钻孔灌注桩实施性施工组织设计.docx
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钻孔灌注桩实施性施工组织设计.docx
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钻孔灌注桩实施性施工组织设计
K24+073柴河二号大桥桩基施工方案
一、编制说明
1.1编制依据
1.1.1长春至深圳公路工程承德至承唐界段高速公路TJ4合同段招标文件
1.1.2长春至深圳公路工程承德至承唐界段高速公路TJ4合同段施工设计图
1.1.3长春至深圳公路工程承德至承唐界段高速公路TJ4合同段实施性施工组织设计
1.1.4《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
1.1.5《公路工程水泥混凝土试验规程》 JTGE30-2005
1.1.6《公路工程金属试验规程》 JTJ055-83
1.1.7《公路工程质量检验评定标准》 JTGF80/1-2004
1.1.8类似工程的施工经验
1.2编制原则
1.2.1确保实现业主所要求的工期、质量、安全、环保目标。
1.2.2严格遵守施工验收规范、规程和制度。
1.2.3科学组织、精心施工,保证优良率达95%以上。
1.2.4合理安排施工计划,统筹规划,保证施工有序性、连续性、均衡性。
1.2.5考虑本标段工程特点和工期要求,精心施工。
1.3质量控制重点
确保钻孔灌注桩施工质量,重点控制:
混凝土强度、桩长、桩径。
二、工程概况
2、1概述
K24+073柴河二号大桥与路线交角120度。
本桥平面位于R=823的左偏圆曲线上,桥面横坡为单向-3%,纵断面位于R=21992.1m的竖曲线上,墩台等角度布置。
起点桩号为K23+970.5(0#桥台),终点桩号为K24+175.5(10#桥台),中心桩号为K24+073,桥长205m。
全桥共两联:
5*20+5*20;上部结构采用预应力砼(后张)小箱梁,先简支后连续;下部结构采用柱式墩,墩台采用嵌岩桩基础,桩底嵌入弱风化岩层的深度不小于2.5倍成孔直径,施工时根据地质情况变化及时联系设计单位调整桩长。
钻孔桩桩径为1.3m,数量66棵。
桩基消耗材料用量表
序号
项目名称
单位
桥梁桩基数量
1
C25混凝土
m3
1465.3
2
φ25
Kg
25653.6
3
φ22
Kg
61997.1
4
φ16
Kg
1529.4
5
φ8
Kg
8092.8
桩基工程数量统计表
墩(台)号
桩径(mm)
设计桩长(m)
数量(n)
小计(m)
0、10#台
1300
19
12
228
1#右幅
1300
16.47
3
49.41
1#左幅
1300
12
3
36
2~9#墩
1300
16.47
48
790.56
2、2沿线自然地理概况
2、2、1地形、地貌
本项目位于东经117°40ˊ~118°15°,北纬40°15ˊ~40°55ˊ,地处河北省北部燕山腹地。
山体海拔最大高程1384m,最低处为山谷,高程150m。
K24+073柴河二号大桥位于胡营村,紧靠112国道交通便利,地势平坦,便于施工材料运输和设备转移。
2、2、2区域地质条件
1、地质岩性
项目所在地区域处于中朝准地台的燕山台褶带,在历史上是一个长期沉陷地带,火成岩分布极广,由于五台运动、加里东运动、燕山运动、喜山运动的多次构造运动影响,岩体多次受到挤压和扭曲,区内岩性受构造运动影响变化程度比较复杂,岩体工程地质条件复杂。
侏罗系、上元古界青白口系(Zg)、中元古界蓟县系(Zj)、中元古界长城系(Zc)基岩均有出露,岩性以安山岩、凝灰岩、流纹岩、白云岩、石灰岩、砂岩为主,二长花岗岩在终点路段也有出露。
K24+073柴河二号大桥地质资料采用钻孔ZKS66、ZKS66-1、ZK366-2、ZK366-3、ZKS66-4的钻探取样,0#台自上到下依次为含粘性土卵石、强风化正长斑岩、弱风化正长斑岩。
3跨自上以下依次为卵石、弱风化正长斑岩为主。
5跨自上以下依次为含粘性土卵石、亚粘土、含粘性土卵石、强风化正长斑岩、弱风化正长斑岩、微风化正长斑岩为主。
7跨自上以下依次为卵石、含粘性土角砾、飘石、含粘性土角砾、飘石、弱风化正长斑岩、微风化正长斑岩为主。
10#台自上到下依次为卵石、亚粘土、含粘性土碎(卵)石、弱风化正长斑岩。
2、地质构造及地震
项目区断裂带属内蒙地轴南缘深断裂带,主要断裂带有丰宁-;隆化深断裂(EW走向)、大庙-娘娘庙深断裂(EW走向)、尚义-平泉深断裂(EW走向)、密云-喜峰口大断裂(EW走向)、平房-桑园大断裂(EW走向)。
区内深大断裂多呈东西走向,与路线走向基本正交;也有多条北东、北西向一般断裂,断裂走向与路线斜交,主要变形时期在中、晚侏罗世末,均对路线影响不大。
项目区域内地震活动主要受区外张家口-渤海湾地震带的影响,地震活动少、震级弱,据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)区内地震动峰值加速度为0.05g(滦平、承德县境内)、Ⅶ度(兴隆县境内)。
3、气象条件
项目区处于暖温带与寒热带之间的过度地带,为半湿润、半干旱大陆性季风气候,四季分明,昼夜温差较大。
多年平均气温7.7~9.6°C;七月份多年平均气温22.2~25.2°C;极端最高气温36.6~41.5°C;极端最低气温-23.3~-28.1°C,多年平均降雨量553~776mm,多年平均风速2.0m/s,标准冻土厚度110cm.
4、河流、水系
项目区河流较多,均属滦河水系,多为滦河支流,山区性河流特征明显,河道较短,蜿蜒曲折,河水暴涨暴落,枯水期干涸或水量较小,汛期水流湍急,冲刷力强。
柴河:
位于承德县西南部,发源于雾灵山东麓的西河道沟,向东北方向经金厂、刘杖子,在新杖子汇入百河,河道弯曲,河道全长40公里,承德县新杖子乡南台流域面积165平方公里,设计流量为511立方米/秒。
路线与刘杖子至窄道沟门路段5次跨越柴河。
三、主要机械设备、材料、人员等到位情况
1、机械及试验设备
根据工期要求:
计划投入冲击钻机5台,汽车起重机1台,2008年4月19日前全部就位,具体见附表。
2、材料
本分项工程施工主要材料为p.o42.5水泥、中砂、碎石、钢筋、等。
其中水泥、钢筋为甲方供料,中砂、碎石、等材料自行采购,项目部物资部门提前提报材料计划。
3、拌和站
项目部自建拌和站、料场硬化及两组HLS60型拌和站已经安装调试完成。
拌和站散装水泥罐100t的6个。
施工用水用电已全部到位,钢筋加工场地已筹建完成,满足施工需要。
4、为了高质量按期完成K24+073柴河二号大桥桩基的施工,争创优质工程,第TJ4合同项目经理部将投入管理和施工人员30人,项目经理刘金江对本桥的施工组织负全责,总工程师霍景宏对本桥的施工技术及工程质量负全责,具体人员见附表。
四、钻孔灌注桩施工工艺
施工程序
施工准备→平整场地及排泥浆沟→测量放样→护筒埋设→钻孔施工←护壁泥浆→清孔→钢筋骨架的就位→水下混凝土的灌注→破除桩头和质量检测
1、施工准备
1.1技术准备
1.1.12008年3月10日前熟悉施工设计图纸,对K24+073柴河二号大桥的原设计图纸审核完毕,同时钻孔灌注桩施工作业指导书已经下发。
1.1.2导线复测及加密导线点布设已全部完成,并通过监理复核批复。
现场已经依照施工图精确定出挖孔桩位,及护桩。
1.2试验准备:
钻孔灌注桩混凝土配合比及进场原材料的试验工作已经完成。
钢筋、砂石料、水泥试验结果详见试验资料。
2、平整场地及排泥浆沟
进场后须先清理杂物,进行场地平整。
按照施工方案开挖泥浆坑、排泥浆沟。
开工前做到“三通一平”,即水通、电通、路通、场地平,为钻机就位、施工人员操作及机械运转创造有利条件。
3、测量放样
施工前进行精确的坐标计算,并报请监理工程师审核,批准后再测量放样,准确定出具体施工桩位。
4、护筒埋设
桥梁桩位中心线施工放样成果经监理工程师批准后,进行具体的桩位施工放样工作(采用全站仪放样)。
用“十字交会法”控制桩位的中心位置,附近加设控制桩后,进行基坑开挖、护筒埋设工作;护筒埋设完毕,在护筒上边缘用红(白)漆点上十字线控制点。
护筒采用厚5~8mm的钢板卷制而成,护筒直径1.6m,护筒高2m,护筒要焊接牢固,连接严密不漏水。
陆地埋设护筒时,护筒顶端应高出施工水位1.5m、高出地面0.3m,护筒埋置深度2~4m。
埋置后的护筒中心线与桩中心线重合,平面位置偏差不得大于5cm。
在钻孔过程中,随时检查复核护筒位置的准确性。
陆上或筑岛施工的护筒在灌注完混凝土后直接拔除。
5、钻孔
根据地质情况和桩基数量,考虑到时间紧迫,我部配备冲击钻机5台,发电机机组1套。
钻孔灌注桩施工采用冲击钻孔机成孔,配置推土机或汽车起重机就位。
钻机就位前,应对钻架和各种钻具进行检查、维修,钻具规格必须符合设计桩径的要求。
钻机安装就位时,底座和顶端应平衡,钻机底座地基坚实平整,钻孔支架平台牢固稳定,不得产生位移或沉陷。
钻机、钻架或桅杆的顶端应用风缆绳固定,并在钻进过程中经常检查,顶部滑轮缘的铅垂线和锥头的中心应对准桩位的中心,其偏差不大于2cm。
当上述准备工作妥当后,即可开始钻孔。
钻孔开始后要认真按项目填写施工原始记录和检查记录。
开钻时慢速钻进,待导向部位或钻头全部钻进地层后,方可加速钻进。
采用冲击法造孔,用小冲程开孔,使初成孔坚实,竖直、圆顺,能起导向作用,并防止孔口坍塌,钻孔深度超过钻锥全高时,方可施行正常冲击。
在钻机冲孔时,应勤松绳,防止打空锤。
在起落锥头时,速度应均匀,不得突然加速,以免碰撞孔壁造成坍孔,并防止锥头摆动过大,造成扩孔加大,增加灌注混凝土的数量。
冲击钻锥起吊进出孔口时,严禁孔口附近站人,防止钻锥撞击发生人身事故。
禁止锥头砸撞或重压护筒,当发现或怀疑护筒有位移时,应停止作业,由测量人员重新定位后再进行钻进。
钻孔施工在间距5m内的混凝土灌注桩完成24h后才能开钻,避免干扰相邻桩混凝土的凝固。
在中途停钻,应保持孔内具有规定的水位要求和泥浆比重及粘度,以防坍孔。
当停电或发生机械事故时,锥头应提出孔外或悬吊孔中,以防塌孔或泥砂沉淀埋住锥头。
当钻孔深度达到弱风化岩层时,及时通知监理工程师予以认可,认可后继续钻进到入岩深度,并同时用探孔器检查成孔情况,探孔器长度为4~6倍的桩基直径,在钻进过程中要伴随着钻进深度留取岩样并做好钻进记录,检测无误后可用起重机将钻机移位。
6、护壁泥浆
在钻孔中,由于泥浆相对密度大于水的相对密度,故护筒内同样高的水头,泥浆的静水压力比水大。
由于静水压力的作用,泥浆可作用在井孔壁形成一保护层,防止孔壁坍塌。
另外,泥浆还起到浮悬钻渣、冷却钻头等作用,钻孔时采用泥浆护壁。
其性能要满足以下要求:
a、塑性指数大于25、小于0.005mm的粘粒含量大于50%;b、相对密度1.20-1.40、粘度22-30Pa.s、含砂率≤4%。
7、清孔
当钻孔深度达到嵌入弱风化岩层2.5倍直径要求后,开始进行清孔经自检合格后,及时通知监理工程师。
监理工程师对孔深、倾斜度、孔径、及泥浆性能指标进行检测,合格后开始吊装钢筋笼,吊装钢筋笼完成后并在灌注砼前,再次进行孔深的量测,得出的沉淀厚度若大于3cm,进行第二次清孔,符合以下要求后方可灌注砼。
①相对密度1.03-1.10、粘度17-20Pa.s、含砂率<2%;
②孔的平面位置偏差群桩:
100mm单桩:
50mm;
③钻孔直径不小于设计桩径;
④桩的倾斜率不大于1%;
⑤桩长不小于设计桩长;
清孔时孔内水位保持在地下水位或孔外水位以上1.5~2.0m,以防止钻孔的塌陷。
清孔时将附于护筒壁的泥浆清洗干净,将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。
清孔工作的质量对桩的承载力影响甚大,必须特别注意当清孔完成后在较短时间内不能灌注混凝土时,暂不要清孔、掏浆,以免减少泥浆对孔壁的压力造成坍孔。
不得用加深钻孔深度的方法代替清孔
当超出以上质量标准要求时,应调整钻具进行挽救或返工处理。
8、钢筋骨架的就位
钢筋笼制作与安放
钢筋制作和吊放允许偏差:
主筋间距±20mm;箍筋间距±10mm;骨架外径±10mm;骨架保护层厚度±10mm;骨架底面高程±50mm。
在钢筋正式焊接之前,先进行现场条件下的焊接性能试验,合格后进行正式施工。
钢筋笼的主筋采用闪光对焊,钢筋笼接长采用电弧焊。
大风及雨天现场进行焊接时,采取防风防雨措施,焊接后钢筋接头冬季保温冷却,其它时间自然冷却,并避免碰到雨水。
骨架采用整体制作加工,采用吊车施工作业,主筋的焊接接头必须按规范要求错开。
为保证钢筋笼的保护层厚度,每隔2m对称焊接四个“耳环”。
吊装时,为保证钢筋笼不变形,避免钢筋笼在吊装过程中产生变形,采取在钢筋笼上设置杉木杆以加强整体刚度。
钢筋笼入孔后采取可靠的固定措施,加设槽钢焊接等,防止灌注砼时钢筋笼上浮或下落。
制作成型后的钢筋骨架必须安放在平整、干燥的场地上。
存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木块,每组骨架的各节段要排好次序,便于使用时按顺序装车运出。
在骨架每个节段上都要挂上标志牌,写明墩号、孔号、节号、机长、操作手、护筒标高、桩底标高、桩长、钢筋距护筒顶长度、混凝土顶距护筒顶长。
9、水下混凝土的灌注
灌注水下混凝土前,重新探测孔深,泥浆的回淤厚度,钢筋笼的偏差,检验合格后,开始灌注水下混凝土,导管提前进行试压,在孔外试拼导管,一端用螺栓将加胶垫的钢板连接在套管上,一端连接输风管接头,先灌入70%的水,然后再输入4.0kPa的风压,滚动导管数次,经过十五分钟不漏水为合格。
导管内径30cm,法兰盘连接。
底节长4m,其余节段为1.5m、2m,接头处设锥形护套,以防提升导管时钢筋笼挂起,导管下放的长度距孔底0.3~0.4m。
首批灌注混凝土的数量计算过程
V≥π*D2/4*(H1+H2)+(π*d2*h1)/4
式中:
V-灌注首批混凝土所需数量(m3);
D-桩孔直径(m);
H1-桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m;
H2-导管初次埋置深度(m);
d-导管内径(m);
h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=Hw*Yw/Yc;
Hw-井孔内水或泥浆的深度(m);
Yw-井孔内水或泥浆的重度(KN/m3);
Yc-混凝土拌和物的重度(取24KN/m3)。
首批混凝土的灌注应使用大料斗,以保证能将孔底泥渣冲击干净。
料斗的容量应满足导管的初次埋置深度不小于1.0m的要求和填充导管底部间隙的需要。
灌注混凝土开始后,应连续不断地进行,混凝土的拌合物应徐徐灌入导管,防止在导管内造成高压气囊。
在灌注过程中,经常探测混凝土顶层的高度并做好记录,及时提升和拆除导管,导管的埋置深度一般控制在2.0~4.0米。
最大埋深一般不大于6m,最小埋深不得小于2m。
提升导管时匀速缓慢提升,用力不要过猛,导管始终在孔的中央位置,使导管不卡管、不挂钢筋笼、不漏水。
避免用力过猛将导管拔出混凝土面,杜绝断桩事故发生。
为防止钢筋笼上浮,当混凝土面接近钢筋笼底部1米左右时,应放慢灌注速度。
当砼面上升到钢筋笼底口4米左右时,提升导管使导管底口高于钢筋笼底口2米以上,即可恢复正常灌注速度。
灌注水下混凝土后期,导管上口应高出桩顶或护筒内水面4至6米以上,不允许采取升降导管的方法使混凝土下落。
在整个灌注过程中,施工员、质检员、试验员坚守岗位,精心组织施工,发现问题及时解决,认真填写水下混凝土灌注桩施工原始记录,做好试块,随机取样,同时通知监理工程师。
为保证桩顶质量灌注桩的桩顶高比设计标高高出0.8米,多余部分在接桩前凿除,桩头凿除后应无松散、夹泥现象,无偏位和保护层不足等缺陷,以便接柱。
灌注水下砼必须采用砼罐车送砼。
不允许用人工推车、拖拉机等简易输送工具来灌注水下砼。
每次灌注水下砼前,应认真检查导管密封圈的完好情况,一般情况下每灌注100延米更换一次密封圈。
五、成桩质量检测
1、成桩质量检测
按照设计要求,该基础钻孔桩混凝土质量一律采用超声波无破损检测法逐根检测。
检测的结果:
桩身混凝土均匀连续,试件强度满足要求,该分项工程确认为优良。
2、凿桩头
钻孔灌注桩完成,进行桩头混凝土破除后,按照桩位的平面位置进行检查,浇注系梁或承台。
一般桩基混凝土强度达到10Mpa后,即可开挖基坑,进行桩头截除,凿除使用风镐,配合人工清理,同时进行质量检测,检测合格后,进行下一道工序施工。
六、施工进度
计划开竣工日期:
2008年4月25日~2008年6月25日。
详见“钻孔灌注桩施工进度横道图”。
七、质量保证措施
1.施工中严格执行“三按”规定,即按设计图纸施工,按操作规范操作,按质量标准检查。
2.在施工中如发现质量问题,应及时报请监理工程师解决。
如工程不能按设计施工时,必须取得设计单位的同意方可变更,且有设计变更通知单或监理工程师认可。
3.执行技术交底制:
认真做好工程施工技术交底工作,包括施工方法、质量要求、设计图纸交底、创优措施交底、施工注意事项及质量保证措施。
4.认真做好工序交接工作,每道工序完成后,经检查合格后方可进行下道工序,并做好交接记录。
5.出现质量事故要坚持“三不放过”,即:
事故原因不清不放过,责任者没受到教育不放过,没有纠正预防措施不放过。
凡质量达不到创优标准,坚决返工重做。
6.进场材料必须有出厂证明和合格证,并按规定频率做好复检,不合格材料不得使用。
7.做好内业资料整理工作,施工原始资料要做到齐全、完整、准确,达到工程完资料整理完。
八、安全保证措施
1.安全保生产,生产必安全。
实行安全生产目标管理,奖罚分明。
2.经理部配备专人,全面负责安全生产,各施工段配备专职安全员,教育施工人员严格执行安全操作规程,并定期进行安全检查,堵塞漏洞,使全体施工人员思想重视,人人注意安全生产,防止安全事故发生。
3.施工过程中,必须遵守操作规程,进行重点管理、检查,确保安全,做到万无一失。
4.在施工现场及其附近重要交叉路口设置醒目安全标志,必要时设专人指挥,防止各种事故的发生。
5.加强与当地政府、公安、交通等部门的联系,做好地方群众工作,使其尽力协助生产、处理地方事务、防火、防盗、防破坏,确保安全生产。
九、工期保证措施
1、工期目标
结合我单位的实际施工能力和业主对工期的要求,钻孔灌注桩施工2008年4月25日开始组织施工,2008年6月25日结束。
2、保证措施
为抢在雨季来临之前完成大部分钻孔桩施工任务,项目经理部认真组织施工,加强施工管理,抓住关键环节。
2.1组建强有力的指挥机构,合理调配机械设备和人员,按顺序安排施工。
施工中根据施工进度需要可适当补充劳力、设备,确保工期目标的实现。
2.2按横道图组织施工,安排施工计划合理、周密,留有余地。
制定切实可行的方案措施,推行全面计划管理,确保本重点分项工程顺利完成。
2.3配全配足性能先进、状况良好、适用本分项工程施工的机械设备。
在施工过程中,加强维修保养,落实“清洁、润滑、坚固、调整、防腐”机械现场保养“十”字作业,提高机械设备、车辆的完好率和使用率,充分发挥机械设备的效能。
2.4强化物资供应系统,确保物资质量优良,供应渠道畅通。
做到预先订货、及时采购、准时供应,确保工程实施。
2.5合理运筹资金,加强调控能力,确保本工程正常运转,保证全桥正常施工,满足工期要求。
2.6选派敬业精神强、业务精、技术熟练的工程技术人员和技术工人参加该项工程施工,以保证施工的顺利进行。
2.7制定科学的施工方案,采用先进施工方法和合理工艺流程,力争使工期提前。
2.8根据当地气候、地质、水文特点,合理安排施工,充分利用施工黄金季节,实行倒班作业,排除干扰、提高协同作战能力,以日产量保分项工程的总工期。
2.9严格按照设计要求、技术规范组织施工,推行全面质量管理,针对技术和质量问题,开展QC小组攻关活动。
全面实行“自检、互检、专检”的质量“三检”制度,杜绝质量事故发生,避免工程返工,以保证各项工程、各个工序按计划有条不紊地进行。
雨季的施工措施:
1.1在雨季到来之前,完善地表排水设施.备齐各种防雨、防洪、防汛设备。
加强对便道的检查和养护,保证雨季便道及路基排水畅通。
1.2加强与气象部门联系,及时掌握当地天气变化情况。
1.3怕雨淋的机具、材料,在下雨之前覆盖好,以免损坏。
十、文明施工
1、文明施工措施
1.1坚持文明施工,做好环境保护。
现场作业面整洁干净,车辆机械存放有序。
1.2施工要做到“三清五好”(场地平面布置好、材料机械管理好、定额用料核算好)。
施工产生的垃圾要稳妥处理,避免污染农田及周围环境。
1.3加强对施工噪音的控制,对土方车辆经过的道路及时进行洒水降尘,尽量减少施工对当地居民的影响。
1.4处理好与地方人民群众的关系,以服务地方、方便人民为原则。
保证施工周边道路畅通。
1.5工程完工后,及时清理好场地,周转材料及时返库。
做到工完料净、场地清洁。
2、环境保护措施
2.1严格执行国家、地方及建设单位有关环保的规定,贯彻“预防为主、保护优先,开发与保护并重”的原则,无条件接受环保,水保等部门的监督,检查和指导,采取可靠措施,做好施工中水土保持工作。
2.2加强对河滩湿地的保护工作,施工过程中,尽量减少对绿色植被的破坏,对于确需占用的滩地,应及时进行恢复。
2.3施工人员保证不猎食国家和地方政府保护的野生动植物。
2.4保证不向河内排放未经处理的施工废水、废渣。
2.5采取有效措施控制施工噪音和废气排放。
2.6加强防火工作,贯彻“预防为主、防消结合”的方针,建立防火责任制,制定防火公约,采取安全措施,严格管理,杜绝火灾事故的发生。
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