钻孔桩施工专项方案.docx

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钻孔桩施工专项方案

目录

1.编制依据-1-

1.1编制依据-1-

1.2编制目的-1-

1.3适用范围-2-

2.工程概况-2-

2.1工程简介-2-

2.2自然条件-3-

2.3施工平面布置-5-

3.总体工期安排-5-

4.施工准备-5-

5.资源配置-5-

5.1施工组织机构设置-5-

5.2机械设备计划-6-

5.3主要人员计划-7-

5.5平面布置计划-8-

6.施工工艺-8-

6.1施工工艺流程-8-

6.2钻机选择-9-

6.3材料选择-10-

6.4施工场地准备-10-

6.5测量定位及复检-10-

6.6护筒加工及埋设-10-

6.7泥浆制备-11-

6.8钻进、成孔-11-

6.9成孔检测与一次清孔-12-

6.10钢筋笼加工-13-

6.11钢筋笼吊装与下放-15-

6.12二次清孔与检测-15-

6.13混凝土灌注-16-

6.14桩基完整性检测-18-

6.15桩基第一次加载检测-18-

6.16桩端后注浆技术-18-

7.质量保障措施-22-

7.1质量保证体系-22-

7.2质量保证措施-23-

8.进度保证措施-24-

9.安全环保及消防等措施-25-

9.1安全保证体系-25-

9.2安全保证措施-25-

10.环保保证措施-26-

10.1防止噪音污染措施-26-

10.2防止环境污染的措施-26-

台州湾大桥及接线工程TS14标

钻孔桩施工专项方案

1.编制依据

1.1编制依据

（1）本工程招投标文件和施工承包合同；

（2）《浙江省台州湾大桥及接线工程TS14合同两阶段施工图设计》；

（3）《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）；

（4）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）；

（5）从工地现场调查、采集、咨询、图纸审核所获取的资料；

（6）国家、地方政府现行的有关质量、安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例；

（7）《浙江省台州湾大桥及接线工程TS14合同施工图设计阶段工程地质勘察报告》。

1.2编制目的

（1）积极响应和遵守招标文件中的工期、质量、安全、标准化施工、环境保护、文明施工等的规定及公路建设工程施工合同条件、施工合同协议条款内容。

（2）积极相应业主“三化”、“三集中”、“四控制”的精神，临时设施建设及现场施工符合《浙江省高速公路施工标准化管理实施细则》的相关要求，大力推进班组作业标准化建设。

（3）突出重点项目和关键工序，整个工程统筹组织，超前计划，合理安排工序衔接，确保总工期。

（4）节约资源和可持续发展的原则。

贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策，依法用地、合理规划、科学设计，少占土地，保护农田；搞好环境保护、水土保持和地质灾害防治工作；支持矿床保护、文物保护、景点保护；维持既有交通次序；节约木材。

（5）符合性原则。

满足建设工期和工程质量标准，符合施工安全要求。

（6）科学、经济、合理的原则。

树立系统工程的理念，统筹分配各专业工程的工期，搞好专业衔接；合理安排施工顺序，组织均衡、连续生产；以关键线路为中心，建立数学模型进行工期、资源优化；管理目标明确，指标量化、措施具体、针对性强。

（7）引进、创新、发展的原则。

积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度、降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。

在钢筋加工、混凝土拌和、钻孔桩孔底注浆、预应力张拉、压浆及试验数据采集上传等工作中积极采用数控或智能设备。

（8）坚持“总体布局、全面开工、分段突击、快速推进、均衡生产、确保重点”的原则。

（9）运用平行、交叉、流水等科学手段组织施工，工期安排遵循“国内领先、合理可行、留有余地”的原则。

（10）本着先进性与适用性相结合的原则，采用成熟可靠的技术，加强工序控制确保优质、安全、快速、高效建成该工程；并以先进可靠的施工方法和工艺控制投资，降低成本。

（11）遵循“重视环境、保护环境”的原则，做到不扰民、不污染环境。

积极响应浙江省“五水共治”大政方针，尤其做好治污水工作，有效保护生态环境。

（12）响应指挥部“三化、三集中、四控制”理念，即构件集中预制，混凝土集中拌和，钢筋集中加工，标准化、工厂化、智能化；在方案、材料、设备、工艺等四方面同时加强质量控制，规范施工工序，有效提高实体工程质量,并按此组织施工。

（13）依据台州湾大桥及接线工程TS14标风险评估结论，本项目盖梁高度最高为13.7m，依据浙交[2013]236号文：

高度超过8m的水平混凝土构件模板支撑工程；施工总荷载大于15kN/m2水平混凝土构件模板支撑工程；集中线荷载大于20kN/m2水平混凝土构件模板支撑工程。

本安全专项方案需专家论证。

1.3适用范围

本方案适用于台州湾大桥及接线工程第TS14标段内钻孔桩施工。

2.工程概况

2.1工程简介

台州湾大桥及接线工程第TS14标段桩号K181+900～K189+050，路线长度7.15km。

主要工程内容为：

路基、桥涵工程等的施工完成及缺陷责任期缺陷修复，主要结构物包括：

路基1790.5m、箬横2号高架桥3021.46m、箬横3号高架桥1626m、S324分离式立交桥732.96m、温岭互通主线桥984.5m、温岭互通匝道桥934.175m（6座）。

箬横2号高架桥左幅桥跨布置为25×30+4×28+（36+45+30）+4×30.5+4×30+（30+45+30）+30+2×30.5+2×30+7×30.5+8×28+37×30m，右幅桥跨布置为25×30+4×28+（30+45+36）+4×30.5+5×30+（30+45+30）+30+2×30.5+30+6×30.5+2×28+30.5+6×28+37×30m，长3021.46m，梁上部结构除30+45+36m，30+45+30m联采用预应力混凝土现浇连续箱梁外，其余均采用装配式预应力砼连续T梁。

箬横3号高架桥左幅桥跨布置18×30+5×28+15×30+28+2×30+28+8×30+5×28m，右幅桥跨布置为18×30+5×28+15×30+28+2×30+28+5×28+8×30m，长1626m，采用装配式预应力混凝土连续T梁。

S324分离式立交桥左幅桥跨布置6×30+4×25+（35+50+35）+11×30m，右幅桥跨布置为10×30+（35+50+35）+4×30+4×25+3×30m，长732.96m，桥梁上部结构除35+50+35m联采用变截面连续箱梁外，其余均采用装配式预应力砼连续T梁。

温岭互通区内共设桥梁7座：

其中主线桥1座，左幅桥跨布置为4×26+（35+55+35）+5×30+3×30+6×30+28+30+3×32.5+6×30m，右幅桥跨布置为4×30+（35+55+35）+28+2×28.5+2×28+8×30+28.5+2×30+9×30m，总长984.5m，桥梁上部结构采用预应力砼现浇连续箱梁及预制T梁；匝道桥6座（总长934.175m）。

桥梁下部采用桩柱式墩台，均采用钻孔灌注桩基础，钻孔桩数量见表2-1。

表2-1标段钻孔桩设计数量表

序号

名称

桩径

单位

主要工程量

1

钻孔灌注桩

φ1.2m

根

120

2

φ1.3m

根

56

3

φ1.5m

根

1159

4

φ1.6m

根

87

5

φ2.0m

根

2

2.2自然条件

（1）水文地质

本标段立柱施工位置位于海积平原区，地势低平，河网交错纵横，主要地表水体为老塘河、箬松河、车路横河、庙南河等平原区河流，及各大小水塘、养殖塘。

根据《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）之有关规定判断：

场地环境类型为Ⅱ。

根据水质分析结果：

本合同平原区河网地表水化学类型为Cl.HCO₃-（K+Na）.Ca.Mg,地表水对混凝土结构多具有弱腐蚀性，地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替下具有弱腐蚀性。

（2）气象

工程区域属亚热带季风气候区，兼受海洋对气候调节作用，具有季风显著，四季分明，温暖湿润；冬无严寒，夏无酷暑，光照充足，雨量丰富，台风灾害频繁等气候特点。

据气象资料统计，年平均气温18.8-17.2℃，7月最热，1月最冷，年平均温差较小。

极端最高气温40.0℃，极端最低气温-7.1℃。

多年平均降水量大致在1310-1740mm之间。

年平均降水日数150-170日。

降水量主要集中在3-9月。

6月和8月为降水高峰期，前者为梅汛期降水，月平均在180-250mm之间，后者多为台风影响所致，月平均有140-300mm；10月至次年2月为少雨季。

热带风暴和台风是影响工程区的主要灾害性天气。

据1949-2005年共67年的台风年鉴资料统计，影响本工程区域的热带气旋年平均3个左右，多的年份可达6-7个，是我省台风影响最为频繁的地区。

每年的5-11月都有可能受热带气旋影响，但主要集中在7-9月。

热带气旋影响下，工程区域的风力均可达12级以上。

对本工程区域造成最严重影响的台风有8个，他们是5612、8923、9417、9711号台风以及0414号云“云娜”台风、0509号“麦莎”台风、0515号“卡努”台风、0608号“桑美”台风。

5612号台风于1956年8月1日在象山县石浦镇附近登陆。

8923号台风于1989年9月15日在温岭市松门登陆。

9417号台风于1994年8月21日22时30分在瑞安市飞云江口登陆。

0414号台风“云娜”于2004年8月12日晚20时在温岭市石塘镇登陆。

其中0515号台风“卡努”直接在工程区登陆，2005年9月11日在台州市路桥区金清镇登陆。

热带风暴和台风袭来时，常伴随狂风。

暴雨、大浪和风暴潮等，海堤冲毁、房屋倒塌、农田被淹、交通通讯和电力等设施被损，人民生命财产遭受巨大损失。

工程区域年平均雷暴日数在31-45d之间。

主要出现在3-9月，7、8月的雷暴日数最多。

椒江口北岸地闪密度较大，约在6-10个K㎡，应注意防雷设施。

（3）周边环境

墩台身施工位于海积平原，地势低平，沟渠密布，表部为粉质粘土（硬壳层），灰黄色，软塑～可软塑，厚约0.6～4.9m.上部为海积淤泥质土、淤泥，厚17.7～33.7m，下卧冲湖积粉质粘土，灰黄色，可塑状，厚约0.9～7.3m，不连续分布，其下为海积、冲海积软塑性粘土，性质较差；中部以海积、冲海积粘性土、粉砂为主，粘性土呈软塑～可塑状，性质较差～一般，粉砂呈中密状，厚度大，但不稳定，性质一般，间夹有两层冲湖积粉质粘土，多缺失，灰绿色夹灰黄色，可塑状；下部以冲湖积粘性土、海积粘性土为主，可塑状，厚度大，性质一般，底部分部冲海积粉砂，不连续分布。

2.3施工平面布置

施工总平面布置见附图1“施工总平面布置图”。

3.总体工期安排

4.施工准备

施工便道和便桥：

全线施工便道填筑完成，便桥除部分外均已完成。

临时设施的建设及征地：

生产场地施工完毕，征地完成。

施工技术准备：

全线桩位放样，放样工作在钻进前进行，要求误差在5mm以内

试验准备：

试验设备已标定，C30水下混凝土配合比已设计。

材料准备：

各项材料已进场，满足钻孔桩的施工要求。

试桩准备：

钻孔灌注桩试桩完成，可以验证钻孔灌注桩施工工艺、桩端后压浆工艺和钻孔灌注桩钻孔机具选择是否合理，为优化施工工艺、方案提供依据。

且通过试桩的静载试验测试单桩竖向极限承载力，并测试在各级荷载作用下单桩桩身轴力、桩侧轴力、桩端阻力分部情况及桩基后压浆施工对单桩竖向极限承载力及桩侧阻力的影响，进而剖析后压浆工艺在此工程的实施效果，为后续桩基施工积累更多的经验。

5.资源配置

5.1施工组织机构设置

为确保“高速、优质、低耗”的创建台州湾大桥及接线工程优质工程，根据职能明确，精干高效，运转灵活，指挥有力的原则，按照项目管理的需要，组成项目管理机构，全面负责本工程的施工管理，成本效益，进度控制，安全质量，对外协调等组织指挥工作。

经理部下设工程部、安质部、物机部、工经部、财务部、综合办公室、试验室管理机构，项目队进行基层作业管理。

表5-1组织机构主要成员表

序号

姓名

职务

主要职责

1

周双平

项目经理

施工总负责

2

詹崇谦

常务副经理

施工日常负责

3

王强

总工程师

技术总负责

4

张倘生

安全总监

安全质量管理

5

殷泽

测量工程师

日常技术管理及测量管理

6

马丙奇

总会计师

财务负责

7

章李

质量负责人

现场施工质量管理

8

方善智

工会主席

工会、后勤管理

9

刘雪东

物资机械部部长

物资机械管理

10

彭柏林

计量工程师

预算、计量合同管理

11

陈果果

安质部长

现场施工安全管理

12

周波

工程部长

工程部技术管理

13

李洋洋

工程部副部长

工程技术管理

14

廖庭方

试验室主任

日常试验管理

15

吴直方

工经主管

预算合同管理

16

王建华

技术主管

技术管理

17

耿俊

技术主管

技术管理

18

张世航

项目队长

施工现场管理

5.2机械设备计划

见表4-2拟投入的机械设备计划表

表5-2拟投入的机械设备计划表

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

反循环钻机

台

8

吊车

25T

辆

1

泥浆泵

3PN

台

8

电焊机

20KVA

台

8

水泵

7.5KW

台

8

钢筋滚丝机

台

2

钢筋切割机

台

1

钢筋调直机

台

1

钢筋笼滚焊机

台

3

平板车

12m

台

1

搅拌站

120型/180型

座

2

罐车

8m3

台

6

测绳

50m

根

8

泥浆比重仪

台

1

坍落度筒

个

1

测斜仪

台

1

水泥浆搅拌机

台

1

高压注浆泵

台

1

超声波检测仪

台

1

GPS

华测X10

台

2

全站仪

徕卡TS04

台

1

水准仪

DSZ2

台

3

5.3主要人员计划

为满足工程施工需要，在施工过程中人员配置情况见下表。

表5-3主要施工作业人员计划表

编号

工种

人数

备注

1

成桩

32

机械成孔

2

灌注

32

灌注砼

3

钢筋加工及安装

30

钢筋笼、荷载箱加工及安装

4

电工

1

用电

5

普工

20

机动

6

搅拌站

15

混凝土生产

7

罐车司机

5

罐车驾驶

5.5平面布置计划

钻机作业平台应牢固、稳定，应能承受钻孔桩施工期间的全部静荷载和动荷载，保证平面位置准确及成孔倾斜度满足要求。

现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池）及钻渣堆放场地，用于保障钻孔施工时的施工需求。

另在孔位附近设置一临时钢筋笼存放场地，用于将钢筋场制作完成的钢筋笼进行临时堆放并准备用于吊放、安装。

6.施工工艺

6.1施工工艺流程

详见图6-1钻孔灌注桩施工工艺流程图；

图6-1钻孔灌注桩施工工艺流程图

6.2钻机选择

拟选用GT350型车载式反循环回旋钻机，最大桩径350mm，最大桩长150m。

可使用于黏土、亚粘土、砂土、亚砂土、风化岩、岩石等地质类型，在有地表水、地下水的地质也同样用

6.3材料选择

根据图纸要求，材料选择如下：

（1）混凝土：

采用C30水下混凝土；

（2）钢筋：

HPB300级钢筋，HRB400级钢筋；

（3）声测管（压浆管）：

采用φ60*3.5mm无缝钢管；

（4）压浆材料：

水泥采用PO42.5MPa无结块的双检水泥、膨润土、特效减水剂，配置浆液水灰比：

w/c=0.5～0.6，水泥浆性能要求：

7天强度≥5Mpa；

6.4施工场地准备

钻机进场前对场地进行清表整平，夯实后形成施工平台，对于原地面为承载力较差的软土应先进行换填处理。

施工场地按照“三通一平”进行施工准备，及时接通施工用水、电等。

6.5测量定位及复检

测量人员根据基线控制点和高程点、桩位平面图及现场基准水准点，使用华测X10GPS放样桩位中心，桩位放线应确保准确无误，定位精度为1cm，打入明显标记并设置护桩。

护筒埋设后，利用GPS对桩位进行复核，并使用水准仪测设标高。

钻机对位后必须经过监理现场复核后方可开钻。

所有点位应做专门保护，不得损坏。

6.6护筒加工及埋设

护筒的作用是隔离地表水，保证孔口不坍塌，并保持孔内泥浆的水位，以维护孔壁稳定和引导钻孔操作。

护筒埋设工作是钻孔桩施工的关键之一，其平面位置、竖直度准确与否、周围和脚底是否紧密、不透水，对成孔成桩的质量都有重大影响。

（1）护筒加工

护筒采用8mm厚钢板卷制，内径比桩径大20cm，根据规范要求：

护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，在粘土中不小于1.0m，沙土中不宜小于1.5m，在旱地或筑岛处一般埋置深度宜为2～4M。

本次试桩上层地质均为淤泥质粘土，且皆位于旱地，故护筒设置长度为2.5m。

护筒上口应设有30×30cm大小的出浆孔。

护筒加工完成后应能保持圆筒状不变形。

（2）护筒埋设

护筒内中心与桩位中心应重合，平面位置偏差不应大于5cm，倾斜度不得大于设计桩长的1/100。

护筒埋置深度2.2m，护筒顶高出地面0.3m，采用挖坑埋设法实测定位，且护筒底部和外侧四周应采用黏质土回填并分层夯实，使护筒底口处不致漏失泥浆。

护筒埋设完毕后，申请测量监理工程师检验护筒顶面中心偏差、护筒顶标高和倾斜度，同时校核“十”字引桩的准确性，当监理工程师验收护筒合格后，方可进行钻机对位。

6.7泥浆制备

制备泥浆采用电动搅拌器，先在泥浆池内注水，边搅拌边加入膨润土或塑性大的泥土，并添加纤维、纯碱等材料，确保泥浆指标达到要求。

泥浆相对密度：

1.03～1.10；黏度：

18～22Pa﹒s；砂率：

<2％；胶体率：

<98%；PH值：

大于7。

施工过程中定时检测孔内泥浆的各项性能指标，确保其各项性能符合要求。

并采用泥浆再循环处理，延长泥浆使用次数。

护壁泥浆再循环处理：

即利用泥浆与渣土的相对密度差使渣土产生沉淀以排除泥浆中存在渣土的方法。

泥浆池内设沉淀区和储浆区，孔内排出泥浆进入沉淀区，泥浆经沉淀净化后，输送到储浆区中，并做进一步处理（加入适量纯碱和CMC改善泥浆性能）经测试合格后重复使用。

6.8钻进、成孔

（1）钻孔前应对钻孔的各项准备工作进行详细检查，钻机安装检查合格，泥浆制备达到要求后，方可开钻。

（2）开钻初期，应以手动给进方式慢慢下放钻头，低转速低转压，慢进尺钻进，以保证孔的垂直度，待钻至护筒以下1m后，再逐渐增加钻压、转速和进尺，进入正常钻进阶段，并根据地质强度和钻进、排渣情况，逐步调整转速和钻压值，使钻机进入“液控”恒压自动给进工作状态。

（3）在岩层中钻进时，钻压应由小逐渐加压，并经常捞取钻渣，观察钻渣颗粒情况，当钻渣颗粒大小均匀，且最大颗粒粒径接近3～5cm时（楔齿钻头），不宜再继续加压。

（4）正常钻进过程中，必须遵照减压钻进的原则进行，要求在孔底钻压值不超过钻具（钻头、钻杆及配重块重量之和）扣除浮力后的80%。

（5）反循环钻杆接长时，应先停止转盘转动，并使反循环系统延续工作至孔底，钻渣基本排净，再接长钻杆，然后将钻头下放至孔底以上20～30cm处，送风并启动反循环系统，待流动正常后，再慢慢下放钻头，调整钻压及转速继续钻进。

即开钻时，应先送风，后给进，停钻时，应先提钻头，后停风。

钻杆连接螺杆应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头部位漏水漏气，使反循环无法正常工作。

（6）正常钻进时，应参考地质资料掌握土层变化情况，及时捞取钻渣取样，判断土层，及时详细地填写钻孔施工记录表；并根据核对判定的土层及时调整钻进参数。

值班人员要准确测量钻具、钻杆长度并做好标记，以此来测定钻孔深度。

当经过测量换算，确认进尺已达设计标高时，应立即停止钻进，并将钻头提起钻约30cm，转速由高变低空转5～20min，将孔底钻渣排净。

（7）钻杆拆除前应反复复核孔深，经确认已达设计标高时方能拆除钻杆，清孔后用校核后的测绳（用长钢尺对浸湿的测量绳进行校核，应经常校核）测出孔深，用测锤（按规范要求制作）测量孔底沉渣厚度。

（8）每次钻机移位再对中时，要求对准第一次钻进时的钻孔中心，偏差不大于5mm。

（9）钻孔作业分班连续进行，如确因故须停止钻进时，将钻头提升放至护筒内或安全位置、以免发生埋钻事故，经常对钻孔泥浆抽检，不符合要求时要及时补充或调制泥浆。

6.9成孔检测与一次清孔

成孔后采用测绳、探孔器或超声波测壁仪进行孔径、孔深、垂直度以及沉渣厚度的检测，满足要求后方可进行清孔。

根据设计要求及规范，检测标准见表5-1钻孔桩成孔质量标准。

清孔采用换浆法清孔，清孔时注意保持孔内水位。

清孔的目的是清除钻渣和孔低沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。

清孔就应满足规范要求，否则不应下放钢筋笼。

表6-1钻孔灌注桩成孔质量标准

检测项目

规定值或允许误差

孔的中心位置（mm）

50

孔径（mm）

不得小于设计孔径

倾斜度（mm）

1%桩长，且不大于500

孔深（mm）

不得小于设计孔深

沉淀厚度（mm）

<150

清孔后泥浆指标

相对密度：

1.03～1.10；

黏度：

17～20Pa﹒s；

含砂率：

<2%；

胶体率：

>98%。

6.10钢筋笼加工

（1）钢筋笼分节及接头设置

钢筋笼分节制作，标准节长度9m或12m，底节作为调整节。

分节运输至钻孔现场后逐节吊装安装。

按设计要求主筋接长采用机械连接，套筒购买符合要求的厂制定型产品，按规范要求每个断面的接头数量不大于50%，相邻接头所处断面的间距应大35d，实际按100cm设置。

（2）钢筋笼制作

钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀,钢筋下料时应准确。

钢筋笼采取智能化滚焊机长线法加工，滚焊机安放在封闭式钢筋加工棚里。

钢筋加工棚符合相关标准化要求。

表6-2钢筋笼骨架制作和安装质量标准

项目

允许偏差（mm）

项目

允许偏差（mm）

主筋间距

±10

保护层厚度

±20

箍筋间距

±20

中心平面位置

20

钢筋笼直径

±10

顶面高程

±20

倾斜度（%）

0.5

底面高程

±50

图6-2钢筋笼滚焊机示意图

钢筋笼主筋端头提前套丝，后期滚轧直螺纹套筒连接；加强箍筋采用双面焊，焊接长度不小于钢筋直径5倍；螺旋箍筋采用焊接，自身搭接部分采用双面焊，保证焊接质量。

为确保主筋保护层厚度，施工时对钢筋笼采取非金属定位措施，每隔2m设置一组圆形混凝土垫块，保证净保护层为8.6cm,垫块设于加强箍筋四周，沿圆周对称设置不小于4块。

（3）声测管（兼压浆管）加工及安装

声测管采用φ60*3.5mm无缝钢管加工，在钢筋加工棚集中加工时，采用套接方式连接声测管，连接前先检查橡胶密封圈是否完好，套接到位后用专用管钳箍紧，箍紧后再检查连接是否牢固，以确保声测管连接密实、不漏水、漏气。

声测管接头位置设置在钢筋笼各节接头位置，管道的接长采用承插式焊接接头