龙溪高架桥桩基础施工方案.docx
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龙溪高架桥桩基础施工方案
二连浩特至广州国家高速公路
湖南永州至蓝山（湘粤界）段YLTJ03合同段
K124+585龙溪高架桥桩基础
施工方案
中铁十五局集团有限公司
永蓝高速公路YLTJ03合同段项目经理部
二OO九年四月二十日
一、工程简况
二、施工计划
三、人工挖孔桩基础施工方案、施工方法
3.1、施工准备
3.2、第一节段桩基开挖及护壁
3.3、浇筑第一节护壁混凝土
3.4、检查第一节护壁成孔质量
3.5、安装出碴起重装置
3.6、安装桩孔开挖施工辅助设施
3.7、第二节段桩孔开挖
3.8、安装第二节护壁钢筋及模板
3.9、浇筑第二节护壁混凝土
3.10、孔内排水
3.11、岩层地质开挖处理
3.12、地质复核及终孔验收
3.13、钢筋笼的制作与安装
3.14、桩身砼灌筑
3.15、挖孔桩安全注意事项
四、冲击成孔桩基础施工方案、施工方法
4.1、施工准备
4.2、护筒埋设
4.3、钻孔
4.4、清孔
4.4、安装钢筋笼
4.5、桩身砼灌注
4.6、施工安全保证措施
五、质量、安全保证体系及保证措施
5.1、质量保证体系
5.2、安全保证体系
5.3、质量保证措施
5.4、保证安全生产的措施
5.5、文明施工
5.6、环境保护
一、工程简况
龙溪高架桥位于塔锋镇富阳头村境内,桥位属低山及山前冲沟地貌,地形较复杂,地势高差较大,桥位跨越三条冲沟,冲沟宽度50-100m。
桥梁上部结构为预应力混凝土空心板，桥面连续，桥梁全长为486米，起点桩号为K124+342.000,终点桩号为K124+828.000,中心桩号为K124+585.000.
根据设计钻探结果，结合地面地质调查，桥位区上覆地层主要为第四系冲积成因亚粘土、细砂、砾砂，第四系残积亚粘土，含砾亚粘土，下伏基岩为泥盆系上统锡矿山组弱、微风化灰岩、白云质灰岩。
桥位区地表水不发育，未见大的地表水体，仅见水沟零星分布及一水渠。
主地下水主要有第四纪覆盖层中的孔隙水和基岩中的裂隙水及岩溶水。
勘察期间，位于冲沟部位各钻孔揭露地下水埋深一般0-3.6m,水量丰富。
位于山坡部位各钻孔揭露地下水埋深较大，水量较小。
本桥桩基均为C25（水下）砼，计4754m3，R235钢筋（φ10）46.77t，HRB335钢筋（φ25）204.932t。
K124+585龙溪高架桥桩基础主要工程数量一览表
墩台号
桩基号
桩基
类型
桩尖标高m
桩顶标高m
桩径（cm）
桩长（m）
成桩工艺
0号桥台后排
Z2
支承桩
279.23
308.23
D120
29
挖孔桩
Z1
283.23
308.23
25
Y1
嵌岩桩
293.95
309.95
D120
16
挖孔桩
Y2
291.95
309.95
18
0号桥台前排
Z4
支承桩
282.23
308.23
D120
30
挖孔桩
Z3
282.23
308.23
30
Y3
嵌岩桩
294.95
309.95
D120
16
挖孔桩
Y4
291.95
309.95
18
1号墩
Z2
摩擦桩
272.04
307.04
D150
35
冲击钻
Z1
272.04
307.04
35
Y1
支承桩
267.04
307.04
D150
40
挖孔桩
Y2
288.04
307.04
19
2号墩
Z2
摩擦桩
267.61
300.61
D150
33
冲击钻
Z1
267.61
300.61
33
Y1
支承桩
274.61
300.61
D150
26
挖孔桩
Y2
274.61
300.61
26
3号墩
Z2
支承桩
276.55
300.55
D150
24
挖孔桩
Z1
276.55
300.55
24
Y1
支承桩
277.55
300.55
D150
23
挖孔桩
Y2
276.55
300.55
24
4号墩
Z2
支承桩
270.47
300.47
D150
30
挖孔桩
Z1
272.47
300.47
28
Y1
支承桩
278.47
300.47
D150
22
挖孔桩
Y2
274.47
300.47
26
5号墩
Z2
支承桩
275.31
299.31
D150
24
挖孔桩
Z1
273.31
299.31
26
Y1
支承桩
270.31
299.31
D150
29
挖孔桩
Y2
270.31
299.31
29
6号墩
Z2
摩擦桩
263.27
298.27
D150
35
挖孔结合冲击钻
Z1
263.27
298.27
35
Y1
摩擦桩
265.3
300.3
D150
35
挖孔结合冲击钻
Y2
265.3
300.3
35
7号墩
Z2
支承桩
273.65
299.65
D150
26
挖孔桩
Z1
275.65
299.65
24
Y1
支承桩
272.18
305.18
D150
33
挖孔桩
Y2
272.18
305.18
33
8号墩
Z2
支承桩
273.95
307.95
D150
34
挖孔结合冲击钻
Z1
269.95
307.95
38
Y1
摩擦桩
277.38
310.38
D150
33
挖孔结合冲击钻
Y2
277.38
310.38
33
9号墩
Z2
支承桩
280.24
310.24
D150
30
挖孔桩
Z1
280.24
310.24
30
Y1
支承桩
285.53
311.53
D150
26
挖孔桩
Y2
261.53
311.53
50
旋转钻
10号墩
Z2
支承桩
265.01
306.01
D150
41
挖孔结合冲击钻
Z1
279.01
306.01
27
Y1
支承桩
285.01
306.01
D150
21
挖孔桩
Y2
283.01
306.01
23
11号墩
Z2
支承桩
283.25
297.25
D150
14
挖孔桩
Z1
283.25
297.25
14
Y1
支承桩
279.89
297.89
D150
18
挖孔桩
Y2
297.89
12号墩
左
支承桩
280.19
297.19
D180
17
挖孔桩
中
271.19
297.19
26
右
266.19
297.19
31
13号墩
Z2
支承桩
272.96
296.96
D150
24
挖孔桩
Z1
支承桩
257.96
296.96
39
Y1
摩擦桩
267.11
302.11
D150
35
冲击钻
Y2
267.11
302.11
35
14号墩
Z2
摩擦桩
299.26
D150
Z1
266.26
299.26
33
Y1
支承桩
308.36
D150
Y2
277.36
308.36
31
15号墩
Z2
支承桩
269.04
302.04
D150
33
挖孔桩
Z1
265.04
302.04
37
Y1
支承桩
285.46
308.46
D150
23
挖孔桩
Y2
285.46
308.46
23
16号墩
Z2
支承桩
285.25
308.25
D150
23
挖孔桩
Z1
294.25
308.25
14
Y1
支承桩
309.26
D150
Y2
309.26
17号墩
Z2
支承桩
276.36
303.36
D150
27
挖孔桩
Z1
256.36
303.36
47
旋转钻
Y1
摩擦桩
273.8
308.8
D150
35
冲击钻
Y2
273.8
308.8
35
18号墩
Z2
支承桩
281.85
296.85
D150
15
挖孔桩
Z1
275.85
296.85
21
Y1
支承桩
280.27
299.27
D150
19
挖孔桩
Y2
227.27
299.27
72
旋转钻
19号墩
Z2
支承桩
279.38
295.38
D150
16
挖孔桩
Z1
275.38
295.38
20
Y1
支承桩
274.38
295.38
D150
21
挖孔桩
Y2
278.38
295.38
17
20号墩
Z2
支承桩
262.72
293.72
D150
31
挖孔桩
Z1
267.72
293.72
17
Y1
支承桩
280.21
295.21
D150
15
挖孔桩
Y2
282.21
295.21
13
21号墩
Z2
支承桩
267.03
295.03
D150
28
挖孔桩
Z1
279.03
295.03
16
Y1
支承桩
276.95
294.95
D150
18
挖孔桩
Y2
271.95
294.95
23
22号墩
Z2
支承桩
276.97
295.97
D150
19
挖孔桩
Z1
278.97
295.97
17
Y1
支承桩
279.25
298.25
D150
19
挖孔桩
Y2
276.25
298.25
22
23号墩
Z2
支承桩
278.95
297.95
D150
19
挖孔桩
Z1
280.95
297.95
17
Y1
支承桩
267.44
299.44
D150
32
挖孔桩
Y2
279.44
299.44
20
24号台
Z2
支承桩
288.66
308.66
D150
20
挖孔桩
Z1
支承桩
292.38
308.38
D150
16
挖孔桩
Y1
支承桩
282.22
308.22
D150
26
挖孔桩
Y2
278.94
307.94
29
合计
二、施工计划
1、本桥桩基础工程进度计划安排：
2009年4月25日-2009年10月25日，180天。
具体工程进度计划安排如下页附图所示。
2、主要机械设备、仪器配置见相关《机械设备进场表》。
3、主要人员配置见相关《人员进场表》。
三、人工挖孔桩基础施工方案、施工方法
挖孔桩基础施工工艺框图见后附图
3.1、施工准备
1、平整场地，清除坡面危石及浮土。
2、由测量人员放出桩孔准确位置，并确定出开挖边界线（以桩位中心点为圆心，以桩身设计半径加护壁顶口设计厚度为半径画圆即为桩孔开挖界线），并设置桩位护桩。
3、桩位开挖作业面四周挖设排水沟，作好排水系统。
4、施工前对每个作业人员进行全面的安全技术交底、培训，并进行考核，合格后方可上岗作业。
3.2、第一节段桩基开挖及护壁
1、采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎，挖土
顺序为先挖中间后挖周边，按设计桩径加20厘米控制截面大小。
孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。
注意挖孔过程中，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加桩的摩擦力。
2、对岩层、较坚硬密实土层，不透水，开挖后短期不会坍孔的，可不设护壁，其它土质情况下，必须施作护壁，保持孔壁稳定，以策安全。
第一节混凝土护壁径向厚度为20cm，宜高出地面20～30cm，使其成为井口围圈，以阻挡井上土石及其它物体滚入井下伤人，并且便于挡水和定位
3、在溶洞区域的护壁结构要求必须配筋：
φ8mm盘条钢筋；桩径1m、1.25m竖筋设12根，桩径1.8m竖筋设16根，沿圆周均匀布置；箍筋沿高度方向按200mm设置；现场绑扎成型，要求上下节护圈竖筋必须进行弯钩搭接，以确保护壁整体性能。
4、护壁模板采用组合式弧形钢模，钢模板面板的厚度不得小于3mm，模板高度可根据施工需要制作成0.5～1m。
混凝土护圈应采用下喇叭口型，其成型几何尺寸为：
上口壁厚不小于15cm，下口壁厚不小于10cm。
也可采取其它形式，但必须确保最小壁厚不得小于10cm。
3.3、浇筑第一节护壁混凝土
1、护壁钢筋模板安装就位并检查合格后应立即组织浇筑混凝土。
混凝土采用机械拌合，机械振捣，护壁混凝土强度等级与桩身砼相同，坍落度宜控制在10~14cm之间。
2、施工人员在进行护壁砼搅拌时，其配料必须严格按试验人员下达的施工配合比执行，不得随意增、减原材料。
3、施工时，下节护壁砼必须嵌入上节护壁5cm，以确保节段接缝密合不漏水。
施工过程中，一般是每下挖1m进行一次护壁。
当然也要结合实际地质情况，如遇地质情况不好时，可适当减小每次护壁的高度，下挖0.5m、0.3m都可进行护壁，但其结构尺寸仍必须严格确保图纸要求，要注意钢筋及模板作以适当调整。
3.4、检查第一节护壁成孔质量
第一节桩孔护壁施工完成后，必须对成孔质量进行检查验收。
检查内容包含：
护壁厚度及成型质量、成孔中心位置、成孔直径、垂直度等。
如不满足设计要求必须马上进行修孔处理，否则严禁进入下一节段施工。
并将每孔桩位控制轴线和标高控制点测放至成型护壁顶面，以便于后续施工控制。
3.5、安装出碴起重装置
出碴起重设备必须采用由不低于1t电动卷扬机构成的轻型吊机。
在安装轻型起重吊机时，一方面必须对吊机安装基座范围进行平整夯实处理，确保吊机在使用过程中不发生底座沉陷而导致吊机歪斜；另一方面要注意严格控制吊机前鹰嘴吊点中心与桩孔中心基本重合，误差不得大于5cm，以避免出碴桶升降过程中接触孔壁而发生安全事故。
轻型起重吊机用卷扬机、导向滑车和钢丝绳均必须具有相关检验合格证，并具有2倍安全储备系数。
吊机使用前必须严格按规定进行静、动载试验验收（静载系数1.2，动载系数1.25），合格后方可投入使用。
在使用过程中，必须经常对其进行检查，发现缺陷及时进行处理或更换。
3.6、安装桩孔开挖施工辅助设施
1、出碴桶采用铁皮桶，并进行外箍加劲处理，确保吊点位置承载力。
出碴桶与起重吊钩必须采取封钩处理，防止脱落事故发生。
同时还必须在吊钩上按要求设置限位装置，以策安全。
2、孔内施工照明必须使用24V安全低压照明线路、防水带罩安全灯具，同时还应逐孔配备应急照明工具。
3、孔内必须严格按要求设置紧急撤离安全通道，安全通道可采用挂设软梯的方式。
同时还应建立完善的孔内外呼应系统，可采用电铃或对讲机等工具。
4、孔深超过10米时，应设置通风设备。
通风设备采用鼓风效率大于25L/S的鼓风机，通风管使用塑料软管，接头必须严密，不允许有漏风现象，杜绝死弯现象出现，严禁使用空压机进行通风处理。
3.7、第二节段桩孔开挖
待第一节段护壁混凝土达到一定强度后，方可拆除模板加固支撑，开始第二节段桩孔的开挖工作。
孔内弃碴则利用垂直提升设备运输至孔口，然后用手推车进行远处弃碴处理。
3.8、安装第二节护壁钢筋及模板
当第二节段桩基开挖成型并经检查合格后，安装第二节段护壁钢筋及模板。
具体要求与上一节护壁相同。
3.9、浇筑第二节护壁混凝土
从第二节护壁开始，混凝土等材料均采用吊桶进行运输。
护壁混凝土施工与上一节相同。
循环以上作业步骤，将桩基开挖至设计标高。
3.10、孔内排水
1、当孔内渗水量不大时，在孔底挖汇水坑，用水泵排水。
2、当孔内渗水量较大时，应考虑每墩设置1～2孔进行超前开挖，集中进行抽排水，以确保其它孔内水位降低，各孔循环交替进行。
3、水泵型号应根据孔内实际渗水量及桩孔深度进行具体确定。
孔内排水工作不得无故停止，使孔内水位保持稳定。
3.11、岩层地质开挖处理
1、在强风化岩层中进行开挖时，可使用风镐凿孔施工。
2、在弱风化岩层中进行开挖时，可采用水磨钻机凿孔施工或采取孔内浅眼松动爆破。
孔内爆破施工前必须先进行工艺试验，相关参数调整合适并批准后方可正式施工。
一般炮眼深度不大于0.4m;装药量为炮眼深度的1/3，必须采用电雷管引爆，严禁使用导火索。
3、爆破前，对炮眼附近的护壁应采取防护措施。
护壁混凝土强度尚未达到2.5MPa时，不宜爆破作业。
并必须在桩孔孔口采用50mm厚木板封盖，并在其上堆压土袋，以防止爆炸后的残碴飞溅。
4、放炮后，必须由爆破员确认是否有哑炮。
当确认无哑炮之后，可用高压风管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施迅速排烟，当烟排尽并确认安全后施工人员方可下井作业。
3.12、地质复核及终孔验收
1、开挖过程中应经常复核地质情况，如与设计资料不符时，应及时向现场监理汇报。
终孔后应及时采取岩样，用胶袋装好密封保留备查。
2、挖孔达到设计标高后，孔底应平整，无松碴、淤泥等，沉淀厚度不大于5cm。
孔径、孔深、垂直度及嵌岩深度等必须符合规范和设计要求，终孔验收完毕后方可进入下一工序。
3、挖孔施工允许偏差挖孔允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
顶面位置
50mm
测量检查
2
孔位中心
50mm
3
倾斜度
0.5%
检验数量：
逐桩进行检查。
3.13、钢筋笼的制作与安装
1、对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。
对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场连接的，直径大于22mm钢筋必须采用机械连接方式。
钢筋笼分段长度不宜少于18米，以减少现场连接工作量。
2、制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。
把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。
焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。
在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。
3、钢筋骨架保护层的设置方法：
钢筋笼主筋接头采用机械连接，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。
钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或设置混凝土垫块，见下图。
设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置8个。
4、骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。
当长度超过6米时，应在平板车上加托架。
如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。
5、骨架的起吊和就位
钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。
采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。
对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。
起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。
待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。
解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。
当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。
然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。
当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。
将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。
将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行连接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。
并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。
在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后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，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。
6、挖孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架直径
±10
3
主钢筋间距
±10
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
3.14、桩身砼灌筑
1、在灌注混凝土前应对孔径、孔深、孔型全部检查并报监理工程师，经检验合格后方可灌注混凝土。
2、混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，泵送混凝土施工，插入式振捣器振捣。
混凝土的浇筑入模温度不低于+5℃，也不高于+30℃，否则采用经监理工程师批准的相应措施。
3、灌注支架采用移动式的,事先拼装好,用时移至孔口,以悬挂串筒,漏斗底口。
从高处直接倾卸时,其自由倾落高度一般不宜超过2米以不发生离析为度。
当倾落高度超过2米时,应通过串筒、溜管或震动溜管等设施下落；倾落高度超过10米时，并应设置减速装置。
4、混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30～45cm。
振捣采用插入式振动器，振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3～3/4倍，振动时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，减少混凝土表面气泡。
振动棒插入下层混凝土中5～10cm，移动间距不超过40cm，与侧模保持5～10cm距离，对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土不再冒出气泡。
5、对于1米直径挖深桩，如果桩身较长，混凝土振捣操作有困难时，可采用水下混凝土方法灌注。
水下混凝土浇灌方法详见“冲击钻孔桩混凝土灌注”。
6、桩基成桩后，要求每根桩均须进行无破损检测，质量控制要求如下：
挖孔桩实测项目
项次
检 查 项 目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
按附录D检查
3
2
桩位（mm）
群桩
100
全站仪或经纬仪：
每桩检查
2
排架桩
允许
50
极值
100
3
孔深（m）
不小于设计
测绳量：
每桩测量
3
4
孔径（mm）
不小于设计
探孔器：
每桩测量
3
5
钻孔倾斜度（mm）
0.5%桩长，且不大于200
垂线法：
每桩检查
1
6
钢筋骨架底面高程（mm）
±50
水准仪测骨架顶面高程后反算：
每桩检查
1
3.15、挖孔桩安全注意事项
1、所有施工作业人员，进入施工现场必须戴好安全帽，佩带相应劳动保护用品，特别是井下作业人员，必须穿好长筒绝缘胶靴。
井口作业人员必须系好安全带。
严禁穿三鞋（拖鞋、高跟鞋、硬平底鞋）和赤脚、赤膊及酒后施工作业。
严禁井下吸烟。
2、每班作业前，所有作业人员，必须对自己使用的机械、工具和施工环境进行安全性检查。
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