旋挖钻桩基础综合项目施工组织设计.doc

旋挖钻桩基施工方案
一、 工程概况
某分离式立交桥为双向双幅四车道预应力简支梁结构，起止桩号为K12+425.29~K13+090.71，累计665.42m，即从1#桥台至34#桥台共34跨。9月业主对该桥进行了一次重大设计变更，将34#桥台至另一标段1#桥台段原设计填土路基修改为高架桥，两端之间增加40跨高架桥，桥梁总长变更为74跨。下构墩柱基础为系梁，每半幅系梁基础均为两根直径1500mm钻孔灌注桩，累计增加路改桥160根桩，桩基为25#砼,桩长为26.8米。
二、 施工前现场处理平面部署图（见附图1）
路改桥段设计修改前为填土路基，其原地面全为鱼塘和低洼稻田，且正式设计修改前对路基范围内7个鱼塘已进行了清淤换填砂卵石，换填高度超出地下水位靠近施工便道顶面，后业主方要求将已回填好砂卵石约3万方全部挖出来运到另一处作为回填材料，这么该段设计路改桥后原地形又恢复为原来7个鱼塘和低洼地。进行桥梁下构施工前必需对场地进行处理，考虑到旋挖钻机设备自重较重靠近80吨，为确保钻孔施工桩位正确性和设备安全性，对场地处理回填料必需慎重选择，考虑到周围没有好土源，到路基取土场取土考虑其成本又太高，最终经过方案比较选择河砂回填为最好填料。回填方量和挖出方量靠近约3万方，且场地处理好后第46跨至第60跨段将作为空心板预制场和钢筋加工场。

三、工期计划
路改桥下构桩基施工计划于10月1日开工，5月30日完工，总工期 240天。

四、 工准备工作
1、施工人员
施工前，组织技术员和施工人员认真会审设计文件和施工图学习和本工程相关施工技术规范和监理程序。技术人员认真编制施工方案并已向施工作业班组做好技术交底，以确保工程质量。(附表1：施工人员安排)
2、现场施工准备情况：
现已做好了沿线征迁、交地工作；施工用便道已经修通，能够出入多种大型施工机械、车辆；为了确保施工用电，我部已在34#台周围配有400KVA变压器一台；沿线水资源相当丰富，经试验室检验可直接作为施工用水；施工用机械设备已进场待用，机械进场前已对其做了安检；在施工过程中要按机械使用说明书对其定时保养，以确保机械在施工过程中正常工作。（机械设备见附表2）各机械操作手必需持证上岗而且施工员应对其操作步骤做技术交底。
测量放样工作已经做完，灌桩用砼被配合比试验也已完成，砂、石、钢筋等原材料已部分进场，各项检验工作已经做完，检验结果均符合规范要求；某分离式立交桥试桩已完成且结果满足设计要求，路改桥部分含有一切开工条件，场地回填河砂处理到位立即就能够进行钻孔施工。
五、 施工方案
1、钻孔灌注桩施工工艺步骤图（见附图2）
2、工程地质条件及钻机选型
本协议段内地质条件较为复杂，以淤泥、淤泥质亚粘土、松散砂层、卵石层为主。
为确保工程施工质量和施工进度，依据各桩位处地质情况拟采取旋挖钻成孔。选择钻机型号为：
意大利产R622HD型旋挖钻机 1台
3、钻孔施工
1)场地平整：在鱼塘段回填河砂及其它低洼地回填砖渣土施工场地进行推平碾压密实，场地平整后标高需达成桩顶标高和施工水位以上1.5m。
2）、测量放线：依据设置施工基线测定桩位，并做好明确标志和保护方法，方便埋设护筒后能简便、正确校核桩位。
3）、护筒埋设：钻孔桩Ф1500mm桩采取Ф1700mm钢护筒,钢护筒壁厚δ=8mm，长度L=4m，其埋设深度不许穿过填土层，以确保护筒内水位比地下水位高2.0m以上。埋设时依据设置桩位标识采取十字线标准就位，同时护筒顶端高出地面0.3m以上，钢护筒底部及四面用粘土填筑，并分层扎实。
4）、泥浆制备
采取泥浆护壁成孔，采取优质膨润土粉制浆，泥浆池沿轴线间隔约100m设置1个集中制浆，容量约100 m3，并设容积20 m3沉淀池两个，串联并用。泥浆泵送至施工桩孔。
泥浆中添加适量纯碱（0.4%Na2CO3），对细砂粉砂较松散地段和再次使用泥浆，还添加适量(约0.1%)纤维素以改善性能。泥浆性能指标要求以下：
项 目
比 重
粘度pa.s
含砂率
胶体率
失水率
指 标
1.1~1.3
19~28
＜4
＞95
＜15
在卵石层泥浆相对密度控制在1.20～1.25，同时备足泥浆、粘土、膨润土等堵漏用料并随时准备造浆机造浆补充。灌孔时用泥浆泵将泥浆回抽至沉淀池和泥浆池并加入适量纤维素用于下根桩钻孔。灌注最终阶段浓浆用密封农用车外弃。
5）、钻孔：旋挖钻机行走就位，将钻盘中心对准桩中心，调平钻盘后，经过转盘提供扭矩将一设有伸缩式钻杆钻斗压入土中，钻斗底门上装有斜向斗齿用来切削土休体。当土质较软时，仅靠钻杆、钻斗自重即可将旋转斜向斗齿切入土中；当土质较硬时，能够利用设在钻斗上部压杆，将斜向斗齿切强行切入土中。在钻斗底部还设有活络挡板，能够使被切下土体进入钻斗以后不会回落。待钻斗中装满土以后，停止施加扭矩，提斗就近弃碴，并用装载机铲运到指定地点。开钻时慢速钻进，使孔壁坚实、垂直、圆滑，预防孔口坍塌，当初孔能起导向作用时，再正常钻进。钻进中，随时监测泥浆浓度及孔内水头高度，注意立即补浆，技术员要随时对钻渣取样分析，绘制出每孔地质柱状图，并和地质资料查对。钻孔操作时，操作人员必需严格遵守操作规程。
6）、钻孔次序：顺桥向从34号桥台往0号桥台方向；横桥向为减小对已成孔影响，故采取间隔钻，次序以下图。
横 桥 向
① ④ ② ⑤ ③ ⑥（圆圈内数字为钻孔次序）
4、钻机工作原理及钻孔常见事故预防及处理
旋挖钻机工作原理：是由全液压动力头产生扭矩，并由安装在钻架上液压油缸提供钻压力，这两部分经过伸缩式钻杆传输至钻头，钻下钻渣充入底部设有活络挡板钻斗，由主卷扬提拔出孔外。
旋挖钻机钻进过程中关键预防塌孔现象，尤其在粉砂层及砂卵层中关键控制。因为旋挖钻机成孔速度过快，平均1个小时可钻进10～15m，假如混凝土灌注不能立即进行，就很轻易造成坍孔，所以，钻进时做到勤观察、勤统计，发觉异常情况，应立即分析原因，并采取对应处理方法。
5、钢筋笼制安
a. 钢筋笼制作: 钢筋笼采取整笼制作，主筋按图纸通长配置采取支架成型和加强箍筋成型相结合措施；箍精和主筋焊好后，将螺旋筋按间距绕于其上用扎丝绑扎。在桩基施工过程中，每根装要预埋3根超声波检测管，检测管位置呈等边三角形均匀点焊在钢筋笼主筋内侧。在下检测管时，为防检测管渗进泥浆 ，接头采取套筒连接，同时在底部焊接钢板。检测管长度大于桩长0.2m。
b.钢筋笼运输、安装:钢筋制作好后用四对轮子将其从加工房运至灌孔为置。 钢筋笼起吊采取扁担起吊法，起吊点在钢筋笼上部箍筋和主筋连接处设3～4个，且吊点对称，整节采取55吨履带式吊车吊装入孔。误差不得大于5cm（附钢筋制安质量标准）
6、清孔验收：
终孔后待钢筋笼和砼导管安装好后清孔。清孔过程中用泥浆泵往孔内补浆以保持孔内原有水头高度，以防塌孔。清孔后泥浆技术指标以下：相对密度1.03~1.10；粘度17～20Pa.s；含砂率﹤2%；胶体率﹥98%（检验时在桩顶、中、底取样检验后取平均值），确保良好护壁效果。清孔完成通知监理验收。对桩孔检测采取自制锥状验孔器验孔。如发觉成孔不直，孔径变小，断面变形等，应采取对应处理方法（用钻头在变截面处反复扫孔直至验孔器能下到桩底）。成孔合格后(附钻孔成孔质量标准)，填写终孔通知单，经监理工程师签认，方可进行下道工序施工。

7、灌注水下砼
1）原材料选择和配合比设计
选择42.5级一般硅酸盐水泥，2~4cm卵石作粗骨料，中粗黄砂作细骨料。配合比设计特点：按泵送砼设备要求，坍落度取18~22cm，掺适量缓凝型减水剂及粉煤灰，确保初凝时间不少于8小时。
2）水下砼灌注前准备
a、 砼导管选择和试验、制安
砼导管选择内径为250mm刚制导管，共制作4m长管9根、2m长管1根、1m长管1根、0.5m长管3根其中一根0.5m长管在距法兰盘20cm处开一个直径2.5cm孔以防拔球时砼在料斗瓶颈处堵住（该短管和料斗相连接）。管和管之间采使用方法兰盘、橡胶垫圈、螺栓连接。
b、砼导管试验
据公式P=1.3（Ychc-Ywhw）=1.3（24*38-12*38）=0.59MP故试验压力为6kg/cm2，试验时用手动式加压泵加压，当压力达成6kg/cm2时停止加压观察管身、接头，10分钟内如无渗水现象，则该导管合格。
c、砼导管安装
吊车配合砼导管安装，导管要在桩孔正中，导管底要高于孔底0.4m。
3）砼输送
砼采取两台6m3砼罐车运输。
4）灌注砼
用于首灌贮料斗用l50角钢和δ=5mm钢板加工成5 m3贮料斗,计算以下：
h1≥ΥwHwΥc=1*(38+2-1-0.5) /2.4=16.04
V=πd2h1/4+πD2Hc/4=3.14*0.352* h1/4+3.14*1.52*(1+0.5)/4
=4.19 选择5 m3
灌注时，将贮料斗内贮满砼，用吊机拔出球塞，砼下落后检测导管内和孔内砼高度，确保导管埋深大于1.0m，方可继续灌注砼，砼灌注至钢筋笼底部时，应减慢灌注速度，预防钢筋笼上浮；当砼上升至钢筋笼底部4 m以上时，提升导管，使其底口高钢筋笼底部2m以上时再恢复正常浇注速度。在灌注过程中应常常测量混凝土面高程和埋管深度，立即上拔导管（2m≤H埋≤6 m），当砼面高出设计桩顶标高0.8m时终止灌注砼。再灌注过程中，现场设总指挥一人负责前后场协调以保障砼连续灌注。

六、 质量确保方法
为确保桩基工程质量，我部建立了一套完整质量管理体系（见附图3）和质量管理方法，具体以下：
a) 项目经理、总工
主持对已完成分项工程进行质量检验，包含实地检验及施工原始统计检验，并进行签认。
b) 现场工程师和质检工程师
督导作业班组作好各道工序质检工作，立即填写施工原始统计表。在本分项工程各道工序检验中现场工程师和质检工程师和施工员实施互检制。
质检工程师

现场工程师

施工员
c) 测量组、试验室
1）测量组先复测设计单位提供控制网点，并做好定线工作。认真立即地按技术员要求做好放样和监测工作。
2）试验室提前完成砼配合比设计并做好砂石料、水泥、钢筋、外加剂等原材料送检工作，同时试验室要会同仓库验收每批进场原材料，严把质量关杜绝工地无劣质材料。在砼灌注过程中，试验室出现场取样外，还要常常监测砼质量情况（尤其是砼坍落度）并立即向搅拌站发出纠正指令。
d) 物资、仓库
物资部门要严格根据单项主管提供材料清单要求采购材料。仓库在存放原材料时，要分门别类地堆放并出示醒目标标示牌以杜绝原材料混装乱放。

七、 安全方法
本着死亡率零，无重大安全事故，设备完好率100%，轻伤0.4%安全目标，建立以下安全方法。
a) 项目部设置专职安全员，专职安全员在项目经理和项目书记领导下全方面主持安全工作。
b) 施工管理和生产人员，必需挂牌上岗。多种司操人员和起重工必需持证上岗。
c) 施工现场架立由监理工程师认可警告和危险标志牌、安全和控制标志牌。
d) 安全员要定时组织安全教育学习，以增强职员安全意识使其树立“安全第一、预防为主”思想。职员在施工过程中要遵守“四不”标准既：不违章指挥、不违章操做、不伤害自己、不被她人伤害。
e) 工区长在下达生产任务、技术交底时，要同时下达安全技术指标。
f) 预制场、搅拌站、仓库、生活区配置足够消防设施。

八、 环境和文物保护方法
a) 做好油库、生活区废油、废渣及生活垃圾处理工作避免污染环境。
b) 清孔、灌孔时孔内排出污水、泥浆不能乱排应排在业主、监理或当地村委会指定地点。
c) 施工中如发觉历史文物、古墓、古生物化石等，应立即停工并立即上报监理业主同时保护好现场，待相关部门处理完后再开。

九、 文明施工方法
a) 机械停放、材料堆放要整齐合理，施工现场要做到整齐有序。
b) 要充足尊重当地群众生活习俗，做到文明施工不扰民。

附表1：

路改桥下构桩基工程关键人员表

序 号
姓 名
本分项工程任职
1

工区长、技术责任人
2

单项技术主管、结构工程师
3

单项技术主管、地质工程师
4

质检工程师
5

测量工程师
6

试验工程师
7

施工员
8

安全员
9

吊车司机
10

起重工
11

现场工长
12

砼搅拌机司机
13

电工技师

附表2：
路改桥下构桩基工程关键机械设备表

序号
设备名称
型 号
单 位
数 量
1
搅拌站
50m3/h
套
1
2
砼罐车
6 m3
辆
2
3
砼拖泵
60m3
辆
1
4
履带吊
55T
辆
1
5
旋挖钻
R622HD
套
1
6
发电机组
80KW/h
套
1

附图2
不合格
报监理处理

合 格
验 孔
凿出桩头

质量检测
导管预拼、水密试验

安装声测管、作好位置统计

吊装钢筋笼

不合格
拌 制、 运 输 砼

灌注水下砼

吊装导管

吊装钢筋笼

泥浆制备

孔径及泥浆检测

施工准备
停钻清孔

钻进

钻机就位

埋设护筒

测 量 定 位

钻孔灌注桩施工工艺步骤图

测量砼面标高

附图3

质 量 管 理 体 系
企业质检处

业主职能部门
监理工程师
项目经理

项目总工

设备管理
技术管理
施工管理
材料管理

技术方案

材料计量
自检互检
料管理材
工艺方案
成品管理
技术性能
技术交底
仪表计量
图纸会审
资料整理
规范标准

钻孔成孔质量标准
项 目
允 许 偏 差
孔中心位置（mm）
50
孔径（mm）
≥1500mm
倾斜度
﹤1%
孔深
大于设计要求
沉淀厚度（mm）
≤500mm
清孔后泥浆指标
相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa.s；含砂率：﹤2%；胶体率：﹥98%
灌注桩钢筋加工许可偏差
项 目
允 许 偏 差（mm）
受力钢筋长度方向加工后全长
±10
弯起钢筋各部分尺寸
±20
箍筋螺旋筋各部分尺寸5
±5
灌注桩钢筋安装位置许可偏差
检 查 项 目
允 许 偏 差（mm）
受 力 钢 筋
±20
箍筋、螺旋筋间距
0，—20
钢筋骨架尺寸

长
±10
直径和高
±5
保护层厚度
桩基
±3