桩基施工方案模板.doc

桩基施工方案模板

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2020年4月19日
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施工方案
一、工程概况
本桥位于方家营枢纽互通内，跨越主线，交叉桩号AK0+179.014。主线路基宽度34.5m，中央分隔带3m，路线交叉角度95度，采用3*18+20+2*25+20+3*18跨过，斜桥正做，主线中央分隔带内设墩。
上部结构第一联和第三联采用普通钢筋混凝土现浇箱梁结构，第二联采用预应力混凝土现浇箱梁结构；下部结构采用柱式墩，钻孔灌注桩基础，肋板台。
桥位地势平坦、开阔，勘察期间未见地表水。勘察所测桥址区地下水稳定水位埋深为8.5～13.6m，标高21.61～24.99m；勘察深度内揭露地层均为第四系地层，主要由粉质黏土、粉土、粉砂、细砂构成。
全桥桩基工程数量：120cm桩基12根，160cm桩基12根，180cm桩基6根，均采用反循环施工工艺。
二、施工安排
1、本项目推行工程首件认可制，在桩基大规模施工之前进行一次桩基试验性施工，桩位选在A匝道桥AK0+179.014后排0#-Z3，桩径120cm，桩长35m，以确定地质情况、钻进速度、施工工艺的适用情况，完成后经过各方面检验认可其质量后，再大面积施工。
2、施工机械设备选型，计划投入以下施工机械设备：
冲击反循环钻机6台，泥浆泵6台，混凝土搅拌站2套，混凝土输送车5台，吊车1台，PC-300挖掘机1台，ZL50装载机1台，内燃发电机1台（备用），钢筋加工设备3套，破桩设备4套等施工机械设备。具体施工机械配备见监表13进场机械报验单。
3、施工劳动力组织
桥梁桩基施工安排桩基施工队一个，分钻孔班9个40人，钢筋加工班1个20人，砼拌合班2个20人，砼运输组1个10人，砼灌注班1个10人，全面负责本标段的所有桥梁桩基施工任务，施工高峰期计划投入劳力100余人。
三、钻孔灌注桩施工方法
具体的工序流程如下：
施工准备→测量放样→护筒埋设→泥浆池挖设→钻机就位→钻孔→制作钢筋笼骨架→成孔检测→清孔→吊放钢筋笼→二次清孔→下导管→灌注水下砼→破桩头→桩基检测，工艺流程图见附图1；
钻孔灌注桩基础，采用反循环钻机成孔，钢筋笼分两节加工，在现场钢筋加工棚内加工下料、绑扎，吊车吊放钢筋笼，现场拼装焊接钢筋笼，自动计量砼拌和站集中拌制砼，砼输送车运输，筑岛直接导管法灌入混凝土成桩。
1、施工准备
（1）原材料进场：
水泥应符合现行国家标准，并附有制造厂家的水泥品质试验报告等合格证明文件，进场后按品种、强度、证明文件及出厂时间等情况分批进行检查验收，同时通知驻地办试验室共同取样，检验合格后方可使用；
砂和碎石的保管必须硬化场地，砌隔离墙而且堆放整齐，插标示牌表明其检查状态，混凝土用中粗砂进场后必须过5mm筛后使用；
钢材的保管必须架空50cm用彩条布等防水材料严密包裹按型号分开存放，插标示牌表明其检查状态。
（2）钻机选型
钻孔灌注桩选用山东产SYFZ-100型反循环钻机成孔，对Φ120cm桩基采用相适应的钻头，钻头重量及直径满足成孔要求。
（3）测量放样
准确放出需钻桩基中心桩位，并埋设护桩引至护筒开挖线外不影响施工处，用砼加固护桩并保证在施工过程中不被破坏。
（4）场地平整
在桩基施工前，测量原地面高程，并探明地下水位高程，在保证桩基顶面高程及虚桩长和水位差的情况下，把各桩基位置及进出场道路垫平，并碾压密实，使施工机械能顺利进出场，且在施工中使钻机保持稳定。
（5）泥浆制备
在桩基一侧不影响施工处开挖泥浆池，并选用优质粘土造浆。在钻进过程中定期检验泥浆相对密度、粘度、含砂率、胶体率等，泥浆相对密度控制在1.06～1.10，粘度控制在18～28Pa.s，含砂率小于或等于4%，胶体率大于或等于95%。试验泥浆的全部性能指标，并填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用，废弃泥浆在泥浆池内沉淀后妥善处理。
（6）埋设护筒
孔口护筒采用6～8mm钢板制作，内径比桩径大20～40cm，长度为2至4m。采用实测定位法进行控制，人工挖或人工配合挖掘机开挖埋设护筒，护筒底部与基坑相接处用粘土夯实，护筒外面与基坑壁之间也用粘土填满、夯实，严防地表水渗入和孔内泥浆渗出。顶部高出施工地面30cm，当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2.0m以上，以保证孔内水位差，便于形成较好泥浆护壁效果。护筒埋设准确竖直，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，护筒竖向的倾斜度控制在1%以内。
（7）钻机就位
钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内，钻机支立牢固，确保在钻孔过中不发生偏斜或位移、倾覆。
2、钻孔
开钻前复测桩位，并埋设护桩，保证钻杆垂直机架，钻机主轴中心线与桩中心线在同一直线上。成孔工艺开钻时钻头反循环空转，启动泥浆循环系统，置换孔内泥浆，当孔内泥浆指标符合要求后，慢速钻进，形成稳定孔壁，钻头出护筒5m后恢复正常钻进，根据不同土层的特点，在钻孔过程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速度，每小时进尺不得超过5m，孔内及时补充优质泥浆。 终孔后，及时进行清孔。清孔时将钻具提离孔底约30～50cm，缓慢旋转钻具，补充优质泥浆，进行反循环清孔，同时保持孔内水头，防止塌孔。
钻进过程注意事项：
（1）钻进过程随时注意往孔内补充浆液，维持孔内的泥浆面高度。
（2）接长钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底20～30cm，维持泥浆循环10min以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵接长钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作。
（3）钻孔过程应连续操作，不得中途长时间停止，尽可能缩短成孔周期。在钻孔过程中要认真填写钻孔记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意的事项。应经常队钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求是应随时改正，应进场注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图进行核对，如有地质情况不同于设计钻探情况，要及时与监理部门协商并上报设计代表提出解决方案。
（4）钻孔过程中常见的问题处理: 
　　坍孔壁: 
　　由于钻头上下移动,淘渣,泥浆稠度不够,钻杆偏位或流砂等,都有可能引起坍孔现象。因此施工时要经常投入一些粘土等补充，如坍孔严重要立即停机，将钻杆提起一段，循循搅动泥浆，将坍孔部位补平后，继续钻孔。 
钻机偏移： 
　　由于机身不稳，钻机旋转位置地基松软等原因引起的钻机偏移，发现后要及时停机，校正钻机及钻杆。 
　　孔底出现漂石： 
　　若钻机振动或钻机速度迟缓，可能由于孔底存在漂石，出现后要及时停机检查，如有漂石应及时打捞出孔外。 
　　漏浆： 
　　漏浆是由于泥浆太稀，或孔底出现较大的洞等引起的，如孔内的泥浆突然下降，则必须在孔内加入一定数量的水泥，石膏或粘土，提起钻头搅拌进行封堵。
（5）施工过程中应采取以下措施防止塌孔：
①护筒的埋设深度，应确保穿透淤泥质软土层，并做好护筒底部密封。
②现场钻孔操作人员，要仔细检测泥浆比重及粘度，特别是含砂率的检测，不同地层必须按要求进行相应调整。
③控制钢筋笼安装垂直度，安放钢筋笼时，需对准钻孔中心竖直插入，严禁触及孔壁。
④紧密衔接各道工序，尽量缩短工序间隔。
3、第一次清孔
用测绳检测孔深，待钻孔至设计孔底高程后，应立即对孔深、孔径、孔形和孔底沉渣量进行检查，确认满足设计要求后，报请监理工程师批准，监理工程师认可后，立即进行清孔。清孔利用泥浆分离器清孔，使孔内泥浆质量达到设计及规范要求，进行下道工序。检孔器采用外径D不小于设计孔径，长度为4～6倍外径的钢筋检孔器，检孔器吊入钻孔内对孔径、孔形和倾斜度进行检测，检孔合格后进行清孔。
4、钢筋笼的加工及吊放
钢筋笼加工尺寸严格按照设计图纸及规范要求进行。钢筋下料前编制钢筋下料表，并现场放大样。钢筋使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋笼主筋采用双面搭接焊，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。
钢筋笼吊装时配备专用托架，平板车运至现场，在孔口利用汽车吊配合。放前检查钢筋笼垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致。钢筋笼制作安装根据吊车起吊能力分两节在钢筋加工棚内进行制作，并现场对中采用搭接焊接，采用单面焊接，焊接长度10D，在焊接长度区段（35倍直径）内且不小于50cm同一根钢筋不得有两个接头，配置在焊接长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总面积的的百分率不得大于50%，吊入后校正轴线位置，勿使其扭转变形，钢筋笼定位后及时浇注混凝土，防止塌孔。钢筋笼安装入孔前设置导向钢管，其直径为钢筋保护层厚度，长度6-8m，不少于四根，应保持垂直状态，避免碰撞孔壁，若中途遇阻不得强行硬放，可适当转向起下，如果仍无效果，则应吊起笼检查，重新下入。钢筋笼下入孔内后，调整钢筋笼位置，使该中心与桩位中心重合，误差不得大于2cm。钢筋笼调整后使用吊环固定在垫木上，吊环焊接在钢筋笼主筋上，其长度根据地面标高和笼顶标高调整，并考虑垫木厚度。由测量人员严格控制钢筋笼顶面标高，达到设计高程后固定吊杆，防止下沉或灌注时上浮，必要时将吊筋焊接在护筒上，且灌注砼时要控制灌注速度，特别在钢筋笼变截面时要加深导管埋深。
5、导管安装
水下导管，每节长2.0～6.0m，配2节长1～1.5m短管，合理进行配置。由管端套丝扣联接，接头处用橡胶圈密封防水。在进行正式灌桩前，预拼全幅导管，并加压做气密性试验，在保证导管密封性能良好后方可使用。灌桩前，导管安装长度根据孔深配置，保证导管底部与孔底距离为25～40cm。
6、第二次清孔
在吊入钢筋骨架后，在灌注水下混凝土之前，应再次检验孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度。如超过规定，进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。
7、灌筑混凝土
砼在拌合站中按配合比严格计量，集中拌制，砼运输车运输至现场孔位，在桩基开灌前保证有两台砼运输车在现场。开灌时首批砼的数量应能满足导管首次埋置深度（≧1m）和填充管底的需要。开灌后保证砼供应的连续性，而且在整个浇注过程中，保证导管埋置深度控制在2～6m，专人测量导管埋置深度及管内外砼面的高差，填写水下砼浇注记录。桩顶高度应比设计高出0.8m,以保证桩身质量。桩基导管法灌筑砼桩施工程序见下图。

8、桩基无破损检测
（a）根据水下混凝土的灌筑记录检查砼灌筑情况。
（b）检查灌注桩试块的抗压强度，每根桩不少于3组。
（c）桩身混凝土质量检测采用无破损法逐桩检测，采用小应变和超声波检测。对桩长在40m及以上的钻孔桩，在每个墩台的桩基内均预埋检测管，内径57mm，壁厚3.5mm，检测钢管直通桩底，下端封闭，上端加盖，高出桩顶20厘米，进行超声波检测；其它桥墩采用低应变检测法等进行检测；并对每根桩的均匀性进行检测。检测前按设计高程破除虚桩头，并磨平检测位置，其余凿成毛面，并校正钢筋位置。
10、施工过程检测
（1）、钻孔桩允许偏差
钻孔灌注桩实测项目
项次
检查项目
规定值或允许 偏差(mm)
检查方法和频率
1
砼强度(MPa)
在合格标准内
按附录D检查
2
桩位(mm)
50
全站仪：每桩检查
3
孔深(m)
不小于设计
测绳量：每桩测量
4
孔径(mm)
不小于设计
探孔器：每桩测量
5
钻孔倾斜度(mm)
0.5%桩长
钻杆垂线法：每桩检查
6
沉淀厚度(mm)
不大于300
钻杆垂线法：每桩检查
7
钢筋骨架底面高程
±50
水准仪：测每桩骨架顶面高程后反算
（2）、钻孔桩钢筋骨架允许偏差
钢筋安装实测项目
序号
项 目
规定值或允许偏差
检查方法
1
受力钢筋间距(mm)
±20
尺量
2
螺旋筋间距(mm)
±10
尺量
3
钢筋骨架尺寸(mm)
长
±10
尺量
直径
±5
尺量
4
弯起钢筋位置(mm)
±20
尺量
5
保护层厚度(mm)
±10
尺量
（3）、水下混凝土的质量检查
①按规范规定进行混凝土强度的检验评定。
②﹤40m的桩基进行小应变、≧40m进行超声波检测。
11、工程质量保证措施
（1）护筒设置
护筒用6～8mm厚的钢板加工制成，高度根据孔位地质条件、水位高低决定，同时满足孔内泥浆面高度要求，护筒埋设准确、稳定。
（2）护壁泥浆的制备
在钻孔时，用膨润土造浆护壁，循环泥浆泥浆相对密度控制在1.06～1.10，粘度控制在18～28Ppa.s，含砂率小于或等于4%，胶体率大于或等于95%。在钻孔过程中，根据不同的地质条件，经常测定泥浆相对密度、粘度、含砂率和胶体率等主要指标性能。
（3）钻机就位
保证钻孔的垂直度，安装钻机时，钻头中心与钻架上吊滑轮桩位中心在同一垂直线上，钻头中心与桩位偏差小于2cm。
（4）钻孔
钻机在钻进时根据地质情况、钻孔深度及供浆量确定相应的钻进速度，并符合下列规定：
①钻孔前先开动泥浆泵，待泥浆循环正常后再启动钻机，在起吊绳上做好冲程标志,以标志起吊和下落锤头。
②钻进速度以钻机不发生跳动为准。
（5）清孔
清孔利用泥浆分离器清孔，孔底沉渣厚度、循环泥浆性能符合质量要求，清孔结束后，孔底沉渣厚度确保满足规范规定值。在灌注水下混凝土前复测沉渣厚度，沉渣超过300mm，重新清孔，合格后灌注水下混凝土。
（6）钢筋笼制作
主筋的焊接相互错开。为保证钢筋笼的保护层厚度，本项目采用厚5cm直径D为10cm的圆形混凝土垫块，自距桩顶1米起，每2米一道，沿周围等间距设置4块，垫块中间有直径10mm的孔，用Ф8钢筋横向将垫块固定在钢筋骨架两个主筋之间，混凝土垫块的强度不低于桩身混凝土的强度。
（7）钢筋笼吊放
钢筋笼吊运时采取对称、多点位受力等措施防止扭转、弯曲。吊装钢筋笼前设置导向钢管，导向钢管的直径为钢筋保护层厚度，长度6～8m，不少于4根，对称布置。清孔后立即放入钢筋笼并固定在孔口钢护筒上，使其在混凝土浇筑过程中不向上浮起。安装钢筋笼时，对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。
(8)、设置锥型护罩或采取加焊三角形加劲板等有效措施，避免提升导管时导管接头挂住钢筋笼。
(9)、水下混凝土灌注过程中，派专人测量导管埋深，填写好水下混凝土灌注记录表。对混凝土的配合比、拌制、运输、灌注、养护的控制，详见混凝土工程质量控制程序图。
(10)、水下混凝土的灌注必须连续灌注，不得中断。一旦发生机具故障或停电停水时，立即开启备用设备，并同时做好记录。
(11)、为防止钢筋骨架上浮，采用Ф25的钢筋把钢筋笼和护筒进行焊接，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，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，恢复正常灌注速度。
（12）截桩时须防止损坏桩身，用风钻截断时应预留10cm，再采用人工细凿，将混凝土顶面凿成微凸的形状，桩头凿除后应无松散、夹泥、偏位和保护层不足等缺陷，并将桩头主筋稍向外弯曲。
四、安全保证措施
严格遵守国家有关部门及河北省颁布实行的有关安全生产、劳动保护的法规和技术标准，做好施工技术交底工作，进行技术、质量、安全教育，制定安全制度和安全保证措施，确保人员和机械设备的安全，从而提高劳动生产率和经济效益。
（一）建立、健全安全生产责任制
建立以项目经理为组长、项目总工程师为副组长的安全生产管理领导小组，由安全质量部具体负责本标段工程项目的全部安全生产管理工作，各施工队设专职安全员，各工班设兼职安全员，形成一个健全的安全生产管理机构。
各级领导、各职能部门、管理人员、技术人员及操作人员认真贯彻执行国家劳动保护政策，严格履行安全生产管理职责，执行企业各项安全生产决议和规章制度。正确处理安全与工程进度的关系，坚持把安全工作贯穿于施工生产的全过程。认真落实安全生产责任制，各级单位第一管理者为本级第一责任人，逐级签订施工安全承包合同，确保施工安全万无一失。
（二）建立、健全安全检查制度
成立以项目经理为首的安全生产管理领导小组，建立、健全安全检查制度，现场常设一名熟悉工作类型、工作任务、安全条例的高级专职安检工程师，负责查看日常安全规则与条例的实施情况。充分发挥安全生产管理组织机构和人员的作用，定期组织检查。组织每周、每月安全检查，发现事故隐患，及时监督整改。负责安全检查督促，负责对事故隐患、易发点提出预防措施，定期对施工队进行安全教育，关键工序提出安全施工防范的技术交底。
带领职工认真落实上级的各项安全生产规章制度，严格执行安全管理标准和操作规章，制止“三违”行为。坚决服从上级领导和安监人员的监督检查。认真坚持“三工”(工前交待、工中检查、工后讲评)制度，积极开展安全生产活动，做好安全活动记录和交接班记录。认真组织安全教育和技术学习，做好施工中检查，消除事故隐患。发生事故后，立即组织抢救，保护好现场，并及时向上级报告事故情况。对因违章作业甚至不听指挥而造成的事故和经济损失者将负直接责任。
（三）建立、健全安全教育培训制度
按照“技规”、“行规”等有关施工生产安全的规定，制定相应的生产安全保证措施，组织全体施工人员认真学习，并贯彻执行。结合工程特点及施工进度及时编制劳动保护和安全生产技术方案和措施，并认真贯彻落实。组织安全技术教育和专业技术培训，开展劳动保护科研工作，推广安全生产新技术。对重大事故隐患的预防和整改提出技术措施和技术方案。
根据工种、施工机械、运输车辆等的不同，制定分项目的切实可行的安全制度，编制成册，发给各类人员，以便随时学习和提高全员的安全意识，以确保安全生产。
（四）施工现场安全保证措施
1、在施工现场特殊、危险地段设置醒目的安全警示标志，夜间设有照明设施。
2、施工现场内各种材料分类码放整齐稳固，以保持现场的整洁有序。
3、在施工现场专用中性点直接接地的电力系统中，采用TZ-S接零保护系统，电气设备的外壳与专用保护零线连接。场内架设的电力及照明线路，其悬吊高度及距工作地点的水平距离按当地电力部门的规定执行。生活区室内照明线路用瓷夹固定，电线接头牢固，并用绝缘胶布包扎。
4、泥浆池孔口设置围护设施。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。
5、吊车作业回转尽量避免超出施工现场，作业半径内严禁站人，钢筋笼翻身起吊时设有专人指挥。
6、不得在乙炔瓶和氧气瓶周围用火，抽烟和乱扔烟头；在工地进行钢筋笼焊接时，严格遵守电、气焊安全操作规程。气焊作业中乙炔发生器和氧气瓶不得同放一处，距易燃易爆物品不得小于10米。氧气瓶、乙决发生器受热不得超过35℃，防止火花和锋利物件碰撞胶管。气焊枪点火时应按“先开乙炔、先关乙炔”的顺序作业。
7、电焊机应安设在干燥、通风良好的地点，周围严禁存放易燃、易爆物品；应设置单独的开关箱，作业时应穿戴防护用品，施焊完毕，拉闸上锁。
8、各吊具、吊点在投入使用前，由安全员组织施工负责人、起重工和技术员进行联合检查，不符合安全要求的严禁使用。
9、下钢筋笼前，要清除孔口周围障碍物；下钢筋笼时，禁止人爬到钢筋笼上加重；吊钢筋笼时必须使用直径大于10mm钢丝绳，超过规定磨损度的钢丝绳应更换。
10、施工人员进入施工现场，必须按规定佩戴安全防护用品，上岗工作前严禁饮酒。
五、环境保护措施
（一）水源的保护措施
1、废水排放严格执行各项排放标准，废水排入自然水体时悬浮物（SS）严格执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的二级标准（150mg/L）。
2、开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，生活营地设置污水处理系统，并配备临时的生活污水汇集设施。
3、桩基施工泥浆沉淀池，并用运输车将泥浆运至指定地点。
4、将工地生活区的生活垃圾、工程废料及废油分类堆放，将建筑垃圾等每天收集，并及时集运至当地环保部门指定的地点，避免对环境造成污染。
（二）大气环境的保护措施
1、对产生粉尘、扬尘的作业施工工序，制定操作规程和洒水降尘制度，保持湿度、控制扬尘。
2、施工现场严禁焚烧任何废弃物和会产生有毒有害气体、烟尘、臭气的物质等。
3、对进出施工营地的施工便道，定期压实地面和洒水，减少灰尘对周围环境的污染。
4、生活营地使用清洁能源，炉灶符合烟尘排放标准。
（三）噪声环境的保护措施
严格执行《工业企业噪声卫生标准》，控制和降低施工机械和运输车辆造成的噪音污染。出入村庄附近的机械、车辆做到不鸣笛，不急刹车。设备选型优先考虑低噪声产品，机械设备合理布置，正确安装、固定，减少阻力及冲击振动。