水泥厂高架桥钻孔灌注桩施工方案.docx
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水泥厂高架桥钻孔灌注桩施工方案
1、工程概况及施工布置
1.1工程概况
水泥厂高架桥是六盘水机场高速上一个重要组成部分，位于K5+340.7，跨越原机场高速。
基层是粉质粘土，深层为中风化灰岩。
场地地下水较丰富，有不良地质现象。
43#-51#机械钻孔灌注桩，设计桩径D=1800mm，设计嵌岩5.4m，桩端持力层为中风化灰岩，混凝土为C25水下混凝土，桩主筋为φ28，螺旋箍筋φ10，加劲箍φ16，主筋保护层100mm。
1.2编制依据
1.JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》
2.JGJ18-96《钢筋焊接及检验规程》
3.GB50204-2002《混凝土结构工程质量验收规范》
1.3施工布置
1.3.1施工便道：
本桥施工便道方便，主要利用施工便道做机械设备，材料进场出场的道路。
1.3.2混凝土拌制及运输：
混凝土由拌合站集中拌制，采用混凝土搅拌运输车运至施工现场。
1.3.3加工厂：
在大桥红线内设钢筋加工厂，原材料、成品堆放场，库房及临时工棚等。
1.3.4施工用电：
采用315KVA变压器供电，同时采用2台50KW发电机作为备用电源。
1.3.5施工用水：
施工现场用水，采用符合混凝土拌和要求的淡水，桥台附近水塘作为现场施工用水的汲取点，在地势相对较高的地方布设一个临时供水池，用水车运至临时供水池内。
2、钻孔灌注桩主要施工方法
2.1钻孔灌注桩施工工艺流程
钻工灌注桩施工工艺流程：
平整场地测量定位埋设护筒、设置泥浆池钻机就位钻孔清孔验孔钢筋笼制作安装导管安装浇筑水下混凝土。
钻孔灌注桩施工工艺流程图见图4：
不合格
合格
不合格
合格
不合格
合格
图4钻孔灌注桩施工工艺流程图
2.2钻孔灌注桩主要施工方法
2.2.1平整场地
施工前将场地用推土机整平，保证钻机工作时的稳定。
布置施工现场的机械设备、沉淀池和储浆池的位置、施工方向和顺序，保证工程高效顺利的进行。
2.2.2测量定位
就近利用施工测量控制网点，采用全站仪测出每个孔桩的中心线，并在桩的四周引出四个成十字形的护桩，护桩至桩中心距离应比孔径大0.5m左右。
施工时利用护桩控制埋设护筒的中心位置。
护桩一般用φ12钢筋或木头钉钉，土质较软地段要用水泥包桩，护桩要有一定的埋置深度（以手使劲摇不动为准）。
2.2.3埋设护筒
护筒采用5mm的钢板卷止加工，护筒内径较桩径大20-30cm。
护筒在制作车间用卷板机卷成，为加强钢护筒的整体刚度，在焊接接头处均加设15cm宽的钢带，护筒底加设50cm宽的钢带作为刃脚，护筒在加工厂分段制作，一般每段长度2m，在现场再接长。
钢护筒焊接采用坡口双面焊，所有焊缝要连续，以保证不变形。
先标注护筒的位置和开挖范围，然后由人工开挖至确定的标高，埋入护筒，四周夯实。
护筒顶端高出地面0.3m，护筒埋设一次就位，平面误差控制在50mm以内，护筒斜度的偏差不大于1%。
2.2.4制备泥浆
在桩位附近开挖泥浆池，沉淀池，选择符合要求的膨润土或者粘土制作泥浆。
必要时，在泥浆中掺入适量的烧碱和碳酸钠，用泥浆搅拌机搅拌成合格泥浆存入泥浆池内。
钻渣沉淀后及时进行清楚，堆在场地内初步沥水后运至弃土场。
泥浆尽量考虑循环利用，施工中严禁将泥浆排至冲沟或者农田中，避免淤塞河道及造成环境污染。
2.2.5钻孔及成孔
主要采用冲击钻成孔。
根据地质资料提供的情况，在施工时针对不同的地质条件选择合理的钻具形式及重量，选择合理的悬距、冲击行程和冲击频率。
开始造孔时，采用低垂密击，锤高04-0.6m，并及时加入碎石和粘土，使顶部孔壁挤压密实。
造孔过程中要少松绳、勤松绳、勤掏渣。
淤积层采用管式钻具，中、低冲程1-2m，钻机中加清水或稀浆，并经常检查和清除钻头上的泥块，或适当投入砖块、碎石或石粉，防止粘钻、吸钻，提高钻进效率。
沙砾石层和基岩采用十字钻具或一字钻具，用高行程3-4m，加快冲击频率，加大冲击能量，提高钻进功效。
当遇到有岩层表面不平时，采取在较低侧抛入20-30cm厚块石，然后低垂快击使形成一平台后，再进行正常冲击。
钻孔过程中，每钻进0.5-1.0m掏一次渣，每次4-6筒为宜。
当坚硬地层进尺小于5cm、松散地层小于15cm时，及时掏渣，减少钻头的重复破碎。
掏渣时注意保持孔内泥浆高度。
施工中，经常检查钻具转向装置的灵活性，检测泥浆比重，防止桩孔不圆，检查钻具连接是否可靠、钢丝绳是否磨损，防止掉钻。
2.2.6清孔
钻孔达到设计标高，经终孔检查合格后进行清孔，采用两次清孔法。
第一次清孔采用抽渣法清孔，当用手捻摸泥浆中2-3mm大的颗粒且比重在规定要求时为止，在抽渣过程中及时向孔内注浆，防止坍孔，并不断补水以降低泥浆比重，直至泥浆各项指标达到规范要求，停止清孔，然后拆除钻机，准备放下钢筋骨架。
在特殊情况下，安装吸泥机进行清孔。
在提钻移机和后续准备工作中，孔底可能有新的沉淀物，待钢筋骨架安装完毕，检查沉淀层厚度，进行第二次清孔，利用简易吸泥机将高压风经过风管射入孔底，使沉淀物随着强大的气流经过吸管排出。
孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2.0m，以防止钻孔的任何塌陷。
清孔后应对孔底沉淀物厚度检查，摩擦桩的沉淀厚度应不大于桩径的0.2倍，嵌岩桩的沉淀厚度不得大于50mm。
2.3钢筋骨架制作及安装
2.3.1钢筋原材料及焊接工艺检验必须合格。
2.3.2钢筋主筋根数应满足设计要求，主筋接头采用机械接头，同一截面中钢筋接头不超过25%。
2.3.3钢筋骨架支撑加固要可靠，吊运要竖直，安装到孔内时要保证骨架完好，保证混凝土的保护层厚度。
2.4混凝土施工
2.4.1混凝土所用材料必须符合设计和规范要求。
2.4.2浇筑混凝土前应重新清理桩底。
2.4.3孔底应无积水，当地下水渗出较快时，首盘采用半干硬性混凝土并加快灌注速度，当大量出水又排除困难时，应采用导管水下浇筑，确保混凝土施工质量。
2.4.4浇筑混凝土后桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计和规范的规定要求。
2.4.5灌注混凝土：
自孔底及孔壁渗入的地下水上升速度较小（≤6mm/min）时，采用灌注普通混凝土桩的方法，上升速度较大（<6mm/min）时，则应采用水下灌注混凝土桩的方法。
a.普通混凝土灌注：
混凝土坍落度为70-90mm。
采用导管灌注混凝土，导管对准孔中心，混凝土在导管中自由坠落。
开始灌注混凝土时，孔底积水不应超过50mm灌注速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁的侧压力尽快大于渗水压力，以防止渗入孔内。
孔顶2m以下的混凝土可利用其自由坠落捣实，在此线以上的混凝土用振捣器到时。
孔内混凝土尽可能一次连续灌注完毕，若施工缝不可避免时，应按照要求处理，并应在施工缝上设置上下连接钢筋。
b.水下混凝土灌注：
混凝土的灌注采用混凝土搅拌车运输、钢导管下料。
导管采用φ300mm钢导管，法兰连接，使用前进行水密，承压及接头抗拉强度试验，进行水密试验的水压不应小于孔内水深的1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。
导管采用吊车或者钻架吊入孔内分段拼接成整体，导管底部下至离孔底40cm左右，上部安装储料漏斗，在接口设隔水栓，隔绝混凝土与导管内水的接触。
考虑首批灌注混凝土的数量要满足导管首次埋置深度大于1m和填充导管底部间隙的空间，根据经验公式计算，首批灌注混凝土的数量应大于4m³。
混凝土灌注过程中，随时检查孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深，使导管埋入混凝土内深度始终保持在2-6m。
为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。
当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
水下混凝土应连续灌注，直至灌注的混凝土顶面，高出图纸规定的截面高度0.5-1.0m时，才可停止浇筑，以保证混凝土的质量。
2.5钻孔灌注桩注意事项及事故处理
2.5.1埋管
埋管是指导管不能从混凝土中提出。
造成埋管的主要原因有导管埋深过大，灌注时间过长，混凝土已初凝。
塌孔严重等原因。
一旦发生埋管，可先卸掉储料斗，用卷扬机或吊车直接吊拉导管。
吊拉时应全力、小幅间隔、快速提动导管，不可猛提硬拉，待导管活动开后再提卸。
2.5.1卡管
造成卡管的原因主要有：
a.首批混凝土灌注时隔水栓卡管；
b.混凝土原因卡管。
如混凝土塌落度过小、和易性差、离析、拌合不均匀，粗骨料过于集中及混凝土中夹有大块石，、水泥结块、混凝土块等原因，都可能造成卡管；
c.导管原因卡管。
如导管漏水造成馆内混凝土在自重作用下泌水离析，形成混凝土堵塞；
d.机械故障或其他原因造成中止混凝土灌注时间过长时，管内混凝土会离析，和易性变差，管内底部混凝土会泌水形成堵塞；
e.其他原因造成的卡管。
如导管坠落使导管底口内翻，减少了内径，会积存混凝土，使混凝土流动不畅，极易造成卡管。
卡管事故处理一般都比较困难。
如隔水栓可采用小于导管内径1cm左右的充气皮球、充填泡沫板碎屑的碎料袋或砂袋，也可用塞子先塞住料斗底口充满料后再提拉的办法。
导管先前用后冲洗干净，清楚附着于内壁上的混凝土，整平导管凹陷，使管内平滑流畅。
另外g灌前要注意检修机械设备，使其保持良好的工作状态并准备必要的备用机械设备。
拌制混凝土应达到要求，料物注意不要挟带大块固体。
同时要加强组织的协调性，尽量使混凝土灌注保持其连续性、快速性，减少中断时间。
因故中断时可间隔10min左右，上下小幅提动并转动导管、使管内混凝土间断性下行，也可减少卡管机会。
轻度卡管可采用长杆冲捣或用卷扬机快速上下提动导管，使管通畅。
但较重卡管时，提出导管，清理后再作处理。
2.5.3钢筋骨架上浮
钢筋骨架上浮多是因为混凝土上升托浮所致，多发生在笼底有一段距离，笼重量较轻。
当发现笼子上浮时应当提卸导管，尽量减小导管埋深，使其底口高于笼底，减小托浮力。
采用重物压重钢筋骨架，或放慢灌注速度，也可减少钢筋骨架的上浮。
3、技术要求及质量检验
3.1技术要求
3.1.1水、砂、骨料、水泥、钢筋
水、砂、骨料、水泥、钢筋：
必须经实验室检验合格后才能使用。
3.1.2配合比设计的技术要求
混凝土配合比按《普通混凝土的配合比设计规程》通过计算、试配和通过28d的试件测定，满足设计和规范要求，并经监理工程师签认。
3.1.3混凝土施工技术要求
a.拌合
拌合站集中拌制混凝土。
b.运输
采用混凝土搅拌运输车运至施工现场。
c.检验
混凝土在施工现场进行和易性、坍落度检验，满足配合比设计要求。
d.混凝土浇筑
监理工程师验仓合格后再进行混凝土浇筑，混凝土浇筑有专人负责盯仓。
混凝土初凝后，不得振动，并进行洒水养护。
混凝土浇筑应有完整的记录，记录的内容包括：
浇筑日期、时间及混凝土浇筑记录等。
3.2质量检验
3.2.1桩底检验
挖孔桩达到设计深度以后，应清除孔底松土、杂物等；如地质复杂，应用钢钎探明孔底以下地质情况，并报监理工程师复查认可后方可灌注混凝土。
3.2.2钻孔桩实测项目
钻孔桩实测项目见下表5
表5钻孔灌注桩检查项目及允许偏差
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度（MPa0
在合格标准内
按JTGF80/1-2004附录D检查
2
孔的中心位置（mm）
群桩
100
用经纬仪检查纵、横方向
排架桩
50
3
孔径
不小于设计桩径
查灌装前记录
4
倾斜度
直桩
1%
查灌装前记录
斜桩
±2.5%
5
孔深
摩擦桩
符合图纸要求
查灌装前记录
支承桩
比设计深度超深不小于50mm
6
沉淀厚度
摩擦桩
符合图纸要求。
图纸无要求时，不大于0.2*桩径
查灌装前记录
支承桩
不大于图纸规定，不大于50mm
7
清孔后泥浆指标
相对密度
1.03-1.10
查清孔资料
粘度
17-20Pa﹒s
含砂率
〈2%
胶体率
〉98%
注：
清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分分别取样检验的平均值。
本项指标的检测，限指大直径桩或者特定要求的钻孔桩。
3.2.3钢筋安装实测项目
钢筋安装实测项目见下表6:
表6钢筋安装检查项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
受力钢筋间距（mm）
两排以上排距
±5
每构件检查2个断面，用尺
同排
梁板、拱肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌注桩
±10
2
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距（mm）
±10
用尺每构件检查5-10个间距
3
钢筋骨架尺寸（mm）
长
±10
按骨架总数的30%抽查
高、宽或直径
±5
4
弯起钢筋位置（mm）
±20
每骨架抽查30%
5
保护层厚度（mm）
柱、梁、拱肋
±5
每构件沿模版周边检查8处
基础、锚碇、墩、台
±10
板
±3
4、劳动力及施工机械设备配置
4.1人员安排
姓名
拟承担岗位
备注
袁壮
总工程师
高级工程师
莫本清
工区负责人
技师
郑峰
测量队
技师
朱昆
安质环部
技师
柯俊涛
实验室
主任
施工人员
现场施工
20人
4.2机械设备配置
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
电动卷扬机
2T
台
5
2
潜水泵
2.2KW
台
5
3
空压机
3.1m³
台
5
4
发电机
50KW
台
2
5
交流电焊机
BX3-500
台
2
6
钢筋弯曲机
GW40-1
台
1
7
钢筋切断机
GJ-40
台
1
8
插入式振动器
1.5KW
台
5
9
提升架
套
5
10
吊车
20T
台
1
11
导管
φ30cm
节
15
12
冲击钻机
台
2
13
推土机
台
1
14
搅拌机
台
1
15
混凝土搅拌车
台
2
16
全站仪
徕卡Ts06
台
1
5、质量保证措施
5.1施工放样
桥梁桩位放样必须用全站仪坐标放样，精度符合规范要求。
5.2钻孔施工
5.2.1钻孔时应采用长度适应钻孔地基条件的护筒，保证孔内不坍塌及不使地表水进入钻孔，并保持钻孔内泥浆表面高程。
5.2.2冲击法钻孔时，为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌混凝土的凝固，以免影响邻桩混凝土质量，应待邻孔混凝土灌注完毕，并达到2.5MPa抗压强度以后，方可开钻。
5.2.3机应连续进行，不得中断。
5.2.4软土地段的钻孔，首先按设计要求进行地基加固，在保证钻孔设备的稳定和钻孔孔位准确的条件下，再行钻孔。
6、安全保证措施
6.1从事钻孔桩作业的工人，须经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训且考核合格后，方可进行现场施工。
6.2钻孔开挖后，必须加强对地面的监控测量。
6.3钻孔工作暂停时，孔口必须加盖。
孔口用竹竿和绳子设临时围栏，并竖立警戒牌，防止非施工人员误闯施工区。
6.4钻出的土石方应及时运走，孔口四周严禁堆放料具、杂物等，孔口3m内不允许重车通过。
6.5施工场内的一切电源、电器的安装和拆除，必须由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。
孔内作业照明应采用安全矿灯或36V以下安全灯。
6.6雨季施工应根据当地气象预报及工地具体情况，做好施工期间的防洪排涝工作。
7、环境保护措施
7.1施工中严格加强对环境有害物质的使用和管理，严防任何有害物质污染水源、河流、土地。
冲洗集料后的排水和桩基施工中的泥浆排放，采取过滤、沉淀池处理和其他措施，使水中的泥沙等有害物含量不超过施工前河流的水平。
7.2在施工过程中，始终保持现场整齐干净，清理掉所有多余的材料、设备和垃圾，拆除不再需要的临时设施，做好文明施工。
7.3材料仓库用砖砌结构或其他材料建设，材料进场后进行分类堆放。
7.4施工机具统一在确定场所摆放，并用标识牌表明每一类施工机具摆放地点。
7.5在施工期间始终保持工地的良好排水状态，结合永久性排水设施修建一临时排水渠道，确保不引起淤积和冲刷。
7.6对全体员工加强宣传教育，提高保护文物、野生动物和生态坏境的认识、注意保护动植物资源，尽量减轻对现有生态环境的破坏。
目录
1、工程概况及施工布置1
1.1工程概况1
1.2编制依据1
1.3施工布置1
2、钻孔灌注桩主要施工方法2
2.1钻孔灌注桩施工工艺流程2
2.2钻孔灌注桩主要施工方法3
2.2.1平整场地3
2.2.2测量定位4
2.2.3埋设护筒4
2.2.4制备泥浆4
2.2.5钻孔及成孔5
2.2.6清孔5
2.3钢筋骨架制作及安装6
2.4混凝土施工6
2.5钻孔灌注桩注意事项及事故处理8
2.5.1埋管8
2.5.1卡管8
2.5.3钢筋骨架上浮9
3、技术要求及质量检验10
3.1技术要求10
3.1.1水、砂、骨料、水泥、钢筋10
3.1.2配合比设计的技术要求10
3.1.3混凝土施工技术要求10
3.2质量检验11
3.2.1桩底检验11
3.2.2钻孔桩实测项目11
3.2.3钢筋安装实测项目12
4、劳动力及施工机械设备配置12
4.1人员安排12
4.2机械设备配置12
5、质量保证措施13
5.1施工放样13
5.2钻孔施工13
6、安全保证措施14
7、环境保护措施14
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