桂花弯特大桥桩基与承台专项施工方案.docx
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桂花弯特大桥桩基与承台专项施工方案
1、编制依据
（1）成贵铁路现场详细的踏勘调查资料。
（2）成贵铁路相关设计图纸、工程量清单。
（3）《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）。
（4）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）
（5）国家有关方针政策和国家、铁路总公司有关标准规范、验标和规程等。
（6）我单位铁路工程的施工经验及设备情况。
（7）中交二航局通过质量体系认证中心认定的ISO9001:
2000《质量手册》和《程序文件》。
（8）新建铁路成都至贵阳线CGZQSG-4标投标文件。
（9）《高速铁路路基工程施工技术指南》
（10）《高速铁路桥涵工程施工技术规范》
（11）《铁路混凝土工程施工技术指南》
2、编制范围
适用于新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG-4标段D2K109+007.922～D2K109+763.556桂花湾特大桥施工。
3、设计慨况
桂花湾特大桥设计行车速度为250km/h高速铁路，桥面铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道，设计活载采用ZK活载，本桥为双线桥，线间距4.6m。
受地形、管线控制设计，桥位处地震动峰值为0.1g，地震反映谱特征周期为0.45S，桥区不良地质为危岩落石。
桂花湾特大桥桩基直径主要采用Ф1.00m、Ф1.25m和Ф1.50m三种规格，共计247根桩（Ф1.00m32根，Ф1.25m149根，Ф1.50m66根），桩长为12.5m～26.5m，24#桥台为扩大基础。
本桥所有墩台桩基按柱桩设计，除柱底标高满足要求以外，还应保证桩底嵌入弱风化岩层W2内深度不小于本图设计的嵌岩深度。
根据地质资料显示，桥址地表水、地下水具有弱H1侵蚀性，地面以上1m以下墩台身、基础采用C35混凝土。
4、工程慨况
4.1、工程概述
桂花湾特大桥位于四川省宜宾市宜宾县古柏乡境内，起讫里程为：
D2K109+007.922～D2K109+763.556，全长755.634m，桥跨布置为（2×24+19×32+3×24）m预应力混凝土双线、单箱单室简支箱梁。
桂花湾特大桥线下工程主要包括钻（挖）孔灌注桩施工、承台施工、墩台施工、顶帽施工、支承垫石施工、台顶施工、边坡防护工程施工（主要包括；挖孔桩防护、土钉墙、M10浆砌片石包护、1.5m×2.5m防护桩、3×3m锚杆框架梁）。
4.2、主要工程内容及数量
桩基数量为247根，总桩长5454.5m，混凝土方量为7291.8m3，承台35个（垫块10个），混凝土方量为6910m3，挖孔桩防护混凝土方量为876.4m3，土钉墙总面积为241.7m2，混凝土方量为72.6m3，防护桩混凝土方量为727.3m3，锚杆框架梁混凝土方量为204.8m3。
桥梁结构参数及主要工程数量表见下表4-1、表4-2。
表4-1桂花湾特大桥结构参数表
墩台号
墩台中心里程
桩基
承台
桩长（m）
桩径（m）
桩数（根）
承台尺寸（m）
0
D2K109+10.547
12.25
1.25
8
8.5×9.1×2.5
1
D2K109+037.922
16.5
1
8
4.8×10.4×2
（2.4×6.6×1）
2
D2K109+062.672
26.5
1
8
4.8×10.4×2
（2.4×6.6×1）
3
D2K109+095.323
26.5
1.25
11
8.3×12.35×2
4
D2K109+128.022
24
1.5
11
9.9×14.5×3
5
D2K109+160.722
23.5
1.5
11
9.9×14.5×3
6
D2K109+193.422
25
1.5
11
9.9×14.5×3
7
D2K109+226.122
26
1.5
11
9.9×14.5×3
8
D2K109+258.824
26
1.5
11
9.9×14.5×3
9
D2K109+291.529
25
1.5
11
9.9×14.5×3
10
D2K109+324.235
22.5
1.25
12
9.7×12.5×2.5
11
D2K109+356.945
25.5
1.25
11
8.3×12.35×2.5
12
D2K109+389.657
24.5
1.25
11
8.3×12.35×2.5（5.33×8.13×1）
13
D2K109+422.372
22
1.25
11
8.3×12.35×2.5（3.77×7.8×1.5）
14
D2K109+455.089
19
1.25
11
8.3×12.35×2.5（3.48×7.8×1.5）
15
D2K109+487.807
18
1.25
11
8.3×12.35×2.5（3.5×7.8×1.5）
16
D2K109+520.525
17.5
1.25
11
8.3×12.35×2.5（3.83×7.8×1.5）
17
D2K109+553.243
22.5
1.25
11
8.3×12.35×2.5
18
D2K109+585.961
22
1.25
11
8.3×12.35×2.5
19
D2K109+618.679
23
1.25
11
8.3×12.35×2.5
20
D2K109+651.397
17.5
1.25
11
8.3×12.35×2.5（3.77×7.8×1.5）
21
D2K109+684.064
21
1.25
8
5.8×12.35×2.5（3.34×7.8×1.5）
22
D2K109+708.828
20
1
8
5.5×10.4×2
（2.4×6.6×1）
23
D2K109+733.541
19
1
8
4.8×10.4×2
（2.4×6.6×1）
24
D2K109+760.931
7.95×7.2×1
注：
承台尺寸括号内数字为2级承台尺寸
表4-2桂花湾特大桥主要工程数量表
序号
工程部位
单位
设计总量
1
桂花湾特大桥
桩基
根/方
247/7291.8
2
承台及垫块
个/方
35/6910
3
挖孔桩防护
方
876.4
4
土钉墙
方
72.6
5
防护桩
方
727.3
6
锚杆框架梁
方
204.8
4.3、地形地貌特征
桂花湾特大桥位于宜宾县古柏乡境内，桥址处属丘陵地貌，丘槽相间，地形波状起伏，地面高程329～378m，覆土层较厚，桥址处地势较平缓处多为旱地和水田。
4.4、地质与水文
桥址处表面覆盖层多为粉质粘土，粘土下为泥质砂岩夹泥岩，全风化带及强风化带厚度在9m左右。
主要不良地质为砂、泥岩风化差异造成的边坡稳定性问题，发育顺层、危岩落石、滑坡等不良地质。
地表水以河流为主，地下水以第四系松散砂卵砾石层为主，含水量丰富，可溶岩中的岩溶水及砂泥岩中的基岩裂隙水次之，其中岩溶水较为丰富，暗河、岩溶泉十分发育。
根据地质资料显示，桥址地表水、地下水具有弱H1侵蚀性。
4.5、气象特征
桥址处沿线气候属亚热带湿润季风气候。
随着地势的不断增高，以及海洋面的远离，各地气候也存在一些差异。
随着线路的南行，沿线气候从亚热带温热湿润气候以及亚热带湿润季风气候逐渐过渡为亚热带季风性湿润气候。
年平均气温在18℃左右，最高气温在40℃左右，最低气温在-1.4℃左右。
4.6、交通条件
主要沿乐宜高速泥溪出口进入一分部施工便道（约为20km），施工便道基本状况为原有路面改扩建成混凝土路面。
桂花湾特大桥施工机械设备、主材主要从蛮洞溪码头和桂花林码头进入，便道为原有路面改扩建成混凝土路面，约为12km，主便道路面宽6.0m,支便道路面宽3.5m，能满足基本施工要求。
4.7、工程重点及难点
桂花湾特大桥4号墩台、19号墩台、D2K108+981～D2K109+123、D2K109+600～D2K109+773边坡位于危岩落石区，1、3、6、7、9、11、12、17～23号墩台地面较陡，施工便道及平台修筑难度较大。
最大地面高差接近50m。
该地区雨季较长，对物资、设备、材料运输造成较大影响。
据地质资料显示，桥址地表水、地下水具有弱H1侵蚀性，解决桥梁结构耐久性及其不均匀沉降，采用防侵蚀混凝土，控制桥梁梁体徐变，组织好雨季施工、丘陵施工等是桥梁施工的重点和难点。
4.8、节点工期安排
桂花湾特大桥基础工程施工计划开工日期为2014年5月10日，计划完工日期为2014年9月30日。
我单位计划投入工作人员将于2014年3月1日前到达施工现场，施工准备（含征地拆迁）于2014年3月1日至2014年4月10日完成；施工便道施工于2014年4月10日开始,2014年4月30日完成，共30天；钢筋加工场与2014年5月10日建设完成；拌和站于2014年5月10日建设完成；边坡防护工程计划于2014年7月20日前完成，桩基施工计划2014年8月10日完成；承（桥）台计划2014年10月30完成。
基础工程施工工期计划安排见表4-3，施工进度横道图见表4-4
表4-3总体工期计划表
序号
工作项目
开始时间
完成时间
1
施工准备
2014年3月1日
2014年5月9日
2
边坡防护工程
2014年5月10日
2014年7月20日
3
桩基
2014年5月10日
2014年8月10日
4
承（桥）台
2014年7月1日
2014年10月30日
表4-4桂花湾特大桥施工计划横道图
序号
名称
单位
数量
2014年
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
1
施工准备
项
1
2
边坡防护
项
1
3
桩基施工
项
1
4
承（桥）台施工
项
1
4.9、劳动力组织
根据桂花湾特大桥的工程特点及施工工期要求，组建专业化架子队，架子队施工作业的管理人员和监控人员均为本公司的管理和技术人员，技术工人主要从我公司参加成渝铁路、渝万铁路、哈大铁路、京沪铁路、沪杭铁路等国家重点工程建设的工人中抽调，挑选技术水平高、责任心强的人员参加本项目施工。
下设人工挖孔桩、正循环钻机、钢筋加工、模板、混凝土等作业班组，组织各班之间流水作业及平行作业施工。
施工期间拟投入管理人员及劳动力见表4-5。
表4-5管理人员及劳动力表
序号
工种
人数
主要工作内容
备注
1
安全防护员
4
现场安全防护
2
技术员
4
技术指导施工
3
测量人员
3
测量放样及观测
4
实验人员
3
配合比配置及试块制作
5
挖孔作业人员
90
人工挖孔
6
钻机施工人员
10
钻孔桩施工
7
木工
8
承台模板
8
钢筋工
20
钢筋加工及安装
9
混凝工
10
混凝土浇注及养生
10
电焊工
8
钢筋焊接
11
电工
2
日常用电供应、检查及维护
12
机修工
2
机械设备保养及维修
13
吊车、自卸车司机
12
吊装及混凝土运输
14
普工
15
协助其他工种及现场清理
合计
191
4.10、主要机械设备配备
表4-6主要工程设备表
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
1
混凝土搅拌楼
HZS90
2
2
混凝土输送车
Z5252GJN32
8
3
混凝土输送泵
HBT-60
1
4
汽车吊
QY25
3
5
挖掘机
WY-160AHD
2
6
装载机
ZL50C
2
7
旋挖钻
ZR200C
2
8
碾压机
ZD-50
1
9
履带吊
50t
1
10
塔吊
QTZ63
1
11
洒水车
5t
1
12
变压器
630KVA
1
13
发电机
300kw
3
5、施工方案
5.1、施工准备
（1）全面熟悉设计标准、技术条件及要求；
（2）进行交接桩及桩点复测工作；
（3）组织技术人员对施工图进行审核，并根据施工图进行了现场施工调查。
（4）依据设计文件、工程承包合同，结合公司物资管理规定，分别确定甲供、甲控物资的品种、规格、数量及相应质量技术标准；根据自采物资的市场资源状况，分别采用招标、议标或竞争性谈判等方式实施采购；
（5）按试验及检测要求设置工地试验室，且通过验收；
（6）做好人员培训及技术交底工作。
对相关施工管理、作业人员进行集中岗前技术培训工作，特殊工种必须持证上岗；
（7）征地拆迁工作按照设计图纸及现场方案实施。
5.2、总体施工思路
桂花湾特大桥桥址处属丘陵地貌，地形波状起伏，依据本桥址地质岩层和考虑施工便利等因素，同时结合桂花湾特大桥总体施工任务进度计划，综合确定将高度较矮的0#～3#墩、19#～24#墩、13#～16#墩桩基础采用人工挖孔桩施工；将总体施工进度计划中的关键线路且地势相对较为平坦的空心墩柱4#～12#墩、17#～18#墩桩基础采用钻孔灌注桩施工。
另外，考虑到桥址周围存有危岩落石等不良地质，为了确保施工安全，做好相应各个墩位的防护工作。
主要防护的具体形式有：
3#、4#墩设置挖孔桩防护，1#、2#、3#、19#墩设置土钉墙及防护桩，1#、2#、3#、24#墩设置锚杆框架梁。
根据地质情况，本桥位于陡坡上需要对边坡进行防护的墩台，必须待坡面的防护工程完成后方可进行墩台基础施工。
5.3、防护挖孔桩施工
5.3.1、挖孔桩施工工序见图5-1
图5-1挖孔桩施工工序
5.3.2、挖孔桩施工工艺流程见图5-2
5.3.3、挖孔桩施工
（1）在已平整夯实完毕的作业面上，测量准确施放出桩位，定出桩轴中心点，形成十字交叉线并固定，根据设计施工图，人工开挖锁口井圈及第一节1.0m高桩孔内的土石方。
（2）绑扎制安锁口井圈钢筋，支立第一节护壁模板并固定牢固。
（3）测量校核无误后，进行护壁混凝土施工。
护壁混凝土顶面应高出原地面20cm，以防杂物落入孔内，在施工完毕的锁口井圈上定出桩轴线十字交叉点位并固定，作为校核桩孔中轴线的基点。
（4）按上述方法进行循环开挖桩孔施工作业，直至中风化岩基。
进入中风化岩基后不再进行护壁处理。
采取光面松动爆破开凿方法进行开挖，人工清碴直到设计深度后，进行隐蔽资料报验，检查合格后进入桩基混凝土的施工。
5.3.4、桩孔护壁混凝土施工
正常情况下，每开挖一次（设计为1米）后，即须进行护壁钢筋绑扎和支模浇筑护壁混凝土。
因混凝土工程量每次均不大，宜采用现场拌制混凝土，混凝土熟料利用起碴用具输送，原材料运至现场堆放，现场需平整出临时堆放材料的场
图5-2挖孔桩施工工艺流程
地。
护壁钢筋采用φ8、间距按15cm×15cm布设，C20混凝土厚15cm。
护壁混凝土一直浇到弱风化岩层顶为止。
5.3.5、挖孔过程中的施工措施
（1）每个桩孔位上，用钢管脚手架搭设简易工棚，并用彩条布遮盖防雨。
桩孔上方搭支架，固定滑轮，配1t卷扬机和吊桶，作为垂直起碴工具。
孔内照明采用12V的安全灯实施照明。
（2）施工中做好排水工作，井顶设置排水泵，井底设置排水坑，将汇集的地下水用水泵排除井外，始终让井内处于无水施工状态。
（3）基坑开挖时对开挖线进行监测。
当开挖线标高接近底部设计标高时，停止开挖作业，用人工凿平高出部分，超挖部分用C20素混凝土填筑。
（4）施工中若遇到孔壁坍塌现象，视具体情况，除清除垮塌土、石方外，采用护壁混凝土填充，内侧用块、片石码砌。
桩孔中渗水采用高扬程潜水泵（扬程应大于30米）排干，施工中应先开凿一个集中坑，以便渗透水的集中排放。
如坑壁漏水较大，则将漏水集中后用钢管或竹筒插入漏水孔将漏水引至桩内集水坑。
若遇泉眼可用带螺帽的钢管打入泉眼后上螺帽拧紧。
（5）开挖中，为确保施工人员的安全，孔深超过10米或二氧化碳含量超过0.3%以及孔内含有毒气体时，必须采用空压机或鼓风机送风入孔，进行换气处理。
拟采用9m3空压机10台和20台鼓风机作为通风设备。
另外，为防止孔周土、石等杂物滚入孔内伤人，须采用木板（2.5cm厚，宽30cm）围护井圈四周。
（6）为便于工人上下桩孔，每个桩孔均须设置施工用爬梯。
爬梯采用φ12钢筋制作，每2～3米一节，锁口井圈上预埋钢筋与之焊接牢固。
5.3.6、劳动力组织
考虑到施工安全，挖孔桩施工一般夜间不采用连续作业。
每班共4人，开挖1人（根据孔径大小决定），提升出土3人（包括排水），井上井下人员交替更换。
5.3.7、终孔检查处理
挖孔达到设计标高后，需进行孔底整平处理，浇注20cm厚C25混凝土封底，作到平整，无松渣，污泥及沉淀等软层，嵌入岩层深度符合设计要求。
开挖过程中，应经常了解地质情况，若与设计不符，及时向设计单位及监理工程师提出，以便进行设计变更，自检合格后，报请监理、设计验收。
5.3.8、桩基混凝土浇注
（1）根据施工条件，挖孔桩的钢筋骨架可在车间先加工，现场绑扎吊安。
为使钢筋骨架正确牢固定位，除在主筋上要设钢筋“耳环”或混凝土垫块外，也可在孔壁上打入钢钎，用铅丝与主筋绑扎使其牢固定位，钢筋绑扎严格按设计要求进行，对焊接接头和冷挤压接头按相关规范执行。
（2）桩身混凝土采用混凝土拖泵泵送，通过串筒送入孔内，然后用振捣棒分层振捣成型。
同时注意以下几点：
（3）混凝土采取分层浇注、分层振捣施工。
为了确保大体积混凝土施工质量，采取措施如下：
①合理选择原材料，优化混凝土配合比。
采取“双掺技术”的施工工艺，根据施工条件对施工阶段大体积混凝土浇注块体的温度、温度应力进行检算，确定各项温度指标和制定详细的温度监测方法、冷却措施和养护措施。
②混凝土结构内部埋设冷却水管和测温点，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，减小内表温差，控制混凝土内外温差。
通过测温点温度测量，掌握混凝土内部各测温点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，控制温差。
③控制混凝土的入模温度，高温季节施工时，用电子测温仪进行温度测量监控。
采用加冰拌制混凝土，并采取对骨料进行喷水降温或塔棚遮盖，拌合前用冷水冲洗配料机和搅拌机，对混凝土运输机具进行保温防晒等措施，降低混凝土的拌和温度。
④挖井基础采取分次浇注，分次厚度根据设计要求。
施工中采取薄层浇灌，合理分层（30cm左右），自由下落高度不大于2m，浇注时视情况设置溜槽或串筒。
⑤加强保湿养护，养护期间，不得中断冷却水及养护用水的供应，要加强施工中的温度监测和管理，及时调整保温及养护措施。
（4）桩身混凝土应连续浇注，应一次浇完，若施工接缝不可避免时，按一般混凝土施工浇筑施工缝的规定办理（如凿除浮浆），并设置上下层锚固钢筋，锚固钢筋的截面积，根据施工缝位置验算。
（5）混凝土灌注至桩顶以后，超出设计桩顶30～50cm，然后及时将已离析的混合物及水泥浆等清除干净。
（6）当桩身混凝土达到其设计强度的70%后，按挖孔桩施工批次抽校样检测桩身混凝土的完整性。
5.4、土钉墙施工
5.4.1施工准备
（1）土钉采用Φ32HRB400螺纹钢制作，要求锚杆表面顺直、无锈蚀。
（2）水泥浆体材料：
水泥选用P.O42.5普通硅酸盐水泥，细骨料应选用粒径小于1mm的中细砂。
采用符合要求的水质，不使用污水，不使用PH值小于4的酸性水。
（3）试验准备：
土钉材料性能试验、钢筋性能试验；粗、细集料性能试验；砂浆、混凝土配合比试验。
（4）在土钉墙施工前，应在具有代表性的地层进行拉拔试验，试验孔数不少于3孔，试验锚杆长4m。
（5）平整出保证安全和足够施工的场地。
（6）施工前，认真检查原材料型号、品种、规格及土钉锚杆各部件的质量，并检查原材料和主要技术性能是否符合设计要求。
（7）施工测量放样：
防护工程施工紧跟边坡开挖施工进行，根据设计开挖坡面，放出边坡平台位置，根据设计要求和围岩情况，定出钻孔孔位，做出标记。
5.4.2施工方法
（1）第一层混凝土喷射
首先自上至下分层开挖墙前边坡并平整，而后在同一开挖分层内采取机械喷射5cm厚标号为C35混凝土。
开挖分层高度视岩体具体情况而定：
土层最大开挖高度宜为0.5～2m；岩层最大开挖高度宜为1～3m。
（2）搭设支架工作平台
当喷射混凝土完成后准备开始搭设钢管支架工作平台。
支架材料采用Ф48mm×3.0mm脚手钢管，搭设层高1.6m，宽度0.6m，跨度2.0m。
支架搭设好以后，铺设5cm厚的木板，形成施工操作平台。
（3）钻孔施工
①钻孔前，根据设计要求和土层条件，定出孔位，做出标记，孔距1.5m。
②作业面场地要平坦、坚实、有排水沟，场地宽度大于4m。
③钻机就位后，保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上。
使钻机倾角为14°并将钻机固定。
④钻孔应采用干钻。
在钻进过程中，精心操作，合理掌握钻进参数、钻进速度，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。
一旦发生孔内事故，应尽快处理。
⑤钻孔完毕后，用高压空气（0.4MPa）清孔。
（4）锚杆杆体的组装与安放
①按设计要求制作长度为8m土钉锚杆，为使锚杆处于钻孔中心，在锚杆杆件上安设定位托架（沿杆体轴线每隔2.0m设置一个定位托架）。
②锚杆钢筋平直、顺直、除油除绣。
③安放锚杆杆体时，应防止杆体扭曲、压弯，注浆管宜随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为400mm，杆体放入角度与钻孔倾角保持一致，安好后使杆体始终处于钻孔中心。
④若发现孔壁坍塌，重新透孔、清孔，直至能顺利送入锚杆为止。
（5）注浆
①锚杆孔内灌注水泥砂浆，根据设计图纸要求，配制标号为M35水泥砂浆,采用从孔底到孔口返浆式注浆，注浆压力不小于0.2MPa。
②浆液应搅拌均匀，过筛，随搅随用，浆液应在初凝前用完，注浆管路应经常保持畅通。
③浆液硬化后不能充满锚固体时，进行补浆，注浆量不得小于计算量，其充盈系数为1.1～1.3。
④注浆时，边灌注边拔出注浆管。
但管口应始终处于浆面以下，注浆时应随时活动注浆管，待浆液溢出孔口时全部拔出。
⑤拔出注浆管，拔管时应注意钢筋有无被带出的情况，否则再压进去直至不带出为止，再继续拔管。
⑥注浆完毕后及时采用快干水泥砂浆封堵灌浆口，应将外露的钢筋清洗干净，并保护好。
⑦锚杆孔灌浆后，至少养护7天，养护期间严禁敲击、摇动锚杆或在杆上悬挂重物。
待锚孔内砂浆强度达到设计强度的70%后方可进行下一分层开挖。
（6）铺设第一层钢筋网
当土钉锚孔灌浆完毕且稳定之后，进行铺设第一层15cm×15cmФ8钢筋网。
钢筋网要提前制作成形，钢筋网与土钉锚杆通过螺丝端杆锚固，注意确保钢筋网与开挖面之间有一定的保护层。
钢筋网片之间的搭接采用焊接。
（7）泄水孔施工
在铺设完第一层钢筋网后，开始泄水孔钻孔，钻孔直径Ф49mm，孔距为3m，正方形布置并且要求孔位相互错开。
最下一排泄水孔深比邻近排土钉伸入岩土中的长度不小于1m，其余孔深2m。
钻孔完成后内置直径Ф42mmPVC花管，钻孔倾斜与水平之间的夹角为5～10度。
（8）铺设第二层钢筋网
第二层钢筋网与第一层钢筋网规格相同，通过Ф8架立钢筋将第二层
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