黄冈城东新区活力之门大桥桩基施工方案

'黄冈城东新区活力之门大桥桩基施工方案一、编制依据《黄冈城东新区赤壁大道跨白潭湖大桥工程施工图设计》《黄冈城东新区赤壁大道跨白潭湖大桥工程详细地质勘察报告》《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2007)《公路土工试验规程》（JTJ-051-93）《公路桥涵施工技术规范》(JTGTF50-2011)《桥涵》《桥梁工程师手册》二、工程概况1、桥梁概况活力之门大桥主要位于黄冈市城东新区白潭湖，起点接赤壁大道东段与东兴路交叉口，终点接赤壁大道与聚丰路交叉口，里程桩号：K1+738.396~K2+440。桥梁全长601.3m,主桥采用独塔双索面斜拉桥，塔梁固结体系；塔柱全高90.883米，其中上塔柱高75米，引桥采用预应力砼连续箱梁桥，跨径布置为：（2*31+2*30+25）预应力砼连续箱梁+150*2独塔双索面斜拉桥+（21+35+3*30）预应力砼连续箱梁。6#墩为主塔，分左、右两幅，每个承台共12根直径2.5m的桩基础，共24根，单根桩长33m；5#、7#为主桥与引桥的过渡墩，桩基直径1.8m，共16根，单根桩长28m；引桥1~6#、8~11#墩桩基础直径1.2m，单根桩长18m，共96根。0#、12#桥台分别为直径1.5m和1.0m。设计要求本桥所有桩基础为端承桩，1#~4#、8#~11#墩，桩端持力层为中风化泥灰岩，桩底沉渣厚度小于5cm；5#、7#墩桩端持力层为微风化泥质粉砂岩，嵌岩深度不小于3.6m，桩底沉渣厚度不小于10cm；主墩6#墩桩端嵌入微风化持力层不小于13.5m，桩底沉渣厚度不小于5cm，全桥共有桩基础160根。本桥上跨湖泊，湖面仅通航捕鱼作业的小型船只。2、地质概况桥址区基岩为泥质碎屑岩类，未有易溶岩分布，不存在溶槽、溶洞，不存在对桥梁有影响的崩塌、滑坡及断裂构造等不良地质现象。桥址区属剥蚀垅岗、岗间洼地貌区，地形有一定起伏。桩基持力层为微风化泥质粉砂岩。桥址内地下水径流条件较好，且水量较贫乏，对混凝土具微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。三、开工准备1、临时生活设施在位于桥址东南面400m，建设有占地面积10亩的项目驻地，项目驻地建有办公室、管理人员宿舍、民工宿舍、食堂以及篮球场等办公、生活设施。拟建桥梁东引桥南侧建设有钢筋制作场、仓库、钢结构加工场以及材料堆放场。钢筋制作场搭建钢结构加工车间，场地内安装10吨龙门吊，便于钢筋、劲性骨架及钢筋骨架的制作。2、施工用电东岸引桥（8#墩~12#台）桩基础、墩柱及上部结构施工、钢筋制作场及项目部驻地安装一台400KVA变压器；主墩（6#墩）、7#（过渡墩）及东岸部分桥墩的桩基础、承台、主塔、墩柱及上部结构施工在湖岸边安装一台400KVA变压器；西岸（0#墩~5#）及西岸桩基础、墩柱及上部结构施工、钢筋制作、模板加工场安装一台400KVA变压器，全桥共安装三台400KVA 变压器，并配一台200KW发电机备用。3、人员准备1李柳炎2章志平3程志刚4胡万清5邵慧斌6李沫 7张达8李琦5、排泥浆沟及泥浆池开挖泥浆池，储浆池，根据工程推进速度，将钻渣晾晒后就地掩埋。6、辅助材料的准备施工现场储备一定数量的粘土块，在冲孔的过程中遇淤泥层、细砂等软弱土层及砂卵石层时，随时加黏性土块反复冲击造壁。四、施工方法1、施工准备1)钻孔桩在施工前要对进场钻机、泥浆泵、吊车等进场设备进行试运转检查，以防钻进中途发生故障。并进行设备报验，监理审批后方可使用。开钻前由质检员对测量员所放的桩位进行复核，无误后放出护桩。2）埋设护筒埋设钢护筒：钢护筒壁厚采用δ=10~12mm的钢板，内径1.5m，钢护筒长度2.3m。先在地面沿护筒边缘位置开深50cm沟槽，人工挖除护筒上部障碍物，然后将护筒置于沟槽内，准确定位后再利用钻头重力锤击护筒入土，深度2m左右。在钢护筒四周回填粘土压实并开挖泥浆沟。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％。护筒固定在正确位置后，用粘土分层回填夯实，以保证其垂直度及防泥浆流失及位移、掉落。并用钢筋焊接于钻机机架上，避免塌孔发生时护筒掉入孔内。2、钻孔施工①钻机就位时要支垫平整、稳实，保证在钻进过程中不产生位移或沉陷。钻机就位、对中必须准确，并报请质检员和监理工程师检查合格后方可开钻。在钻进过程中，不可进尺太快，钻孔时，要保证孔内水头压力。钻孔要间隔施工，在钻孔桩砼浇筑24小时后方可进行其他相临桩的钻进施工（间隔大于5m除外）。在钻进过程中，不可进尺太快，开钻时与地质复杂地段均应缓慢钻进，钻孔时要保证孔内水头压力。②在钻孔排渣、提钻头或因其它原因停钻时，应保持孔内水位和要求的泥浆相对密度和粘度，处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。③在钻进过程中如发现地质情况与钻探资料不符要立即通知项目部再逐级上报等候处理。④钻孔分班作业，连续施工。钻进时泥浆比重控制在1.2~1.4，经常注意土层的变化，在土层变化处均要捞取渣样，判断土层，记入记录表中钻渣情况栏。 ⑤成孔后必须经监理工程师核查合格后，才能进行吊放钢筋骨架，如果不合格，要回钻或清孔直到合格为止。砼浇筑前质检员测量沉淀厚度、泥浆比重等性能合格后，请监理工程师验收，如果不合格要清孔至合格为止。⑥钻进记录必须及时填写，内容准确无漏项，交接班时要交待清楚本班钻进情况及下一班要注意的事项。3、护壁泥浆①开挖泥浆池，泥浆池（含沉淀池）面积不小于30平方，深度不低于1.5m，泥浆池与沉淀池分开，中间留土埂。泥浆池位于外侧，沉淀池靠近桩孔，泥浆池位置选择要考虑到机械施工范围以及钻渣堆放位置②地质资料显示，本桥地质自地面往下0~9米为粉质粘土层，粉质粘土也有一定的造浆效果，可采取边施工边利用钻渣造浆的方法保证桩孔的泥浆循环。位于吹砂路基段的采用粘土或膨润土造浆，以提高泥浆的粘度和胶体率，并在泥浆中投入适量的外加剂，以确保桩孔成孔及成桩的质量，护筒内的泥浆顶面，要始终高出护筒外水位或地下水位至少2m以上。泥浆应考虑循环利用，可在施工场地空闲位置开挖出储浆池与泥浆周转池。泥浆性能指标要求:钻孔方法地层情况相对密度粘度（Pa.s)含砂率（%）胶体率（%）失水率（mL/30min）泥皮厚(mm/30min)静切力（pa)酸碱度（pH)正正循环一般地层1.05～1.0216～228～4 ≥96≤25≤21.0～2.58～10易塌地层1.02～1.4519～288～4≥96≤15≤23～58～10反反循环一般地层1.02～1.0616～20≤4≥95≤20 ≤31～2.58～10易塌地层1.06～1.1018～28≤4≥95≤20≤31～2.58～10卵石土1.10～1.1520～25≤4≥95≤20≤31～2.5 8～10推冲击冲一般地层1.10～1.2018～24≤4≥95≤20≤31～2.58～11易塌地层1.20～1.4022～30≤4≥95≤20≤33～58～11 4、成孔①钻孔应一次完成，施工员在在成孔30min以前通知工区施工员。钻孔达到设计深度后，用探孔器和测绳，对孔位、孔深、孔径、孔形、竖直度（斜度）、泥浆和沉淀厚度等进行检查。②成孔后放入检孔器对桩孔的垂直度、桩径进行检查。探孔器直径控制在钢筋笼直径加大10cm，探孔器长度为4～6倍的桩径。检查孔深的测绳要经常校核，探孔器下放时必须绑测绳，确保探孔器垂直下放到孔底。进行全深的孔径检查。如探孔器下不到孔底要分析原因并重新进行扫孔，如果形成梅花桩应回填片石重新冲进，确保桩径满足设计要求。③当检验发现有钻孔不直、偏斜、孔径减小、断面变形、井壁有探头石等，应回填片石继续冲进。当检验确认桩孔满足规范和设计图纸要求后，要立即填写成孔质量检查记录，并经监理工程师签证认可，即可进行浇筑混凝土的准备工作。④成孔平面位置偏差不得大于5cm；冲孔直径不得小于设计图示桩的直径；冲孔倾斜度不大于1%；冲孔内沉淀厚度用测绳实测确定，必须符合规范要求；冲孔深度不得低于设计图示尺寸。钻孔桩成孔质量标准：项目允许偏差孔的中心位置(mm)群桩：100；单排桩：50孔径(mm)不小于设计桩径垂直度钻孔：小于1％；挖孔：小于0.5％沉淀厚度(mm)摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于直径≤1.5m的桩，≤300mm；对桩径＞1.5m或桩长＞40m或者土质较差的桩，≤500mm支承桩：不大于设计规定孔深 摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于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％。冲击成孔相对密度可到1.155、钢筋笼制作①钢筋的骨架分两节制作，钢筋笼成型可采用卡板成型或箍筋成型，保证主筋的位置准确。在骨架上端，根据钢筋笼的长度、直径大小以及护筒顶标高，均匀设置2根吊杆（或吊环）。②钻孔桩钢筋笼制作按照设计图纸在钢筋加工平台制作，根据设计图纸先进行下料。为保证钢筋笼的几何尺寸及相对位置正确，钢筋加工在加工平台上放样成型，主筋接头采用直镙纹连接，下端纵向主筋要稍稍向内弯曲，以防钢筋下放时，损伤孔壁。③钢筋笼在钢筋场内组装好后，再用车转运至施工现场，制作时先将闭合箍筋排列整齐，再将主筋依次拉线点焊就位于加强筋上，再将螺旋筋同主筋绑扎。制作过程中对钢筋的种类、型号、数量进行一一核对，对有锈迹的钢筋要先除锈再加工使用。操作过程中，钢筋的绑扎、焊接严格按设计文件及技术规范操作。钢筋位置允许偏差：检查项目允许偏差受力钢筋间距两排以上排距±5同排梁、板、拱肋±10 基础、锚碇、墩台、柱±20灌注桩±20箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距0，±10钢筋骨架尺寸长±10宽、高或直径±5弯起钢筋位置±20保护层厚度柱、梁、拱肋±5基础、锚碇、墩台 ±10板±36、清孔①钻孔达到设计标高，经成孔质量检查符合要求后，立即进行清孔使沉淀层尽可能减少，提高孔底承载力，同时确保水下砼浇筑质量。②浇筑桩成孔质量允许偏差符合规范及设计要求。③清孔统一采用二次清孔方法。在下钢筋笼前进行第一次清孔：终孔后先用泥浆管放至孔底将孔底沉渣进行初次清理，在此次清孔时注意间断性用钻头上下抽动。此阶段不加水，以保证孔底沉渣基本符合要求为止。第二次清孔：是在下完钢筋笼后下导管、并接滤沙器清孔，导管可放到孔底。此次清孔缓慢注水，直到孔底沉渣、泥浆比重等指标达到图纸及规范要求。④要尽量缩短下钢筋笼、下导管等准备工作时间。如由于准备工作时间太长，孔内沉渣超限，要通过导管进行二次清孔。⑤清孔时要注意以下事项：a保持孔内水头，防止坍孔；b清孔后，孔底、中、上部泥浆均要符合要求；c清孔时要保持钻孔内的水位高出地下水位1.5～2.0m以防止坍孔。在浇筑混凝土前，要对沉淀厚度进行检查，孔底泥浆的沉淀量要小于10cm，不得用加深孔深的办法来代替清孔。7、钢筋笼吊装钢筋笼吊装时，采用扁担加滑轮起吊法，并设置4～5个吊点以防钢筋变形。采用多点起吊与内置“十”字支撑相结合的方法，吊放时要对准钻孔中心缓慢下入，严禁碰撞孔壁或高提猛落或强行下压。钢筋笼下入至设计位置后，利用吊筋固定，上下误差小于5cm。钢筋笼接头连接完成后，经检验拍照后才能下放。8、导管吊放①导管要采用直径不小于300mm的钢管节组成，各节具有带密封胶垫圈的联接法兰盘或扣环。使用导管前先进行水密承压和接头抗拉试验。严格按照规范要求执行。②导管安装前要检查其内壁光滑度，并编号记录。最下一节下口不设法兰，长度要尽量长一些，一般为4～6m，使拔管不带动砼，然后依次安装2～3m标准管节。在考虑孔底悬空25～40cm后，计算到卡盘顶面的高度，以便最上几节用1.5m、1m、0.5m管节调整导管长度。③导管接口法兰面须平整，两法兰盘间须垫合适的橡皮胶垫（厚3～5mm），并在胶垫两面均匀地涂上一层黄油，以利密封，导管要放在孔中心。④为确保首批砼能达到要求，砼灌注采用容量2立方的料斗进行，砼浇筑前在料斗内放置钢板内盖，并用副机钢丝绳起吊，确保首批混凝土一次封底。布置好上料斗、贮料斗、砼运输车和吊车等的位置关系，以便操作，进退自如。⑤尽量缩短准备工作时间，减少孔底沉淀。若沉淀厚度不符合要求，进行二次清孔。9、水下砼浇筑 ①浇筑前控制孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定，需二次清孔，但要注意稳定孔壁，防止坍孔。泥浆比重、含砂率按规范要求控制。②砼运到浇筑地点时，检查混凝土的和易性和坍落度，如不符合规范要求时，不得使用。③导管和其它工作准备就绪后，在料斗下口放入钢板盖中，确保封孔质量。④首批砼浇筑后，导管埋深不得小于1m。在导管上口接漏斗，使砼罐车或泵车直接对料斗口浇筑，以减少环节，加快浇筑速度。砼罐车第一车砼方量不得少于8立方。首批砼数量根据下式计算：V≥πD2/4*（H1+H2）+πd2/4h1式中：V－灌注首批砼所需数量（m3）；D－桩孔直径（m）；H1－桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m－1.0m；H2－导管初次埋置深度（m）；d-导管内径（m）；h1-桩孔内砼达到置深度H2时，导管内砼平衡导管外（或水泥浆）压力所需的高度（m）。⑤浇筑过程要注意保持孔内水头，每浇筑一车用测量绳探测孔内砼面位置，及时调整导管埋深，并作好浇筑记录。灌注接近桩顶标高时，使用竹杆或者镀锌水管测量砼面至护筒顶深度。⑥导管埋深控制在2～6m之间，导管拆除不超过10分钟。导管随浇筑随提升，并小范围抽放导管，保证混凝土能够顺畅灌注，并且避免钢筋笼上浮。避免提升过快，造成混凝土脱空现象，或提升过晚而造成埋管拔不出的现象。浇筑时连续浇筑以保证导管口混凝土的压力差，使混凝土不断从导管内挤出，使混凝土面均匀上升，孔内泥浆被混凝土置换而排除孔外，流入泥浆池中。探测孔内砼面标高要准确，使用的测绳应完好，无破损，如有破损及时更换。⑦在浇筑到离钢筋笼下端3m时，适当放慢浇筑速度，以避免过快导致钢筋笼上浮，直到砼埋住钢筋笼8m以后，才可以加快浇筑速度。此时砼坍落度必须达到要求，并要延缓拆导管时间，必须在见到砼罐车时，确保拆卸导管后能立即浇筑时，再拆卸导管，防止因导管内砼沉淀导致浇筑困难。砼浇筑过程中，要随时清洗拆出的导管，最后全部清洗堆码，以便下次再用。浇筑完成后，拔出护筒并冲洗干净待用。⑧孔内溢出的泥浆要通过泥浆槽或泥浆泵回收到泥浆池或储浆池内，防止污染环境，也可重复使用。浇筑接近桩顶时，由于砼冲击力减小，易堵管，可采用抬高浇筑点来增大压差浇筑。最终浇筑高度要比设计桩顶高出0.5m～1.0m为宜。最后一节导管拔出时，要缓慢进行，防止造成桩顶泥芯。⑨砼灌注与拔护筒进应注意保护声测管，砼灌注前声测管内应当注满清水。10、混凝土试块每一根浇筑桩必须至少留有3组混凝土试块，其中1组做7天强度，另2组标养。混凝土试块必须在桩基混凝土浇筑中制作，制作后的试块要及时进行标养。11、桩的检测桩施工完毕或部分完毕，并达到养护时间后，通知监理单位及专业验桩部门对桩的质量进行检测。桩的检测逐根进行无破损检测，并且按照设计要求的频率进行其他项目的检测，经检验合格后转入下道工序施工。五、钻孔灌注桩基础施工安全控制1、钻机就位后，对钻机及其配套设备，应进行全面检查，如卷扬机、钢丝绳、滑车、钻头、泥浆泵、水泵及电气设备等是否完好正常。钻机安设必须平稳、牢固，钻机平台和作业平台应搭设坚固牢靠，杂物及障碍物应及时消除。2、钻孔前，应随时检查刹车片、润滑油、钢丝绳情况严，钻机转动部分，不得外露。所使用的电气线路必须是橡胶防水电缆； 3、各类钻机在作业中，应由本机或机管负责人指定的操作人员操作，其他人不得任意登机。操作人员在当班中，不得擅自离岗。4、采用冲击钻孔时，选用的钻锥、卷扬机和钢丝绳的损伤情况，当断丝已超过5%时，必须立即更换。钢丝绳与钻头连接的夹子数，应按等强度安装。5、卷扬机套筒上的钢丝绳应排列整齐。卷扬机在卷扬钢丝绳操作时，严禁作业人员在其上面跨越。6、卷扬机卷筒上的钢丝绳，不得全部放完，最少保留3圈。严禁手拉钢丝绳卷绕。7、作业中，发现电缆破损要立即处理。8、钻孔过程中，必须设有专人，按规定指标，保持孔内水位的高度及泥浆的稠度，严防坍孔。9、钻机停钻，必须将钻头提出孔外，置于钻架上，严禁将钻头停留孔内过久。10、采用冲击钻孔，应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底缘。提升时，应缓慢平稳。钻头提升高度应分阶段（按进尺深度）严格控制。11、钻孔中，发生故障需排除时，严禁作业人员下孔内处理故障。12、对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。六、冲孔桩的质量保证措施1、冲击机定位冲击机就位后，必须进行复检，应保证机械稳定、安全作业、必要时可在场地铺设能保证其安全行走和操作的钢板或垫木，钻头与桩位点的偏差控制在20mm以内。2、成孔在成孔过程中，当遇到斜孔、弯孔、塌孔及护筒周围冒浆、失稳等情况时，必须停止施工，查明原因后采取相应措施方可继续施工。3、桩位垂直度截面尺寸保证措施桩孔的垂直偏差允许为1%，桩位的轴线在地面设十字控制网，基准点，以保证桩位截面尺寸的正确。每节检查，发现偏差时，随时纠正，保证位置正确。4、水下灌注混凝土质量规定水下灌注混凝土必须有良好的和易性，配合比应通过实验确定，坍落度宜为180—220mm，水泥的用量不应少于309kg/m3.水下灌注混凝土的含砂率宜为40%—50%，并选用中粗砂，粗骨料的最大粒径应小于40mm。为保证水下灌注混凝土必须有良好的和易性，在混凝土中掺入缓凝剂、减水剂5、连接导管前，先点清楚导管连接处数量，然后数清胶垫，连接时每个接头一个胶垫，完成后应该刚好合适，有多或者有少时，应注意查明原因。七、监控及救援预案1、成立管理机构施工现场成立以安全员为主的监控巡视管理机构，每天早上应当检查钻孔、设备的质量情况，冲孔的质量情况，施工用电情况，各种防护措施的情况，发现不符合的立即加以整改。冲击桩的班组长配合安全员检查巡视，各工人也当熟悉本工种的一些注意事项，发现不正常的现象，立即通知工地负责人，停止施工，整改后才能继续作业。2、救援预案。冲击孔桩主要危险源的辨识分析：（1）孔壁塌方；（2）未使用安全电压、井下触电；（3）坠物或坠落伤人等。 施工现场成立以桥队负责人为组长的二级救援组织机构，救援队伍是桥梁施工队管理人员组成，并承担各自的职责、各个人员的具体分工，以便在救援时具体负责抢救工作。事故的应急救援措施：冲击桩一旦出现以上事故后，现场立即采取救援措施。（1）最早发现者立即大声呼救，向有关人员报告或报警，原因明确可立即采取正确的施救，但决不可盲目去救助。（2）指挥部迅速开始运行，按照应急程序处置。（3）迅速查明事故原因和判断事故发展状态，采取正确方法施救，如塌方，未使用安全电压触电，必须先切断电源。（4）急救人员按照有关规定知识，立即救护伤员，在等待医生救治或送往医院抢救过程中，不要停止和放弃抢救，如采用人工呼吸、清洗包扎或输氧急救等。（5）现场不具备抢救条件时，立即向社会求救。工地应配备气体检测仪、通风设备、防毒面具、担架、医用氧气瓶等急救用具。八、环境、环保措施工程现场四周环境和注意的问题：1．施工过程中加强对周边环境的保护，生产及生活污水不得乱排，生产污水经沉砂井沉淀后排入互通区内水沟2.冲孔桩工程量大，时间长，产生的泥浆量通常是桩身体积的6—15倍，因此安排从右至左顺序钻孔，施工现场设置3-5个泥浆沉淀池，沉淀滤池的大小应满足储备7天产生的泥浆量匹配。沉淀池的泥浆晾晒后就地掩埋。'