桩基施工方案6835工程科.docx

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桩基施工方案6835工程科

福州（平潭）综合实验区环岛公路工程

（Ⅲ标段竹屿口段）

、小桥

桥

桩

基

施

工

方

案

编制：

审核：

审批：

中国水利水电第十六工程局有限公司

福州（平潭）综合实验区环岛公路工程

项目经理部

年月日、小桥桩基施工组织技术指导文件

一、工程概况

标段竹屿口段：

岚岛加油站至北厝砂场段全长，路基宽度。

北厝砂场至海堤段道路全长，路基宽度。

道路功能：

一级公路兼城市级主干路。

、小桥位于岚岛加油站至北厝砂场的公路段上，里程桩号为及的*装配式后张预应力砼简支空心板梁，一桥总长为，单幅桥宽，设计荷等级：

公路Ⅰ级，参考城市级，设计基准：

年，桥梁洪水设防标准：

百年一遇。

由于二座桥梁的结构相同，相同的桩基础，均采用钢筋砼钻孔灌注桩基础（），设计为摩擦桩。

、桥墩设计孔桩数量均为根，桩间距，桩径，桩长约。

号、号桥台设计孔桩数量均为根，桩间距，排距（排），桩径，桩长约。

二、总体施工组织技术指导文件

号、号桥台均位于陆上，具备旱地施工条件，墩的整体以及号桥台左幅的根孔桩则座落于港头内河中，因而需要填砂筑岛。

填砂顶面高出最高涨潮水位,并整平夯实。

为加快进度，采用五台桩机作业。

根据地质情况以及周边环境，选用正循环回转钻机钻孔。

进场首先用天的时间进行围堰填砂筑岛施工，然后进行桩基的施工。

由于桥墩位于河中，考虑到汛期的临近，优先安排台钻机在桥墩处进行施工。

对所有桩位进行跳桩孔作业，即每个墩台位置按１＃、３＃、＃、＃桩的顺序进行钻孔桩施工。

三、施工工艺

施工工艺见下图：

钻孔灌注桩施工工艺框图

四、施工方法及施工要点

（一）、施工准备

、筑岛

考虑了机械操作的空间需要和筑岛边坡的稳定性、孔桩泥浆池的布设，工期等因素，筑岛宽度拟为。

根据工程部到闽江下游管理处了解的水文信息，月月的大潮期及汛期最高水位高程为。

根据《公路桥涵施工技术规范》中的有关要求，筑岛高度应高出施工期间可能出现的最高水位。

因此筑岛顶标高采用。

平面布置如下图：

施工程序为：

①破碎砼底板→②挖除砼底板与抛石层，以砂换填→③围筑下层围堰→④吹砂至围堰顶标高→⑤围筑上层围堰与吹砂交替施工至标高。

具体做法见下文。

据了解，靠近排涝站处河床底为约厚素混凝土底板。

其下为抛填片石。

从便于孔桩施工的角度考虑，先将水下孔桩施工范围内的混凝土底板破除，再将抛石挖除，用砂换填至原河床底高程。

换填采用柳工挖机配液压破碎锤，在退潮期河床裸露时下河施工。

采用端进或端退（具体视现场地质情况确定）的方法分多天进行，换填底宽为，两侧边坡：

。

吹砂筑岛采用两次吹砂填筑的施工步骤操作。

①放样围堰坡脚线，每隔米用竹杆插好，在退潮时人工用砂袋码筑堰体。

从左岸开始往墩方向围筑，可分多天进行。

堰体底宽、顶宽、高，外边坡：

，内边坡为直坡。

完成后用吹砂船吹砂至高程。

②继续堰体的围筑，底宽、顶宽均为米，内外侧边坡坡度均采用：

，吹砂与筑堰交替进行，直至筑岛至顶标高。

第二次吹砂填筑后用装载机找平，人工细平。

拟投入的机械设备及人员

机械设备

数量

工种

人数

吹砂船

艘

吹砂操作工

个

装载机

台

装载机司机

个

挖掘机

台

挖掘机司机

个

液压破碎锤

套

起重机司机

个

轮胎式起重机

台

普工

个

、其他各项准备

（）设置闭合导线网并与市政高级控制点闭合，达到规范要求精度，经验收合格后，作为桩位点放样的基准点。

桩位点在埋设护筒时会被破坏，所以桩位点确定之后，再放两个以上的保护桩。

用保护桩校核护筒的准确性。

保证桩位点的偏差符合要求。

测量放样用全站仪，极坐标计算数据。

桩位之间的距离校核可用钢尺丈量。

（２）挖泥浆池、沉淀池、储水池，准备合格粘土或膨润土。

（３）水、电源接通。

（４）埋设护筒，护筒四周应夯实，护筒顶要高出地面以上，护筒长度不小于，护筒直径比桩径大，上下正直，护筒中心线平面偏差小于。

采用钢质护筒，钢板厚～。

水下埋设的护筒沿导向架借锤击方法将护筒下沉至稳定深度，入土深度：

粘性土中为米。

陆上护筒埋设采用挖掘机开挖，人工修理基坑成圆状，坑直径为，护筒外四周夯填密实的粘土，护筒底埋置在稳定的粘土层中，否则也应换填粘土并夯实，其厚度为米。

（５）钻架就位，机架要平直，机应垫稳，不能软硬不均。

立好钻架并调整和安设好起吊系统，使起重滑轮和固定钻杆的卡孔以及护筒中心在同一垂线上。

将钻头吊起，徐徐放进护筒内。

启动卷扬机把转盘吊起，垫方木于转盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔。

然后装上转盘，要求转盘中心同钻架的起吊滑轮在一铅垂线上，钻杆位置偏差不大于。

在钻进过程中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，应及时纠正。

（６）进行泥浆配制，泥浆指标：

含砂率不超过，胶体率以上，比重～。

泥浆的质量将直接影响钻孔进度。

泥浆槽应制成高，宽，长度不小于，泥浆流速不大于。

（二）钻孔

开钻：

启动钻机慢速钻进，在钻进过程中，根据地质报告中的土质情况，对不同地质层分别进行速度和泥浆比重调整，以防塌孔和缩孔。

若发现地形、地质与提供资料不符，立即与勘测和设计单位联系。

接长钻杆：

当一钻杆钻完时，先停止转盘转动，并使循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净（约分钟），然后关闭泥浆泵接长钻杆，在接头法兰盘之间垫毫米厚的橡皮圈，并拧紧螺栓，以防漏气、漏水，然后如上述工序，一切正常后继续钻进。

控制钻速：

在硬粘土中钻进时，用一档转速，放松起吊钢丝绳自由进尺。

在普通粘土、砂粘土中钻进时，可用二、三档转速，自由进尺。

在砂土或含少量卵石中钻进时，宜用一、二档转速，并控制进尺，以免陷没钻头。

遇地下水丰富易坍孔亚砂土或砂土，宜用低档慢速钻进，减少钻头对亚砂土的搅动，同时应加大泥浆比重和提高水头，以加强护壁，防止塌孔。

钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度。

钻到松软易坍塌土层时，可加大泥浆比重～或将粘土加工后直接投入孔中，利用钻头旋转造浆。

钻进过程要注意钻渣捞取，及时排除钻渣并置换泥浆。

同时注意地质的变化，要于相应深度留取渣样，并记录在专用的施工日记中与设计地质剖面图核对，作为终孔评定依据。

经常检查机具运转情况，发现异常情况立即查清原因，及时处理。

钢丝绳和润滑部分必须每班检查一次。

注意观察孔内附近地面无裂开或护筒、钻架是否倾斜。

钻孔作业须连续进行，如因特殊情况必须停钻时，将钻锥提起，以防埋钻。

严格遵守操作规程，注意每一细小环节，并详细记录。

小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢，防止掉入孔内。

（三）清孔

钻孔到设计深度，施工单位提出终孔要求，需由现场监理施工全过程管理人员决定，并进行孔径，孔偏斜度、孔深的验收。

清孔方法是用原浆换浆法，即用新鲜泥浆换除孔内含有沉渣的泥浆，清孔后孔底沉渣厚度不大于设计要求的。

清孔时应保持钻孔内泥浆顶标高高出地下水位～，使泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁，防止坍塌。

清孔达到要求，由监理施工全过程管理人员再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。

经监理施工全过程管理人员签证，同意隐蔽、灌注砼，再进行下道工序。

（四）钢筋笼制安

钢筋进场必须具有合格证，每批材料、每种规格均需抽样检查合格后方可使用。

钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行，主筋接头应错开，同一截面内接头不超过。

桩基各段钢筋笼主筋（直径小于）采用双面焊连接，接头长度统一按保证焊缝长度大于及接头间距离满足和不小于的要求。

直径大于等于的所有钢筋接头采用机械连接。

机械连接工艺及要点：

用螺纹套筒将两根钢筋端头对接在一起。

所用的设备主要是套丝机，通常安放在现场对钢筋端头进行套丝。

套完锥形丝扣的钢筋用塑料帽保护，防止搬运、堆放过程中受损。

连接钢筋时利用测力扳手拧紧套筒至要求的力矩值即可完成钢筋的对接。

螺纹套筒连接现场操作工序简单，速度快，适用范围广，不受气候影响。

但螺纹接头破坏都发生在接头处，现场加工的螺纹质量，漏拧或扭紧力短不准，丝扣松动等对接头强度和变形有很大影响。

因此，必须重视螺纹接头的现场检验，严格执行行业标准中“必须从工程结构中随机抽取试件进行现场检验”的要求。

绝不能仅用形式检验的证明材料或送样试件，作为判定接头强度等级的依据。

钢筋笼在钢筋加工棚内成型，分节用平板车拉至现场，用０吊车安装。

钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢，吊装时要防止变形。

吊放钢筋笼入桩孔时，设专人离远处观察钢筋笼的竖直度，指挥将其扶正徐徐下放，下放过程中设专人扶住钢筋笼并适当调整方向，严禁碰撞孔壁。

骨架下降到最后一道加强箍筋时，用根型钢穿过加强箍筋的下方，使骨架位于统一竖直线上，再吊下一节钢筋笼置于上方进行焊接。

焊接过程中严禁灼烧相邻的钢筋和检测管，严格控制焊接质量及焊缝长度，要求焊缝单面焊接不得小于，外观饱满密实。

焊接结束后稍提起钢筋骨架抽取临时支托，将骨架徐徐下放。

如此循环，直至下放到设计标高位置。

钢筋笼顶端适当焊接加固钢箍和吊挂筋，高出钢护筒。

钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。

笼架达到设计标高后，校正钢筋笼位置，四周用钢筋焊接，固定其位置，防止笼架上浮。

声测管采用外径，管壁厚的无缝钢管，钢管接头采用外径，管壁厚的套管焊接。

声测管用铁线绑在钢筋笼箍筋上，随钢筋笼下放到孔底。

安放到底后，用清水灌满声测管，后用木塞塞紧上口。

声测管的长度与数量应符合设计要求。

在下放钢筋笼后，检测孔底沉渣是否超标，如超标则进行二次清孔。

（五）浇注水下砼

导管采用ф㎜且内壁光滑的钢管。

底节长，普通节。

加配、的调节段。

导管使用前试拼，仔细检查导管的焊缝，并做封闭水试验（），分钟不漏水为宜。

导管缓慢下放，防止碰挂钢筋笼。

全部下入孔内后，放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起，进行灌注水下砼施工。

砼用商品砼泵送砼直接入槽。

首批砼灌注用剪球法进行，在漏斗下口设置砼小球（柱），当漏斗内储足首批浇筑的砼量后，剪断球体的铁丝，使砼快速落下，迅速落至孔底并把导管裹住。

开管的砼数量要满足导管埋深不小于１米以及填充导管底部的需要。

浇筑连续进行，边浇筑砼边提升导管和拆除上一节导管。

砼的坍落度应为～，以防堵管。

砼要连续浇灌，中断时间不超过分钟，灌注的桩顶标高应高出设计标高～。

施工中应保持场地清洁卫生，泥浆不得到处外溢，沉渣应及时清除。

在水下混凝土灌注过程中，要做好施工记录。

每根桩制作砼试件四组，并按规范要求做好钻孔桩检测工作，以确保成桩质量。

待水下混凝土灌注完毕且孔桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的上部固定，以便使钢筋与混凝土同收缩，避免粘结力的损失。

（六）桩基检测

１、凿除桩顶预加高的砼，桩头钢筋不能乱弯。

凿桩头用风镐或人工凿除。

桩顶标高按设计控制，桩顶要大致平整。

２、桩基检测的方法是动测、超声波。

每根桩用什么方法检测由监理施工全过程管理人员和质检部门决定。

３、施工单位配合质检部门对桩进行检测。

质量合格后方能进行下道工序施工。

五、主要投入施工机械设备与施工进度计划

、主要投入施工机械设备

序号

机械设备名称

单位

数量

备注

回旋钻机

台

发电机

台

电焊机

台

吊车

台

钢筋加工设备

套

、施工进度计划

桩基施工进度计划

序

号

工程

内容

单

位

数

量

计划

备注

开完工日期

工期（天）

号台

根

．—．

墩

根

．—．

号台

根

．—．

、施工顺序技术指导文件

中桥孔桩施工顺序技术指导文件图

说明：

共投入台桩机进行施工，图中所标序号为施工顺序。

六、钻孔灌注桩的事故防范

钻孔灌注桩施工事故主要有塌孔、缩径、卡钻、掉钻、钻孔偏斜、浮笼、卡管、混凝土浇筑事故等。

（一）孔壁的坍塌

产生孔壁坍塌的主要原因有：

、孔口表层土松软，护筒长度不足。

、孔内水头压力不够。

、土层中地下水压力较高。

、在砾石层有渗流水或者没水，孔内出现跑水现象。

、泥浆比重不足。

、不科学地使用护壁材料。

、成孔速度太快，孔壁来不及形成泥膜等。

因此，应该认真掌握地质柱状图等水文地质、工程地质资料，操作必须适合地质条件。

塌孔后应迅速将塌孔以粘土掺加片石或卵石填死，防止地表产生塌陷，放置几天再开钻。

（二）缩径

在软土层施工钻孔灌注桩，清孔后，灌注前，钻进时形成的孔内地层压力平衡状态被打破，孔壁四周软土向孔内挤压占位，即形成缩径。

这就需要在成孔作业时从钻压和钻速、施工操作等方面进行控制，钻压不宜过大，钻进过程中要严格控制进尺速度，以保证护壁效果。

在钻进时经常升降钻头，以达到挤压孔壁的目的，实现孔壁软土排水固结，并同泥浆作用形成较厚的泥皮，以求加强孔壁软土的稳定性，实现降低软土塑变影响的目的。

另外，清孔后泥浆比重不宜与钻进时的泥浆比重相差太大。

（三）卡钻、掉钻

、在钻进过程中，由于锥头磨损，补焊不及时，导致成孔孔径偏小，补焊后再钻容易发生卡锥现象。

因此，在补焊后应逐步边扩孔边向下放锥，严禁一次把锥放到孔底。

、如发生卡钻可上下提动钻头并左右反复摆动大绳，使钻头转动后沿其下落的轨迹提出，万不得已时，用千斤顶施加静拔力强行提出。

还是无法提出，可根据具体情况研究确定采用小锤冲击松动或爆破方法。

、如发生掉钻时先清孔再用打捞器打捞。

（四）钻孔偏斜

钻孔偏斜产生的原因有：

、钻头受到侧向力。

、扩孔处钻头摆向一方。

、钻杆弯曲、接头不正。

、钻机底座未安置水平或位移。

钻孔偏斜后，应查明偏斜情况。

一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。

偏斜严重时应回填片石和砂黏土到偏斜处，待回填物沉积密实后再钻。

（五）浮笼

在灌注过程中由于混凝土对钢筋笼的浮力导致钢筋笼升高。

钢筋笼的上升是不可逆转的，尤其对于摩擦桩，其钢筋笼底部通常设置在距孔底米处。

因此，灌注前应把钢筋笼用点焊等方法固定在护筒上。

在灌注过程中，混凝土浇筑至钢筋笼底部左右时，降低灌注速度，防止冲力过大。

当混凝土面超过笼底米以上时，提升导管到笼底上部以上，方可恢复正常灌注速度。

（六）卡管

在灌注过程中，除会发生导管卡在钢筋笼内的现象外,还会出现混凝土卡在管中导致浇筑无法进行，其原因大致有：

、混凝土中碎石粒径偏大。

、导管某些部位变形，混凝土冲击压力降低。

、混凝土和易性不好，混凝土有离析现象。

另外，首盘混凝土的坍落度应取高限，否则，将导致后来灌注混凝土顶升困难。

在卡管发生后，通常采用提升、抖动导管或用大储量料斗增加混凝土的压力并提管的处理方法。

因此，需要对骨料粒径、混凝土的塌落度、和易性、搅拌时间等内容进行经常检测和控制。

当发现混凝土有离析现象时，要经二次拌和后方可使用。

另外，在灌注过程中埋管不宜太小，否则，在卡管后将无法提升导管。

（七）混凝土浇筑事故

在灌注过程中，由于混凝土表面深度量测不准确或导管拆管长度计算错误，导致埋管深度不足，以至桩中出现薄弱混凝土夹层，甚至导管拔出混凝土表面，导管进水,形成断桩。

因此，在灌注过程中，应认真量测、记录混凝土深度与导管长度，并及时复核数据。

施工事故的发生，有其规律性。

因此，首先要做到防患于未然，当发生事故时，能做出及时、果断、合理的处理措施，在保证桩基质量的情况下，把损失控制在最小的范围内。

七、质量保证措施

（一）贯彻执行质量标准，推行全面质量控制过程中。

（二）质检施工全过程管理人员对工程质量全权负责，对工程质量实行一票否决，质量不满足要求推倒重来。

（三）钻孔、混凝土灌注实行技术人员，工班负责人现场值班制度，交接班时填写工序交接卡，交待施工情况及下一步工作应注意事项。

（四）钻孔前设置坚实不漏水的护筒。

钻孔桩施工时保证其钻孔直径和入岩深度，终孔后认真清孔，下钢筋笼避免冲撞孔壁，导管连接严密，水下混凝土灌注连续进行，避免缺陷桩产生。

钢护筒筒壁厚度选用钢板。

护筒顶高出施工水位或地下水位～，并高出施工地面。

（五）护筒的埋设，在岸滩上，粘土不小于，砂类土不小于。

当表面土层松软时，尽可能将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少。

（六）护筒顶面位置偏差不大于。

护筒斜度不大于。

（七）在砂类土、碎石类土或粘土砂土类层中钻孔用泥浆护壁。

在粘性土中钻孔，当塑性指数大于，浮渣能力能满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。

（八）安装钻机时，底架垫平，保持稳定，使之不产生位移和沉陷。

开钻时低档慢速钻进，同时提高水头，加大泥浆比重，防止坍孔，到设计深度后进行清孔，严格控制沉渣厚度，钢筋笼整体吊装入口后牢固定位，防止灌注混凝土时掉笼或浮笼。

导管使用前试拼试压，保持不漏水，注意防止接头牵挂钢筋，严格控制水下混凝土坍落度，混凝土灌注过程中设专人测量导管埋入深度，防止导管拔出混凝土面，造成断桩事故。

八、安全环保措施

（一）在汛期来临前完成河床内低洼地段孔桩施工，在汛期施工地势较高地段孔桩。

（二）工程部成立以经理为组长的防汛安全领导小组，对防汛工作全面负责落实，备足防洪设备用品。

一旦发生险情，马上组织劳力，全力以赴投入抗汛。

在汛期安排人员小时现场值班，负责对汛情的观察、通报及处理工作。

（三）在汛期服从上级防洪统一指挥，积极做好防洪抢险工作。

汛期将密切注意讯情通报，加强值班，严阵以待。

（四）部署生产生活设施前，对当地汛情进行调查了解，以防将设施布置在易受洪涝灾害侵害的地点。

（五）与当地防洪部门建立汛情预警机制，随时通报汛情、放水量、水位等，当有险情发生时及时撤出人员和机械。

（六）加强安全教育，全员参与推行安全系统工程深入贯彻“安全第一，预防为主”的方针，防患于未然的指导思想。

（七）特殊工种的工作人员，应进行安全技术培训经考试取得合格证后，方可上岗工作。

把高处作业、施工用电及机械操作放在安全工作的首位。

（八）施工产生的泥浆流入泥浆池沉淀，施工结束后用一台泥浆泵将水和小部分泥浆抽排至围堰外泥驳船中外运。

大部分的浓稠状废浆装入槽罐车运到废置山塘处理。

（九）凡进入施工场地的人员，穿戴安全防护用品。

（十）夜间施工作业应有照明设备。

工作灯使用安全电压。

（十一）工地内有安全设施及危险标志。

工地内的各种运输道路及通道，必须有照明设备。

（十二）钻机的卷扬机钢丝绳在卷筒上应排列整齐。

卷绕钢丝绳时，严禁工作人员在其上跨越。

卷扬机卷简上的钢丝绳不得放完，应至少保留三圈，严禁人拉钢丝绳卷绕。

九、度汛措施及排涝预案

根据工程部到闽江下游管理处了解的水文信息，该桥位处月月的大潮期及汛期最高水位高程为。

根据《公路桥涵施工技术规范》中的有关要求，筑岛高度应高出施工期间可能出现的最高水位。

因此筑岛顶标高采用符合技术规范的要求。

根据业主提供的信息，汛情及排涝的通报工作将由闽江下游管理处负责。

工程部在汛期将密切注意讯情通报，并由质安环保部的颜仕磊负责与闽江下游管理处联系。

如在桩基施工期间遇到超标洪水，在接到通报后，工程部立即组织桩机以及人员的撤离。

根据以往防洪预案演练情况，桩机及人员的撤离可在内完成。

如果汛期内需要排内涝，则请闽江下游管理处在开启排涝前小时通知工程部，工程部将在接到通知后立即组织人员和设备撤离，并对砂岛开槽导洪。

开槽长度为，开槽深度为，下口宽米，两侧边坡：

，上口宽，断面积为（）×÷，挖方量为×。

开槽设备采用台挖掘机和台柳工挖掘机。

挖砂时，业务水平为，柳工业务水平为，单机作业即可在小时内完成开槽工作。

因而预计可在小时内完成人员和设备的撤离以及砂岛开槽导流的工作。

导槽过流能力复核：

排涝站有根排涝管，直径均为。

按满管过流计算，排涝所需的过流断面面积为：

π×××。

砂岛导槽过流断面积为。

因此不会影响排涝，但砂岛会受到一定的损失。

洪水及排涝过后，待水文条件允许时，恢复砂岛并继续施工。

砂岛开槽排涝平面示意图（预案）