钻孔灌注桩方案(首件制)

明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标1明州大道(洞桥至云龙段)工程第V-2合同段桩基首件工程施工方案浙江八咏公路工程有限公司明州大道(洞桥至云龙段)工程第V-2合同段项目经理部2014年9月1日明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标2规划五河桥3号台1号桩基施工技术方案根据宁波市鄞州区交通投资有限公司下发的《关于强化宁波市水运建设工程质量安全标准化建设的通知》规定推行首件工程责任制，通过首件工程的示范作用，带动、推进和保障后续工程质量。结合我项目的实际情况选定中心桩号K16+801.5规划5河桥3号台1号桩基为钻孔灌注桩的首件工程一、工程概况和特点：本工程共有桥梁四座，三座水上桥，一座旱桥。桥结构均为先简支后连续的桩柱梁结构。其中桥梁桩基础均为摩擦桩，本次首件桩基的桥梁为规划5河桥，桥梁起点桩号为K16+781.98，终点桩号为K16+821.02.,桥梁全长为39.04米。全桥共有桩径Φ1.2m40根，首件桩基为规划河五桥的3-1号桩基，桩径为Φ1.2m，设计桩长为33.977米，桩身采用C30水下钢筋混凝土。设计用量38.41m3。HPB圆钢220.8KG，HRB带肋钢筋2581.2KG。明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标3二、编制依据《公路桥涵施工技术规范》JTG/F50-201《公路工程质量检验评比标准》JTGF80-2004明州大道（洞桥至云龙段）工程两阶段施工图纸中的相关规定。三、首件制的目标和运用范围1、通过试桩完善钻孔灌注桩的标准化施工工艺，指导工程中四座桥梁148根桩基施工全过程。2、桩的合格率：100%达到二类桩以上标准，其中一类桩96%以上。施工准备1、选用较高操作技能的施工班组完成此项灌注桩施工任务。2、钻孔灌注桩投入的设备和劳力已进场，见附表设备机具投入表序号型号名称数量备注1GPS18钻机12MB-500S二氧化碳保护层电焊机13LP-100空压机14AX-30电焊机151’’-4’’水泵363Pnc泥浆泵17D14钢筋调直机18GQ40-A钢筋切割机29GC40-1钢筋弯曲机21050M测绳31130M钢卷尺112自制沉渣测量仪1套劳动力投入表序号工种职务分管工作备注1徐荣志桥梁负责2朱天军施工员设备、人员、质量、安全、测量放样、施工技术、质量管理、试验现成安全管理。施工资料及汇总操作规程和安全措施，劳力调配。3王铭试验负责人4蓝涛安全员5郑小峰资料员6李世雄施工班长明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标43、根据设计图纸编制材料用量计划，目前桩基所用钢筋已进场，桩基所用砼为宁波大丰混凝土有限公司供应，相应的材料送检及配合比已完成。4、因地制宜认真编制了施工方案。做好了安全技术交底工作和岗前操作技能的培训工作。5、认真做好临时用电安全的各种措施。6、根据桩的数量，认真做好钻孔桩所用的造浆池，循环池、沉淀池的选址和挖掘工作。做好泥浆池的封闭围护工作，确保施工过程中的安全。7、做好检测孔径用的符合标准的探笼。8、做好检测沉渣用的检测锥形和平板形量具。9、做好水准点和坐标点的复测工作。三、施工方案及施工方法1、施工工艺流程采用正循环护壁成孔、二次循环清孔、导管浇筑水下混凝土成桩的施工方法。钻孔灌注桩施工工艺图合格测量放样钻孔平台搭设定桩位，埋设护筒检查复核钻机定位检查复核钻进，记录进尺终孔验收第一次清孔泥浆循环系统布置泥浆制作合格合格明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标5（接下页）（接上页）合格2、施工方法（1）测量定位基准点用混凝土浇筑固定，并做好保护装置，放样采用全站仪GPS-17型放样，保证桩位的准确，误差≤±10mm。（2）埋设护筒1、护筒制作：护筒采用钢制护筒，钢板厚度为5mm，内径比桩基直径放大20cm。2、护筒埋设：测泥浆指标、孔径、倾斜度放钢筋笼检查验收下导管，二次清孔测泥浆指标及沉淀厚度砼级配商品砼运输制作验收钢筋笼、验收导管灌注水下砼测量、记录砼面标高、砼数量、测砼坍落度、做砼试块养护、拆除部分护筒桩身质量检测合格明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标6a、埋设护筒时，护筒中心线应对正测量标定的桩位中心，其偏差控制在5cm内，并严格保持护筒的竖直位置。b、岸上护筒埋设：先在桩位处挖出比护筒外径大80～100cm的圆坑。在坑底填筑50㎝左右厚粘土，分层夯实。然后通过定位的控制放样，把钻孔的中心位置标于坑底。再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，移动护筒，使护筒中心与钻孔中心位置重合。此后即在护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度。夯填时防止护筒偏斜。c、水中护筒埋设：护筒高出水位1.5-2m。护筒底部要进入粘土层0.5m以上，防止河水渗入护筒内。（3）钻机就位1、钻机采用吊机进行吊装就位，要求平衡牢固。2、就位时转盘对准定位标志，校对水平，并校对天车中心、转盘中心与桩位中心（三心）成一直线。3、就位后及时固定桩机，防止钻孔时桩机位移影响孔位和成孔质量。（4）成孔钻进1、钻进采用正循环回转钻进方法，钻头采用三翼条形刮刀。钻杆安装导向钢丝绳，并在钻头上部带扶正器。以增加钻头在孔底回转的稳定性，使钻进平稳垂直，孔壁完整。钻进中应根据地层情况，合理选择进尺参数，一般开钻宜轻压慢转，正常钻进时钻进速度控制在5m/h以内，终孔前的钻进速度放慢以便及时排出钻屑，减少孔底沉渣。2、护壁根据地质报告，钻孔时采用自然造浆法。钻孔形成自由面时，由于受地层覆盖土压力的作用，使自由面产生变形，泥浆使用得当可以抑制和减少变形的产生，根据泥浆物理性能和不同的地层情况，合理选用泥浆性能参数，来平衡地层的侧压力，以抑制孔壁的缩颈、坍塌。泥浆性能参数指标控制范围如下：漏斗粘度：18—22S明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标7泥浆相对密度：1.05—1.2浮动调整含砂率：4%泥浆性能参数一般选择原则是：易塌孔地层选用较大值，不易塌孔地层选用较小值。（5）清孔清孔是钻孔灌注桩施工的一道重要工序，清孔质量的好坏直接影响水下混凝土浇筑、桩身完整性与承载力的大小。为了保证清孔质量，采用两次气压式换浆清孔（详见示图），在保证泥浆性能的同时，必须做到终孔后清孔一次和浇筑前清孔一次。第一次清孔在成孔结束时。第二次清孔利用导管进行，沉渣厚度100mm。在第二次清孔后25分钟内及时注入第一斗混凝土。否则，需要重新测量沉渣或清孔。（6）钢筋笼制作安装1、选用具有质量保证书，并通过抽样复检合格的钢筋由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作，并对钢筋搭焊质量抽样送检，抽样数量按300个焊接接头作一组试验。钢筋笼在预制模中点焊成型，做到成型主筋直，误差小，箍筋圆顺，焊接牢固，直观效果好，钢筋笼经监理检查后放能使用。2、钢筋笼保护层（标准8cm）为使钢筋笼主筋有一定的保护层，在钢筋笼上设置C30混凝土垫块。垫块采用水泥砂浆和特制的模型制成，直径为160mm，厚度为50mm，中心穿一直径15mm的小孔，以便固定在钢筋笼的箍筋上，每隔2米设置一组垫块，每组垫块设置4块。3、钢筋笼入孔固定（a）根据设计笼顶标高与孔口标高，计算好钢筋笼的吊筋长度，吊筋采用二根直径20mm的钢筋固定在孔口机架底盘上，使钢筋笼准确的下入孔中位置。根据孔长度要求，二个钢筋笼之间的搭接长度应符合相关规范的要求。在水下混凝土浇筑过程中，当混凝土面上升至钢筋笼底部附近时，应放慢浇筑速度，以免钢筋笼随混凝土面上升而造成钢筋笼的上浮。（b）保证桩中心位置偏位的措施：明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标8b.1钻机平台应搭设竖固，其承载力应满足桩机钻孔时的动载+静载力的总和。一般取桩机静载重力的1.2倍。b.2钻机平台的水平度1%的纵、横坡，防止钻孔施工时振动位移，影响桩孔位置的准确。b.3桩机就位后应与平台硬连接固定，防止各种外因引起桩机位移，从而造成桩位偏位。b.4桩机固定，空运转30分以上，使平台在外力作用挤压各连接处的空间，做到受力到位。b.5桩机空运转结束后，复测桩位和钻杆的位置准确，可开机工作。b.6上班前和交接时应复测桩位的偏移情况，发生错位及时校正。（7）水下混凝土浇筑1、C30水下混凝土采用拌和料均匀、和易性好的商品砼(商品砼的配合比有施工单位提供)。坍落度控制在18～22cm，在运输及灌注过程中不应出现离析和泌水现象。首批砼的混凝土方量计算如下：V＝3.14×D2（孔径）×[H（导管埋深）+h（导管下口与孔底高度）+0.5t（沉渣厚度）]4D=1.2m，H=2m，h＝0.5m，t＝0.1mV＝3.14×1.22×（2+0.5+0.1）＝2.94m34本工程使用的商品砼漏斗为：直径1.5m，长度2m。3.14×0.752×1.8＝3.53m3满足施工要求。首次灌注量必须满足导管底端埋入混凝土内大于1米，当浇筑至钢筋笼底部时，导管宜少上、下抽插，待钢筋笼底端埋入混凝土一定距离后，立即将导管拆至钢筋笼底端深度内。浇筑过程中要经常检查混凝土面深度。并以此拆卸导管，控制导管在混凝土内埋深在2—6m，不宜过浅或过深。初灌时采用砂包或铁皮栓隔水。初灌量经过计算后确定。2、当浇筑至桩顶标高时，控制混凝土的灌注量，确保加灌高度1m，并保证凿桩后桩顶的混凝土质量，浇筑过程中有专人记录混凝土灌入量。3、导管采用直径Ф250×3.5mm无缝钢管,游轮丝口连接,密封性好,刚性强,不易变形。在使用前必须检查丝扣的好坏和导管内是否有残物；并做水密性试验合格后方能使用；使用后应将导管清洗干净，丝扣涂油保护并堆放整齐。明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标94、导管（Φ250mm）水密性试验：规划五河桥3-1钻孔灌注桩长33.977米，直径Φ1.2米。C30水下砼灌注采用250mm导管，每节长2.5米，共长35米。水密性试验分二次进行，每次长度20米（8节×2.5m/节）。一端用铁板固定密封，另一端留一进水阀，用水泵抽入河水或用自来水往导管内注水，压力达6kgf/cm2，停留15分钟，观察管壁和接头处是否发生渗漏。如果有渗漏的管子弃用或修复后再重复做试验，直到合格为止。5、现场随机对混凝土取料，制作试块，按规范留置足够数量的试块，同条件养护，定期送试验室进行抗压强度试验。6、为防止钢筋骨架上浮a、在混凝土灌注前把钢筋笼与护筒用钢筋固定；b、采用流动性大的混凝土，一般水灰比0.5-0.6，坍落度20-22cm，初凝时间大于2.5小时；c、初灌时，灌注速度不易过大，防止混凝土的顶浮力增大引起钢筋笼上浮；d、当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4m以上时，应提升导管，使其底口高于钢筋骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停顿。7、凿桩采用先中后边的方法，每次冲击深度不易过大（10cm为宜）。及时清除砼渣和护筒内的积水。凿桩作业时应带好手套、安全帽和防尘眼镜。四、钻孔灌注桩质量的控制（1）导管进水a、首批混凝土储量不足，安置导管或混凝土储量已在提升导管准备开启栓阀时，导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后，不能埋设导管底口以致泥水从底口进入。b、导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。c、导管提升过猛，或测深错误，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。（2）预防和处理方法：a、若是上述第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清出，然后重新下管并准备足够储量的首批混凝明州大道（洞桥至云龙段）工程V-2标10土，重新灌注。b、若是第二、三种原因引起的，应视具体情况，拔换原管重下新管，或用原导管插入续灌。但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀用吸泥和抽水的方法吸出。再用潜水泵将管内的水抽干，继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入，导管插入混凝土内应足够深度，一般宜大于50cm。由于潜水泵不可能把导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥用量提高稠度，灌入导管内。以后的混凝土可恢复正常的配合比。c、若混凝土面在水面以下不很深，且尚未初凝时，可于导管底部设置防水栓，将导管重新插