赛城湖冲击钻孔桩施工方案修正后.docx

1、赛城湖冲击钻孔桩施工方案修正后九江县赛城湖跨湖大桥工程 钻孔桩施工组织设计编 写 单 位：中铁十局九江县赛城湖跨湖大桥项目经理部 编 写 人： 日 期： 审 核 人： 日 期： 批 准 人： 日 期： 赛城湖跨湖大桥钻孔桩施工方案一、编制依据1.1、九江县赛城湖跨湖大桥工程施工招标文件、九江县赛城湖跨湖大桥工程招标答疑会纪要（2012年6月4日）。1.2、江西省九江县赛城湖跨湖大桥工程地质勘察报告（详细勘察）。1.3、公路工程质量检验评定验收标准（JTGF80/1-2004）。1.4、通过现场实地勘察和调查所得到的自然因素、交通运输、料源、民情等资料及信息。1.5、九江县赛城湖跨湖大桥工程施工

2、图。1.6、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）。1.7、变更设计通知单（SCH-02）。1.8、我单位的综合施工能力，目前可投入的机械设备、技术实力以及近年来参加各等级公路工程施工积累的经验。二、工程概况及水文地质情况2.1、工程简述赛城湖特大桥位于江西省九江市九江县城西港区境内，为狮城大道的一部分，南通城门镇，北接城西港区，施工里程范围：K10+697K11+719，全桥长1022米，宽32m，主桥跨径为1（335）5（435）2（335），共8联。本桥桩基为钻孔灌注桩，类型为端承桩和摩擦桩，0号台和29号台桩径分别为1.2m和1.5m，其余均为1.8m。本桥桩径1.2m的

3、桩基共12根，桩径1.5m的桩基共12根，桩径1.8m的桩基共112根，全桥桩基础共计136根，桩长总计6406m，水下C30混凝土总计15398m3。2.2、地质情况勘察场地内四周平坦开阔，无滑坡、泥石流及地下采空区等不良地质作用。但溶洞普遍发育，成串珠状不规则分部。勘据钻探揭露，勘探深度内场地地层结构由第四系全新统冲击相粉质粘土、砾卵石（Q4al），第三系砾岩、含砾粉砂岩（E）互层，三叠系灰岩（p）和燕山期花岗斑岩组成。按其岩性及其工程特性，自上而下可依次划分为：-1素填土、淤泥、-1粉质粘土、砾质粉质粘土、淤质粘土、粉质粘土、中砂、-1砂砾、-2细砂、-3角砾、砾质粉质粘土、中风化灰岩（

4、P）、-1溶洞、中风化灰质灰岩（P）、全风化花岗岩、-2强风化花岗岩、11-1全风化花岗斑岩、11-2强风化花岗斑岩、11-3中风化花岗斑岩、11-1全风化粉砂岩、12-2强风化粉砂岩、12-3中风化粉砂岩、13溶洞（E）、13-2强风化砾岩、13-3中风化砾岩（E）。2.3、水文地质场地地下水及腐蚀性评价：勘察场地地下水为第四系松散岩土类空隙潜水和岩石裂隙潜水类型。主要赋存于岩土层裂隙面及空隙之中，勘察期间测得地下水位在1.50米至4.50米之间，地下水位标高在14.76米至15.35米之间。各层透水性弱，水量中等，主要接收地表水体侧向补给和湖水渗透补给。水位随季节性变化。本场地水质较好，依

5、据水质分析资料，本场地水对混凝土无腐蚀。土层腐蚀性评价：依区域类似场地资料，本场地地基土对混凝土无腐蚀。赛城湖是九江县最大的湖泊，九江县西北部，长江中下游南岸。本桥位于赛城湖与长港湖的连接通道上，桥位与河道基本垂直，水域宽约980m。根据九江县水利局提供的赛城湖历年最高水位记录（1975年-2010年），结合桥位处50年一遇设计水位+21.06米，推算出百年一遇洪水位+21.60m。2.4、交通情况本工程地处九江城区范围，赛城湖南岸狮城大道尚在修建中，既有乡村道路狭窄且不能到达本工程起点施工现场。北岸沿线交通条件较好，终点段可从现有公路新修便道进入现场。由于赛湖大桥在跨赛湖段约1km范围，湖面

6、无路可进，需设置贯通的栈桥，施工时充分利用栈桥搭设水下工程作业平台，减少对既有湖体的污染与破坏。三、施工方案3.1、钻孔机具的选择根据本桥设计桩基穿过地层主要为中风化石灰岩，全风化、强风化花岗岩及花岗斑岩，中风化、全风化粉砂岩，中风化、强风化砾岩，并结合实施性施工组织设计安排，本标段钻孔机具拟选择CF20冲击钻成孔。钻孔施工时特殊情况选择不同机械。3.2、施工进度安排赛城湖跨湖特大桥施工工期计划安排：施工班组务必抓住目前的黄金施工时段（赛城湖枯水期），本着优质、快速、高效的施工目标，于2012年11月1日至2013年7月31日完成全部桩基（冲击钻）施工。3.3、施工准备3.3.1、技术准备组织

7、技术人员进行设计图纸及有关施工资料的审核，并进行有关人员培训、学习相关技术规范及施工细则、设计文件，作好施工前的技术准备工作。读懂桩基设计图纸和技术要求，编写施工方案，进行技术交底、原材料送检和混凝土配比申请。了解场地及湖泊今年的水位变化。准备施工用的各种报表、规范。掌握场地的工程地质和水文地质资料。3.3.2、现场准备 对桩位进行测量定位自检，监理复核； 护筒埋设检查、测量复核； 拌合站、冲击钻机、砼运输车、发电机等机械设备性能良好，现场施工用水、用电配备到位。 泥浆池、沉淀池的检查； 检查水泥、骨料、水质及其它添加剂数量，其质量是否满足设计与规范要求，是否与批准的混凝土配合比设计试验报告的

8、材料相一致； 检查制作钢筋笼的钢筋型号、种类、数量是否满足设计要求，钢筋加工各部位尺寸、焊接质量是否满足设计与规范要求，有无埋声测管等。3.3.3、物资准备桩基混凝土施工采用长江砂、型号中砂；石子采用瑞昌金门坎石子、型号为5-25mm；水泥采用洋房牌水泥（p.o42.5）；外加剂采用江苏特密斯、型号为YJ-1型高效泵送减水剂。施工现场备足处理溶洞时所需材料，如片石，碎石，黏土，水泥等各30吨。施工过程中发现溶洞，根据溶洞大小选择经济可行的施工方案，无论何种材料使用后必须及时补充，保证施工现场有足够的备料。具体工程数量见下表：主要材料计划序号名称规格型号单位数量备注128HRB335T960.7

9、46225HRB335T29.351316HPB235T5.692410HPB235T117.3045声测管SCG541.5-QYm252646砂中粗砂T4788.787石子T17276.568水泥硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥T4788.789外加剂T33.5710片石大于15cmT30使用后及时补充11黏土T30使用后及时补充3.3.4、人员、设备计划安排3.3.4.1、主要设备情况根据本桥桩基实际情况，拟配备12台CF20型冲击钻钻机进行钻孔，钢筋笼采用钢筋加工场集中加工，汽车吊分节吊装，砼采用拌合站拌制，罐车运输，导管法灌注水下砼。主要机械设备配备见下表：序号设备名称单位规格、型号、功率数

10、量备注1冲击钻钻机台CF20122混凝土拌和站台75KVA23装载机台ZL5O24砼搅拌运输车辆JS8 8m345汽车吊车辆QY25 25t26泥浆泵台BW150 7.5KW67钢筋弯曲机台GW6-40 KK28变压器（箱变）台500KVA39电焊机台BX-500 38KVA810调直机台GTJ4/8 7.5KW411地磅台200T112发电机台GF2001备用3.3.4.2、主要管理人员及作业人员安排现场主要管理人员一览表序号姓名职务备注1吴先勇项目经理项目总负责人2王鹏飞副经理生产总负责3董兆军总工技术总负责人4江明阳工程部长现场技术负责人5周文立试验室主任工程试验负责人6陈蛟技术主管现场

11、技术7吴光义测量主管测量负责人8袁华昌物资部长物资负责人9汪凯安质部长现场安全质量10冯勇综合办公室主任后勤负责人主要作业人员一览表序号班组人数施工班组负责人名单备注1钻孔班班长12刘暮生、王风、张大春、刘自喜、陈德旺、王功2钻孔普工24陈发胜、洪杰3钢筋班班长1张超4钢筋工15/5砼班班长6廖成才、冯万、邱瑞武、王建军、刘城、杨德武6普工18/7电工1马子龙8电焊工6/3.4、施工工艺流程和施工方法本桥先施工26#墩 26-1桩基，并作为首件工程。29#台的施工工艺正在变更当中，施工前报专项方案，128#墩桩基均采用搭设钢管桩栈桥施工平台，为钻孔桩施工提供作业平台，施工同一墩台时采用跳桩钻孔

12、，当桩长不一致时，先钻最长桩。3.4.1、施工工艺流程钻孔桩施工工艺流程图3.4.2、施工工艺要点3.4.2.1、桩机平台搭设水中墩钻孔桩施工采用固定平台，然后再安设钻机进行桩基施工。固定平台平面尺寸为：33m10m；以630mm8mm钢管桩作平台基础，为方便钻孔，平台设置3排管桩，每排4根；钢管桩长为20m，入土深度不小于13m。为增强平台的整体稳定性，承台一侧两排相邻钢管桩间用剪刀撑进行连接。在顺桥轴线方向4根桩顶通长布置2I32a工字钢作垫梁 。平台主梁采用四组贝雷梁，贝雷梁每两片为一组，中间用90mm花架连接。纵梁跨径为15m，贝雷梁与上横梁用“U”型螺栓连接，两组贝雷梁间用10槽钢进

13、行剪刀撑连接。为增强纵梁的横向稳定性，在相邻两组纵梁间用10槽钢进行剪刀撑连接。平台面层采用I22a工字钢作分配梁，间距为0.50m，分配梁与贝雷梁用“U”型螺栓进行连接。然后直接在分配梁上满铺10mm钢板。护栏采用45钢管作栏杆，栏杆间距为2m，高为1.05m。平台面标高与栈桥面标高一致。3.4.2.2、桩位放样施工前检查栈桥及作业平台是否足够稳固，施工时能保证钻机在施工中平稳进行，放样定位同陆地部分。施工测量时严格按测量规范要求进行，所有测量仪器进行校核与检定，保证测量精度。桩基定位后，四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。3.4.2.3、护筒埋设测量定出桩位，放出钢护筒边线，依据钻孔桩

14、中心，引出十字桩，并保护好桩位，以便在钻机就位后控制好三心一线（钻头、钢丝绳、钻孔桩中心，三者应在同一铅垂线上），然后将钢护筒准确就位后，采用振动桩锤插打钢护筒至穿透淤泥层，护筒长度根据现场实际需要确定，要求护筒底口进入粉质粘土层中不小于2m。护筒埋设顶面需高出水面1.52.0m。，护筒内径大于桩径30cm。护筒埋设好后及时测量其标高，以便检查孔底高程。在护筒埋设好后，在顶部焊加强筋和吊耳且开出浆口。3.4.2.4、泥浆的配制泥浆循环池的设置应满足技术、交通组织、安全、文明施工的要求。配备完整的泥浆循环系统。在泥浆排放过程中，务必注意环境保护，泥浆排放一律进入沉淀池，沉淀后的泥浆循环使用，废弃

15、泥浆经沉淀处理后，运送至指定地点处理。在粘土层段可采用自然造浆的方式进行护壁，淤泥或砂类土层段采用抛碎粘土造浆，造浆用的粘土塑性指数应大于15。钻孔桩施工前，必须提前备有足够数量的粘土或膨润土，掏渣后应及时补浆。浆液的比重、粘度、胶体率等指标经现场试验以符合该地层护壁要求，一般钻进过程技术指标要求见下表。相对密度粘度（s）胶体率（%）失水率（%）泥皮厚静切力（Pa）酸碱率（ph）1.21.4223095203mm/mim35811为保证中层易液化坍塌砂质层的成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度制定严格指标。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，由于配置了高质量的泥浆，在长期停钻的情

16、况下，沉积物很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。3.4.2.5、冲击钻孔施工1 开始钻进时，应采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。松散地层应采用中小冲程，岩层应采用中、大冲程。冲击钻进过程中，孔内水位应高于护筒底口500cm以上。掏取钻渣和停钻时，及时向孔内补水，保持水头高度。2 钻进过程中，必须勤松绳、少量松绳，不得打空锤；勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量，应根据地质情况、钻头形式、钻头质量决定。3 在钻孔过程中，必须绘制桩孔地质剖

17、面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的冲程和泥浆比重等作参考。在易坍地层中钻进时，应适当加大泥浆比重，控制冲击速度。4 钻进中应经常注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，以判断土层，并做好记录，与设计地层作核对。钻进过程中应认真填写钻进记录，详细记录地层变化情况，当发现地层异常孔内有变化时，应及时通知现场技术人员及监理人员。钻机操作手或班长必须在记录上签字。5 当钻孔进入中风化岩层时，应立即通知监理工程师到达现场确认，作为入岩深度的起始依据。第一根桩应同时通知业主、设计、监理单位到现场确认，以作为后续工程的控制依据。当地质条件与勘察报告有明显出入时，应即刻通知监理、业主、设计单位到现场解

18、决。6 本工程终孔标准为入岩深度、标高双控制。终孔前钻进速度放慢以便及时排出钻渣，当钻孔距设计标高1m时，注意控制钻进速度和深度，端承桩孔深超设计大于等于5cm，并核实地质资料，判定是否进入要求的持力层。当桩孔达到设计深度时，自查入岩深度是否满足要求，若满足，即刻通知监理工程师到达现场确认。确认满足终孔条件后采用测绳校核孔深，以保证桩底标高符合要求。7 钻孔桩成孔直径必须达到设计桩径，成孔用钻头设保径装置，保证每个截面没有缩径现象。成孔后利用探孔器先进行孔径检查合格后，由项目部技术员进行成孔质量检验符合设计、规范要求后，报请监理复检认可。8 冲击过程中，应经常校核桩位，校核方法是利用护筒周围的

19、十字桩检查钢丝绳是否对中。钻孔桩成孔桩位偏差不应大于5cm,桩身垂直度允许偏差应小于1/100。9 钻孔桩在钻进过程中，要及时将弃渣外运至指定地点，防止对湖体环境造成污染。10 钻孔时经常清碴，并及时补给泥浆，钻孔作业应连续进行，不得中断。11 采用多台钻机施工时，在砼刚刚浇注完毕的临桩成孔施工安全距离不宜小于4d，为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土的凝固，应待邻孔混凝土浇筑完毕，并达到2.5MPa抗压强度后方可开钻。3.4.2.6、检孔（1）孔深的检测：当钻孔达到设计深度后即停止钻进，适当进行清孔，提钻进行测孔。采用测绳检测孔深，（2）孔径、孔型、倾斜度的检测：采用钢筋检孔器

20、检进行验检（检孔器的制作如下图），检孔器的外径应不小于桩孔直径，长度宜为外径的46倍，检孔合格后，需报监理工程师验收，验收合格后，进入下道工序施工。本桥钻孔灌注桩成孔质量检验标准为见下表：钻孔灌注桩成孔质量检验标准项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1孔的中心位置(mm)群桩：100；单排桩：50全站仪或经纬仪：每桩检查2孔径(mm)不小于设计桩径探孔器：每桩检查3倾斜度(mm)1%桩长侧壁斜仪或钻杆垂线法：每桩检查4孔深(m)比设计深度超深不小于0.05测绳量：每桩测量5沉淀厚度(mm)摩擦桩：符合设计规定。设计未规定的桩径1.5m的200，桩径1.5m的300；端承桩：不大于设计规定

21、，无规定时50。沉淀盒或标准测锤：每桩检查3.4.2.7、第一次清孔当钻孔达到设计深度并经监理工程师确认后，提起钻头，补充泥浆并开始清孔。清孔方法可采用气举反循环或泵吸反循环 ，清孔时必须注意保持孔内水头，防止坍孔。清孔标准执行下列规定：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm颗粒,泥浆比重1.031.10,含砂率小于2%,粘度17-20Pa.s；浇注水下混凝土前,端承桩桩底沉碴厚度不大于5cm，摩擦桩桩底沉碴厚度不得大于10cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。经监理工程师验收合格后，吊放钢筋笼。3.4.2.8、钢筋笼的制作和安装 钢筋笼制作1 钢筋应存放在高于地面的平台、垫木或其他支承物上。

22、按不同钢筋种类、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆存、挂牌标识。2 钢筋的质量须经过试验并经监理工程师确认合格后方可使用，使用前先清除钢筋上的油渍、污泥、锈漆等。3为保证钢筋笼加工精度，采用钢筋弯曲模具，设专用台架制作钢筋笼，按设计和规范要求加工钢筋笼，钢筋笼采用加劲（间距2m）成型法，加劲筋点焊在主筋内侧，制作时校正好加紧筋与主筋的垂直度，然后焊接牢固，布好螺旋筋并绑扎于主筋上。4 钢筋笼长度较长时，可以分节制作但接头必须符合设计和规范要求，主筋接头位置错开且在同一截面受拉区不大于50%。主筋搭接采用单面焊接，焊接长度不得小于10d。5 为保证主筋保护层厚度，钢筋笼每2米设置一组砼保

23、护层垫块，每组4处，呈十字型布设。钢筋笼每隔2m在主筋内侧检测管外侧设置“”型加强筋，以防止钢筋笼存放、转运、吊装时变形；每节钢筋笼的吊点位置还要设特别加强撑，同时对同一条钢筋笼要逐节增大加强撑的刚度，以防止吊装时吊点处变形。6 加工后的钢筋根据规范和设计要求认真检查验收，必须确保钢筋笼的主筋允许偏差为10mm,箍筋间距允许偏差为20mm,钢筋笼长度允许偏差为10mm,钢筋笼外径允许偏差为10mm，倾斜度不大于5%，并经监理检验合格后，方可下入孔内。（2）声测管的埋设方法及措施1声测管设在钢筋笼加强筋内侧，0#、29#台呈三角形布设，128#墩呈十字型布设，为防止测桩变化对声测精度的影响，各相

24、对应声测管相互平行且间距基本保持均匀，间距相对误差不大于3%(即4cm)，并在下钢筋笼是分段测量，记录量测。（如下图）2声测管埋设至桩底，钢筋笼加强箍筋设计为2m一道，为保证声测管线形，利用加强箍筋每2m设置一道10套箍，固定声测管位置。3由于声测管较薄，与钢筋笼绑扎连接，不得焊接。4声测管底部与桩底平齐，两端用钢板封口，保证密封，上部伸出桩顶1m。5在埋设过程中，应事先灌好清水，保证任何情况下不得漏浆。6加强声测管的保护，特别是在基坑开挖中，防止声测管折断或弯曲，在检测时才能打开上部封口，以防止杂物进入声测管中，影响测试。（3） 钢筋笼安装桩身钢筋笼分段制作完成后，按照编号采用平板车运至现场

25、，用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内，每下完一节钢筋笼后用钢管或方木固定，再用吊车吊住另一节钢筋笼进行焊接。焊接时采用单面焊接，焊接长度不小于10d。钢筋笼在吊装前，报监理工程师进行检验，监理工程师检查合格后方可进行下步工序。顶端节钢筋笼顶端根据孔顶标高设置吊筋。起吊时，吊点栓牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变形，使钢筋笼吊起后呈自然铅直状态。钢筋笼接长时，两段钢筋笼必须保持垂直和对位良好。吊入钢筋笼时对准孔位轻放慢放。若遇阻碍，随起随落和正反旋转使之下放。不高起猛落，强行下放，以防碰坏孔壁而引起塌孔。下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发现异常现象，马上停放，检查是否塌孔。钢筋笼骨架

26、的保护层厚度根据设计要求采用焊接定位钢筋控制，设置密度按竖向每隔2m设置一道，每道沿圆周布置4个。钢筋笼下放至标高后，要检查钢筋笼是否中心偏位，使之满足规范要求，并用4根20钢筋将其与钢护筒焊接，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。钢筋笼下放完成后，马上下放导管进行二次清孔，并做好灌注水下混凝土的准备。3.4.2.9、导管下放及二次清孔水下混凝土的灌注采用导管法。导管接头为卡口式，直径350mm，壁厚10mm。导管使用前须进行水密、承压和接头抗压试验。下放导管时，导管连接要紧密，导管下入孔内后，底端宜距离孔底0.250.4m;导管应位于钻孔中心位置；导管下放完毕，立即进行泥浆循环清孔，开

27、始先将导管以40cm幅度上下活动，扰动孔底沉渣，历时1个小时；然后将导管口下落至距孔底5cm，并不断摇动导管。清孔过程中，徐徐向泥浆池中加入清水，以减小泥浆比重；并及时清理泥浆渠中循环出的沉渣，以降低泥浆的含砂率。如因泥浆粘度较小，致使孔底沉渣超标，可以在泥浆渠中加入适量的膨润土或水泥增大泥浆粘度，以降低沉渣厚度。清孔过程中随时检测,当泥浆相对密度在1.031.10，含砂率2%；摩擦桩沉淀层厚度不大于100mm，端承桩沉淀层厚度不大于50mm，经监理工程师确认同意即可进行水下混凝土灌注。3.4.2.10、 水下混凝土的灌注 水下混凝土灌注1 混凝土的基本要求桩基混凝土标号为水下C30，考虑气温

28、、运距及施工时间的影响等各种因素导致的塌落度损失，在进行混凝土配合比设计时要满足以下要求：桩孔直径D1.5m时，塌落度宜为160200mm；桩孔直径D 混凝土灌注当二次清孔的沉渣厚度（端承桩不大于5cm，摩擦桩不大于10cm）达到要求并经监理工程师检查合格后，方可进行水下混凝土的浇筑。混凝土集料斗要满足首批混凝土需要量要求，保证首批混凝土灌注后导管埋深1m以上。首批混凝土需要量计算：Vd2/4(H1+H2)+d2/4h1式中：V-灌注首批混凝土需要量（m3）；D-桩孔直径（m）；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4米；H2导管初次埋置深度（m）；d导管直径，取d =0.35（m）；h1桩孔内

29、混凝土达到埋深H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1= HWWc；Hw井孔内混凝土面以上水或泥浆的深度（m）；w、c-为水（或泥浆）、混凝土的容重（取w =11KN/m3, c =24KN/m3）；由上式计算可知，120cm孔径首批混凝土需要量为2 m3左右，150cm孔径首批混凝土需要量为3m3左右，180cm孔径首批混凝土需要量为4m3左右。提前加工好相应体积的混凝土集料漏斗。用顶塞法灌注首批混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算导管埋置深度，符合要求后即可正常灌注。混凝土灌注过程中应注意以下事项：灌注开始后，应紧凑连续进行，并注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度。导管在混凝土内埋深控制在2m6m左右。在混凝土灌注过程中，后续混凝土要沿导管壁徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊。另外，为保证桩基础的密实，要定时抽插导管，达到振动效果。为确保桩顶质量，混凝土浇筑标高应比设计桩顶标高高出50100cm，在浇筑完成后挖除多余混凝土，但应留出30cm左右在桩基础达到强度后