芝字溪大桥桩基施工方案

汉宜高铁第六分部1芝字溪大桥桩基工程施工方案一、基本概况1、编制依据1.1、地质图资料;1.2、交通部颁有关规范、标准、规程；1.3、甲方技术规范、专用合同条款；1.4、现场实际情况。2、工程概况2.1、工程简介芝字溪大桥离宜昌安福寺镇约4公里处，桥全长约1200米，基础采用钻孔灌注桩施工工艺。桩基总长约11000米，桩径为φ1.0米，计划工期两个月。2.2、工程所处地区自然条件2.2.1、地形、地貌本项目位于长江以南的江汉平原盆地边缘地带，地势平坦开阔，水网密布、湖泊沟渠众多。线路经过地区属广阔而略有起伏的河谷及湖泊平原地形，海拔一般10～30m。线路由东向西沿长江南岸至武汉，沿途跨越地貌单元主要为河流冲积、湖积平原。2.2.2、工程地质桥址处地层分布依次为粉质粘土厚0～35m；粗圆砾土层、圆砾土层，厚3.5～31.8m；粘土层，厚15～91m以上。汉宜高铁第六分部22.2.3、气象、水文本项目地处亚热带湿润季风气候区。夏季盛行偏南风，湿润多雨，气温高，湿度大；秋季盛行偏北风，为西北利亚干冷空气团所控制，天气寒冷，干燥少雨。多年平均气温在15.6─17.2℃之间，均值为16.2℃。年均日照2000h左右，严寒期短、无霜期从3月至11月约250天，多年平均蒸发量1288mm，河流无冰冻。雾罩多发生在冬季，年平均雾日为36.8天。根据工程附近气象站资料统计分析，降水多集中在夏季，冬季雨量最少，多年平均年降雨量1125～1308mm之间，年降雨日数为128～138天。由于受季风影响，年内降水量分配很不均匀，4—9月降水约占全年降水的70—80%，其中6、7、8三个月降雨量占全年降量的37%，这段时间降雨均以强降雨过程出现，且量大集中。风向六、七月份多为偏南风，其余月份多为北风或东北风，多年平均风速2.4～2.8m/s。3、总体施工安排3.1施工用电从项目部两台变压器上接入现场，变压器的容量分别500kw、650kw。3.2施工用水从可以从便道边池塘中直接引入。3.3目前施工便道横穿过芝字溪大桥中轴线，能保证运输设备、材料到桥梁现场。到桥台位置拟可从现有便道与轴线交界处向宜昌台和武汉台两方向修筑，大约修筑800米左右的便道。3.4施工项目部、工人住房采用租用当地民房。3.5施工中需拆迁的建筑：由于施工图纸没到，粗略知道有一处民房需要拆迁，汉宜高铁第六分部3同时需要现场征地完毕才具有施工条件。3.6由于现有便道可作为芝字溪大桥设备、材料的运输通道，因此可以从便道两侧同时开始进行桩基施工，同一桥台桩基施工采用跳孔施工，防止施工干扰和临进桩孔坍孔。二、桩基施工方案、施工方法1、机械设备、人员进场计划针对我合同段前期工期紧、施工便道难度较大、导致项目部机械设备无法进入桥台位置，工作面难以打开，为扭转我项目部的被动局面，在桩基施工中将加大机械设备投入，计划配备2台旋挖钻机和6台冲击钻机进行钻孔桩施工（根据现场实际钻孔后的地质条件可适当调整钻孔设备的数量），同时配备三台16T汽车吊进行桩基施工。现已到位施工技术管理人员10人，各类机械设备30台。详见《进场人员一览表》、《机械设备一览表》、《桩基施工试验检测仪器一览表》。2、施工进度计划按照合同总工期要求及结合我项目部自身条件，我们准备在施工图纸到位情况下及时开始施工，在两个月内完成所有桥台桩基的施工。3、场地准备芝字溪桥桥位大多处于水田、藕塘路段，场地条件差，所以必须开挖排水沟进行排水。用煤渣、碎石填筑施工便道，水位较高的情况下采用筑岛施工。陆地钻孔桩在施工前应进行场地平整、清除杂物、钻机位置处平整夯实，同时对施工用水，泥浆池位置，动力供应，钢筋加工场地、施工便道做统一安排。4、冲击钻机冲孔方案4.1护筒埋设汉宜高铁第六分部4护筒埋设前先经测量放样准确定出孔位中心，并设置交叉控制保护桩。以利于钻孔过程中随时检查孔位情况，确保桩位符合规范要求，护筒埋置深度及埋置方式根据墩位处地质情况及地下水位确定。陆上钻孔桩护筒采用人工埋设，埋置深度不得小于2m，护筒顶高出地面0.3～0.5m，护筒脚以下及护筒周围约0.5m范围采用粘土分层夯实。水中钻孔桩护筒应适当加长，确保护筒顶高出常水位1.0～2.0m。护筒采用人工埋设或钻机将护筒打入，且应埋入河床以下1m以上。护筒埋设或打入后应对平面位置及垂直度进行检查，水平偏差不大于5㎝，各项斜度偏差不大于1%，并认真填写护筒偏差及标高记录表。4.2、泥浆循环系统设置及泥浆配制泥浆循环系统考虑一个循环池，一个沉淀池和一个储浆池，且设置时要考虑循环交替使用。造浆的主要惨适量土，并掺加适量纯碱，钻机泥浆各项指标按下表控制：泥浆性能指标表比重粘度含砂率胶体率脱水率酸碱度1.10～1.30﹥20Pa·S﹤4%﹥96%﹤20%11（表1）钻进过程中应根据地层控制好泥浆质量,同时备足泥浆，水泥、粘土及膨润土等堵漏用料。4.3、钻机拼装钻机到场后应对主机、钻架、水龙头接头、桩锤、控制柜、操作台进行全面汉宜高铁第六分部5清理和检查、试车。拼装时钻机底座应抄平，四脚高差应控制在3mm。钻机就位后应达到三心合一线（钻机顶游轮中心、钻锤中心、钻孔桩中心），调整好后应将四脚垫牢，并做好标记，以便钻进时随时检查。每个机台应预备一把精度较高的水平尺，一个线锤和一根测绳以便监理工程师随时检查钻机施工情况。4.4、冲击钻孔施工将钻头吊起徐徐放入护筒内，对准桩位，联结钻机各部件，检查钻机各部件性能及配电设施情况，进一步检查孔位中心及钻机调平情况，确认正常后，开孔造浆，检查泥浆性能符合表1要求后可正常钻进，进入一定深度后正常施工。钻进过程中应根据实际地层调整泥浆比重、进尺速度、并跟踪检查钻机位移及沉降值，确保孔位准确，孔深垂直，钻进过程中要确保孔内水位始终高于河面水位1.0～1.5m，泥浆如有损失、漏失、应及时补充、并采取堵漏措施。每进尺2～3m应检查孔径、竖直度，在泥浆池捞取钻渣和设计地质资料核对，并随时对地质变化做好详细记录，及时填写钻孔记录表。4.5、钻进时操作注意事项（1、开始钻进时应适当控制进尺，在护筒刃脚处钻进，钻至刃脚下1米后，可按土质以正常速度钻进。（2、在砂土或软土层钻进时容易坍孔，钻进时随时观察泥浆稠度，孔内水位，孔内泥浆状态，出现孔内水位短时间内有急速升降或泥浆有密集小气泡产生应停机提钻分析原因：a、如因净浆池泥浆水位偏低可降低泥浆泵克服空气进入泥浆泵；b、用测锤测量孔深变化，孔深无变化加大泥浆比重，造浆护壁。（3、在粘土层，夹卵、砾石粘土层钻进时，因土层太硬，会引起跳车、蹩汉宜高铁第六分部6车、钻锤摆动加大等现象，宜采用优质泥浆，大泵量换浆的方法钻进。（4、钻孔启动时须提高钻具20～30cm待孔底物吸完后下杆施钻，同时注意孔内水位，即时补充水头。（5、在钻进过程中若糊钻严重，难以进尺，可适当抛碎石处理。4.6、清孔采用两次清孔法清除孔内沉渣。第一次清孔在终孔后利用钻机采用泵吸进行换浆清孔，达到清孔泥浆要求和沉淀要求方可停止清孔（桩底沉淀层厚度不大于5㎝），拆除钻杆移至另一孔位钻孔（中距5m以内桩位24h后才能钻），并立即进行钻孔桩钢筋安装。第二次清孔在砼灌注前，利用导管清孔，清除孔底沉渣，在确定全部指标达到设计及规范要求，经驻地监理工程师认可签证后停止清孔并迅速进行水下砼灌注。清孔后泥浆指标必须达到如下要求，泥浆比重：1.03～1.10；粘度17～20Pa*S；含砂率﹤2%；胶体率﹥98%。5旋挖钻机成孔工艺旋挖钻机成孔工艺是利用筒式钻头底部的斗齿，切削土体，并压入钻头内，然后凯式钻杆提出钻头倾倒土体，如此反复完成成孔作业，大大提高了成孔效率。钻进过程中通过钻机的监测装置监测钻机的垂直状态，以控制成孔垂直度，钻至设计深度后用捞砂钻头进行清底，以控制孔底沉渣。当进入基岩时,普通的钻头成孔较难,可采用筒式钻头和嵌岩钻头相结合的方式进行。由于旋挖钻孔灌注桩的特殊成孔工艺，它仅需要静压泥浆护壁，所采用的泥浆一般用膨润土、火碱、纤维素等配制，在孔壁不形成厚的泥皮。此外钻头多次上下往返，使孔壁粗糙，增强了桩土之间的咬合，大大提高桩的侧摩阻力。由于旋挖钻头可形成平底钻孔，有利于桩端阻力的发挥。汉宜高铁第六分部7旋挖钻孔灌注桩对地层的适宜性较广，即适用于粘性土，也适用于砂性土，还适用于强度较高的风化岩。5.1桩位测放桩位测放及标高测量仪器采用全站仪（DTM-352C）、水准仪（S3）和塔尺。桩位测放前，应根据施工图和厂区坐标系计算出各控制点和桩位的坐标，经复核无误后，填写《施工桩位坐标一览表》，以备测放桩位时使用。向全站仪内输入坐标时应两人进行复核，防止出错。桩位可根据施工进展用极坐标法分批测放。桩位采用Φ12钢筋做标识，入土深度不少于30cm。桩位测放误差应满足规范和设计要求。钻孔桩桩位：群桩：20mm；单排桩或边桩：10mm。5.2泥浆系统的布置与泥浆制备、处理、排放为保证泥浆的性能指标，本工程将采用旋挖钻机施工，对泥浆进行集中处理和管理，回收后集中净化处理，重复使用，以降低施工成本和泥浆排放量，保证桩的质量及现场文明施工。5.3泥浆系统的组成与布置规划布置施工现场时，首先考虑泥浆制备、处理、排放系统的布置。泥浆系统由泥浆池、沉淀池、废浆池、泥浆泵、泥浆处理设备等组成。采用集中处理、排放的方式。沉淀池、泥浆池用砖块和水泥砂浆砌筑牢固，不得有渗漏或倒塌。泥浆池等不能建在新堆积的土层上，防止池子下陷开裂，漏失泥浆。本工程地层为粘土、粉质粘土、砂层和风化岩层，施工时以制备泥浆为主，泥浆材料采用膨润土。泥浆的日常维护主要应该做到：经常测定泥浆参数，掌握其性能，然后根据测定的泥浆参数确定对泥浆的调整。施工时按钻机分片布置的原则，每2-4台钻机布置一泥浆集中池，泥浆集中池与泥浆集中处理系统相连。5.4泥浆制备汉宜高铁第六分部8制浆材料：膨润土、纯碱、纤维素（必要时）。性能指标：根据本工程地层条件及试桩经验，泥浆按下表的性能指标制备。施工时可根据现场情况对比例参数进行调整，必要时，适当加入一定量的纤维素来改善泥浆性能。制备泥浆的性能指标项目参数测定方式比重1.05～1.10泥浆比重计粘度18～22s漏斗粘度计含砂量＜2%含砂量测定仪泥浆配制必须用现场使用的泥浆材料先做室内实验，然后才可以提供泥浆配合比供施工使用。泥浆制备参数根据以下几个原则确定：a、在钻孔过程中要满足成桩过程的护孔要求；b、在成孔之后，停止等待砼灌注时间内孔底沉渣不超过规范和设计的技术要求。根据这几项原则，结合本工程地层特点及试桩施工经验和招标文件要求，制备泥浆比重控制在1.05～1.10之间，粘度18～22S，砂率小于2%。成孔时利用管道将泥浆输送到孔口。5.5泥浆处理与排放施工时要及时清除沉淀池内沉淀的钻渣，泥浆处理配备机械钻渣分离装置。清出的钻渣应及时运出现场，防止钻渣废浆污染施工现场及周围环境。由于灌注过程中混凝土的污染，泥浆会逐渐失去原有性能而产生变质，所以在施工过程中要不断除去所含泥砂，并调整泥浆性能指标在规定范围内。为此设置泥浆处理系统，对从孔口灌注砼后回收的泥浆进行处理。泥浆处理设备采用旋流除砂器、振动筛和3PNL泵，灌注砼后回收泥浆用泥浆泵先送入旋流除砂器，再通过振动筛后流入泥浆沉淀池，经过一定时间沉淀后流入供浆池进行重复利用。不能使用的废浆用车运至业主指定地点，防止泥浆污染。5.6成孔汉宜高铁第六分部9本工程钻孔灌注桩桩径为800mm。根据地层条件，桩孔成孔施工主要采用旋挖钻机成孔工艺，当基岩硬度较大时，旋挖钻机成孔困难，可选择冲击钻机成孔。成孔工艺流程见右图。5.6.1埋设护筒护筒用8mm的钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm，上部开设2个溢流孔。护筒的埋设高度不应小于3m，且应满足孔内泥浆面高度的要求。施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。护筒埋设前先根据桩位引出四角控制桩，控制桩用Φ10钢筋制作，打入土中至少30cm。四角控制桩必须经过现场技术人员复核无误方可施工，以保证护筒埋设精度。护筒周围要用粘土捣实，避免漏浆。护筒埋设偏