公路钻孔桩施工方案及工艺流程.docx
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公路钻孔桩施工方案及工艺流程
监表11分项（分部）工程开工申请单
施工单位：
中铁一局集团第一工程有限公司合同段：
S13
监理单位：
广东省公路工程监理站编号：
ZJ－1
工程项目名称：
广州东沙至新联高速公路
所属分部工程名称：
基础及下部构造
分项工程名称：
桩基
工程部位：
桩基70－4
计划开工日期：
2008年1月20日
计划完工日期：
2007年1月27日
工程主要内容：
桩基70－4施工，主要工作内容包括桩基钻孔，桩基钢筋加工及安装，灌注水下混凝土。
施工准备情况说明：
我项目部桩基施工机械设备和施工技术管理人员已进场就位，施工用水用电已接通，并编制了详细的桩基施工方案和制定了安全质量保证措施，已经具备了桩基开钻的条件。
项目经理（签章）：
日期：
附件：
1、施工技术方案及工艺流程 6、主要施工管理人员、技术人员及管理机构框图
2、质量保证体系及控制措施 7、机械、材料的数量、来源及进场情况和计划安排
3、试验报告 8、施工测量放样、测量控制方案及相关数据
4、分项工程的质量控制指标、检验频率和方法 9、施工安全、文明施工、环境保护保证措施
5、施工进度计划
10、拟用施工原始记录表、现场质量检验报告单以及工序检验申请／批复单。
驻地监理工程师审查意见：
经审查，该分项工程开工报告施工组织设计较为完善,人员、机械设备、材料均已到位,
具备开工条件。
签名：
日期：
东沙至新联高速公路S13合同段
K35＋412潭洲特大桥
桩基施工方案及工艺流程
中铁一局第一工程有限公司
东新高速S13合同段项目经理部
2008年1月18日
钻孔桩施工方案及工艺流程
一、工程概况及工程量
本标段K35＋412潭洲特大桥，设计桥长：
1715.75m；本项目所经地区绝大部分属于珠江三角洲河网平原地貌及海陆交互相冲积平原地貌，地质构造较简单，下伏基岩岩性变化较大，岩性基本完整，承载力较高。
全线普遍存在软土地基，一般厚度在2~40m。
沿线普遍存在的第四系冲积饱和砂土层，当发生7度地震时，局部填方路段粉细砂具有轻微液化的可能性。
影响本区域的主要河流为珠江。
与本项目有关的珠江水系主要河道为：
沙湾水道、潭洲水道、潭洲沥、李家沙水道、上横沥等河道的支流。
地表水的主要来源为大气降水，其径流分布特点为自北向南、自西向东递增，年内差异大，消耗于人工抽取及地表径流，水质优良。
本区域的地下水分为松散层孔隙潜水和基岩裂隙水。
本区域水位埋深在0~1.50m左右，场地地下水由大气降水和侧向河流补给，季节性变化较明显。
对路堤稳定影响较大。
同时对桥墩台的基坑施工影响较大，施工过程中可能出现的涌砂和孔壁坍塌。
本合同段内地下水及地表水对混凝土不具腐蚀性。
设计桩基332根。
现准备施工钻孔灌注桩为70－4，主要工程数量如下表：
项目
单位
数量
Ф130cm基桩
m
28
C25水下混凝土
m3
37
钢筋
Φ25
t
2.98
Φ16
t
0.068
Ф12
t
0
Ф10
t
0.38
合计
t
3.43
二、施工方案
根据本标段实际地质情况，合理选用冲击钻机进行钻孔，采用导管法灌注水下砼。
钢筋笼采用汽车吊起吊、安放，灌注前预埋灌注桩内超声波检测管。
钻孔机械两个施工队各8台共16台钻机同时投入使用。
浅水地段桩基采用采用草袋土石围堰，深水地段桩基采用搭设钢管桩水上钻孔平台施工。
A．旱地钻孔桩基础施工
根据本标段实际地质情况，选用冲击钻机进行钻孔，汽车吊吊放钢筋笼，采用导管法灌注水下混凝土，导管采用节长2m、4m的无缝钢管组成，接头处采用卡口连接。
泥浆制作、储存、沉淀均在泥浆池进行，采用泥浆泵压送泥浆。
施工中合理安排钻孔顺序，保证施工的钻孔中心距离5m以内任何桩的混凝土都已浇注24小时以后，方可开钻。
-1.钢护筒埋设
钻孔施工前，对桩位进行复测、放样，平整孔位处场地，清除杂物。
护筒采用6mm厚钢板卷制，内径比桩径加大20cm，护筒底端的埋置深度，在旱地或浅水处，对于粘性土为1.0—1.5m，对于砂土应将护筒周围0.5—1.0m范围内的土挖除，夯填粘性土至护筒底0.5m以下，其埋置深度不小于1.5m。
若软土、淤泥层较厚时，尽可能深入到不透水层粘性土内1.0-1.5m。
埋设位置偏差不大于5cm，顶端高出地面0.3m以上，以防杂物、地面水落入或流入井孔内。
护筒埋设时将地面以下1.5m软土全部挖除，换填粘土夯实，护筒用振动锤振动下沉至设计位置。
-2.泥浆制备
①泥浆的选用
由于本桥址淤泥层较厚，钻孔施工中易发生塌孔等工程事故，泥浆采用固壁和浮碴性能高的优质泥浆。
②泥浆制备
钻机周围设制浆池，储浆池及沉淀池，并用循环胶管连接，泥浆采用泥浆搅拌机制备。
制浆前，先把膨润土块尽量打碎，使在搅拌中易于成浆，提高泥浆质量。
-3.钻孔施工
钻碴由泥浆悬浮在孔底上面，钻机采用掏碴筒掏取钻碴，提出孔外，直至达到孔底标高。
钻进过程中，每进尺2～3m，应检查孔直径和竖直度，采用电子检孔仪进行检测。
泥浆补充与净化：
开钻前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中如泥浆有损耗、漏失，须及时补充。
并按有关技术规范检查泥浆指标，遇土层变化须增加检查次数，并适当调整泥浆指标。
钻孔施工中严格按施工规范进行，并定时定人记录观测数据。
钻孔桩施工前，必须提前备有足够数量的粘土或膨润土，掏碴后应及时补水。
每钻进2m或地层变化处，应在泥浆池中捞取钻碴样品，查明土类记录，以便与设计资料核对。
钻进过程中，由于淤泥层过厚，采用向孔内生石灰和片石改善土层结构，如发现钻孔偏斜，可采用抛片石，重新冲击，使孔位逐渐纠偏恢复至正位。
钻孔达到设计标高并清孔后，应检查孔径、孔深、孔形、竖直高和孔底地质、孔底泥浆沉淀厚度是否与设计相符合，经监理工程师核查后，吊放钢筋笼灌注砼。
-4.清孔
①第一次清孔
终孔后，经监理检查合格后，用钻机进行换泥浆清孔，将沉碴厚度、泥浆含砂率、泥浆比重稠度达到规定要求后，撤钻机。
当钢筋笼放好，安装好封孔导管后进行二次清孔。
②第二次清孔
1—高压风管入水深
2—弯管和导管接头
3—旱在弯管上的耐磨短弯管
4—压缩空气
5—排碴软管
6—补水
7—φ25输气钢管
8--φ100钢管风包，长度大于50cm
9—孔底沉碴
a.灌注水下混凝土的导管作为吸管，高压风管设在导管内。
高压风管沉入导管内的入水深度至少应大于水面至出浆口高度的1.5倍，且不小于15m。
b.开始工作时应先向孔内供优质泥浆，然后送风清孔。
停止清孔时，应先关气后断水，以防水头损失而造成坍孔。
c.风量大小应严格控制。
若导管直径为25cm，则送风量需20m3/min，可采用1台20m3/min的空压机或两台12m3/min的内燃空压机送入风管。
风压可按下面公式计算：
P=H/10+0.5
H—为风管口入水深度（m）
d.清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。
因为孔较深，中途宜停顿片刻，待孔内悬浮钻碴均沉淀后，再送风清孔一次。
当风管口设置很低，在清孔过程中不能保持孔口水头时，不可马上停止送风，应先将风管或导管提升一定高度，才停止送风，以免稠浆碴将风管口堵塞。
-5.成孔检测
钻孔中须用探笼、电子检控仪检孔。
探笼用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4～6倍。
每钻进4～6m，接近及通过易缩孔土层或更换钻头前，都必须检孔，用新铸或新焊补的钻锥时，须先用探笼检孔到底后，才可放入新钻锥钻进。
不得用加重压、冲击或强插检孔器等方法检孔。
一旦探笼不能沉到原来钻达的深度，或大绳（拉紧时）的位置偏移护筒中心时，考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况，如不严重时，可调整钻机位置继续钻孔。
-6.吊装钢筋笼
钢筋笼采用汽车吊吊装。
钢筋笼在岸上分段制作、分段吊装组合安装。
钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。
不允许高起猛落，强行下放。
-7.灌注砼
成孔检测完毕之后，应在4h内开始灌注砼。
灌注砼是钻孔桩施工的关键工序，应严格按规范进行施工。
钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。
混凝土的配制除应符合设计要求招标规范和《公路桥涵施工技术规范》的规定外，从气温、水泥品种、砼标号、水灰比、坍落度、外加剂等方面控制砼的初凝时间，使每根导管的砼灌注工作，在该根导管首批灌注的混凝土初凝以前完成。
因桩身较长，所需灌注时间较长不能在初凝前灌注完成，可在砼中掺入缓凝剂。
掺入量根据水泥种类、缓凝剂性能通过试验决定。
①灌注砼表面测探和导管埋深控制
a.测探
灌注水下砼时，须测探水面或泥浆以下的孔深和所灌注的砼面高度，以控制沉淀层厚度、埋导管深度和桩顶高度。
如测探不准确，将造成沉淀过厚、导管提漏、埋管过深，因而发生夹层断桩、短桩或导管拔不出事故。
本工程采用钢管取样器和感应式测探仪进行测探。
钢管取样器：
用每节长约1～2m的钢管，钢管一端为阳螺纹，另一端为阴螺纹，可以互相套入拧紧接长；钢管最下端设一铁盒，上有活盖，用细绳系着随钢管向上引出。
当砼灌注将接近结束时，泥碴沉淀增厚，泥浆的相对密度、粘度和静切力增加，可用钢管取样器插入混合物中，牵引细绳将活盖张开，混合物进入盒内，然后提出钢管，鉴别盒中之物是砼还是泥碴。
感应式测探仪：
测探仪利用悬置在传感器下面的活动探头落到砼表面时，受到砼的阻力和浮力被顶托上升，与传感器上端固定的开关靠近时（接近＜20mm），触发电缆使孔口上的显示器发出光信号，测探员可从绳（注有尺寸）上于水面相平处读出探头的高度，即为砼杂水面以下的深度。
b.导管埋深控制
灌注砼时，导管埋入砼的深度控制在2～6m范围之内。
将传感器固定在管底6m处，导管正常灌注砼，当井孔上仪器发生响声并红灯亮时，即可提升导管4m（即允许最大埋深减去最小埋深2m），并拆除提升的导管，装上漏斗，继续灌注。
②水下砼灌注
混凝土采用直径不小于25cm的无缝细管制作导管灌注，导管连接应顺直，密闭，使用前对其进行气密性检查，灌注前，混凝土首批灌注方量经过计算而定，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定，满足要求立即灌注首批水下砼。
将首批砼灌入孔底后，立即测探孔内砼表面高度，计算出管内埋置深度，确保砼正常灌注。
灌注过程中，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。
同时注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，以便及时提升或拆除导管。
在施工期确保不受潮汐影响。
在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌高1.0m的砼，以便灌注结束后将此段砼清除。
在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减少，内外压力差降低，而导管外的泥浆及所含碴土稠度增加，相对密度增大，如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。
在拔出最后一段导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
在灌注过程中，每根桩至少取三组试件，如换工作班时，每工作班都须制作试件。
试件在标准养护室养护，强度测试后填试验报告表。
在灌注砼时，按规定制作砼试块。
有关砼灌注情况、各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，指定专人进行记录。
-8.钻孔桩成桩检测
钻孔桩灌注桩施工时按照监理工程师或业主指定的比率和要求预埋桥梁桩基声测管，成桩后采用超声波检测仪进行桩基混凝土质量检测。
检测完成后，在声测管内注浆，起到加固地层的作用。
钻孔桩施工工艺框图见表5。
B.水位较浅的岸滩墩桩基础施工
本合同段51、68、69、70#墩位处水深在1-3米左右，水位较浅、采取土袋围堰筑岛的方案进行施工。
围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位（包括浪高）0.5～0.7m，堰顶宽度为1m。
堰外边坡为1∶0.5～1∶1，堰内边坡为1∶0.2～1∶0.5；内坡脚与基坑的距离根据河床土质及基坑开挖深度而定，但不得小于1m。
围堰筑岛的施工顺序：
围堰施工从上游开始进行，围堰外侧用土袋堆码；堆码时上下左右应错开，堆码整齐，然后在围堰中心部分填筑粘土及粘性土芯墙。
填土原则为：
沿河堤向河中间逐步推进，将填筑料倒在露出水面的堰头上，顺坡送入水中，以免离析，造成渗漏，每层填高不超过2m。
填土时中间部分填片石及粘土，岛底涌床淤泥和软土应先挖除或用吸泥机具排除，以免筑岛围堰沉陷。
为防止河水浸入堰堤而造成围堰坍塌，土袋内2m范围用优质粘土加片石夯实。
钻孔及灌注水下砼施工的具体方法、工艺及其措施参见陆上旱地钻孔桩施工。
C.水位较深的水中墩桩基础施工
根据地质情况和工期要求，水位较深水中墩钻孔桩采用搭设钢管桩作业平台，选用旋转钻机成孔，导管法灌注水下砼。
-1.钢栈桥与钻孔桩工作平台搭设
根据施工放样定出钢管的位置，每排2根钢管，钢管的间距（纵×横）为3.0×3.0m，采用振动桩锤和简易设备人工配合将φ500mm的钢管打入河床，穿过淤泥层至全风化岩层。
钢管桩顶部设30#工字钢纵、横梁，焊接连成整体。
栈
桥上部采用10mm厚钢板铺设，两边伸出钢管约25cm，钢板与工字钢焊接牢固。
在离桥墩中心3m处开始加宽成6.5×11.0m的工作平台，中间预留3.0×3.0m的孔，用来埋设钢护筒。
栈桥供人员通行，模板、材料运输，电线、电缆。
泵送砼管道铺设之用，作业平台供安放轻型钻机钻孔以及施工立柱等之用。
栈桥、工作平台施工方案示意图（见P26）。
一个水中平台临时工程数量表
名称
规格
单位
数量
备注
φ500钢护筒
约3m长
根
27
Ι30工钢
Ι30
m
115
钢板
10mm
m2
34
-2.钢护筒
水中钻孔桩采用双护筒施工。
钢护筒用厚6mm的钢板卷制而成，钢护筒采取工厂分节卷制成型，现场焊接接长。
不入土部分可在外侧设法兰盘拼接接长。
钢护筒每节制成长3～4m，入土长为4～6m，护筒节段顶、底端内侧各焊一道水平加劲肋，肋板厚度大于20mm，以保证护筒的圆度。
护筒顶端留有高0.4m，宽0.2m的出浆口，底节护筒下端设刃脚。
在钻孔平台上先安装内护筒导向架，再利用平台上拼装的吊架吊装第一节内护筒至导向架内，按起重能力吊装已连好的护筒，确保护筒连接处不漏水，循环此操作吊装内护筒直至河床表面1.0m以上，再利用震动锤振动下沉。
外护筒埋设方法基本同内护筒，只是埋深较浅，至少沉入覆盖层1.0m，护筒外侧底部用草袋围固，保证外护筒稳定。
外护筒埋设时顶端高于最高水位0.8～1.0m以上，并比内护筒高0.2～0.5m。
-3.钻孔及灌注水下砼施工
制浆池设在岸上，储浆池及沉淀池均设在设在泥浆船上，用泥浆泵压送泥浆至泥浆船上，再由泥浆船向孔内供应泥浆。
钻孔采用泥浆护壁法钻进，钻至设计标高后进行清孔，并对孔深、孔径及沉碴厚度进行检查，经监理工程师批准后，尽快进行钢筋笼安装和砼灌注。
钢筋笼按照设计分段制作，利用水上吊机吊装入孔。
砼采用垂直导管法进行灌注，灌注过程中导管埋深控制在2～6m内，灌注应连续进行，不得中断，最终灌注至砼高于设计桩顶0.5m以上，以确保桩顶质量。
钻孔及灌注水下砼施工的具体方法、工艺及其措施参见陆上钻孔桩施工。
三、钻孔桩施工工艺流程图
埋设护筒
制作护筒
桩位放样
搭设钻机平台
场地准备
钻机就位
检验钻架等设备
安装钻机和设备
检验钻机和备件
泥浆制备及向钻孔内灌注泥浆
钻孔
测量钻孔深度、倾斜度、
直径，作好钻孔记录
清孔
测量沉淀厚度
钻孔完毕后，移去不用设备
吊装钢筋骨架
检验、签证
设置隔水栓
安装导管和砼料斗
检验导管等设备
灌注水下砼
砼制备及运输
砼养护
拆除护筒
清桩头
桩身超声波检查
说明：
采用冲击钻机或旋转钻机钻孔，钻至设计标高后进行清孔，并对孔深、孔径及沉渣厚度进行检查，经监理工程师批准后，尽快安装钢筋笼和灌注桩身水下砼。
水下砼采用导管法进行灌注，导管内径一般为25～35cm，导管使用前进行闭水试验（水密承压、接头抗拉），合格的导管才能使用。
砼首批灌注方量经过计算而定，保证导管下端埋入砼1.0m以上，灌注过程中导管埋深控制在2～6m内，灌注连续进行，不得中断，最终灌注至砼高于设计桩顶0.5m以上，以确保桩顶质量。
东沙至新联高速公路S13合同段
K35＋412潭洲特大桥
桩基分项工程质量保证体系
及控制措施
中铁一局第一工程有限公司
东新高速S13合同段项目经理部
2008年1月18日
质量保证体系及控制措施
一、质量保证措施
1、质量目标
本工程质量目标为：
工程项目一次验收合格率达100%，优良率达95%以上，确保优良工程。
2、质量管理组织机构及自检制度
⑴质量管理组织机构
为了确保工程质量，在项目经理部实行二级质量管理制度。
项目经理部设专职质量检查工程师，每个班组设兼职质检员。
质量检查工程师直接对项目经理和总工程师负责，行使监督权、检查权和质量检查否决权。
⑵建立健全自检制度
项目经理部建立“横向到边、纵向到底、控制有效”的质量自检体系，在施工过程中自下而上按照“跟踪检查、复检、抽检”三个检测等级分别实施检查任务，配齐人员做到职能相符。
在严格内部“自检、互检、交接检”的“三检”制度的基础上，认真接受建设单位质量监督和监理单位的监理，接受社会质量监督部门的监督，并自始至终密切配合，严格服从。
附：
质量检查程序框图。
东沙至新联高速公路S13合同段
K35＋412潭洲特大桥
桩基分项工程试验报告
中铁一局第一工程有限公司
东新高速S13合同段项目经理部
2008年1月18日
桩基分项工程质量控制指标和检测方法及检测频率
桩基钢筋安装实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差（mm）
检测方法
频率
1
灌注桩受力钢筋间距
±20
尺量
每构件检查2个断面
2
螺旋筋间距
±10
尺量
每构件检查5－10个间距
3
钢筋骨架
尺寸
长
±10
尺量
按骨架总数30%抽查
4
直径
±5
5
弯起钢筋位置
±20
尺量
每骨架抽查30％
6
保护层厚度
基础
±10
尺量
每构件沿模板周边检查8处
钻孔灌注桩实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差（mm）
检测方法
检测频率
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
压标准试件
每桩3组试件
2
桩位（mm）
群桩
50
全站仪
每桩检查
排架桩
允值
50
极值
100
3
孔深（m）
不小于设计
测绳量
每桩测量
4
孔径（mm）
不小于设计
探孔器
每桩测量
5
钻孔倾斜度（mm）
1%桩长，且不大于500
用测壁（斜）仪或钻杆垂线法
每桩检测
6
沉淀厚度
（mm）
摩擦桩
不大于150
标准测锤
每桩检测
7
支承桩
不大于50
8
钢筋骨架底面高程（mm）
±50
水准仪测骨架顶面高程后反算
每桩检测
桩基分项工程施工进度计划
年度
2008年1月份
日期
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
主要施工项目
桩基
桩基成孔
桩基钢筋加工及安装
灌注水下混凝土
桩基70－4
桩基成孔
桩基钢筋加工及安装
灌注水下混凝土
主要施工管理人员、技术人员及管理机构框图
项目经理：
殷文虎
总工程师：
赵军魂
质量安全部长：
乔明
工程部长：
兰云卫
施工队长：
单晓宇
钻机长
综合办公室主任：
赵建
工班长、兼职安全员：
何建让
安全检查工程师：
张永乐
作业班组人员数量表
序号
工种或班组
人数
计划进场时间
备注
1
钢筋加工制作班组
10
已到位
2
木工
2
已到位
3
电焊工
4
已到位
4
电工
3
已到位
5
普通工
10
已到位
机械、材料的数量、来源及进场情况和计划安排
一、机械
本项目部从我公司其他已完工项目调入冲击钻机2台，并进场就位于70号墩，。
计划于2007年1月20日先施工桩基70#－4。
已到场机械设备下表
序号
设备机械名称
型号
数量
计划进场时间
备注
1
钻机
飞跃双型
2
已到场
2
16t汽车起重机
QY16
1
已到场
3
8t载货汽车
8t
1
已到场
4
泥浆泵
φ120
5
已到场
5
木工圆锯机
Ø350
1
已到场
6
交流电焊机
30kVA
3
已到场
7
9m3砼搅拌罐车
m3
4
已到场
8
3m3砼搅拌罐车
m3
2
已到场
9
装载机
ZL50
1
已到场
10
挖掘机
小松220
1
已到场
11
钢筋切断机
φ30
1
已到场
12
钢筋弯曲机
GW40
1
已到场
升级会员 