混凝土灌注桩专项施工方案.docx

1、混凝土灌注桩专项施工方案CB01 施工技术方案申报表（水电六局2011技案 057号）合同名称：南水北调中线一期工程总干渠沙河南黄河南（委托建管项目）宝丰郏县段工程第七施工标段合同 合同编号：HNJ-2010/BJ/SG-007 致：佛山市顺水工程建设监理有限公司南水北调中线工程总干渠宝郏段监理部我方今提交南水北调中线工程总干渠宝郏段第七标工程的： 施工组织设计 施工措施计划 工程测量施测计划和方案 施工工法 工程放样计划 专项试验计划和方案请贵方审批!附件： 广阔干渠渡槽混凝土灌注桩专项施工方案 承 包 人：中国水利水电第六工程局有限公司 南水北调中线工程总干渠宝郏段第七标项目部 项目经理：

2、 日 期： 年 月 日监理机构将另行签发审批意见。 监理机构：佛山市顺水工程建设监理有限公司 南水北调中线工程总干渠宝郏段监理部 签收人： 日 期： 年 月 日说明：本表一式5份，由承包人填写。监理机构审签后，随同审批意见，承包人、监理机构、发包人、设代机构各1份。南水北调中线工程总干渠宝郏段第七标广阔干渠渡槽混凝土灌注桩专项施工方案 批准： 审核：编制： 中国水利水电第六工程局有限公司 南水北调中线工程总干渠宝郏段第七标项目部二一一年十月五日广阔干渠渡槽混凝土灌注桩专项施工方案1.工程概况广阔干渠是以北汝河为水源的灌溉渠道，土渠，底宽2.0m，引水流量4m3/s。与南水北调一期总干渠工程在郏

3、县安良镇田村东约750m附近交叉。广阔干渠灌渠渡槽轴线与总干渠轴线正交，交叉点总干渠设计桩号SH（3）59+589.9，大地坐标X3768904.511，Y526749.138。广阔干渠灌渠渡槽经布置建筑物水平投影总长232.24m，工程由进口段、闸室段、涵洞段、槽身段、出口段组成，出口设有连接渠，总长329m。结合广阔干渠灌渠的结构型式，出口连接渠段采用混凝土梯形断面。槽身段桩号为广0+000广0+110，长110m，采用C50预应力钢筋混凝土结构。根据中建局2007年5月30日发布的南水北调中线一期工程初步设计渠渠交叉设计技术规定，在总干渠渠底宽和一级马道宽度范围内不设槽墩，故设计为5跨，

4、单跨跨径为22m。根据灌渠的水深资料，经水力计算确定槽底纵比降为1/2000、槽内设计水深1.53m，槽身净高1.8m，净宽为2.2m，起点槽底高程为135.76m，终点槽底高程为135.68m。槽身下部支承结构采用独墩及双桩基础，边桩直径为0.8m，其余桩直径均为1m，中墩、坡墩高分别为14m、6m，中桩、坡桩、边桩长分别为25m、23m、14m。2.工程地质工程位于岗地上，地面高程139.0143.0m。建筑物场区共划分为6个工程地质单元，分别为：黄土状重粉质壤土（alplQ3），层厚2.32.7m，浅黄色，坚硬可塑状，下部含少量钙质结核，粒径一般小于3cm；重粉质壤土（dlplQ2），层

5、厚3.23.7m，棕黄色，硬塑状，含钙质结核；粘土岩（N1L），层厚15.820.8m，棕红色为主，成岩差，含较多钙质，局部富集；砂岩（N1L），层厚24.5m，黄色，含灰白色泥灰岩砾石，局部为砂砾岩，泥钙质胶结，但不均匀，呈软硬相间分布，局部夹砾岩透镜体；粘土岩(N1L)，揭露最大厚度18.7m，棕红、灰绿色，成岩差；砂岩(N1L)，揭露最大厚度10m，黄色，局部泥钙质胶结，但不均匀，呈软硬相间分布，胶结好的具溶蚀孔洞。该区地震动峰值加速度值为0.05g，相当于地震基本烈度度。工程场区地下水主要赋存于上第三系的孔隙、裂隙中，为承压水，粘土岩为相对隔水层，砂岩和砾岩为相对含水层，承压水头5.7

6、8.5m，埋深16.316.7m，承压水头高程123.73125.16m。各岩土体物理力学性指标建议值见表1。场区地层为土岩双层结构，上覆为第四系黄土状重粉质壤土和重粉质壤土，下伏为上第三系中新统洛阳组粘土岩和砂岩，承载力标准值350400kPa，厚度大且强度较高。黄土状重粉质壤土具强烈湿陷性，重粉质壤土具弱膨胀潜势，粘土岩具中等膨胀潜势。广阔干渠渡槽各岩、土体单元物理力学性指标建议值表 表1土体单元物理性质力学性质渗透系数承载力标准值地基承载力基本容许值钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值天然含水量()天然干密度(d)比重(Gs)液性指数(IL)压缩系数压缩模量饱和快剪凝聚力内摩擦角(a1-2)(Es

7、)CKfkfa0qikMPa-1MPakPa()cm/skPakPakPa黄土状重粉质壤土alplQ319.31.542.710.180.483.721.415.52.42E-415017035重粉质壤土dlplQ224.21.572.720.110.325.7636152.67E-617018040粘土岩N1L19.71.672.71-0.203717.635038060砂岩N1L38042080粘土岩N1L19.81.682.72-0.3543.421.435038060砂岩N1L380420803.桩基施工本渡槽墩、台基础均为钻孔桩基础。根据本工程地质特点及进度要求，桩基施工采用SR18

8、0C型旋挖钻机（暂定）成孔，钢筋骨架在钢筋加工厂进行半成品加工，1#、6#槽台基础设计桩长14米，钢筋笼采用一节整体吊装，2#、5#槽墩桩基础设计桩长23米，3#、4#槽墩桩基础设计桩长25米，钢筋笼均采用两节，孔口焊接，25t吊车分节吊装入孔，电弧焊焊接组装，直升导管法灌注水下砼。钻孔桩施工工艺流程见框图1。旋挖钻钻机施工工艺流程图 框图13.1施工准备平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。钻机座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。合理安排泥浆池、沉淀池的位置。桩位由测量部进行测设放样， 按照基线控制网及渡槽桩基设计坐标，用全站仪精确放出桩位中心，用十字桩固定位置；用水准仪测量

9、地面高程，确定钻孔深度，测量的误差控制在5mm以内。经验收后应采取保护措施，防止桩位变动。3.2泥浆制备 采用优质泥浆护壁。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内。泥浆性能指标表 表2泥浆比重粘度（s）含砂率（%）胶体率（%）PH值1.031.101720小于2大于988103.3护筒埋设护筒采用钢板制作，1#、6#槽台桩基础护筒直径1m，2#、3#、4#、5#槽墩桩基础护筒直径1.2m。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为5cm，竖直度倾斜不大于1%。根据本工程地质情况及规范要求，护筒埋深2m。护筒一

10、般用48mm厚的钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm。护筒顶部开1个溢浆口，并高出地面30cm。及时补充浆液，保持足够的泥浆压力。钢护筒埋设应坚实不漏水；护筒入土较深时，宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等方法沉入。护筒顶面高程：护筒顶面宜高出地下水位1.5m2.0m。3.4钻孔钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕，应进行试运转，并检查各项准备工作是否符合要求，要对钻机就位进行自检，测量护筒顶、平台标高，用于钻孔过程中进行孔深测量参考。钻孔时，起、落钻头的速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。套管跟

11、随钻进时，套管底口应与钻头旋挖深度相适应确保不超挖。钻孔作业应分班连续进行，因故停钻时，将钻头提出孔外，孔口应加护盖。填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。钻孔过程中应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。测量钻进深度用测绳系重锤从孔底量至护筒顶部，应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处应捞取样渣保存。钻至设计标高后，相对延长旋挖筒取渣的时间，保证能够取尽钻渣，但不能加压，以免超钻。3.5清孔当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔。清孔时应及时

12、向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位或泥浆面标高。清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、黏度、含砂率等指标符合规范要求。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。3.6检孔各项指标符合要求后，采用检孔器和测绳等仪器对孔深、孔径和孔垂直度等进行检查。孔深、孔径均不小于设计值，孔位偏差不大于50mm，孔垂直度不大于1%.3.6钢筋笼制安一次清孔符合要求后立即进行钢筋笼吊装。钢筋笼采用钢筋场加工，平板车运输至施工现场。桩基钢筋笼加工时应保证：主筋、加强筋和箍筋的型号、尺寸、根数、间距、弯折角度符合设计要求，焊接搭接长度、弯钩尺寸符合规范要求，相邻两根主筋焊接接头错开35d（d为钢筋直径）且不小于50cm。

13、加强筋由桩顶向下按间距2m布置，素混凝土段按间距1m布置，与主筋焊接牢固，每根加强筋周围均匀布置4个滚动混凝土垫块，混凝土垫块竖向布置方式同加强筋布置方式。箍筋圈数符合设计要求，偏差不大于20mm，每圈与主筋全部绑扎。1#、6#槽台桩基钢筋笼采用整体制作，2#、3#、4#、5#槽墩桩基钢筋笼采用分节制作，平板车运输至施工现场，吊车分节吊入孔内，在孔口处组装拼接，焊接焊缝质量及搭接长度符合规范要求。声测管采用573.5mm钢管，安装长度符合设计要求，采用706mm套管平滑焊接，底端、顶端用钢板封闭好，声测管与加强筋采用圆钢筋套住连接牢固，声测管位置布置均匀、顺直。钢筋骨架制作和安装质量标准：主筋

14、间距10mm；箍筋间距20mm；骨架外径10mm；骨架倾斜度0.5%；骨架保护层厚度20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程20mm；骨架地面高程50mm。3.7导管安装灌注水下砼采用导管法灌注，钢导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密不漏水。导管使用前应进行试拼和试压，试压压力宜为孔底静水压力的1.3倍。导管试压压力计算公式：p=rchc-rwHw式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。导管在孔口逐节

15、吊装。3.8二次清孔清孔方法采用换浆法清孔，清孔时应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位或泥浆面标高。浇筑水下混凝土前应对孔内泥浆及沉渣厚度进行检查，合格后方可浇筑水下混凝土。清孔后泥浆指标如下：泥浆比重：1.031.10；含砂率：2%；黏度：1720s。清孔后浇筑混凝土前孔底沉渣允许厚度应符合设计规定。设计未规定时不大于20cm，严禁采用加深孔深度的方法代替清孔。3.9水下混凝土灌注桩基砼由拌和站集中搅拌生产，10m3砼罐车水平运输，直升导管法灌注成桩。首批封底混凝土采用大容量料斗灌注，混凝土初存量满足首批砼入孔后，导管埋入砼的深度不小于1m并不大于3m，封底成功采用罐车进行连续灌注，

16、中途不停顿，并尽量缩短拆除导管的间断时间，直至完成整根桩的浇筑。在混凝土浇筑时保持护筒内泥浆面高于地下水位2m左右，随时测量混凝土面的高度，记录砼灌注量与砼顶面高度明确时间、灌注量、砼顶面高度和导管埋深相互之间的关系，正确计算导管埋入混凝土中的深度，导管埋深严格控制在26m范围内。埋深过深灌注压力不够时须拆除导管，拆除时将导管箍固定于卡扣上，导管卡扣垫于护筒外方木上固定牢固。导管一节一节拆除，拆除之前计算好拆除后的导管埋深。灌注完毕时桩顶标高高出设计标高0.51.0m，以保证桩顶混凝土强度，多余部分在承台施工前凿除。为克服桩头砼松散，除超灌砼外，采取以下辅助措施：一是提高料斗高度增加砼势能，使

17、砼自密；二是在保证导管埋深的前提下，反复下插和上提导管，利用导管的晃动、抖动和反复冲压作用使砼密实度增加。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，降低混凝土的灌注速度，当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，然后恢复正常灌注速度。灌注将近结束时，核对混凝土的灌注数量，以确定所灌混凝土的高度是否正确。在灌注过程中，将孔内溢出的水或泥浆引流至泥浆沉淀池内，不得随意排放，以防污染环境及河流。3.10钻孔异常处理常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：3.10.1坍孔坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而

18、不见进尺，钻机负荷显著增加等。坍孔原因泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。由于出渣后未及时补充泥浆，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低。清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。坍孔的预防和处理如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最

19、好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。3.10.2钻孔偏斜偏斜原因钻孔中遇有较大的孤石或探头石在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。钻杆弯曲，接头不正。预防和处理钻机安装后调整好杆的垂直度和钻机的水平度，在钻孔过程中钻机提钻甩渣复位后，应检查钻头是否对中。钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。3.10.3扩孔和缩孔扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥

20、摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小，由于地层中有膨胀土（岩），遇水膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔，要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋.3.10.4钻孔漏浆漏浆原因在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。处理办法使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。3.11钻

21、孔桩检验标准及检验方法钻孔桩检验标准及检验方法见表3：钻孔桩检验标准和方法 表3序号质量控制项目质量标准和要求检验方法1测量放样桩位放样误差：要求中心位置5mm；全站仪测量2放护桩引出十字护桩并保护好，中心偏差5mm；挂线、吊垂球、尺量3护筒埋设护筒严密不漏水，回填密实，埋深满足施工要求，顶面位置50mm；倾斜度1%；孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上。观察、挂线、吊垂球、尺量4钻机就位有防止钻机下沉和位移的措施，对中误差10mm；钻头直径满足成孔孔径要求；观察、水准仪尺量5开钻、钻进泥浆指标根据钻孔机具和地质条件确定。新制泥浆比重指标控制在适宜范围,钻孔过程中做好钻孔记录，进入岩层或卵石层技

22、术干部现场核实。泥浆指标测试、抽渣取样，尺量6终孔检查并清孔孔深设计孔深 、孔径设计桩径、倾斜度1%。检查钻孔记录、测绳量测相校核、用等桩径检孔器全深检查7钢筋笼加工单面焊10d；双面焊5d；焊缝厚度0.3d,并不得小于4mm；焊缝宽度0.7d，并不得小于8mm；焊渣敲净。主筋间距10mm；箍筋间距20mm观察和尺量，受力钢筋尺量两端、中间各1处；箍筋间距尺量连续3处尺量8钢筋笼入孔及 焊接单面焊10d；双面焊5d；焊缝厚度0.3d,并不得小于4mm；焊缝宽度0.7d，并不得小于8mm；焊渣敲净。声测管接头严密不漏水，绑扎牢固，间距均匀；保护层误差510 mm；接头箍筋绑扎满足设计和验标要求；

23、控制吊筋位置和长度来控制笼顶标高和位置，钢筋笼平面位置偏差10cm,底面高程偏差10cm；。观察、尺量9下导管导管接头牢固，严密不漏水；控制导管长度和导管节数，导管下口距孔底控制在40cm左右；观察、尺量10二次清孔泥浆比重1.031.10，含砂率2%，黏度1720s,孔深设计桩长；沉渣厚度：20cm。泥浆指标测试仪，测绳量测11混凝土浇注混凝土坍落度控制在180220mm，保证首罐混凝土导管埋深不小于1m，控制拨管长度，导管埋深控制在26m；在灌注过程中，混凝土连续浇注，每根桩的灌注时间宜在混凝土的初凝时间内内完成，混凝土浇注高度高出设计桩顶至少1m。坍落度筒、测绳量测和混凝土反算相校核，做

24、好灌桩记录。12砼强度不小于设计值标准养护试件抗压试验4.劳动力投入4.1人力投入桩基施工共需要21人，其中施工队长1人，钻机操作手2人，钢筋工3人，电焊工2人，混凝土工2人，吊车司机1人，技术负责人1人，技术员2人，测量员2人，试验员1人，质检员1人，安全员1人，调度2人。具体人员配置见表4。 人员配置表 表4序号名称数量1施工队长12钻机操作手23钢筋工34电焊工25混凝土工26吊车司机17技术负责人18技术员29测量员210试验员111质检员112安全员113调度2总计214.2机械设备投入本桥所需主要机械设备：反铲挖掘机1台，自卸汽车2辆，旋挖钻机2台，8BS泥浆泵2台，10m3砼罐车

25、3台， 25t吊车1台，钢筋弯曲机1台，钢筋拉直机1台，电焊机2台。具体机械设备情况见表5。 机械配置表 表5序号名称规格型号单位数量1旋挖钻机SR180C（暂定）台22泥浆泵8BS台23混凝土罐车10m3辆34汽车吊车25t辆15钢筋弯曲机台16钢筋拉直机台17电焊机台28反铲挖掘机220LC-5台19自卸汽车20辆25. 质量保证措施5.1质量保证体系5.1.1工程质量目标质量目标：土建工程质量全部合格，单元工程优良率达到90%以上，按照GB/TI9001:2000质量保证模式实施质量管理，实现创优质工程目标。5.1.2质量保证体系健全质保体系，建立质检机构。项目经理部成立质量管理领导小组

26、，由项目经理任组长，项目副经理、项目总工程师任副组长，质量检查工程师和各职能部门负责人任组员，全面负责质量目标的贯彻落实。实行三级质量管理制度，以提高工程质量管理工作力度。制定质量保证体系，包括组织保证体系、施工保证体系、制度保证体系。质量方针：科技先导，体系保证，标准作业，程序监控，质量取信，用户满意。质量目标：确保全部工程一次性达到国家、交通部现行的工程质量验收标准，工程一次验收合格率100%。质量领导小组：项目经理任组长，项目副经理、项目总工程师、质量检查工程师和各职能部门负责人为成员。5.2质量通病及采取的措施预防和杜绝质量通病，提高工艺质量是保证工程质量的重要途径，为此项目部成立防止

27、质量通病预防小组，针对工程施工中易出现的质量通病进行集中重点解决。树立“百年大计，质量第一，预防为主”的理念，正确认识质量重要性，强化层层质量把关制度，在施工作业中贯穿“自检、复检、终检”的三检制度，确保每一道工序质量有保证。建立质量通病的挂牌预防制度，使每一个施工作业人员施工中明了各分项工程的质量通病，自觉避免易造成质量通病的操作方法。坚持施工作业标准化，制定正确的工序作业工法，作业层认真贯彻实施。6工期保证措施6.1保证工期的组织措施建立精干的项目经理部领导班子，统筹规划、全面安排、统一协调，有条不紊的组织和指导生产，推行承包责任制，确保工期目标的实现。项目经理召集项目部主要成员及作业队长

28、，定期分析工程项目实施中出现的问题，及时采取措施，保证各项工程按计划顺利完成。编制实施性施工组织设计，合理的安排计划和进度，用网络技术控制工期，当施工条件发生变化时及时调整关键工序和相关因素。根据总的施工进度计划，编制各施工作业队的施工计划和进度安排，合理的调节各工序之间的衔接及交替，确保阶段目标的实现。集中组织具有丰富施工经验的专业技术骨干力量，针对工程的具体特点和需要，组建项目施工队伍。对全体施工人员进行岗前再培训和施工技术交底，做到有章可循。6.2保证工期的制度措施按照管理组织机构配齐、配强本工程项目安全管理的各级机构或部门的工作人员，明确其工作职责范围，制定严格的管理制度和措施，定期分

29、析生产形势，研究解决施工中存在的问题。确立岗位责任制，使责任和收益挂钩，建立形象进度考核制度和工期奖励制度，发挥经济杠杆的作用，对控制工期的重点工程建立工期领导负责制，制定分阶段工期目标，认真落实，分解到人，对其它工程项目亦明确目标，定岗、定人、授权，各负其责。6.3保证工期的技术措施在渡槽下部桩基础工程施工中采用流水作业，统一配置、统一调配。抢先进行槽台桩基的施工，为台后过渡段的施工创造条件。严格按照设计文件、施工组织设计、技术操作规程和有关质量验收评定标准进行施工，及时向监理单位提报季度、月施工生产计划及各种统计、安全、质量报表。均衡组织生产，协调施工，做到工期与质量并重，计划与形象进度统一，价值与工程数量协调，配置充足的劳动力满足施工需要，组织好各工序的衔接，不窝工、不停工。配备先进合理的施工机械设备，尽可能组织机械化流水作业，使之专业化、规范化，利用施工机械的高效生产力来保证工期。加强机械维修力量，备足常用