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工程施工组织设计概况

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2020年4月19日
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目 录

1.编制依据及原则
1.1.编制依据
1.1.1.铁道部第四勘察设计院九江至南昌城际轨道交通施工图[昌九城际施图(桥)-20]及相关标准图、参考图。
1.1.2.国家有关方针政策和国家、铁道部有关规范、规程和验标、指南等。
1.1.3.现行铁路施工、材料、机具设备等定额。
1.1.4.昌九城际铁路CJQ-1标现场施工调查资料。
1.1.5.我单位类似工程的施工经验及设备情况。
1.1.6.中铁四局集团有限公司依据GB/T19001-- 质量标准体系、GB/T24001-1996环境管理体系和GB/T28001- 职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系。
1.2.编制原则
1.2.1.响应和遵守昌九城际铁路指挥部文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定。
1.2.2.积极响应和遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等方面的规定,严格遵守铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。
1.2.3.坚持”预防为主,安全第一”的指导思想,结合本工程特点,制定积极有效的安全管理、技术、组织措施,确保人身安全和工程安全。
1.2.4.坚持”百年大计,质量第一”的方针,制定完善的工程质量管理制度,建立质量保证组织体系,针对本标段工程特点和质量目标的要求,加强过程控制,从各个环节上保证工程质量目标的实现。
1.2.5.响应工期要求。以总工期为施工控制目标,作为劳力、机械、设备的配置与施工方案选择的前提。根据施工总工期的安排和分阶段节点工期要求,利用网络技术优化工期安排和资源配置,突出重点项目和关键工序,统筹组织,超前计划,合理安排工序衔接。
2.编制范围
燕子湾大桥(DK49+098.75~DK49+332.72)中心里程:DK49+215.735,桥全长233.97m。全桥孔跨布置1-24m简支梁+6-32m简支梁。桥台采用双线矩形空心桥台,桥墩采用圆端形实心墩;4#、5#、6#墩采用Φ1.0m钻孔桩基础(嵌岩桩) 、桩长12.5米~22米,桥台及1#、2#墩采用扩大基础。
3.工程概况及主要工程数量
3.1.工程技术标准
铁路等级:客运专线;
设计速度:正线基础设施200km/h;
正线数目:双线;
正线线间距:4.6m;
线路类型:本桥位于直线及半径3500m曲线上;
最大坡度:3.40‰、-8.0‰;
机车类型:电动车组;
列车运行方式:自动控制;
行车指挥方式:综合调度;
轨道类型:有碴轨道
3.2.工程概况及主要工程数量
燕子湾大桥起止里程:DK49+098.75～DK49+332.72,桥全长233.97m。全桥孔跨布置1-24m简支梁+6-32m简支梁。桥台采用空心桥台,桥墩采用圆端形实心桥墩。共8个墩台33根钻孔灌注桩,桩径1.0m,最高墩身(3#墩)高15.85m,最长钻孔桩(5#墩)长22.0m。本桥平面位于线路曲线段和直线段,其中曲线半径3500M,线路纵坡为3.4‰上坡、-8.0‰,墩台基础有钻孔桩和明挖扩大基础。上部为24m、32m后张法预应力混凝土双线简支箱梁,支座采用盆式橡胶支座,桥面包括桥梁栏杆、遮板、电缆槽、伸缩缝、声屏障人行道板,综合接地等。
3.3.自然地理特征
3.3.1.地形地貌
燕子湾大桥桥址地处平原微丘陵地区属丘岗间洼地,全桥范围地势较平坦,穿越大量水田和少量房屋,桥位处在两山丘之间,桥台位于山坡上,5#~6#墩跨越G105国道,9#~10#跨越一河沟、据调查最高水位22.34米。
3.3.2.工程地质条件
根据区域地质、带状地质测绘和钻孔钻探揭示,按成因、年代及物理力学性质的不同,揭示地层可分为:第四系全新统人工填土层(Q4 mL),总厚0-2.2m ;第四系全新统冲洪积层(Q4al+PI), 由粉质黏土及细圆砾土层组成,总厚0-4.3m;第四系中更新统坡残积(Q2el+dl)粉质黏土层总厚0-1.0m。下伏元古界前震旦系板溪群(ptbn)板岩。揭示地层共分(0)-(3)四个大层,下分7个子层,现从上到下分述如下:
第四系全新统人工填土(Q4m):
(0)人工填土,褐黄色、主要为粉质黏土,夹碎石块,碎石Φ60-150mm,约含30%,碎块为板岩.该层分布于DK48+045~DK48+090里程段,层厚0~2.2m.
第四系全新统冲洪积层(Q4al+PI):
(1)粉质黏土,褐黄色,硬塑,夹少量铁锰质结核,该层分布广泛,在DK48+050~DK48+400里程段均有分布,层厚0~3.8m;
(1)-1细圆砾土,褐黄色,中密,饱和,圆砾为石英质,夹少量黏土.该层主要分布于地势较低的DK48+060-DK48+330里程段,层厚0~1.6m;
第四系全新统冲洪积层(Q2el+PI):
(2)粉质黏土,褐黄色,硬塑,局部夹树根.该层在区段内分布较少,仅在丘岗坡脚处少量分布,分布里程段为DK48+004.30-DK48+037, DK48+415~DK48+440,层厚0~1.0m;
元古界前震旦系板溪群(ptbn)
(3)-1板岩,褐黄色,全风化,岩芯呈碎块状及土状,层厚约0-21.1m。该层主要分布于DK48+004.3、DK48+120~+ DK48+180一带该层分布较厚。
(3)-2板岩,褐黄色,褐红色,强风化,岩芯较完整,主要呈柱状,该层全段内均有分布。
(3)-3板岩,褐黄色,青灰色,弱风化,岩芯较完整,主要呈柱状,该层全段内均有分布。
(2)-1中砂,灰色、稍密~中密、饱和,厚约0-3.6m,仅分布于DK50+840附近;基本承载力σ0=150kpa;
3.3.3水文地质特征及评价
1） 地表水、地下水的类型、埋藏情况及其动态特征
（0） 地表水
桥址区地表水体主要有一条宽约10m的水渠,水量一般,主要用于灌溉及排水。
（1） 地下水
桥址区地下水主要为第四系孔隙潜水,主要含水层为细圆砾土层,其中丘岗地区地下水发育一般,埋深在3~7m左右,洼谷地区地下水较发育,埋深在0~3m左右,地下水受地表水及大气降水补给,季节性变化较大。
2)地表水地下水对混凝土结构等建筑材料的侵蚀性评价
设计勘察期间在该桥址区内取水样3组,其中地表水样1组,地下水样2组,主要腐蚀性指标根据铁建设[ ]-157号文判定:
昌九-2407,地表水该水样无侵蚀性。
昌九-2406,地表水该水样有二氧化碳侵蚀,环境作用等级为H1。
昌九-2405,地表水该水样有二氧化碳侵蚀,环境作用等级为H1。
综上,区内地下水侵蚀性按二氧化碳侵蚀考虑。
根据<中国地震动参数区划图>,桥址区抗震设防烈度属六度区,设计地震动峰加速为0.05g;桥址区内新构造运动不活跃,无活动断裂经过,场地较稳定。
本桥所处地区属亚热带季风气候,四季变化明显,霜期较短,夏季湿热,冬季干寒,汛期雨量集中, 雨季集中在3～8月份。
3.4.施工条件及临时工程
3.4.1.交通条件
本桥陆路交通利用105国道、既有乡镇公路做为运输主干道,同时沿线路拉通纵向便道做为施工主干道。
纵向新修便道总长度480m,设置在线路前进方向的左侧,纵向便道应做到纵向顺直,路肩线条分明一致。便道路面宽度6.0米,断面结构分为上下两层,面层为泥结碎石面层(厚0.1m),底层为回填料(厚0.7m),底层在原地面以上采用干码片石护坡(厚30cm)。路面设置人字型排水坡,便道靠线路侧设临时排水沟;每隔200米设汇车点,汇车点在两墩之间设置,路面宽8米、长15米,汇车点路面增加部分设置在靠线路一侧。具体如下图:临时便道结构断面图
图3.4.1临时便道结构断面图
3.4.2.生活、施工用水
地区水系发达,生活用水采用百姓的水井,博阳河搅拌站拌合用水采用打井并经检验合格的水,养护用水采用检验合格的机井井水。
3.4.3.生活、施工用电
燕子湾大桥15跨,桥全长471.89m。(配1台200kva变压器)
A、主要施工计划及机械配置:
桥梁1#、2#、3#、7#、8#、11#、12#、13#、14#墩共9个墩为明挖扩大基础,配备4台电动空压机,分四组同时施工1#墩、3#墩、8#墩、13#墩和2#墩、7#墩、11#墩、14#墩及12#墩;
其余0#台、4#、5#、6#、9#、10#墩、15#台共7个墩台为钻孔桩基础,共63根桩,全部桩长约1060米(含空桩约187米),最深桩长约31米(5#墩);计划配置冲击钻机(CJF-15型)数量(63/5/4月)=3.15台,配备3台,分三组同时施工0#台、4#墩、9#墩和5#墩、10#墩、15#台或6#墩。
B、主要用电规划方案:
①、电源驳接点及变压器配置:
沿桥梁线路左侧红线外有一组10 kV线路(河东线支3线)与桥梁11#墩～12#墩间45°斜交。根据施工计划,4台电动空压机分散在不同墩台同时施工,每台空压机功率计20 kW,需4×20=80 kW负荷容量。3台手动冲击钻机同时在不同墩台施工,要求3台钻机必须错开起动,正常施工用电功率每台计40 kW,需3×40=120 kW负荷容量。共需80＋120=200 kW负荷,配置一台200 kva变压器。
考虑钻机配备集中于0#台、4#墩、5#墩、6#墩,直接在7#墩红线左外侧10 kV河东线支3-13#杆驳接200 kva变压器。
②、低压线路配置:
桥梁施工便道建在桥梁线路左侧,低压线路穿管埋地横跨便道,架设在桥梁右侧。全桥采用380V三相五线制低压铝芯绝缘线。根据配电屏出线开关配置,从配电房分两条低压支路沿桥梁线左侧贯通全桥供电,6#墩钻机可直接由配电房出线供电,各配置机械按计划同步施工。
从配电房7#墩往0#台方向高峰负荷有2台钻机、2台空压机总负荷约120 kW,出线开关选400A/150mA漏电断路器,需配备线径为120mm2×3＋70 mm2×2的绝缘铝芯线,架设线路长度约250m,安装5只160A/50mA漏断分配电箱;从配电房7#墩往15#台方向高峰负荷有2台钻机、2台空压机总负荷约120kW,出线开关选400A/150mA漏电断路器,需配备线径为120mm2×3＋70 mm2×2的绝缘铝芯线,架设线路长度约350m,安装5只160A/50mA漏断分配电箱。
③、注意:
架设低压线横跨G105国道时线路弧垂距地净空不得低于5米,并挂醒目限高标识。
生活用电采用当地民用电网。
3.4.4.物资供应
本管段物资设备分为三类:
一类为甲供物质设备,由业主采购和供应;二类为甲控物资设备,由施工单位与业主统一招标采购的物资设备;三类为施工单位自购物资设备。
除业主组织招标选定供应商的材料外,其它材料均由我方自行采购。项目分队设置物资机械部,负责本桥材料的管理工作。所有用于工程的材料经自检合格,主要材料由监理工程师检验合格后方可使用。
采购进场的所有用于本工程的材料,均由物资机械部统一保管,在使用前由物资供应部统一发放,建立可追溯记录,工程材料一律限额发放,统一核算。贮存过程中防止锈蚀、污染,避免压弯,按厂名、级别、品种、规格分批堆置在仓库内,并架离地面,悬挂识别标牌。
3.4.5.地方材料
本管段所处地区石料资源丰富,数量、质量均能满足施工要求,施工时就近采购。
本管段河砂资源丰富,且能满足施工的技术要求。
3.4.6.征地拆迁
征地拆迁工作以不影响工程施工为目标,以法律为工作准绳,充分发挥地方政府和施工单位的积极性,有计划的分步实施,本着节约型,施工时力争少占红线外土地。
3.5.主要工程数量
燕子湾大桥主要工程数量见下表3.5主要工程数量表
表3.5 主要工程数量表
燕子湾大桥DK48+238.83工程数量表

工程项目
单位
数量
基坑开挖
土石方
土方
基坑深h≤3m
无水
m3
0
有水
m3
858.07
基坑深h≤6m
无水
m3
0
有水
m3
6702.54
石方
基坑深h≤6m
无水
m3
0
有水
m3
6066
回填及抽水
抽静水
m3
0
弱水流≤15m３／h
m3
10901
桥墩、台回填原土
m3
10894.37
台后回填C20砼
m3
96
围堰
土围堰
塑料编织袋
m3
786
筑岛填心
m3
0
基础
钻孔桩
陆上Φ1.0M
钻孔桩长
m
1098
其中:钻孔
软塑粘性土
m
0
可塑粘性土中粗砂
m
220.5
硬塑粘性土粗砂砾石
m
264.29
软石
m
369.75
次坚石
m
243.46
坚石
m
0
其中:钢筋砼
C35水下砼
m3
689.19
Q235钢筋
t
38.06
钢护筒制作、埋设及拆除 陆上埋深＞1.5m
t
29.61
泥浆外运
运距5KM
m3
0
无损检测埋设钢管
t
0
承台
C35承台砼
m3
1126.1
HRB335钢筋
t
23.94
扩大基础
C35砼
m3
1606.08
HRB335钢筋
t
33.4
防腐剂
t
27.2
C20砼
承台垫层
m3
246.3
墩台身
陆上
桥台
顶帽
C35砼
m3
22.2
HRB335钢筋
t
2.806
Q235钢筋
t
0.184
台身
C35砼
m3
291
HRB335钢筋
t
7.709
Q235钢筋
t
0.567
台背挡板
C35砼

40
台顶
C35砼
m3
87.4
HRB335钢筋
t
6.794
Q235钢筋
t
1.266
支承垫石
C50砼
m3
2
HRB335钢筋
t
0.86
Q235钢筋
t
0.038
桥台检查设备
Q235钢筋
t
0.059
钢料
t
0.058
桥墩
墩身
C35砼
m3
3086.29
HRB335钢筋
t
93.14
支承垫石
C50砼
m3
23.92
HRB335钢筋
t
9.132
Q235钢筋
t
0.549
防腐剂
t
3.66

4.施工总体方案
4.1.施工组织机构及施工队伍的分布
4.1.1.施工组织机构
为了加强建设项目管理、全面履行合同、控制施工成本,确保工程建设工期、质量、安全、生态环境保护等建设目标全面实现,针对昌九城际铁路工程项目特点,由中铁四局集团有限公司昌九经理部按照项目法施工组建项目经理部,配备精干力量,全面完成本桥梁工程施工任务。设项目经理、总工程师、副经理各1人,下设工程技术部、安全质量部、物资机械部、财务部、综合办公室、工地试验室共6个职能部门(室)。项目经理负责本工程的组织实施与合同管理,对质量、工期、安全、环保、成本等全面负责。
施工组织管理机构见图4.1。图4.1 施工组织机构图

项目队主要负责人均选调符合招标文件要求的任职资格、经验丰富的技术人员和工程管理人员担任。
施工作业由桥梁施工经验丰富、配置专业施工机械设备的专业化队伍具体负责本桥梁工程的施工。
4.1.2.施工队伍布置
施工时在桥位左侧设临时施工住地,本工程施工设钻孔桩作业班组、下部结构作业班组,分别进行桩基础、下部结构工程的施工。施工队伍采用公开投标择优录用形式选拔优秀施工单位。
4.2.临时工程的分布
本桥搅拌站位于线路DK50+400(博阳河特大桥15#墩)右侧2KM、德安县一中旁,105国道侧,包括实验室、库房等,搅拌站占地面积5100M2,储料场储料量5000M3。站内设置一台120立方/小时的搅拌机、一台变压器(200kvA)、发电机、供水机井、20人办公生产设施、中心试验室、砂石料场(钢架雨棚覆盖)。作业队生活住房租用附近民房。钢筋加工间设在钢筋棚内,钢筋在加工间内加工,汽车运输至施工现场绑扎成型。
本桥的混凝土由混凝土搅拌站集中拌制,由混凝土搅拌运输车运送至施工现场。
4.3施工测量
4.3.1.测量制度管理
燕子湾大桥施工测量工作,主要实行项目队、工区两级分工负责制和复核制。在各级分工范围内的测量工作主要依靠自检复核。在各级分工衔接上采取互检复核,实行监理验收制。
项目队设立测量组,负责工程施工过程中主要施工阶段的放样复核测量、竣工测量、管理和指导项目分队测量组的工作等。
项目分队测量组配2名技术干部负责日常施工测量,并相应配备3名测工,由工程部长负责督促和检查本分队测量复核工作的实施。其主要任务是施工过程中的中线、标高、结构尺寸的施工放样和监测。
4.3.2.测量仪器设备
本桥配备索佳SET2130R全站仪1套,测角中误差2″,标称精度2+2ppm;DSZ2型水准仪和50米钢卷尺各1套。进场前均经过标定检验合格。
所有仪器均按照ISO9001质量体系之要求,编制测量仪器检定计划,建立测量仪器状态台帐,定期到标准计量所检测中心进行检定。
仪器检测标定证书见附业。
4.3.3.线路复测与地面控制测量
4.3.3.1.测量方法
本大桥控制网与线路贯通同时施测,高程控制网采用三等水准测量。
4.3.3.2.测量精度
满足<京沪高速铁路测量暂行规定>要求。
4.3.3.3.外业观测
水平角方向观测技术要求见表4-1。
光电测距技术要求见表4-2。
表4-1　水平角方向观测技术要求表
导线网等级
测角中误差
(″)
仪器型号
测回数
方向观测限差(″)
二
1.0
DJ1
6～9
仪器
型号
光学测微器
两次重合
读数之差
两半
测回
归零差
各测回
同方向
2c互差
各测回
同方向值
互差
DJ2
9～12
三
1.8
DJ1
4
DJ1
1
6
9
6
DJ2
6
DJ2
3
8
13
10
四
2.5
DJ1
2

DJ2
4

五
4.0
DJ2
2

表4-2 光电测距技术要求

4.5.工程试验
为加强本标段工程的试验检验工作,分别由中铁四局昌九项目经理部和第一项目队设立中心试验室和工地试验室,主要负责配合比设计、原材料检验等试验工作。为保证工程质量,确保施工进度,在本项目队组建工地试验室,设于搅拌站内。试验室承担本工程需要的各种材料的抽检、取样、试验等工作,同时承担工程质量的必要检测,加强现场施工过程控制,以指导及控制施工,确保工程创优。
4.6.内业资料
内业资料是整个施工过程的书面反映,在施工过程中,由项目队组织专业人员,指导各项目分队规范填写。按照 ”铁路工程建设监理规范实施细则”和”新验标”的规定,对施工实施过程控制,大量的内业资料是检验批的签认,使工程质量具有可追溯性。检验批不合格,不准进入下道工序的施工。
4.7.施工程序
线路复测及控制测量并按规定报批→桥梁施工场地征地拆迁→清理地表→桥墩台中心放样→现场核对→开工报告→(围堰)→钻机就位→报监理工程师签证→钻孔桩施工→试验检测→质量评定→报验监理签认→承台施工→施工自检→报检签认→墩台身施工→报验监理签认
5.一般项目施工方法、关键技术、工艺要点及工艺要求
5.1.钻孔桩基础施工
钻孔桩采用冲击钻机成孔,钻进中严格控制泥浆比重,成孔后采用换浆法清孔。严格控制孔内沉碴厚度、清孔时间、水下混凝土灌注速度和灌筑连续性,确保成桩质量。混凝土采用搅拌站自动计量拌合,混凝土输送车运输,导管法灌注水下混凝土。桩基完成后,按设计要求对全部桩基进行逐桩检测。在墩台建成后,进行群桩沉降观测。
5.1.1围堰方案及钻孔前准备
陆地钻孔桩施工场地平整、压实、铺垫枕木作操作平台。
护筒内径宜比桩径大200～400mm,采用6～8mm钢板制作,护筒中心竖直线与桩中心线重合。平面允许误差50mm,竖直线倾斜不大于1%,护筒高度高出地面0.3m~0.5m。护筒埋置深度黏性土不小于1米,砂性土不小于2米。
钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查,如泥浆制备是否充分以及水电管是否正常。
5.1.2.钻孔作业
钻孔时,应按设计资料绘制的地质剖面图,选用适当的钻机和泥浆。钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移和沉陷,否则应及时处理。 钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时应交代钻进情况及下一班注意事项。
工程部、试验室应经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应随时改正,应经常注意地层变化,在地层变化处均应捞取碴样,判明后记入表中,并与地质剖面图核对。当钻孔距设计标高1米时,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,满足下表要求时,方可进行清孔、灌注混凝土。
泥浆循环系统平面布置如下图5.1.2所示。
图5.1.2 泥浆循环系统平面布置图
在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中沉碴及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,严防泥浆溢流,并用汽车弃运至指定地点倾泄,始终保持泥浆顶面低于护筒顶1.0m左右。为满足环保要求,采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆,并经过调整膨润土、分散剂的掺量,使循环泥浆能再次利用。
钻进过程中随时捞取钻碴,判断地层并检验泥浆指标,根据地层变化情况,采用不同钻速、钻压,适时调整泥浆性能,并始终保持孔内液面与原地面相平或适当加高,加强护壁,保持孔壁稳定。泥浆性能指标见表5.1.2.1。
表5.1.2.1 钻孔泥浆性能指标
钻孔方法
地层情况
相对密度
粘度pa.s
含砂率%
胶体率%
冲击钻
易坍
1.10～1.30
16～22
4
95
钻孔应连续进行,当遇到特殊情况需停钻时,提出钻头,补足孔内泥浆,始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度、粘度。在砂土层中钻进时,要及时开启泥浆分离器,降低含砂率,保证钻进速度和孔壁的稳定。
5.1.3.清孔
在终孔和清孔后,应进行孔径、孔形和倾斜度检查,采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm(不得大于钻头直径),长度为4～6倍外径的钢筋探孔器,吊入钻孔内检测。
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,沉碴沉淀,造成清孔困难。
清孔采用换浆法,钻孔达到设计标高后,将钻头提离孔底20～30cm,低速上下移动钻头,然后注入净化泥浆(相对密度1.0～1.1,粘度17～20s,含砂率≦2%),置换孔内含碴的泥浆,但严禁加深孔底深度的方式代替清孔。
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,测量孔底沉碴厚度不大于规定值时,即停止清孔作业,放入钢筋笼进行混凝土灌注。
在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土前,应再次检查孔内泥浆性能、指标和孔底沉渣厚度,如超过规定应进行二次清孔,符合要求后方可灌注砼。
钻孔质量标准见表5.1.2.2。
表5.1.2.2 钻孔质量标准
项 目
允许偏差
孔的中心位置(mm)
群桩: 50
孔径(mm)
不小于设计桩径
倾斜度
小于1%孔深
孔深
柱桩:不小于设计深度,并进入设计层
沉淀厚度(mm)
摩擦桩:沉碴厚度不大于100mm。
柱桩:沉碴厚度不大于50mm。
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%

5.1.4.钢筋笼的制作和安装
钢筋笼的制作是在制作场内采用加筋成型法,主筋与加劲筋均采用双面搭接焊。为不防碍螺旋筋绑扎,把加劲筋设在主筋内侧,制作时按图纸设计尺寸,放样制作主筋、加劲筋和箍筋,并标出主筋在加劲筋圈上的位置,焊接时使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记,扶正加劲筋,并校正加劲筋与主筋的垂直度,然后点焊,主筋上焊好全部加劲筋后,将骨架搁于支架上,按设计位置布置好螺旋筋,并绑扎于主筋上。
钢筋笼分节制作时,先根据材料的长度制作,基本节长为9m,最后根据孔深、桩长制作调节段,预留驳接长度,接头错开1米,在骨架外侧设置耳筋、代替保护层垫块,其间距竖向为2米,横向四周设4处,骨架顶端设置吊环,必要时在加劲筋内设十字或三角形内撑。
钢筋笼安装用吊机,在整个过程中,为保证钢筋笼质量要求,必须注意在吊装过程中钢筋笼不得变形。在安装钢筋笼时,采用两点起吊,钢筋笼竖直后,检查垂直度,骨架下放时,严禁摆动,碰撞孔壁,边下放,边拆内撑,第一节骨架下放到最后一加劲筋位置时,穿进工字钢或钢管,将钢筋笼支撑在孔口的工字钢或枕木上,再吊起第二节骨架,轴线对齐双面搭接焊接,或采用螺栓套筒,接头接好后,骨架吊高,抽出支撑工字钢或钢管后,下放骨架,如此循环,使骨架下放到设计标高,定位于孔中心上,并牢固定位放置防浮钢管支撑,并与钢护筒连接。经监理工程师检查合格后,即可进行水下砼的灌注。
钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:主筋间距±10mm,箍筋间距±20mm,骨架外径±10mm,骨架倾斜度±0.5%,骨架保护层厚度±20mm,骨架中心平面位置不大于10mm,骨架顶端高程+20mm,骨架底面高程不大于10cm。
保证钢筋骨架安装允许偏差的措施:
①骨架中心:钻孔过程中随时检查孔径、垂直度,保证孔型;钢筋笼的耳筋按设计位置焊接牢固、与钢筋笼中心发向垂直;顶节钢筋笼周围平分用4根Φ16钢筋与护筒焊接牢固。
②钢筋笼标高的控制:钢筋笼加工长度为9米一节,根据桩长确定调整节长度,下料加工过程中要计算好下料长度,焊接搭接长度、并标记清楚。现场焊接下放时严格按计算及标记焊接,顶节钢筋笼用与护筒焊接牢固,4根Φ16吊筋长度为(不含焊接搭接长度)=护筒与钢筋焊接点标高-钢筋笼设计底标高-钢筋笼设计长度。
5.1.5.水下混凝土的灌注
水下混凝土灌注采用导管法灌注,采用专用的卡口式导管,导管内径30cm,分节长2m,最下节长4m,为便于调节孔长,特要求厂家制造1.5m和2m不等节长作调整。导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸。各节导管内径大小一致,偏差≯±2mm。导管使用前应做密水试验,现场监理见证实验过程,确认导管无漏水方可使用。
下放过程中应保持导管位置居中,轴线顺直,逐步沉放,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。
水下砼灌注采用钻机灌注为防止停电造成断桩特配备一台16吨汽车吊(下放钢筋笼用)备用。
水下混凝土各拌和料要求如下:
5.1.5.1.砼采用C35耐久性钢筋混凝土,水泥的初凝时间不宜早于2.5h。
5.1.5.2.粗骨料宜选用碎石,如采用卵石须破碎后使用,且粒径最大不超过31.5mm,细骨料采用级配良好的中粗砂。
5.1.5.3.砼配合比的含砂率宜采用0.4～0.5,水胶比宜小于0.45,坍落度为180～220mm,根据(<客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准>铁建设[ ]160号)第6.5.16条要求:桩的混凝土强度等级必须符合设计要求。水下砼标准养护试件必须符合设计强度等级的1.15倍。C35混凝土每立方米胶凝材料重量不宜高于450Kg。
5.1.6.灌注水下砼的技术要求
采用砍球法灌注水下混凝土,首盘混凝土需用量由计算确定,保证首批混凝土灌注后导管埋入混凝土中的深度≮1m,并能填充导管底部间隙。在整个砼灌注时间内,导管口应埋入先前灌注的混凝土内至少1.5m,防止泥浆冲入管内,但不得大于5m。
完成首批封底混凝土后,采用砼输送车直接经过简易梭槽进行砼灌注,以加快水下砼的灌注速度。
灌注过程中经常量测孔内混凝土面的上升高度,并适时缓慢平稳提升,逐级快速拆卸导管,并在每次起升导管前,探测一次孔内混凝土面标高、确定提升高度。
混凝土灌注开始后,应快速连续进行,不得中断。最后拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度。
混凝土灌注标高比设计标高高出1m以上,多余部分在承台施工前凿除,确保桩头无松散层。
在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
水下砼灌注完,并在强度达到2.5Mpa后方可拆除护筒。
5.1.7.钻孔桩人员、机械、材料鉴定
5.1.7.1.钻孔桩管理生产人员组织框图

图5.1.7钻孔桩管理生产人员组织框架结构图
5.1.7.2.人员的鉴定
表5.1.7 钻孔桩作业人员配备及分工表
序号
工种名称
人员配置
各工种职责
1
钢筋工
10
①持证上岗。
②负责对合格钢筋的分类堆码标识。
③负责结构钢筋的制作与绑扎、安装。
2
焊工
4
①持证上岗。
②负责结构各部分钢筋的焊接、安装。
③制作检验试件
3
混凝土工
12
①负责搅拌站砼的运输到位。
②负责砼的灌注,导管的拆卸、清理。
③负责桩头的凿除。
4
钻机机长
6
①全面负责该桩的钻孔。
②负责该桩的钻进记录、并由质检、监理工程师确认。
③钻孔泥浆的制作与运输。
5.1.8.施工过程监控
5.1.8.1.钻孔
我项目队要对施工人员、操作环境、工程质量、安全工作、施工进度等是否符合规定要求进行监控,及时处理发现的问题,对发现不符合的,按<不符合事故、事件控制程序>中规定的处理,对影响环境因素、职业健康、安全因素的,队部相关部门应做好识别,建立清单,分析并列出重大环境因素及重大危险因素清单,及时上报处理。
钻机开钻前,应检查各种机具、设备是否状态良好,泥浆制备是否充分,以及水电管路是否畅通。 开始钻进时控制进尺速度及钻压,采用”低冲慢进”措施,待钻至护筒下1m后,再以正常速度钻进。 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,并把钻头提出孔口,防止埋钻。在钻孔过程中必须绘制孔位处的地质剖面图,挂在钻台上,以供对不同土层选择适当的钻压、钻速和泥浆比重等参考。钻进时随时补充损耗、漏失的泥浆,保证钻孔中的泥浆浓度,且高出地下水位1m,防止坍孔、缩孔等质量事故。当钻孔距设计标高1m时,注意控制钻进速度和深度,防止超钻,并核实地质资料,判断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、孔径和孔型进行检查,确认满足设计要求后,及时清孔并灌注混凝土。
5.1.8.2.钢筋
本工程所有钢筋均根据设计设计文件及现行的规范、规程、指南等要求,在加工棚集中定型加工后用自制平板车送至现场。 钢筋进场必须根据施工进度计划,做到分期分别堆放,并做好钢筋的维护工作,避免锈蚀和油污,确保钢筋保持清洁。钢筋的数量、规格、接头位置、搭接长度、间距必须符合设计和有关标准规定。 钢筋成品和半成品进场必须附有出厂合格证及物质试验报告,进场后必须挂牌,按规格分别堆放,进口钢筋除合格证和复试报告外,还须进行可焊性试验,合格后方准使用。 对钢筋要重点验收,控制钢筋的品种、规格、数量、绑扎牢固、搭接长度等(逐根验收)并认真填写隐蔽工程验收单报请工程师验收,做到万无一失。
5.1.8.3.混凝土
本工程所有混凝土均采用搅拌站集中供应、砼搅拌运输车运至工地现场。
①拌和前测定砂、石含水率,将理论配合比换算成施工配合比,并按施工配合比准确计量,其允许偏差水泥、水、外加剂、外掺料为±1%;砂、石为±2%。
②混凝土搅拌时间按其技术要求确定,且每盘拌和时间不少于2min。
③为加强对混凝土生产过程的控制,向搅拌站派驻内部质量检查员,监督检查各种原材料质量情况、计量情况、搅拌时间等,并与施工现场及时联络,通报混凝土运输车离开搅拌站的时间等情况。
④混凝土采用搅拌车运输,各桩位根据现场地形情况,采用简易梭槽或地泵进行灌注。在运输混凝土时,要避开车流高峰期,并制定应急措施,确保混凝土从运出到浇筑时间间隔不超过60min。
⑤混凝土灌注前,应严格检查钻孔桩的孔径、孔深、孔形、沉渣厚度、泥浆比重、含砂率和各种施工准备,如吊机、道路等,合格后方可让搅拌站送混凝土,同时,应预先计划好混凝土类型,明确数量、时间、标号和坍落度等,与搅拌站保持联系,防止混凝土到现场等待时间过长或无混凝土发出。
⑥混凝土到达现场后核对报料单,并在现场检查坍落度、温度,坍落度允许值±1～2cm,对超过允许值者立即退回并通知搅拌站调整,严禁在现场任意加水;混凝土灌注前温度不宜超过30℃,如高于此温度须进行降温处理。
⑦从搅拌车卸出的混凝土不得发生离析现象,否则需重新搅拌合格后方可使用。
5.1.9.施工工艺流程

图5.1.9 钻孔桩工艺流程图
钻孔中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。
⑤当出现灾害性天气无法施工时,需提起钻头停止施工,调整泥浆比重,孔内灌满泥浆。
5.1.10.桩身质量检测
桩身质量检测按设计要求进行,必要时按下述要求进行桩身质量检测:
①钻孔桩身混凝土质量作小应变法检测;
②每根钻孔桩混凝土强度试件不少于四组;
③对质量有问题的桩,钻取桩身混凝土鉴定检验;
④钻孔到达设计高程后,复核地质情况和桩孔位置,用检孔器检查桩孔孔深、孔径、施工偏差要符合规范要求。
5.1.11.钻孔桩容易出现的问题及处理措施
详见钻孔桩预防及纠正措施
5.2.承台施工
承台施工工艺流程见下图5.2所示。

图5.2承台施工工艺流程图
5.2.1.承台基坑采用人工配合挖掘机放坡开挖,人工清底、凿除桩头松散砼。钢筋在加工车间加工,车辆运到现场,基底检查合格后,精确放样定位,现场绑扎。
承台模板采用厂制大块钢模,面板厚5mm,外壁加竖、横向加劲肋,外加环向槽钢加劲肋,分4～6块在现场拼装,螺栓联结。承台模板支撑方式为外加固,支撑点放置在基坑和支护模板内侧,混凝土泵送入模或采用滑槽输送入模。
承台模板结构形式同墩身模板,其形式及强度、刚度检算见墩身模板部分。
5.2.2.由于承台混凝土体积较大,承台施工浇筑时应采取降水化热及温控措施,根据武广客运专线铁路施工经验2米厚的承台采用棉被覆盖洒水养生可保证承台砼内、外温度在规范允许温度范围内。广客运专线铁路承台结构尺寸为2M*5.4M*10.2M。对于厚度大于2米的承台可在承台内安装Φ50钢管通水循环作为冷却系统保证砼内部温度不超过60 oC。在施工过程中预先留好测温孔、准备好循环水、先不通水循环,先采用棉被覆盖洒水养生,每隔30分钟测量砼内、外温度并做好记录进行比较看是否能达到规范要求,如能达到规范要求则同种结构尺寸的承台均采用棉被覆盖洒水养生。如内部温度过高或内外温差过大超过规范允许值时马上通水循环降温。
Φ50钢管冷却系统布置见下图。
Φ50钢管冷却系统平面布置图(单位:CM)
混凝土浇筑完毕后及时采取养护措施,保证恒温期间砼内部温度不超过60 oC,最大不超过65 oC,在养护期间测定混凝土表面及内部温度,内部温度与混凝土表面温度之差不宜大于20oC,拆模温差不大于20oC,以免出现大致积混凝土温度裂纹。砼浇筑完成后,在收浆后采用麻袋覆盖和洒水养护,2～3天后再拆模。拆模遵循先支后拆,后支先拆的顺序。承台底10cm以上桩身钢筋应采取措施隔离桩头混凝土,如采用