岳长江公路大桥试验桩投标方施工组织设计说明书修改建筑施工资料Word文件下载.docx

1、220020.401-49.59970SZK932、试验内容与目的0.2。1、S1试桩主要研究内容1）明确试桩的单桩极限承载力；2）确定各级荷载作用下，桩侧各土层的分层极限侧摩阻力和桩端土的极限端承载力，并给出桩侧摩阻力和桩端阻力占单桩极限承载力的比例；3）分析试桩清底系数m0及修正系数。2.2、S2试桩主要研究内容1）验证试桩的单桩设计极限承载力;2）确定各级荷载作用下，桩侧各土层的分层侧摩阻力和桩端土的端承载力，并给出桩侧摩阻力和桩端阻力占单桩极限承载力的比例；3）给分别出软硬岩在单桩承载力中所占的比重;4）推算南岸单桩极限承载力值；5）分析试桩清底系数m0及修正系数；6）探索大跨度桥梁、

2、大直径工程在复杂地质条件下做试桩的相关施工工艺。2。3、试验桩研究目的1）通过试桩施工工艺的研究，包括桩身混凝土配合比设计、钻机选用、钢护制作与埋设、泥浆制备、钻孔及清孔工艺、成孔及成桩质量等,确定桩位区钻孔灌注桩的合理施工工艺,并提出指导性意见.2）通过试桩的静载试验，确定单桩极限承载力，测定钻孔桩桩端阻力和侧壁分层摩阻力等岩土参数，为优化主桥基础桩长及进一步确定主桥桩基持力层提供科学依据.3、施工条件0.3。1、地形、地貌桥位区地处长江中游江汉冲湖积平原和江南低山丘陵过渡地带，北岸以平原为主,沿江一带零星分布低山残丘;南岸主要是低山丘陵地形，发育有与长江近于垂直的马鞍山、蜈蚣山和浑圆状铜鼓

3、山等，湖泊星罗其间。桥位两岸大堤间距约为2330m。北岸江汉平原地势平坦，长江大堤堤顶高程35.90m，堤高67m。堤内地面高程一般为2426m，分布较多排灌渠道。大堤外江侧为长江漫滩，其中高漫滩滩宽200300m，地面高程一般为27.029.5m，高漫滩至长江水边为边滩,高漫滩与边滩由一高1。53m的陡坎相接，边滩呈缓坡状，坡度约12。3。2、水文地质根据螺山水文站统计资料,长江汛期最大流量78800m3/s（1954年8月），最小35200m3/s（1972年7月），多年平均洪峰流量49700m3/s。枯水季节最大流量7020m3/s（1964年），最小流量4060m3/s（1963年）,

4、多年平均为5400m3/s。多年平均流量为204400m3/s.历年最高水位为34。95m（1954年,黄海高程，下同），历年最低水位为15.56m（1960年）,多年平均水位为23。36m。最高水位与最低水位之差为19。39m。19811985年桥区下游螺山站和龙口站的实测的洪水期平均比降为0.0226，枯水期平均比降为0.0327.桥位处枯水期，主流流速为1.0m/s左右，中洪水期流为23m/s，高洪水期最大可过34m/s。推算的桥位处多年逐月平均水位见下表。桥位断面各月平均水位 0。2表月份123456桥位水位（m）16。5515。9917.0719。6923.2424.68789101

5、11227。27726。3125.2823。21.0718。161、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法1.1、施工组织若我局中标,将组建强有力施工班子，并在全局范围内抽调精干的人员和优良的设备进行施工,尽快组织设备、人员、材料进场。1。1.1、组织机构框图（表1-b）1.2、人员、设备动员周期1.2。1、人员动员周期主要人员组织调动2天,其他人员4天。2、设备动员周期主要机械设备2天.1.3、设备及人员到达现场的方法1.3。1、设备 设备采用平板车运抵施工现场。2、人员人员利用公共交通工具或自有车辆有计划地组织到达现场.2、主要项目的施工方案、施工方法2.1、施工测量措施1

6、）控制网复核及加密点根据图纸和设计单位提供的测设基准资料和测量标志恢复定线测量，对导线控制点和水准点进行复核并加密。平面控制网采用TCA2003全站仪按三等测边网的等级进行施测，按规范采集完野外数据后对所测边长经气象、加常数、乘系数和倾斜等修正后投影到平面上，然后对其进行严密平差,并评定其精度。2）高程控制网水准控制点经复核核准后根据施工需要和现场通视条件进行加密,并定期进行复核、核正。采用NA2水准仪及配套铟佤尺按三等水准要求进行测量,按规范采集完野外数据后对其进行平差，数据显示，整个水准路线各测段的往返不符值均小于12 L1/2，其它数据均符合三等水准规范的要求。3）施工测量根据试验桩的坐

7、标数据采用全站仪用极坐标法测放出试验桩的理论中心线位置。2.2、试验桩施工2.2。1、施工工艺流程施工工艺流程图见图21。2、钻孔灌注桩成孔施工1）钻机的选型S1试验桩桩长45m,桩径1200mm；S2试验桩长70m，实际成孔深度78。40m，桩径2200mm。根据试验桩的桩长和桩径及成桩处的地质情况，选用KP1500型、ZSD300型钻机。钻机性能见表2-1.钻机主要性能参数表 表2-1钻机型号KP1500ZSD300投入数量1台最大钻孔口径（m）2.03。最大钻孔深度（m）100140输出扭矩（KNm）200最大提升能力（KN）1500最大钻速（rpm）15钻杆内径（mm）273配重（KN

8、）不小于300KN循环方式正、反循环图21 钻孔桩施工流程图2）钢护筒制作沉放钢护筒在厂家制作，汽车运至现场，直径比灌注桩直径大20cm，长度S1试验桩钢护筒2m，S2试验桩钢护筒5m。沉放采用吊车吊振动锤振动下沉。3）泥浆的制配和循环通过对桥位区提取江水进行检测，检测结果如各项指标均满足要求，钻孔护壁泥浆直接采用江水进行调制。（1）泥浆的原材料、配合比及性能A 制备泥浆的原材料a 膨润土：经调研,优良的工程造浆粘土为蒙脱石为主的钠基膨润土。因为蒙脱石含量高的膨润土，阳离子交换容量大,膨胀性及分散性能好,造浆率高，配制的泥浆流变性能好，失水量小。b 分散剂分散剂的首要作用是使进入水中的膨润土颗

9、粒分散开来，形成外包水化膜的胶体颗粒，减少了内部阻力，泥浆中如含有Mg2+、Ca2+、Na+等金属离子，泥皮的形成性能降低，比重增加，致使膨润土凝聚、泥水分离，有可能造成孔壁坍塌。使用分散剂可以解决这些问题，改善泥浆的性能。本工程拟采用纯碱（Na2CO3）作为分散剂.c PHP将土微粒絮凝成链，增强护壁效果.B 泥浆配合比根据钻孔灌注桩试桩技术要求确定泥浆性能指标要求如下：泥浆性能指标要求 表22钻孔方法地质情况泥浆性能指标相对密度粘度（a）含砂率（）体率含水率L/30min皮厚mL/30min切力（Mpa）碱度PH反循环一般地层02-0616-204952031-2.58-10易塌地层06-

10、1.1018-281-2。810卵石地层1.101.1520-35在正式开钻前根据确定的原材料及泥浆性能指标要求进行配合比试验及优化试验，最终确定的配合比作为试桩施工过程中的指导配合比（具体的配合比试验室将另行上报）。试桩过程中根据实际情况再进行调整，确定各地层最适合的施工配合比，此配合比作为其余工程桩施工的指导配合比。（2）泥浆的制配和调整A 制浆设备:制浆设备采用回转钻机，在泥浆池内进行.B 钻渣的分离：钻渣的分离分为三个环节：筛分、旋分、沉淀。筛分是泥浆通过振动筛将大块的钻渣分离出来;然后经旋流器利用离心力的原理将直径0。074mm以下的颗粒旋分出来;再流入泥浆池内沉淀，沉淀后的泥浆经连

11、通槽流入钻孔孔内循环使用.因此分离土渣应采取重力沉降和机械处理两种方法组合使用。机械处理采用ZX250型泥浆净化器并配备分离和筛分的集成设备.泥浆净化器性能指标见表23泥浆净化器性能指标 表23名 称泥浆净化器型 号ZX-250处理能力（m3/h）250分率程度（m）74总功率（kw）经处理后泥浆含砂率（）1C 泥浆性能的检测和调整a 钻孔过程中泥浆性能的检测为了保证施工各阶段的泥浆性能指标,在钻孔施工过程中对泥浆性能定期进行检测。开钻施工期间每1小时检测一次，等泥浆性能稳定后每2小时检测一次,并根据钻进过程中地层变化情况增加检测频率.b 泥浆性能的调整对回收利用的泥浆要进行及时的调整，对性能

12、指标不能满足要求的添加新拌制的泥浆、增粘剂、分散剂等材料，使其能够达到使用中性能指标。在钻进过程中则需要根据进尺及泥浆水头高度情况向孔内加入水、膨润土、纯碱、PHP等调整泥浆的技术指标。终孔时的泥浆调整仍然采用上述的方法进行施工。D 钻渣及泥浆的处理钻渣和泥浆的处理不能就近倒入江中,钻孔过程中的钻渣集中堆放后,用汽车转运到指定地点进行处理.E 施工中应注意的问题a 应严格控制泥浆质量，做到定时检测，及时添加PHP及纯碱,改善泥浆的稳定性;b 置换的泥浆必须经沉淀、排渣、检测合格后方可使用；c 增粘剂PHP较难溶解，集中投放易结团,难以发挥效应，应采取多次、少量投放的方式加速PHP的溶解。4）钻

13、机的安装、调试和移位（1）钻孔平台搭设钻孔平台利用原地面平整后，用道木搭设。（2）钻机就位、调试、移位钻机安装前，先进行试桩钢护筒的位置测量，得出钢护筒的偏位情况、倾斜度以及倾斜方向,为后面的钻孔施工提供依据资料。钻机利用吊车拼装装就位。然后倾斜钻架或移动上层底盘将钻头、风包钻杆及配重的组合件吊入孔内，并临时固定在护筒顶口，钻机利用自身的卷扬系统（或液压旋转系统）安装钻杆。钻机初次就位后，测量利用平台上的控制点和全站仪放出桩位中心，根据测量得出偏差结果进行钻机的中心位置的调整，同时调整钻机的底座的平整度，测量再次进行校核，直到钻机的垂直度1/200，平面位置偏差2cm，满足要求为止。为了保证钻

14、机在钻进过程中不产生位移，钻机就位好之后将钻机与平台之间进行焊接固定。钻机的钻杆、配重钻杆、钻头安装之前进行编号以及实际长度的测量和记录,绘总制成表，并将编号和长度标记在钻杆上。5）钻进成孔钻孔桩钻进成孔分成二个阶段进行：成孔钻进阶段，成孔的清孔验收阶段。（1）成孔钻进阶段当泥浆池内泥浆的各项技术指标符合要求后，开始钻进，直至钻进至岩面处，然后提钻更换滚刀钻头,在土层内钻进采用优质泥浆护壁、气举反循环、减压钻进的施工工艺.根据不同土层的特点，在钻孔过程中及时调整泥浆的指标和钻进速度。（2）第一次清孔阶段终孔后，及时进行清孔.清孔时将钻具提离孔底约15cm左右,缓慢旋转钻头，通过气举吸出孔底钻渣

15、同时流入稀释泥浆进行泥浆调整，通过反复循环使清孔的泥浆性能指标达到清孔泥浆指标，见表2-2。经监理工程师验收后,及时停机拆除钻杆、移走钻机,进行孔深、孔径、倾斜度、孔底沉渣的检测和验收。（3）第二次清孔阶段 在钢筋笼和导管安装好，混凝土浇注之前，进行孔底沉渣厚度的测量，若沉渣厚度超出规范规定值20cm时，要进行二次清孔。二次清孔是在灌注导管内部安装气管至要求深度，并将气管与导管顶口安装的清孔器气管连接起来，同时安装好清孔器;再将清孔器上排渣管与泥浆净化及其配套设备连接好。开启空压机并同时上下反复提动导管清理 图22 二次清孔示意图 孔底沉渣,直到孔底的沉渣厚度满足规范要求，经监理工程师验收后,

16、再进行混凝土的灌注。二次清孔示意图见图22。（4）钻进施工注意事项A 在钻孔施工过程加强对孔内液面监测，控制内高度；B 升降钻具应平稳，避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁；C 加接钻杆时，先停止钻进，将钻具提离孔底8-10cm，维持泥浆循环5分钟左右，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后再加接钻杆.D 接长钻杆时，钻杆连接螺拴应拧紧上牢,并认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作；E 在正常钻进过程中，为了保证钻孔的垂直度，采用减压钻进，始终让加在孔底的钻压小于钻具总重量（扣除泥浆浮力）的50；F 施工过程中定期对钻头和钻杆进行检查，防止由于螺拴的脱落或钻头的磨损严重造成钻进

17、过程中的事故.G 钻进过程中保证孔口的安全，孔内不得掉入任何铁件，以保证钻孔施工的顺利进行。H 钻孔过程应连续操作。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。（5）成孔检测方法及标准成孔后采用超声波测壁仪进行孔径、孔深、垂直度以及沉渣厚度的检测,满足要求后再进行钢筋笼的安放以及水下混凝土的灌注。检测标准见表3。5 成 孔 检 测 标 准 表24编号检查项目允许偏差孔径（mm）不小于设计桩径孔深（mm）符合设计要求倾斜度1/100沉渣厚度（mm）2002.3、钻孔灌注桩成桩施工1）钢筋笼制安钢筋笼采取现场分节同槽加工制作，在钻孔完成并验收合格后，用吊车分节吊入桩孔进行接

18、长和下放，主筋间接头采取滚扎直螺纹形式。（1）钢筋笼制作A 钢筋笼的分节和接头的设置S1、S2试验桩钢筋笼长度分别为45m和72。075m，必须分成多节制作拼装沉放。考虑到主筋的规格、长度及其分布的位置，以及规范的要求，钢筋接头错开的距离1。35m。另外根据现场的安装需要,将钢筋笼按9m左右一节分节。钢筋笼分节时，每个断面的接头数量不大于50.B 钢筋笼的制作钢筋笼加工制作在现场进行。加工场区设置钢筋笼制作定位架。钢筋定位架由按钢筋位置开槽口的半圆型钢板以及支撑型钢组成。钢筋定位架安装固定时用经纬仪控制轴线，水准仪控制标高，保证钢筋定位架的轴线在同一条线上。钢筋笼定位架见图23图2-3 钢筋笼

19、定位架图钢筋笼制作之前，先进行主筋滚扎直螺纹加工和钢筋笼加劲箍制作.滚扎直螺纹加工包括以下几道工序：首先是钢筋端部的处理，对端部弯曲或者有马蹄形切口的钢筋进行端部切除处理；然后对钢筋进行套丝;最后一道工序是将套筒拧在加工好丝头上，用塑料保护帽保护没有拧套筒的一端。加劲箍在特制的胎膜上进行弯曲加工,弯曲好之后焊接成形.为防止钢筋笼吊安及运输过程中变形,按设计要求，加劲箍用25钢筋按设计图纸加工制作。钢筋笼制作方法为：首先将主筋按照胎架上的位置摆放好，然后将加劲箍按照图纸位置摆放并与已经安放的主筋进行焊接；最后在加劲箍上按照施工图中的间距将主筋焊接固定,主筋安装时应将其在接头套筒处拧到位；主筋安装

20、完成后进行螺旋筋的盘绕，每节钢筋笼接头断面两端各2.0m的范围内暂不布置螺旋筋，待现场钢筋笼接头对接验收完毕后，再进行绑扎.整根通长的钢筋笼加工好之后，进行补焊加固，补焊部位包括：主筋和加劲箍连接部位、三角撑和加强箍之间。C 钢筋笼内管道的安装钢筋笼同槽制作好之后,进行声测管及压浆管道的安装.声测管的分节长度跟钢筋笼的分节情况一致。声测管与钢筋笼之间每隔2m左右用铁丝绑扎,现场对接时先将管道对好，再调整管道的位置，保证管道顺畅后再进行焊接连接。声测管接头位置设置在钢筋笼各节接头位置，管道的接长采用承插式焊接接头，接头管在现场先与管道的一端焊接好，对接好后再与相连接的管道焊接，接头管长10cm，

21、相连的管道各伸入5cm。焊接时采用小电流，防止管道烧穿。接头管和管道的焊缝结实可靠无夹渣、孔洞现象。D 吊耳（环）设置和使用a 钢筋笼的现场倒运起吊起吊不另外设置吊耳，采用四点吊，吊点的位置设置在两端第二道加劲箍和主筋连接位置.钢筋笼的起吊示意图见图2-4图24钢筋笼起吊示意图b 钢筋笼的安装起吊钢筋笼的起吊直接利用吊车进行接高及下放,吊点设置在每节钢筋笼最上一层加劲箍处,对称布置，共计四个，吊耳采用圆钢制作并与相应主筋焊接，随着钢筋笼的不断接长，钢筋笼重量在不断增加，为避免钢筋笼发生吊装变形，钢筋笼顶口设置专用吊架,吊架结构见图2-5.图25 吊架结构图D 钢筋笼的拆分和运输钢筋笼加工制作好

22、之后，将各节钢筋笼之间的连接接头拆开，按照现场沉放的先后顺序进行拆分，拆分后的钢筋笼在移动之前，用塑料套筒将直螺纹位置套上，防止在移动过程中破坏丝牙.另外还要对每节钢筋笼进行编号，防止对接时出现差错。（2）钢筋笼接长和沉放当超声波检测孔壁合格后进行钢筋笼接长和沉放。钢筋笼的接长和沉放采用吊车直接进行； 钢筋笼接长和沉放之前将管钳、氧气、乙炔、接长的螺旋钢筋、扎丝、电焊机、焊条及手拉葫芦等材料和工具准备到施工现场，并备好起重用的各种型号的钢丝绳和卸扣。钢筋笼接长时按照每节上面的标识牌从下至上的依次进行。首先将起吊钢筋笼吊具挂在吊车的大钩上，将吊具的四根钢丝扣用卸扣拴在钢筋笼顶口四个吊耳上，小钩拴

23、在另一端（钢筋笼的加劲箍上），两钩同时起吊，至一定高度后，小钩下降，大钩继续上升，直至钢筋笼被竖起成垂直状态；吊车吊起竖立垂直的钢筋笼旋转至成孔桩位置，对准孔中心位置缓慢落钩，至吊耳位置距顶口还剩20cm，将预先加工好的扁担梁穿过吊耳孔，穿好后继续落钩，直到吊具上的钢丝绳不受力,解下卸扣，浮吊起钩提起钢丝扣。用管钳松动直螺纹套筒，并将直螺纹套筒旋至钢筋顶口相齐，涂上专用润滑剂;按照第一节钢筋笼的竖立方法，用吊车将第二节钢筋笼吊立垂直，旋转吊车至已沉的第一节钢筋笼位置，调整吊车的吊臂角度和位置，将第二节钢筋笼主筋与第一节钢筋笼主筋准确的对接起来，利用管钳旋转直螺纹套筒，将第一、二节钢筋笼的钢筋连

24、接起来；对接好第一、二节钢筋笼内的管道,管道对接要顺直，焊接要牢固可靠不漏水，并用铁丝将管道绑扎在钢筋笼相应的位置;人工绑扎好两节钢筋笼连接处的螺旋箍筋。吊车慢慢起钩，直至扁担梁能够顺利抽出。吊车落钩，当第二节钢筋笼顶口的吊耳位置到达护筒顶口20cm后,重复上述步骤，直至钢筋笼下放完毕。当下沉至最后一节钢筋笼时，根据护筒的偏位情况，在钢筋笼最后一个加强箍位置焊设定位钢筋,保证钢筋笼的中心位置准确.由于S2试验桩最后一节钢筋笼顶口距平台面有8.5m,钢筋笼无法下放到位并予以固定。为此，加工四根由双25 钢筋作成的8。5m吊笼，吊笼顶焊接有吊耳，吊笼底与钢筋笼直螺纹连接。声测管及自平衡检测用钢管等

25、均应接长并露出地面.2）水下混凝土灌注水下砼浇注是钻孔灌注桩施工的主要工序之一，也是影响成桩质量的关键。灌注前需要测量沉渣厚度，若沉渣厚度超过设计要求，须进行二次清孔,然后重新测量沉渣厚度，直至满足设计要求,并经现场监理工程师认可后，才能灌注水下砼。（1）水下混凝土浇注设备A 导管及集料斗导管采用无缝钢管制成，快速螺纹接头,导管接头处设2道密封圈，保证接头的密封性。试桩S1、S2共用。根据首批封底混凝土方量的要求,我们选用9.0m3大集料斗，另加一个1.0m3料斗灌注,能够满足混凝土浇注的需要。B 混凝土生产、灌注设备由于S2试验钻孔桩的混凝土理论方量最大为266m3，考虑1.1扩孔系数,浇注

26、方量按393m3计算,混凝土浇注采用2台500L以上的强制式混凝土拌和机生产，拖式泵泵送下料.（2）混凝土配合比设计桩身砼标号为C35,混凝土配合比通过试配确定,单独报批。砼除满足强度要求外，还应符合下列要求：A 粗集料采用级配良好的碎石,粒径525mm。B 细集料宜采用级配良好的中砂，细度模数应控制在2.52。9.C改善混凝土的和易性、流动性。D 混凝土初凝时间大于18h。E 混凝土的坍落度控制在2022cm，2小时后混凝土坍落度不小于18cm，流动度不小于50cm。F 水泥中氯离子含量小于0.03%，骨料要求做碱骨料潜在活性试验。（3）砼浇注前的准备工作A 导管水密性试验本工程水下砼浇注导

27、管选用壁厚=9mm，外=273mm的无缝钢管，为快速螺纹连接。导管须经水密试验不漏水,其容许最大内压力必须大于Pmax。本工程导管可能承受的最大内压力计算式如下：Pmax=1.3（rchxmax-rwHw）式中:Pmax导管可能承受到的最大内压力（kpa）; rc砼容重（KN/m3），取24.0kN/m3；hxmax-导管内砼柱最大高度（m），取78。5m；rw-孔内泥浆的容重（KN/m3），取11.0KN/m3；HW孔内泥浆的深度（m），取6（70。0）76.0m；Pmax=1.3（2478.5-11。076.0） =1048kpa 取1100kpa水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两

28、端封闭，一端焊接出水管接头,另一端焊接进水管接头,并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时,稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。B 首批混凝土数量按桥规JTJ0412000规定，首盘砼的方量应满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要，设导管下口离孔底40cm，则参照规范JTJ0412000 中的6.5.4式进行计算（S2试验桩为例）：V（d2/4）h1+（D2/4）（H1+H2） =（0.2542/4）35+（2.22/4）（1.0+0.40） =7.09m3扩孔系数按照1.1考虑，则V=7.091=7.8m3，现加工一个容量为9 m3的大料斗，完全能够满足要求.式中：V首批砼所需数量（m3）