引桥桩基施工方案细则2.doc

'引桥桩基施工方案细则2京珠、沪蓉国道主干线武汉阳逻长江公路大桥C标里程桩号K81+310〜K82+900引桥桩基施工细则编制：复核：日期：中港二航局武汉阳逻长江大桥项目部二00三年十二月1、工程概况(1)结构概述南引桥工程全长1585m,主要由南接线、引桥两部分组成；南接线主耍由路基和4X20m预应力空心板分离式立交桥，桥台桩基础设计为120cm,数量24根；墩柱桩基础设计为4)150cm,数量18根。总计42根,桩长26〜39m不等。阳逻大桥引桥全长1170m,共20跨，上部结构为4X70+65m连续刚构，以及三联5X55m连续箱梁。桥梁基础设计为钻孔灌注摩擦桩，引6#〜引10#桩基础设计为"280cm,数量40根；引11#〜引25#桩基础设计为 4)150cm,数量M2根。总计152根桩，桩长36〜78m不等。(1)地质情况南引桥位于长江南岸I级阶地，地面标高+20.9m~+23.6m,工程地质分段上跨越II、III段。处于II段的引桥部分，上部51.70m-61.80m为第四系全新统冲积亚粘土、亚粘土夹亚砂土、淤泥质亚粘土、粉砂、细砂、中砂及圆砾，下伏白垩系至第三系东湖群砂岩、含砾砂岩及砾岩互层。弱〜微风化层顶板高^-34.71m~-43.81m；处于III段的南引桥，上部37.29m〜42.60m为第四系全新统冲积亚粘土、亚粘土夹亚砂土、亚砂土、粉细砂及中粗砂，局部含薄层圆砾，下伏石炭系下统和洲组岩屑砂岩、细砂岩，弱〜微风化层顶板高程-19.36m~-27.20m,该基岩为硬质岩，具有良好的工程力学。北西(NW3400)，倾向北东(NE),倾角约50°,断层宽约35m(k81+830~k81+865),断层上盘为白垩至第三系东湖群红色砂砾岩，岩体完整性及强度较差，下盘为燕山晚期凝灰岩和角砾岩屑凝灰岩，岩体强度较高。断层破碎带岩性为粗糜棱岩。该断层为非活动性断层。(2)工程地质南引桥址区覆盖层有人工填筑土、第四系全新统冲积层、第四系屮更新统冲积层、下更新统冲、白垩■下第三系东湖群。各层地质特征：a、(2-2)亚粘土，层厚0〜20.6m,颜色呈褐黄〜灰褐色，状态为软塑，湿度为稍湿〜饱和，压缩性呈中高压缩性，含少许氧化铁，见冇细小气孔，局部夹薄层亚砂土，含云母片。地表表层一般含少许植物根系。 b、(2・3)淤泥质亚粘土，层厚1.4〜7.3m,颜色呈灰色，状态为流塑，湿度为饱和，压缩性呈高压缩性，具臭味，层间局部夹薄层亚砂土及粉砂，含云母片。c、(2-5)粉砂，层厚1.3〜6.4m,颜色呈灰〜青灰色，状态为松散〜中密，湿度为饱和，压缩性呈屮压缩性，砂质较纯，含云母片。层间局部夹薄层亚粘土及亚砂土。d、(2-6)粉砂，层厚7.7〜36.1m,颜色呈灰〜青灰色，状态为松散〜中密，湿度为饱和，压缩性呈低压缩性，砂质纯，含云母片。e、(2-7)含砾细中砂，层厚2.0〜10.6m,颜色呈灰色，状态为中密，湿度为饱和，压缩性呈低压缩性，砂质较纯，含云母片。层间局部夹薄层亚粘土及亚砂土。f、(2—8)圆砾，层厚0.5〜26.0m,颜色呈灰色，状态为中密，湿度为饱和，压缩性呈低压缩性，呈圆〜亚圆状，个别呈棱角状，成份为石英及长石，直径一般为2〜6cm,最大粒径15cm,局部为卵石，中粗砂充填。g>(4)卵石含砾亚粘土，层厚0.6〜5.4m,颜色呈灰白〜红色，状态为中密，湿度为饱和，压缩性呈低压缩性，卵石灰白色，主要成份为石英及灰岩，红色泥质充填，粒径一般为2〜10cm,含砾石少者为红色含砾亚粘土。h、(5-2-1)弱风化砂岩、含砾砂岩(泥岩)，层厚2.0〜65.5m,颜色红〜红灰色，状态为弱风化，湿度为干，压缩性呈低压缩性，块状构造,砂〜泥状结构，钙、泥质胶结，岩芯一般呈30^100cm碎块和柱状，岩芯表面及断面含少许风化泥整体强度不高。砾石成份主要以灰岩为主OOi、（5-3-1）微风化含砾粉砂岩、泥岩，层厚29.3〜92.0m,颜色呈暗 红色，状态为微风化，湿度为干，压缩性呈低压缩性，块状构造，钙质、泥质胶结，岩芯一般呈30~100cm柱状，断面新鲜，无明显风化痕迹，岩石硬度较高。所含砾石成份主要为灰岩。（4）气象水文a、水文特征武汉阳逻长江公路大桥桥址处于长江阳逻水道中间偏上位置，桥址北岸为自然岸坡，南岸为人工堤防（武惠堤），桥址所处的阳逻河段基本稳定，汉口站最大流量为76100m3/sz历年最高水位为27.70m（高于1998最高水位），丿力年最低水位为7.048mo依据1950-1997年汉口水文站丿力年水位观测资料，桥位处年平均水位为17.001m,枯水期平均水位为13.761m。桥位断面平均流速为2.2m/so桥位处下水主要有上层滞水、松散岩类孔隙潜水、松散岩类孔隙承压水和碎屑岩类孔隙裂隙水四种类型。b、气象本区处于华屮地区亚热带气候区，主耍具有大陆气象特色：温暖湿润,雨量充沛，光照时间长，光温水配合协调。春季冷暖多变、阴雨绵绵；夏季酷热多雨；秋季气候干燥、天气凉爽；冬季气候寒冷干燥，一年四季分明。据武汉气象资料，本区的年平均气温为16.30C,最冷月份（1月）平均气温2.80C,极端最低气温・17.30C,最热月份（7月）平均气温29.00C, 极端最高气温42.20C；年平均降雨量为1271.0mm,年最大降雨量为2107.0mm（1889年），年最小降雨量为576.4mm（1902年），3月一9月为雨季，其降雨量占全年的65%以上，每年10月至次年3月为干旱季节，降雨量小于蒸发量。本区冬季受寒潮影响，多为西北风，夏季多为南风,风向有明显的季节变化。丿力年平均风速为2.4m/秒，最大可达27.9m/秒，大于八级风的年平均天数为82天，最多16天，最少1天。年平均雾日27.4天，最多57天，最少10天。（5）地貌及施工条件引桥6#〜8#在堤外，9#〜25#在堤内。大堤内侧为菜地，冇房屋和水塘；外侧为江滩，近堤岸坡比较平缓，大堤内外侧地面标高一般在18至23米之间，属长江级I阶地。2、施工工艺流程施工工艺流程见图2-lo3、主要施工方法（1）施工简介a、区段划分根据现场地形、地貌及施工条件影响情况，将引桥钻孔桩划分为3个区段，划分方法见表34。钻孔桩区段划分表图2・1引桥钻孔灌注桩施工工艺流程图b、各区施工工艺b-l＞第一区: 6#〜9#排架：根据现场了解，7#排架在水塘附近，渔塘水深在lm左右。拟采用筑岛干施工方法：利用主桥分部的施工便道，沿排架轴线横向筑岛，排架孔位处筑岛高度比最大施工水位高0.5m。采用筑岛法施工，可就近利用水塘做泥浆池和沉淀池，待钻孔灌注桩施工完毕后，对泥浆池和沉淀池进行处理。8#、9#排架处于武惠大堤内、外侧的压浸台上，需开挖压浸台修筑泥浆池和沉淀池，然后埋设护筒，钻机就位。桩基及墩柱施工完工后，恢复原貌。b・2、第二区：该区段处于南锚碇施工区，施工受锚碇施工影响。10#>11#排架位于南锚地连墙钢筋笼加工现场，13#排架位于南锚泥浆池附近，故此区施工需待地连墙施工完工后才能施工，施工同第三区干施工施工工艺。b・3、第三区：处于菜地上，地形较平坦。14#〜24#排架处均为无水区，可干施工。进场后对桩位进行平整，埋设钢护筒，钻机就位即可进行施工。25#排架为保证桥台后路基填土的密实度，25#桥台施工按先填土预压,然后钻孔成桩的方法施工。施工方法：填筑路基，并预压不小于三个月，然后开挖部分路基至承台顶面，布置钻孔平台，进行桥台钻孔灌注桩的施工，最后开挖至桩顶，浇筑承台及耳、背墙等。b・4、第四区： 干施工同第三区。（2）钻机选型及配合设备根据桩位处的地质情况，选用泵吸反循环回旋钻机（配备滚刀钻头与梳式钻头）和冲击正、反循环钻机，英中冲击钻机主要负责复杂砂土层及岩溶地带的桩基施工。选用20t汽车吊各2台配合钻孔作业。（3）护筒制作及沉放引桥钻孔桥冇d1500和4）1800两种桩径，护筒均采用5=10mm厚的Q235钢板卷制成型，护筒的内径分别为Dl=1700mm和D2=2000mm,护筒埋设长度2m。临时墩护筒均采用5=6mm厚的A3钢板卷制成型，护筒的内径为D二1400mm,护筒埋设长度l・5m°首先测量放线，定出桩位，然后采用挖孔埋入与振动下沉相结合的方式埋设，埋设护筒的四周用粘土填塞夯实，以防漏浆，护筒顶高出地面约20〜30cm,护筒埋设平面允许误差50mm,竖直线倾斜不大于1%O,（4）成孔a、钻机就位注意耍点：a-l$;装前应铺设枕木；a-2水准仪测量钻机底盘四角高程，通过垫楔子确保底盘水平和钻杆的垂直度；a-3测量配合，确保钻杆中心与设计桩孔中心在同一铅垂线上,偏差不得超过2cmo"4钻机就位检查合格得到开工令后才能开钻b、泥浆制备与循环 桩基所处位置有粘土，可直接用钻机钻孔造浆，同时备用膨胀土。现场开挖泥浆池和沉淀池进行泥浆沉淀和循环。泥浆的排放需条例环保要求泥浆的检测需按规定每台班检测一次。使用普通粘土时应符合下列要求：自然风干后，用手不易捏碎，干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角；用刀切开时，切面光滑、颜色较深；水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂砾不多，浸水后能大量膨胀;胶体率不低于95%,含砂率不大于4%,制浆能力不低于2.51/kg,pH值$6.5,—般可选型性指数大于2.5,小于0.005mm的粘粒含量大于50%的粘土制浆。泥浆制备性能见表3・5。泥浆制备性能指标参考表表3-5注：地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限。c、钻孔要点c-1开钻前做好技术准备工作，将钻孔处的设计地质柱状图挂在钻机操作室内，以供对不同土层选择钻进速度和钻头。c・2开孔：为防止堵塞钻头，将钻头提高距孔底约0.2m左右，保证循环系统形成后，启动钻机缓慢钻进，以防孔口塌塌。c-3土层变化处的钻进。经过取渣样分析，发现进入的土层冇变化时，为防止出现斜孔，应加强垂直度观测，并及时加以调幣，本工程桩基位置处细砂层较厚，在砂层中应采取低压减速钻进，同吋调整泥浆，确保护壁及排砂。c-4钻进过程中，加强泥浆性能的监测，每班至少应检测一次，对不符合要求的及时调整，钻到细砂层时，应特别注意泥浆的浓度。c-5钻进过程中，最少每钻进取渣样分析，并做好记录，接近终孔高程和进入岩层吋，加密取渣样，经监理工程师查看渣样并验收后方可 终孔。c-6钻进过程中，护壁泥浆面高度应始终高于地下水位至少1.5m。c-7泥浆经处理后可重复利用，余渣存放在沉渣池内，或弃置指定地点c-8为提高成孔工效,本合同段桩基施工以泵吸反循环钻机施工为主，冲击钻机主要是备用，一是预防钻机出现机械故障，二是遇到岩溶地带时全部改用冲击正、反循环钻机，遇到溶蚀现象较明显时，可采取在钻孔内投放粘土与块石的办法，强行冲击穿过溶蚀地带。c・9钻孔作业分班连续进行，每班详细填写钻孔施工记录，交接班时交代钻进情况及下一班应注意事项。d、常见事故预防与处理d・l塌孔：孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。d-1-l塌孔埋钻：因泥浆浓度变小或地质原因造成塌孔并造成埋钻吋,应首先考虑处理埋钻，可用冲、吸等方法将钻头上覆盖物清除，松动后将钻头提出，然后处理塌孔，处理方法视塌孔深度而定，若深度较小，主要是因为地质原因而塌孔，可接长护筒继续钻进；若深度较大，可填进粘土和石渣重新钻孔；在处理塌孔或埋钻事故时，均必须保证泥浆性能符合耍求。d-2偏孔：安装钻机时耍使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条直线上，并经常检查校正，以免偏孔。钻杆、接头也应逐个检查，并即时调正。遇到倾斜地层时，应吊着钻杆缓慢进尺。一般发生偏孔事故时，可在偏斜处吊起牌号锥反复扫孔，使钻孔正直；偏斜严重吋，应回 填块石、粘土到偏斜处，待沉积密实后再钻进。d・3扩孔、缩孔：应休采取防止塌孔和钻锥摆动过大的措施。缩孔是钻研锥磨损过甚，焊补不及时，或因地层中有遇水膨胀的软土，粘土泥岩造成的。前者应及时补焊钻锥，后者应用失水率小的优质泥浆护壁。发生缩孔时,宜在该处用钻锥上下反复扫孔，以扩大孔径。d-4钻孔漏浆：此事故发生时，如护筒内水头不能保持，宜采取将护筒周围回填土密实，增加互护筒沉埋浓度，适当减少水头高度或釆取加稠泥浆,倒入粘土慢速转动等措施。d・5掉钻落物时：宜迅速用打捞叉、钓、绳套等工具打捞。如落体己被泥砂埋住，应先清除泥浆，待打捞工具接触落体后在打捞。操作时应控制水头差，保持泥浆良好护壁。d・6遇有溶洞情况，应回填块石和粘土，块石和粘土比例为1,改用重约5T的冲击钻成孔。（5）检孔钻进时须用检孔器检孔，检孔器用钢筋笼做成。长度等于孔径的4〜6 倍，每钻进4〜6米、接近或通过易缩孔土层（软塑粘土，亚粘土）或更换钻锥前，必须检孔。但不得用钻锥修孔，以防卡钻。（6）清孔清孔分…次清孔和二次清孔。一次清孔在终孔检查后立即进行，采用换浆法清孔。冋旋钻进采用正循环清孔，冲孔钻进吋，将冲锥提出，用掏渣筒掏渣和置换浓泥浆，并向孔屮注入含砂量小于4%的新泥浆或清水，直接把孔内较多悬浮钻渣的泥浆置换出来，用手摸泥浆无2-3mm大颗粒时，用普通含砂量测定器测定泥浆的含渣量不大于2%0即可停止换浆。下放钢筋笼和导管后，如果吋间过长，孔底沉淀厚度超标吋，还需二次清孑L。二次清孔采用抽浆法，即用灌注姓的导管代替泵吸式反循环回转的空心钻杆作为吸泥管，持续吸渣5min-15mino清孔后从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验，要求泥浆性能指标符合表4・1之规定。（7）钢筋笼制作及沉放 a、原材料检验钢筋须按不同规格、等级、牌号及生产厂家分批验收，分别堆放，不得混杂，立牌以便识别。钢筋应具冇出厂质量证明书，使用前需按规范要求抽检，符合规范要求的方能使用到工程中。b、钢筋笼制作钢筋在钢筋加工场下料，运至现场加工。钢筋笼釆用分节制作，每节高度9.0m,先按2m间距排列加强箍筋,加强筋与地面接触处垫等高木方，然后在外侧绑扎主筋，最后绑扎螺旋筋,定位筋在钢筋笼骨架上间隔2m沿桩周等距离分布，以保证钢筋笼底居中下放。在钢筋笼箍筋上按3~5m间距套上滚轮碗垫块，同一断面对称布置4个，以确保钢筋保护层厚度。为使確导管能顺利升降，防止与钢筋笼卡挂，钢筋焊接时，应使主筋内缘光滑，钢筋接头不得侵入主筋内净空，钢筋笼下端用加劲筋全部封住露头，保证下端平齐。c、钢筋笼沉放采用16t汽车吊分节吊装，上下两节钢筋笼对接采用单面搭接焊，搭接长度须满足规范耍求。下节钢筋笼下沉到孔口时，临时用两根110作支架卡住，再吊起上节钢筋笼就位与下节对接；对接时应注意钢筋笼轴线保持一致，并保证焊接质量；对接完成后吊车吊起第二节钢筋笼并取出支架继续下沉；依此法吊放与对接第三节钢筋笼直到准确到位。在钢筋笼上端,应根据钢筋骨架长度、直径，均匀设置吊环或采用固定吊杆。为防止浇筑 混凝土时钢筋笼上浮，可用型钢或钢管将钢筋笼骨架与护筒临时焊接，待磴初凝时拆除。（8）碗浇筑a、导管制作与拼接导管采用①250mm快速螺纹接头的无缝钢管制作，分节长度取1〜5m不等，使用前需在陆上预拼，并进行过球、水密及承压试验，满足要求后方可使用。导管上口设置的漏斗底口应高出桩孔内泥浆面以上4m,漏斗容量应满足贮存首批碗数量的耍求，为同时满足①1200mm和①1500mm桩，漏斗容量取0.7m3（上口直径①二1000mm,高度h=900mm）,经过对①1500mm桩的首批磴计算（导管埋深按1.5m计算），首批斤仝用量为4.3m3,因此需另外加工一个3.6m3的集料斗；首批妊浇筑完毕后，移去集料斗，泵送管直接往导管顶部的漏斗内输送碗。b、二次清孔：导管下放完毕，灌注混凝土前进行孔内沉淀厚度的测定，如沉淀厚度不满足设计或规范要求，需进行第二次清孔。清孔方法见“（6）清孔”。c、首批水下碗计算首批灌注的碗，须使导管下端有不小于1.5m的埋深，首批腔的浇筑量按以下公式计算：V=hlXJid2/4+HcXnD2/4,式中:He——导管底端距孔底距离与导管初始埋深之和，取Hc=1.5+0.3=1.8m；hl孔内磴高度达He时导管内磴柱面与孔内磴面的高度差; hl=HWtW/tc=（50-1.8）Xll/24=22m,其中:Hw——孔内水面与姓面的高度差（m）TW、TC分别为孔内泥浆、碗容重d、D——分别为导管、桩孔的直径（m）,d=0.25m,D=1.5m；经过计算，V二4.3m3。d、C25水下碇配合比设计d-1婭性能要求按规范要求，试配碗强度不应低C30,具冇良好的和易性，塌塌度控制在18〜22cm,因单桩最大確方量约70m3,耍求碗初凝时间不低于8小时。d-2原材料及要求水泥选用P.S矿渣硅酸盐水泥，粗骨料采用5〜31.5mm混合级配；细骨料选用中粗砂，水灰比W/C<0.5,砂率40〜50%,掺适量的缓凝减水剂和粉煤灰。（详见碗试验配合比报告）e＞碗生产与运输磴在混凝土搅拌站拌制，拖泵泵送至浇筑现场。f、轻:浇筑注意耍点仁1浇筑碗前，应测量泥浆沉淀厚度，如大于5cm应进行第二次清孔，清孔时应注意维护孔壁的稳定，防止塌孔。f・2首批碇浇筑时，应注意导管下口到孔底距离控制在40cm左右，漏斗中的碗冲出活门后，将导管下降10-15cm,以增加导管埋深。f・3磴的浇筑应连续进行，经常用测深绳探测碇面上升高度，保证导管 埋深2~6m，导管提升与拆除应迅速，当导管内磴不满吋，应缓慢浇筑,防止产生高压气囊压漏导管导管提升时必须有专人现场指挥，防止钢筋笼被导管挂住一起被提升。f・4磴浇筑时，应随时启动泥浆泵，将溢出的泥浆抽入沉淀池，防止污染环境。f-5桩顶标咼控制与桩头处理：按咼出设计标咼0.5-1.0m控制,待磴冇一定强度后，开挖土方凿除桩顶浮渣至设计标高并确保桩顶以下全部是新鲜緘f-6浇筑结束后，应及时拆除护筒并做适当修理后周转使用。f-7在整个浇筑过程中，必须做好原始记录。g、水下磴浇筑中常见故障及处理g-1导管提升过高导致下口进水时出现这种情况后，可重新将导管插入碗，将导管内泥浆吸出后再进行浇筑。g-2浇筑开始后发生导管堵塞时可采用冲击导管或用振动器振动导管疏通，如无效，应将导管迅速吊出并冲洗干净，同时将钻孔内浮浆迅速清除，然后重新插入导管恢复浇筑。4、质量标准和检验方法成孔质量标准和检验方法：见表4・1。成孔质量标准和检验方法表4-1钢筋笼制安质量标准和检验方法：见表4・2。钢筋制安检查项目表4・2（3）桩基检测：根据设计耍求，在所有钻孔桩確浇注完毕并达到龄期（28天）后，应采用超声波逐桩进行检测，以判定桥身混凝土的质量;如果监理工程师要求对个别桩进行抽样检测，取芯后应压注同标号水泥砂 浆。采用超声波检测桩基质量，在浇筑水下磴时，按设计要求预埋钢管,检验桩基有无断桩、缩颈、空洞等质量问题。桩基检查项目见表4-3o桩基检查项目表4-35、质量保证措施（1）组织措施a、项目部成立质量管理领导小组，由项目经理为组长，总工程师为副组长，按IS09002质量体系的要求推行全面质量管理。b、项目部成立质保部，负责IS09002质量体系的运行。c、质检部配备质检员、资料员，全面负责工程质量验收和原始记录的收集整理工作。d、各生产班组设立兼职质检员一名，协助班组长搞好木班组的自互检工作。（2）施工阶段的保质措施a、贯彻“谁施工谁负责质量”的原则，认真执行质量计划。b、项目总工召集技术人员、施工负责人、班组长等认真学习图纸、技术要求及各种验收规范、技术标准。c、每道工序完工，必须经自检、互检合格以后，交监理工程师签认,方可进行下道工序的施工，严格执行“三检制”。d、钢筋工、电焊工持证上岗。 e、加强原材料的质量检测和认证。杜绝不合格的材料使用到工程中g、项目部每月开展一次质量大检查，对检查结果进行奖惩。去。f、实行质量一票否决制。6、安全保证措施(1)组织措施a、项目部成立安全工作领导小组，有一名副经理抓安全工作。b、设专职安全员，负责安全措施的制定和落实。c、工区和班组设兼职安全员，负责工区及班组的安全工作。(2)检查保证措施a＞专职安全员对现场施工安全进行监督检查。b、班组安全员协助班组长搞好班组每天的安全工作。c、安全领导小组不定期对施工现场进行安全检查，及时处理纠正事故苗头。d、做好安全操作培训工作，特殊工种必须持证上岗。7、工程进度计划见表5-1引桥桩基础施工进度计划。引桥桩基础施工进度计划表表5-1&资源使用计划(1)材料使用计划(2)机械设备使用计划(3)引桥桩基主耍施工管理人员'