兰州至郎木寺高速公路S2临夏至合作段.docx

1、兰州至郎木寺高速公路S2临夏至合作段兰州至郎木寺高速公路（S2）临夏至合作段土建工程LH15合同段桥梁钻孔灌注桩基础施工方案编制：复核：审核：中铁隧道集团二处有限公司LH15项目经理部二一二年五月八日目 录1编制依据及编制原则 11.1编制依据 11.2编制原则 12工程概况 12.1工程特点及工程量 12.2气候、地形、地貌特征 23施工配置 23.1人员配置 23.2材料配置 33.3主要机械设备配置 44工期安排 45冲击钻孔灌注桩施工 45.1施工准备 55.2测量放线 65.3泥浆制作 65.4护筒埋设 65.5钻孔 75.6终孔、清孔 75.7下钢筋笼 85.8灌注水下混凝土 95

2、.9检桩及注浆 116质量标准 126.1钢筋加工 126.2钢筋加工及安装 126.3钻孔灌注桩混凝土 137质量保证措施 147.1人员保证措施 147.2机械保证措施 147.3制度保证措施 147.4施工中的质量保证措施 157.5质量管理机构框图 157.6质量保证体系框图 158施工注意事项 178.1钢筋的存放 178.2钢筋的连接 178.3钢筋笼运送、安装 178.4导管安装 178.5水下混凝土灌注 179钻孔灌注桩雨季施工措施 189.1材料管理措施 189.2临时用电管理措施 199.3场区道路管理措施 199.4技术保障措施 1910水、环保及文明施工措施 2010.

3、1施工水、环保管理体系框图 2010.2环境保护措施 2010.3水质保护措施 2110.4文明施工措施 2111进度保证措施 2112安全保证措施 2212.1安全保证体系 2312.2安全保证措施 2313高原施工措施 2513.1劳动力选派 2513.2建立针对高原的应急救援预案 251编制依据及编制原则1.1编制依据（1）招标文件、两阶段施工图设计及施工组织设计；（2）公路工程质量检验评定标准、公路桥涵施工技术规范等公路桥梁相关的施工和验收规范；（3）施工调查及现场踏勘；（4）公司拥有的科技成果、施工工艺、施工方法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验；（

4、5）相关法律、法规对水土保持、环境保护、安全管理的规定。1.2编制原则（1）根据工程实际情况，制定切实可行的施工方案，确保施工目标的圆满实现；（2）合理布置施工现场，尽量减少工程消耗，降低生产成本；（3）积极采用、推广新工艺、新技术和新材料，增加产品的科技含量；（4）采用平行、流水施工方法和网络计划技术组织施工，进行有序、均衡、连续的施工。2工程概况临夏至合作高速公路是兰州至郎木寺高速公路（S2）的一段，本项目地处黄土高原、西秦岭山脉和青藏高原隆起区的交汇地带，属青藏高原东部边缘的一部分，地势西高东低。本合同段路线起点K85+748.252，止点位于K95+000.000，路线总长9.25km

5、。我标段选择ZCK0+126.5中桥桩基作为桥梁钻孔灌注桩施工的首件工程。2.1工程特点及工程量我标段共设置大桥2座，中桥3座，小桥1座，分离式立交2座，通道桥3座。其中包含：1.3米直径的桩基248根，长3886米；1.5米直径的桩基31根，长678米。其中，ZCK0+126.5中桥桩基直径1.3米，桩基总数10根，总长220米。工程量较大，须合理组织施工，力争桩基工程一次合格率达到100%，成优率95%。根据地质情况，我标段选择冲击钻机冲孔，泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土。2.2气候、地形、地貌特征本项目地处黄土高原、西秦岭山脉和青藏高原隆起区的交汇地带，属青藏高原东部边缘的一部分，地势西

6、高东低。区域内海拔高低悬殊，地形复杂，河谷纵横，山峦重叠，地形陡峭且切割深邃，山体破碎、侵蚀严重，滑坡、泥石流、崩塌发育。属于典型的河谷阶地、高山峡谷区。本项目在全国公路气候自然分区中属青藏高寒区（）中的河源山草甸区（3）。项目沿线气候寒冷，属寒冷湿润区，年平均气温1.54.8；1月平均气温-7.7-10.3；7月平均气温12.615.9，历年极端最高气温可达30，极端最低气温可达-28.5。年平均降水量516毫米，降水量分布不均且不稳定，雨季集中在7、8、9月，占全年降水量的45.3%。3施工配置3.1人员配置3.1.1施工组织机构图副经理：王凌宇项目经理：焦瑞虎临合高速15合同段项目部总工

7、程师：欧文华专家组图3-1 施工组织机构图3.1.2人员安排（1）主要管理及技术人员见表3-1：表3-1序 号姓 名职 务备 注1焦瑞虎项目经理负责全面组织、协调管理工作2欧华文项目总工负责施工方案的设计及交底3王凌宇项目副经理负责现场施工组织4付俊飞质检工程师负责现场质量控制，报验5李秀宽测量负责人负责现场控制工作6李涛试验负责人负责材料检验、试件留样工作7冯利超实验员负责现场试件、混凝土检测工作8邵维赛现场技术员负责现场技术、质量控制9李振前现场施工员负责现场施工及工序转换10李永专职安全员负责现场安全11邵维赛内业资料负责内业资料的填写（2）施工队伍安排考虑到我标段桩基工程量大、工期紧的

8、问题，结合钻孔灌注桩基础施工控制性环节的特点，设立桥梁工区一个。初期拟定ZCK0+126.5中桥4组作业工人平行作业，加快进度。每组作业队伍安排3人，轮班作业，24小时施工，共配置操作人员12人，冲击钻4台。3.2材料配置表3-2 全标段及ZCK0+126.5中桥主要材料数量表项次材料规格单位数量备 注1混凝土C30水下m35330.7全标段2光圆钢筋R235kg294649.18全标段3带肋钢筋HRB335kg702263.20全标段4混凝土C30水下m3292.04ZCK0+126.5中桥5光圆钢筋R235kg13420.96ZCK0+126.5中桥6带肋钢筋HRB335kg31901.1

9、6ZCK0+126.5中桥3.3主要机械设备配置表3-3 主要施工机械设备配备表序号设备名称规格型号单位数量 状态备 注1砼搅拌机JS750台1良好2配料机PLD1200台1良好3砼运输罐车PYJ5290GJB辆3良好4全站仪莱卡台1良好5水准仪莱卡台1良好6试验检测仪器套1良好7钢筋切断机GW40台2良好8钢筋弯曲机GQ40台2良好9钢筋调直机X12台1良好10冲击钻LOVOL台4良好4工期安排桥梁钻孔灌注桩基础计划于2012年5月15日准时开工， 2012年6月5日完工，工期20天。该工期不包含检桩时间。若开工日期推迟，则工期顺延。5冲击钻孔灌注桩施工桥梁桩基钻孔灌注桩施工顺序：冲击钻成孔

10、灌注桩是用冲击式钻孔架悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲击，将土层或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥渣挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用泥浆循环带出成孔，然后再灌注混凝土成桩。利用泥浆泵使泥浆通过钢丝绳、钻头而压入孔底，携带钻渣，再从孔底经过钻头与孔壁之间的环形空间回流至地面的循环。施工工艺流程图如下：施工准备平整场地桩位复测桩位放样位置、垂直度检查埋设护筒水平、对中检查钻机就位孔位、孔径、孔深、垂直度检查冲击成孔沉淀、泥浆性能检查第一次清孔钢筋笼制作验收与运输钢筋笼制作、检查吊装钢筋笼导管气密性检察导管制作、长度配置安放导管二次清孔沉渣厚度测量漏斗、隔水栓设置计算混凝土方量、高度混凝土拌和运输浇筑水下

11、砼钻机移、撤护筒、导管开挖桩头凿除多余桩头检 桩5.1施工准备（1）施工主要管理人员和技术人员认真学习和熟悉设计图纸，核查设计图纸，充分了解设计意图和技术要求，详尽调查现场情况，并提前进行技术交底。（2）试验室对到场钢筋、水泥、砂、石等材料按照试验要求及频率进行自检，自检合格后报试验监理工程师检查；试验确定混凝土配合比，报审合格后方可用于施工。（3）人员的组织和安排均己到位，施工现场技术管理及施工班组人员已进行了相应的岗前培训，施工的协调工作己做好。施工机械设备已配备到位且已检修调试完毕，满足开工需要。施工便道能满足各种机械设备的正常通行，人员和机械设备可直接进场作业。在灌注桩施工区内进行清障

12、，平整场地并填筑工作平台，布置排水系统。5.2测量放线机械进场前，组织测量人员利用全站仪根据已闭合的导线点进行桩位放样与复测，放出桩位线，根据设计提供的导线点及水准点用全站仪定位，划出墩位，再根据设计桩位，测放桩心，将每一根桩的中心用木桩标识，并采用铁钉标定中心，然后在中心桩的前后左右设置护桩。孔位误差应符合桥涵验标的要求。护桩位置选在不易移动和车辆压不到的地方。并报监理工程师审批。5.3泥浆制作冲击钻泥浆的基本参数：比重1.101.40g/cm3，粘度18-22Pa.S,含砂率不大于8%，胶体率96%，泥皮厚（mm/30min）2,失水率（ml/30min）20,酸碱度810。合理控制泥浆比

13、重是保证成桩进度与质量的重要技术措施，在钻进过程中必须加强泥浆的管理工作，及时更换废弃泥浆，经常清理循环系统，定期检查泥浆性能。为保证施工期间钻机正常生产，将钻孔过程中产生的钻渣及浓泥浆及时装车外运或排至场外堆渣场。钻孔过程中，采用泥水分离装置进行泥浆的循环。能再生利用的泥浆重新流入储浆池, 不能再利用的泥浆经过脱水处理, 运至指定的地点弃掉。5.4护筒埋设钻机就位后，测量组复核桩位位置。在测量组放样后，在纵横向的每一侧引两个控制桩，两个控制桩间距2米，钻孔时用于控制轴线偏位。控制桩引好以后，拉好十字线，用线锤将钻机钻头调整到十字线中心的位置。（如图）开挖埋设护筒，护筒壁厚6，护筒埋深270，

14、外露30，护筒直径150cm大于桩径20cm。护筒埋入后，从控制桩拉十字线，用线锤配合钻机调整护筒的偏位及倾斜情况。规范护筒允许偏差5。护筒埋设好后拉十字线将控制点引在护筒上。将护筒周围使用粘性土用人工分层夯实。护筒选用及埋设遵循以下几个要点：1 筒内径比设计桩径大200400mm。2 埋设时，护筒中心的竖直线应与桩基中心线重合。3 护筒埋置深度根据设计要求或桩位的水文地质情况确定。4 护筒连接处要求筒内无突出物，耐拉、耐压，不漏水。5.5钻孔钻机采用LOVOL冲击钻施工。钻机就位前，必须先平整场地，钻机的安放要平正、稳固，确保施工中不倾斜，不移位。钻机安放在枕木上，必须平整、稳固，确保施工中

15、不移位、不倾斜；钻头或钻杆中心与护筒中心误差不得大于50mm，钻孔时，孔内水位高于护筒地脚0.5m以上或地下水位以上1.5m2.0m。基底必须采用石碴夯实，防止不均匀沉降引起钻机倾斜，钻机底座平正，保证钻杆垂直，钻机安装牢固，机架不摆动，保证钻杆和吊绳始终对准孔心，加强机械保养维护，减少钻机过程中钻杆的抖动。 钻机就位后先用线锤将钻机钻杆的垂直度调节好，再将钻头的中心点与护桩的十字交叉点在一条垂直线上，用线锤控制。钻机就位后, 接通水、电, 检测钻具, 进行试运转。开锤前，护筒内必须加入足够的粘土和水，然后边冲击边加粘土造浆，以保证粘土造浆护壁的可行性。采用钻孔粘土造浆，成孔过程中要及时加水调

16、整好泥浆比重，保持在1.11.3。在钻进过程中对照地质勘探图纸对钻孔中所遇到的各种地层采取土样，地层变化处，至少取一个样，从冲击钻机捞取的钻渣中取出样品，查明土类并填写地层的分层深度、取样时间等标签，标签填写好后装袋保留。开钻时小冲程开孔，使初成孔的孔壁坚实、竖直、圆顺，能起到导向作用，待钻进深度超过钻头全高加冲程后方可进行正常的冲击。冲击钻进过程中，保持孔内水位高于护筒底口500mm以上，掏取钻渣和停钻时，及时向孔内补水，保持水头高度。5.6终孔、清孔终孔后停止进尺，进行第一次清孔：将钻头提离孔底200300mm，保持钻头回转和泥浆循环，泵入比重1.031.08的泥浆，把孔内泥浆换出，并捞取

17、沉渣，直至达到设计要求。清孔时，应保持孔内水位高出护筒底部50cm。清孔后的泥浆比重应控制在1.031.1g/cm3左右，泥浆的含砂率应2，粘度应控制在17-20Pa.S。A 成孔质量检查保证垂直度，成孔时注意三个方面：首先在开孔前必须检查钻头中心与桩位中心是否在同一铅垂线上，四方向检查调整，其次是经常检查孔位是否偏移（测量放样校核），再次是严格遵守操作规程，防止钻机晃动，保持钻进稳定。B 孔深检查 根据图纸设计桩顶标高和护筒顶标高，计算出桩孔深度（桩孔深度护筒顶标高设计桩底标高），当钻进接近桩孔深度时，用测绳测量孔深，然后放慢钻进速度直至桩孔深度。当达到设计孔深时即终止钻进，然后报请监理工程

18、师检验。C 孔径、垂直度检查方法第一次清孔完成后，用验孔器（用外径等于桩的设计直径+10cm，高度为孔径的4倍的钢筋笼）进行验孔。成孔孔径不小于设计直径。孔的倾斜度通过钻头在孔口位置及孔底位置量测砣绳偏移值计算出孔的倾斜度，并报请监理工程师复查。钻孔灌注桩成孔质量标准序号检验项目规定值或允许偏差检验频率和方法1混凝土强度不小于设计每根桩取三组试件2孔的中心位置（mm）群桩100；单排桩50全站仪：每桩检查3孔深摩擦桩不小于设计值测绳：每桩检查4孔径不小于设计桩径探孔器：每桩检查5钻孔倾斜度小于1%桩长钻杆垂线法：每桩检查6沉淀厚度（cm）符合设计及规范要求标准测锤：每桩检查7钢筋骨架底面高程（

19、mm）50查灌注前记录5.7下钢筋笼桥台桩基钢筋笼（左）和桥墩桩基钢筋笼（右）布置方式如下：钢筋主筋连接方式采用套筒连接，连接钢筋的各项力学指标须由实验室抽检、监理工程师认可后，方能正式使用。钢筋加工的各项指标必须按规范执行，符合规范要求。运到现场的钢筋笼吊放由吊车吊起后，放入桩孔中。入孔后，牢固定位，防止在灌注水下砼过程中钢筋笼下落或被顶托上升。钢筋笼入孔后的标高必须准确。5.8灌注水下混凝土5.8.1导管安装及储料斗导管内壁力求光滑、顺直，无局部凸凹，各节导管内径大小一致，连接稳固。导管安装使用前做水密试验，合格后投入使用。下导管前对每节导管进行编号，注明长度，节与节之间的连接紧密不漏水。

20、储料斗容积为需根据计算确定，确保混凝土首盘灌注后使导管埋深在1.5m以上，在其次在施工过程中须保证导管底埋在水下混凝土顶面下2m，以防孔内泥水冲入混凝土中，造成混凝土浇筑面不连续而断桩。5.8.2二次清孔待安放好钢筋笼和灌浆导管后，再测量孔底沉渣，若沉渣厚度50mm，再进行二次清孔，二次清孔合格后，即灌注混凝土成桩。5.8.3灌注水下砼灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如果沉淀厚度超过设计及规范要求，可用喷射法向孔底喷射35分钟，使沉渣悬浮。将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土顶面高度

21、，计算出导管在混凝土内的埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注开始后，须紧凑地、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内下混凝土降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土顶面高度，正确指挥导管的提升和拆除。当导管提升到料盘接头露出孔口以上一定高度后，拆除1节或2节导管。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新拴牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除吊走被拆的导管，将混凝土漏斗重新接到井口的导管上，校正好位置，

22、继续灌注。拆除导管动作要快，以10分钟控制。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意人身安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。在灌注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防止钢架骨架被混凝土顶着上升，可采取以下措施：a.尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架；b.当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，保持较深埋管，并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；c.当孔内混凝土面进入钢筋骨架12米以后，适当提升导管，减小导管

23、埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌0.5m。混凝土灌注到接近设计标高时，工地施工人员要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内的数量估计在内)，通知拌合机按需要数拌制，以免造成浪费。在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，会出现混凝土顶升困难的情况，这时可以在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拨除最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下，在桩头上形成泥心。5.9检桩及注浆水下混凝土灌注完成后,采用挖土埋置的方法进行养护,确保混凝土达到设计强

24、度要求，同时避免水下混凝土成桩后长时间暴露遭受破坏。待养护龄期达到28天（或混凝土强度达到设计强度的70%，且其强度不小于15MPa），开挖桩头，将桩基顶面的浮浆凿除至设计标高，切除声测管，进行超声波检测，ZCK0+126.5中桥桩基（左桥台桩基和右桥墩桩基）声测管布置形式如下：声测管底部与桩基底部齐平，顶部超出桩顶设计标高50cm。桩基成桩质量检测采用超声波检测法，当成桩质量为I类桩时，表明成桩质量良好，可以进入下道工序；当成桩质量为II类桩时，采用钻芯取样的方法复测；当声测管堵管无法声测时，采取钻芯取样检测成桩质量。待检桩完成且质量合格后，用普通水泥或硅酸盐水泥拌制水泥浆。水灰比控制在0.

25、50.55左右，稠度控制在1418s之间。通过制浆机置备水泥浆，制备过程中一定要控制好水泥和水的用量，充分搅拌，保证均匀性、均习性。对声测管进行注浆，注浆时，每个工作班应留取不少于3组的7.077.077.07cm立方体试件，标准养护28天，并检查其抗压强度作为注浆质量评定的依据之一。6质量标准6.1钢筋加工表6-1序 号项 目允许偏差（mm）1受力钢筋顺长度方向加工后的全长102弯起钢筋各部分尺寸203箍筋、螺旋筋各部分尺寸56.2钢筋加工及安装1.基本要求（1）钢筋、机械连接器、焊条等的品种、规格和技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求。（2）冷拉钢筋的机械性能必须符合规定要求，钢筋平直

26、，表面不应有裂皮和油污。（3）受力钢筋同一截面的接头数量、搭接长度、焊接和机械接头质量应符合施工技术规范要求。（4）钢筋安装时，必须保证设计要求的钢筋根数。（5）受力钢筋应平直，表面不得有裂纹及其他损伤。2.实测项目表6-2项 目允许偏差项 目允许偏差主筋间距（mm）10 板保护层厚度（mm）20箍筋间距（mm）20中心平面位置（mm）20外径（mm）10顶端高程（mm）20倾斜度（%）0.5底面高程（mm）503.外观鉴定（1）钢筋表面无铁锈及焊渣。（2）多层钢筋网要有足够的钢筋支撑，保证骨架的施工刚度。4.钢筋笼安装须严格执行以下操作程序（1）钢筋笼定位：根据预先复测的护桩，保证桩位中心与

27、钢筋笼中心在同一铅垂线上；（2）钢筋笼骨架底面高程：钢筋笼骨架底面高程，根据规范要求，底面高程满足5cm。（3）钢筋笼安放稳固措施：在钢筋笼定位及底面高程确定后，在护筒周边等间距焊接4根吊拉钢筋，使钢筋笼处于自由垂直状态。自检合格后，上报监理工程师进行隐蔽工程检查验收，并及时灌注水下砼，其间隔时间不宜超过4小时，以防沉淀过厚和塌孔。6.3钻孔灌注桩混凝土1.基本要求（1）所用的水泥、砂，石、水和外掺剂等原材的质量和规格必须符合有关规范的要求。（2）水下施工混凝土强度达到规范设计要求，并达到评定标准。A 水下灌注的砼必须具备良好的流动性，其配合比应通过试验确定，并经监理工程师批准，塌落度宜为18

28、0220mm，每立方米砼中的水泥用量不少于设计配比用量，配合比的设计强度满足设计要求。B 细骨料宜采用级配良好、干净的中、粗砂，砼搅拌中砂率控制在4050%。水灰比宜为0.50.6，水泥的强度等级不低于42.5MPa。粗集料粒径为540 mm。水下砼可适量掺加外加剂（减水剂、缓凝剂等），掺用量由试验确定，并经监理工程师批准。C 开灌前计算首批封底砼用量，确定储料斗容量有足以将导管的底端一次性埋入水下砼中1米以上深度的砼。D 随着砼的上升，要适时提升和拆卸导管，导管底端埋入砼面以下一般保持26米，严禁把导管底提出砼面，避免造成断桩。在水下砼灌注过程中，应有专人测量导管埋深，填写好水下砼灌注记录。E 水下砼的灌注应连续进行，不得中断，因此灌注前应有严密的施工组织计划及辅助措施，一旦发生机具故障或停电以及导管堵塞等事时，应采取有效措施并同时做好记录。F 提升导管时应避免碰挂钢筋笼，砼面接近钢筋笼底端时，砼灌注速度应缓慢进行，当砼面上升至钢筋笼内3