桥梁工程钻孔灌注桩基础专项施工方案-secret.doc

目 录
一、工程概况 2
二、工程地质水文条件 3
1、地基土的分布与特征 3
2、场地水文地质条件 3
三、钻孔灌注桩主要施工方案 5
1、施工工艺流程 5
2、施工时间安排，进度计划 6
3、施工准备 6
4、桩基编号见下图 7
5、钻孔灌注桩施工步骤 8
6、钻孔桩安全文明施工技术措施 15
7、常见事故的预防和处理 17

xxx桥梁工程钻孔灌注桩基础专项施工方案
一、工程概况
本工程xxx位于xx市xxx城内。本次招标范围为xx大道至xx路段（桩号为K0+408.052至K0+844.474），全长约436m，道路宽度22m。本标段施工范围主要包括道路、排水、桥梁组成。
1、道路部分：
本工程道路横断面为：2.3m（人行道）+2.5m（非机动车道）+1.2m（机非隔离带）+5m（机动车道）+5m（机动车道）+1.2m（机非隔离带）+2.5m（非机动车道）+2.3m（人行道）=22m。局部路段无机非隔离带宽度为18m。
机动车道道路结构层为：4cm细粒式沥青砼（Sup-13）+8cm粗粒式沥青砼（Sup-25）+PC-2乳化沥青透层+36cm二灰碎石+20cm12%石灰土。
2、排水部分：
本工程雨污水管道各设置一条，排水管道管径DN300、DN400采用UPVC加筋管，D600采用玻璃钢夹砂管。各类检查井详见施工图纸。
3、桥涵部分：
新建桥梁桩号为K0+506.065，桥梁上部结构采用16+28+16m预应力混凝土连续梁，下部桥墩采用桩接承台桥墩，桥台采用桩接盖梁桥台。
（二）、主要工程量
分项
内容
工序名称
数 量
分项
内容
工序名称
数 量
土方部分
挖沟槽土方
2730m3
附属
平侧石
3313m
素土回填
3040m3

排水管道
DN300～DN400UPVC管
461m
挖道路土方
2301m3
D600～1000管
481m

路基处理
砂砾石底层
2252m3
各类检查井
32座
路基填筑6%灰土
8445m3
雨水口
16座
原槽掺灰
24620m2
桥梁
灌注桩∮1000-1200
1046m
道路基层
20cm12%石灰土
4801m2
现浇板梁
610m3
36cm二灰结石
4794m2
桥面铺装
598m2
二、工程地质水文条件
1、地基土的分布与特征
根据工程地质勘察报告，第①层素土层，层厚0.8-1.20M；第②层亚粘土，层顶标高0.72-1.64M,系中等偏高压缩性，偏低强度土层，工程性能偏差；第③层为淤泥质亚粘土层，系高压缩性，低强度土层，工程性能差，工程性能差；第④层为粘土层，硬塑，系中压缩性，层顶标高-4.7—3.69M，中高强度土层，工程性能好。因本桥梁墩台设计的低标高为最深处为 -1.0米，因此，本工程的基坑开挖拟按1：
0.67放坡开挖至第④层粘土层处。
2、场地水文地质条件
勘探期间测得拟建桥梁跨越河道水面标高1.02m，水深约2.70~3.00m，淤泥厚约0.70~1.00m。
拟建场地对本工程有影响的地下水主要为上部孔隙潜水及微承压水。
潜水赋存于浅部粘性土层中，富水性差；主要受大气降水入渗补给和周围河流侧向补给，以地面蒸发及向周边河流侧向径流为主要排泄方式；其稳定水位标高基本同当地河水位。
微承压水主要赋存于亚砂土夹粉砂土及其以下土层中，赋水性及透水性均较好，主要补给来源为浅部地下水的垂直入渗及地下水的侧向径流，以民井抽取及地下水侧向径流为主要排泄方式；其稳定水位标高一般在0.80m左右。
本工程勘察范围内及附近未发现明显污染源，据区域水质资料及当地建筑经验，地表水地下水及地下水位以上土体对混凝土及钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，地下水对钢结构有弱腐蚀性。

三、钻孔灌注桩主要施工方案

1、施工工艺流程
场地平整钻孔平台搭设置障碍设置
桩位放样

钻机拼装
钻机就位

检测、记录
泥浆制备
钻孔作业

测孔深及沉碴厚度
径检测

净化泥浆拌制
一次清孔

钢筋笼制作
安装钢筋笼

漏斗、导管安装

二次清孔

砼试件制作
水下砼制备
水下砼灌注

成 桩

2、施工时间安排，进度计划
序号
项目名称
2008年4月
2008年5月
1．
1号墩下灌注桩施工
4.26 5.15
2．
2号墩下灌注桩施工
4.26 5.15
3．
0号台下灌注桩施工
5.15 5.29
4．
3号台下灌注桩施工
5.15 5.29

3、施工准备
①人员准备
每台GPS100磨盘钻机每班配备各5人，其分工请参见下表：
每台GPS100磨盘钻机施工人员分工表
序号
类 别
主 要 职 责
人数
1.
班 长
对该班的工作负责，并对进尺、地质情况作好记录
1
2.
卷扬机工
操作钻机，对钻机负责。
1
3.
机 电 工
负责该班用电及保证泥浆泵的正常运转。
1
4.
辅助工
负责该班钻杆的装卸及其它杂活。
2
②机械设备
根据本工程进度计划，本工程拟投入GPS100型工程钻机二台，负责所有桥桩基础的施工。
为确保施工顺利进行，拟安排200KW发电机1台，作应急用电，如功率不足，可发挥本公司本地企业的优势，就近抽调两台75KW移动电站到场，需时约20分钟左右。
本工程拟投入的主要桩基施工机械有：GPS100型钻机2台套，
1M3液压反铲挖机1台，200KW发电机1台，500A电焊机2台， 20CM*30CM*6M枋木30根。
③材物料准备
本工程灌注的砼采用绿地集体商品砼。施工前由项目部将其营业执照，企业资质等报验给监理单位，同意后允许其进场施工。本工程第1根桩基所用泥浆采用人工造浆，由项目部材料员到苏州采购适量的膨润土及化学浆糊，到现场泥浆池内制作。
4、桩基编号见下图

5、钻孔灌注桩施工步骤
（1）场地平整
围堰填筑成形抽干水后，用1M3挖机将基坑内淤泥清除后将桩基工作面开挖、平整。平整压实后的场地标高控制在▽0.5M左右。
（2）测量放样
根据设计图纸及业主提供的轴线坐标，临时水准点，由本工程的测量工程师将各桩位中心点坐标点测放至施工现场。每只桩四周设辅助定位桩四只，以便给桩基钢筋笼精确定位。测量放样成果经监理复核后使用。
本工程的测量仪器有：全站仪1台，水准仪2台，50米卷尺1把。
（3）陆上钻机平台搭设
钻机成套设备进场后由25T汽吊将其整体吊放在基坑内，每台钻机平台长10米，宽6米，由1根20CM*30CM*6M枋木分两层搭设。底层枋木垂直水流方向间隔为2米一档，共6根。上层沿水流方向布置两根枋木，共4根。钻机行走钢管布置在其上。
（4）埋设护筒
在桩中心点上，人工开挖比桩径大20CM的土坑。Φ120桩采用Φ130钢护筒，Φ100采用Φ110钢护筒。钢护筒壁厚3MM，高度1.2M，护筒埋好后上口高出地面30CM。护筒周围夯填粘土，防止漏水。护
筒平面位置偏差不得大于5CM。开钻前放水浸泡24小时。
（5）泥浆制作及外运
①泥浆池的设置
本工程拟在桥南北两侧设泥浆沉淀池和循环池各一处。泥浆池宽4M，长3M，沉淀池宽14M，长16M，深度均为2M。
②泥浆配制
本工程泥浆采用粘土造浆。造浆用的粘土塑性指数应大于15，小于0.05mm的粘粒含量大于50%，制备的泥浆满足下述要求：
①比重：粘土、岩层为1.0～1.25，软土、砂层为1.2～1.6.
②粘度：粘土、岩层为16～22s，软土、砂层为19～28s。
③含砂率：小于4%。
④胶体率：不小于95%。
⑤PH值：大于6.5。
泥浆必须充分拌制均匀备用，在开钻前，充分备足制浆用粘土。
③泥浆
成孔后多余的泥浆用泥浆泵抽至泥浆池中，不直接放在地上，由泥浆池中沉淀后翻挖，具体堆土点已与xx市花桥商务区商定。
（6）钻机就位
钻机就位前，对钻孔作业面的各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座落处平整和加固，主要机具的检查、维修与安装，配套设施的就位及水电供应的接通等。
钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉陷。顶
部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上，其偏差不得大于20mm，以确保钻孔垂直度误差≤1%的要求。
（7）钻进成孔
①钻机开钻前，应检查各种机具，设备是否状态良好，泥浆制备是否充足，以及水、电管路的畅通情况，确保正常。
②正式钻进前，先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后方可正式钻进。
③开始钻进时，控制进尺速度及钻压，采用“低压慢进”措施，待钻至护筒下1m 后，再以正常速度钻进。
④钻孔作业必须连续进行，不得中断。因故必须停钻时，孔口必须加盖防护，并且必须把钻头提出孔道，以防埋钻。
⑤在钻孔过程中，必须绘制孔位处的地质剖面图，挂在钻台上，以供针对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等参考。并且，经常注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，以判断土层，并记录表中，与设地地层作核对。
⑥钻过程中随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度，且高出地下水位至少1.0m，防止发生坍孔、缩孔等质量事故。
⑦当钻孔距设计标高1.0m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料，判定是否进入要求的持力层。
当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，进行清孔、灌筑混凝土。
⑧钻孔的允许误差：

A、平面位置：任何主向在50mm内；
B、孔径：不小于设计；
C、倾斜度：1/100桩长；
D、沉淀厚度：小于5cm（端承桩）。
（8）清孔
当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免间隔时间过长，沉渣沉淀，造成清孔困难。
清孔采用换浆法进行，钻孔达到设计标高后，将钻头提升20～30cm，低速旋转，然后注入净化泥浆（相对密度1.0～1.2，粘度17～20s，含砂＜4％＞，置换孔内含渣的泥浆，但严禁用加深孔底深度的方法代替清孔。
清孔时，注意保持孔内泥浆面高出地下水位1.5～2.0m，以及泥浆比重是否适合，防止坍孔、缩孔。
当从孔内取出的泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉渣厚度不大于规定值时，即停止清孔作业，进入下道工序。
（9）钢筋笼制作，吊装
钢筋笼加工在钻孔作业面附近的钢筋制作场内分两段进行，每段长度9米，用钻机副机吊入孔内。钢筋笼接长采用电焊机现场焊接。
①单节钢筋笼采用四点平吊法起吊，钢筋笼升到空中平稳后，尾部的副锡松绳，钢筋笼在空中慢慢完成，由水平到竖直的转身。吊起前先用测孔器探测孔径，如有缩颈则应用钻头上扫清。

②钢筋笼按设计要求，采用2m一道加强箍加强，防止装吊时变形。钢筋笼在入孔前，在骨架外侧每2米设混凝土保护层，混凝土保护层直径10cm，用Φ8钢筋横穿，并焊接于主筋之上，每处共4块，间隔2米，以保证主筋保护层厚度。
③吊机吊起钢筋笼后，检查钢筋笼的垂直度及外型轮郭，要平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不得强行下放。
④筋笼在清孔结束后，立即及时放入内，入孔后的位置符合设计要求，并牢固定位（设置防浮钢管支撑，并与钻机底座联结）。
（10）安装声测管
Φ120桩基内按设计要求应每根桩设置3根声测管。声测管长度同桩长，拟采用无锡蓝盈机械有限公司的产品，其特点是两根声测管采用卡箍式接口，内设橡皮密封圈，可以保证接口快速且不渗漏。声测管用14#铅丝捆绑在钢筋笼内侧，桩底无钢筋笼的地方用加强筋按2m/根的要求对其进行加固。声测管安装在钢筋笼垂直起吊后入孔之前安装就位。上下口均封闭以防混凝土泥浆进入。
（11）水下混凝土灌筑
本工程钻孔桩水下混凝土采用C25级，采用商品砼。由泵车运至浇筑部位后采用水下导管法灌筑。导管直径φ250mm。
①灌筑准备：导管使用前应进行水密试验。
②水下混凝土：粗骨料优先选用卵石，如果采用碎石须增加含砂率，其粒径最大不超过35mm，细骨料采用级配良好的中粗砂，水泥优先采用42.5粉煤灰水泥，未经监理批准不准用缓凝剂，水灰比为
0.5～0.6，坍落度为18～22cm，混凝土标号不低于设计的1.2倍。
③水下混凝土灌筑
在水下混凝土灌筑过程中，每根桩做不少3组砼抗压试件。并经常检测其坍落度，使之符合规范要求。
A安装导管，放入孔内，导管下口离孔底25～40cm为宜，上口与储料斗相连，储料斗的容积按首次埋管深度不小于1.0m设计。
B安装好导管后，再次探测孔底沉渣导度，如大于规定，则进行第二次清孔处理，确保沉渣厚度不超出设计及规范要求。
C水下混凝土灌筑时，首批混凝土不得少于2.9m3，保证导管埋入深度不小于1m。水下导管法首批砼方量计算：
H=(h1r1+h2r2)/r3
V=1/4∏(d2H+D2h3K)
H----导管内外混凝土面高差 （m）
V----首批混凝土需要量 （m3）
h1----钻孔中上部稀泥浆的高度（m）
h2----钻孔中下部稠泥浆的高度，取0.5-1.0m
h3----孔中混凝土高度 （m）
r1----孔中上部稀泥浆密度（t/m3）
r2----孔中下部稠泥浆密度（t/m3）
r3----混凝土密度 （t/m3）
d----导管内径
D----成孔直径

K----混凝土充盈系数
Ф120桩基，护筒顶标高为0.8，孔底标为▽-40。h2取1.0m，h1=40+0.8-1=56.2m。h3=39.8m（混凝土埋深1.0m，0.3m为导管下口到孔底距离）。r1取1.1t/m3, r2取1.3t/m3，r3=2.4t/m3，d=0.25m，D=1.20m，K取1.1
经计算：H=(40*1.1+1.0*1.3)/2.4=22.3m
V=1/4*3.14*(0.252*22.3+1.1*1.22*1.3)=2.71m3
由于灌注桩砼要连续施工,故首批混凝土取不得少于2.71M3。
在混凝土浇筑时，混凝土输送车的首罐方量为8m3，漏斗容积为1.8m3，漏斗封板提起后，混凝土泵车连续送料，故能满足水下混凝土施工需要。
D在水下混凝土灌筑过程中，经常用仪器探测孔内混凝土面的标高（也可用测绳），及时调整埋管深度。一般埋管深度控制在2～4M左右，但不得大于6M，不得小于1M。
E水下混凝土灌筑，连续有节奏地进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时，须徐徐灌筑，以防产生高压气囊压漏导管。并防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，经常保持孔内水头高度。
F当混凝土灌筑至接近钢筋笼骨架时，加大导管埋深，放慢灌筑速度，以减少混凝土对钢筋笼的冲击，防止钢筋笼上浮。
G钻孔桩水下混凝土灌筑时在设计桩顶上多灌筑1.0m，以保持桩与墩柱之间的混凝土连接质量。
H水下混凝土灌筑完并在水下混凝土强度达到2.5MP。后方可拆除护筒。钻孔桩成桩质量须符合下表要求：
钻孔桩成桩质量检查表
序号
项 目
允许偏差或规定值
附注
1
混凝土抗压强度
不低于设计强度
无断层及严重夹层
2
孔的中心位置
≯5cm
经纬仪查纵、横方向
3
孔 径
不小于设计桩径

4
倾 斜 度
＜1％H

5
钢筋骨架底标高
±50m

6
地质情况
与地质钻探资料基本符

（11）桩头凿除
凿除桩头至少80cm，保证桩与承台或墩柱砼良好的整体性。
6、钻孔桩安全文明施工技术措施
（1）严格贯彻“安全生产，预防为主，综合治理”的安全方针。坚持安全第一，文明施工，严禁盲目冒险施工。
（2）加强对职工安全知识教育，提高职工安全生产意识，提升职工安全防护技能。
（3）施工前由工地专职安全员对所有参建工人进行专项安全培训，提高职工遵章守纪的素质。
（4）现场人员必须佩戴安全帽，电焊工工作时必须佩戴眼镜。
（5）钢筋笼加工过程中，不得出现随意抛掷钢筋现象，制作完成的节段钢筋笼滚动前检查滚动方向上是否有人，防止人员被砸伤。氧气瓶与乙炔瓶在室外的安全距离为5m。
（6）钻孔过程中，非相关人员距离钻机不得太近，防止机械伤人。
（7）钢筋笼安装过程中必须注意：焊接或者机械连接完毕，必须检查脚是否缩回，防止钢筋笼下放时将脚扭伤甚至将人带入孔中的事故发生。
（8）导管安装及砼浇注前，井口必须设有导管卡，搭设工作平台（留出导管位置），并且要求能保证人员的安全。
（9）导管安装注意：导管对接必须注意手的位置，防止手被导管夹伤。
（10）砼浇注过程中，砼搅拌运输车倒车时，指挥员必须站在司机能够看到的固定位置，防止指挥员走动过程中栽倒而发生机械伤人事故。轮胎下必须垫有枕木。倒车过程中，车后不得有人。同时，吊车提升拆除导管过程中，各现场人员必须注意吊钩位置，以免将头砸伤。
（11）挖掘机及工作时， 必须有专人指挥，并且在其工作范围内不得站人。
（12）泥浆池周围必须设有防护设施。成孔后，暂时不进行下道工序的孔必须设有安全防护设施，并有人看守。
（13）配电箱以及其它供电设备不得置于水中或者泥浆中，电线接头要牢固，并且要绝缘，输电线路必须设有漏电开关。
（14）钻机工作之前必须进行机械安全检查。
（15）施工作业平台必须规整平顺，杂物必须清除干净，防止拆除导管时将工作人员绊倒造成事故。
（16）夜间施工时，开启两台镝灯，在现场另布置若干碘钨灯，做到所有施工区域照明良好，视野清晰。
（17）钻孔桩钻孔施工尽量放在夜间以避开高温，混凝土浇筑安排在上午10：30以前结束，尽量不在夜间9：00以后浇筑，以防噪音扰民。
（18）混凝土施工时，采取道路洒水的方法抑制扬尘。
（19）废弃泥浆严禁直接排入河道，拟用泥浆泵排至泥浆池中堆放。
（20）凡施工现场因技术、经济条件限制，环境污染不能控制在规定范围内的，应事先报相关部门审批，如夜间施工许可证等，坚持做到文明施工。
8、常见事故的预防和处理
常见钻孔事故的预防和处理，详见下表。
常见钻孔事故的预防和处理
序号
类别
产生原因
预防和处理措施
1
坍孔
1）泥浆比重不够及其它性能指标不符合要求，使孔壁未能形成坚实泥皮；
2）护筒埋置太浅，下端孔口漏水；
3）由于掏渣后未及时补充水或泥浆或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失造成孔内水头不够；
4）松散砂层中进尺太快。
1）在松散砂层中钻进时要严格控制进尺，投入粘土膏、卵石等挤入孔壁起护壁作用。
2）发生孔口坍塌时，拔出护筒用粘土回填，重新埋设再钻。
3）发生孔内坍塌，判明其位置，用砂和粘土回填到孔处以上1～2m，待沉积物密实后再钻。
2
钻孔
倾斜
1）钻孔中遇有较大孤石；
2）在有倾斜度的软硬地层交界处钻头受力不均；
3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；
4）钻机底座不水平，钻杆弯曲。
1）遇孤石或倾斜的软硬地层钻进时，低速钻进，控制进尺。
2）经常检查钻机底座水平、钻杆接头，并及时高速正。
3
扩孔
孔壁坍进
局部扩孔不影响钻进至设计标高可不处理；若扩孔后继续坍塌，按坍孔处理。
4
缩孔
钻锥严重磨耗或软塑土遇水膨胀
及时焊补钻锥，上下反复扫孔以扩大孔径。
5
掉钻
1）卡钻时强扭；
2）钻杆疲劳断袭；
3）操作不当；
1）开钻前清除孔内杂物，用电磁铁或其它方法。
2）经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
3）采用打捞钩，打捞叉吊出。
6
卡钻
1）形成了梅花孔；
2）钻头磨耗未及时焊补；
3）遇孔内掉入物体卡住钻头；
1）经常检查转向装置防止失灵；
2）经常测定泥浆比重，防止泥浆太稠增大阻力；
3）采用较大冲程、低速度，使钻锥有足够时间变换位置；
4）用冲吸的方法净卡住的钻头周围的钻渣松动后取出。

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