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桥梁墩桩基础施工方案

XX长江公路大桥B1合同段施工组织设计实施细则之（四）

1#〜20#墩桩基础施工方案

中交第二公路工程局有限公司

XX长江公路大桥B1合同段项目经理部

二OXX年^一月

一、编制依据3

1.1施工文件3

1.2技术标准和规范3

二、工程概况3

2.1工程简介3

2.2水文条件7

2.3气象条件8

2.4地质条件8

三、南引桥、辅助墩、过渡墩钻孔灌注桩基础施工方案10

3.1总体部署10

3.1.1施工计戈U10

3.1.2施工机械设备组织计戈U11

3.1.3施工人员配备计戈U12

3.2施工准备12

3.2.1驻地建设12

3.2.2施工便道13

3.2.3施工用水、电14

3.3施工测量14

3.3.1测量技术标准14

3.3.2测量方案15

3.3桩基施工工艺选择15

3.4钢护筒加工及埋设16

3.5泥浆制备和循环17

3.6钻孔19

3.6.1旋挖钻机钻孔19

3.6.2冲击钻机钻孔22

3.6.3溶洞处理方案24

3.7清孔26

3.8桩基钢筋笼制作安装27

3.8.1钢筋笼制作27

3.8.2钢筋笼的存放及运输29

3.8.3桩基钢筋笼安装31

3.9桩基水下混凝土灌注33

3.9.1配备材料33

3.9.2配合比选用33

3.9.3桩基水下混凝土灌注33

3.10桩基水下砼灌注事故预防与处理措施35

3.10.1防混凝土堵管的措施35

3.10.2防断桩措施36

3.10.3水下砼灌注事故预防与处理措施36

3.11桩基检测36

3.12施工工艺流程框图37

四、保证措施38

4.1质量保证措施38

4.1.1质量管理保证措施38

4.1.2钻孔灌注桩施工质量保证措施40

4.2进度保证措施41

4.2.1保证工期的组织措施41

4.2.2保证工期的技术措施42

4.3安全保证措施42

4.3.1机械安全保证措施43

4.3.2现场安全保证措施44

4.4环境保护措施44

五、文明施工45

5.1文明施工内容45

5.2文明施工的组织与管理措施45

5.3文明施工现场管理46

5.4现场机械文明施工管理46

5.5现场物资文明施工管理47

XX长江公路大桥B1标段

1#〜20#墩桩基础施工方案

、编制依据

1.1施工文件

XX长江公路大桥施工设计图纸及相关技术规范

1.2技术标准和规范

GB50026-93

《工程测量规范》

JTGD60-2004

《公路桥涵施工技术规范》

JTGB01-2003

《公路工程技术标准》

JTGF80/1-2004

《公路工程质量检验评定标准》

JGJ94-94

《建筑桩基技术规范》

相关国家标准、行业标准、技术条件及验收方法等。

二、工程概况

2.1工程简介

XX至XX高速公路XX长江公路大桥，主桥为主跨818米的双塔混合梁斜拉桥，B1标段起止桩号为K19+26仆K20+574.9，全长1.3109km,主要工程为南主墩（21#主墩）、过渡墩、辅助墩及上构（包括中跨合龙段）工程、南引桥（4X30m+5<30m+2X（4X50m

）基础及上构等截面预应力砼连续箱梁等。

以下为1#〜20#墩（南引桥桥墩、过渡墩、辅助墩）桩基础一般构造图。

1#〜9#号墩为30米连续箱梁桥墩，左右两幅桥墩分别设置独立的承台、桩基础，每

个桥墩有4根直径180cm的桩基础。

以下为1#〜9#号墩基础一般构造图

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I6BDI迪4b|I

项目

承台顶面标高

承台厚度

桩底标高

桩长

桩径

桩基根数:

墩号

（m

（cm）

（cm）

（m）

（cm）

（根）

1

14.8

250

-31.7

44

0180

4

2

14.8

250

-33.7

46

0180

4

3

14.8

250

-35.7

48

0180

4

4

14.8

250

-38.7

51

0180

4

5

14.8

250

-33.7

46

0180

4

6

14.8

250

-35.7

48

0180

4

7

14.8

250

-36.7

49

0180

4

8

14.8

250

-35.7

48

0180

4

9

14.8

250

-35.7

48

0180

4

图21#〜9#号墩基础一般构造图（尺寸

:

cm，标高：

m）

表11#〜9#墩基础参数一览表

10#〜17#号墩为50米连续箱梁桥墩，左右两幅桥墩分别设置独立的承台、桩基础,

每个桥墩有8根直径150cm的桩基础。

以下为10#〜15#号墩基础一般构造图。

图310#〜17#号墩基础一般构造图（尺寸:

cm，标高:

m）

表210#〜15#墩基础参数一览表

项目

承台顶面标高

承台厚度

桩底标高

桩长

桩径

桩基根数

墩号

（m

（cm）

（cm）

（m）

（cm）

（根）

10

14.8

300

-36.7

48.5

0150

8

11

14.8

300

-37.2

49

0150

8

12

14.8

300

-36.2

48

0150

8

13

14.8

300

-36.2

48

0150

8

14

14.8

300

-37.2

49

0150

8

15

14.8

300

-37.2

48

0150

8

16

14.8

300

-38.2

49

0150

8

17

14.8

300

-37.2

48

0150

8

18#墩为引桥与主桥之间的过渡墩，有10根©180cm钻孔灌注桩，每根桩长50米。

以下为18号墩桩基一般构造图。

415

19#、20#墩为辅助墩，每个墩有10根©180cm钻孔灌注桩，19号墩每根桩长50米,

20号墩每根桩长67米。

以下为19号、20号墩基础一般构造图，

【8££乌£5

clookfl蛊泰?

图519#、20#辅助墩基础一般构造图（尺寸：

cm，标高：

m）

2.2水文条件

1#墩〜20#墩，均位于长江大堤以外的陆地上。

本桥位每年5〜10月为雨季。

每年11月至次年4月降雨较少。

2.3气象条件

桥位地区属亚热带季风气候，气候温和、雨量充沛、日照充足、夏冬季长、春秋季

短。

最高月平均气温33.0C,最低月平均气温4C,历年极端最高气温41.2C,历年极端最低气温—18.9C。

降水主要集中在5〜10月，易产生地区性洪涝灾害，年平均降水量1347〜1440mm

全年平均无霜期249天，一般从3月中旬开始至11月中旬。

全年以东北风出现频率最高，多年平均风速2.0〜3.1m/s，年最大风速7.7〜20.0m/s，极端风速37.1m/s。

2.4地质条件

本标段位于江西省XX市，南引桥、过渡墩、辅助墩，均位于长江大堤外侧，各墩地形平坦，承台顶面的埋置深度在地表以下0.5〜1米，桩顶在地面以下3〜4米。

地面以下有6〜9米厚的粉质粘土，局部厚度达18米；

之下为13〜21厚的细砂；

之下为1〜7米厚强风化泥质粉砂岩；

之下为中强风化泥质粉砂岩；

1#〜20#桩基础均有细砂层，细砂层与长江水直接相通，且在长江低水位以下。

施工中要防止塌孔。

20号墩桩基础所处地层有溶洞，须采取相应施工措施。

本桥段主要不良地质现象为流砂、溶洞。

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4

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图61〜17#桥墩段施勘工程地质剖面图（上游）

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九江长江公路大桥川标段卜17#桥墩段施勘工程地质剖面图（下

卓甲it-RIIM

*"II则.7

图71〜17#桥墩段施勘工程地质剖面图（下游）

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4k£MlilliAMaiilW.

刼罪■■••■•ii轩.

图820#桥墩地质钻孔柱状图

图918〜20#桥墩段施勘工程地质剖面图

图10工程地质断面图

三、南引桥、辅助墩、过渡墩钻孔灌注桩基础施工方案

3.1总体部署

3.1.1施工计划

根据施工总体计划，倒排工期，制定主墩基础施工计划。

1#〜20#墩桩基础计划施工时间为2009年11月〜2010年3月

-10-

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页

2'：

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图111#〜20#墩桩基础施工形象进度示意图

3.1.2施工机械设备组织计划

根据施工计划安排，为保证工期，主墩基础施工主要作业机械、设备配置如下表:

表3南引桥、辅助墩、过渡墩钻孔灌注桩基础施工作业主要机械、设备一览表

序号

机械设备名称

型号

数量

额定功率（KW）

已使用年限

1

旋挖钻机（中型）

BG-25（扭矩245KN.m）

1台

291

2年

2

冲击钻机

JKL10

15台

75

3年

3

混凝土拌和楼

（自动配料系统）

HZS90

（90m3/h）

2套

180

新购

4

混凝土输送泵

HTB60

（60m3/h杨程250m）

2台

110

2年

5

空压机

2.5m3/min

15

22

新购

5

砼运输罐车

8m3

10

2年

6

发电机

DCM500

1台

500

新购

7

发电机

DCM300

1台

500

新购

8

汽车吊机

徐工QY25T

4台

75

3年

9

履带吊机

徐工QOY50T

4台

125

2年

10

履带吊机

徐工QOY80T

1台

175

2年

11

挖掘机

小松PC200型

1台

2年

12

装载机

柳工50型

2台

2年

13

直螺纹滚丝机

YM-40

2套

50

新购

14

交流弧焊机

南工BX1-400-2型

20台

27

新加工

15

导管

032.5cm

180m

新加工

16

储料斗

6m3

2台

新加工

17

长平板车

10吨

2台

3年

18

电力变压器

1000KVA

1台

新购

19

电力变压器

630KVA

1台

新购

20

电力变压器

315KVA

1台

新购

3.1.3施工人员配备计划

为保证现场生产安全有序的开展工作，现场设置2名生产副经理主管现场施工，安

排有技术负责人、施工工长、专职安全员、钻机长、测量工程师等，钻孔施工分三班24

小时连续作业。

施工过程中，项目部各职能部门紧密配合现场，提供好技术、后勤等方面的支持和服务。

现场施工人员组织安排及具体分工如下：

表4南引桥、过渡墩、辅助墩基础施工人员安排表

序号

人员岗位

人员安排

职责

1

总负责人

2

总负责

2

现场施工负责人

2

负责现场施工生产组织负责施工安全

3

技术负责人

3

负责技术

4

施工工长

3

负责现场施工调度、施工指导、施工安全

5

专职安全员

2

负责现场施工安全

6

试验工程师

2

负责现场试验研究、施工材料和成品质量检测

7

质检工程师

2

负责现场施工质量检测

8

测量工程师

3

负责现场测量

10

机械负责人

吴建国

负责现场机械设备管理

材料负责人

2

负责材料物资管理

11

技术员

5

负责现场施工技术和质量

12

电工

3

负责现场用电设施安装、维修保养

13

钻机长

32

负责操作钻机、文明生产

14

钻孔操作手

64

钻孔、清孔、泥浆制作

15

混凝土工

16

混凝土灌注

16

钢筋工

20

钢筋加工与安装

17

现场机械操作员

30

操作吊车、挖机、汽车、装载机、发电机等

18

工人

80

下放钢筋笼、浇灌水下砼

3.2施工准备

3.2.1驻地建设

租赁XX大桥附近上港物流的一幢3层楼作项目经理部办公楼

在桥址附近征用临时用地建设工人宿舍120间，靠近主墩附近建设工地实验室、测

量队、机械部

图12项目经理部驻地

3.2.2施工便道

主墩基础平台为大堤坡面平台。

我项目修建了一条进场便道，由XX市港城大道引入,沿XX长江公路大桥西侧平行前行，在现场各墩位设路口相接。

主墩便道宽8米，垫50cm厚级配碎石底基层，路面为20cm厚混凝土，与码头便道、大堤公路、主便道等连通，为便于设备和材料的进出场，便道在施工区域内适当加宽，以方便施工。

主墩施工范围内有吊车等，用于钢筋笼、材料设备等吊装。

图13施工便道平面布置图

图14便道断面图

323施工用水、电

（1）施工用水

生活用水采用自来水，生产用水从长江中抽取，经净化后使用。

（2）施工用电

施工用电采用从甲方提供的生产专线接入，在南主墩施工现场下游配1台1250KVA

变压器，在拌和楼区域配一台315KVA的变压器。

另配一台500kw发电机做为备用。

3.3施工测量

3.3.1测量技术标准

根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的规定及设计相关要求确定本项目测量技术标准。

①本桥平面控制采用二等GPS空制网。

控制点加密采用全站仪。

每侧岸边设3个GPS点，与河对岸基线进行联测。

表5GPS控制网的技术标准

等级

每对相邻点平均

距离d（Km）

固疋误差a

（mm）

比例误差b

（mm/Km）

最弱相邻点点位中误差

m（mm

二级

2.0

5

2

10

②测区的高程系统采用1985国家高程基准。

引桥水准测量等级为三等。

表6水准测量主要技术标准

等级

每千米高差全中误差

（mm）

路线长度

（Km）

水准仪

的型

号

水准

尺

观测次数

往返较差，附合或

环线闭合差

与已知点联测

闭合或环线

平地mm）

三等

±6

<50

DS1

因瓦

往返个一次

往返个一次

±12VL

水准观测的主要技术要求

等级

水准仪

的型号

视线长度

（Km）

前后视较差

（m）

前后视累计差

（m）

视线离地面的

最低高度（m）

基本分划，辅助分划或黑面.红面读数较差（mm）

基本分划，辅助分划或

黑面.红面所测高差数

较差（mm）

三等

DS1

100

3

6

0.3

1.0

1.5

注：

L为往返测段、附合或环线的水准路线长度（Km

③施工时设立的临时水准点，高程偏差厶h<104（mmKL为水准点间距离（Km）

332测量方案

1测量准备工作

对设计院提供的GPS空制点、导线点、水准点等进行检查和复测，在此基础上，根据施工需要，对平面控制网、水准点控制网进行加密。

复核设计图纸提供的桥轴线平面示意图及平曲线参数、桩基平面布置图、桩基坐标等，确定无误之后用于施工。

2钢护筒定位控制

测量人员根据控制点，采用全站仪进行桩位中心点的精确定位，测放后的桩位用木桩标识，木桩打入土中深度不小于20cm并浇混凝土固定。

成孔前以测放的桩中心拉“十”线钉放四个控制桩，然后根据钉放的四个控制桩为基准埋设护筒，并用十字线将桩位中心标明在钢护筒顶端，钻机据此对正孔位。

埋设护筒时通过定位的控制桩放样，把钻孔的位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，

用十字线在护筒顶部或底部，找出护筒的圆心位置，然后移动护筒，使护筒中心与钻孔中心位置重合，同时用水平尺或垂球检查，使护筒竖直。

在开孔前应对钻机就位情况进行复测，以确保桩位的准确。

3.3桩基施工工艺选择

桩基为©150cm©180cm的钻孔灌注桩，根据施工要求和我公司的类似工程钻孔灌注桩施工经验，结合具体的地质水文条件，采用正反循环的施工方法进行施工。

桩基为陆地桩基，采用在墩位处平整场地施工。

根据本桥各个墩位的地质条件，选择恰当的钻孔设备进行钻孔。

1#〜9#墩，每个墩位均2X2根©180cm桩基，桩长44〜51米，地层结构依次为粉质粘土、细砂、全风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩，采用旋挖钻成孔。

10#〜17#墩，每个墩位均2X4根©150cm桩基，桩长48〜49米，地层结构依次为粉质粘土、细砂、全风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩，采用冲击钻机成孔。

18#过渡墩、19#、20#辅助墩，每个墩位均10根©180cm桩基，桩长50〜67米，地层结构依次为粉质粘土、细砂、砂岩、中风化砾岩、微风化砾岩，且岩石存在溶洞，采用冲击钻机成孔。

采用优质PHP泥浆，集中制浆、分散净化排渣并循环使用，钻渣采用挖掘机从沉淀池挖至旁边，干燥后，采用汽车运至业主指定地点。

钢筋笼后场采用长线法、12m标准节分节预制，采用机械连接的方式，经便道运输至墩位，采用50T履带吊吊装。

混凝土采用水下刚性导管法浇筑，砼经便道运输至现场，HBT60/型卧泵输送施工。

3.4钢护筒加工及埋设

有直径©1.5m、©1.8m两类桩基础，采用的钢护筒相应直径为©1.7m、©2.0m两种，护筒壁厚S=12mm长3m-6m

钢护筒外委工厂加工，接缝采用双面满焊，为防止钢护筒变形，确保钻孔安全，在护筒顶部、底部、中间等部位设加强箍，运输过程中焊十字形内撑，防止变形。

护筒运输通过汽车运到施工现场安装。

桩基钢护筒安装：

测量员根据导线点，采用全站仪进行桩位中心点的精确定位，同时在中心桩周围埋设4个护桩。

埋设护筒前根据放样点，人工挖坑后吊入护筒，使护筒的中心与钻孔中心位置重合，并保持护筒垂直，采用震动锤插打到一定深度，在护筒周围均匀填入粘土夯实。

护筒的平面位置偏差不大于5cm倾斜度不大于1%护筒埋入地下深度为2.5m,高出地面高度不小于0.5m。

护筒埋设注意事项：

1护筒就位必须准确，保证护筒中心与桩位中心一致、筒壁与水平面垂直（即筒壁与桩中心线下平行）。

护筒就位后通过十字控制桩（护桩）检查平面位置是否正确。

2护筒就位后，用粘土每20cm一层,分层夯填埋固。

分层夯实时，每夯完一层应检查一次护筒的中心位置和垂直度，填平后并再检查一次，发现偏差应立即纠正。

1/2珥遇7?

立咽网

图15护筒构造图

图16护筒运输和存放图

图17护筒安装和定位图片

3.5泥浆制备和循环

为了减少泥浆对环境的影响，在墩位旁设置泥浆池，泥浆池的容量按100m3控制。

泥浆池内调制足够数量的泥浆。

泥浆性能控制指标为：

比重1.1〜1.25t/m3;粘度

18〜28,含砂率小于4%PH值8〜10。

制浆采用机械搅拌制备，按施工配合比将水注入搅拌机内开始搅拌，逐步加入优质泥浆搅拌成浆，然后打开出浆门使泥浆经泥浆管道注入泥浆池，供给钻孔使用。

采用优质PH泥浆，泥浆集中制浆、分散净化排渣并循环使用。

废泥浆排入罐车并运往指定地点排除。

钻渣过滤后将钻渣装到运输车上，运送到指

定位置弃置

钻孔灌注桩泥浆循环系统由泥浆池、泥浆槽、沉淀池、筛网和出渣口、泥浆泵等组成。

同时在泥浆池内布置一台泥浆搅拌机，进行泥浆的制备，补充所钻孔内的泥浆。

泥浆循环系统流程如下：

图18泥浆循环框图

图19钻孔施工循环造浆平面布置示意图

制浆土采用水发快，造浆能力强，粘度大的膨润土，就近择优采购。

采用优质PHP

膨润土泥浆，该泥浆主要由膨润土、水、增粘剂（掺纯碱）和PHF配成，泥浆配合比如

见下表所示。

表7钻孔泥浆配合比

序号

配合比（质量比）

水

优质膨润土

CMC（纤维素）

PHP

纯碱

1

100

8

0.04

0.002

0.4

2

100

10

0.04

0.002

0.4

表8优质PHP泥浆指标

粘度

容重

含砂率

胶体率

失水量

泥皮厚度

PH值

（s）

（g/cm3）

（%）

（%）

（ml/30min）

（mm

20〜25

1.08〜1.28

1〜4

大于95

14〜16

小于4

8〜10

该泥浆的优点：

可变性好、比重轻、含砂率低、粘度高、不分散、失水量小、环保性好，泥浆无毒无腐蚀。

钻孔施工时结合试桩所在地的地质水文条件，以满足最容易坍塌的土层孔壁稳定为主要条件调整泥浆的基本配合比。

根据钻进速度和地质情况不同，不定时地检查泥浆性能，并根据实际情况随时调整泥浆指标，每工班检测不小于1次，当土层变化时应增加其检测次数。

钻孔阶段、泥浆循环净化再生阶段及清孔阶段各泥浆的指标应符合下表要求。

表9各阶段钻孔中泥浆性能指标

性质

阶段

试验方法

新制泥浆

循环再生泥浆

清孔泥浆

3

容重（g/cm）

1.04〜1.08

1.08〜1.28

1.03〜1.1

泥浆相对密度剂

粘度（s）

22〜29

20〜25

17〜20

标准漏斗粘度计

失水量（ml/30min）

15〜18

14〜16

<10

滤纸、玻璃板

泥皮厚（伽）

1.2〜2.0

<4

<1

尺

胶体率（％）

>98

>95

>95

量筒

含砂量（％）

V2.0

<4.0

V2.0

含砂率计

PH值

8〜10

8〜10

8〜10

试纸

钻孔泥浆在混凝土浇筑过程中，采用气举反循环抽出泥浆经过土渣分离筛，再通过

旋流渣器沉淀过滤，合格的泥浆排设到泥浆循环池重复使用。

浇孔过程中桩孔上部15m

范围内的泥浆因含水泥或渣滓较多，其泥浆作废浆处理，直接排往已设置的废浆池。

3.6钻孔

3.6.1旋挖钻机钻孔

1#〜9#墩基础，为30米连续箱梁桥墩基础，每个墩位均2X2根©180cm桩基，桩长

44〜51米，地层结构依次为粉质粘土、细砂、全风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩，

采用旋挖钻成孔

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图211#〜19#号过渡墩桩基施工顺序图

旋挖钻机机械化程度高，在粘土、风化泥岩等地层工效进度快。

操作人员根据护筒位置调整好钻机位置、竖直度，钻头中心对准护筒中心下钻，一边

旋挖，一边循环造浆护壁，将挖出的泥