钻孔灌注桩专项施工方案.pdf
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1、高架桥桩基施工方案目目录录一、编制依据.3二、工程概况.3三、工程地质条件.31、地形地貌及地层岩性.32、不良地质现象.43、水文地质条件.4四、桩基工程主要工程量.4五、施工进度计划.4六、施工准备.51、技术准备.52、工程材料准备.53、机械设备及劳动力配置.5七、施工方法及工艺流程.61、施工方法.62、施工工艺流程.6八、桩基主要施工过程.81、施工准备.82、钻进成孔.113、成孔验收、清孔.124、钢筋笼制作及安装.125、安放导管及二次清孔.146、灌注水下混凝土.147、钻孔灌注桩桩身施工质量检测.16九、钻孔灌注桩施工控制措施.171、钢护筒垂直度控制措施.172、防止出
2、现斜孔、扩孔、塌孔措施.173、防止缩径的措施.171高架桥桩基施工方案4、防止渗、漏浆措施.175、卡钻处理措施.186、防止掉钻措施.197、防止声测管孔底堵塞、超声波检测不到位的措施.198、防止导管进水措施.199、防止钻孔桩混凝土浇注时出现堵管、断桩现象的措施.2010、防止钻孔桩出现接桩的措施.2011、质量目标、控制指标,检验频率及方法.21十、质量保证措施.221、工程质量保证体系。.222、工程质量保证措施.22十一、安全保证措施.231、安全生产保证体系。.232、安全生产保证措施.233、施工现场危险源状况及安全防范措施.24十三、文明施工、环境保护措施.251、文明施工
3、保证措施.262、环境保护措施.272高架桥桩基施工方案钻孔灌注桩专项施工方案钻孔灌注桩专项施工方案一、编制依据一、编制依据 1、广东佛(山)清(远)从(化)高速公路北段第 1 标段设计图纸及相关文件 2、公路桥涵施工技术规范(JTJ/T F50-2011)3、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)4、城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ1-2008)5、公路工程施工安全技术规程(JTG F90-2015)二、工程概况二、工程概况德兴 1#高架桥位于清远市龙塘镇湴湖塘村北东侧约 380m,路线跨越大片农田而建,有乡间小路通往,交通较为便利。德兴1#高架桥中心桩号为 K44+
4、410.5,起讫桩号为 K44+295K45+526,全长231m。上部结构共3 联,桥跨布置为(220+520+220)m,采用预应力砼(后张)简支小箱梁;下部结构桥墩采用柱式墩,桥台为肋板桥台,墩台采用墩基础,桩基类型为摩擦桩。三、工程地质条件三、工程地质条件1 1、地形地貌及地层岩性、地形地貌及地层岩性德兴 1#高架桥区位于山前冲洪积平原地貌区,地势平坦,地形起伏较小。根据工程地质调绘、钻探揭露及室内岩土试验结果,桥址区岩土层主要由第四系填土和冲洪积层(Qa1+p1)粘性土、砂土,下伏基岩为侏罗纪中上统(J1b)砂岩及石炭系石蹬子段(C1ds)灰岩,其结构特征描述如下:(1)填筑土(Qm
5、1):仅钻孔 SQZK427、SQZK430 有揭露,揭露层厚 0.85.1m,层底高程 5.338.93m。灰黑色,主要由粘性土和砂土组成,压实度差,欠固结。(2)粉质粘土(Qa1+p1):大部分钻孔有揭露,揭露层厚 2.4-19.3m,层底高程-9.067.85m。褐黄色,褐灰色,稍湿,可塑硬塑化,主要由粉、黏粒组成,局部含砂粒,粘性较好。(3)砂砾(Qa1+p1):部分钻孔有揭露,揭露层厚 33.7m,层底标高 7.859.65m。黄褐色、灰白色,饱和,中密,颗粒成分主要为石英,充填少量中细砂及粘粒,分选3高架桥桩基施工方案性一般。(4)全风化砂岩(J1b):部分钻孔有揭露,揭露层厚 6
6、45.4m,层顶标高 0.535.33m。褐灰色,岩石极软,易折断、易碎,遇水易软化。(5)强风化砂岩(J1b):仅钻孔 SQZK427 有揭露,揭露层厚 2.9m,层底标高-8.37m。黄褐色,岩石风化强烈,岩质较软。(6)中风化灰岩 C1dc):大部分钻孔有揭露,揭露层厚8.816.6m,层顶标高-9.062.25m。深灰色、灰色,隐晶质结构,中厚层状构造,岩质较硬,岩体较完整,RQD=5080%。2 2、不良地质现象、不良地质现象依据地质调绘和野外地质钻探,桥址区内未发现坍塌、滑坡、溶洞等不良地质现象。3 3、水文地质条件、水文地质条件根据桥址区取来的水试样的水质分析实验结果,依据公路工
7、程地质勘察规范(JTJ064-98)的附录 D 环境介质对混凝土腐蚀的评价标准判定,地下水水样的综合评价腐蚀等级为无腐蚀,地表水水样的综合评价腐蚀等级为强腐蚀。四、主要工程量四、主要工程量桥台:桩径 D120cm,数量 24 根,桩长 25m30m,合计 660 米。桥墩:桩径 D130cm,数量 35 根,桩长 17m35m,合计 830 米。C35 混凝土:1848m。HPB300 钢筋:14.92t。HRB335 钢筋:75.23t。57*3mm 声测管:10.22t。五、施工进度计划五、施工进度计划根据施工现场实际情况,采用冲击钻孔方式施工,先施工无影响的桩基,后施工有影响的桩基,合理
8、优化施工技术方案,均衡配置施工资源,做好施工平衡;合理组织,力求做到混凝土施工的均衡性,以降低高峰期的施工强度。为确保施工进度,缩短施工工期,拟 0#台左幅配置 2 台冲击钻机,2#墩左幅、4#墩左幅、6#墩左幅、8#墩左幅、9#台左幅各配置 1 台冲击钻机,全桥桩基共8 台钻4高架桥桩基施工方案机同时施工。当左幅桩基完成后,再转移至右幅桩基施工,本桩基工程计划于 2016年 3 月 15 日开始施工,2016 年 4 月 15 日完工,工期 30 天。六、施工准备六、施工准备1 1、技术准备、技术准备(1)在图纸审核完成之后,根据施工图设计文件、相应的施工规范及施工现场实际情况制定严密的施工
9、作业方案,并采用不同的形式,如技术交底会议,作业指导书等多种方法对现场施工人员进行技术交底,并对全桥桩位进行复测。(2)试验室根据施工设计图纸,进行混凝土配合比的计算、试验,最终确定混凝土配合比。2 2、工程材料准备、工程材料准备根据施工设计图纸,对桩基工程所需的主材数量进行复核,所有进场的主材(如钢筋、水泥、粉煤灰、矿粉、粗骨料、细骨料、减水剂和其它要求试验检验的材料)进场后,报驻地监理工程师见证取样,进行试验检测,合格后方可使用,确保原材料质量符合设计、规范标准要求。3 3、机械设备及劳动力配置、机械设备及劳动力配置根据施工总体进度计划及现场实际情况,德兴 1#高架桥桩基工程配备施工人员及
10、主要机械设备具体如下:表 6-1施工人员配置表序号123456789工种施工管理人员工程技术人员测量员安全员质检员试验员材料员电工装载机司机配备人数222111112备注5高架桥桩基施工方案101112131415自卸车司机挖掘机司机桩机工钢筋工电焊工普工42208410表 6-2主要机械设备配置表序号1234567891011121314名称冲击钻机挖掘机装载机自卸车汽车起重机电焊机钢筋切断机钢筋弯曲机钢筋调直机柴油发电机混凝土罐车搅 拌 机钢筋笼运输车泥浆罐车规格型号单位配备数量JKE6台81151511126123备注牵引车废浆外运小松 220 型台ZL5025tBX1-500300KW
11、8m自制8m台辆台台台台台台辆套辆辆七、施工方法及工艺流程七、施工方法及工艺流程1 1、施工方法、施工方法根据施工现场实际情况及地质情况,桩基采用冲击钻机成孔施工。2 2、施工工艺流程、施工工艺流程测量放线及定桩位配置泥浆埋设护筒钻机就位钻进成孔检查清孔6高架桥桩基施工方案安装钢筋笼安装导管二次清孔沉渣厚度检查灌注水下混凝土桩基检测、验收。具体流程详见钻孔灌注桩施工工艺流程图钻孔灌注桩施工工艺框图钻孔灌注桩施工工艺框图7砼拌制及运输高架桥桩基施工方案混凝土试件制作灌注混凝土桩基检测原材料检验,配合比审查八、桩基主要施工过程八、桩基主要施工过程1 1、施工准备、施工准备(1)平整场地施工前应先沿
12、设计线路红线范围使用装载机、挖掘机配合自卸汽车将施工红线范围内的杂物及建筑垃圾清理干净,清表面积为建筑红线范围内全断面清表(含两侧的施工临时道路、泥浆池等),清表厚度为 30cm。使用推土机将原地面清表至地表下 30cm并将其推平碾压密实。平整后用压路机进行碾压,地基较差部位要做换填处理,压路机碾压密实构成钻机平台,以满足钻孔设备的稳定性要求。(2)测量放线及定位施工放样前,复核设计提供的测量点位,复测平面控制网和高程控制网,平差,精度达到规范要求,方可进行施工放样。在施工放样桩位确定后,以桩基中心为圆心,以大于桩身半径在四周设立十字护桩,护筒做好标记并加固稳定。经监理工程师核查、批准后开钻。
13、(3)护桩放样与埋设:排桩护桩放样与埋设a.由专职测量人员采用全站仪或 GPS 对桩位采用坐标法进行实地放样。b.沿桥宽方向一次放出整排护桩桩位,沿桥长方向放出两排护桩桩位(如图 1)。图 1排桩护桩示意图 c.桩基钻孔施工过程中,通过护桩用钢丝测绳或钢尺定位桩基。排护桩为钢筋桩(25),桩顶刻十字线,高度 80cm,埋入地下 45cm,并用砂浆或素混凝土保护。8高架桥桩基施工方案单桩护桩放样与埋设:(如图 2)a.沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位,作为单桩护桩b.单桩护桩采用钢筋桩(25),桩顶刻十字线,高度 80cm,埋入地下 45cm,并用砂浆或素混凝土保护。图 2单桩护桩
14、示意图(4)钢护筒制作与埋设:钢护筒制作按规范要求,钻孔桩的钢护筒内径需设计桩径+(2040cm),为此本工程钻孔桩钢护筒内径设计为:D=d+0.20m(D 为护筒直径,d 为设计桩径)。护筒采用 10mm的钢板制作,高度为 3m。为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋,加劲肋板采用宽 20cm、厚 20mm 钢板,顶端焊两个吊环,一为起吊用,二为绑扎钢筋笼吊杆,用于压制钢筋笼的上浮,护筒顶端同时正交刻四道槽,以便挂十字线,以备验护筒、验孔之用。钢护筒埋设护筒埋设使用挖机进行护筒基坑开挖,埋设钢护筒时通过十字护桩放样,把钻机钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊进孔内,找出钢护
15、筒的圆心位置,用十字线在钢护筒顶部或底部,然后移动钢护筒,使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合,同时用水平尺、垂球检查,使钢护筒竖直,护筒埋设应准确、水平、垂直、稳固,护筒的四周应回填粘土并夯实。钻机导杆中心线、护筒中心线应保持在同一直线。护筒中心与设计桩位中心的偏差不得大于 50mm,钢护筒垂直度偏差不允许大于 1%,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。检查合格后即在钢护筒周围和底脚对称、均匀回填粘土,9高架桥桩基施工方案并分层夯实,达到最佳密实度,以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。如护筒底土层不是黏土,应挖深或换土,在孔底回填夯实 30cm-50cm 厚的粘土后,再安放护筒,以免护筒底
16、口处渗漏塌方。夯实时要防止钢护筒偏斜,护筒上口应绑扎方木对称吊紧,防止下窜。护筒埋设至少高出地面 30cm,以防止杂物、泥水流入孔内。(5)泥浆池设置:泥浆池开挖深度原则上不应超过地下水位线,坑口外侧采用红白相间(20cm)脚手架钢管安设 1.2m 高围栏,围栏立柱间距不大于 2.0m,横栏 2道间距 0.6m,内侧满挂米目网,在路一侧悬挂标准(止步、坠落、深池)警示标志。(6)泥浆制备钻孔施工关键是泥浆的配制,泥浆性能对成孔至关重要。施工中要经常检测泥浆性能,泥浆性能不好时,拟采用膨润土泥浆,配合比为:水:膨润土:碳酸纳:氢氧化纳:聚丙烯先胺=1:0.1:0.001:0.00033:0.00
17、02,使其性能达到标准要求,确保其良好的护壁性能,以保证桩基施工顺利进行。根据该桥位区的地质情况,泥浆性能指标按冲击钻进要求配制,泥浆相对密度一般不超过 1.4,粘度 2230s、胶体率95%、含砂率4%、酸碱度 811。钻孔过程中应始终使护筒内泥浆保持合格。具体泥浆性能指标见下表:表 8-1泥浆性能指标要求钻孔地层情况方法相对密度泥浆性能指标粘度含砂率 胶体率失水率泥皮厚静切力酸碱度(Pas)(%)(%)(mL/30min)(mm/30min)(pa)pH969695959595952515202020202022333331.02.581035810一般地层 1.051.02 162284
18、正循环易坍地层 1.021.45 192884一般地层 1.021.06 1620反循环 易坍地层 1.061.10 1828卵石土1.101.1520325推钻一般地层 1.101.20 1824冲抓冲击易坍地层 1.201.40 22304444412.581012.581012.581012.581135811(7)钻机就位钻架搁置在钻孔平台桁架上或直接摆放在摆放平整、夯实的枕木垛上。调整位置1 0高架桥桩基施工方案使钻头中线与护筒中线保持一致,保证误差不大于2cm,采取措施使钻架工作时不移动。并固定好钻机,防止成孔过程中移位。钻机就位后,经现场工程师检查并报告监理工程师批准后方可开始钻
19、孔。2 2、钻进成孔、钻进成孔(1)开钻时应先在孔内灌注泥浆,如孔中有水可直接投入粘土,用冲锤以小冲程(0.5-1.0m)反复冲击造浆,待通过护筒底口往下 1 米后方可中冲程(1.0-2.0m)冲击钻进。钻进过程中要注意取样,根据地层情况及时调整冲程、泥浆稠度,在通过坚硬密实石层或基岩孤石之类的层时采用高冲程;在通过松散砂、砾类土或石夹土层时采用中冲程;在易坍孔或粗砂地段采用小冲程,并提高泥浆的稠度和相对密度。在通过孤石或岩层,如表面不平整,先投入粘土、小片石,将表面垫平,再进行冲击钻进,以防止斜孔、弯孔。在石质地层中冲击时,如果从孔上浮出石子钻渣粒径在5-8mm之间,表明泥浆浓度合适;如果浮
20、出的钻渣粒径小而少,则表明泥浆浓度不够,可从制浆池抽取合格泥浆进入循环。(2)钻进中根据钻进速度及钻碴情况准确判定地质变化情况并详细填写钻进记录。钻孔作业分班连续进行,交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况及下一班施工应注意事项;随时捞取渣样,与地质剖面图详细核对,检查土层是否有变化,当实际地质情况与设计提供的地质报告相差较大时要及时报监理工程师,同时进行分组取样,并做好记录。(3)钻孔施工要求开孔孔位必须准确,孔位偏差不得大于 5cm,开孔时应慢速钻进,待钻头全面进入地层后,方可加速钻进。钻孔作业应分班连续进行,必须及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。经常
21、对钻孔泥浆进行检测和试验,检查泥浆的各项性能指标,如不符合要求,应随时改正。钻进过程中随时注意地层变化,在地层变化处应捞取渣样,判断地质类别,记入记录表中,并与地质报告相对照,钻渣样应编号保存,以便分析;钻进过程中不得中断,遇有问题,应立即处理,因故停钻时,必须将钻头提出孔口,以防埋钻,孔口应加护盖;在冲孔过程中对锤的转向装置应检查并使其转向灵活,避免梅花孔;起落钻头1 1高架桥桩基施工方案掌握好高度,锤落到底时,钢丝绳不能放过松,避免倒锤,造成扩孔等,同时钢丝绳尚应稍有富余以避免打空锤。冲进一定深度后及时清渣,以保证成孔质量并加快进度,清孔后应检查泥浆性能指标是否符合要求。现场技术员用几何尺
22、寸方法复核桩位,每天对桩位及护桩复核一次,若护桩被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测。在开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位 1.5-2.0m,并低于护筒顶面 0.3m,掏渣后应及时补水。3 3、成孔验收、清孔、成孔验收、清孔(1)当钻孔至设计岩层或设计标高后,质检员应对孔深、孔径、钻孔倾斜度、持力层等成孔各项指标进行自检。自检合格后,根据标准规定请监理、设计、业主对成孔孔深、孔径、孔倾斜度、岩性(设计所要求的持力层)等有关内容共同验收,验收合格方可终孔,进入下道工序并做好隐蔽工程验收记录。(2)清孔主要采用换浆法,利用泥浆泵向孔底输入新鲜的泥浆以置换孔底的稠泥浆,并使稠泥
23、浆携带着孔底的浮土排出孔外的泥浆池中,如此循环,直到清孔完成为止。清孔结束,自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为浇注前测沉淤的依据。以保证沉渣厚度符合设计要求,泥浆指标符合灌注要求。(3)浇筑水下混凝土前应清底,孔底沉渣应清除干净,满足相关设计规范及设计文件提出的沉渣厚度要求。(4)在清孔排渣时,注意孔内水头,防止坍孔。(5)严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。4 4、钢筋笼制作及安装、钢筋笼制作及安装(1)钢筋笼制作钢筋笼分节在钢筋加工区内制作,技术员和钢筋工班长根据设计钢筋笼长度、规格进行钢筋配料。两节钢筋对接时必须保证接头质量。钢筋笼制作时,钢筋笼的接头要错开布置,配置在搭接长度
24、区段内的受力钢筋,其接头截面面积占总面积的百分率控制在 50%以内(搭接长度区段为 35 倍的主筋直径,且不小于 50cm),严格按照设计图纸和技术规范要求执行。钢筋笼整体制作,长度根据实际桩长制作,为了避免钢筋笼在吊装过程中产生变形,采取在钢筋笼内设置十字撑以加强整体刚度。钢筋笼制作完成后,质检员进行自检,合格后填表并及时通知现场监理工程师进行验收,监理工1 2高架桥桩基施工方案程师检查合格并签认后方可使用。(2)钢筋笼运输钢筋笼验收合格后,利用平板车将钢筋笼运至施工现场待用,在用平板车进行钢筋笼转运时,在平板车上必须设置固定钢筋笼用的型钢支架,防止钢筋笼骨架发生变形。存放时,要求存放在平整
25、、干燥的场地上,分不同桩孔号、不同节段进行分类编号,并将钢筋笼垫高以免粘上泥土。(3)钢筋笼安装钢筋笼下放前,在主筋及箍筋上电焊好保护层定位钢筋,以确保钢筋笼保护层厚度,下放时应速度缓慢,防止碰撞孔壁。钢筋笼的转运及入孔起吊采用多点起吊的办法(钢筋笼入孔起吊采用四个吊点,并对称布置),以防止钢筋笼产生变形。在钢筋笼接长、下放施工过程中,钢筋骨架要保持垂直、居中,每节接长要顺直,接头牢固可靠。同时严防钢筋骨架下放过程中与孔壁擦撞,以免破坏孔壁。当钢筋笼入孔后应准确、牢固定位,平面位置和底面高程偏差不大于设计及施工技术规范要求。钢筋笼安装下放后,用型钢将钢筋笼固定在护筒上,以承受钢筋笼自重和防止混
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