嵌岩桩施工方案

湖南省永顺至吉首高速公路项目第16合同段桩基础施工方案编制：___________________复核：___________________审核:中铁七局集团有限公司永顺至吉首高速公路第16合同标段项目经理部二零一三年五月桩基础施工方案一．编制说明（一）编制范围永顺至吉首高速公路第16合同段龙舞河大桥桩基施工（二）编制依据（1）施工招标、投标、合同协议书文件。（2）施工图设计文件。（3）国家现行公路的有关的文件、法规和设计规范、施工规范、验收规范、技术标准、暂规等。（4）根据现场调查的有关资料（当地水文、气象、民俗、交通、材料供应、水源、场地情况）。（5）我单位拥有的科技成果、工法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年从事桥梁建设所积累的施工经验。二．工程概况1、工程简介永顺至吉首高速公路呈南北向纵贯湘西北腹地，北起永顺县南泽家镇梅洛村，南至吉首市寨阳乡曙光村，主线全长84.557km，走廊带位于湘西自治州地区，通过永顺县、古丈县、吉首市，本项目土建工程共分19个合同段。其中，第16合同段北起吉首市己略乡己略村，南至寨阳乡庄稼村，起讫里程：K76+900~K83+700，线路全长为6.8km，总价值3.1856亿，主要工程包括路基、路面、吉首北服务区、桥涵、隧道等。主要工程量：大桥1座即龙舞河大桥，8-25mT梁，长度206m，桩基605延米，墩柱243.603米，T梁80片；涵洞24座合计738.44延米，其中圆管涵6座，盖板涵18座；路基挖土石方约99万m3，填筑土石方约175万m3，其中包含吉首北服务区挖方约55万m3，填方约117万m3，路基于K80+123处由整体式变为分离式，穿越己略乡己略村设置300m路基声屏障（单侧）；隧道3座，总长4418延米，包括龙洞冲隧道单洞128米，狮子庵隧道右幅2143米，左幅2147米，混凝土共9.15万m3。（注：吉首北服务区取消后路基土石方为：挖方约58万m3，填方约77万m3）技术标准：主线采用完全控制出入的双向四车道高速公路标准，度2×12.25m。建设、设计、监理和施工单位如下：建设单位：湖南省永吉高速公路建设开发有限公司设计单位：湖南省交通科学研究院监理单位：北京港通路桥工程监理有限责任公司施工单位：中铁七局集团有限公司工期：合同工期30个月，开工日期：2013年4月16日，竣工日期：2015年10月16日。2.施工环境概述（1）地形、地貌路线所经地带主要为溶蚀及风化剥蚀构造丘陵地貌，走廊带高程一般为200-350m，相对高差100-1500m；地形剥蚀强烈，沟谷多深切发育，以V型谷为主；山坡陡峻，自然坡角35-50°，局部陡坡大于60°。残坡积土在山坡坡脚较缓坡段较发育，厚度一般1-5m；沟谷及溪河河床、河漫滩不均匀堆积冲坡积碎石土，大部分山坡基岩较多出露，岩层产状较平缓，多为10-20°，残坡积土厚度多小于1m。山体走向整体多为北东和北北走向，山体植被较发育，以乔灌为主，沟谷地带多辟为耕地，以水田为主。（2）水文、气象本区属中亚热带季风气候，冬暖夏凉，四季分明。最冷月1月平均气温在4.4℃以上，最热月最高气温大于35℃的天数8~15天，年平均气温15~16.9℃，最高气温40℃，最低气温-5.5℃；年降雨量1250~1500mm，集中春、夏季，多见秋旱；多年平均日照时数1291~1406小时。区域内无大的地表水系，地下水资源较丰富。（3）风俗民情本区域人以苗族为主，尊重苗族人民风俗习惯和生活方式，需以礼相见，礼貌待人，“叫人不蚀本，只要舌头打个滚”和“礼多人不怪，无礼路难行”，尊重苗族人民的同时，尽量少扰民，多为老百姓做好事和善事。三、施工总体安排和布置1、项目部组织机构项目部设管理层和作业层。管理层设项目经理1人、项目书记1人、项目总工1人、项目副经理2人，下设工程部、合同部、物资部、安质部、财务部、试验室、综合部。作业层根据承担施工任务情况，分为作业一队、作业二队、作业三队。项目部组织机构如下图：2、工期计划根据桥位处地质的情况，我们采用人工挖孔及冲击钻方法成孔，计划于2013年6月15日正式开钻，2013年12月31日完工。3、机械投入投入本工程的主要施工机械、仪器设备配置遵循“少污染、低噪音、高效率”的原则。选用功能齐全、机况良好的先进设备，满足业主及本标段质量、安全、工期、文明施工等施工要求。机械设备尽量配套合理，最大限度提高机械利用率，设备数量满足施工，并略有富余。根据施工需求，本着“合理匹配，备足配件，保证完好率”原则，调配或购买部分先进设备和机具。主要施工机械、设备表项目经理：张伍副经理：徐培强总工：黄广卫合同部：张忠杰安质部：饶正理财务部：张二威物资部：卢优光试验室：刘顺超综合部：彭守南工程部：张刘伟序号机械设备名称规格及型号数量技术状况使用工点备注1装载机ZL50E2良好桩基2吊车25T2良好桩基3挖掘机小松2002良好桩基4冲击钻GPS-184良好桩基5泥浆泵3PN3良好桩基6混凝土灌车12方4良好桩基4、材料供应计划安排根据工程进度计划及施工组织安排，本着“合理组织、满足施工、减少库存”的原则，充分考虑雨季、大风季节等可能延误供货的因素，做好材料供应计划。材料供应措施1、每季度按材料购置计划备齐资金，确保物资采购。雨季、大风季节提前备料。2、钢材、水泥、砂石料等提前一个月采购到位。四、施工方案1、总体方案本标段龙舞河大桥基础设计为嵌岩桩，桩基底为中风化砂质页岩，承载力容许值达1200kPa，桩基共38根，桩基直径分1.2m4根、1.5m26根、1.8m8根三种类型，其中2#、3#、4#墩处于龙舞河道内，常年有水流，设计按水中墩施工。当水位低、水深小，采用填土抬高地表面或改移河道后按陆上钻孔桩施工，当水位高、水深大，采取围堰封闭，然后筑岛填心，从而按陆上钻孔桩施工。本区域钻孔桩桩长在13~25m，其中6#~8#墩位于半山坡，因此采用冲击钻钻孔。2、钻孔施工工艺及施工方法2．1施工流程施工测量→护筒设置→钻机就位→钻孔→清孔→钢筋笼制作及吊装→下导管→二次清孔→灌注混凝土→成桩→检测合格后进行下道工序。钻孔桩施工工艺流程图见下图：准备工作安装埋设护筒钻机就位钻进泥浆池制作护筒清孔吊装钢筋笼安装导管灌注砼拔钢护筒凿除桩头、无损检测砼运吊测量砼面高度测量沉渣厚度制作钢筋笼组拼及检验导管二次清孔2.2．施工测量在施工范围内布置三角网控制点，增设水准点，定出中线控制桩。测量坚持双检复核制，防止人为误差，测量仪器要按期标定，减少仪器系统误差，防止因测量工作出现质量事故。放样自检合格后，报监理工程师认可后方可进行下道工序的施工。2.3.护筒1、护筒制作护筒用厚4mm～6mm钢板制成，高度不小于2.0m，为增加刚度防止变形，在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。护筒内径应比桩径大20-30cm。2、护筒埋设护筒采用挖坑埋设法，护筒底部和四周用粘土分层夯实。护筒高度高出地面不低于30cm。护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，特殊情况应加深，以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。施工前应根据施工放样定出的桩位，在桩孔的纵横方向引出护桩，用混凝土或砂浆护好，然后才能挖除中心桩。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面误差允许为20mm，竖直线倾斜不大于1％，干处可实测定位。2.3.钻机就位根据护桩或四点拉线和钻机底盘尺寸在钻孔位置处标出钻机底盘定位标志。利用吊机安装钻机走道梁，复测钻盘中心位置，钻机就位，微调找平并定位锁定。就位自检合格后，通知监理工程师检查验收。钻机就位后，位置经自检合格后报监理工程师认可后，方可进行下道工序的施工。2.4.钻进施工桩基处地质资料显示，桩长范围内各土层为砂类土或粘性土。开钻时以低档慢速正循环钻进，钻至泥浆面以下15m，改为泵吸反循环钻进，钻进过程中坚持减压钻进，保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。旋转钻机在反循环钻进施工过程中，时刻注意观察护筒内外水头差变化情况，保持孔内水头高出护筒外水位2m以上。土层钻进均采用刮刀钻头钻机，施工中对不同地层，通过调整泥浆比重﹑钻速﹑钻压等措施，在防止塌孔的同时，根据不同地层钻进的悬渣要求，加快钻进速度。开钻后，每钻进1m或地层变化时在泥浆池中捞取并保留钻渣样品并做好编号，查明土类并详实记录，同时与地质资料进行对比。接长钻杆时，应先停止钻进，将钻头提离孔底2.0m左右，维持泥浆循环10min以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，防止出渣口被堵，然后停泵接长钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，防止漏气﹑漏水和掉钻等事故发生。钻孔过程中现场工程师旁站监督，发现问题及时解决。具体注意事项如下：（1）钻孔前，绘制钻孔地质剖面图，钻孔作业采用减压钻进，根据不同土层选择与之适应的进尺和钻速。对粘土层，主要采用低档慢速﹑优质泥浆﹑大泵量钻进方法钻进；对于砂层，采用减压﹑低档慢速﹑大泵量﹑稠泥浆钻进，以免孔壁不稳定，发生局部扩孔或塌孔。（2）开始钻进时，进尺应适当控制，在钻到护筒刃脚处时，同样采用低钻压﹑低钻速钻进，并控制进尺，以确保护筒低口部位地层稳定，钻孔深度超出护筒底2～3m后，再恢复正常钻进状态。（3）钻进过程中随时注意孔内泥浆面高度，并及时补充泥浆，维持水头差。（4）在沙层钻孔施工时速度要慢，进度不大于1m/h，泥浆要浓，向外渗透以稳定地层。（5）钻孔过程中，及时填写钻孔记录，交接班时由班长交代本班作业情况及下一步注意事项。2.5.成孔检查成孔后应复核地质情况和桩孔位置，用成桩检测仪对钻孔桩进行检查，施工偏差符合下表后，进行下一道工序。钻、挖孔成孔质量标准序号项目允许偏差1孔的中心位置（mm）群桩：100；单排桩：502孔径（mm）不小于设计孔径3倾斜度钻孔:小于1%；挖孔；小于0.5%4孔深摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于50mm5沉淀厚度（mm）摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于≤1.5m的桩，≤300mm;对桩径﹥1.5m或桩长﹥40m或土质较差的桩，≤500mm支承桩：不大于设计规定6清孔后的泥浆指标相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa·s;含砂率;﹤2%；胶体率：﹥98%2.6.清孔成孔深度达到设计要求后，进行清孔换浆工作。边注边抽，清孔泥浆性能指标合格后才可以提钻转到下一个桩孔成孔。A、泥浆处理原理挖设好泥浆池和沉淀池：泥浆池和沉淀池之间用循环槽连接，在钻孔和清孔过程中，使用溜筛筛除大粒径钻渣，用泥浆旋流除砂器降低泥浆含砂量。B、换浆法清孔原理钻孔至设计高程经核对地质情况与设计相符后，及时停机拆除钻杆，下检孔器检孔。经检测确认已达到设计要求后，开始清孔。清孔采用换浆法，当泥浆浓度达到1.08～1.10g/cm3时停止换浆。为使钻孔桩砼与孔底岩体粘接良好，在钢筋笼吊装就位后进行二次清孔，工作原理详见“气力提升机方式排碴作业图”。初斗砼灌注前，下高压风管对孔底吹风，使残余沉渣悬浮，立即灌注首斗砼。灌注砼前，采用底部面积较大的铁制重锤（重约1.5Kg，底部直径φ50mm、顶部直径φ30mm）装在测量尺顶端量测孔底沉碴厚度，沉碴厚度控制在设计要求范围内。清孔后，孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s，浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度小于15cm。清孔完成后，经监理工程师认可后方可进行下道工序的施工。2.7.钢筋笼制作和吊装a.钢筋制作要求钢筋必须按不同等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，且应设立识别标志。钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染，露天堆放时应垫高并加遮盖。钢筋外表有严重锈蚀、麻坑、裂纹加砂和夹层等缺陷时应予剔除不得使用。钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单。并抽取试样作力学性能试验。b.钢筋骨架制作钢筋的调直和除锈：钢筋的表面应清洁，使用前应将表面油渍、漆皮、磷锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直，钢筋调直采用调直机。钢筋加工配料时要求要准确计算钢筋长度，如有弯钩或弯起钢筋，应