项目部创新规划Word下载.docx

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标准：

施工便捷，节约成本

（2）内容：

旋挖钻机钻孔

标准：

施工迅速，节约成本

（3）预应力智能张拉和智能压降控制

施工迅速，提高质量

2、优质工程奖

技术内容：

“颍州杯”和“黄山杯”

确保“颍州杯”、争创“黄山杯”

3、创新优秀集体

内容：

技术创新优秀集体

获得公司技术创新工作优胜集体

4、管理创新

在项目部安装摄像头和施工现场配备对讲机、各部门实行无纸化办公

提高工作效率

第二章、技术创新工作实施计划

1、计划实施时间：

2014年4月-2014年4月

2、具体负责人：

张仕龙

第三章、技术创新工作目标实施方案

一、钻孔桩桩头整体破除法

1、桩头整体破除法施工技术原理

钻孔桩桩头整体破除法主要是在钻孔桩钻孔结束后安装钢筋笼前，将事先加工好的复合脱松套或PE管直接套入钢筋笼外露承台的主筋和声测管外端表面，并将其位置固定保证不发生串动，复合脱松套或PE管使桩头混凝土和主筋不发生握裹；

在基坑开挖完成后，在桩顶高程以上10cm处采用气动凿岩机垂直桩身方向钻孔，钻孔深度只需要达到桩径的1/5即可，将分离契子插入钻孔中，并采用外力进行敲击，直至桩头与桩身完全分离，然后利用起吊设备吊出上部桩头。

1.施工工艺流程

1-1桩头整体破除法工艺流程图

2、桩头整体破除施工方法

1）人工凿除的施工方法

在桥墩开挖完后，人工用风镐先凿出钢筋笼的主筋和声测管，然后进行桩头分离，再采用大型机械将桩头吊起，这种方法的不足之处在于：

（1）声测管不易查找，相当费时；

（2）在凿出钢筋笼的主筋和声测管时比较慢，效率较低；

（3）对主筋损伤较大；

（4）破除后的桩头高低不平，并且对桩基有一定的破坏。

2）桩头整体破除法施工方法

桩头整体破除法主要是在钻孔结束后安装钢筋笼前，将事先加工好的复合脱松套或PE管直接套入钢筋笼外露承台的主筋和声测管外端表面，将钢筋笼伸入承台的主筋和声测管全部包裹、密封。

复合脱松套或PE管主要作用是使桩头混凝土和主筋不发生握裹。

复合脱松套或PE管主要设置在桩头部分，为了保证桩头的分离，复合脱松套底端设在切割线下75mm的位置处，下部采用胶带固定，胶带深入桩体5～10cm，上端同此做法。

为了保证复合脱松套或PE管的整体位置准确，在桩头内用22#铅丝将缠绕在钢筋上的胶带绑扎固定，保证其不发生串动，将其位置固定。

复合脱松套选取硬塑料材质，保证在灌注中不被混凝土挤扁失效。

管径宜选取比主筋直径大2～5mm，确保钢筋与复合脱模套分离。

PE管直接采用市场上销售的直径合适的PE管即可。

破桩头采用复合破桩头法施工，在开挖承台前，预先放出开挖边线，并标识桩头所处位置，避免开挖过程中桩头被损坏。

承台开挖完成后，在桩顶高程以上10cm处采用气动凿岩机垂直桩身方向钻孔，钻孔深度只需要达到桩径的1/5即可，然后将分离契子插入钻孔中，并采用外力进行敲击，直至钻孔处桩头与桩身面产生分离，然后再起吊出上部桩头。

桩头整体破除法现场施工图片

图1安装桩头钢筋保护PE管图2承台基坑开挖

图3桩头分离处钻孔并插入分裂契子图4击打契子使桩头与桩身分裂

图5桩头起吊图6桩头破除后的桩顶

3、施工中注意事项

a.桩头钢筋密封

在进行复合脱松套或PE管安装时，必须将外露承台的钢筋和声测管全部密封，且完全固定，保证其不发生串动。

b.桩头分裂

1）总是保持绝对的水平的钻孔，分裂的作用力会沿着钻孔的角度延伸。

2）钻孔桩的顶部应该处于桩顶高程以上10cm处的分裂位置，而不是其底部或者中心。

如果是底部处于分裂位置，很有可能还有50mm的桩头需要手提钻来处理。

3）钻孔深度只需达到桩直径的1/5即可。

4）分裂楔子必须已合适的角度插入，唯一运动的部分是中心楔子，其作用力使得外部的楔子互相反向的分开、上下分开。

如果分裂楔子被旋转90度，它就会向两边分开，就会把桩体纵向从头到脚分开。

5）插入分裂楔子后在工作前倒退大约50mm，这样可以确保中心舌部有空间向前移动，从而使得外部楔子分开，而不会在钻孔末端碰到砼阻力。

如果确实碰到砼，中心舌部会弯曲。

6）在进行破桩头钻孔时，要做到认真、仔细，避免钢筋或声测管被损坏。

c.桩头起吊

1）在吊起桩头前，必须确保桩头与桩身完全分离。

2）在吊起桩头时，要确保钢丝绳等起吊机具不脱掉，避免安全事故。

4、桩头整体破除法工艺显著优点

该工艺的优点：

桩头混凝土和主筋不发生握裹，在基坑开挖后，凿除桩头时，不进行钢筋和混凝土的剥离作业，从而大大加快桩头凿除速度，降低施工成本。

1）方便快捷性：

操作方便，配套设备少，施工人员容易接受，并很快可以熟练地操作。

2）经济性：

减少了设备、人员的投入，极大地提高了桩头破除的效率，降低了施工成本。

3）安全质量性：

桩头钢筋才有PE管保护，破除桩头时，可以很容易使桩头砼与桩头钢筋分离，使桩基钢筋不受损伤，确保了桩基钢筋质量。

同时，在桩头起吊过程，所有施工人员远离操作现场，消除了吊出坠物对施工人员造成伤害的安全隐患，安全可靠。

4）破除后桩基顶面平顺、美观。

5、施工步骤说明

1）所有的竖向主筋，必须与桩轴平行，不可有折线。

2）钻孔和钢筋绑扎完成后，在桩头钢筋安装PE保护管，然后就位桩基钢筋。

3）等桩基强度达到70%后，开挖承台基坑，在承台开挖过程中，对外桩头的主筋不能损伤或弯曲，否则对整体破除桩头不利，必须保护好。

4）采用小型钻孔设备（风镐等），在设计桩顶高程沿桩基周长均匀钻取6个楔子孔，插入楔子。

5）击打楔子，使桩头与桩基分离，同时，采用反铲将分离的桩头进行晃动，确保桩头与钢筋和桩基砼完全分离。

6）采用反铲或者装载机或者其他吊装设备将完全分离的桩头吊起，放置在基坑周边设定好的桩头存放场地。

吊起分离后的桩基顶面。

7）清理吊出的桩头至指定的弃放场地。

8）循环上述操作，进行下个循环。

6、保证措施

1）、桩基施工前，召集施工班组在项目部会议室召开技术交底，让一线的施工人员能真正领会到该方案的意图，安排专人全程负责该方案的实施。

2）由我部安排施工班组提前备好该施工方案的一切材料并设专人验收，不合格的材料应更换，，杜绝在实施过程中由材料的质量不足而影响方案的实施。

二、旋挖钻施工方案

1、旋挖钻施工原理

旋挖钻机通过自带动力头提供钻孔所需扭矩，驱动钻杆和钻头旋转，使钻斗切削土层，利用多层伸缩式钻杆和钻头的特殊结构及时快速出渣，实现较高速钻进。

钻进中钻头多次上下往复作业，以保证成孔的质量。

钻孔中采用优质泥浆护壁，确保孔壁的稳定。

成孔后二次清孔采用泵吸换浆法及时快速清孔。

2、旋挖钻优势

旋挖钻机具备以下优势：

1）、成孔速度快。

与传统的循环钻机相比优势明显，这样就有效地保证了工程的进度。

2）、工成本低。

由于对优质泥浆进行了循环再利用，大大降低了成孔费用。

3）、行走移位方便。

旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到达的位置，而不像传统循环钻机移位那么繁琐。

4）、桩孔对位方便准确。

这是传统循环钻机根本达不到的，在对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态，有效的保证了成孔的各项指标。

5）、可提高灌注桩的承载力。

旋挖钻机成孔中静压优质泥浆在孔壁上形成厚的泥皮护壁，但由于钻头的多次上下往复，使孔壁粗糙。

与传统的钻孔灌注桩相比，旋挖钻孔灌注桩的承载能力得以提高。

6）、良好的环保性。

在特殊地层需要泥浆护壁的情况下，泥浆只起支护作用，钻削土中的 

泥浆含量相当低，这使污染源大大减少，进而降低了施工成本，也改善了施工环境。

对于干孔施工，环境污染会更小。

3、施工流程

①、施工工艺流程〔见后图〕

施工准备

施工工艺流程图

②、工艺操作要点

a、施工准备

1）场地、便道和用水用电

根据现场情况，做好施工场地的平整。

修建施工便道，确保钻机和其它车辆通行顺畅。

准备好发电机，以防突发事件。

根据当地实际情况将施工用水引至施工现场。

在场地范围内布置好泥浆池、沉淀池备用。

2）施工测量

建立测量控制网，对桩位进行施工放样。

定出的桩位，及时设置护桩，并交施工队看管保护。

桩位和护桩严禁机械在上行走碾压。

b、埋设护筒

护筒采用厚度10mm的钢板制作成整体钢护筒，直径比设计桩径大20cm、长度3.0m。

强度高、刚度大、适应性强，有利于实现机械化作业，加快施工进度。

护筒埋深要求在地面以下不小于2.0m，顶端高出地面0.3m。

钻机就位后，用大于护筒直径的钻头施钻至护筒埋设底标高，安装护筒，检查护筒中心和垂直度符合要求后四周分层夯填粘土。

c、钻机就位

旋挖钻机自重较大，整机质量超过40t，但地表土承载力却比较低。

为避免地基局部受力产生不均匀沉陷，影响钻机稳定性和对孔壁产生压力，旋挖钻机就位时均在其底抛填片石或铺设16mm的钢板，以提高地基承载力。

然后调节下部导向圈、调直钻杆、将钻斗导向尖与桩位对齐，保证插钻正确，防止钻孔偏斜。

d、储浆池造浆

储浆池标准依据钻孔所需泥浆用量及造浆能力而定。

考虑旋挖钻对优质泥浆的特殊要求，制浆原料可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm的粘粒含量大于50%的粘质土制浆。

膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。

纯碱的作用是可使pH值增大到10。

泥浆中PH值过小时，粘土颗粒难于分解，粘度降低，失水量增加，流动性降低；

小于7时，会使钻具受到腐蚀；

若PH过大，则泥浆将渗透到孔壁的粘土中，使孔壁表面软化，粘土颗粒之间凝聚力减弱，造成裂解而使孔壁坍塌。

泥浆PH值以7～9为宜，可以增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量。

泥浆调制采用泥浆搅拌机搅拌，搅拌时先将定量的清水加入搅拌鼓，再投入适量膨润土和纯碱并开动机器搅拌。

造浆过程中要边搅拌边投入配料，投入配料搅拌均匀后再进行二次投料，循序投入配料。

严禁一次将全部用量的配料一次投入，给泥浆搅拌均匀造成困难。

成浆后打开出浆门排浆至储浆池贮存，以备钻孔时向井孔内注浆之用。

泥浆的性能指标要求及检验方法如下表：

表2.2.4泥浆性能指标表

序号

项目

性能指标

检验方法

1

泥浆相对密度

1.05～1.25

泥浆相对密度计测定

2

粘度

18～25s

700mL漏斗法

3

含砂量

≤4%

含砂率计测定

4

胶体率

≥95%

量杯法

5

失水率

＜20ml/30min

滤纸法

6

泥皮厚度

1～3mm/30min

7

PH值

7～9

PH试纸

e、钻进

旋挖钻的钻进是用动力头驱动钻杆和钻头旋转，利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎，切削的土体被挤进钻斗，装满后将钻斗提出孔口，旋转钻机底盘然后反转，并开启钻斗阀门，将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走。

这样通过钻斗的旋转、削土、提钻、甩土，多次反复作业而成孔，直至孔底标高。

初始钻进进尺要缓慢，尽量减少钻杆晃动，保证钻孔的垂直度。

钻进过程中，应随时调整机架保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底沉渣。

斗底铁门在钻进中始终要保持关闭状态，以防止钻斗的土砂掉落到孔内。

钻斗在孔内的升降速度必须控制好，速度过快，钻斗内的水流会冲刷孔壁，甚至在钻斗下方产生负压而导致塌孔.一般砂类土在桩径1.5m时钻斗提土速度为0.5～0.6m/s，空钻斗升降速度为0.7～0.9m/s。

随钻孔深度的增加，其升降速度宜减小。

成孔后钻头要多次上下往复作业，以保证孔径满足要求。

对泥浆性能进行随时观测和试验，以保证钻孔过程中泥浆的性能稳定，防止孔内水位波动，护壁质量不佳，使孔壁砂向孔内涌流。

孔的垂直度主要是靠调整机座、大臂和钻杆座孔之间的相对位置来确定的。

大臂和钻杆座孔上都装有刻度盘，调整大臂和钻杆座孔的相对位置，通过刻度盘指针的指示即可知道钻杆是否垂直于机座；

机座上装有水准仪，利用水准仪可以将机座调平。

因此，只要将机座调平，同时使钻杆垂直于机座，那么钻杆就垂直于地面了，这样就保证了钻进中孔的垂直度。

f、终孔

钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。

通过钻砟，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。

如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。

如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。

对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用测控仪进行检测。

确认满足设计和验标要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，立即进行清孔,清孔采用换浆法清孔，清孔注意保持孔内水位,清孔目的是清除钻渣和沉淀层，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。

清孔分两次进行，第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行，第一次清孔就应满足规范要求，否则不应下钢筋笼。

待钢筋笼安装到位后下放导管再进行第二次清孔。

4、保证措施

4.1管理措施

1）建立以经理为领导的施工、技术、安全和质量管理小组，加强质量意识，使每一个职工都树立良好的质量意识。

2）严格岗位责任制，质检员对各个工序、各工种实行检查监督管理，形式质量否决权。

3）对各工序设置管理点，每道工序严格把关，保证施工质量。

4）实行三级管理制度：

每道工序技术员100%自检，质检员100%互验，监理工程师抽查验收。

5）认真填写施工日志及各工序施工原始记录。

4.1技术措施

1）、严格按照招标文件《技术规范》中的条款要求，按图施工。

施工前进行全面技术交底，使每个施工人员操作有标准，工作有目标。

对施工的各个细小环节进行严格控制，建立岗位责任制，包括责任项、责任人及控制措施等。

2）、钻机就位、安装必须水平，钻机就位后经现场技术人员检验钻头对位情况合格后，才可开钻。

钻头在使用前，应由机长检验钻头直径及焊缝，以确保成孔直径满足设计要求。

3）、成孔过程中，班长应认真执行操作规程，并根据钻渣的变化判断地层，根据地层状况调整泥浆的性能，保证成孔速度和质量。

采用减压钻进工艺，确保钻孔垂直度。

应保证孔底承受的钻压不超过钻具总重量（扣除浮力）的80%。

4）、清孔过程当中，必须采用平底钻头，根据桩径大小采用对应的钻头进行清底，清孔后由技术人员现场测量各项技术指标，经检验合格后清孔半小时方可停机提钻。

三、预应力智能张拉和智能压降控制

（一）、智能张拉

1、前言

大量在建的预应力桥梁调查和检测结果表明，相当部分的预应力桥梁质量隐患来源于预应力张拉施工不规范和缺乏有效的质量控制手段。

如何改进和细化施工技术使预应力张拉能有效地完成，如何对整个桥梁预应力工程加以控制，已经成为亟待解决的重要问题。

然而，传统的预应力张拉控制方法由于受到监测手段的限制，其同步精度根本无法保证。

张拉中停顿时间不充分，使得预应力筋回缩、锚具变形等原因引起的预应力损失十分大，严重影响有效预应力的建立，实行桥梁预应力智能张拉精细化施工技术，对预应力张拉实时全程跟踪、智能控制、及时纠错。

基本上消除了人工张拉中测量精度较低，容易引发人员伤害安全事故存在的问题，减少环境与人为等因素的影响，切实有效的控制锚下预应力的大小，改进施工工艺和规范张拉过程，提高预应力施工质量，保证了桥梁结构安全和耐久性，降低了桥梁全寿命周期成本。

2、智能张拉系统及工作原理

桥梁预应力张拉智能控制系统主要组成部分有：

智能张拉系统平台、LZ-5901智能张拉仪和专用千斤顶组成。

见下图

智能张拉系统操作简单，界面人性化，适应各种施工场地环境。

借助智能张拉系统，可以自动读取梁板参数，智能计算张拉过程的压力值，无线控制油泵的进退油，实时无线采集油压与位移信息，自动生成预应力张拉记录表等功能。

全程无需人工干预，且具有错误纠正、数据同步、张拉申核等张拉过程控制，核心是在预应力张拉控制和施工技术总结的基础上，通过计算机来控制张拉施工过程，完全改变了传统的通过人工来操纵油泵进行张拉操作，真正地实现了张拉的同步性控制。

3、智能张拉施工工艺

整个智能张拉过程包括设备安装、智能张拉。

3.1张拉设备安装

在张拉作业之前，相关技术人员和监理人员对构件进行检验，其检验结果符合质量标准要求方可进行张拉。

经平台系统监理单位审核批准后，张拉控制系统才能启动。

根据此设备的使用说明及要求，现场施工作业人员开始收编穿索、穿索、安装千斤顶（工作锚及夹片）等施工程序，具体安装程序如下：

1）、安装限位板，限位板有止口与锚板定位；

2）、安装专用千斤顶，千斤顶止口应对准限位板，如图1；

图1专用千斤顶安装示意图

3）、安装工具锚，应与前端张拉端锚具对正，使孔位排列一致，不得使钢绞线在千斤顶的穿心孔发生交叉，以免张拉时出现失锚事故，工具锚夹片均匀涂退锚灵。

4）、连千斤顶油管，接油表，接油泵电源；

5）、开动油泵，将千斤顶活塞来回打出几次，以排出可能残存于千斤顶缸体中的空气。

3.2智能张拉

1）、启动张拉智能平台系统后，现场操作人员、监理员现场摄像，由现场操作人员启动张拉程序如图2。

图2启动张拉程序图3张拉控制

智能张拉平台系统发出信号，传递给LZ-5901智能张拉仪张拉系统，通过张拉系统控制专用千斤顶按预先系统编制的张拉顺序进行对称均衡张拉；

2）、油泵供油给千斤顶张拉油缸，按五级加载过程依次上升油压，分级方式为10%（初应力即计算伸长值的起点）,20%、40%、60%、80%、100%；

3）、张拉过程中智能张拉平台系统对每一级进行测量和记录，测量每一级张拉后的活塞伸长值的读数，并随时检查伸长值与计算值的偏差；

4）、张拉时，通过智能张拉系统平台和LZ-5901智能张拉系统控制好专用千斤顶加载速度，确保给油平稳，持荷稳定，如图3；

5）、张拉过程中，系统将自动校核测量数据，当实际伸长值与理论伸长值相差大于正负6%时系统将自动报警，停止张拉。

待查明原因，排除问题后，方可进行下一步的工作。

示意图如下：

智能张拉现场操作图

实现了张拉程序智能控制，不受人为、环境因素影响；

停顿点、加载速率、持荷时间等张拉过程要素完全符合桥梁设计和施工技术规范要求，避免或大幅减少了张拉过程中预应力的损失，从而达到提高预应力施工质量，保证了桥梁结构安全和耐久性。

4.1质量保证措施

1）、原材料钢绞线、锚具、夹片.需有质保书，并到有符合资质的检测单位做相关的试验检测。

2）、张拉之前，在安徽省建筑科学研究设计院力学试验室标定千斤顶和油压表，校准精度及其相对应的应力，严格按照智能张拉系统进行。

3）、通过对试件试验，保证强度达到90%以上张拉，对此，每片梁板在张拉之前必须由我部试验人员对梁板进行回弹，强度合格后方可进行张拉工作。

4.2安全保证措施

1）、严格执行安全操作规程进行施工，施工前预先进行安全与技术交底，每区域施工前应对张拉操作人员进行安全教育。

2）、张拉现场应有明显标志，与工作无关的人员严禁入内，作业应由专人负责现场指挥。

3）、专用千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好，位置正直对称，严禁多加垫块，以防支架不稳或受力不匀倾到伤人。

4）、已张拉完，而未压浆的梁，严禁剧烈震动。

以防止预应力筋断裂或锚具崩开而酿成重大事故

（二）、循环智能压浆系统

预应力智能张拉技术有力的保证了预应力张拉施工质量。

然而再好的张拉技术也必须在管道压浆密实的条件下才能保证结构的耐久性，大循环智能压浆系统，提出“大循环”压浆新概念，能完全排除管道内空气、精确控制浆液质量、即时调控灌浆压力大小和稳压时间，从而确保预应力管道压浆密实。

1、系统结构及工作原理

工作原理：

大循环智能压浆系统由系统主机、测控系统、循环压浆系统组成。

浆液在由预应力管道、制浆机、压浆泵组成的回路内持续循环以排净管道内空气，及时发现管道堵塞等情况，并通过加大压力进行冲孔，排出杂质，消除致压浆不密实的因素。

在管道进、出浆口分别设置精密传感器实时进行压力、流量与浆液水胶比等各个参数监测，并实时反馈给系统主机进行分析判断，测控系统根据主机指令进行压力与流量的调整，保证预应力管道在施工技术规范要求的浆液质量、压力大小、稳压时间等重要指标约束下完成压浆过程，确保压浆饱满和密实。

2、主要功能与特点

1、浆液满管路持续循环排除管道内空气

管道内浆液从出浆口导流至储浆桶，再从进浆口泵入管道，形成大循环回路，浆液在管道内持续循环，通过调整压力和流量，将管道内空气通过出浆口和钢绞线丝间空隙完全排出，还可带出孔道内残留杂质。

2、三参数（压力、水胶比、流量）控制。

1）精确调节和保持灌浆压力

自动实测管道压力损失，以出浆口满足规范最低压力值来设置灌浆压力值，保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低压力值。

关闭出浆口后长时间内保持不低于0.5MPa的压力。

（2011版桥涵施工技术规范7.9.8条规定“对水平或曲线管道，压浆压力宜为0.5～0.7MPa…关闭出浆口后宜保持一个不小于0.5MPa的稳压期3~5min）当进、出浆口压力差保持稳定后，判定管道充盈。

2）实时监测流量、自动计算管道内浆液体积

实时监测进浆、返浆流量及计算管道内浆液体积与充盈程度。

3）实时监测水胶比

水胶比测试仪可实时监测浆液水胶比，当实测水胶比超过规范要求时及时给出警示信息。

（2011版桥涵施工技术规范7.9.3条规定“浆液水胶比宜为0.26～0.28）

3、一次压注双孔，提高工效

对于跨径50m内的预制梁，单孔长度小于55m的预应力管道均可双孔同时压浆，从位置较低的一孔压入，从位置较高的一孔压出