计上均与两条燃气管线的中心间距7m，协调难度大，安全风险大。
利用地质雷达进行探测，了解管线情况，与管线所在单位联系，调查管线的类型、规格和施工时间，采用砼盖板涵进行管线保护。
4、施工进度计划
4.1工期目标
根据总工期要求，桩基具体施工计划如下：
序号
工程名称
工程量
开始时间
结束时间
施工方法
备注
1
松柏山水库特大桥主墩桩基
（φ2.0m）
64根
2015.9.30
2015.11.11
旋挖钻或者冲击钻
2
松柏山水库特大桥小里程引桥桩基（φ1.8m）
72根
2016.3.24
3
松柏山水库特大桥大里程引桥桩基（φ1.8m）
136根
2015.11.1
2016.8.1
4
燃气管线保护桥桩基
（φ1.5m）
120根
2015.9.1
2015.12.30
旋挖钻
5、主要施工工艺技术
5.1施工工艺流程
根据现有的施工设备及施工经验，结合本工程的地质情况及现场的施工条件，桩基总体施工流程如下述步骤：
（1）施工准备：
采用机械配合人工平整场地，清除杂物。
修筑施工便道，满足车辆的通行，并保证雨天不会积水。
接入施工用电，满足施工要求及安全要求。
（2）施工准备完成后，开挖泥浆池。
（3）桩基定位，旋挖钻孔施工。
5.2施工方法
5.2.1钻孔施工工艺
桥梁基础设计均为嵌岩型钻孔桩基础，结合地质调查、设计图纸资料，为了满足工期和进度要求，项目拟采用旋挖钻机或者冲击钻进行桩基钻孔（开工前松柏山水库特大桥1#-19#桩基进行旋挖钻试钻，若地质条件容许，则全部采用旋挖钻孔灌注桩施工，若地质条件不容许，则全部采用冲击钻孔桩灌注桩施工）。
燃气管线保护桥总共120根桩基，全部采用旋挖钻成孔。
5.2.1.1干钻施工工艺
松柏山水库大桥及燃气管线保护桥大部分桩基处于工程地质条件良好，且地下水不太丰富的素填土层、，强风化岩层，中风化岩层。
桩基可采用无需泥浆护壁措施的干钻法施工。
干作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如下：
现场调查→测量放线及埋设桩位→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→提钻、卸土→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→灌注3～5米水→灌筑砼→桩成品检测、验收。
（1）、测量放样及埋设桩位
①复核全桥的桩位坐标，确认设计图纸提供的桩位数据。
②护桩放样与护桩埋设。
图5.2.1-1单桩护桩示意图
（2）、护筒的制作与埋设
①护筒制作
护筒采用钢质护筒，采用不小于10mm厚的钢板制作，护筒钢板接头焊接密实、饱满，不得漏浆。
制作时，钢护筒的内径比桩径大200～400mm。
②护筒埋设
钢护筒埋置高出施工地面0.3m，埋设护筒采用挖坑法，由吊车安放。
测量人员对要埋设护筒的桩位进行放样，现场技术人员复核，旋挖钻机钻头中心对准桩位中心挖孔扩孔，所挖孔直径为护筒直径加40cm，挖孔深度为护筒长度。
在孔内回填30～50cm粘土，并用旋挖钻钻头夯击密实。
利用护桩拉线绳定出桩位中心，再用线锤将桩位中心点引至孔底。
用吊车吊放护筒至孔内，用线绳连接护筒顶部，吊垂线，用吊车挪动护筒，使护筒中心基本与桩位中心重合，其偏差不大于5mm。
护筒位置确定后，吊垂线，用钢卷尺量测护筒顶部、中部、底部距离垂线的距离，检查护筒的竖直度,护筒斜度不大于1％。
符合要求后在护筒周围对称填土，对称夯实。
四周夯填完成后，再次检测护筒的中心位置和竖直度。
测量护筒顶高程，根据桩顶设计高，计算桩孔需挖的深度。
图5.2.1-2钢护筒埋设示意图
（3）、钻机就位及钻孔
①确定钻机位置，在钻机位置四周洒白灰线标记。
②标记位置，定位。
将旋挖钻机开至白灰线标记位置，不再挪动。
③连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。
通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定。
④开始钻孔作业，钻进时应先慢后快，开始每次进尺为40～50cm，
确认地下是否不利地层，进尺5米后如钻进正常，可适当加大进尺，每次控制在70～90cm。
⑤成孔、成孔检查
成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔器等。
（4）、钻孔过程中注意事项
①在钻进过程中应时刻注意钻机仪表，如仪表显示竖直度有变化，应及时进行调整，调整后钻进。
②钻进时记录每次的进尺深度并及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项。
③因故停钻时，严禁钻头留在孔内，提钻后孔口加盖防护。
④在钻进过程中，设专人对地质状况进行检查。
⑤在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的钻进速度。
⑥在钻进过程中，钻杆的提升速度控制在0.4米/s。
（5）、清孔及检孔
当旋挖钻机钻进设计深度后，采用旋挖斗清孔，密切注视钻机电脑上的深度显示值，当显示值为钻进深度显示值时，原位正向旋转4～5转，使孔底的沉渣旋入容斗内，同时利用旋挖斗的特制的平底斗齿将孔底清理为平底，然后提出旋挖斗卸渣。
为了确保孔底沉渣满足要求，第一次掏渣后还需用测绳检测孔深，如果测量深度与钻进深度一致，表明清孔合格，否则再次用平底斗齿继续清渣直至合格。
清孔后及时用测绳测量孔深，用检孔器检测孔径、孔的倾斜度等各项指标，检孔器用钢筋笼制成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的6倍。
严禁用强插检孔器的方法进行检孔。
孔深、孔径、倾斜度检测合格后方准进入下一道工序。
在下方钢筋笼及灌注混凝土前重新检测孔深，检查是否有塌孔现象。
遇塌孔或沉渣过厚时，及时用旋挖钻机的平底斗进行二次清孔，确保沉渣厚度满足规范要求。
同时在灌注砼前先向孔内灌注3～5m水（如桩基内有地下水则无需灌注），然后立即浇筑水下混凝土。
计算首批封底混凝土数量，使导管下口埋入混凝土不小于1m深并不宜大于3m，确保有足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。
（6）、钢筋笼制作与安装
桩基钢筋笼所需钢筋统一由钢筋加工场制作成半成品，运输至工地现场后，在现场拼装完成。
钢筋笼运输采用炮车运输，吊车配合拼装安放。
①对钢筋笼半成品钢筋采用软隔垫分隔放置，防止在运输安装过程中钢筋笼变形。
②钢筋笼采用吊车安放，起吊钢筋笼时，吊钩处用滑轮和钢丝绳连接钢扁担，勾挂钢筋笼。
起吊用双吊点，第一吊点设在骨架的上部，使用主钩起吊。
第二吊点设在骨架的中点到三分点之间。
起吊时，先起吊第一吊点，将骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。
待骨架离开地面后，第二吊点停止起吊并松钢丝绳，直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊，解除第二吊点钢丝绳。
③缓慢移动钢筋笼，将钢筋笼吊到孔位上方，对准孔位、扶稳，缓慢下放，依靠第一吊点的滑轮和钢筋笼自重，眼观使钢筋笼中心和钻孔的中心一致。
④以护筒顶面为基准面，量测钢筋笼，当钢筋笼到达设计位置时，焊吊筋固定。
当钢筋笼需接长时，先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置用焊接或套筒连接。
⑤钢筋笼固定，可以采用在钢筋笼主筋上焊定吊筋，吊筋圈内穿杠，将钢筋笼固定。
⑥钢筋笼安放完成后，在钢筋笼对称钢筋上绑十字线，连接单桩护桩，拉十字线，用吊垂检查两十字交叉点是否重合。
不符合要求时，应调整穿杠上的钢筋笼吊筋,使之重合。
（7）、安放导管
砼采用导管灌注，导管内径为200～300mm，螺丝扣连接。
①检查导管外观，导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。
局部沾有灰浆处应清理干净，有局部凸凹的导管不予使用。
②导管试拼、编号
根据护筒顶标高，孔底标高，考虑垫木高度，计算导管所需长度对导管进行试拼（标准导管长度一般为4m、3m、2.5m、2m、1m、0.5m），符合长度要求后，对导管进行编号。
试拼时最上端导管用单节长度较短的导管（0.5m），最底节导管采用单节长度较长的导管（4.0m）。
③导管采用吊车配合人工安装，导管安放时，人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心，然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。
安装时用吊车先将导管放至孔底，然后再将导管提起40cm，使导管底距孔底40cm。
④导管高度确定后，用枕木调整导管卡盘高度，用卡盘将导管卡住。
（8）、砼的拌合、运输
①混凝土拌合前，由试验室提供混凝土配合比。
②测定拌合料场砂、石的含水量，换算施工配合比，交付拌和站严格按施工配合比拌制混凝土。
③混凝土拌合坍落度控制在180～220mm。
每车混凝土出站前，试验室试验人员，检测混凝土的出站坍落度和出站温度，不合格不予出站。
混凝土出站时，试验室人员须在运输单上填写出站时间，出站时坍落度。
（9）、灌注混凝土
①人工配合吊车、料斗卸料入模。
考虑采用干法灌注桩基混凝土，灌注过程中，设计桩顶标高以下3米范围内混凝土采用Φ51mm插入式振动棒振捣密实，以保证桩顶混凝土质量。
②在混凝土灌注过程中可用吊车提起导管上下适当活动让其产生振捣作用并缓缓拔导管，保证砼浇筑过程中砼的密实度。
砼按一定厚度浇筑，必须在下层砼初凝或能重塑前浇筑完成上层砼。
每层浇筑厚度不超过30cm，振捣过程中控制振动棒与钢筋笼间距为5～10cm，振动棒插入位置间距为15～20cm，以防止出现过振和漏振的现象。
施工过程中要防止砼在输送时产生离析，使砼入模后灰浆和骨料分离，影响到砼成品的外观和内在质量。
③灌注开始后，应连续地进行，准备好导管拆卸机具，缩短拆除导管的时间间隔，防止塌孔。
④开始灌注时，砼每次浇筑量要均匀，不能出现一次性倾倒浇筑现象的发生。
⑤钻孔灌注桩施工全过程中，现场技术员应真实可靠地做好记录，记录结果应经监理工程师认可，如钻孔记录、终孔检查记录、砼灌注记录。
（10）、钻渣清理
旋挖钻孔桩施工过程中，产生大量废弃的钻渣，为防止对周围环境及桩孔造成不利影响，这些废弃的钻渣，经处理后，运往指定的废弃钻渣的堆放场地，并做妥善处理。
（11）、质量检测
所有钻孔桩按设计要求采用安装声测管进行桩体完整性质量检测以确保旋挖钻成桩质量。
5.2.1.2湿钻施工工艺
主墩8#地下水位较高，岩溶较为发育，地层需要泥浆护壁，采用湿钻法施工。
（1）、施工准备
1）测量放样
采用全站仪对桩中心位置进行准确放样，在木桩上钉小米钉标示各孔位中心，设置桩中心的十字护桩并记录各护桩至桩中心的平距；
用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度，钻机就位后桩位必须复测，误差控制在5mm以内，并将计算资料和放样资料保存完好，以备核查。
2）场地平整
先清除杂物，换除软土、平整压实。
压实完成后方可进行钻孔灌注桩施工。
3）场地布置
规划作业、设置泥浆循环净化系统、材料存放、机械修整、人员休息场地，修通进场道路，接入水电设施；
物资、机械、人员到位。
（2）、施工工艺
桥梁桩基桩长30m，采用旋挖钻孔成孔，水下灌注混凝土。
做钻孔桩施工工艺见下图5.2.1-3。
施工下一根桩桩
移机
补浆
泥浆处理及废渣外运
吊放钢筋笼
钢筋笼制作
挖土（岩）成孔
排渣土
清孔
测量定位
桩机就位
护筒埋设
制作试块
浇注水下砼
吊放导管
泥浆制备
循环池
沉淀池
图5.2.1-3旋挖钻施工工艺流程图
（3）、护筒制造埋设
①旋挖成孔灌注桩护筒可分为钢制护筒和混凝土护筒。
本工程采用钢制护筒。
②钢制宜选用厚度不小于10mm的钢板制作，护筒内径宜大于钻头直径200～400mm。
③护筒顶端高出地面0.3m。
④护筒的埋置深度应根据地质和地下水位等情况确定，一般宜为2～4m。
⑤护筒埋设时，应确定钢护筒的中心位置。
护筒的中心与桩位中心偏差不得大于50mm，护筒倾斜度不得大于1％。
护筒就位后，应在四周对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时应防止护筒偏斜移位。
⑥旋挖钻机埋设钢护筒时，应先采用稍大口径的钻头钻至预定位置，提出钻头后，再将钢护筒压入到预定深度。
⑦用机械加压或震动下沉埋设护筒时，应先对护筒进行定位和导正，然后加压或振动施压至预定深度。
（4）、配置泥浆
①工地试验确定泥浆配合比。
②计算桩孔体积，挖2倍桩孔体积的泥浆池；
③根据泥浆配合比，在泥浆池中加入水、粘土、膨润土，用挖掘机搅拌至均匀。
④通知试验室，检测泥浆相对密度、粘度、含砂率、胶体率、PH各项指标，合格后方可使用。
泥浆各项指标如下见表7.2.1-5：
表5.2.1-5泥浆配置钻孔泥浆指标要求
钻孔方法
相对密度g/cm3
粘度Ts
胶体率%
含砂率%
PH值
1.05~1.15
大于17
大等于95
不大于2
大于6.5
⑤注意事项：
泥浆配制前在泥浆池底部和四周铺设塑料布，防止泥浆渗漏。
钻孔过程中注意测定泥浆各项技术指标，不满足要求时及时调整，保持各项指标符合要求。
（5）、钻机就位及钻孔
旋挖钻机的钻进工艺采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺，是一种无冲洗介质循环的钻进方法,但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆。
旋挖钻机工作时能原地做整体回转运动。
旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；
遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。
钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出，钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。
在成孔过程中要根据土层情况及时注入泥浆护壁，同时合理调节泥浆的比重，成孔应连续进行不得中断，在停机时，应保持孔内水位的高度泥浆比重及粘度符合规范要求，以防坍孔。
在土层中成孔时，采用一般锥形桶斗齿取土，穿透土层后，更换带挖掘机斗齿的钻头掘进，一直致达到设计要求的深度方可终孔。
成孔时须及时填写施工记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，以便与地质剖面图核对，达到设计岩面后，及时取样鉴定。
成孔时要依据土层情况，控制进尺速度，为确保孔的垂直度符合设计要求，须保持桩机平整、加强检查、勤检勤纠。
施工过程需备足泥浆，可采用膨润土拌制泥浆，经分离处理后的废渣，通过密闭的专用汽车外运。
施工中做到泥浆不外溢，严禁将废浆直接排入场地周边的下水道或河道。
（6）、成孔报验
当钻孔深度达到设计要求时，立即用检孔器对孔深、孔径、孔形进行检查，确认满足设计要求后，报监理工程师检验，待认可后，立即进行清孔。
钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时，应在清孔前进行吊放。
为直观检查成孔的深度、倾斜度、孔径，检孔器钢筋均采用φ16圆钢筋。
检孔器全长为6倍桩径，外径为不小于桩径，主筋间距为30cm，在钢筋笼内按照2m一道设置加劲箍筋。
为了防止检孔器变形，在钢筋笼内加劲箍处加十字撑。
钢筋笼两头为锥形，两头的十字撑焊接位置准确，便于在检孔时钢筋笼居中。
钢筋接头连接均采用搭接焊，搭接长度单面焊16cm（10d）、双面焊接8cm（5d），钢筋搭接时同一截面的搭接面积不得超过截面钢筋总面积的50%。
图5.2.1-6检孔器大样图
标准检孔器，在平时吊装倒运过程中必须采用有效措施防止钢筋笼变形而影响检测。
检测采用钻机自身的吊装系统对检孔器进行起吊，检孔，检孔过程中防止孔壁坍塌。
针对孔深和孔底沉渣检测，孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。
测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm～15cm，高20～22cm，质量4kg～6kg。
测绳必须经检校过的钢尺进行校核。
（7）、清孔
a、第一次清孔
1）当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免时间过长沉渣沉淀，造成清孔困难。
2）清孔采用换浆法，孔底清理紧接终孔检查后进行。
钻到预定孔深后，必须在原深处进行空转清土（10转/分钟），然后停止转动，提起钻杆。
注意在空转清土时不得加深钻进,提钻时不得回转钻杆。
禁用加深孔底的方法代替清孔。
3）清孔时，注意保持孔内泥浆面高度始终在地下水位或河流水位以上1.5～2.0m，以及泥浆比重是否合适，防止坍孔、缩孔。
4）当从孔内取出泥浆测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉渣厚度不大于设计要求时，即停止清孔作业，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。
成孔质量标准见表7.2.1-6。
表5.2.1-6成孔质量标准
项目
允许偏差
孔中心位置（㎜）
50
孔径（㎜）
≥设计桩径
倾斜度
1%
孔深
≥设计规定
5
沉淀厚度（㎜）
≤50
6
清孔后泥浆指标
泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度为17～20s。
b、二次清孔
第二次清孔由于安放钢筋笼及导管准备浇筑水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔底产生新碴，待安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法清孔，以达到置换沉渣的目的。
施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。
因此待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉碴厚度在设计范围以内后，进行二次清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。
（8）、钢筋笼制作吊装
①钢筋骨架制作：
钢筋笼骨架在钢筋棚内分节制作。
a.采用胎具成型法：
用槽钢和钢板焊成组合胎具，每组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。
上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连接，并与焊在底梁上的钢板组合成同直径、同主筋根数、有凹槽的胎模。
每个胎模的间距
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