杨家圩桥燃气管道段桩基施工方案(2014-7-2修改).doc

杨家圩桥燃气管道段桩基施工方案(2014-7-2修改).doc

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锡澄运河航道整治工程桥梁项目

XCYH-SG-QL1标

杨家圩大桥西岸燃气管道段

桩基础施工方案

编制人：

.

审核人：

.

审批人：

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南京润盛建设集团有限公司

锡澄运河航道整治工程桥梁项目XCYH-SG-QL1标项目部

二0一四年六月三十日

杨家圩桥燃气管道段桩基施工方案

一、项目概况

1、燃气管道情况

杨家圩桥西岸地下有一根DN400中压燃气管线，管线从0号台2#-3#、9#-10#桩位间通过，一路向东，在8#墩偏出桥位，地面标高、管线埋深、与桩位相对位置见华润燃气公司提供燃气管道精确位置、设计单位设计形成的《燃气管线与桩位施工情况一览表》。

2、地质情况

杨家圩大桥桥位区勘探深度范围内揭露地层为第四系更新统、全新统长江三角洲冲积～湖积堆积层，表层多为厚度1.5～3.5m，平均2.5m的填土覆盖。

①-1——素填土，土层底标高-0.5～0.80m,土层具中压缩性，工程地质差。

②-1b2——粉质黏土，层底标高-5.0～0.10m,土层具中压缩性，工程地质性能一般。

②-1b3——粉质粘土，层底标高-9.0～-7.80m,土层具中压缩性，工程地质性能差。

③-1b1——粉质黏土、黏土，层底标高-23.0～-18.20m,土层具中偏低压缩性，工程地质性能较好。

③-1b2——粉质黏土，层底标高-50.10～-31.40m,土层具中压缩性，工程地质性能一般。

③-1c1——粉土，层底标高-33.50m,土层具中压缩性，工程地质性能一般。

③-2b1——粉质黏土、黏土，层底标高-57.70～-54.0m,土层具中偏低压缩性，工程地质性能好。

③-2b2——粉质黏土、黏土，层底标高-62.0m。

二、施工机械为桩基施工机械采用旋挖钻机。

旋挖机性能表

地质条件

钻头选择

钻速（r/min）

回次进尺（m）

提钻速度（m/）s

粘土、粉土等

双层底旋挖钻斗

20-30

≤0.5

≤0.6

三、施工准备

1、技术准备

⑴、开工前应具备场地工程地质资料和必要的水文地质资料，施工图及图纸会审纪要；

⑵、燃气公司提供精确的燃气管道位置图，清晰标注管道高程、平面位置，管线坐标图（北京54系）；

⑶、主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验。

⑷、具有可操作性的桩基工程施工工艺的参考资料。

⑸、工程地质资料：

作好全面的施工准备，施工前对工程的地质情况尤其是对粉沙土的特性进行必要的研究，对钻孔过程中可能会遇到的问题及突发事件采取针对性的措施及应急处理方案。

2、测量准备

依据已报监理工程师批准并能满足工程需要的测量控制网，华润燃气公司提供经我方业主、惠山重点办、设计单位、监理单位签字认可的标明确注燃气管道位置的图纸后，组织测量人员对桩位进行精确放样，对测量控制平台或护筒口进行测量并记录。

四、施工工艺

施工准备

测量放样

钢护筒制作

钢护筒施工

测量桩位检测

基准面高程测量

钻机就位

钻渣外运

钻进成孔

桩深、桩径检测

成孔检测

清孔

钢筋进场

沉渣厚度检测

不合格

钢筋原材、焊接检测

移机

测量控制偏位高程

钢筋笼制作

安放钢筋笼

导管水密性试验

下导管

检测控制

不合格

二次清孔

沉渣厚度测试

合格

导管埋深控制

砼坍落度控制

灌注水下砼

超声波检测

第三方检测

交工验收

五、施工过程及控制

1、测量放线

桩位放样按从整体到局部的原则进行桩基的位置放样，规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离，以免影响孔壁稳定；钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安方位置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。

桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，十字线定位，下护筒后二次检测，在终孔后与放钢筋笼前必须检测，使其误差在规范要求内，以确保桩位准确。

2、桩的轴线控制

根据设计要求合理布置施工场地，先挖除老路后再进行场地整平后，组织测量放样人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并作好记录留查，下完护筒后在拉上十字线复核护筒中心点是否与十字线中心吻合，以保证桩位的准确。

3、埋设钢护筒

施工前设置坚固、不漏水的钢制护筒，护筒在钢模生产厂家定制，用δ=10mm钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环。

桩基钢护筒采用长2米钢护筒。

护筒顶端高出地面0.3m以上。

埋置深度一般为2m，对于燃气管道埋置较浅的地方，护筒底口埋置深度比管道竖向位置低2m，较深的埋置深度最大为4m。

护筒埋置的倾斜度必须小于1%。

埋设的方法：

护筒埋设深度必须保证管底标高以下不小于2.0m,护筒高度H≤4m时采用钢板6mm,埋设方法为人工挖孔下沉埋设；护筒高度H＞4m时采用钢板10mm,当H＞10m时,需在外侧加设竖、环向加劲肋，肋宽10cm，肋板厚10mm。

埋设方法为人工挖孔，C25混凝土支护，支护结构壁厚25cm，然后下护筒，空隙用粘土填实。

护筒埋设示意图

4、钻机就位

钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。

保证钻机工作正常。

通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后,即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。

5、钻进成孔

⑴、旋挖钻机的设置及调整

施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。

先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。

从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。

操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。

实现钻杆平稳同步起立。

同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。

在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。

调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。

在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的电动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。

在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。

⑵、钻孔作业

钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。

在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示——动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。

开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。

当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到平台上，用挖掘机将钻渣装入运渣车运至场外废除，以免造成水土流失或农田污染。

完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。

此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。

施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:

由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

钻渣要及时运出工地，弃运到合适的地点以达到环境保护的要求。

钻进过程中应保证泥浆固始终不低于护筒底部500mm以上，并应严格控制钻进速度，避免进尺过快造成坍孔埋钻事故。

钻斗的升降速度宜控制在0.75-0.80m/盯在粉砂层或亚砂土层中，升降速度应更加缓慢。

泥浆初次注入时，应垂直向桩孔中间进行注浆。

⑶、泥浆质量控制

泥浆采用泥土和膨润土加水调制，根据现场具体情况加入工业用碱、重晶石、纤维素等材料。

现场设置泥浆池，容积为成孔体积的1.5～2倍。

泥浆PH值为中性，钙离子浓度＜100ppm。

泥浆性能指标采用表

地层

性能指标

泥浆比重（g/cm3）

粘度（s）

失水量（ml/30min）

含砂率（%）

粉质粘土、粘土

1.05～1.18

18～25

＜25

＜6

杂填土、砂层

1.15～1.25

25～35

＜25

＜6

二次清空

1.03-1.10

17～20

-

＜2

⑷、根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。

6、成孔、成孔检查

6.1、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，测绳等；

6.2、沉淀厚度必须进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔工具等；

6.3、探孔工具：

定做钢筋笼式的探孔器，直径为钢筋骨架外径+50mm，长度为4-6倍设计孔径。

成孔后钻机移位，用起重设备吊落孔中。

6.4、探孔器测绳采用钢丝测绳，测绳直接绑扎在探孔器钢筋顶面。

6.5、沉渣的检测，把检测器放下去，记录检测测绳的长度；在用钢丝测绳把探孔钢筋放下去、记录检孔钢筋加测绳的长度；两长度之间的差就是沉渣厚度。

6.6、检测标准：

见质量检测标准表。

7、钢筋笼的制作与安装

钢筋笼采取在钢筋场加工制作，用吊车吊入桩孔进行下放。

7.1、钢筋笼的制作

①钢筋的验收及管理

钢筋应具有出厂质量证明书。

进场后按有关规定、批量、规格进行抽样检查，并由检查部门出具试验报告。

对于需要焊接的材料还应有焊接试验报告。

确认该批材料满足设计、施工要求后，物资设备部方可将该材料入库、登记、造册，不合格的材料应运出施工现场。

钢筋进库后须按不同钢种、等级、牌号、规格批号及生产厂家分别堆存，不得混杂，且应挂牌以资识别。

钢筋在运输、储存过程中，应避免锈蚀和污染。

钢筋宜堆置在仓库内，露天存放时，应垫高并加遮盖。

钢筋发料时应随同原材料发给使用单位原材料出厂质量保证书及进场抽样检查试验报告复印件。

使用部门应按原材料的使用部位登记造册，做到原材料具有可追溯性。

由于本工程桩基较深（最深达45米），为保证钢筋笼的整体质量和吊装时的安全，引桥墩、主墩桩基钢筋总长度为36.15m，分4次绑扎和成型，分4次吊装到位；0#桥台桩基钢筋笼长度为20.9m，分三次焊接成型；16#桥台桩基钢筋笼长度为30.9m，分三次焊接成型。

钢筋笼所用钢材有产品合格证和现场抽检复查资料，满足有关规范要求。

制作安装时主筋接头按规定错开。

钢筋笼加工确保主筋位置准确。

钢筋笼安装时用专用的起吊工具起吊，起吊过程中避免钢筋笼变形过大，不将偏斜、弯扭的钢筋笼吊入钻孔桩内。

安装到位后及时固定，防止脱落及钢筋笼在混凝土灌过程中上浮。

②钢筋笼保护层

钢筋笼主筋外缘至设计桩径混凝土表面净保护层厚度为60mm，在钢筋笼周围对称设置四个耳筋，间隔与加强筋基本相等。

③主筋连接

桩基主钢筋受力为受压抗弯拉，主钢筋