钻孔灌注桩施工组织设计.docx
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钻孔灌注桩施工组织设计
钻孔灌注桩施工方案
一、工程概况
省道S318线是贯通河南省西部各乡镇的一条二级道路，它对河南省西部地区的公路交通运输和经济发展起着举足轻重的作用。
该条道路东起洛阳市，经新安县的盐镇乡进入三门峡渑池县，向西进入陕县后，经西李村、大延洼、西张村，到达原店镇，与206线相接结束。
该项目省道S318线（三门峡境）陕县石原至三门西站段改建工程，东起陕县石原村，西至三门峡西站，起点桩号为K126+970，终点桩号K153+048.480，路线全长26.058公里。
第九合同段，东起陕县石原村，起点桩号为K126+970，经西张村，至K130+000结束。
建设里程3.03公里，该合同段新建大桥一座；新建涵洞158.1m/5道，其中圆管涵113m/1道，钢筋盖板涵45.1/4道。
西张村境内的南地沟高架桥全长457m，中心桩号为K128+580。
处于百米深的“V”型河谷中，墩柱最大高度达83米。
其：
跨径组合：
（4×50+3×50）m连续T梁+（4×25）m连续箱梁；
设计荷载：
公路——Ⅰ级；
桥梁宽度：
全宽12.0=1.0（人行道）+净—10.0+1.0（人行道）m。
全桥共有桩基90根，长度6750延米；薄壁墩7个砼6188.9m3；柱式墩6个砼151.1m3；台身29.69m3；50mT梁35片，25m箱梁25片；共需钢筋3244.9T。
。
成桩检测按要求和我部报批的方案执行。
二、施工总体安排及方法总说明
1、由于钻孔桩是全桥施工的前期主要工序。
为加快施工的进度、提高工作效率，我们拟投入28～30台冲击钻机施工，为确保施工机械的正常供电，我部拟定架设安装500KVA的高压线。
并且配备120KW、200KW发电机组各一台备用。
2、桩基施工顺序：
平整场地→测量放样→护筒导向架就位→护筒下沉→孔位放样→钻机就位→钻孔→终孔前检查→终孔检查→钢筋骨架入孔→下导管→灌注水下砼→拔卸导管→清理灌注现场→挖基坑→破桩头→检验合格→下一道工序施工（承台台帽）。
3、施工生产用水主要依靠在临时用地场内打井一口，建立供水设备，建立水塔和储水池，施工高峰日用水量约100～250T。
引自来水入工地临时用地场内，供生活和生产使用。
施工若供水网未形成前可借用农户小水井取水施工，或者自行打井使用，或者借用其他水源。
4、施工便道设置于大桥前进方向左侧征地红线以内，路基宽7.5m,平均填土高度0.5m，路面宽4m，使用20cm手摆片石底层和20cm石灰结碎石，每层均需整平压实，路面拱度3％。
中间设置φ60cm涵洞三道，共长24m。
K7+240～K8+030段790m,K7+160～K7+240段利用现有道路到达施工现场，对现有道路稍做扩宽和整修加固。
将现有道路和新建临时施工便道联系起来。
5、钢筋加工场位于拌和场隔壁，面积900m2，分为堆放、加工、保存三个区。
小平板车分节运输，现场拼接。
对于距离较远的施工地点，临时租用场地或在兴华贸易部作第二钢筋加工场。
6、灌注桩基混凝土在拌和场统一拌制，用水泥混凝土输送泵直接输送到现场。
对于距混凝土拌和场太远、混凝土输送泵不能到达的部分桩工程，使用混凝土输送搅拌车运送到达现场灌注。
泥浆池每墩（左右幅）设置二个，一个沉淀池和一个储浆池，尺寸为4m×5m，8条桩公用。
泥浆使用结束后，用泥浆灌车排放到指定地点。
泥浆排放时要根据实际地理条件进行指定或征用土地，保证不影响生产，又不影响居民的生活与生产。
为达到保护环境、防止污染的目的，施工现场设置临时排污沟渠，对施工中产生的污水作集中处理，并对生活及生产垃圾集中堆放，外运处理，最大限度地保证施工区域自然环境不被破坏。
钻孔灌注桩所产生的泥浆将运到K7+300沥青池储存或者在此地挖深坑埋葬，或者在冶炼厂等地找地方排放。
7、钻孔桩施工时，首先进行全桥中心轴线的桩位放样，在确保其位置和斜度与中分带中心一致时，方可进行其它墩台钻孔桩的放样和施工。
钻孔桩放样结束后，加护桩加以保护，以便钢筋笼的安置和砼的浇注和今后的桩位检测。
三、工程进度计划目标
1、施工队长：
丁辉
2、劳动力安排表
工种
人数
工种
人数
钢筋工
10
机械
20
混凝土工
20
管理
10
桩基操作
80
辅助工
20
3、机械安排表
设备名称
型号
单位
数量
进场时间
退场时间
砼拌和站
35m2/h
台
1
2005.5.1
2007.7.20
砼搅拌运输车
6m2
台
4
2005.9.10
2007.7.20
砼输送泵车
台
2005.5.10
2007.7.20
钻机
套
20
2005.4.20
2005.9.10
吊车
25t
台
1
2005.4.10
2005.10.10
钢筋加工设备
套
2
2005.5.10
2007.7.20
4、工期安排
为整个项目工程工期的实现，为此我部将科学组织、合理安排，确保整个桥按时按质的结束。
钻孔桩施工，计划于2005年4月20日开工～于2005年9月1日完工，单项工期130天。
资源安排
5、施工顺序
由于本桥的上部采用逐孔施工法，开始施工时桩基工程要为后续工序提供作业场面，所以最先要尽早完成右幅22＃、21＃、20＃桩基施工认为，紧接下来完成19＃、18＃、17＃直到右幅桩基全部完成。
在不影响后续施工的前提下，左幅桥墩桩基也可以穿插施工，但是总体顺序与上部移动模架法施工的箱梁一致：
右幅22＃→右幅0＃→左幅22＃→左幅0＃。
四、施工保证措施
1、钢筋制作
（1）筋的表面要洁净，使用前要将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
钢筋要平直，无局部弯折。
对于直径小于12的I级钢筋，采用冷拉法调直钢筋时，Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于2%。
钢筋笼分节制作。
钢筋笼分节焊接时要按规范要求确保焊缝长度：
单面焊不要小于10d，双面焊不要小于5d（d为钢筋直径），药皮随焊随敲。
焊接头要错开，保证同一断面的接头占有率不超过50%。
钢筋焊接注意：
a、焊接长度；b、饱满度；c、焊缝宽度；d、无气孔；e、无咬肉。
（2）钢筋笼在车间下料，分节制作，每节长12m。
为方便施工，各节钢筋笼之间主筋拟采用搭接焊连接，由吊车吊装、焊接接长钢筋。
为防止钢筋笼在吊放运输过程中变形，在每节钢筋笼中用Ф32钢筋加三角支撑，间距为2.0m，待钢筋笼起吊下放至护筒口时，再将三角形支撑切除。
为保证钢筋笼的精确就位及悬挂固定，顶节钢筋笼顶端对称接长4根主筋至护筒口，以便将钢筋笼与钢护筒固定。
（3）为检测灌注桩的成桩质量，在钢筋笼上设置3根通长的超声波检测管。
检测管要顺直，连接可靠，与钢筋笼焊接固定，上、下端密封，确保混凝土浇筑后管道畅通。
2、成孔施工
（1）钢护筒埋设:
：
钢护筒采用δ=14mm钢板卷制，根据设计桩径φ=1.50m，采用内径为1.80m的钢护筒，钢护筒长2m，采用人工挖孔埋设，四周粘土夯实。
护筒埋设好后，使冲击锤中心对准护筒中心，开始低锤密击，锤高0.4～0.6m，进行原土造浆，必要时加入片石粘土护壁，使孔壁挤压密实，直到孔深达护筒以下3～4m后，才可以加快速度，将锤提高到1.2～2m以上转入正常冲击。
（2）根据桥址处的地质情况、设计孔径和孔深，选用GYZ2000型钻机进行钻孔作业，钻机主要参数见下表
钻机主要性能参数表
型号
钻孔直径
（m）
钻孔深度
（m）
转速
（r/min）
最大扭矩
（kN·m）
主机动率
（kw）
主机重量
（t）
KP2500
Φ2.5
120
0-24
210
195
46.7
GZY2000
Φ2.0
90
0-8
200
165
37.4
（3）根据工程地质情况，钻进必须注意地层软硬不均，在钻进中必须注意扫孔，控制进尺，以防止出现斜孔或台阶孔。
（4）粘土进钻时，采用原土造浆。
在较厚的砂层中进钻时，采用储备泥浆或在孔中投入粘土造浆。
（5）冲击到岩面时，加大冲程，勤清渣。
每钻进20～50cm要取一次岩样，妥善保管，以便终孔检验。
（6）冲击钻具要平稳，尤其是当钻头处于护筒口位置时，必须防止钻头钩挂护筒。
冲击过程中，为防止跑架，随时校核钢丝绳是否对中桩位中心，发生偏差时及时纠正。
（7）钻孔过程要连续操作，不得中途长时间停止。
详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时上报处理。
（8）泥浆制作按照下列要求进行施工
钻孔
方法
地层
情况
泥浆性能指标
相对密度
（t/m3）
粘度
（pss）
静切力（pa）
含砂率（%）
胶体率（%）
失水率（ml/30min）
酸碱度
PH
正循环
一般
地层
1.05-1.2
16-22
1.0-2.5
<4
>90-95
<25
8-10
3、清孔
1、钻孔至设计孔深，经监理工程师验收认可后，即可清孔，本工程采用二次正循环工艺。
第一次清孔采用循环用橡胶管，清除孔底沉渣，适度降低泥浆比重至1.25～1.3，降低砂率<2％。
第二次清孔在钢筋笼放下，导管安装后进行，利用导管清孔，第二次清孔后泥浆比重控制在<1.09。
清孔完成后，进行灌注前检查，检查合格后立即灌注。
2、成孔要符合下面标准：
（1）平面位置：
任何偏差不大于50mm。
（2）钻孔直径：
不小于设计桩径。
（3）倾斜率：
不大于1%。
（4）深度：
不小于设计桩深。
（5）清孔泥浆符合要求。
3、成桩施工：
施工程序为：
钢筋笼制安沉放→导管安放→二次清孔→水下混凝土灌注。
（1）混凝土配合比基本要求：
强度：
25MPa；
坍落度：
18±2cm；
粗骨料最大粒径：
＜40mm；
灌注时间：
不大于5h；
（2）首批灌注混凝土的数量：
计算图式如图所示：
根据V≥πd2/4·h1+πD2/4·HC
计算得首批混凝土浇注量。
式中:
V:
首批混凝土所需数量（m3）
h1：
混凝土面高度达到HC时，
导管内混凝土柱需要的高度（m）
h1≥γwHw/γc
HC:
灌注首批混凝土时所需孔内混凝
土面至孔底的高度（m），Hc=h2+h3
Hw：
孔内混凝土面以上泥浆深度（m）
D：
孔直径（m）
d：
导管内径（m）
γw：
孔内泥浆的容重（kN/m3），取最大值γw=12kN/m3
γc：
混凝土的容重（kN/m3），取γc=22kN/m3
h2：
导管初次埋置深度：
h2≥1.0m,取h2=1.0m
h3:
导管底端至钻孔底间隙,取h3=0.4m
集料斗容量采用大于首批混凝土体积。
（3）浇注方法
采用常规导管拔球法灌注水下混凝土，导管内径为φ250mm，采用快速螺纹接头。
导管在投入使用前做水密压力试验，经检验合格后投入使用。
5、钻孔桩混凝土灌注拌制方法
1、砼的拌制：
混凝土由搅拌船集中拌制，布置2台35m3/h搅拌站。
原材料的各项指标经检查符合标准，严格按配合比进行拌制，本桥采用砼拌和楼拌和制。
砼运至浇筑地点时，抽检坍落度，控制在180mm～200mm，以确保砼具有良好的和易性、流动性。
2、搅拌站配备1台混凝土输送泵，输送混凝土至现场。
3、砼的灌注：
灌注砼必须连续作业，一次完成，避免由于突发原因中断灌注，从而发生断桩的可能，因此砼的拌和运输设备要满足连续作业的要求。
如果拌和楼出现问题时，先由别的桥工区抽调砼运送过来继续灌注，或购买商品砼保持灌注。
孔内砼面上升到接近钢筋笼底部时，要防止钢筋骨架被顶起。
在灌注过程中，要随时测量和记录孔内砼灌注标高和导管入孔长度，以控制和保证导管在砼内有2m至6m的埋置深度，防止导管提升过猛管底提离砼面而使导管内进水造成断桩夹泥，也要防止导管埋入过深而造成导管内砼压不出或导管被埋住，不能提升，导致中止浇灌而断桩。
4、砼灌注注意：
（1）连续浇筑，间隔时间不宜超过30分钟。
（2）砼严禁有大的块石出现，防止出现卡管现象。
（3）拌料不宜出现生料的现象。
（4）不允许出现离析现象。
6、钻孔桩质量检测方法及标准
（1）用超声波法逐桩进行检测，以判定桩身混凝土的均匀性。
（2）成桩检测按广州珠江黄埔大桥建设有限公司“穗黄埔桥函[2005]12号”要求和我部报批的方案执行。
当监理工程师要求钻孔取芯检测时，检查混凝土质量及沉碴厚度并制取圆柱体试件，测定混凝土强度。
取样后将取芯孔压注水泥砂浆填实。
（3）浇筑混凝土时，按规范要求留置试件并测定其7天和28天强度。
（4）桩质量检测标准见下表。
7、常见事故预防及处理
钻孔桩施工过程中常见意外事件的处理方案
（1）坍孔
如坍孔将钻头埋住，则采用下插小孔径无缝管制成的花管压入高压风及高压水的方式将钻头提出，如未埋钻具则直接将之提出，之后使用粘土掺杂约20%碎石回填，回填后静置十五日以后使用冲击钻成孔，钻进过程中在坍孔处不断回填粘土及碎石直至穿过该处为止。
桩质量检测标准
编号
项目
允许偏差
1
混凝土强度（MPa）
符合设计要求C25
2
轴线偏位
15
3
平面尺寸
±30mm
4
顶面高程
±20mm
5
拱的中心位置
不大于10cm
6
孔径
≥φ150cm
7
倾斜度
≤1％
8
孔深
比设计深度相差不大于5cm
9
孔内沉淀土厚度
＜5cm
10
清孔后泥浆制表
相对密度：
1.03～1.10；粘度：
17～20pa·s；含砂率：
＜2％
（2）灌注过程中堵管
发生砼不再下落后，移去孔口漏斗，将备好的冲击钻机对位支立于孔口，使用冲击钻的吊具将导管吊起，用钻击的最小冲程给导管施加抖动，同时不断注入砼。
如砼仍无法灌入则将钢筋笼提出，使用冲击钻将已灌入且强度未增长的砼“淘出”。
（3）埋导管
当砼灌注过程中保持导管埋深在2-6米间时极难发生此事件，但根据经验，也有不明原因造成的此类事件发生，此时需用两台起重能力在50吨以上的液压千斤顶配以双I56型钢制扁担梁将之提出，之后按上
（4）卡管
最常见的现象，原因不外乎有：
混凝土和易性、流动性差造成离析，各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在管中停留时间过长而卡管，导管进水造成混凝土离析等。
排除的办法有：
①锤击导管法兰，吊绳上下抖动等兼可疏通。
个别严重的，也可安装附着式振动器，但最好在一开始就采用，其害处是振动可疏通，同样也可使混凝土离析。
②若卡管位置在地面以下不多远者，可用25以上的钢筋冲捣。
③在导管外加焊铁板，利用导管下落时铁板与其它卡座的撞击振动疏通。
④导管进水，能在导管中听到“嘶嘶”的水流声，此时要迅速查明漏水的位置，在埋深允许的情况下，尽量将其埋在混凝土中。
否则，要提升导管，处理好漏水以后，设置隔水栓重下导管，重新浇筑，所以要率先做好水密试验。
（5）导管进水
其原因有：
首灌混凝土量不足或导管口提升过高以至无埋深；误测导致导管提升至混凝土面外，其基本现象为导管中会重新充水，孔内水位明显下降。
其解决办法为：
①如果是第一种原因造成的进水，用导管作为吸管，用空管吸泥方法将孔内混凝土吸出，重新灌注。
②第二种原因则可采用重插法。
即重新插入混凝土中，用泥浆泵抽出管内的泥浆，再重新浇灌混凝土。
其前提条件是表面混凝土没初凝，若超过初凝时间则作为废桩。
若没埋深，但导管内有混凝土面而没进水，则插入重浇，但有可能造成夹层，要注意测试。
③若导管已离桩顶不远时进水，可在以后基础开挖中埋入护筒，清除沉渣及软弱混凝土层，安装同样直径的模板，浇筑混凝土至设计标高。
按述办法重新钻孔。
8、注意事项
（1）桩的钻孔过程中，经常检查和调整钢丝绳与设计桩中心的重合，防止桩偏位。
（2）严格控制泥浆比重，防止孔壁坍塌。
（3）尽量清除孔底沉渣，严格控制沉淀厚度。
（4）钢筋笼外侧用水泥垫块控制钢筋保护层。
（5）吊放钢筋笼时要尽量不碰孔壁。
（6）从钻孔至混凝土灌注结束，自始至终要有技术人员跟班，各道工序的作业时间尽量缩短，加强工序衔接。
（7）混凝土灌注时要及时测量孔内和导管内混凝土面的高度，以保证导管在混凝土内的埋深。
（8）尽快进行混凝土的灌注，以防坍孔。
9、孔灌注桩施工工艺:
钻孔灌注桩施工工艺框图（下图）
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