万安横江大桥钻孔灌注桩试桩方案

1江口放射线立交桥钻孔灌注桩试桩方案1．编制说明1.1试验目的通过试桩施工，针对本桥地质情况结合根据相关验标要求，制定、优化相关施工工艺；建立和健全相关管理体系和控制措施；积累经验，确保工程按期、按质顺利实施。1.2编制依据（1）《万安横江特大桥施工图》及相关合福施（桥）参图（2）现行相关规范及质量验收标准（3）对施工现场的踏查、采集、咨询所获得的相关资料（4）类似工程桩基施工经验1.3编制原则（1）结合本工程特点和实际情况制定切实可行的施工工艺措施（2）建立和健全相关管理体系和控制措施，满足工程进度，质量，安全、文明、环保等方面的要求2.工程概况2.1地形地貌桥址地势较为平坦，跨越练江主要支流横江，该河流不通航，桥位处河漫滩发育，桥址范围主要道路、河流为：DK314+092.74～DK314+095.65处跨越土路，道路与线路大理程夹角为118度；DK314+198.6～DK314+201.8处跨越水泥路，道路与线路大理程夹角为62.7度；DK314+325.8～DK314+330.222处跨越水泥路，道路与线路大理程夹角为132.8度；DK314+503.45～DK314+503.7处跨越水渠，水渠与线路大理程夹角为122.5度；DK314+601.25～DK314+755.8处跨越横江，河流与线路大理程夹角为115度。2.2地层岩性与地质构造桥址地区层按其成因分类主要有：第四系全新统冲洪基层（Q4a1+p1）粉质粘土，粉砂，粗圆砾土；第四系残坡基层（Qe1+d1）粉质粘土；白垩更新统下统火把山群（K1h）砂岩，砾岩，详细叙述如下：（1）1粉质粘土：褐黄色，灰黄色，软塑，局部表层有少量种植土，底部有少量砾石，砾石呈次棱角状，粒径一般为2-1.2m。（2）2粗圆砾土：灰黄色，稍密-中密，潮湿-饱和，骨架颗粒呈次圆状，母岩成分主要为砂岩，硅质岩，粒径为20-60mm的砾石含量一般为51%-75%，骨架间一般有中细砂填充，级配较好，主要分布于横江河河床及其两岸，层厚0.4-16.15m；修正后动探击数N63.5=.02-28.98击。（3）2-1粉砂：黄褐色，松散，饱和，底部含少量砾石，层厚1.9m实测标贯击数N=5击。（4）3粉质粘土：黄褐色，硬塑，局部地段底部有少量砾石，砾石呈次棱角状，粒径一般为2-30mm，含量一般为25%，层厚1-3.5m，实测标贯击数N=9-10击。（5）1砂岩：紫红色，全风化，岩芯呈土柱状，层厚0.5-3.5m；实测标贯击数N=9-11击，修正后动探击数N63.5=15.74-46.10击（6）2砂岩：紫红色，强风化，砂质结构，层状构造，泥钙质胶结，岩3芯呈块状为主，局部短柱状，层厚0.4-8.4m，修正后动探击数N63.5=19.16-47.7击（7）3砂岩：紫红色，弱风化，砂质结构，层状构造，泥钙质胶结，裂缝较发育，岩芯呈柱状，局部为短柱状，节长一般5-60cm，层厚5.5-36m；饱和单轴抗压强度Ra=7.42-34.52Mpa。（8）3-1砾岩：紫红色，弱风化，砂质结构，层状构造，泥钙质胶结，裂缝较发育，岩芯呈柱状，局部为块状，节长一般5-40cm揭露层厚7.9-8.4m；饱和单轴抗压强度Ra=22.61-43.57MPa2.3水文地质(1)地表水桥址区地表水为横江河水，水量丰富，水流较急，对岸坡冲刷较严重，水位暴涨暴落，手季节变化影响显著。(2）地下水桥址地下水类型有孔隙水，基岩裂缝水，勘察期间测得地下水初见水位标高一般是133.61-146.61米，稳定水位标高133.71-149.83m，接受大气降水补给，向低洼处排泄，水量受大气降雨影响较大。空隙水主要分布于第四系坡残积土，卵石层中，较发育，基岩裂缝水分布于基岩的节理裂隙中，不发育。3.施工组织及施工安排3.1试桩选择万安横江大桥试桩施工选取21-8#桩基。设计图纸地质资料显示，处地4层分别为粉质粘土、粗圆砾土、强风化砂岩、弱风化砂岩，地质情况具有代表性。21-8#桩基设计桩径为φ1.00m，桩长10.5m，按柱桩设计。3.2施工准备试桩施工前，要调查施工现场环境及邻近区域地上、地下管线、通讯、电线、电缆、文物建筑物等影响施工的构造物，将调查结果及时上报有关部门，得到批准后方可进行施工。试桩由项目分部土木总工负责全面施工技术工作，万安横江特大桥作业队负责该工程的施工，工程部、试验室、测量队负责具体的施工技术、试验检测和测量放样等的控制工作。砼原材料选用的砂石料和水泥以及钢筋采用甲供、甲控的合格材料，但必须满足设计及规范要求自检各种原材料，自检合格后报监理审批，审批合格方可使用。施工配合比需上报监理中心实验室审核，批准使用后才能用于现场施工。3.3施工计划试桩计划开工日期：2010年8月25日，计划完工日期：2010年8月31日。3.4主要设备、人员及劳动力配置见下表：主要机械设备设备名称规格型号完好状况数量备注钻机CZ-8D良好1吊车25T良好1发电机260KW良好1备用拌和楼MEO2000SDYHO良好25泥浆泵22kw良好1混凝土罐车6m3良好4电焊机BX500良好4水泵7.5KW良好2钢筋弯曲机GW40A良好1钢筋切割机GJ5-40良好1钢筋调直机GTJ-4/8良好1装载机ZD50良好1主要管理人员编号姓名职称职务备注1陈应超工程师土木总工试桩总负责2曹星洲工程师机电总工现场机电负责3王志春工程师工程部部长现场技术负责4刘国权工程师试验室主任试验负责5陈洪工程师安全总监安全总负责6何小彬施工员工区主任现场施工负责7王钰屏试验员试验员现场试验8易光琼材料员物资主管材料负责9郭海新技术员测量组长测量负责10张灵周助理工程师现场施工现场质检11向永福安全员安全员现场安全12张济富架子队队长管理现场施工劳动力配置表序号工班数量工作内容1加工组钢筋加工10下料、加工、焊接、绑扎、加工成型2加工组辅助作业人员5电工、机械维修人员、半成品运输3钻孔桩班组15钻孔、吊装钢筋笼、混凝土浇筑4拌合站/集中拌和5砼运输班/同意输送6起重机司机2吊装重物、装载机操作64.施工方案及技术措施根据地质状况采用冲击钻机泥浆护壁成孔；砼拌和站集中搅拌、砼搅拌运输车运输；钢筋笼分段制作（长度15m），汽车吊安装；导管法水下灌注混凝土。4.1施工工艺流程：4.2施工方法4.2.1施工准备在三通一平的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。桩位放样护筒埋设搭设钻机平台钻机就位终孔、清孔平整场地孔桩钻进制作护筒泥浆池泥浆备料泥浆沉淀池制作钢筋笼灌注水下砼二次清孔自然养护钢筋笼吊放、下导管检测、调整泥浆指标导管水密试验7A、场地准备钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。陆地墩桩基的施工场地均为旱地，施工期间地下水位在原地面以下。钻孔前将场地检平，清除杂物，更换软土。在夯填密实土层上横向铺设枕木，然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢，即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、泥浆循环系统及混凝土运输车等协调工作的要求。B、埋设护筒（1）护筒用4～8mm的钢板制作，其内径大于钻头直径200mm～400mm。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。（2）护筒的底部埋置在地下水位或河床以下1.5m，护筒顶高出地下水位1.5m～2.0m左右（同时高出地面0.5m），其高度满足孔内泥浆面的要求。（3）桩基护筒埋设采用挖埋法，一般水深及深水中桩基护筒埋设采用打入法，利用平台上钢制导向架导向和振动沉桩锤打入，必要时辅以射入下沉。埋设准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。（4）护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m，保护桩孔顶部土层不致因钻头（钻杆）反复上下升降、机身振动而导致坍孔。C、安装钻机8冲击钻机：钻机中心应对准桩中心，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证钻头转向的装置，以防产生梅花孔，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。D、泥浆的制备及循环净化（1）根据现场实际情况，本标段拟采用优质泥浆。各项指标如下：相对密度：1.03～1.1、粘度（s）：18～22、含砂率（％）：＜2、PH值：8～10、胶体率（％）：＞98、失水率（ml/30min）：14～20。（2）根据桩基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于石碴沉淀。（3）采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土，必要时再掺入膨润土，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。（4）施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池，人工用网筛将石碴捞出。然后使处理后的泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内，形成不断的循环。钻孔弃碴（废泥浆）放置到指定地方，不得任意堆砌在施工场地内或直接向水塘、河流排放，以避免污染环境。4.2.2钻孔施工A、开钻时先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。9如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。护筒底脚以下2m～4m范围内土层比较松散，应认真施工。一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击。在开孔阶段4～5m，为使钻渣挤入孔壁，减少掏渣次数，正常钻进后应及时掏渣，确保有效冲击孔底。B、在钻进过程中，应注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方法。冲程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采用大冲程；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程，冲程过大，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，采用中冲程；在易坍塌或流砂地段用小冲程，并应提高泥浆的粘度和相对密度。在通过漂石或岩层，如表面不平整，应先投入粘土、小片石、卵石，将表面垫平，再用钻头进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故；如岩层强度不均，易发生偏孔，亦可采用上述方法回填重钻；必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。在砂及卵石类土等松散层钻进时，可按1：1投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。必要时须重复回填反复冲击2～3次。若遇有流砂现象时，宜加大粘土减少片石比例，力求孔壁坚实。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～108cm，在密实坚硬土层每次可松绳3～5cm，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。为正确提升钻头的冲程，应在钢丝绳上油漆长度标志。C、钻孔施工中，一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺小于5cm～10cm，松软地层每小时纯钻进尺小于15cm～30cm时，应进行取渣。或每进尺0.5m～1.0m时取渣一次，每次取4～5筒，或取至泥浆内含渣显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。取渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度，投放粘土自行造浆的，一次不可投入过多，以免粘锥、卡锥。每钻进1m掏渣时，均要检查并保存土层渣样，记录土层变化情况，遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位，研究处理措施后继续施工。D、钻孔作业应连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。在取渣后或因其他原因停钻后再次开钻，应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。E、整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位（或施工水位）至少0.5m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出。4.2.3成孔检查钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。A、孔径和