冲击灌注桩专项施工方案

先烈南路-华泰宾馆人行天桥冲孔灌注桩专项施工方案编制人：编制日期：2011-9-15项目经理：技术负责人：审批人：审批日期：11工程概况先烈南路-华泰宾馆人行天桥位于先烈南路华泰宾馆位置，先烈南路为城市主干道，交通很繁忙，因此在此设置天桥以保证穿越先烈南路的人流不干扰先烈南路车流。采用“工”字型天桥平面布置，主梁为一孔预制钢箱梁，整个主梁平面上大致成南北走向跨越先烈南路。主梁跨度为43.8m，桥宽为4.7m，楼梯采用预制钢梁形式，宽3.0m，全桥共设有四个落地楼梯。主桥桥墩每端采用两个平行布置φ1.0m的钢管砼墩，楼梯中心线在主梁处与主梁中心线正交，楼梯仅在近地平台设置一个φ0.6m的钢管墩,主桥与楼梯桥墩均与梁体固结。天桥主梁两侧及楼梯车行道侧均加设绿化花槽。本天桥基础采用桩基础，主桥墩下采用φ1.8m挖孔桩，楼梯采用φ1.2m灌注桩。为尽量减轻桥上恒重，花泥必须选择容重较轻的种植土，梯道公在车行道侧设置花槽。采用材料：主桥、梯道采用Q345C钢、Q235C钢；栏杆采用Q235B钢。砼：墩柱C40，承台-C30砼，桩基础-C25水下砼，垫层C15。天桥两侧各预留一残疾人专用电梯。6条桩基采用冲击灌注桩施工，φ1.8m桩2条，桩长分别为22m、24.2m。φ1.2m桩4条，桩长分别为18.7m、19.5m、21.9m、23.2m。为确保6条桩基的安全施工。桩端作扩大处理，扩大直径为原桩径增大500mm。为确保施工安全特编制本专项施工方案。2地质条件2.1桥北侧的地质情况从地面向下依次为:杂填土:埋深0～2.8m，紫红色，主要由砖块碎石、砂砾岩风化土、亚粘土、组成。亚粘土：埋深1.5～22.4m，紫红色，可塑～硬塑，为粉砂岩、含砾粗砂岩风化残积土，遇水软化。上部为含砾粗砂岩、砂砾风化残积土，下部为全风化粉砂岩、全风化砂砾岩。强风化粉砂岩：埋深15.9～28.3m，紫红色，岩石风化强烈。弱风化～微风化粉砂岩：埋深24.89～31.1m，紫红色，岩石裂隙较发肓～不发肓。2地面以下3.5m见地下水。2.2桥南侧的地质情况从地面向下依次为:杂填土:埋深0～3.9m，紫红色，主要由砖块碎石、砂砾岩风化土、亚粘土、组成。亚粘土：埋深2.3～5.7m，灰黄间褐红色，可塑～软塑。淤泥质粘土：埋深5.7～7.6m，黑色、深灰色，流塑，含少量腐殖质。底部为淤泥质中砂。中砂:埋深7.6～8.4m，浅灰白色、灰色，饱和，松散，粒径不均匀，约含10%的粘土。亚粘土：埋深5.8～24.1m，灰色、褐色、紫红色，可塑～硬塑，为粉砂岩、含砾粗砂岩风化残积土，上部为含砾粗砂岩、砂砾风化残积土，下部为全风化粉砂岩、全风化砂砾岩含少量原岩砾石，遇水软化。全风化粉砂～砾粗砂岩：埋深14.1～31.5m，紫红色，岩石风化强烈。微风化粉砂岩：17～32.4m，紫红色，粉砂质结构，厚层状，泥泥钙质胶结，裂隙不甚发育，岩质较硬。地面以下3.5m见地下水。33施工方法一、钻孔灌注桩的施工顺序为：施工准备→初步放样→恢复定线→护筒埋设→泥浆制备→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。1．施工准备，初步放样修筑施工场内临时便道，使施工机具顺利进出。配备500kw变压器一台，提供试桩前期用电，120kw柴油发电机一台备用。施工用水取自附近清水塘。清除桩基位置的杂草和淤泥夯实后整平，保证钻机在施工中平稳。就近开挖一处30m2基坑，作为泥浆制备循环池。然后根据复测合格，并上报批复的导线点及水准点用全站仪及水准仪定出桩位。放样结束后用钢尺对所放桩位进行相对位置的校核，并做好护桩措施。2．恢复定线，护筒埋设护筒埋设是重要坏节，起到定位、导向作用，护筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压，可以有效防止塌孔。护筒内径比桩径大400mm，护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0—2.0m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径确定，一般情况埋置深度宜为2—4m。护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实，埋设时位置要准确，护筒要竖直。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差50mm，竖直线倾斜度不大于1％。护筒采用钢制护筒，护筒顶部焊加强筋和吊耳，并切割出水口。钻进过程中要经常检查是否发生偏移，并及时纠正。3．钻孔钻机就位后，立好钻架，对准桩位中心，拉好风缆绳。开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度指标根据实际土层试验而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击制浆。开孔在整个过程中应保证孔内水位高出地下水位1.5－2.0m。并低于护筒顶面0.3m以防止泥浆溢出。（1）泥浆的配制：在桥墩附近开挖泥浆池，选择和备足良好的膨润土，造浆量为2倍桩的混凝土体积，根据地层情况及时调整泥浆性能指标，利用泥浆泵通过φ100泥浆管路输送至各孔位处使用。冲击钻泥浆性能指标如下：泥浆比重：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。粘度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。4为保证成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度必须严格控制，经过实地试验确定泥浆配合比。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，配制高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物会很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。（2）护筒底脚下2～4m范围内一般比较松散易坍孔，按1∶1投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击钻锥，小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，要重复回填反复冲击2～3次力求孔壁坚实。冲程根据土层情况分别调整，在通过土层中时，采用高冲程（100cm），在通过松散砂、砂砾石或卵石土层时采用中冲程（75cm），在易坍塌或流砂地段用小冲程，并提高泥浆的粘度和比重。若遇倾斜岩层冲击面不平时，先投入粘土、小片石将表面垫平，再用十字型钻锥进行冲击钻进以防斜孔、坍孔。一般情况下，密实坚硬土层每小时钻进小于5－10cm，松软地层每小时钻进小于15－30cm时，应进行掏渣。或每进尺0.5-1m时掏渣一次。掏至泥浆内含渣明显减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。在开钻阶段，为使钻渣挤入孔壁，可待4－5m后进行掏渣，正常钻进每班至少掏渣一次。掏渣后应及时向孔内注入清水或添加泥浆以维护水头高度。投放粘土自行造浆的，一次不可投入过多，以免粘锥卡锥。在掏渣过程中认真做好记录，判别地质构造，与设计图纸对比，如有较大出入应立即向项目部现场工程师汇报，每交接班时应详细交待钻入情况和下一班的注意事项，做好交班记录。（3）冲击钻钻孔注意事项①钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作再进行检查。钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。②冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。③钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意及时补充新拌的好泥浆。冲击成孔整个施工过程中，泥浆的损失较小。水头必须始终保证在2m左右，达到有效地防止孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保钻孔桩的成孔质量和成孔速度。④钻进过程中，每进5—8尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地5层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式和进尺速度，在钻至中层易坍层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质量。⑤因故停止钻孔时，应保持孔内水头和符合要求的泥浆指标。⑥施工中要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层可松绳5－8cm，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。⑦在任何情况下，最大冲程不宜大于6m，防止卡钻、冲坏孔壁或使孔壁不圆。⑧为正确提升钻锥的冲程，用油漆作标记。⑨在掏渣后或因其它原因停止钻孔，开钻后应由低冲程逐级渐加到正常冲程，以免卡钻。⑩冲击锥起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锥撞击人身事故，因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。4．成孔检测、清孔钻孔深度达到设计要求后，对孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等进行检查，填写终孔检查证，经监理工程师签证认可后，进行孔底清碴工作。冲击钻成孔的桩基，用抽碴筒多次从孔内抽取钻碴，并同时向孔内注水以减少泥浆比重到1.1～1.25。当抽碴筒抽出泥浆中无2～3mm大的颗粒则证明抽碴清孔已到目的。旋挖钻用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。为准确判定孔底碴是否清完，用一个带钎的测锤和平底测锤两次测孔，若两次测孔深度相同并与终孔数字相符时测证明孔碴已清理干净，否则还需继续清至达到要求，沉碴厚度不得大于规范要求的标准。清孔应达到以下标准：泥浆比重≯1.1，含砂率＜2%，粘度17～20s，孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒；浇筑水下混凝土前孔底沉碴厚度≯20c。清孔时间不宜过长，注意保持孔内水头在地下水位1.5~2.0m以上，防止坍孔。清孔符合要求后，应在最短时间内灌注水下混凝土。6检孔：主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用ф22的钢筋加工制作，其外径等于设计桩径（100cm），长度为6m。检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器6米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。5．钢筋骨架和导管的吊放（1）钢筋骨架的吊放①钢筋的种类、型号及直径应经检查须符合设计要求，钢筋骨架制作完毕应进行检查，并对每节钢筋笼进行编号。②长桩骨架宜根据吊装条件分段进行制作。分段焊接时，钢筋焊接接头应错开。为尽量缩短焊接时间，规定可采用几台焊接机同时进行，焊接质量（应经监理检查）必须满足规范要求。③钢筋骨架在运输和吊放过程中要采取措施防止变形。如果刚度不足，可在骨架内每隔4m设置一个可拆卸的十字形临时加劲架。④在钢筋骨架外侧四周设置控制保护层厚度的垫块，竖向间隔2m，横向周围不少于4个。在吊放过程中发现保护层垫块掉落，在下放前要及时补上。⑤骨架顶端可焊四个吊环（吊环钢筋采用未经冷拉的Ⅰ级钢筋）与钻架固定，并将钢筋骨架与护筒做临时焊接固定防止灌注过程中骨架的整体上浮，钢筋骨架上下标高应符合设计要求。⑥骨架入孔采用吊机，按骨架长度的编号入孔。下放时，要确保位置正确，缓慢平稳地进行，防止扭曲变形和碰撞孔壁，并注意观察孔内水位的变化。（2）导管的吊放①导管在使用前应进行水密承压、接头抗拉和过球试验。②灌注水下混凝土采用钢导管，内径为250~350mm。导管应采用螺口连接，连接处应垫橡胶环。③导管应进行试拼，并经过仔细检查，发现变形和磨损严重的不得使用。并逐段编号，标明尺度。④导管下放过程中，每隔5m用铅丝将导管和钢丝绳捆扎在一起。并注意居中稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架。7⑤导管上口应满足混凝土灌注高度，导管下口距离孔底一般为30~40cm。6．灌注水下混凝土（1）灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，必须经过成孔质量检测和清孔检测（包括泥浆指标和沉淀厚度检测等）合格后，方可进行灌注工作，灌注的时间控制在初凝时间内。（2）混凝土由仙女拌和站集中拌制，灌注时要提前向拌和站提供混凝土用量、混凝土标号、准确的时间、施工地点及使用部位。搅拌站应根据项目经理部中心试验室提供的混凝土配合比严格控制。混凝土拌和物应具有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无明显离析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和测定坍落度（坍落度宜为180~220mm），并及时做好记录。如不符合要求时，应进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使