环湖北路灌注桩施工方案.docx

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环湖北路灌注桩施工方案

合肥市滨湖新区环湖北路

（上海路～十五里河桥）二标段

灌注桩施工方案

编制：

审核：

批准：

安徽水安建设集团股份有限公司

二○一二年一月十三日

环湖北路灌注桩施工方案

一、工程概况

合肥市滨湖新区环湖北路（重庆路-十五里河桥）工程施工二标段位于合肥市滨湖新区，起点为重庆路，终点为十五里河桥，施工桩号0+57.028-9+65，道路全长907.972m（其中含桥长132m），双向4车道。

桥跨布置为：

36m+60m+36m，上部结构采用变截面预应力混凝土连续箱梁。

主梁墩顶处梁高3.5m，跨中梁高2.0m，梁高采用抛物线变化。

箱梁采用单箱三室，悬臂长度2.0m，边室宽5.3，中室宽5.4m。

腹板宽度由跨中50㎝变化至墩顶65㎝，底板厚度由宽中30㎝变化至55㎝.墩顶处中横梁宽2m,端横梁宽2m。

桥梁灌注桩有Ф1.6桩长41m,Ф1.3桩长25m,二种形式，其中Ф1.6桩长41m桩位于中间两个桥墩位置共20根；Ф1.3桩长25m桩位于两侧桥台共20根；全桥桩基总数40根。

总钻进尺1320米，混凝土2312m³。

根据工程特点和工期要求，施工时选用旋挖成孔灌注桩。

二、工程地质

根据野外钻探地质报告分析，十五里河场地土层自上而下分为：

①1层素填土：

层厚1.50～3.80m，层底标高9.90～12.00m，黄褐、褐灰、杂色，上部一般为耕作土，含植物根茎、淤泥土，下部为稍密状态的素土回填。

①2层淤泥质素填土：

层厚0.60～2.50m，层底标高9.10～10.30m，灰、黑灰色，软塑~流塑，饱和，含粘性土成分。

②1层粉质粘土：

层厚1.30～2.80m，层底标高6.70～8.90m，褐黄、黑灰色，可塑~硬塑状态，湿，含铁猛结核，切面较粗糙，干强度及韧性中等，该层土底部夹粉土成分。

②2层粉土：

层厚2.00～3.30m，层底标高3.50～5.20m，灰黄、灰夹白色，中密饱和，含粉砂、细沙夹层，具摇振反应，光泽差。

③层黏土：

该层未穿，最大揭示厚度27.60m，褐黄、黄、灰黄色，硬塑~坚硬，湿，局部夹粉质粘土薄层，含铁猛质结核，少量高岭土，光滑，干强度及韧性高，底部夹有风化残积土成分。

三、施工部署及资源配置

本工程工期紧，任务重，为保证流水施工缩短间歇，计划投入一台旋挖机，从③号桥台开始向西施工。

劳动力计划安排：

配备技术员2人，负责质量管理（轮班作业，必须做到有人施工就有人做技术指导）；配备管理人员2人，全面负责现场施工管理工作（轮班作业，必须做到有人施工就有人管理）；技工3人，普工8人，安全员1名，共计16人。

两侧总计32人。

两侧桥台及②号桥墩处灌注桩工期为2012年1月10～1月22日，①号桥墩处灌注桩工期为2012年2月9～2月13日。

四、施工工艺流程及施工方法

4.1施工准备

首先组织人员熟悉图纸，做好技术与质量、安全交底工作。

合理布置施工场地，充分做好临时道路、施工排水、混凝土配合比试验等技术准备工作。

根据桩位布置图，进行现场坐标、高程测量，引好桩位控制线和水平高程的控制点，妥善保护好，施工中应经常复测。

并将测量结果提交监理工程师核查，作为施工放样的依据，确保工程质量。

原材料进场放置在两侧桥台外出道路位置待用，检验合格后根据设计要求加工钢筋笼。

对进场设备、机具进行安装、调试检查和试运转，确保机械正常工作，配备足够的备件。

其中主要机具设备有旋挖钻机、自卸汽车、吊车、挖掘机、混凝土导管、隔水栓、储料斗等。

准备施工用的各种报表、规范。

4.2施工程序

桥梁工艺桩施工待设计部门确定后首先施工。

根据工程现状及场地条件，工程桩拟先施工③号桥台桩基，接着②号墩，然后0号桥台，最后①桥墩。

4.3工艺原理

旋挖钻成孔施工法，又称钻斗施工法。

成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边，镶焊切削刀锯，在伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削挖掘土层，同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内，钻头装满后提出孔外卸土，如此循环形成桩孔。

适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及短螺旋不易钻进的含有部分卵石、碎石的地层。

4.4工艺流程:

由流程图可知，旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆，在钻孔过程中，要制备符合性能指标的泥浆，同时要及时补充泥浆，以确保孔内水头压力，防止塌孔。

4.5钻孔施工技术措施

依据设计图纸的桩位进行测量放线，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。

并经甲方及监理复查验收。

采用全站仪用坐标法放出桩位后，放出护筒上口边线，护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm，施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。

首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。

护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。

护筒顶面高于地面0.3m以上。

控制平面位置误差≤20mm，垂直度偏差≤1%。

钻机就位时，基底垫平填实，钻机按指定位置就位，并须在技术人员指导下，调整桅杆及钻杆的角度。

旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，对孔位时，采用十字交叉法对中孔位。

在对完孔位后，操作手启动定位系统，予以定位记忆。

对中孔位后，钻机不得移位，大小臂也不得随意起降。

误差控制在2cm内。

当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，要慢速运转，开始钻进时，进尺适当控制，在护筒脚处，低档慢速钻进，特别是在孔口5～8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行纠正，而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆，使孔内水头保持一定高度，以增加压力，保证护壁的质量。

钻至刃脚下1m后，按土质以正常速度钻进。

如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放下钻锥钻进，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进，有选择的调整好钻进的各项参数（钻速、压力、泵重、泥浆性能）、控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量，稠泥浆钻进，逐步摸索到适合本地层钻进参数。

在钻进过程中，保持泥浆面不得低于护筒顶40cm。

提钻时，及时向孔内补浆，以保持泥浆面不得低于护筒顶40cm。

钻进过程中，经常检查钻斗尺寸。

清孔采用循环法清孔，清孔时间不小于2小时，必要时采用二次清孔法，即在钻进至设计层位深度后调整泥浆，进行第一次清孔，清孔时钻头提离孔底10～20cm，用比重1.15左右泥浆正循环清孔。

清孔时间20～40分钟，成孔合格后，起钻并吊放钢筋笼；下入钢筋笼、导管后，进行第二次清孔，清孔时间15～20分钟，二次清孔质量的好坏直接影响到沉渣厚度和孔壁质量，并影响桩的磨阻力，因此二清的返浆量必须大于80m3/h。

二清时导管要勤动，二清后泥浆比重≤1.15。

沉渣必须符合设计要求≤100mm，直至达到设计要求。

4.6钻孔过程中的注意事项

1、随时检测泥浆性能并作相应调整；

2、经常检查钻机水平度及稳固性，用加重型钻头，吊起钻进。

施钻过程中查看吊锤线与主动钻杆边缘线的垂直度，以便不断纠偏和保证钻孔的垂直度。

3、经常清理泥浆池沉淀物，定期检查清洗泥浆泵；

4、注意控制钻头升降速度，以减轻对孔壁的扰动；

5、经常检查钻头磨损部分及时修复。

6、灌注桩钻孔，只有在中心距离5m以内任何桩的混凝土灌注完毕24h后才能开始。

7、终孔检查有两种方法：

（1）用一定长度的钢筋样框吊起在孔内是否顺畅来测知垂直度。

（2）用浮桶倒锤测量法分段测孔的垂直度。

4.7异常情况预防及处理。

1、“埋钻”

因砂颗粒易产生沉淀，当泥浆循环停止或遇突然停电时，应将钻头提离孔底1～2m左右或扩离砂片以上，经验认为不坍孔的孔段，防止因泥砂沉淀过快过大而埋钻。

若发生埋钻现象，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增加泵量。

若已严重糊钻，立即停钻，清除钻渣。

2、坍孔

原因：

坍孔的原因很多，由于泥浆相对密度不够及泥浆其它性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮；护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，孔内失浆严重的地层段；清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低；吊入钢筋笼时碰撞孔壁等等。

预防和处理：

钻进过程中，检查钻机的水平稳固，尽量减少钻具升降速度，以减小对孔壁的扰动，同时在砂层中要注意控制泥浆性能，防止坍孔。

应及时补充新浆，防止失浆严重造成坍孔。

发生孔口坍塌时，可立即回填钻孔，重新再钻；如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填粘质土混合物到坍孔处以上1m～2m，如坍孔严重时，全部回填，等回填物沉积密实后再行钻进。

五、钢筋笼制作安装施工技术措施

5.1骨架制作

桩基钢筋笼在桩基工地附近钢筋厂内平卧制作。

制作一半圆固定支架，在支架边缘，定出主筋位置并刻槽，固定支架上方作一半圆型活动支架，活动支架与固定支架构成一个整圆。

制作时把主筋逐根放入凹槽，然后把箍筋按设计位置放在骨架外围，弯绕成圆箍，与主筋点焊连接。

焊好箍筋后，把活动支架和固定支架的连接螺栓拆除，从骨架两端抽出活动支架，整个骨架就可以从固定支架取下。

5.2保护层焊接

骨架制作完成后，四周按照设计要求在主筋焊接耳筋，以保证桩的保护层厚度。

钢筋笼的存放运输存放时，加劲筋与地面接触处垫上方木，以免粘上泥土，骨架运输采用平车加托架进行。

5.3骨架起吊和就位

骨架起吊采用8t汽车吊配合钻机塔起吊，因钢筋笼不可以用一点吊起，为防止钢筋笼弯曲变形，可以在钢筋笼中固定刚度较大的园木，增加钢筋笼的刚度。

骨架定位：

首先由测定的孔口标高计算定位筋的长度，反复核对无误后再焊接定位。

在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢将整个定位骨架支托于护筒顶端。

两工字钢或槽钢的净距应大于导管外径30cm。

用短钢筋将工字钢或槽钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上。

一方面可以防止导管或其他机具的碰撞而使整个骨架变位；另一方面也可防止骨架上浮。

灌注完毕的混凝土开始初凝时，即要割断定位骨架竖向筋，使钢筋笼不影响混凝土的收缩，避免钢筋混凝土的粘结力受损。

六、水下混凝土灌注施工技术措施

6.1控制要点

1、孔底沉渣应符合设计要求及规范规定，厚度≤100mm；

2、导管长度应符合规范规定，距孔底30～50cm。

导管要密封良好，不漏气，且顺直；

3、导管使用前进行压力试验，导管拼装后先灌入70%的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入风压0.6Mpa，导管滚动几次，经过15min不漏水即为合格；

4、水下混凝土具有良好和易性，坍落度在18～22cm；

5、初灌量应保证将导管埋深100cm以上。

6、灌注过程应连续无间歇；

7、桩顶应预留50cm以上浮浆凿除层。

6.2技术措施

1、水下混凝土浇筑前应检测孔底沉渣厚度及泥浆性能是否满足设计要求及规范规定。

合格后方可浇灌水下混凝土；水下混凝土运输考虑到现场施工条件，拟采用砼输送泵直接输送砼到导管口的进料斗内。

2、水下混凝土浇筑采用内径为250mm的丝扣式导管，连接密封顺畅，使用前应压水试验；实验压力不小于0.6Mpa。

3、采用砂包作为隔水塞，每次灌注前应认真检查隔水塞是否放好；

4、水下混凝土灌注过程中，由专人测量孔深及混凝土面深度，控制导管埋深2～6m左右，并由专人记录。

操作时，导管应注意“轻提慢放”。

并经常检查导管是否在钻孔中心，否则应及时纠正，以防止导管挂住钢筋笼。

5、终灌时，应控制混凝土搅拌量，预防桩顶不够或超高。

6、对工程桩每桩制作二组15×15×15cm试块；

6.3异常情况处理

堵管：

由于混凝土坍落度过小、流动性差、粗集料过大或集中，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水等原因而产生堵管。

预防及处理措施：

可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等，如仍不能下落，则须将导管连同其内的混凝土