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桥梁桩基础方案

百色至靖西高速公路第十七标段

（K64+500～K69+360）

桥梁桩基础工程施工技术方案

编制：

审核：

批准：

中冶交通工程技术有限公司百靖高速公路

BJ-A17标项目经理部

年月日

桥梁桩基础工程施工技术方案

一、编制依据

1、广西百色至靖西公路第17标段（K64+500～K69+360）两阶段施工图设计；

2、通过对施工场地现场及其周边环境的考察所取得的建筑位置的地形、道路交通、水电情况等资料；

3、广西交通投资集团有限公司与中交第四航务勘察设计院有限公司签订《广西壮族自治区百色至靖西高速公路工程勘察设计合同文件（第二合同段）》；

4、国家现行安全施工法规；

5、我公司历年来总结形成的有关类似工程的科技成果、工法以及现有的施工资源、装备能力、施工经验和管理水平；在编制过程中，我们立足于施工的专业化、机械化、标准化，重点工程重点安排，尽力做到方案切实可行、经济合理，满足高标准建设高速公路的需要。

6、招标文件明确的国家、交通部颁发的现行设计规范，施工规范及技术规程、质量检验标准及验收方法。

（1）、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1—2004

（2）、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000

（3）、《公路工程施工安全技术规范》JTJ076—95

（4）、《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》JGJ114—2003

（5）、《公路工程集料试验规程》JTGE42—2005

二、工程概况

1、工程简述

百靖高速公路是《广西高速公路网规划》“横四线”苍梧（龙眼嘴）至龙邦高速公路中的重要组成段之一，位于广西西部区域，属百色市境内。

第十七标段起点桩号K64+500，终点桩号为K69+360（以右线为准），全长4.86km。

2、地形、地貌

本标段为峰丛林洼地、谷地地貌，洼地一般是圆形、不规则圆形，长50～300m不等，洼地四周为峰丛山体，底部为耕地，并有漏斗、落水洞，季节河流发育，一般人畜饮水困难，以旱地为主；谷地呈长条形，中间有河流和季节性河流，长一般1000～8000m不等，一般以稻田旱地为主，村落密布，人口较密集。

峰丛山体高程600～900m之间，谷地、洼地高程430～600m，相对高程来说200～300m间，峰丛陡峭，总体向北缓缓倾斜，多有直立面，山体下有滚石分布，陡坡、悬崖上常有危岩。

3、区域地质构造

覆盖层为第四系人工填土或种植土层及第四系冲湖积和冲洪积层，覆盖层厚度大，下伏基岩为白垩系泥质粉砂岩、砂岩，初勘和详勘两阶段钻孔揭示的基岩深度内，未发现大的断裂破碎带痕迹。

根据区域地质资料，区域构造主要以近北西向和北东向的构造为主，其形迹大多数被第四系松散沉积物所覆盖。

本区域新构造运动升降幅度不大，是一相对稳定地带，且无影响场区稳定的地质构造通过。

4、气象、水文

本段路线位于田东—百色盆地西缘低山丘陵及峰丛洼地、谷地中，地处低纬度，靠近北回归线，属亚热带季风气候。

夏长冬短，夏热冬暖、无霜期长，光照充足，热量丰富，年平均气温21度，最高气温42.5度，最低气温-4.4度，平均日照量为1906.6h,年无霜期为307-352天，平均年降水量为1114.9毫米，雨季主要集中在5-8月，11月至次年3月为旱季。

5、地震

项目区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特制周期为0.35s，地震基本烈度值为6度。

6、桥梁桩基础工程概况

本标段主线有大桥一座，桩基础40根；互通有大桥一座，中桥两座，桩基础52根。

合计桩基92根，均为钻孔灌注桩，桩径为1.2m、1.5m和1.8m。

三、桩基施工方案

钻孔灌注桩的施工

采用冲击钻机成孔，砼搅拌站拌和、输送泵输送、导管法灌注砼。

粘土造浆，泥浆比重控制再1.4～1.6左右。

钻进中随时分析岩层情况而改变粘土的添加量和检测泥浆比重。

在覆盖层及强风化层，捞渣取样频率控制在进尺3～4m一次；当进入中风化及微风化层时控制在1m左右一次。

孔底标高达到设计要求时，立即进行清孔作业。

清孔时监测孔底沉渣厚度达到规范要求，否则要再清孔。

钢筋笼制作成型再运到现场用吊车安装，起重高度要满足钢筋笼垂直下放。

桩基较长，钢筋笼要分两段或两段以上安装时，要注意两方面的控制钢筋接头要按要求错开，钢筋笼接长的直线控制。

钢筋笼安装完毕，第二次验孔，确认孔底沉淀厚度小于规范要求，否则须进行第二次清孔，经监理检验确认符合要求后才能开始桩基砼的灌注。

采用“导管法”灌注水下砼，注意导管埋深和孔内水头，科学拨管。

钻孔灌注桩施工程序示意图

1）施工主要步骤：

A．施工前准备工作：

a、测量仪器的校核，路线导线点的复核及施工控制转点的敷设。

b、施工便道修筑

c、钻机人员的组织

d、施工设备的到位，包括钻孔设备、砼灌注设备、拌和站及砼运输设备、钢筋加工及实验设备

e材料进场，主要指钢筋、水泥、砂、碎石及外加剂

B．测量放样：

测量组按照生产副经理及技术员的施工进度计划任务，对该月的施工任务作好前期工作的放样，并用木桩作好标记。

C．护筒埋设：

测量放样桩号进行护筒定位，埋设时，先挖护筒四周的土，待校核护筒平面位置无误后方可填筑固定护筒，同时，测量组将护筒的原标高，护筒的平面位置数据提供给施工技术人员，以便控制好孔深及钢筋笼顶标高，从而控制钢筋笼平面位置和检查钻孔时钻杆是否居中。

要求：

护筒的平面误差少于5cm；护筒的倾斜度少1%，护筒内径比桩径大20～40cm；护筒埋设高度一般超出地面30cm。

D．平台搭设：

平台可先用砂袋作基础，上铺枕木，然后用ф200mm的钢管辅设于枕木上，钻机用吊车转放在钢管上对中整平即可。

E．钻机选型：

根据地质勘测报告和设计图的要求，采用冲击钻机成孔工艺。

F．钢筋笼的制作运输：

严格按照图纸加工，加工前技术员下发的通知单须注明直径及长度，钢筋笼分节长度要求，然后进行配料加工，加工要求：

a、钢筋表面应洁净、无油渍、漆皮、锈蚀等；

b、钢筋笼应圆、直，不得有大的变形；

c、钢筋接头采用单面焊接，焊接长度为10d+2cm；

d、钢筋接头错开布置；

e、为保证桩的5cm保护层，可在螺旋箍筋上对称安装半径为50mm的预制砼滚轮；

f、加工尺寸允许偏差：

主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm,骨架外径±10mm.

G．钻进成孔：

开孔位置必须准确，开钻前由测量人员准确定位，并将偏差控制在设计和规范允许范围内。

开钻时应慢速钻进，待钻头全部进入地层后，方可加速钻进。

钻机一旦开始加速，就将一气呵成，每天24小时三班轮流成孔。

钻机值班人员应作好详细钻孔记录及入岩情况，随时调整进尺速度。

在覆盖层及强风化层，捞渣取样频率控制在进尺3～4m一次；当进入中风化及微风化层时控制在1m左右一次。

技术员结合勘测报告与实际进行对比，检查清样，选择合适的泥浆浓度，避免出现缩孔、扩孔、坍孔等现象。

泥浆指标如下：

a相对密度1.20～1.40；b粘度22～30（Pa.s）；c含砂率≤4%；d胶体率≥95%；e失水率≤20ML/30min；f泥皮厚≤3mm/30min；g静切力为3～5Pa；h酸碱度PH值为8～11，现场动态监控主要测设泥浆相对密度和含砂率2项指标，同时要求取样妥善保存，要求标注孔号、时间、孔深，并随时检查冲击锥的钢丝绳是否居中。

当钻机成孔时遇到不明地下埋物或地质层时应遵循先停机报告，后处理的原则。

H．终孔、清孔、验收：

当孔深达到设计标高或嵌岩深度满足设计入岩标准后，经监理工程师和地质工程师检验同意后便可进行清孔。

清孔直到沉渣满足设计要求为止。

经实验人员检测泥浆浓度合格后，便可组织质检、监理、技术员一起现场验收，检测时采用专门加工的ф1200或ф1500检孔器入孔检测孔的垂直度，要求读数准确到厘米。

I．转运、吊安钢筋笼：

工长接到技术员口头通知检孔合格后，便组织人员转运钢筋笼及浇注设备。

根据孔深准备导管数量。

值得注意的是：

转运钢筋笼应在笼子里放置一细长木棒或脚手管，钢丝绳直接与木棒或脚手管连接起吊，切勿直接与主筋连接，以防钢筋笼变形。

用平板车运至孔位，用钻机或吊车下放均可。

有检测管的钢筋笼，必须保证检测管竖直不变形，接头处先满足测管，然后连接钢筋笼主筋。

现场焊接完毕，然后绑扎螺旋筋，按照设计的螺距把钢筋笼接头部分均匀布置并绑扎牢固，最后一节钢筋笼须通知技术员到位，复核钢筋笼的平面位置，进行偏位钢筋固定钢筋笼的预控处理。

J．下放导管：

导管采用ф250无缝钢管制成。

采用螺旋式快速连接头。

为保证封底、拆装容易、顺利，导管底节为3.5m，其余导管均为2.5m。

连接时先检查管内是否有填塞物，丝口是否完好且无损坏。

安装时，首先清理丝口，用黄油涂抹丝口及接头内壁，加上密封圈，逐节下放。

下放完毕，检测沉淀厚度，如果超标须用空压机接封管进行二次清孔，清孔时要求对孔内补充泥浆，维持泥浆循环，保持孔内泥浆面高度，从而避免塌孔。

导管在钻机平台上固定和临时支撑由活动定位卡进行，通过该装置以便导管接长和拆卸的临时支撑，导管必

、须在孔中央。

K．灌注砼：

二次清孔完毕，便接好漏斗，检查漏斗口处的小孔是否堵塞，以防气堵，漏斗内铺一张隔水塑料薄膜，砼塞搁置其上。

砼塞用钢丝绳与钻机或吊车吊环连接。

同时导管底口提高孔底20～40cm，然后准备开盘。

封底砼采用“顶塞法”，需计算首批砼用量，保证首批砼的充足。

检查封底是否成功，方法是：

a、听声音，封底成功时，砼和导管的撞击声为浑厚的“啪啪”声，而不是清脆的“咚咚”声；

b、观察砼灌注速度，如果快，翻浆明显，显然封底成功；

c、检测导管内砼质量：

用干净的测锤置于导管内，如果感觉难以下沉或无水声响，同时取出测锤观察并与泵送砼里的砂浆稠度比较是否一致，如果一致，证明封底成功。

以上三种方法有时兼用，同时探测导管外砼面的上升情况，从而了解导管的埋深。

为防止钢筋上浮，当孔内砼面升高至钢筋笼底时，导管应加大埋深，同时砼浇注速度放慢，以减小砼对钢筋笼产生向上的冲击力。

当砼面进入钢筋一定深度时，适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。

同时，为了保证桩头砼质量，浇注砼面应超过设计桩顶标高0.5～1.0m。

2）水下砼浇注常见事故处理

封底失败——用空气吸泥机吸出已浇砼，检查导管接口是否牢固，重新拼装导管再行封底，注意检查密封圈。

砼浇注强度减少或中断——不时上提导管，再下落导管，当埋深比较富裕时只上提，同时启动泵送设备，增加浇注强度，并且检查浇注砼的和易性，有效地及时解决。

导管气堵——适当上提导管，减小埋深，同时砼斜下料偏向一侧，迫使空气从另一侧溢出。

3）钻孔桩质量事故预控措施

从桩检测报告不难发现，比较常见的主要是：

离析、扩孔、缩径、泥至断桩。

下面就以上5个方面提出预控措施：

A.桩扩孔、缩径均是在钻孔过程中，由于地层地质变化，护壁泥浆的性能指标未达到规范要求造成的，因此，须熟悉地质勘测资料，了解各孔的位置的地层情况，随时取样检测泥浆的各项指标，直到符合要求为止，同时，控制进尺速度，亦甚为重要。

B.桩砼部分或少量离析，在这方面主要从实验着手，严格把关砼的原材料及外加剂的选用，每一工作班必须做坍落度，并根据原材料的含水率的变化，随时调整配合比。

另一方面，保持合适的导管埋深，避免提升导管过快造成砼离析或者埋深过大，以致堵塞造成拆除导管后埋深又太小造成砼离析。

4）钻孔桩常见事故处理

A.坍孔在砂性土等松散地基中钻孔时常易发生坍孔。

坍孔不严重时，回填至坍孔位置以上，并采取改善泥浆性能，加高水头、埋深护筒等措施，继续钻进；坍孔严重时，立即将钻孔全部用砂或小砾石粘土回填，经3～5天稍密实后，查明原因，采取相应措施重新钻孔。

B.埋钻和掉钻埋钻常是由坍孔或钻锥冲击土层太深所致掉钻主要是由于吊绳或冲击的转动套断裂或钻杆与钻锥松脱所致。

一般可用套绳、打捞钩或小型冲抓锥抓取。

掉零配件到孔中，影响钻孔，此时可用电磁铁吸出。

C.弯孔、斜孔、缩孔、扩孔在钻孔过程中应经常检查钻杆和钻孔的竖直度，对探头石和缩孔，可用钻锥在孔壁出处上、下升降，把探头石（既孤石）敲击掉或修削好缩孔。

扩孔主要控制好钻进速度和泥浆比重，应避免钻杆摆动过大。

当发生严重弯孔、斜孔、缩孔时，则应回填重钻修孔。

冲击法修孔应回填小片石至偏斜处以上0.5m。

D.卡钻钻锥卡在孔内不能提起，遇到情况不能强行上提，以免掉钻或发生坍孔。

此时可用打捞钩具勾住钻头，同时摆动吊绳，晃动钻头，待钻头松动后再将钻头吊起，如果是孔内探头石未凿除或因有杂手下坠卡钻时，此时可用小钻头使其松动，然后吊起。

钻孔灌注桩施工工艺流程如下。

测量定位

钻孔灌注桩施工工艺流程图