桩基工程实施性施工组织设计.docx

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桩基工程实施性施工组织设计

钻孔桩施工实施性施工方案

一、概述

1.1本标段菱塘桥工程范围及工程概况

1.1.1本工程菱塘桥工程范围

工程内容包括菱塘桥主桥工程、引桥、接线（含辅道）工程、老桥拆除、航道工程（新建及改建桥梁的上、下游50米范围内的航道工程）、附属设施以及为实施以上工程所必须的相关预埋件的预埋以及临时工程的施工与缺陷修复。

1.1.2工程概况

道路等级：

城市次干道

设计车速：

40km/h

荷载标准：

公路—Ⅰ级

桥面宽度：

2.50m（人行道）+12m（机动车道）+2.50m（人行道）=17.0m

通航标准：

Ⅲ级，60×7.0m；最高通航水位：

3.06m

桥梁设计安全等级：

一级

设计基准期：

100年

地震动峰值加速度：

0.05g，抗震设防烈度为Ⅵ度，抗震设防措施等级为7级

二、施工部署

根据工期及施工需要，本工程主桥钻孔桩施工拟配备循环钻机。

菱塘桥配置2台GPS20钻机。

三、施工工艺流程

桩基施工工艺流程框图见图1《钻孔灌注桩施工工艺流程图》。

四、施工方法及措施

（1）、施工准备

在桩基施工前要先调查钻孔桩施工范围内有无地上、地下管线和构筑物，及时与有关单位协商，经同意后方可进行管线改移或加固处理。

（2）、测量放线

a、内业计算

依据设计图纸提供的桩位坐标，计算出每个桩孔与控制点的位

置关系；

b、经复核无误后进行实地放线；

c、以桩中心为交点，在纵向和横向方向埋设好护桩；

d、与机组进行交接桩；

e、护筒埋设后进行复核，并填写《测量复核记录》，桩位经监理工程师复核并签字同意后方可进行下步施工。

（3）、护筒埋设

护筒采用10mm钢板卷制，护筒直径1.4～1.7m，护筒长度为2.0m，在护筒的上口边缘开设2个溢浆口。

护筒坑采用人工开挖，挖孔直径比护筒大0.4m左右，即本工程桩基的护筒坑直径为1.8～2.1m，挖孔深度不得小于1.5m深，坑底应平整。

护筒埋设时，通过预先引放的纵、横方向的四个护桩点进行调整就位，护筒中心与桩位中心重合，其偏差不得大于20mm，并应严格控制护筒的垂直度，护筒调整到位并固定稳后，周边用粘土均匀回填并分层夯实，以保证在钻孔过程中护筒稳定不下落以及周边不跑浆。

（4）、钻机就位

钻机安放前，先将桩孔周边垫平，使地面平整，确保钻机安放到位机身平稳，钻机就位时应确保机架的天车、转盘中心及桩位中心在同一铅垂线上，其对中误差不得大于20mm；钻机就位后，测量钻机平台及护筒标高来控制钻孔深度，避免超钻或少钻。

同时填写《施工测量报验单》，经监理工程师对钻机的对中，平台水平、钻杆垂直度、锤头垂直度检查验收同意后，方可开始钻孔。

正式钻孔前，钻机要先进行运转试验，检查钻机的稳定和机况，确保后面成孔施工能连续进行。

测量复核记录

…………………………装……………………订……………………线……………………………………

施记表J-3

工程名称

施工单位

复核部位

日期

原施测人

测量复核人

测

量

复

核

情

况

（示意图）

复核结论

备注

图1钻孔灌注桩施工工艺流程图

（5）、泥浆配制和管理

A、泥浆配制

本桩基工程用粘土泥浆，其粘土含胶体率不低于95%，含砂率不大于4%；造浆能力不低于2.5L/kg。

制浆前，先将粘土打碎，使其易于成浆，缩短搅拌时间，粘土在水中浸透并搅拌均匀，对新制泥浆和再生泥浆设专人使用专用设备、仪器进行质量控制。

泥浆主要技术指标暂按表1控制，其指标经试钻后再行调整。

针对本工程的地层特点，新鲜泥浆配制仅在每组桥墩桩基第一根桩施工时拌制一部份，在施工过程中主要利用孔内粘土自成泥浆和再生泥浆。

同时为防止意外情况或成孔期间对泥浆指标进行调整，备用一定量的膨润土或粘土。

泥浆技术指标表1

序号

名称

新制泥浆

循环再生泥浆

废浆

测量仪器（方法）

1

比重（g/cm3）

1.06～1.10

1.10～1.25

1.30

比重称

2

粘度（s）

18～28

23～30

＞30

漏斗法

3

失水量（ml/30min）

≤20

30

＞30

失水量仪

4

泥浆厚度（mm）

≤3

≤5

＞5

5

含水量（%）

≤4

≤8

＞8

量杯法

6

PH值

8～10

≤11

＞11

PH试纸

注：

特殊地层泥浆比重：

沙层按1.2-1.3控制

B、泥浆管理

为了尽量减少场地占用和泥浆污染，每两个桥墩的桩基共用一套沉淀池、循环池、调浆池。

沉淀池、循环池、调浆池均设于两个桥墩位置

之间，通过泥浆循环沟与桩孔沟通。

泥浆池采用挖机就地开挖。

成孔施工时，泥浆经钻机的砂石泵抽到沉淀池，经沉淀后再到循环池，泥

图2反循环钻孔泥浆循环示意图

浆沟流入到孔内形成一个循环系统，详见图2。

在成孔施工过程中，加强对泥浆的性能指标的检测和控制。

根据钻到不同地层的地质情况，适时调整泥浆指标。

并作好施工记录。

在施工期间定期对泥浆池、循环沟进行疏通，确保泥浆循环畅通。

沉淀池的沉碴和废浆要经常抽到指定的地点，保证泥浆池有足够的容积满足成孔施工的需要。

（6）、钻进成孔

成孔采用反循环钻机，边钻进边注入泥浆护壁。

开孔前，先起动泥浆泵，待泥浆反循环正常后，才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。

开孔前先轻压慢钻，钻进到2～3m后逐渐加大转速和钻压钻进。

在钻进中经常检测钻机钻杆的垂直度；回转平台的水平，并随时调整，作好详细记录。

在成孔施工中还应根据不同的地层适时调整参数。

钻进参数见表2。

钻进中加接钻杆时，应先停止钻进，将钻头提高孔底200mm，维持泥浆循环1～3min，以清洗孔底并将管道内的钻碴携出排净加接钻杆。

装杆时应拧紧上牢，防止工具及钻具掉入孔内。

钻进参数表表2

钻进参数

地层

钻压

（MPa）

转速

（转/分）

钻进速度（m/h）

备注

淤泥质层

10～20

20～40

4～8

粘土层、硬土层

10～25

30～50

3～6

粘土和混卵砾石层

5～10

20～40

5～8

风化基岩

20～40

10～30

0.5～1

（7）、第一次清孔、拆杆、移机

通过钻机平台标高和钻杆的长度，判断钻孔深度。

当钻孔达到设计要求的深度，停止钻进、将钻头提高孔底100～300mm，维持泥浆和正常循环清洗吸除孔底沉碴直到返出泥浆的钻渣含量小于4%为止。

起钻时应小心操作，防止钻头拖到孔壁，并向孔内补入泥浆，稳定孔内水头高度。

（8）、成孔检测

成孔结束后，采用井径井斜仪对成孔质量进行检测。

检测标准：

孔深不小于设计深度

垂直度：

＜1%

沉碴：

t/d<0.3,其中t,d为桩底沉淀土的厚度和桩的直径。

（9）、钢筋笼施工

①、钢筋笼制作

本标段钻孔桩设计桩长18～40m，故钢筋笼需分段制作吊装，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求，钢筋笼的主筋在地面加长时，接长采用闪光对焊，质量符合设计和规范要求。

孔口接长采用搭接单面电弧焊，搭接长度12D，焊接长度大于10D，接头错开50%，主筋与箍筋采用点焊。

施工中按照以下规定加工钢筋笼。

a、先制作钢筋笼的加强箍，加强箍先根据设计长度下料并在特制的平台上弯制而成。

加强箍制作完成后，在加强箍上准确的放样出钢筋笼每一根主筋的确切位置并用红油漆做出标记。

b、主筋分段长度，将所需钢筋用切割机成批切好备用，并按规格挂牌分类堆放整齐。

c、钢筋笼加工在特制加工平台上进行，加工前先检查平台的平直度，确保钢筋笼的主筋顺直。

加工时先将主筋点焊于加强箍的外侧所标示的主筋位置，确保主筋位置正确，间距一致。

最后施工钢筋笼箍筋，施工箍筋前先在主筋上分出箍筋间距，然后将箍筋缠绕于钢筋笼骨架上并将箍筋与主筋50%交错点焊。

加工成形的钢筋笼稳定放置在坚实平整的地面上，防止变形。

d、每幅成品钢筋笼须经监理工程师验收，合格后方可使用，每节钢筋笼均要挂牌标识，标明节号、桩号和检验状态。

e、钢筋笼从上至下每2.0m的间距设一组定位钢筋。

②、钢筋笼吊放

a、采用汽车吊机分段吊放钢筋笼入孔。

b、钢筋笼均采用滑轮配合3点起吊法，起吊时保持平稳，避免钢筋笼在起吊过程中变形。

c、下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼垂直、轻放避免钢筋笼碰撞孔壁，下放过程中若遇阻碍立即停止，严禁强行冲放。

（10）、二次清孔

钢筋笼下放到位后，及时下放导管，安装清孔器并与砂石泵连接。

第二次清孔，采用泵吸反循环清孔，进一步将孔底沉碴吸出，同时逐步降低孔内泥浆比重。

二清后泥浆指标应达到下述要求：

a、泥浆比重：

控制在1.03～1.1;

b、含砂率：

小于2%；

c、泥浆粘度：

小于17-20pa·s。

d、沉碴值t≤0.2d,其中t,d为桩底沉淀土的厚度和桩的直径。

（11）、水下混凝土灌注

二次清孔结束后，立即灌注混凝土。

①、砼要求

砼强度等级符合设计要求，采用自拌砼，坍落度控制在20±2cm，扩散度为34～38cm，砼初凝时间为3～4h。

②、水下砼灌注

a、灌注时计算好初灌量，加工好漏斗，要求有一定的冲击能量，能把导管下沉渣挤出，并能把导管下口埋入砼，深度不少于1m；

b、首次灌注采用砼隔水栓（隔水栓先用8号铁丝悬吊在砼漏斗下口），当砼装满漏斗后，剪断铁丝，砼即下入到孔底，排开泥浆；

c、砼浇注连续进行，随浇随拔管，中途停息时间不超过15min，以免中途停顿造成断桩事故。

在整个浇注过程中，导管在砼中埋深2～4m。

d、在浇注接近结束时，在孔内注入适量清水，使槽内泥浆稀释并排出槽外，并使管内砼柱有一定的高度（2m以上），要保证泥浆全部排出。

（12）、成桩质量检查

①、混凝土桩成品质量直接影响工程整体的质量与安全，成品后必须检查，检查采用无损检测，保证所有基桩混凝土质量达到Ⅱ类桩以上标准。

Ⅰ类桩达95%以上,严禁出现Ⅲ类桩。

②、质量要求：

混凝土强度必须符合要求，无断层和夹层、桩尖标高不高于设计标高，桩头预留凿除部分无残余松散层和薄弱混凝土层。

③、砼灌注时，及时取样并作好砼试块养护工作，并将砼强度检测报告提交给监理单位及检测中心检查。

④、成桩后应达到表3所示标准：

钻孔桩成桩允许偏差表3

序号

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1

混凝土强度

合格

2

桩位

排桩

50mm

用经纬仪

3

垂直度

直桩

＜1%

查灌注前的记录

4

沉碴厚度

t/d<0.2

查灌注前的记录

5

钢筋骨架底面高程

±50mm

查灌注前的记录

6

桩径

不小于设计桩径

笼式井径器

7

桩长

≥设计桩长

测绳检查

（13）、桩基检测方法

①孔径检测

孔径检测采用笼式井径器入孔检测，笼式井径器用φ8和φ16钢筋制作，外径等于钻孔设计孔径，长度等于孔径的3～4倍。

检测时，将井径器吊起，使笼的中心孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，放入孔中，上下通畅无阻表明孔径符合要求。

②孔深和孔底沉渣检测

孔深采用标准测绳、锤检测。

孔底沉渣由停钻孔深与混凝土灌注前孔深之差算出，符合要求进行下道工序施工，否则需重新清孔。

③桩孔竖直度检测

采用钻杆测斜法，施工中将带有钻头的钻杆放入孔内到底，在孔口处的钻杆上装一个与孔径或护筒内径一致的导向环，使钻杆保持在桩孔中心线位置上，将带有扶正圈的钻孔测斜仪下入钻杆内，分点测斜，并描点绘图。

④桩基动测

根据设计要求，砼灌注桩需100%动测，检测其完整性。

动测试

验交通部《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）执行。

（14）、成孔垂直度控制措施