G3凤线林州境淇河大桥危桥改造工程桥梁工程桩基安全技术交底.docx

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G3凤线林州境淇河大桥危桥改造工程桥梁工程桩基安全技术交底

G342日凤线林州境淇河大桥危桥改造工程

桩基技术、安全交底

中海外交通建设有限公司G342日凤线林州境淇河大桥危桥改造工程项目经理部

二0二0年四月

一、编制依据

1、公路施工标准化技术指南——桥梁工程

2、《公路桥涵技术规范》（JTG/TF50-2011）

3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

4、《公路工程质量检验评定》（JTGF80-2004）

5、《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）

6、《总体施工组织设计》

7、桥梁桩基检测技术规范

 二、桩基施工

桩基施工采用机械和人工方式成孔。

成孔方式的选择要根据设计图纸的要求结合现场实际的地形、地质、周边环境等因素综合考虑使用冲击钻钻孔进行施工。

冲击钻钻孔桩

1、施工准备：

1.1技术准备：

根据设计图纸做好桩位和高程的复核工作，确认无误后根据复测的导线点、水准点成果对桩基进行中桩和高程放样；各种进场原材料应根据规定的检验批次进行取样送检试验室，经试验室确定合格后方可使用。

开工前必须编制上报详细的施工方案，经监理工程师批准后方可施工。

1.2场地准备：

平整进场便道并根据标准化要求进行场地布置。

2、埋设护筒

2.1护筒的加工：

护筒厚度宜采用不小于6mm钢板统一卷制，护筒尺寸应大于桩径至少200mm。

护筒埋置深度在旱地或筑岛处宜为2-4m，顶高出地面不少于30cm，特殊情况下应根据实际情况调整护筒尺寸。

2.2埋设完成后应二次复核钢护筒的平面位置。

（要求:

偏差要小于±5cm，钢护筒倾斜度小于1%）

2.3护筒周边必须回填密实。

3、钻孔施工

3.1钻孔要采用间隔开孔的方式进行，相邻桩混凝土达到一定强度后方可开相邻孔。

安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，保证后续钻机施工时不产生位移和沉陷，同时应仔细调整钻机位置，使冲击锤锤头和钢丝绳中心对准桩位，钻机就位对准按零误差控制。

钻机就位必须稳固，必要时顶端应用缆风绳固定平稳。

3.2根据现场场地情况合理选定泥浆池，泥浆池的容量宜为2倍的桩体积。

孔内泥浆和孔外泥浆通过泥浆泵和泥浆池及孔口之间的高差形成自然循环，为保证泥浆池的重复利用，泥浆外应设1～2个沉淀池，在泥浆沉淀处设置过滤网。

泥浆制备要选择良好的粘土或膨润土，并利用小型拌机拌合造浆，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。

3.3钻进时的注意事项如下：

①开始钻进时，应采用小冲程开孔，使初成孔的孔壁坚实、竖直、圆顺。

待钻进深度超过钻头全高加冲程后，根据土质情况选择适当的钻进速度。

②在钻机钻进、掏渣或钻机发生故障时，要及时向孔内进行补浆，以保持孔内浆液水头高度。

③补焊锥头或换钢丝绳时要避免撞击护筒。

④在泥质岩层或砂质岩层发生缩径时，应在缩径段来回扫孔，达到要求孔径为准。

砂砾层；对于局部少量的塌孔及时投入粘土块，小冲程不进尺并降低泥浆输入速度和数量进行固壁，然后慢速通过，如果发生严重塌孔时应立即停钻，提出锥头移开钻机，并用粘土回填原地面，并静置一定时间后重新开钻，当孔倾斜和孔径不规则时，可反复提锥扫孔来校正孔径和垂直度。

⑤孔壁、孔底漏浆时应立即回填粘土至漏浆段以上0.5m，待漏浆处堵塞后再开始正常钻进，当遇到承压水时应加大泥浆比重至大于承压水压力后正常钻进。

⑥钻孔现场挂标识牌，以便操作人员规范作业及检查。

标识牌包括：

桩位地质断面图标识牌；钻机操作人员标识牌；孔深、护筒、桩底高程、桥名、墩号标识牌。

⑦正常钻进时要勤捞渣、勤测泥浆比重和含砂率。

每钻进2m或地层变化处，应根据捞取渣样并记录土层或岩层的类别并与地质图进行核对，现场必须如实做好钻孔记录。

4、成孔检查、清孔：

4.1、终孔

根据设计给定的桩基承载形式，当孔深达到设计标高后摩擦桩可终孔，嵌岩桩不小于设计5cm时方可终孔。

4.2、检孔

用探孔器测量孔径。

测孔器外径不小于设计桩径，长度为4～6倍外径。

4.3、清孔

清孔采用抽换泥浆的方法进行，具体办法是停止进尺，将锤头提高离孔底10～20cm空钻，并保持泥浆循环，加入泥浆比重为1.1～1.15g/m3，把浮渣较多的泥浆从孔中换出。

清孔时随时检测泥浆比重。

4.4成孔检查和清孔检查应符合表1-1的规定。

表1-1钻孔灌注桩成孔质量标准

项目

规定值和允许偏差

检测方法及频率

钻钻孔桩

桩位mm

单桩50，群桩100

全站仪：

每桩检查

孔径（mm）

不小于设计桩径

探孔器：

每桩测量

倾斜度（%）

钻孔：

<1且不大于500mm

用测斜仪和钻杆垂线法：

每桩检查

孔深（m）

摩擦桩：

不小于设计规定

支撑桩：

比设计深度超深不小于0.05

测绳量：

每桩测量

沉渣厚度（mm）

摩擦桩：

符合设计规定。

设计未规定时对于直径≤1.5m的桩，≤200；对桩径>1.5m。

或桩长>40m或土质较差的桩，≤300

支撑桩：

不大于设计规定；设计未规定时≤50

沉淀盒或标准测锤：

每桩检查

清孔后泥浆指标

相对密度：

1.03-1.10g/cm3（冲击桩可调大但不宜大于1.15）；黏度：

17-20s；砂率：

<2%;胶体率：

>98%.

检测方法详见《质量检验评定标准》附录D：

每桩测量

5、钢筋笼制作、安装及声测管的安装

5.1钢筋加工：

5.1.1钢筋下料、加工前应对钢筋的下料长度、连接接头的设置进行计算。

5.1.2钢筋应平直、无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应采用调直机进行调直。

5.1.3钢筋弯曲加工时应按设计一次弯曲成型，不得反复弯折或调直后在弯，严禁热弯成型。

5.2钢筋连接：

5.2.1钢筋的连接应根据设计要求进行。

5.2.2当设计无要求时：

钢筋直径小于25mm时，如采用闪光对焊连接，应经过焊接工艺评定。

当作业条件受限，只能采用电弧焊时焊条的选择、搭接焊长度、焊缝要求应满足规范要求，并应保证钢筋轴线同心。

钢筋直径大于或等于25mm时，宜采用滚扎直螺纹等机械连接方式，并应满足一下要求：

①对直螺纹套筒应严格按照相关规范进行检查验收，内螺纹不得有缺牙、错牙、污染、生锈、机械损伤等现像，钢筋机械连接接头的等级应选用I级或II级。

②应配备力矩扳手和专用螺纹环规，按规定进行丝头检查和拧紧力矩检查。

③钢筋下料时，切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不符合要求时应将钢筋端头切掉保证丝头面平整、垂直。

④严格控制丝头长度，不应过长或过短，每加工10个丝头应采用环规检查一次，并剔除不合格丝头，丝头检验合格后应加护套防护，丝头不得有污染、生锈、机械损伤等现像。

⑤现场安装时，应使钢筋丝头在套筒中央位置互相顶紧，标准型接头连接套筒外应有有效螺纹外露，正反丝扣型接头套筒单边外露有效螺纹不得超过2倍螺距。

5.3钢筋制作与安装

5.3.1钢筋骨架的焊接拼装应在固定的工作平台上进行，钢筋笼骨架制作应采用钢筋定位模具或模架。

钢筋交叉点应双丝绑扎结实，必要时点焊焊牢，钢筋绑扎的交叉点宜占全部交叉点的40%以上。

钢筋笼的保护层根据设计要求制作、安装定位钢筋或垫块。

5.3.2对于大直径桩基的钢筋笼钢筋骨架应每隔2-4米设置临时十字加筋撑，以防运输和吊装时变形，并在钢筋笼下孔过程中将加强撑取掉。

5.3.3每节骨架要有半成品标志牌，标明规格型号、检验状态、使用部位等。

并做好钢筋笼验收记录。

5.3.4钢筋笼的在加工厂、施工现场的装卸车均需采用起吊设备进行，严禁直接滚动装卸。

5.3.5在钢筋笼起吊必须采用扁担钩起吊，在安放、接长过程中，钢筋笼接长时应根据设计或标准化要求合理选择连接方式（同轴心搭接焊或机械连接），无论采用何种连接方式均需保证接头质量。

下放钢筋骨架时，应缓慢均匀，随时调整钢筋骨架入孔的垂直度，避免倾斜及摆动。

5.3.6钢筋笼制作安装应符合表1-2的要求。

表1-2钢筋骨架支座和安装质量标准

项目

允许偏差

项目

允许偏差

主筋间距（mm）

±10

保护层厚度（mm）

±20

箍筋间距（mm）

±20

中心平面位置（mm）

20

外径（mm）

±10

顶端高程（mm）

±20

倾斜度（mm）

0.5

地面高程（mm）

±50

5.4声测管的安装

声测管的应根据设计要求的材质、壁厚进行采购，安装声测管要根据设计桩基声测管布置图进行布置，在钢筋笼加工过程中将声测管分段用粗铁丝绑扎在钢筋笼上，钢筋笼孔口对接时要声测管进行连接，连接方式宜采用液压挤压连接。

声测管上下端头和节段接头要密实连接，在声测管上端头密封之前充分灌入清水。

6、混凝土灌注

6.1砼配合比基本要求

桩身砼应根据工地试验室提供的配合比进行拌合，除满足强度要求外，还须满足以下要求：

坍落度：

当D<1.5m时，宜为180～220mm；D≥1.5m宜为160-200mm，还要考虑实际气温、运距及施工时间对坍落度的影响。

初凝时间：

混凝土的初凝时间应根据气温、运距及灌注时间长短等因素，确定是否掺加缓凝剂。

6.2导管安装：

（1）水下混凝土须选用钢导管灌注，根据桩长确定导管节数。

根据设计桩径选用适宜的导管管径，一般为250-350mm。

严禁采用外法兰盘接长导管，防止导管与钢筋骨架之间挂带。

（2）导管在使用前必须做水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。

（3）下导管时，导管底口至孔底距离宜控制在0.3-0.4m之间。

6.3砼浇筑

（1）混凝土灌注前应保证施工现场至少有几辆候料，具体根据桩基混凝土方量和现场情况确定。

混凝土运至灌注地点时，每车检查其均匀性和坍落度等，不符合要求时不得使用。

（2）灌注前进行二次检测孔底沉渣厚度，如超过规定值应进行二次清孔。

砼必须经过料斗进行灌注，按照桩径和导管埋深计算出料斗最小容积，依此进行料斗的加工。

要求首批砼灌注后导管埋深1m以上所需混凝土量计算式为：

计算料斗初存量（或封底砼数量）

计算式：

V≥（H1+H2）πD2/4+πdh1/4

D－桩孔直径

H1+H2－导管距孔底距离和导管初次埋置深度（一般取1.3-1.4m）

d－为导管内径

h1=（实际孔深度H－（H1+H2）×泥浆比重／水下砼比重（2.4T/m3））=（H-1.3）rw/2.4T/m3

（2）灌注砼时，要及时调整大小料斗以便于混凝土灌注，但进料口处必须放置料筛。

导管埋置深度要控制在2-6m。

灌注混凝土要控制砼灌注速度做到“先快后慢再正常”，即当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度，防止钢筋笼上浮，当混凝土灌注至距钢筋笼底部4m以上时应提升导管，并恢复灌注速度。

混凝土灌注开始后应连续进行，根据现场每罐车混凝土方量和量测孔内混凝土面的高度，严格控制导管埋深。

（3）灌注将近结束时，要采取措施保证料斗内的砼与设计桩顶有足够高差，增加桩顶砼的顶升能力，最终砼灌注的顶面高程要比设计高不小于50cm。

在拔出最后一段长导管时，拔管应缓慢，防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管，形成泥心。

（4）根据规范要求做好现场混凝土试块及混凝土浇筑记录。

（5）混凝土灌注完成后要根据现场实际情况及时拔除护筒。

7、桩身完整性检测

当桩基混凝土强度达到设计强度的70%或不小于15Mp时，对桩基进行无损检测，并做好检测记录，当桩基检测合格后方可进行下道工序的施工。

本项目桩基不得出现二类及二类以下桩基。

8、钻孔灌注桩常见问题成因及预防措施

8.1坍孔

①原因

　　A、提升、下落冲击锥、钢筋笼时碰撞孔壁；

　　B、护筒周围未围粘土填封紧密或护筒埋置太浅，使护筒底下孔壁坍塌；

　　C、泥浆相对密度偏小,护壁作用较差；

　　D、在松软砂层或软塑淤泥质土层中进钻时,进尺太快,在孔壁上来不及形成泥膜；

　　E、孔内水位偏低,不足以平衡水头压力；

F、地质条件差，淤泥质土，松软砂层厚，造成孔壁坍塌。

②、预防措施

　　A、提升下落冲击锥时应轻提慢放,使冲击锥保持垂直状态；

　　B、加工钢筋笼时控制好尺寸,不应偏大与变形,在下钢筋笼时保持钢筋笼中轴线与孔中心吻合,且慢放；

　　C、护筒埋置要有足够深度,一般宜高于地下承压水位,周围用粘土填封密实；

　　D、应根据不同土层采用不同的泥浆比重,必要时加入一定水泥,使其渗透入孔壁内凝固,加强孔壁的防护；

　　E、钻进过程中要及时补充新鲜泥浆,一般应使孔内水位高出孔外水位1m以上；

8.2冲孔偏斜

①、原因

　　A、钻架底安置不平稳,或地基产生不均匀沉陷；

　　B、钻锥磨损,补焊不均匀,或钻头转向装置失灵导致冲程偏向一侧；

　　C、在倾斜软硬地层交界处钻孔,钻头不均匀阻力；

　　D、钻进中遇到孤石,将钻锥挤离钻孔中心线。

②、预防措施

　　A、安装钻机时,要使底座水平,钻架垂直地面,冲锥吊绳与护筒的中心同在一条垂直线上,并经常校核；

　　B、经常检修钻孔设备,及时修复失灵的转向装置；

　　C、在倾斜的软硬地层交界处钻孔时,要控制进尺,低速钻进；

　　D、受损的钻锥补焊时应注意钻锥重心与形心保持在同一直线上。

8.3钢筋上浮

①、原因

　　A、当混凝土上升到接近钢筋笼底部时,浇筑速度过快；

　　B、钢筋笼未采取固定措施；

　　C、灌注混凝土导管提升过程摆动大,导管挂钢筋笼上；

②、预防措施

　　A、以“先快后慢在正常”的原则控制混凝土灌注速度；

　　B、钢筋笼上端焊固在护筒上；

　　C、于护筒顶设置导管提升导向定位框架,使导管提升过程中摆动控制在孔中心合理范围内；

8.4卡管

①、原因

　　A、混凝土中夹有大块异物,卡住导管内壁；

　　B、机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留过长或灌注时间持续过长,最初灌注混凝土已初凝；

②、预防措施

　　A、于漏斗颈口上端设置过滤网；

　　B、灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械,同时加速混凝土灌注速度,必要时在混凝土掺入缓凝剂。

9、安全环保注意事项：

9.1桩基开孔前必须做好地下管线调查方能施工。

9.2要建立安全责任机构，及时做好进场人员的安全教育及技术、安全交底，现场配备专职安全员负责现场巡视。

9.3泥浆池要做好周边防护措施并设置警示标志和夜间反光标志。

施工完成的桩孔未达到开挖条件时，必须将桩孔填实。

9.4钻机钻孔要错开桩位间隔钻孔，并随时记录渣样情况，钻进过程中要随时观察孔内水头，及时往孔内进行注浆。

9.5加强机械、车辆的操作管理，加强现场临时用电的管理。

9.6临边施工要做好临边防护。

9.7泥浆必须经过沉淀并清理运输至附近弃土场。

9.8施工便道要采取防扬尘措施，雨天要防止工地车辆携带泥泞造成省道及其他乡村道的污染。

9.9经常检查现场施工用电线路及用水管道，避免钻机行和其他机械设备、车辆驶过程中造成损坏。

9.10钻机停钻时，必须保证钻头提出孔外，不得滞留在孔内。

9.11开工前要确定泥浆集中处理措施，严禁在现场和钻机旁随意堆放，必须经过沉淀并运输至附近弃土场。

9.12钻孔使用的泥浆不得随意排放，泥浆池在施工完成后要进行及时处理。

三、桩基溶洞处理预案

桩基溶洞处理列应为重中之重。

当施工中遇到溶洞情况时，要根据溶洞分布的具体情况确定最优的成孔方式，然后根据具体情况编制合理的溶洞处理方法，一般溶洞处理方法如下：

1、常规成孔法

当溶洞内有充填物，是可塑或软塑的亚粘土，并且溶洞不漏水，这时不管溶洞有多大，也不管溶洞垂向数量多少，都可以不考虑溶洞的存在，而按照正常的地质情况施工。

采用冲击钻成孔，洞内的土质和溶洞外的土质无区别时，按无溶洞的情况施工。

2、片石粘土筑壁法

溶洞内无充填或半充填，溶洞高度不太大，一般在3m以内，但存在严重漏水,护筒内水头高度不能保持时，可采用片石、粘土按1m3：

1m3比例，回填冲击，用0.5～0.8m小冲程，不循环泥浆干冲击，使回填物充分密实，再加浆提高水头到正常高度，让粘土与片石混合物充分挤入溶洞，将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进，形成人工泥石护壁。

如此反复多次回填片石、粘土，反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止。

3、钢护筒跟进法

溶洞较大（洞高>3m，单层或多层溶洞成垂直串珠装）采取钢护筒跳进法施工。

该方法就是一面冲孔，一面接高护筒，并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔内。

当桩孔穿过多个溶洞，并且均已成功造壁，在下面冲孔时，上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时，可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏。

4、注浆法

溶洞层数较多。

溶洞位置勘察准确，洞高大于0.5米，小于3米，土层中有较厚的砂层，溶洞漏浆会引起坍方的情况，采用预先压注水泥浆，待水泥浆压注工作完成24小时后开始钻进。

压注时压力控制不大于0.4Mpa,并直到稳定2秒后再进行下一个孔的注浆。

5、边挖边护的方法

当采用人工挖孔桩施工时，挖穿溶洞顶盖后要及时检测洞内的气体有无异常，确定无异常后方可进洞。

对小型溶洞及塌孔位置采用C25砼进行填充，对大型溶洞可采用砖或浆砌片石砌外圈，且要求砌筑物有足够的壁厚、刚度，以防止灌注砼时护壁被挤垮，然后立模浇注钢筋混凝土护壁。

溶洞处理完成后。

继续向下挖进。

进入溶洞与软土层后，根据溶洞内填充物的情况分别采取不同的措施

①若为空溶洞，首先将积水抽干，对小型溶洞（体积较少的）采用C25砼进行填充，对大型溶洞（体积较大的）可采用砖或浆砌片石砌外圈，然后立模浇注钢筋混凝土护壁。

②溶洞内有填充物

挖进时应浅进尺，强支护，沿上层护壁外围每15cm打入大于φ20的钢筋，在四周布设钢筋网进行加强，并且加厚护壁及对溶洞位置采用C25混凝土进行回填，防止护壁被挤裂或塌陷，每节最大高度0.5米，待该节护壁达到强度后再进行下一节的施工。

③当桩基挖孔与溶洞挂壁而过时，其挖孔措施基本同上。