桥梁桩基工程施工设计方案旋挖钻.docx
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桥梁桩基工程施工设计方案旋挖钻
钻孔灌注桩施工方案
一、工程概况
西苏度互通K3+133.165主线跨A匝道桥全长79.91m,桥中心桩号为K3+133.165，上部结构为3跨25米预应力混凝土先简支后连续箱梁，下部结构形式为柱式墩台，钻孔灌注桩基础。
钻孔灌注桩主要工程量：
共有基桩34根，其中桩径Ø1200㎜桩基共24根，长度共780m；桩径Ø1500㎜桩基共10根，长度共442m；C20混凝土1663.2m3,钢材124.6T。
二、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）；
2、《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）；
3、《钢筋机械连接通用技术规范》（JTJ107—2003）；
4、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GBJ204—83）；
5、《安阳西北绕城高速公路两阶段施工图设计》
6、《安阳西北绕城高速公路TJ-1标段施工组织设计》
7、有关水文、地质资料
三、施工准备
1、施工准备
（1）施工场地平整、施工便道畅通、机械就位，调试完成；人员就位，并进行技术安全培训。
（2）施工测量放样，用尼康DTM-452C全站仪进行精确放样，高程控制采用DS3水准仪进行控制，放出桩基中心点，确定钻孔桩平面位置；
（3）进行水泥的安定性、砂的含泥量、石子筛分、钢筋原材及焊接和混凝土配合比配制等试验。
（4）拌合站进行试拌，检验拌和站的生产能力。
（5）导管进行水密试验和抗拉试验，对导管按照试验顺序依次编号。
（6）探孔器制作，用16根9m长Φ22钢筋作出直线段为7.2m，外径为1.48m和1.18m的探孔器。
（7）用钢尺复测测量绳长度，是否与实际长度相符。
2、主要机具设备
旋挖钻机2辆、120KW发电机组1台、25T吊车1辆、挖掘机1辆、钢筋笼运输车1辆、混凝土导管1套、混凝土运输车8辆、装载机2辆、钢筋加工机械1套等机具。
3、作业条件
（1）合理布置施工现场，清理场地内影响施工的障碍物，达到“三通一平”。
桩基现场施工用电使用120KW发电机。
（2）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。
（3）引好桩位控制线和水平高程的控制点，妥善保护，做好护桩，施工中应经常复测，闭合。
（4）原材料进场备足，根据设计要求加工钢筋笼。
4、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。
旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优点。
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。
西苏度互通K3+133.165主线跨A匝道桥的地质报告分析地层有粉土层、粉质粘土层、砂砾石层、细砂层，各层土交错分布。
粉土呈褐黄色，稍湿稍密，含少量植物根系，虫孔发育；粉质粘土呈褐红色，含白色菌丝及钙质结核；卵石土为灰色，卵石呈浑圆状，粒径一般为3-8cm，母岩成分为石灰岩，本桥桩基适宜旋挖钻开挖。
四、工期计划
桩基施工从2015年12月18日至2016年01月06日。
五、施工方法
1、旋挖钻成孔施工工艺
（1）钻孔前先放出桩位点，放样后四周设护桩并埋置护筒。
护筒埋置后进行桩位复测，误差控制在5mm以内。
待监理工程师验收合格后方可进行成孔施工。
（2）钻机就位应保持平稳，不发生倾斜、位移，钻头对准孔位开启电机进行开孔，钻进过程本着“先慢后快”的原则，保持钻机的平稳性，防止因重力原因造成钻机下部的偏移和基桩下部的偏移，孔位倾斜度的偏差不大于1%，在施工过程中，严格控制桩的孔径和倾斜率，发现问题及时纠正。
（3）设置护筒：
根据桩位点设置护筒，护筒的内径应大于桩径直径200～400mm，护筒与坑壁之间应用粘土填满夯实，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。
首先正确就位钻机，使其机体垂直点、钻杆垂直点和桩位复核点三点合一，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，桩位中心和钻头中心点重合，然后在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置，便于复核桩位。
护筒的埋设深度设置为2.0m，护筒高出地面0.3m，护筒要埋设结实。
（4）钻机就位：
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，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。
钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在1cm内。
（5）钻孔施工：
钻孔应连续进行，不得间断，视土质及钻进部位调整钻进速度。
开始钻进及护筒刃脚部位或砂层、卵砾石层中时，应低档慢速钻进。
钻进过程中，每进2-3m应检查孔径、竖直度。
在钻进过程中，密切注意土质变化，当与设计资料有出入时，应将钻渣编号分别存放在白色透明的玻璃瓶中，并将情况记入记录表中钻渣情况栏。
在钻孔过程中，经常检查钻架的中心位置，以确保桩位准确。
钻进时，为减少扩孔、弯孔和斜孔，应经常检查钻杆，使钻杆维持垂直状态，使钻头平稳回转。
钻孔记录要详细、认真记录，分班连续作业，在钻进过程中，派专人随时填写钻孔记录，交接班时应交代钻进情况及下一班注意事项。
记录妥善保存，作为原始资料的一部分要归档。
终孔后，用测绳测量成孔深度，用探孔器检验孔径、孔形及孔的倾斜率，用引桩复测桩位，检测实际值与设计值的偏差。
钻孔成孔质量标准
项目
允许偏差
检验频率
孔的中心位置（mm）
群桩：
100；单排桩50
每一孔检验
孔径（mm）
不小于设计值
每一孔检验
倾斜度
小于1%
每一孔检验
孔深
符合图纸要求
每一孔检验
沉淀厚度（mm）
直径≤1.5m的桩≤200mm，直径≥1.5m或桩长>40m或土质较差的桩≤300mm
随时检查
2、钢筋笼的加工与制作
因本桥桩基钢筋笼较长，拟分两段制作与加工，两段主筋采用搭接焊连接，钢筋接头按规范要求错开布置,主筋加工时，注意主筋的打弯方向的放置，确保主筋焊接在同一条轴线上。
（1）钢筋开始加工前，首先对钢筋加工和制作场地平整，平整结束后，原地面硬化处理，搭设钢筋加工棚。
在工棚中将钢筋按规格等级分别堆放在高出地面30cm砼墩台上，并设立标志牌，详细标明钢筋型号、规格、产地等。
避免同酸、盐、油等类物品一起堆放，为防止钢筋生锈、污染应及时覆盖；另需制作专门加工钢筋的工作平台，以确保钢筋按设计、按规范加工。
（2）钢筋表面保持洁净，使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，试验合格后正式施焊，焊工持证上岗。
基桩钢筋加工前，应首先对照图纸进行下料长度计算，以保证合理利用原材料，骨架加强筋在现场进行放大样，然后在钢板上加工成定型钢圈便于制作定型钢筋笼。
I级钢筋采用冷拉机在现场冷拉，冷拉率不得大于1%，主筋N4采用搭接双面焊连接。
加强筋的间距选定为2m左右一处，桩顶以下1.2m为第一圈加强筋，往桩底布设，素混凝土段检测管范围内每1m左右设一根，自身搭接部分采用双面焊。
桩底不足2m的同样加设加强筋；由于主筋较多，为保证加强箍筋刚度，要设十字形内支撑。
钢筋笼保护层采用设计的定位钢筋进行控制。
定位钢筋N6焊在钢筋骨架上，钢筋混凝土段每2m，素混凝土段每2m左右沿圆周等距离焊4根，上下层错开布置。
a、搭接焊：
双面焊缝的有效长度不小于5d，单面焊缝的有效长度不小于10d，焊条采用JS502焊条。
焊接好的钢筋处，焊缝宽度不小于0.8d,焊缝厚度不小于0.3d,焊缝饱满，无夹渣，焊渣一定要清理干净，并将焊接接头错开100cm以上，防止接长钢筋的焊接在钢筋骨架的同一断面上形成的钢筋骨架的受力薄弱环节。
b、桩基的箍筋用铁丝绑扎，绑扎牢固。
箍筋的起点和终点分别绑扎在纵向钢筋上。
接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率
接头型式
接头面积最大百分率（%）
受拉区
受压区
主钢筋绑扎接头
25
50
主钢筋焊接接头
50
不限制
（3）为避免搬运过程中变形，在骨架内部根据图纸间距设置加强箍，并在加强箍内部加设Φ22主钢筋十字形点焊于加劲圈内径，防止吊运时骨架变形，钢筋笼下放过程中，将此筋去掉，防止导管下放过程中碰撞钢筋笼。
另外，还应在骨架外部加焊定位钢筋，以确保钢筋各截面有足够的保护层。
（4）钢筋笼运输：
采用运输车，用吊车将钢筋笼吊放运输车上，用装载机拉到孔口附近。
先用吊车的大勾在骨架上部的四分之一处箍筋圈上两点起吊，再用吊车的小勾在骨架另一端的四分之一处箍筋圈上一点起吊，吊车缓缓起吊的同时提大勾放小勾，使骨架有水平状态缓慢的变成竖直状态，待骨架即将离开地面成竖直状态时，解除吊车的小勾，这时吊车的大勾继续向上提升，使骨架完全成竖直状态，并吊离地面，将骨架下端对准孔口，徐徐下降，此时应注意，使骨架保持垂直，严禁摆动碰撞孔壁。
（5）对于多节骨架的入孔，可先将第一节骨架下落到最后一个加强箍时，在孔口设立临时支撑，放置稳妥后，再依据上述方法起吊第二节，使之于第一节处于同一竖直线上进行立焊焊接，焊好自检合格后，报验监理工程师验收，验收合格后，即可解除支撑继续吊放，以此循环，将钢筋笼下放到骨架标高与设计标高相差不大于5cm后,将其用Φ20吊筋进行悬挂；悬挂杆为Φ80的钢管两根横担孔口，完毕后，撤去吊绳。
（6）钢筋笼制作应符合设计要求，钢筋笼存放场地应平整，钢筋笼应先验收方能下放，下放时应保证钢筋笼顺直，严禁摆动碰撞孔壁，就位后焊制定位钢筋。
（7）桥台基桩每根钢筋笼布置三道声测管，声测管采用Φ57*1.5热轧无缝钢管，接头采用Φ70钢管连接并焊接牢固，不得漏浆。
三根声测管呈等边三角形布置在钢筋笼内并绑扎在主筋上，底部距桩底0.15米封堵（定制已封堵端头管），管顶超出桩顶50cm。
加工钢筋的允许偏差
项目
允许偏差（mm）
受力钢筋顺长度方向加工后的全长
±10
弯起钢筋各部分尺寸
±20
箍筋、螺旋筋各部分尺寸
±5
钢筋笼质量检验标准
项次
检查项目
规定值及
允许偏差
检查方法和频率
1
两排以上排距
±5
每构件检查两个断面。
用尺量
梁板、拱肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌柱桩
±20
2
箍筋、横向水平筋、螺旋筋间距（mm）
±10
每构件检查5-10个间距
3
钢筋骨架尺寸（mm）
长
±10
按骨架总数30%抽查
宽、高或直径
±5
4
弯起钢筋位置
±20
用尺量
5
保护层厚度
（mm）
柱、梁、拱肋
±5
每构件沿模板
周边检查8处
基础、锚碇、墩台
±10
板
±3
3、下放导管
（1）导管下放前，计算出导管下放长度即：
护筒顶标高-设计孔底标高，除去导管悬空高度。
（2）下放混凝土输送导管，导管要居中放置，在导管下放过程中，尽量避免导管与钢筋笼碰撞，遇导管下放困难应及时查明原因。
（3）导管要有足够的强度和刚度，内径为300mm，内壁表面应光滑，管段的接头应密封良好和便于装拆，导管第一节底管长度应不小于4m。
（4）下导管前要对导管进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试验，保证导管拼接牢固，绝对不能漏水，试验后要对导管编号，下导管时按编号拼接，同时注意导管不能接触到钢筋笼。
4、灌注桩基混凝土
（1）配制的混凝土强度等级必须满足设计要求，应具备良好的和易性，灌注时应能保持足够的流动性，其塌落度当桩孔直径D<1.5m时，宜为180～220mm；D≥1.5m时，宜为160～200mm，且应充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致的塌落度损失。
在混凝土中加入缓凝剂，防止先期灌注的混凝土初凝。
开始灌注混凝土时，首批混凝土用量要保证导管一次埋入混凝土面h2=1.0m以上。
导管底部至孔底的距离保持在0.3～0.4m左右（h1=0.4m）。
首批混凝土通过公式：
直径1.2mV=Лr2×Hc=3.14×0.62×（1+0.4）=1.58m3。
（Hc=h1+h2）
直径1.5mV=Лr2×Hc=3.14×0.752×（1+0.4）=2.47m3。
（Hc=h1+h2）
混凝土必须连续灌注至系梁底标高超出50cm，灌注过程中导管埋深宜为2-6m。
（2）为防止钢筋骨架上浮，当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，采取放慢混凝土的下放速度和提升导管的方法，混凝土的下放速度是正常施工的一半，提升导管下口，使其底口高于骨架底部2m以上，然后即可恢复正常灌注速度。
（3）在施工过程应正确填写“混凝土灌注记录”，准确测量基准面到混凝土顶面高程，准确计算导管埋深，埋深过大，不利于混凝土的上翻，埋深过小，容易出现导管拔脱，影响桩基混凝土的质量，现场拆、装导管的依据是建立在现场施工技术员的准确计算基础上的。
（4）灌注的桩顶标高应比设计高出0.5cm，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿出，残余桩头应无松散层，露出密实混凝土。
（5）试验室现场测定混凝土坍落度，检验混凝土的和易性、粘聚性等。
5、桩基检测
桩基的检测有专门的部门检测，在检测前，声测管内灌满水，水要保证干净，灌水后，用木栓或者其它的东西把声测管口堵塞，防止其它东西掉入，影响检测。
六、质量保证
1、成立以项目经理姬万桢为首的质量领导小组，主要成员有：
组长：
姬万桢副组长：
李东军杨志兵
组员：
李文超刘彩云闵义刚桑敬杰赵振夏
2、质量控制措施
（1）护筒埋设：
挖坑埋设护筒，使护筒平面位置中心与桩设计中心一致，护筒顶宜高出地下水位或潜水水面1～2m，并高出原地面30cm。
护筒埋设深度：
在粘性土中不宜小于lm，在砂土中不宜小于1.5m。
在软土中护筒埋深应根据具体情况确定。
（2）对导管的要求：
①、水下砼采用钢导管灌注，导管内径为300mm。
②、下导管前要对导管进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试验，保证导管拼接牢固，绝对不能漏水，试验后要对导管编号，下导管时按编号拼接，同时注意导管不能接触到钢筋笼。
③、导管底口至孔底标高宜控制在0.3～0.4m之间。
（3）浇筑混凝土的要求：
混凝土应连续浇筑，中间不得停顿。
由于桩内下部混凝土不能振捣，主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型，必须控制好施工配合比，严格控制拌和站出料的混凝土的坍落度，不合格的料，不能出拌和站；控制好混凝土浇筑速度以确保混凝土的质量，随时检查现场混凝土的塌落度。
由于混凝土浇筑到顶时洞壁及残余杂质会与混凝土混合，则实际桩顶标高应比设计标高高出0.5m，最后机械破桩头破到设计高程。
（4）混凝土拌合站严格执行混凝土的拌制程序，按设计配合比搅拌，每盘搅拌时间不得小于1.5min。
（5）每根桩应制作混凝土抗压强度试件4组。
3、钻进施工时出现卡钻的控制措施
卡钻是旋挖钻机最易发生的施工事故，施工过程中采取积极主动的措施加以预防。
当钻机施工时出现卡钻现象时，采取切实可行的措施及时进行处理施工事故。
处理卡钻的方法：
（1）直接起吊法：
采用吊车直接向上起吊即可。
（2）钻斗周围疏通法：
即用反循环等方法，清理钻筒周围沉渣，然后起吊即可。
4、其它注意事项
（1）成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔等情况，应停止钻进，上报质检部门，采取有效措施，经处理后，方能继续施工。
（2）钻进过程中若遇钻进硬层，进尺深度太小，斗内钻渣太少时，可换用小直径筒形齿状钻斗，先钻一小孔，然后再用钻斗扩孔钻进，也可换用短螺旋钻进，然后再下钻斗捞渣，钻进速度，应根据土层情况、孔径、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定。
七、安全措施
1、本项目安全目标为：
“三无、一杜绝、一创建”。
“三无”即：
无工伤死亡事故；无交通死亡事故；无火灾、洪灾事故；“一杜绝”即：
杜绝重伤事故；“一创建”即：
创建安全文明工地。
成立以项目经理谢吉祥为组长安全领导小组，主要组员有：
组长：
谢吉祥副组长：
宋书民冯述武
组员：
张丰状吕喜峰张智刚李德沙刘光林张连增
2、建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。
3、成立安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。
施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。
4、施工场地应平整、坚实；现场应划定作业区，非施工人员禁止入内。
作业现场及其附近有电力架空线路时，应有足够的安全距离，施工中应设专人监护。
5、钻机钻进时，孔口人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。
钻机运行中作业人员应位于安全位置，严禁人员靠近和触摸钻杆；钻具悬空时严禁下方有人。
钻孔应连续作业，建立交接班制度，并形成文件。
6、随时检查桩施工附近地面有无开裂现象，防止机架和护筒等发生倾斜和下沉。
在钻孔过程中，应根据土质等情况控制钻进速度，开钻时均应慢速钻进。
7、施工中严禁非施工人员进入施工作业面内。
8、搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。
安放钢筋笼前须测孔深、孔径、清孔，安放时，注意对准桩位中心，轻轻落下，并防止碰撞孔壁。
吊放前应根据钢筋笼分节长度、质量选择适宜的起重机械。
9、使用起重机吊装钢筋笼入孔时，避免碰撞孔壁。
就位后，应采取固定措施。
应遵守起重机使用的安全规定；应保证灌注混凝土时钢筋笼四周有足够的保护层；骨架顶端应设置吊环以便吊运。
10、在危及人身安全的设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近。
用电设备应派专人看管，应有良好的接地、接零和漏电保护装置，严禁带电作业。
11、非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。
12、成孔后的孔口要设井盖，成桩后的孔要及时回填，防止人、物掉入孔中。
13、在混凝土灌注前，用钢筋焊接成网片，放在卡盘的两边，防止混凝土灌注的过程中意外情况发生。
八、环保措施
1、成立以项目经理谢吉祥为组长的环境保护领导小组，配备一定量的环保设备和专业技术人员，认真学习贯彻环保法、严格执行国家及地方政府颁发的有关环境保护、水土保持的法规、方针、政策和法令；
组长：
姬万桢副组长：
李东军杨志兵
组员：
李文超刘彩云闵义刚桑敬杰赵振夏
2、居民区附近，夜间不安排噪音大的机械施工，若施工，则必须对施工机械和施工作业程序进行严格控制，使噪音降到最低限度。
3、对施工运输道路定期压实和洒水，减少灰尘对周围环境的污染；装卸粉尘材料时，采取洒水湿润或遮盖措施，防止沿途撒漏或扬尘。
4、对各种施工机械、车辆进行严格的废气排量检测，对排量不合格的机械、车辆坚决停用。
5、将工地生活区内的生活垃圾集中运至当地环保部门指定的地点堆放，不准倒入河流、湖泊等水域内，避免污染水体，淤积河流、水道和排灌系统。
九、文明施工
文明施工是企业精神面貌在工程施工中的具体体现，是企业文化的具体反映，是创造良好施工环境的必要条件。
为使文明施工规范化、标准化、制度化，现采用以下措施：
1、保护周围建（构）筑物措施
项目部设专职人员张玉魁负责地下管线及周围建（构）筑物的保护工作，和标段内有关单位建立对应联系制度，互通信息，协调配合。
2、交通配合保证措施
项目部在每个施工区域内派专人负责，在施工现场附近的公路上设置醒目警告牌，确保行人、车辆与施工互不干扰，保证施工和公路交通畅通。
修建施工便道，以确保既有线安全畅通、保证省道和地方道路正常通。
3、现场场容管理
成立以项目副经理冯述武为组长的文明施工领导小组，施工现场设置工程概况牌、安全纪律牌、防火须知牌，标示牌规格统一，内容完善，位置醒目，施工人员工作时配戴工作卡，进入施工现场的人员一律要穿工作服，戴工作帽或安全帽，施工现场严禁穿拖鞋和背心，建立来访制度，不准留宿闲寻人员，经常对职工进行法律和文明教育，严禁在施工现场打架斗殴及进行黄、赌、毒等非法活动。
4、现场材料、机具管理
现场各种材料按照施工平面图中规定位置堆放，堆放场地坚实平整，并有排水措施，材料堆放按照品种、规格分类堆放整齐，便于保管和使用；并按规定要求插设标识牌。
5、施工现场的生活和环境卫生管理
食堂应整洁卫生，符合卫生部门的要求，生熟食操作分开，严禁使用塑料制品盛装熟食，炊事员需持有健康持证上岗。
落实各项除四害措施，严格控制四害滋生，厕所设有盖化粪池，并专人定期清洁、消毒，无异臭味。
搞好防病治病，避免流行病和传染病。
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