货运大道桩基施工方案

'天府新区货运高速钻孔灌注桩专项施工方案编制:复核:审批:第一章工程概述41概述41.1工程概况41.2地质概况4第二章钻孔桩施工5］总体施工方案52旋挖钻机施工工艺5 1.1施工方法62.2施工场地布置82.3测量放线82.4钢护筒制作及埋设82.5泥浆制备及其循环系统92.6钻机就位102.7钻进成孔102.8旋挖桩施工应急措施123.水上桩基础施工工艺133.1冲击钻机施工桩基144•成孔检查、清孔185.钢筋笼的制作与安装195.1钢筋笼的制作195.2钢筋笼下放216.混凝土施工236.1导管下放236.2二次清孔246.3混凝土灌注24&4灌注事故的预防及处理287.钻孔桩成桩质量检测30第三章进度及资源计划？301•进度计划（？）302.材料计划（？）303.机械设备计划314.人力资源计划32第四章组织体系33第五章质量安全文明环保措施355.1质量保证措施355.2安全保证措施365.3环保措施和文明施工38 5.3.1文明施工措施385.3.2环境保护措施395.3.3其他环境保护措施405.4雨季施工保证措施405.4.2、雨季施工技术保证措施41 第一章工程概述1概述1.1工程概况货运大道共有12座桥梁，其中采用桩基础的桥梁有10座。白沙村洽溪河中桥、杨家村东风渠中桥、麓林村麓溪河中桥、翁家小桥、天灯大桥、干塘村东风渠左支渠中桥、上跨成自泸大桥、上跨红星路大桥、五里村麓溪河大桥桩基础都均处于陆地区域可采用旋挖钻机施工成孔，除部分地质情况较差墩台会采用冲击钻机施工；锦江大桥跨锦江，桥台极有可能处于锦江河中，初步计划使用冲击钻机施工，锦江大桥为简支梁预应力碗桥，桥型为2x30+55+55+7x30；全桥长380m,该桥为货运大道本项目施工终点。该桥位于双流区永安镇与正兴镇之间。锦江大桥也是货运大道施工的最关键性施工节点；该处施工交通不便利，可利用场地狭小。根据锦江大桥施工进度计划安排及锦江大桥地理位置及施工情况和水文状况，该桥施工需要搭设水上钢栈桥贯通整个锦江以满足锦江大桥两岸施工需要；该栈桥将起到整个锦江大桥两岸施工材料运输通道和施工作业人员以及施工设备的通行及，以保证整个大桥不间断施工。1.2地质概况1.2.1水文条件桥址处受本地区特有的成都平原洪水期涨水影响，随季节变化较大，2012年最到水位为xxxxm,最低低水位-xxxxmo1.2.2气象条件场地所处成都市为亚热带季风型气候，主导风向为NNE向，常年平均风速为1.2m/s,年平均风压约140Pa,最大风压250Pa,年平均降雨量为900〜1000mm,七、八月份雨量集中，易形成暴雨。1.2.3地质条件桥址处覆盖层较薄，不利于钢栈桥的搭设。1.2.4钻孔桩工程特点和施工难点①陆地桩基施工交通不便利，可利用场地狭小。施工组织难度大；②水上桩基处于锦江河内，施工期处于夏季多雨多洪期，施工难度较大； 第二章钻孔桩施工1总体施工方案1）钻孔桩基础分陆地桩基施工和水上桩基施工工艺流程。分别采用旋挖钻机和冲击钻机。2）旋挖钻机成孔：钢护筒埋置采用旋挖钻机施沉钢护筒，冲击钻机成孔采用施打钢护筒，成孔后采用正循环清孔，钻进过程中采用优质淡水泥浆护壁3）混凝土浇注采用混凝土泵车泵入，钻孔灌注桩按照水下水泥混凝土施工工艺进行。4）挖出的土方和弃浆及时采用封闭式运输车弃运至弃渣场。2旋挖钻机施工工艺 2.1施工方法（1）施工准备1）开工前应具备场地工程地质资料和必要的水文地质资料，施工图纸及图纸会审纪要。2）施工现场环境和邻近区域内的地上地下管线（高压线、管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑、实际地质情况与设计上的部分差别等的调查资料，提前做好准备工作。确保不影响现场的施工。现场桩基护筒开挖埋设前需请物探及人工挖槽对桥区范围进行现场探测，以确保不会岀现地下管道、电缆、光缆等挖断而影响施工的情况。3）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验。4）具有可操作性的桩基工程施工工艺的参考资料。（2）钻机选型根据地质情况、工期要求及设计桩径和桩长，选择YT208型旋挖钻机。旋挖钻机进场后进行调试、维护和保养，以保证设备正常运转。钻机性能参数见下表2.1-k 表2.1-1宇通重工YT208旋挖钻机性能参数名称规格或参数整机性能扭矩kN.m280钻进转速r/min6.2〜30钻孔直径mm2500钻深m机锁式m56摩擦式m86设备总重t88牵引力kN465行走速度km/h2.07发动机发动机型号THX22310最大功率kW298额定转速r/min2000履带履带接地长度mm4675履带中心距mm2300〜3600履带宽度mm800压力最大加压力kN200最大起拨力kN220主卷扬主卷扬提升力kN283主卷扬提升速度m/min72副卷扬副卷扬提升力（第一层）kN110副卷扬提升速度(第一层)m/min66(3)测量准备 依据已报监理工程师批准并能满足工程需要的测量控制网，组织测量人员对桩位进行精确放样。(3)试验准备在监理工程师见证下随机抽取相应的钢筋、连接螺纹套筒等材料样品，进行相关的原材料试验工作并报监理工程师审批。(4)物资材料准备按照施工设计图相关内容做好钢材等材料的准备工作，并按质量保证体系与合格材料供应方签订长期的供货合同，保证物资材料按使用计划供应，满足施工需要。2.2施工场地布置施工所需旋挖钻机、挖掘机、钢筋、套筒等机械设备及原材料育接由便道进入施工现场。由于旋挖钻机回转半径大，钻杆高，自重大，在作业时需要长、宽15米左右平台，在钻机就位前使用挖掘机将原地面障碍物进行清理，对于湿软地基必要采取换填干土，并平整碾压、夯实做为钻机的施工作业平台，保证平台的长、宽不小于15米，场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜，保障钻机施工作业的安全性。2.3测量放线桩位放样按从整体到局部的原则进行桩基的位置放样，规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离，以免影响孔壁稳定。根据现场情况合理布置施工场地，清理表层杂物并整平场地，组织测量放样人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并作好记录留查，下完护筒后在拉上十字线复核护筒中心点是否与十字线中心吻合，以保证桩位的准确。护筒安装就位后，必须校核桩位坐标。2.4钢护筒制作及埋设 帕孔巾5or加强护筒底口钢套)nd加强护筒矿口钢刍吊孔G50500电弧焊坡口图2.4-1钢护筒加工示意图(单位:mm)根据本项冃的桩基型号钢护筒内径R采用"1700、＜1)2000两种，加工长度L按穿透杂填土层，外露地面不低于50cm原则进行加工，加工示意如图2.4・1所示。钢护筒制作采用厚14mm的钢板制作；埋设位于现有道路上桩基护筒时需先凿除硬化层路面再进行开挖。本项目部分区域地下管线错综复杂，施工前邀请相关部门或专业队伍探明桥区位置是否布有地下管线，如布有，需联系并配合相关部门移除后方可施工。按照相关部门要求对移除的管线，遮盖隔离保护。根据桩位和地质情况，采用旋挖钻挖至1.5m后扩孔埋设护筒，通过定位的控制桩放样，把钻孔的位置标于孔底，放入钢护筒，找出钢护筒的圆心位置，用十字线标在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合,同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒竖直，人工回填护筒周边的空隙并压实，防止钻机钻进过程中撞击护筒，使护筒偏位。2.5泥浆制备及其循环系统(1)每两个墩之间选取合适位置设置1个泥浆池，泥浆池尺寸为：6X6X2m3o受施工现场实际影响的个别泥浆池尺寸可作适当调整。泥浆池采用人工配合挖掘机进行挖掘，挖出的土方集中堆放，用遮阳布覆盖，以便后续回填使用。桩基完成灌注后，泥浆池内的废浆采用泥浆泵及时抽到泥浆运输车内，运出工地；泥浆池底的沉渣晾干后，用挖掘机挖出并用密闭式运输车运出工地，泥浆池待沉渣转运完毕后及时回填。钻渣、废浆及时弃运，弃渣场暂定在XX,运距约为XX公里。(2)旋挖钻机施工成孔速度快，孔壁土层较普通钻机稳定性差，另旋挖钻泥浆护壁属静态泥浆护壁，孔壁泥皮薄，尤其在卵石层更为突出，普通泥浆不能满足施工要求，因此木工程选用了水化性能好，造浆率高，成浆快，含沙量少的膨润土用来造浆。并在不同的地质层及时调整泥浆稠度和比重，以防止塌孔。造浆用的膨润土应符合下列技术要求：胶体率不低于95%,含砂率不大于4%,造浆率不低于2.5m3/to新配制的泥浆性能应满足表2.5・1的规定。 表2.5-1泥浆性能指标表容重(g/cm3)粘度(Pa.s)含砂率(%)胶体率(%)失水量(ml/30min)泥皮厚(mm)PH值1.02~1・1018~22W4M95W20W38〜112.6钻机就位钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，保证钻机工作正常。钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安放位置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基木竖育后，即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖宜状态。2.7钻进成孔(1)旋挖钻机的设置及调整施钻吋，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5。范圉时，只能通过显示器上的电动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实吋监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。(2)钻孔作业钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此吋，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示——动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作冋转操作手柄使机器转到临时弃渣堆场，再用装载机将钻渣装入密闭式运输车运至场外指定地点废除，以免造成水土流失或农田污染。完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工 作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层吋，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中，适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中岀现卵石层，则采取以下措施：对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层。钻渣采用临时集中堆放，统一弃运至弃渣场，运距约为XX公里。(1)钻孔施工时垂直度的控制本工程采用智能化旋挖钻机，钻机上有车载电脑系统，可以自动显示和调节旋挖钻机的钻孔深度，垂直度，具体操作如下：首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，把旋挖钻机电脑显示器调节到显示桅杆工作画面。从桅杆工作画面中可实吋观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号通过数学运算，输岀信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制，将桅杆X轴Y轴的偏差度调节到正负零位置，并以全站仪符合桅杆垂直度，包括两个方向，正前方和侧方，以保证钻孔的垂直度。桩的垂直度在成孔时桩机桅杆上有垂直度控制仪控制，桩机电脑屏上会自动显示，司机根据情况调整，因此垂直度在施工过程中就能控制确保小于1%,达到设计要求。施工过程中通过钻机木身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。(2)地质情况记录地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度。每隔2m或者地质变化处收集钻渣，并写好钻孔记录。2.8旋挖桩施工应急措施根据地质报告和现场考察，结合工程实际情况，对该工程不同地质段，可能存在问题与处理办法：（1）塌孔的处理轻微塌孔：使用挖土机向孔内回填可塑性好的粘性土，钻机反转向下加压，正转取 土，充分压实孔壁，重新成孔；严重塌孔：向孔内浇筑低标号C15混凝土，待24小时后重新成孔。（2）缩孔处理可塑性软弱层：此软弱土不容易大面积坍塌，可通过反复扫孔，在孔内适当回填一些干土反压后再正转取土，使一部分干土压入孔壁内，增加淤泥层的可塑性，注意钻进速度的控制。如孔底遇水，记录下孔口距水面深度，提钻时应提岀水面后停滞一段时间，使钻头内的水流出钻头后再提钻，以减少水对孔壁的冲刷，从而减少塌孔和缩孔。可塑性较差软弱层（或软弱层较厚）：遇此无法钻进吋，可停止钻进，反复取土使孔底形成空腔（5〜8斗为宜），向孔内填充C20混凝土，待24小时后再重新成孔，软弱层较厚时，重复上述步骤。无可塑性或可塑性极差软弱层（此方法同样适用于土层塌孔的处理）：a反压混凝土：反复捞土，形成空腔，反压高标号C25混凝土，下放钻头搅动混凝土，使混凝土充分掺入软弱层中，48小时后重新成孔（时间可根据气温和现场实验确定）。根据工程实际情况，本工程将采用以下两种方案相结合的施工方法，以保证施工质量和进度。另在桩位孔口处设置钢护筒，可防止下钢筋笼时掉土。（3）卡埋钻具卡埋钻具是旋挖钻进施工中最容易发生的、也是危害较大的事故，因此在施工过程中一定要采取积极主动的措施加以预防，一旦出现事故，要采取有效措施及吋处理。发牛的原因及预防措施：1）较疏松的砂卵层或流砂层，孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。在钻遇此地层前，应提前制定对策，如调整泥浆性能、埋设长护筒等。2）粘泥层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻。所以，在这类地层钻进要控制一次进尺量，一次钻进深度最好不超过40cmo3）钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔宜径，钻筒外壁与孔壁间无间隙，如钻进过深，则易造成卡钻。所以，钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上，边齿、侧齿应加长，以占钻斗筒长的2/3为宜，同时在使用过程中，钻头边齿、侧齿磨损后耍及时修复。4）因机械事故而使钻头在孔底停留吋间过长，导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻。因此，平时要注意钻机木身的及时保养和维修，同时要调整好泥浆性能，使孔底在一定时间内无沉渣。处理卡埋钻的方法主要有：1）直接起吊法，即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。 2）钻头周围疏通法，即用反循环或水下切割等方法，清理钻筒四周沉渣，然后再起吊。3）高压喷射法，即在原钻孔两侧对称打2个小孔（小孔中心距钻头边缘0.5m左右）然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射，直至两孔喷穿，使原孔内沉渣落入小孔内，即可回转提升被卡钻头。4）护壁开挖法，即卡钻位置不深吋，用护筒、水泥等物品护壁，人工直接开挖清理沉渣。2.水上桩基础施工工艺1.图3-1为水上桩基施工工艺流程，采用冲击钻机施工桩基。 图3-1水上钻孔桩基础施工工艺流程3.1冲击钻机施工桩基旋转钻机适用于黏性土、砂类土、碎石类土，可按地质条件、钻孔直径、钻孔深度选择钻机及钻头。(1)钻孔平台搭设首先进行场地整平，若遇到松软土质，必须予以清除，换填平整，然后搭设陆地钻孔平台在河流中施工桩基时，在水中搭设钻孔钢平台，施工通道采用钢栈桥。钻孔钢平台如图3.1-1所示。 A125分配梁"I*7X.一7II二IIJ.IZ_，X一I*Ip叢茅于I泥面线图3.1-1水上钻孔平台搭设示意图(2)导向架设计与制作导向架主要作用：钢护筒沿着导向架内侧，在自重作用下及在连续施振时保证能够垂直入土下沉。根据水深条件，导向架设计为总高度XXm的点接触式导向架，平台以下5.5m.平台以上3.0叽平台顶面上层导向架设加强支架，支架与平台间采用焊接连接，导向架顶角部四个方向各设1个10吨手拉葫芦，工作时拉紧，用于调整导向架的垂直度和确保架体稳定性。在下层钢管平联上用H600型钢焊接下层导向架。导向架平面呈“开口式”，平台与上下两层导向架Z间用焊接连接，以便于装拆。导向架结构见图3.l-2o 450022：蛉导向架结构示意图图3.1-2B—B平面图I/J护0F1AA（平面图:Ilt<1CpL>