K15 870白土坡特大桥灌注桩专项方案0302改.docx

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K15870白土坡特大桥灌注桩专项方案0302改

呈贡至澄江高速公路建设项目施工总承包

白土坡特大桥钻孔灌注桩专项施工方案

编制：

审核：

审批：

云南建工集团有限公司呈贡至澄江高速公路建设项目经理部

2014-3-1

第一章编制范围及依据

一、编制范围

呈澄高速公路白土坡特大桥里程范围：

K15+296.5～K16+443.5，桥长1147m，为左右分幅的简支T梁特大桥。

本桥主要包括了311根钻孔灌注桩、74根墩柱、2个桥台、74道盖梁、532片预应力砼（后张法）简支T梁等的施工。

本方案主要针对本桥的钻孔灌注桩进行编制。

二、编制依据

1.中国公路工程咨询集团有限公司提供的《云南省呈贡至澄江高速公路两阶段施工设计图》；

2.《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

3.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；

4.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG/D62-2012）；

5.《公路桥涵通用规范》（JTGD60-2004）；

6.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》（JTGD62-2004）；

7.《混凝土结构工程施工质量验收规程》（GB50204-2002）；

8.《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2008）；

9.《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）；

10.《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2003）；

11.《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）；

12.《公路工程竣（交）工验收办法与实施细则》；

13.《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；

14.《公路工程施工安全技术规程》（JGJ18-2012）；

15.《云南呈澄高速公路建设项目管理办法》；

16.《云南省高速公路施工标准化实施要点》；

17.《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）；

18.《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005;

19.《环境空气质量标准》（GB3095-2012）;

20.《路桥施工计算手册》及其他有关技术标准规范及相关文件资料等。

三、编制原则

1.确保质量、安全和工期的原则。

2.本项目施工技术方案力求采用先进可靠的工艺、材料、设备，达到技术先进、经济合理、切实可行、安全可靠。

3.坚持不断优化施工方案；坚持均衡生产、突出重点、统筹兼顾、合理安排和信息化施工的原则；坚持因地制宜、灵活机动进行临时工程设置的原则；坚持专业化、精细化施工的原则；坚持“人与自然和谐发展”的原则。

4.严格遵守各有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准，确保工程质量达到监理和业主的要求。

5.科学管理，精心施工。

通过对劳动力、材料、机械等资源的合理配置，实现工程质量、安全、工期、成本及社会信誉的预期目标。

第二章概述

一、工程概况

白土坡特大桥位于呈澄高速公路K线K15+296.5~K16+443.5，孔跨布置为：

38x30m跨。

本桥起于梁王河水库西侧，以右转圆曲线向西南方向经白土坡村、十里亭村，止于十里亭村西北养猪场旁，桥位平面详下图：

桥位平面图

（一）

桥位平面图

（二）

桥梁起点现状如下图：

桥梁中部现状如下图：

桥梁止点现状如下图：

桥梁止点现状如下图：

桥面左右分幅，单幅桥面宽度为：

0.5m防撞护栏+1×净14.75m+0.5m防撞护栏=15.75m，具体如下图：

上部结构：

采用30m装配式预应力砼（后张法）简支T梁，桥面连续体系。

本桥共9联，桥跨组合为：

5×30+7×（4×30）+5×30m。

下部结构：

0#及38#右幅桥台采用柱式台配桩基础，38#左侧桥台采用肋板式桥台配桩基础。

桥墩采用薄壁墩，墩高30m内时为实体墩，墩高30~40m时为空心墩，最大墩高39m。

桩基础，采用钻孔灌注桩。

桥址处土质自上而下为：

含角砾粉质粘土、强风化砂岩及中风化砂岩。

第一层为含角砾粉质粘土，厚度0～29m，含黑色氧化物和10%～20%碎石，局部30%～40%，间夹灰白色高岭土条纹，光泽反应较光滑，无摇振反应，干强度中等偏高，韧性中等偏高，呈饱和、硬塑状态。

第二层为强风化砂岩，厚度2.5～10m，主要成分为石英、岩屑、长石及泥质胶结物等，岩芯较破碎，呈土状或碎块状，手可捏碎，遇水软化。

呈强风化状态，属极软岩。

第三层为中风化砂岩，厚度4.4～21m，主要成分为石英、岩屑、长石及泥质胶结物等，岩芯较完整，呈短柱状或碎块状，遇水软化。

呈中风化状态，属极软岩。

岩层中的水，无统一地下水位，水位变化大。

勘察期间测得地下水深度距自然地面下5.7米～29米之间，最高水位1825.75m，施工时注意排水，但能抽干。

本桥地质纵断详下图：

白土坡特大桥地质纵断图

（一）

白土坡特大桥地质纵断图

（二）

白土坡特大桥地质纵断图（三）

此桥设置钻孔灌注桩基础，桩径分为φ1400mm、φ1600mm两种，φ1400mm桩共70根、2372m，φ1600mm桩共241根、7734m。

1#～4#、34#～37#桥墩及38#左幅桥台的桩径为φ1400mm，其余桩径均为φ1600mm。

桩长最短24m，最长44m。

白土坡特大桥桩基工程数量表

墩台

编号

路幅

桩径

（cm）

单根桩长

L（m）

承台下

桩数（根）

合计桩长

（m）

水下C30砼

（m3）

钻孔土质及长度（m）

含角砾粉质粘土

强风化砂岩

中风化砂岩

单桩

钻孔厚度

单桩

钻孔厚度

单桩

钻孔厚度

0号台

左

φ160

19.94

3

59.82

120.28

0.00

12.00

9.76

右

φ160

20.65

3

61.95

124.56

0.00

12.00

8.47

1号墩

左

φ140

25.00

4

100.00

153.94

0.00

8.00

17.98

右

φ140

25.00

4

100.00

153.94

0.00

8.00

19.50

2号墩

左

φ140

25.00

4

100.00

153.94

0.00

12.00

16.21

右

φ140

25.00

4

100.00

153.94

0.00

12.00

15.50

3号墩

左

φ140

26.00

4

104.00

160.10

0.00

8.00

22.10

右

φ140

26.00

4

104.00

160.10

0.00

8.00

20.70

4号墩

左

φ140

25.00

4

100.00

153.94

0.00

11.00

18.27

右

φ140

26.00

4

104.00

160.10

0.00

11.00

17.50

5号墩

左

φ160

28.00

4

112.00

225.19

0.00

11.00

19.50

右

φ160

28.00

4

112.00

225.19

0.00

11.00

20.60

6号墩

左

φ160

28.00

4

112.00

225.19

0.00

13.00

17.19

右

φ160

28.00

4

112.00

225.19

0.00

13.00

15.80

7号墩

左

φ160

28.00

4

112.00

225.19

0.00

13.00

17.79

右

φ160

29.00

4

116.00

233.23

0.00

13.00

16.09

8号墩

左

φ160

29.00

4

116.00

233.23

2.50

14.00

13.39

右

φ160

29.00

4

116.00

233.23

2.50

14.00

15.00

9号墩

左

φ160

25.00

4

100.00

201.06

0.00

11.00

16.50

右

φ160

26.00

4

104.00

209.10

0.00

11.00

21.90

10号墩

左

φ160

25.00

4

100.00

201.06

0.00

4.00

21.87

右

φ160

25.00

4

100.00

201.06

0.00

4.00

28.60

11号墩

左

φ160

27.00

4

108.00

217.15

6.00

10.00

13.50

右

φ160

30.00

4

120.00

241.27

6.00

10.00

16.50

12号墩

左

φ160

32.00

4

128.00

257.36

9.00

11.00

13.56

右

φ160

32.00

4

128.00

257.36

9.00

11.00

14.50

13号墩

左

φ160

31.00

4

124.00

249.32

7.00

13.00

13.50

右

φ160

32.00

4

128.00

257.36

7.00

13.00

14.20

14号墩

左

φ160

26.00

4

104.00

209.10

0.00

15.00

13.81

右

φ160

27.00

4

108.00

217.15

0.00

15.00

12.20

15号墩

左

φ160

27.00

4

108.00

217.15

0.00

13.00

16.00

右

φ160

27.00

4

108.00

217.15

0.00

13.00

16.50

16号墩

左

φ160

30.00

4

120.00

241.27

4.00

19.00

9.46

右

φ160

32.00

4

128.00

257.36

4.00

19.00

10.70

17号墩

左

φ160

32.00

4

128.00

257.36

7.00

21.00

6.82

右

φ160

33.00

4

132.00

265.40

7.00

21.00

5.70

18号墩

左

φ160

29.00

4

116.00

233.23

9.00

15.00

7.50

右

φ160

34.00

4

136.00

273.44

9.00

15.00

12.50

19号墩

左

φ160

30.00

4

120.00

241.27

10.00

6.00

16.50

右

φ160

31.00

4

124.00

249.32

10.00

6.00

15.70

20号墩

左

φ160

30.00

4

120.00

241.27

11.00

5.00

14.60

右

φ160

30.00

4

120.00

241.27

11.00

5.00

16.50

21号墩

左

φ160

30.00

4

120.00

241.27

10.00

7.00

15.20

右

φ160

30.00

4

120.00

241.27

10.00

7.00

15.00

22号墩

左

φ160

31.00

4

124.00

249.32

11.00

7.00

14.41

右

φ160

31.00

4

124.00

249.32

11.00

7.00

15.70

23号墩

左

φ160

33.00

4

132.00

265.40

14.00

6.00

15.50

右

φ160

33.00

4

132.00

265.40

14.00

6.00

13.60

24号墩

左

φ160

34.00

4

136.00

273.44

17.00

5.00

13.05

右

φ160

34.00

4

136.00

273.44

17.00

5.00

13.20

25号墩

左

φ160

35.00

4

140.00

281.49

19.00

5.00

12.60

右

φ160

35.00

4

140.00

281.49

19.00

5.00

12.30

26号墩

左

φ160

36.00

4

144.00

289.53

20.00

4.00

13.30

右

φ160

36.00

4

144.00

289.53

20.00

4.00

14.70

27号墩

左

φ160

36.00

4

144.00

289.53

21.00

4.00

12.60

右

φ160

36.00

4

144.00

289.53

21.00

4.00

13.10

28号墩

左

φ160

36.00

4

144.00

289.53

19.00

5.00

12.90

右

φ160

36.00

4

144.00

289.53

19.00

5.00

15.00

29号墩

左

φ160

39.00

4

156.00

313.66

21.00

9.00

9.80

右

φ160

40.00

4

160.00

321.70

21.00

9.00

12.90

30号墩

左

φ160

39.00

4

156.00

313.66

20.00

10.00

10.20

右

φ160

40.00

4

160.00

321.70

20.00

10.00

12.10

31号墩

左

φ160

40.00

4

160.00

321.70

22.00

10.00

10.10

右

φ160

40.00

4

160.00

321.70

22.00

10.00

10.80

32号墩

左

φ160

41.00

4

164.00

329.74

27.00

9.00

7.50

右

φ160

42.00

4

168.00

337.78

27.00

9.00

8.20

33号墩

左

φ160

41.00

4

164.00

329.74

27.00

5.00

11.50

右

φ160

42.00

4

168.00

337.78

27.00

5.00

11.30

34号墩

左

φ140

41.00

4

164.00

252.46

28.00

3.00

11.69

右

φ140

41.00

4

164.00

252.46

28.00

3.00

11.80

35号墩

左

φ140

43.00

4

172.00

264.77

30.00

6.00

7.90

右

φ140

43.00

4

172.00

264.77

30.00

6.00

8.10

36号墩

左

φ140

44.00

4

176.00

270.93

31.00

9.00

5.83

右

φ140

44.00

4

176.00

270.93

31.00

9.00

6.70

37号墩

左

φ140

42.00

4

168.00

258.62

31.00

7.00

6.50

右

φ140

44.00

4

176.00

270.93

31.00

7.00

9.30

38号台

左

φ140

32.00

6

192.00

295.56

31.00

3.30

0.00

右

φ160

36.05

3

108.16

217.47

31.00

3.88

0.00

合计

311

10105.93

19201.45

二、气象水文

1、气象

线路区属中亚热带高原季风型气候，光照充足，冬暖夏凉，积温多，干湿分明，雨热同季，雨量充沛，年平均气温16.8℃，年降雨量900～1200毫米，平均960毫米。

2、水文

线路内主要河流有梁王河、西大河，分属长江流域金沙江水系和珠江流域西江水系。

三、工程特点

1、特大桥桩基多，工期紧，需合理布置安排施工工序，以免造成交叉施工影响。

2、灌注桩施工中机械设备投入多，牵涉到的施工人员多，给施工管理和施工生产都带来较大的挑战。

3、桩基最长达44m，钻进地质变化较大，因此对钻机的性能、泥浆的性能、钻孔过程中泥浆护壁效果以及钻孔过程中各个施工环节进行有效的监控提出了更高的要求。

4、特大桥处在曲线上且有前中后坡，因此给桩基等放样和施工都带来更高更精确的要求。

第三章施工总体布署

根据现场实际水文地质及地理条件等情况，对机械设备、材料需求、人员安排、场地布置及施工顺序等施工准备工作进行总体布置，确保各项施工作业均能采用最优的施工方案，确保各项工作能有序开展。

一、机械设备的选择

1、钻机设备

根据总体施工安排，桩基最长达44m，钻进过程中要穿过含角砾粉质粘土、强风化砂岩及中风化砂岩等地层，对钻机的钻杆质量、扭矩要求较高。

冲击钻进成孔灌注桩适用于黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层中应用，特别适于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服，但对淤泥及淤泥质土则要十分慎重，对地下水大的土层会使桩端承载力和摩阻力大幅度降低，不宜采用。

冲击钻进成孔灌注桩的特点：

设备构造简单，使用范围广，操作方便，所成孔壁较坚实、稳定、塌孔少，不受施工场地限制，无较大的噪音和振动影响等，因此被广泛地采用，但存在掏泥渣较费工费时，不能连续作业，成孔速度较慢，泥渣污染环境，孔底泥渣难以掏尽，使桩承载力不够稳定等问题。

根据地勘报告所揭示的地质情况分析，拟采用冲击钻机成孔。

冲击钻机由钻架、冲锤、转向装置、护筒、以及3～6t双筒卷扬机（带离合器）等组成。

所用钻具按形状分：

有一字形、共字形、圆形和十字形等多种，以十字形应用最广。

钻头和钻机用钢丝绳连接，转向装置是一个活动的吊环，它与主控钢丝绳的吊环联结提升冲锤。

本项目冲击钻机的冲锥为十字形锥头，直径1.4m、1.6m两种，重30KN~50KN，配备有钻架、起吊及冲击等设备。

钻机用卷扬机提升锥头，上下住复冲击，将土石劈裂、劈碎，部分被挤入井壁内。

钻渣由泥浆悬浮，使钻锥每次均能冲击到新的土层。

泥浆一方面起悬浮钻渣的作用，另一方面起护壁作用。

冲击钻机的钻进速度相对于砂岩，每工作班进度为0.5~4m，视土层的硬度及构造不同而有所差别。

冲击钻机如下图所示：

2、起重设备

根据钻孔桩的施工特点，从钢筋笼长度及重量等角度考虑，在钢筋加工场内设置一台10t桁车配合现场施工。

为保证主全线钻孔、钢筋笼安装施工过程中其他起重的需要，每个桩基施工队各配备1台20t汽车吊。

3、混凝土输送设备

砼采用搅拌站集中拌合，砼搅拌运输车运输，臂长37m的汽车泵灌注。

由于该桥较长，地形高差较大较复杂等情况，现场汽车泵灌注不到时用吊车调运混凝土。

4、钢筋加工设备

针对灌注桩对钢筋及预应力筋的需求，需要加工安装钢筋数量多，我单位按照标准化施工要求配备了数控钢筋弯曲机、数控弯箍机等数控设备，保证钢筋加工质量及生产能力。

5、机械设备表

对钻孔桩施工过程进行综合考虑，拟进场以下机械设备：

机械设备配备表

设备名称

规格/型号

功率

数量

备注

冲击钻机

HZ-80

55KW

18

泥浆泵

3PNL

22KW

18

汽车式起重机

YQ20

/

2

柴油发电机

150GF

150KW

2

平板运输车

20t

/

2

钢筋笼等运输

混凝土运输车

8m3

/

2

汽车式砼输送泵

37米

/

1

泥浆运输车

东风320

/

1

钢筋弯曲机

WJG-40

8KW

2

钢筋调直机

GT4-10

4.1KW

2

钢筋切断机

GQ40A

3KW

2

交流电焊机

BX3-500

36.5KW

2

接头车丝机

5.5KW

1

所有机械均从昆明市金殿用20t平板运输车运来，运距55km。

二、材料准备

由于桩基里程跨越1.147km，桩基311根施工，开工时需充分准备好砼、钢筋等各种施工材料，以能保证施工的正常进行和质量要求。

确定合格的材料供应商，所有原材在使用前按技术规范进行相关试验，并向监理部门报批。

制定好材料进场使用计划，施工前合理安排材料进场，做好备料工作。

对进场材料采取有效保护措施。

根据进度计划的安排，钢材、混凝土的供应计划如下：

供应日期

材料名称

2014年

3月

2014年

4月

2014年

5月

2014年

6月

2014年

7月

2014年

8月

28钢筋

200t

317.4t

288.0t

326.2t

326.2t

300.9t

25钢筋

15.9t

14.3t

13.6t

17.5t

20.3t

10.0t

16钢筋

3.5t

3.0t

2.8t

3.6