桥梁钻孔灌注桩施工方案.docx

桥梁钻孔灌注桩施工方案 钻孔灌注桩施工方案 编制： 审核： 审批： 沁阳总干河城区改造项目经理部 2022年/月/日 目录 一、工程概况 (3) 二、编制依据 (3) 三、施工准备与工期安排 (3) 3.1作业条件 (3) 3.2工期安排 (4) 四、施工工艺及措施 (4) 4.1施工工艺 (4) 4.2钻孔灌注桩施工 (5) 五、施工注意事项 (12) 5.1混凝土要求 (12) 5.2钻锥起吊、进出孔口 (12) 六、质量保证体系 (12) 6.1质量目标 (12) 6.2质量保证体系组成 (12) 6.3施工过程质量保证措施 (12) 七、资源配置计划 (13) 7.1人员配置 (13) 7.2施工设备配置 (13) 八、安全保证措施 (14) 九、环境保护措施 (14) 附录一主要试验、测量的质检仪器设备 (15) 附录二项目管理质量保证体系 (16) 附录三项目管理安全保证体系 (17) 钻孔灌注桩施工方案 一、工程概况 本工程是沁阳市总干河城区段改造（一期）工程沁园路桥梁工程。河道中心线与道路中心线夹角成80°，上部结构采用25m装配式预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用柱式桥墩、柱式桥台、钻孔灌注桩基础，全桥一联，3×25m，桥台设置CD-80型伸缩缝。桥面全宽为40.6m，具体断面布置为：0.3m（栏杆）+2.0m（人行道）+7.0m （非机动车道）+3.0m（装饰带）+8.0m（机动车道）+8.0m（机动车道）+3.0m（装饰带）+7.0m（非机动车道）+2.0m（人行道）+0.3m（栏杆）。 本桥共有桩基32根，采用钻孔灌注桩基础。桩径1.5m，其中0#台、3#台桩长40m，1#墩、2#墩桩长45m。 设计荷载：城-A级；人群荷载3.9KN/； 安全等级：一级；环境类别：类； 地震动峰值加速度：0.10g；抗震设防烈度：度； 设计基准期：100年； 结构使用年限：50年。 二、编制依据 1、沁阳市总干河城区段改造（一期）工程桥梁施工图纸 2、城市桥梁工程施工及质量验收规范CJJ2-2022 3、公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2022 4、其他有关专业规范、规程 三、施工准备与工期安排 3.1作业条件 （1）开挖前场地应完成三通一平。地上、地下的管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均应排除处理完毕。各项临时设施，如照明等应准备就绪； （2）熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料，做到心中有数； （3）按基础平面图设置桩位轴线、定位点及栓桩控制；桩孔四周撒灰线；埋设护筒，测定高程；放线工序完成后，报监理工程师审核； （4）按设计要求分段制作钢筋笼； （5）钻孔操作的安全至关重要，开钻前应对施工人员进行全面的安全技术交底； 操作前对机具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。 3.2工期安排 钻孔灌注桩拟自2022年7月12日起，到2022年8月4日止，工期为24天。 四、施工工艺及措施 4.1施工工艺 平整场地测量放样定桩位的高程报验钻孔平台搭设护筒制作与埋设泥浆制备钻孔清孔检孔器检孔吊放钢筋笼下混凝土导管二次清孔灌注水下混凝土凿除桩头桩基检测、验收 钻孔灌注桩施工工艺框图 4.2钻孔灌注桩施工 4.2.1平整场地、施工放样 钻孔灌注桩桩位区域要求场地平整，清除杂物，换除软土，夯打密实。钻机底座位于坚实的填土上，以免产生不均匀沉降。场地的大小要能满足钻机的放置、及混凝土运输设备等组织协调工作的要求。按设计要求对灌注桩桩位进行放线测量，保证桩位偏差，桩位允许偏差：排架桩：50mm。桩位测设完毕，在灌注桩桩位四角并用“十字线”法用护桩加以保护，“十字线”中心对准桩位中心，施工过程中，经常检查校核桩位位置是否发生偏移，防止桩心移位。 4.2.2护筒制作和埋设 1、制作：钻孔桩护筒采用钢板卷制，壁厚应能使护筒保持圆筒状且不变形，直径大于设计桩径20-40cm，护筒长为1.5米，护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并宜高出施工地面0.3m，且护筒周围应用粘土夯实，以防渗漏或防止孔内水头太高，使护筒形成反穿孔。 2、埋设：护筒采用挖孔埋设。按桩位中心挖一底面直径较桩径大4050cm的圆坑。护筒高出施工平台地面30cm，护筒定位时，使护筒中心和桩位中心重合。 3、护筒埋设允许偏差： 4.2.3钻机就位 钻机采用反循环钻机，钻机就位前，对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉降。钻机钻盘中心和钢护筒中心应在同一竖直线上，偏差不得大于2cm。钻机就 位后对钻机钻盘水平度及钻杆垂直度进行检查校核。 4.2.4泥浆制备 泥浆宜选用优质黏土、膨润土或符合环保要求的材料制备。泥浆采用直接在护筒内投放粘土并用钻锥小冲程反复制作而成，泥浆的比重1.06-1.10、粘度18-28Pa.s、含砂率4%。在钻进时，泥浆由泥浆池流入钻孔内同钻渣混合，在真空泵抽吸力作用下，混合物进入钻头的进渣口，经过钻杆内腔、泥石泵和出浆控制阀排泄到沉淀池中净化，沉淀澄清后重新流入井内循环。 4.2.5钻孔 1、钻孔前，先人工探孔，查清是否有地下管线方可开钻。 2、钻孔时，孔内水位宜高出筒外11.5m，起落钻头速度应均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土，不得堆积在钻孔周围。开始钻孔时，稍提钻杆，在护筒内打浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后方开始钻进。 3、钻孔应一次成孔，不得中途停顿。进尺适当控制，对护筒底部，应低挡慢速钻进，使底脚处有较坚硬的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时，可提起钻头，向孔内倒入粘土块，再放入钻头倒钻，使胶泥挤入孔壁堵住孔壁空隙，稳住泥浆后继续钻进。钻至护筒底部以下1m后，则可按土质情况以正常速度钻进。钻进过程中经常注意土层变化，每进尺2m或土层变化处捞取渣样，判断土层，记入钻孔记录表。随时填写钻孔施工记录，交接班时详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。钻进过程中应始终保证泥浆的稠度，充分起到护壁的作用，对粉砂等易塌孔的土层更应该增加泥浆的稠度，一般应在1.4以上，防止进尺太快钻渣沉积在钻头。 4、钻孔中出现异常情况，应进行处理，并符合下列要求： 坍孔不严重时，可加大泥浆相对密度继续钻进，严重时必须回填重钻。 出现流沙现象时，应增大泥浆相对密度，提高孔内压力或用黏土、大泥块、泥砖投下。 钻孔偏斜、弯曲不严重时，可重新调整钻机在原位反复扫孔，钻孔正直后继续钻进。发生严重偏斜、弯曲、梅花孔、探头石时，应回填重钻。 出现缩孔时，可提高孔内泥浆量或加大泥浆相对密度采用上下反复扫孔的方法，恢复孔径。 5、钻进过程中经常进行孔径及倾斜度以及桩位中心的检查，发现问题及时纠正， 检查方法采用1m吊绳对钻杆进行倾斜度检查。当钻孔快要到达设计深度前应及时通知监理工程师前来进行终孔验收。钻孔时按规定表格认真、准确填写钻孔记录，对于钻孔在出现的任何故障及排除方式均应仔细记录在案。 4.2.6成孔 1、桩孔钻至设计标高后，请监理工程师对成孔的孔径、孔深及倾斜度进行检查，孔深及孔径不小于设计要求，垂直度不大于1%，桩位偏差不大于规范允许偏差值，如检孔器不能放到孔底，则应提升钻杆进行扫孔，直到检孔器能放到孔底为止。验孔器采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为46倍外径的钢筋验孔器吊入孔内检测。 2、钻孔过程中作好详细记录，注意地质分层部位的取样鉴别工作，并与原设计钻探资料作比较，如差别明显，应及时报告监理工程师桩承载力的重新验算，以确定最终终孔深度。钻孔作业应连续操作，不得中途停止。 3、成孔质量标准要求 4.2.7一次清孔 清孔处理的目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力，为在泥浆中灌注混凝土创造良好的条件。清孔时，孔内水位要保持在地下水位以上1.0-1.5米。采用换浆法进行清孔，稍提钻锥离孔底10cm-20cm空转，并保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.03-1.10的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。使清孔后泥浆的含砂率降到2%以下，黏度为17-20Pa·s，相对密度为1.03-1.10，桩底沉淀土厚度不大于10cm。 4.2.8检孔器检孔 成孔后需用检孔器验孔。检孔器用钢筋笼做成，其外径比设计孔径小100mm，长度等于孔径的46倍，且不小于6-8m。换用新铸成或新焊补的钻锥时，应先用检孔器验孔到底后，才可放入新钻锥钻进。不可用加重压、冲击或强插检孔器等方法验孔；成孔后检查孔深、孔径、倾斜度。 4.2.9钢筋笼的加工制作与吊装 1、钢筋的堆放 钢筋必须按不同种类、等级、型号、规格及生产厂家分别堆存，不得混杂，设立识别标志。钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染。钢筋宜堆置在仓库(棚)内，露天堆置时，应垫高并加遮盖。钢筋使用前，必须具有出厂合格证和试验报告等。 2、钢筋加工 （1）钢筋表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆污、鳞锈等清除干净。 （2）钢筋应平直，无局部折曲。 （3）钢筋加工允许偏差 3、钢筋笼制作与吊装 （1）钢筋笼制作 制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。保护层厚6.6cm,其间距竖向2m、横向圆周不少于4处，耳朵筋在吊放钢筋笼前固定在钢筋笼的箍筋圈上，钢筋笼顶端设置吊环。 0号台、3号台钢筋笼分3段制作，长度分别为1460cm、1100cm、1200cm，1号墩、 2号墩钢筋笼分4段制作，长度分别为1150cm、1200cm、900cm，1100cm。制做好的钢筋笼必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免粘上泥土。 （2）焊接 钢筋骨架的焊接拼装应在坚固的工作台上进行并严格控制钢筋接头质量。现场加工钢筋笼时，主筋焊接采用双面搭接焊，接头错开布置。双面搭接焊长度不小于5倍d （d指钢筋直径）。单面搭接焊长度不小于10倍d（d指钢筋直径）。0号台、3号台桩基钢筋笼双面搭接焊接头个数为49个，单面搭接焊接头个数为45个；1号墩、3号墩桩基钢筋笼双面搭接焊接头个数为21个，单面搭接焊接头个数为75个；检测时，每300个接头送一组焊接试件。焊接时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，两接合钢筋的轴线应保持一致。焊接的钢筋骨架不得有变形、松脱和开焊，试验室按试验规程检验接头的焊接强度。 （3）吊装 入孔焊接对接时，先将下段钢筋笼挂在孔口，再吊上第二段进行单面搭接焊，逐段焊接逐段下放。钢筋笼吊入后应校正轴线位置垂直度，勿使扭转变形，当钢筋笼吊装入孔达到设计标高后，将钢筋笼调正在孔口中心。钢筋笼上部增加配重，防止钢筋笼上浮。钢筋笼定位后，在2.5小时内浇筑完混凝土，防止坍孔。吊装过程中钢筋笼不能碰撞孔壁，防止坍孔，并防止将泥土杂物等带入孔内。如入孔困难，应查明原因，不得强行插入。钢筋笼下放其中心对准孔位中心，放置后的钢筋笼顶面和底面标高应符合设计要求，其误差不得大于±5cm。 （4）声测管 吊放钢筋笼前按照设计要求，在钢筋笼上焊接声测管，以便日后检测。声测管严格按照三等分圆周布置，其顶部高出桩顶0.5m，底部高出桩底0.5m，分节长度为6m，其接头和顶底部要填塞紧密，防止泥浆和混凝土堵塞管道。 （5）钢筋成型与安装允许偏差 4.2.10导管插入 导管用直径300毫米的钢管，内壁光滑圆顺，壁厚4毫米，每节长3.0米，备用1-2节长0.5-2米短导管。导管连接在管端由粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水，灌注砼前要进行水压试验，检查接头处密封情况。导管轴线偏差不宜超过孔深的0.5%，且不宜大于10cm。混凝土浇筑架由型钢做成，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗，混凝土由进料斗经储料斗倒入漏斗，并随即卸入导管直接浇筑。导管安拆由钻机吊装完成。 4.2.11二次清孔 在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇筑混凝土的时间间隙较长，孔底又会产生沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔，复测沉渣厚度达到设计要求，此时清孔就算完成，立即灌注水下混凝土。 4.2.12灌注水下砼 1、桩基成孔后须测量孔径、孔位、孔深，确认满足设计要求后，灌注混凝土。混凝土采用商混，标号为水下C30（水：水泥：砂：石子=175:300:739:1090）。商混由砼输送车运至现场，并修筑便道使混凝土运输车直接将混凝土送至孔位下料斗内。浇筑时先灌入首批混凝土，其数量经过计算，能把泥浆从导管中排出，并能使导管埋入砼的深度不小于1.0m，其所需首批混凝土数量可按下式计算： V=1/4×D2×（H1+H2）+1/4×d2h1 式中V-灌注首批砼所需数量（m3）； D-桩孔直径（m）； H1-桩孔底至导管底端间距，一般为0.30.4m； H2-导管初次埋设深度（m）（按1m 计）； d-导管内径（m）； h1-桩孔内混凝土达到埋设深度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）；h1=Hww/c（其中Hw-桩孔内水泥或泥浆的深度m；w-桩孔 内水或泥浆的重度KN/m3；c-混凝土拌合物的重度取24KN/m3） 经计算，首批混凝土数量 V=0.25*3.14*1.52*（0.4+1）+0.25*3.14*0.32*1.75=2.6m3 2、首批混凝土入孔后，混凝土应连续灌注，不得中断。在灌注过程中，应保持孔内的水头高度，导管的埋设深度宜控制在26m，并应随时测探桩孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。开导管用混凝土隔水栓，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满漏斗后，剪断铁丝，混凝土即下入到孔底，排开泥浆。随着浇筑的连续进行，随浇随拨管，中间周转停息时间不超过15min，在整个浇筑过程中，出料口伸入先灌注的砼内至少2m，且不得大于6m，利用导管内混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，注意检查钢筋笼上浮情况，检查钢筋笼顶部配重发挥作用。当砼面接近钢筋骨架底部时，为防止钢筋骨架上浮，采取以下措施： a、使导管保持稍大的埋深，放慢灌注速度，以减小砼的冲击力。 b、当孔内砼面进入钢筋骨架1m-2m后，适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋骨架下部的埋置深度。 桩基混凝土灌注施工时，应按规范要求留取混凝土抗压试件，每根桩不少于3组。 灌注高度比设计桩顶标高高1.0m。护筒待砼抗压强度达到5mpa时拆除。灌注过程中，派专人测量导管埋深要认真填写灌注记录。 3、混凝土灌注桩允许偏差 4.2.13破桩头 为确保桩顶质量，实际灌注桩顶标高比设计高出1.0m，钻孔桩完工一周后，根据试件抗压强度达到设计标准时，开挖基坑，凿桩头钻孔灌注桩混凝土。凿桩深度为设计桩顶以下90cm，桩头凿除时采用侧面切割配合人工、机械凿除方法，接近桩顶部位时保证桩头中心平整或上凸形式，避免桩头中心下凹。凿桩完成后，进行桩基钢筋和台（墩）柱钢筋的搭接，然后凿除部分进行二次混凝土浇筑。