双江口大桥桩基施工方案

1K170+070双江口大桥桩基施工方案一、工程概况1、项目特征双江口大桥是本标段的重点工程之一，是影响本标段工程进度的关键。本桥全长556.5m，全桥平面位于直线上。上部结构为5×25m+5×40m+5×25m+5×25cm装配式预应力砼箱梁，先简支后结构连续体系，下部结构为钻孔灌注桩基础，桩柱式桥台，圆柱式桥墩。钻孔灌注桩又是影响该桥进度的关键。为了避免雨季洪水对下部构造施工的影响，本工程工期按排在2009年8月至2010年元月，工期为6个月，任务比较艰巨。2、河流特征及对钻孔灌注桩的影响该桥地貌形态为河流阶地地貌，为剥蚀丘陵。资水两侧地势较高。桥位处河道为单式河槽，资水宽约210m，两岸地势整体较平坦，东岸为平坦家田接丘陵，岸上高程228.8～260.9m之间；西岸为双江口村民房，地势平坦，地面高程约为228.5m；资水河床底高程217.0m左右，河岸与河床底最大高差约12.0m，冬季枯水季节时水深约3.5米左右，因此水中桩工期尽量安排在枯水季节，拟采用筑岛围堰，冲击钻成孔和人工挖孔的施工方法。3、地质特征桥址区的地层为第四系种植土、粉质黏土、卵石、和二叠系下统（P1）炭质页岩、硅质页岩。4、工期根据业主对工期的要求，我项目部安排的工期为2009年8月1日~2010年1月30日，工期为180天。二、筑岛围堰筑岛平面尺寸为18.5m（横向）×10m（纵向），围堰高度比施工期间估计可能的最高水位高出100cm。围堰宽度为150cm，内外层用纤维袋装不透水性粘土码砌，纤维袋之间填以不透水的粘土，围堰中间用河床中天然砂砾土填芯。在每个桥墩围堰的上游修建桩基施工用便道，便道宽为4.5m。在8#与9#墩间用贝雷片搭一座45m长的临时便桥，方便砼运输车运输、施工人员行走和小型材料的运输。修建便道材料采用河道中天然砂砾土。由于在施工期间河水流量2较大，为防止筑岛围堰、河中便道对河道流水淤积的影响，钻孔施工选在雨季过后。双江口大桥桥墩围堰逐步完成。该桥围堰施工时，可采取在河中便道下埋设圆管涵排水，防止堵塞河道。围堰施工示意图三、钻孔灌注桩1、桩基放样在施工准备阶段根据设计资料计算出桥梁每根桩基设计坐标报监理工程师核准。桩基放样后，在护筒外侧设置纵横十字线护桩。2、埋设护筒钻孔成功的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌，甚至发生流沙现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能稳定孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。根据桥梁工程地质及水文地质条件，护筒采用钢护筒，并采用人工挖埋与振动锤振打方法埋设。钢护筒采用6mm钢板卷制而成，护筒直径为220cm和170cm，比设计桩径大20cm，护筒底部加焊刃脚，护筒顶部加焊法兰，防止护筒变形。钢护筒顶面高出地面50cm,以提高孔内水头，增大水压。在护筒埋设过程中一定要控制好护筒的中心位置偏差，垂直度偏差，以确保护筒埋设质量。3、搭设钻孔平台6m18.5m10m10m河流4.5m施工便道6.5m3在平整施工场地后,在每个桩孔除护筒范围外,纵向每隔50cm铺设一根枕木,铺设的枕木的标高误差不得超过2cm。当地质条件差时,可用几层枕木纵向和横向交差铺设，再在枕木上铺设工字钢和轨道。当平台搭好以后,用25t汽车吊把钻机吊到平台上,调整水平固定以后再试机。4、钻孔⑴、机具布置在铺设好的钻机平台上，将钻机就位，立好钻架，对准桩孔中心，拉好风缆绳，就可开始冲击钻进。⑵、开孔开钻时，应先在孔内灌注泥浆，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（河中水位）1.5m～2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出，掏渣后应及时补水。护筒底脚以下2m～4m范围内属于河床表面，一般比较松散，应认真施工。一般采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。⑶、钻进在钻机正常钻进时，应注意以下事项：①冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中时宜采用高冲程（100cm），在通过松散砂、砾类土时宜采用中冲程（约75cm）。冲程过高，对孔底振动大，易引起坍孔。在通过高液限粘土、含砂低液限粘土时，宜采用中冲程。在易坍塌或流砂地段宜采用小冲程，并应提高泥浆的粘度和相对密度。②在通过岩层时，如表面不平整，应先投入粘土、小片石，将表面垫平，再用十字形钻锥进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故。③要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5cm～8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3cm～5cm。应注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。⑷、掏渣：破碎的钻渣，部分和泥浆一起被挤进孔壁，大部分靠掏渣筒清除出孔外，故在冲击相当时间后，应将冲击锤提出，换上掏渣筒，下入孔底掏取钻渣，倒进钻孔外的倒渣沟中。管锥本身兼作掏渣筒，无须另换掏渣筒。当钻渣太厚时，泥浆不能将钻渣全部悬浮上来，钻锥冲击不到新土（岩）层上，还会使泥浆逐渐变稠，吸收大量冲击能，并妨碍钻锥转动，使冲击进尺显著4下降，或有冲击成梅花孔、扁孔的危险，故必须按时掏渣。一般在密实坚硬土层每小时纯钻进小于5cm～10cm、松软地层每小时纯钻进小于15cm～30cm时，应进行掏渣。或每进尺0.5m～1.0m时掏渣一次，每次掏4～5筒，或掏至泥浆内含渣显著减少、无粗颗粒、相对密度恢复正常为止。在开孔阶段，为使钻渣挤入孔壁，可待钻进4m～5m后再掏渣。正常钻进每班至少应掏渣一次。在松软土层，用管锥钻比十字形冲击锥快，故掏渣应较勤。一般锥管内装满钻渣后，应立即提锥倒渣。管锥装满状态，可根据实际测定。掏渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度。投放粘土自行造浆，一次不可投入过多，以免粘锥、卡锥。⑸、检孔：钻进中须用检孔器检孔。检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4～6倍。每钻进4m～6m，接近及通过易缩孔（孔径减少）土层（软土、软塑粘土、低液限粘土等）或更换钻锥前，都必须检孔。用新铸或新焊补的钻锥时，应先用检孔器检孔到底后，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检孔。当检孔器不能沉到原来钻达的深度，或大绳（拉紧时）的位置偏移护筒中心时，应考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况，如不严重时，可调整钻机位置继续钻进。不得用钻锥修孔，以防卡钻。5、清孔钻孔达到设计规定深度后，且成孔质量符合设计要求应立即进行清孔。清孔时，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2m，以防止钻孔内的任何塌陷当正循环钻进清孔不干净时，可采用反循环方法清孔，反循环泵可采用6BS反泵，其流量为180m3/小时，对孔壁稳定不会造成影响。为了减小清孔时间，在钻进至终孔3.0m左右时，采用反循环钻进终孔，即可有效地排除孔内沉渣，又可以加快清孔速度，但必须及时处理泥浆，使清孔后泥浆的性能指标达到规范要求。清孔时，应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。清孔次数按图纸要求和清孔后孔底钻渣沉淀厚度符合图纸规定值进行，大桥基础钻孔后一般需进行两次清孔。6、成孔质量检测1、成孔质量检测的内容成孔质量检测的内容主要有：孔深和沉淀层厚度；孔径孔型；倾斜率、桩偏位。5a、孔深和沉淀层厚度检测：采用标准锤检测，探测由工人拿2个测锤探测，互相校核。b、孔径孔形检测：采用钢筋笼做成的检孔器检测，外径等于钻孔设计直径。检测时，将钢筋笼吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下畅通无阻表明孔径大于给定的笼径。若中途遇阻则有可能在遇阻部有缩径或孔斜现象。c、斜孔率检测采用圆球检测法。d、桩位检测用全站仪检测2、成孔质量控制要求a、钻孔倾斜率1%b、沉淀层厚度主桥桩基沉淀厚度≦3cm，引桥桩基沉淀厚度≦5cmc、清孔后泥浆相对密度1.1,粘度17-20，含砂率4%d、扩孔率10%e、平面位置：群桩不大于100mm，单排桩不大于50mmf、钻孔直径：不小于1.5m（墩）和1.2m（台）g、深度：不小于设计图图示深度7、钢筋笼制作和安装钢筋的加工制作以及单件焊接接长，按常规法施工。钢筋笼分节制作，运至现场，后用汽车吊至孔内，并在孔口进行焊接，接长。⑴、钢筋制作钢筋骨架在钢筋棚中统一制作，然后运至现场。先按设计尺寸做加劲筋圈，在圈上用油漆算出主筋的位置，把主筋摆在平整的工作台上，并标出加劲筋位置，将主筋与加劲筋按标记对应焊接，焊接时，扶正加劲筋，并用自制直角板校正加劲圈与主筋的垂直度，然后点焊。同一主筋必须在一直线上。在一根主筋上焊好全部加劲筋后，转动骨架，将其余主筋还根据上法焊好，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，部分点焊加强。为保证钢筋骨架的保护层厚度，按设计要求在骨架外面加焊钢筋“耳朵”。钢筋骨架的制作应按技术要求控制，主筋间距偏差控制在+20mm范围内,螺旋筋间距偏差控制在（0,-20mm）范围内。⑵、预埋检测钢管用于声测法检测6桩基的无破损检测采用声测法，在钢筋笼的内侧等距离相互平行地焊接钢管作声测管（桩径1.5m的桩基检测管均布3根，桩径2.0m的桩基检测管均布4根），管底密封，中间用套筒焊接加长，保证不渗水漏浆，以防堵塞，声测管应超出工作平台面30cm，浇筑混凝土前，往管内注满水，其上用塞子堵死，以防掉入物品堵塞钢管。⑶、钢筋笼加固：为防止钢筋骨架在运输和就位时变形，在每节骨架首尾两端箍筋上加焊临时加固钢筋，吊装入孔时割除。⑷、骨架存放和运输骨架临时绑扎两根松木杆以加强其刚度，防止在存放运输和就位中变形。制好后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲箍与地面接触处都垫上等高的木方，以免粘上粘土。每组骨架的各节段要排好次序，便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段上都要标牌，写明墩号、桩号、节。由于没有水上钻孔桩，骨架运输可采用平板车直接运输，要注意运输过程中不能使骨架变形。⑸、钢筋骨架的起吊和就位钢筋骨架起吊时应采取有效的措施防止骨架变形。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。当骨架下放至最后一个加劲箍时，可用型钢或其他可承重杆件等穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，再吊来第二节骨架，使上下两节骨架位于同一竖直线上进行焊接。采用单面搭接焊，焊逢长度10d。接头焊好后，稍提骨架，抽去临时支承，将骨架徐徐下落，如此循环，使全部骨架降至设计标高为止。钢筋骨架就位后，应用铁丝绑扎或焊接定位钢筋方式将骨架固定在孔位中心，最后应详细检测钢筋骨架的底标高是否与设计相等。8、灌注水下混凝土⑴、导管导管是灌注水下混凝土的重要工具，用δ4mm钢板卷制焊成，要有足够的密封性能。导管直径Ф300mm采用法兰盘连接，连接处用4-5mm的橡胶垫圈密封。导管分节长度应便于拆装和搬运，同时便于施工时计算拼装和拆卸导管的总长度，标准节为2m，中间节导管一般长1.5m以内，且为同一长度，下端节可加长至6m左右，同时制作几节1m的短导管以便调节漏斗的高度。为确保灌注水下混凝土的顺利进行，拼装好的导管应进行水密性试验，试验方法是7把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊接空压机接头，输入的风压力不小于井孔内水深的1.3倍的压力。⑵、储料斗储料斗和漏斗的作用是储放首批灌注混凝土必须的储量。储料斗和漏斗的容量（即首批混凝土储备量）应使首批灌注下去的混凝土能满足导管的初次埋置深度。导管的初次埋置深度应大于1m。漏斗用提升设备固定于导管顶端，储料斗搁置于工作平台上，其出料口位于漏斗上方，工作平台用钢管支架搭设在孔口附近。⑶、混凝土的运输和导管的提升混凝土采用混凝土灌车直接输送到料斗。导管的吊挂和升降利用钻机的起吊设备，导管的提升应根据专职测探人员的指挥准确操作，不要提升过猛而造成导管脱水。⑷、灌注混凝土的测探和导管埋深的控制孔内混凝土灌注高度的探测采用测绳系重锤吊入孔中，根据测绳所示重锤的沉入深度作为混凝土的灌注高度，由于此法是通