桥梁桩基础旋挖钻机施工技术方案.docx
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桥梁桩基础旋挖钻机施工技术方案
桥梁桩基础旋挖钻机施工技术方案
第一章编制依据
一、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
二、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004）
三、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
四、《镦粗直螺纹钢筋接头技术规程》（JG/T3057—1999）
五、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002））
六、《工程测量规范》（JTGC10-2007）
第二章工程概述
工程概况
棉湖榕江大桥工程桥梁桩基共有200根钻孔灌注桩，桩径分别为Φ120cm、Φ150cm和Φ160cm。
桩基类型分为摩擦桩和嵌岩桩两种。
地形地貌
本合同段路线所经地总体处于东南沿海丘陵区，以丘陵为主，局部为平原。
低山-丘陵区主要分布于线路两端，两端较陡；平原区地形平坦、开阔，农田密布，河网及地表水系较为密集，第四系覆盖层相对较厚。
K55~K60段为丘陵地貌，属低山区与滨海海积平原的过渡地带，海拔高度小于100m，丘陵顶部多呈浑圆形或馒头形，与形坡度小于15度。
K60~K66段为山间河谷地貌，沿线多处横切或沿山间河谷分布。
气候水文
本合同段属南亚热带季节风气侯，为华南沿海台风区。
境内的山地、丘陵、平原气侯不同，沿海与内陆的气候也有明显差异。
年平均气温在~℃；年平均降雨量~，年降雨量的80%集中在4~9月；年平均风速相对比较稳定，各地为~米/秒，一年间最大风速出现的时段主要在5~8月，特别在7~8月容易出现台风。
不良地质现象
沿线未发现有影响线路的重大地质病害。
受地形、地层岩性、构造及地下水等因素的影响，沿线主要不良地质现象及特殊岩土有：
滑坡、崩塌、放射性、砂土液化、孤石、软土、高液限土等。
以孤石、软土及砂土液化较为突出。
沿线崩塌分布零星、规模小，大部分崩塌体为几立方米至几十立方米。
本合同段K55~K59段属坚硬岩剥蚀残丘工程地质区，间夹第四系松散土类山间洼地工程地质区，为丘陵地貌，覆盖层为第四系坡残积粉质粘土，总体厚度较小，基岩为燕山期花岗岩。
岩石强度较高，工程性质较好。
揭普高速公路跨线桥位于该区域，本路段主要的工程地质问题为球状孤石发育对边坡开挖、以及桥位桩基设计有较大影响。
本路段主要的工程地质问题为软土、饱和砂土地震液化等。
需注意饱和砂土地震液化、软土固结产生桩基负摩阻问题、以及注意桥台处软土引起的不均匀沉降问题。
工程主要特点
（1）工程受雨季影响较大，雨季洪水来临时榕江水位上涨迅速。
最高洪水位对平台搭设顶面标高和钻孔施工中的水位保持影响较大，同时对孔壁安全有一定的威胁。
（2）土层情况复杂，主要为淤泥、粗砂、砂砾、花岗岩，中间有一层流塑状的淤泥质亚粘土，极易出现塌孔和危险,因此必须加快成孔、成桩速度，对钻机性能、泥浆配制及钻孔操作等施工工艺和工程管理方面都提出了更高的要求。
（3）钻孔灌注桩施工数量多，占地范围广，且环境污染因素多，施工控制措施要求高。
（4）地下水位高，钻孔施工中随时都要保持孔内水头压力。
旋挖钻机施工具有成孔时间快，噪音较小，泥浆需要较少，对环境污染较小且对边坡的稳定影响较小。
但一般旋挖钻机对岩层（本项目灰岩天然抗压强度约二十兆帕）开挖困难；泥浆护壁较差，容易塌孔，成孔后需在最快的时间内浇筑混凝土，所以成桩质量风险较大。
第三章陆地桩施工工艺及方法
1、施工准备情况
、组织机构人员准备
组织机构如下：
项目经理
、机械及施工人员配备准备
投入本桥施工的操作人员均为多年从事桥梁施工的,具有多条高速公路桥梁施工经验的施工人员。
已进场的机械设备清单详见进场设备报验单，其他机械设备将按施工需要陆续进场。
人员配备：
序号
工种
数量
1
钻机操作工
6
2
电焊工
4
3
钢筋工
6
4
普工
10
5
电工
1
、材料准备
施工所需的原材料均已按规范要求取样试验。
试验结果见建筑材料报验单。
、施工便道的准备
必须修一条专门的施工便道进行设备和材料的运输，为满足运输的需要，便道宽度为7m，修筑时路基分层碾压密实，其上铺设一层10cm厚碎石，并在便道内侧做好排水沟，防止雨水冲刷便道。
、技术准备
1）、各种原材料已经取样送检完成并检测合格。
2）、导线点、水准点加密完成，现场施工放样完毕。
3）、技术人员已完成图纸审核，各项技术交底工作已经完成。
4）、因地形复杂，必须准备钢管及型钢搭设施工平台。
5）、拟设置全护筒，确保施工安全。
由于本桥位所处位置地形地貌和地质条件复杂，回填土较厚。
地勘资料显示地质为强风化破碎泥岩，加之深层滑坡，而且紧邻居民小区，施工过程不得有半点闪失，为确保万无一失，拟采用全护筒的形式来保证施工顺利进行。
、用电设施及钢筋加工场地建设
由于桩身的加长，最深达米，人工挖孔不能满足规范要求，因此，我们钻孔采用旋挖钻机进行成孔,桩基钻进时桩机本身无需用电,现有的电源已能用于泥浆制备、处理及钢筋的加工和安装。
2、施工计划安排
揭普跨线桥及匝道桥钻孔灌注桩共计520根，其中:
92根；:
108根；:
55根；:
169根；:
86根；:
10根。
根据该工程施工特点和充分结合现场的实际情况，我项目部计划在施工过程中配置1台旋挖钻机。
桩基施工计划按1个工作面张开，总工期约6个月。
施工工期：
2013年11月23日～2014年5月23日。
3、施工测量
本工程施工测量的主要任务是：
施工控制网的建立，施工细部结构以及形体的几何尺寸，倾角、线型等精密定位，测量技术含量高，施工测量精度要求高，因此我们将本工程施工测量列为首要工序，重点管理，要求测量部门技术超前，科学管理，精益求精，以高质量、高效率地完成本工程施工测量任务。
、测量硬件设施配置：
本工程中，将投入一台高精度的全站仪，两台高精度的DS3精密水准仪。
、测量人员配备：
在本工程中将委派有桥梁施工测量经验的测量工程师1名，测量技术员1名，其他配合人员若干。
、测量技术管理：
在本工程施工中拟建严格的测量校核、复核、审核技术管理制度，除在测量部门内部实行此制度进行自检外，项目部实行项目总工程师、专职质检员、测量技术主管三级参加的技术复核制度，单项技术干部参加并负责单项的测量技术复核工作，项目总工程师负责全桥测量技术的审核工作。
4、工程试验
我们各种试验将委外进行检测试验。
试验工作主要有以下四个方面的内容：
、进行原材料试验，为工程选定合格优质的原材料。
、桩基施工过程中的沉渣和泥浆稠度检测。
、提供各种施工配合比，作为施工的依据。
、进行工程半成品、成品的质量检验。
、配合技术、质量部门进行质量检查管理工作。
5、详细的工作方法和工作程序
施工工艺流程
施工准备
施工机具准备：
根据钻孔桩孔径、孔深、地质及进度安排等情况综合考虑，本工程投入施工的机械设备包括：
25吨汽车吊1台、10吨平板车1台（米长钢筋笼运输车）、焊机11台、葫芦、冲击钻机11台（含配套设备）、泥浆运输车一台等，主要设备详见附录表。
泥浆准备：
拌制的泥浆经检验符合规范要求；塑性指数大于25（Ip≧17），小于的颗粒含量大于50%的粘土制浆。
施工时每两个桥墩桩基施工配备一套完整的泥浆循环系统，设置沉淀池和贮浆池。
沉淀池和贮浆池平面尺寸分别为4×6×,4×4×，合计60m3。
池壁采用钢板制作，施工前先将泥浆池的位置挖出，再将钢板池壁进行拼装。
测量控制
钻孔灌注桩测量控制，平面定位采用全站仪极坐标法，高程放样采用精密水准仪几何水准法结合水准仪钢尺量距法，水上钢护筒垂直度控制通过两台经纬仪在两个方向用经纬仪竖丝法观测（详见测量方案）。
钢护筒施工
在测量组放样后，在纵横向的每一侧引两个控制桩，两个控制桩间距2米，钻孔时用于控制轴线偏位。
控制桩引好以后，拉好十字线，用线锤将钻机钻头调整到十字线中心的位置。
（如图）
控制桩为10cm*10cm*30cm预制混凝土桩，桩顶预埋一钢钉，埋设前先挖好一20cm*20cm*30cm孔，待控制桩安装好后，采用水泥砂浆进行回填，对控制桩进行固定。
开挖埋设护筒，护筒壁厚10㎜，护筒埋深200㎝，外露30㎝。
护筒埋入后，从控制桩拉十字线，用线锤配合钻机调整护筒的偏位及倾斜情况。
规范护筒允许偏差5㎝。
护筒埋设好后拉十字线将控制点引在护筒上。
将护筒周围使用粘性土用人工分层夯实。
护筒选用及埋设遵循以下几个要点：
、筒内径比设计桩径大300mm。
②、埋设时，护筒中心的竖直线应与桩基中心线重合。
、护筒埋置深度根据设计要求或桩位的水文地质情况确定。
④、护筒连接处要求筒内无突出物，耐拉、耐压，不漏水。
、钻孔成孔
、旋挖钻进
旋挖钻机开至拟钻的孔位旁，利用旋挖钻机自身的对中调平系统对中桩位的中心。
钻机停位回转中心距孔位在～之间，变幅油缸尽可能将桅杆缩回，可以减少由钻机自重和提升所产生的交变应力对孔的影响，检查在回转半径内是否有影响回转的障碍。
钻机就位后用全站仪、水准仪等进行调整，确保桩孔中心位置、钻机底座的水平度和钻机桅杆导轨的垂直误差小于%，并符合设计及规范要求。
、护壁
旋挖取土成孔中，静态泥浆作为成孔过程的稳定液，主要作用是护壁。
可在孔壁处形成一薄层泥皮，使水无法从内向外或从外向内渗透。
针对工程的地质情况，加强泥浆技术，重新调整泥浆配比，控制泥浆比重，提高泥粉质量，增加粘性及润滑感，适当添加处理剂，增强絮凝能力，确保护壁泥皮的厚度及强度。
泥浆制备采用钠基膨润土，其质量标准应符合SY5060-85《钻井液用膨润土》的要求，造浆率应大于16m3/t，泥浆的密度应控制在～，泥浆粘度符合相应规定，PH值在7～10之间。
初次注入泥浆，尽量竖直向下冲击在桩孔中间，避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部，造成护筒根部基土的松软，正式钻进前，再倒入2～3袋膨润土，启动钻机的高速甩土功能，进行充分搅拌，提高膨润土的含量，增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度，防止钻进过程孔口渗漏坍塌。
同时，钻孔过程中始终要保持孔内液面水头高度。
、成孔
钻孔前检查各部件是否正常方可钻进。
钻进过程，旋挖钻机的回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态，以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中，破坏泥浆的配比。
每个工作循环严格控制钻进尺度，避免埋钻事故，同时应适当控制回转斗的提升速度。
施工实践表明，升降速度宜保持在～s，若提升速度过快，泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。
一般情况下实际转速为临界转速的～倍，宜采用中、高转速，低扭距、少进刀的工艺，给进量为每转10mm～30mm,能取得钻进阻力小、成孔效率高的效果。
在钻孔过程中，应详细做好钻机钻进记录表，及实际地质情况记录表。
、清孔
为了保证清孔质量，采用二次清孔，即在保证泥浆性能的同时，必须做到终孔后清孔一次和灌注桩前清孔一次。
为保证清孔后沉渣满足设计要求，在钻进将至终孔深度时，减缓钻进速度，为清孔的进行，作好必要的前期准备，使土层颗粒充分化分散。
第一次清孔利用成孔结束后不提钻慢转清孔，调制性能好的泥浆替换孔内稠泥浆与钻渣，以泥浆性能参数控制。
第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后进行，利用导管进行清孔，清孔时经常上下窜动导管，以便能将孔底周围虚土清除干净。
最终沉渣（摩擦桩）达到规范、设计要求≤20cm。
在第二次清孔后25min内及时注入第一斗混凝土。
否则重新测量沉渣或清孔。
清孔后沉渣厚度要符合设计要求。
钻进、终孔、清孔过程要作好详细的钻孔桩成孔质量检查表。
、检孔
A、钻进中应用检孔器检孔，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于设计孔径的4～6倍，按要求检查钻进中和终孔的孔径。
B、.采用检孔器及时检查孔的中心位置、孔径、孔深、倾斜度、孔内沉淀层厚度，各项技术指标超过允许偏差时，要认真研究处理。
6、钢筋笼的制作、安
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