马家庄中桥施工技术方案.docx
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马家庄中桥施工技术方案
上海城建市政工程（集团）有限公司
宜兴市范蠡大道新建工程Ι标
马家庄中桥
施工技术方案
编制：
审核：
审定：
上海城建市政工程（集团）有限公司
宜兴市范蠡大道新建工程Ι标项目经理部
2013年08月25日
一.工程概况
新建马家庄中桥为范蠡大道范围内的一座地面桥，与新建范蠡大道主线斜交成100°，桩号范围：
K1+713.939-K1+780.061，全长66.122m，横断面宽度为55m。
桥梁面积3637m2。
桥梁中心桩号K1+477。
小桩号往南为站前大道方向，大桩号往北为庆源大道方向。
本桥结构形式为￠1200和￠1600钻孔灌注桩基础，U形桥台，柱式墩，上部为3-20m预应力砼空心板，设计荷载为城-A级。
该桥位于宜兴市城东新区，所属地貌类型为冲湖积平原，基本上呈连续分布，地面高程2.50~4.50m，基本平坦，起伏不大。
地表以农田、民居为主。
马家庄中桥平面图
（1）主要工程数量
序号
主要项目名称
单位
数量
1
D160cm钻孔灌注桩
m3
1004.8
2
D120cm钻孔灌注桩
m3
904.3
3
C30中墩盖梁
m3
277.2
4
C30混凝土柱
m3
141.1
5
C30混凝土桥台
m3
925.6
6
C45砼空心板梁
片
162
二.总体施工方案及措施概述
单位工程的施工顺序为：
钻孔桩施工立柱施工桥台施工空心板梁架设桥面系及附属工程施工。
（一）南岸灌注桩施工
1、对河岸进行整平碾压，铺筑施工通道；布置水电线路等准备工作。
2、埋设护筒，进行桩位放样复核，树立桩位施工数据牌。
3、封闭施工区域，拒绝无关人员入内。
（二）桥墩灌注桩施工
1、上下坡及河底铺设路基箱，防止出现意外事故。
2、准备砼灌注溜槽，搭设溜槽支架。
3、北岸灌注桩施工
4、破除原景观道路，铺筑临时通道。
（三）柱式墩及盖梁施工
1、模板、支架应满足强度、刚度及稳定性验算。
2、砼浇筑应从盖梁悬臂端开始。
（四）桥台施工
1、桥台施工的顺序为：
准备工作（地基加固处理）——投影放样——搭设桥台支架——控制桥台底高程并铺设桥台底模——放出桥台底模中心线——扎钢筋、立侧模、端头模——浇砼取样做试块——养护——拆模——养护
2、桥台支架搭设前首先要进行地基处理，使其有足够的承载力，以免引起架子沉降，本标段地基处理结构拟在原土夯实的基础上采用20厘米厚C20混凝土垫层。
3、桥台的钢筋（包括予应力筋）、模板和砼施工工艺主要参见前面的主要工序工程施工方案，因考虑桥台砼强度高、方量多，所有砼均采用商品砼，振捣前振捣工必须接受技术交底，特别注意避免碰坏木板及其它予埋件。
（五）板梁架设：
在结构施工时应进行板梁的预制养护，合理安排施工时间；施工时派专人负责指挥，防止出现错误信号；板梁进场前，预先进行施工场地的硬化处理，防止吊装时出现意外。
不合格板梁不予进场。
（六）桥面系施工：
先进行绞缝处理，再进行桥面铺装层的施工。
三.施工方法及工艺要求
（一）钻孔灌注桩施工
本桥桩基采用旋挖钻机成孔。
施工时采用跳桩法施工。
旋挖钻机钻孔灌注桩施工工艺流程如下图：
旋挖钻机成孔工艺流程图
1、设备选型及配置数量
1）根据工期、地质特点及施工需要，本工程钻孔桩施工配备钻机1台套,主要设备配备见下表。
钻机的主要技术参数见下表。
钻孔设备
机械名称
规格型号
数量（台套）
施工范围
旋挖钻机
SR-280
1
钻孔桩成孔
泥浆泵
3PNL
2
制浆
泥浆泵
6PS
2
供浆
灌注用导管及料斗
Ф325mm导管
2
水下砼灌注
钻机的主要性能参数表
设备型号
SR-280
设备台（套）数
1
最大钻孔直径（m）
2.5
最大钻孔深度（m）
90
最大输出扭矩（KN·m）
280
外形尺寸（长×宽×高）
15.1m×3.0m×3.4m
钻机总重量（t）
55/65T
钻机总功率（kw）
300
产地
北京
2）起重设备
根据需要起吊的最大重量：
钻机为自行移位，钢筋笼总重5.5吨，起重设备主要用来安装钢筋笼，选择25T汽车吊1台。
2、钢护筒的沉设
（1）、护筒埋设
护筒采用人工配合挖机开挖埋设，埋设前放样定出护桩，护筒埋设时挂十字线使护筒中心正对桩中心，并吊锤线控制护筒竖直度。
护筒定位后周围用粘土分层回填并层层夯实。
在四周叠放灌土草袋保护，以防孔口坍塌。
埋入后的钢护筒顶面应高出地面0.3m左右。
3、泥浆制备及循环系统
（1）、泥浆配制
钻孔采用泥浆护壁，根据钻进地层的特点，为保证钻孔质量，选用性能符合要求的粘性土（胶泥）或膨润土用清水彻底拌和成悬浮液,并掺加适量的纯碱CMC,将制备好的泥浆储存在储浆池中备用。
尽量减少对现场的破环。
表6-3-1泥浆的性能指标表
钻孔方式
粘度
（Pa·S）
容重
（g/cm3）
含砂率（%）
PH值
胶体率
（%）
失水量
（ml/30min）
泥皮厚度
（mm）
旋挖钻
18～22
1.05～1.10
≤1
8～10
≥95
≤15
≤2
（2）、各地层泥浆指标控制
钻孔采用旋挖钻方式时，由于不必循环泥浆护壁，钻进过程中只需要将制备的泥浆补充孔内，保证孔内的泥浆面高于地下水位1.0m以上。
当钻进至设计标高时，将钻具提离孔底10cm继续转动钻具，维持泥浆循环，并对泥浆性能进行调整，使泥浆性能指标达到下表6.3-1要求。
表6.3-2清孔后的泥浆性能指标
粘度（Pa·S）
容重
（g/cm3）
含砂率
（%）
PH值
胶体率（%）
失水量（ml/30min）
泥皮厚度（mm）
18～20
1.05～1.10
<2
8～10
＞98
≤15
≤2
4、钻孔施工
1）钻孔顺序
钻孔桩总体施工以上部结构施工顺序为关键线路综合考虑布置钻机钻孔，依照规范要求交错钻孔。
2）钻机就位
旋挖钻机可通过履带自行移动，施工时先初步就位，然后在测量技术人员的指挥下进一步调整钻杆垂直度，并使钻头的中心与桩位中心重合。
反循环钻机移位采用自行移动方式，到位后，钻机用枕木操垫平稳。
钻机的精确就位对控制桩孔平面位置和垂直度非常重要。
钻机根据护筒上标出的桩中心点就位，并使钻机顶部的起吊天轮中心、转盘中心、桩孔中心在同一铅垂线上。
然后测量钻机底盘顶面四角的高差，用千斤顶对钻机底盘进行调平，使底盘四角高差控制在2mm之内；最后经复核后即可固定好钻机，安装钻具准备开钻。
4、旋挖成孔施工
1）、开孔
启动泥浆泵向护筒内补充优质泥浆，缓慢放松钻机的主卷扬钢丝绳，使钻头入孔，启动回转动力钻头开始护筒内取土，取土筒内的取土量由测深仪计算，一般1m长的取土筒一次进尺长度控制在0.4～0.6m之间，取满后再由主卷扬钢丝绳收起钻杆和钻头，适时补充孔内的泥浆，转动钻机桅杆，将取出的渣土弃于孔外，然后运至指定地点弃土。
转动钻机桅杆，利用钻机的回转限位装置控制钻头对准孔位，以此往返取土钻进，钻进过程中的孔深和孔的垂直度由钻机的测深仪和垂直度仪进行控制，成孔至最后2～3m时，孔深用测绳进行测量，并控制单筒的进尺深度。
2）、钻进控制
为准确控制孔深，应备有校核后百米钢丝测绳，并观测自动深度记录仪，以便在施工中进行观测、记录。
钻进时须严格控制钻进尺度，避免埋钻事故，同时，应适当控制回转斗的提升速度，提升速度过快，泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起塌孔。
钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，保证成孔质量。
在进入砂层时，应适当减慢进尺速度，提高泥浆的稠度，减小每个钻进回次的进尺量，保证孔壁稳定。
钻进施工时，利用装载机及时将钻渣清运，保证场地干净整洁，利于下一步施工。
钻进达到要求孔深停钻后，注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。
钻孔过程中采用装载机机将钻渣先集中堆放在场地的桥孔之间，后采用运输车外运至弃土场。
3）、第一次清孔
在旋挖至设计标高后，实施掏渣清孔，使沉淀层厚度在规范和设计要求范围之内。
5、钻孔施工中事故预防措施及处理办法
钻孔过程中要精心组织、精心施工，做好各种事故预防措施及处理方案。
钻孔施工过程中常见事故及其处理办法见下表
钻孔施工过程中常见事故及其处理办法
名称
产生原因
预防措施
处理办法
斜
孔
①地质原因：
相邻两种地层的硬度相差较大，钻头在软层一边进尺速度较快，在硬层一边进尺速度较慢，从而在钻头底部形成进尺速度差，导致钻头趋向软地层方向。
②设备因素：
如提吊中心、转盘中心、孔中心不在同一铅垂直线上，钻杆刚性差，钻进过程中钻机发生平面位移或不均匀沉降等。
③操作不当，钻进参数不合理。
①必须使钻进设备安装符合质量要求；
②根据准确的地质柱状图选择钻进工艺参数；
③通过软硬不均地层时采用轻压慢转；
④钻进砂层时要特别注意控制泥浆性能及钻头转数。
将扫孔纠斜钻头下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部，慢速回转钻具，并上下反复串动钻具。
下放钻具时，要严格控制钻头下放速度，借钻头重锤作用纠正孔斜。
掉
钻
及
孔
内
遗
落
铁
件
①由于孔斜或地层软硬不均造成剧烈跳钻，致使钻杆螺栓或刀齿脱落。
②钻杆扭断。
③由于施工人员操作不当将施工工具遗落孔内。
④钻杆螺栓未均一拧紧，在钻进过程中螺栓松脱导致掉钻事故。
⑤在搭设平台及沉放护筒过程中遗落型材。
①避免孔斜。
②根据钻进情况定时提钻检查,重点检查加重杆管壁及钻杆上下法兰。
③维护孔壁的稳定及保持孔底清洁是处理孔内事故的必要前提,因此保持泥浆性能是关键。
同时,作好孔口的防护工作,避免向孔内掉入铁件。
④准确记录孔内钻具的各部位部件。
①首先准确判断掉钻部位，并据此制定正确的打捞方案，一般采用偏心钩、三翼滑块打捞器打捞的方法进行打捞。
②在打捞过程中,杜绝强拔强扭,以避免扩大事故。
③打捞上来后，要妥善固定在孔口安全部位，方能松脱打捞工具。
④对于孔内遗落的铁件，采用LMC-120电磁打捞器打捞（其水中吸重达5t）。
扩
孔
及
孔
壁
坍
塌
①砂层钻进泥浆性能差（如粘度太小、含砂量大等）,不能起到护壁作用。
②孔斜、地层软硬不均等原因造成扩孔。
③在某一孔段进尺速度极不均衡或重复钻进。
④在非稳定层段（如砂层）钻进过程中反复抽吸造成孔壁局部失稳、坍塌。
⑤孔内泥浆面过低致使孔壁失稳坍蹋。
①保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。
②采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。
①小的扩孔不做处理。
②大的扩孔采用粘土回填后处理。
缩
孔
①砂层及粘性土层中钻进泥浆性能差（如粘度太小、含砂量大等）,不能起到护壁作用。
②在淤泥质粘土及粘性土层中钻进进尺速度过快，追求盲目进尺。
③钻进过程中孔内泥浆面过低导致孔壁失稳。
①保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。
②采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。
③在粘性土层中钻进，每钻进一根钻杆回次重复进行扫孔。
调整泥浆性能重新下入钻头扫孔。
6、清孔
1）、第一次清孔
在钻至设计标高后，实施掏渣清孔，使沉淀层厚度在规范和设计要求范围之内。
清孔完成自检合格后提交监理工程师验收，验收合格后提升并拆除钻具，进行孔深、孔径、垂直度、沉淀层厚度等成孔检查验收。
成孔验收标准应符合设计和规范有关标准。
2）、第二次清孔
第二次清孔利用导管进行，即砼灌注导管下放安装完成后采
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