桩基施工技术方案..
-
K68+334
五道沟门大桥
挖孔灌注桩、冲孔灌注桩施工技术方案
一、编制依据
1
、本合同招标文件，
K68+334
五道沟门大桥设计施工图纸等。
2
、
K68+334
五道沟门大桥现场实地考察情况，参考资料
等。
3
、现行的部颁《公路工程质量
检验评定标准》
、
《公路桥涵施工
技术
规范》
、
《公路勘测规范》
、
《公路工程施工安全技术规程》
、
《公路
工程集料试验规程》
、
《公路工程金属试验规
程》等。
4
、
我公司现有可投入工程的施工技术力量和机械设备。
近年来，
我公司参加类似工程的施工经验。
二、编制原则
本分项工程施工技术方
案按照企业法人有关文件规定，以及施工
合同的规定，争创优质工程的目标进行编制，具
体体现在以下几点：
1
、
采用我单位近年来在高速公路建设中使用的先进施工方法和工
艺设备。
2
、
调集我公司
经验丰富的管理人员和雄厚的技术力量，
并组织一
个强有力的项
目经理部和各施工作业层，
加强施工现场的规范化、
科
学化、标准化管理。
3
、
遵守施工规范和操作规程及国家和交通部关于质量、
安全生
产
规定，确保工程质量与施工安全。
4
、遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施。
1
三、编制范围
该分项工程施工技术方
案以
K68+334
五道沟门大桥施工图设计
< br>（先期施工图）
为基础进行编制，
适用于五道沟门大桥墩
台挖孔灌注
桩、冲击钻孔灌注桩。
四、工程概况
五道沟门大桥中心桩号
K68+334
，桥梁长
508.36
m
，双幅桥宽
24.5m
。上部结构采
用（
3×
50+4×
50+3×
50
）
m
预应力混凝
土
T
梁，先
简支后连续；
下部结构采用柱式墩和箱型薄壁空心墩；
基础结构为
φ
1.5m
、
φ
2.0m
钻孔灌注桩；桥台为柱式台。
该桥共有基桩
122
根，其中
φ<
/p>
1.5m
基桩
114
根，总长
3162m
；
φ
2.0m
基桩
8
根，总
长
256m
。根据现场实际地形和场地，主要采用
挖孔灌注桩施工工艺，在伊河支流河床部位的
7#
墩
基桩采用冲击钻
孔施工工艺。
五、施工准备情况
项目经理部共安排
两个基桩施工队伍，
并为基桩施工配备了专职
的桥梁工程师、试
验员、安全员、质检员、材料员、领工班长等。施
工所需人员均已全部进驻现场。
机械设备方面，
挖钻孔设备、
混凝土拌合站、
搅拌运输车、
吊车、
钢筋加工设备等都已安装就位，并调试完毕。
已新修
由拌和站及现有道路至各墩台的施工便道，
可满足施工道
路需要
。
工程所用钢筋、水泥、石子、砂等材料已进场并经检验合格。
2
项目经理部在
< br>K68+400
处架设安装了
1
台
630KW
变压器，
满足施
工用电要求。
现场桩位已测设放样完毕，精度满足施工要求。
六、施工进度计划
该桥基桩计划
2011
年
1
月<
/p>
8
日正式开工，
2011
年
7
月
31
< br>日结
束。其中
0#
台、
1#
、
2#
、
3#
、
4#
、
5#
、
6#
、
8#
、
9#
、
10#
等墩台采用
人工挖孔工艺，预计到
5
月
31
日可全部完
成；
7#
墩采用冲击钻孔工
艺，预计到
7
月
31
日可
完成。
七、施工工艺
（一）挖孔成孔工艺
挖孔桩开工前，
测量人员依据施工图纸精确放出桥梁基桩的纵、
横轴线、桩位，并设置固定桩。人工清除
地表杂物，将施工平台整平
压实，并砌筑护孔井圈。准备就绪后可开始挖孔施工。
通常情况下，
开挖时采用对角跳挖法施工，
待挖好的孔桩混凝土
灌注完毕后，再开挖相应对角的孔桩。在开
挖的第一步，先以中心桩
画圆，其半径大于孔径的
15
～
20cm
开挖，以便进行混凝土护壁。桩
孔开挖采用分节挖土法，人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘，
铁锹铲土装入专用吊桶，
小型卷扬机提升，
至地面后用手推车运
至弃
土场。分节开挖与护壁，每节开挖深度为
1m
。挖土次序为先中间后
周边。
较硬土质或泥质砂岩，采用风镐掘进，
如遇坚石时，
采用爆
破开
挖，炮眼以梅花形排列（见图）
，爆破时采用浅眼松动爆破
法，炮眼
3
深度在硬岩层不超过<
/p>
0.4m
，软岩层不超过
0.8m
。严格控制炸药用量
并在炮眼附近加强支护，
以防震塌护壁，
装药量不超过炮眼深度的三
分之一。孔内爆破采
用电引起爆。当桩底进入斜岩层时，把桩底岩石
凿成水平或台阶状。
孔内爆破后应先通风排烟
15min
并经检查无有害气体后，
施工人
员方可下井继续作业。
必须采用爆破的孔桩，
需根据不同岩质的
技术参数制定专业定向
的爆破方案，并经审批后方可实施爆破。
安装提升设备时，
使吊桶的钢丝绳中心与桩孔轴线位置一致，<
/p>
以
此为挖土时粗略控制中心线。
在每节护
壁上设十字控制点，
吊线锤做
中心线，用水平尺杆确定桩径。<
/p>
挖孔工作暂停时，孔口必须罩盖。
当孔内出现地下水时，
及时抽排，<
/p>
可在孔内中部挖一深度为
30
～
50cm
的集水坑，一直超前进行排水。地面做好沉淀池及排水沟等排<
/p>
水设施。
挖孔时，如孔内的二氧化碳含
量超过
0.3%
或孔深超过
10m
时，
应采用机械通风。
4
挖孔护壁采用内撑式标准组合钢
模，
护壁混凝土用现场拌合机拌
合，机动翻斗车运输，钢制串筒
入模，插入式振捣棒捣固。
一般情况下，
土层段从上到下全部采用现浇混凝土护壁，
其标号
与桩基混
凝土标号相同，厚度为
15
～
20cm
，人工掘进
1m
深后，支立
第一节孔圈护壁模板，现浇护壁混凝土。安装护壁模板时，必须用四
个桩心
控制点来校正模板位置，
并设专人严格校核中心位置及孔壁厚
度
。第一层护壁高出原地面
20
～
30c
m
，以防施工过程中杂物掉落井
内。
并
在第一层护壁的四周予埋
4
个护桩，
以
便用十字交叉法在每挖
1m
深时检测。第一节护壁完成后，重新
定位孔中心，挖土、支模、
现浇护壁砼。如此循环，一直挖至基底设计标高。
护壁混凝土模板由高为
1m
的标准组合钢模板拼装而成，拼装完
整的模板上口直径与设计孔径相同，
下口直径比设计孔径大大约
10cm
左右（见图）
，这样便于在浇筑第二层护壁时注混凝土，同时也增大
了桩的侧
摩阻力。
护壁模板拆上节支下节，
循环周转使用。
模板用
“
U
”
型卡连接，上下用两个半圆组成钢圈，顶紧模板，不另设支撑。护壁
混凝土必
须捣实，
在浇筑护壁混凝土前后，
必须采用十字交叉法用垂
球检测桩位，以保挖成的孔的倾斜度不大于
0.5%
桩长，且不大于
200mm
。附“护壁砼结构图”
。
桩孔开挖后
,
当天一次灌注完毕护壁混凝土；
护壁拆模后
,
若发现
护壁有蜂窝、
漏水现象要
及时加以堵塞或导流，
防止孔外水通过护壁
流入孔内。如遇软弱
土层，
采用钢筋混凝土护壁，护壁两头预留钢筋
搭接长度，
以保证上下两节护壁保持紧密连接成为整体，
达到不错位、
5
不移动、不脱落。
流沙层，
在人工挖孔中难度最大、施工进度最慢的一种地层，
通
< br>常情况下，
在桩基深度挖至距流沙层
1
< br>米左右，
就开始在护壁四周往
下预埋
φ
16
钢筋，钢筋每根长
1
～
1.5m
左右（对
1.5m
的孔径而言，
每挖
1m
流沙需
1.5m
的钢筋
50
根左右；对
2.0m
的孔径而言
，每挖
1m
流沙需
1.5m
的钢筋
60
根左右）
。当
钢筋埋设以后，再往下挖，边
挖边用沙网延埋筋织住流沙，以防沙层向孔内涌入，挖到深
度
30
～
50cm
时马上浇筑护壁砼，以防深挖坍塌，护壁混凝土浇筑后必须待
其凝固
24
小时后方可继续往下挖。
在流沙层的施工过程中，不仅需要施工作业人员技术过硬有经
验，
还必须有专业的技术员现场指导监督，
流沙层从排水—开挖—织
网—浇壁等工序必须一次完成，
决不允许中途停止施工作业，
否则会
有塌孔的危险。
6
挖孔过程中，向下每挖孔
2m
，留取渣样，将渣样放进预先备好
的塑料
袋中，做好记录，留取影像资料，并对渣样做好妥善保管。如
遇实际地质与设计不符的，
报高级驻地监理、总监办、项目公司工程
处及设计方现场查看，确定方案。
挖孔达到设计深度以后，应及时清除孔底松土、沉渣、杂物；通
过探孔器检验挖孔的孔径、深度、垂直度，探孔器采用外径为钢筋笼
直径加
100mm
，长度为
4
～
6
倍外径。
挖孔桩施工中要注意以下技术和安全事项：
1
、严格控制桩的平面位置、桩径的净尺寸和桩的垂直度，开挖
时随时检查，出现偏差及时纠正。
2
、可利用家禽如鸡、兔等用笼子放入孔底，检查孔内的是否存
在有害气体，<
/p>
并根据孔内有害气体的浓度及孔深设置通风设备，
进行
通风。
石质桩位在放炮后，
施工人员下井前，
事先测定孔底有无毒气，
若有毒气则立即排除。
3
、挖孔时如有水渗入，及时加强孔壁支护，避免井壁渗
流造成
的坍孔。渗水及时排出孔内，必要时采用井点降水；当同一排墩台同
时开挖，渗水量大的孔应超前开挖，用于集中排水，以降低其他桩孔
的水位。
4
、施工人员必须配带安全帽、穿绝
缘胶鞋
,
孔内有人时
,
孔上必
须有人监督防护
;
井孔
周边作业人、监护人员，必须戴安全帽，严禁
穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业。并定期对吊
桶、吊钩、钢丝绳、卷扬
机等机具进行安全性能检查，确保安全生产。
< br>
7
5
、
挖出的土方必须及时运走，井孔口周边
1m
范围内，
禁止堆放
土石方，且堆土高度不应大于
0.8m
。
6<
/p>
、井孔周边必须设置安全防护围栏，高度不低于
1.2m
，围栏须
采用钢筋牢固焊制，
正在开挖的桩孔停
止作业或已挖好的成孔，
必须
设置牢固的盖孔板，非工作人员禁
止入内。
7
、孔深挖至超过挖孔人身
高时，在桩孔口或孔内装设靠周壁略
低的半圆防护板（网）
，并
随着孔深增加而往作业面下引，吊渣桶上
下时，孔下作业人员应避于护板（网）下。
8
、井孔内必须设置应急时使用的安全绳
和软爬梯。
9
、井内人员必须乘专用
吊笼上下，不得乘坐吊桶或脚踩护壁上
下井孔。
10
、井孔内外设置对讲机，便于上下联系，确保通讯畅通。
11
、井底照明须用低压电源，防水带罩的安全灯具
或安全矿灯。
12
、当孔深大于
5m
以上时，应向孔下通风，加强空气对流。必
要时输送氧气，防止有毒气体危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔
上人员密切注意
观察桩孔下人员情况，预防安全事故发生。
13
、当地下水量不大时，
随挖随将泥水用吊桶运出，地下渗水量
较大时，吊桶满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用水泵抽水。作
业人员必须
离开井孔，严禁人机同坑作业。随时观察井壁变化，遇到
险情，全部人员应立即撤离井孔
。
14
、孔内实施爆破时，严格按照
设计控制药量及布眼。
井下全部
人员必须从井孔内撤离
;
划定安全距离
,
设置
警戒哨
,
闪电雷鸣时禁止
8
装药、
接线
,
施工操作时严格按安全操作规程办事
,
爆破后向孔内强制
输送清洁空气
,
排除有害气体
,
待有害气体排完后方可下井。
< br>
15
、孔内人工凿岩时，必须戴防尘口罩。
16
、施工现场电源线路，必须按“三相五线”
制，
TV-S
系统要
求布置，并按“三
级配电”
“二级漏电分级”分段保护。
17
、各孔井用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用。
必须
一机
一闸一漏一箱进行敷设。
18
、孔上电线、电缆必须架空。
<
/p>
19
、电箱一律采用铁质电箱，电箱应有严密的防雨措施，安装<
/p>
位
置合适，安装牢固，进出线整齐，拉
线牢固，熔丝不得用金属代
替，箱内不得放其它物品。
20
、现场电源线路及电气设备，
由持证电工
负责安装维护，经验
收合格后，方准投入使用。
21
、施工现场所有设备和机具必须做好保护接零。
22
、
垂直起重设备必须经常性检修维
护，
保证机件能够运转正常，
操作灵活，按钮开关、
减速器、钢丝绳、绳卡、吊钩、吊桶、吊笼等，
不得带病作业。
23
、
垂直起重设备支
架应牢固，
应能承受一定的冲击力不致翻倒，
垂直起重设备必须
经检验合格后，方可投入使用。
24
、当孔底岩层倾斜时，应凿成水平或台阶。
（二）冲击成孔工艺
1
、钻机选择
9
根据桥梁设计图纸所提供地质水文资料，该桥基桩施工选用
CK1500
型冲击钻，以保证工程需要。
2
、护筒埋设
护筒选用
6mm
厚钢板护筒，直径宜大于桩径
20cm-40cm
、高
2m
< br>。
护筒埋设深度根据土质和地下水位而定，在粘土中不宜小于
1m
、砂
性土中不宜小于
1.5m
，护筒入孔前应将坑底用水泥掺土夯实，护筒
入孔时护筒中心与
桩位中心偏差不得大于
50mm
，埋设时应分层夯实，
每层填土不大于
20cm
，护筒高出地面
30cm-40cm
。
护筒埋设好后用垂线吊桩位中心，
在护筒上做好标记，
挖桩
心土。
3
、泥浆池布置
泥浆池开挖由人工配合挖掘机进行。
基本成形后对其边坡及坑底
进行夯实。泥浆池大小为每桩孔体积的
1.5-1.8
倍为
宜。本桥只在
7#
墩位置设一泥浆池。
4
、冲击钻机就位
< br>冲击钻机应摆放平稳，
钻机底座用钢管或方木支垫。
钻机
就位后
对钻机稳定性进行全面检查，
用水平尺检查钻机摆放是否
水平，
发现
问题及时调整；吊垂线检查钻机摆放垂直度是否正确
等。
冲锤中心对准桩位中心，偏差不大于
3mm
。
5
、造浆
采用膨润土加红土造浆。泥浆性能指标要求如下：
比重：
1.2-1.4
、黏度：
< br>22-30Pa.s
、胶体率不小于
95%
、含砂率
不大于
3%
、静切
力
3-5Pa
、
PH
< br>值：
8-11
。
10
6
、冲击成孔
项次
1
项目
在护筒中及护筒脚下
3m
内
冲程
(m)
0.4-0.6
泥浆比
重
1.3-1.5
备注
土层不好时应提高泥浆
比重，
必要时加小片石或
⑴、
开始时应低锤密击，
锤高
0.4-0.6m
，
并及时在泥浆中加片石、
砂砾（或石子）使孔壁积压密实，达到护壁作用。
< br>⑵、孔深达地下
4m
后可加快速度将锤提高至
1.5-2m
，开始正常
冲击，随时测定和控制泥
浆比重。
⑶、在粘土和亚粘土层中冲击时采用中小冲程
（
0.5-1.0m
）
冲孔
并补充稀泥浆。
⑷、
如地下水位底要加浆补充并保证孔内水头高度，
保证水头高
度高于地下水位
1.2-1.5m
。
⑸、
遇岩层表面不平或倾斜时抛入
< br>20-30cm
厚石块，
使孔底表面
略平，然后低锤快击使其成为一紧密平台后，再进行正常冲击，同时
泥浆比重可降低
至
1.2
左右，
以减少粘锤阻力。
谨防泥浆过低影响掏
渣。
在各类土层中冲程和泥浆比重关系表
11