关口塘大桥旋挖钻施工方案修改.docx
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关口塘大桥旋挖钻施工方案修改
1.编制依据、编制范围及设计概况
1.1.编制依据
1.1.1.国家法律、法规和铁道部相关规章制度;
1.1.2.本项目采用的相关主要技术标准、规范和规程;
1.1.3.怀邵衡施桥-19-I《关口塘大桥施工图设计》;
1.1.4.投标书及施工合同;
1.1.5.中铁二十局集团HSHZQ-4标段《实施性施工组织设计》;
1.1.6.对关口塘大桥现场调查所取得的踏勘资料;
1.1.7.我单位的技术力量、类似工程的施工经验、机械设备、劳动力状况、管理水平。
1.2.编制范围
关口塘大桥,里程范围为DK094+377.000-DK094+782.500。
1.3.设计概况
关口塘大桥桥梁全长405.5m,孔跨结构4-32简支T梁(两双线一单线并置)+4×32m五线变三线道岔连续梁+4-32m简支T梁(一双线一单线并置),设计范围为DK094+377.000-DK094+782.500。
全桥设计为桩基础、承台、T型桥台、实体墩。
根据地质勘探显示,本桥钻孔灌注桩所通过底层存在溶洞;另外尚有部分桩基由于各方面原因尚未进行钻探,地下地质情况未知。
本桥基础均拟采用旋挖钻及钻孔灌注桩基础,桩径采用1.0m桩径,按柱状设计。
当承台底位于地质承载力σ<150kpa的软弱底层时,在承台底铺设一层20cm厚碎石垫层。
本方案主要针对旋挖钻编制。
桥梁桩基础岩溶处理原则上采用人工造壁措施进行,即采用抛填片石、袋装黏土(黄泥)、袋装水泥比例按3:
3:
1考虑,当溶洞为空洞,空洞高度≥10m、空洞底距地面深度≥30m时,人工造壁采用抛填片石、袋装黏土(黄泥)、袋装水泥、外加废枕木(或长条方木)形成人工造壁,比例3:
3:
1:
1。
当溶洞为空洞,且空洞高度≥10m、空洞底距地面深度<30m,可采用人工造壁措施或采用钢护筒跟进措施进行处理,对桥墩(桥台)桩位展示图中已明确采用钢护筒跟进进行岩溶处理的桩位及钢护筒跟进长度按桩基展示图中确定的要求采用,对桥墩(桥台)桩基展示图中没有明确采用钢护筒跟进措施进行处理的桩位均是按人工造壁措施。
对浅表性岩溶发育、且顶层溶洞顶板很薄时,采取对顶层溶洞(距地面第一层溶洞)进行注浆处理或按要求施工本单位在本桩位及其外侧按不得摆放钻机设备进行施工:
顶层溶洞注浆处理方法为:
在钻孔桩桩位事先钻注浆小孔、灌中粗砂、然后采取低压注浆或无压灌浆的方式进行处理;其中:
对需要采取注浆处理或要求在本桩位及其外侧不得摆放钻孔机具设备进行钻孔施工的桩位均在桥墩(桥台)桩基展示图中明确,凡没有明确的,均按人工造壁措施处理。
2.工程概况
2.1.钻孔桩施工主要技术标准
2.1.1.钻孔顺序和防护措施必须符合设计和施工技术方案的需要。
2.1.2.钻孔达到设计深度后,必须核实地质情况。
2.1.3.孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。
2.1.4.孔位中心偏差不大于50mm。
2.1.5.成孔倾斜度不大于孔深的1.0%。
2.2.工程特点
根据地质勘探显示,本桥大部分桩基桩位处存在溶洞;另外尚有部分桩基由于地形原因尚未进行钻探的桩基已全部勘探完成,地下地质情况未知。
桥梁桩基采用钻孔灌注桩施工,施工存在较大的安全隐患。
2.3.自然特征
2.3.1.地形地貌
关口塘大桥位于湖南省邵阳市洞口县洞口镇。
位于丘陵地区,地形较为曲折,两侧桥台位于山坡上,山上树林茂密,两侧桥台中间是大量水田,桥位附近有关口塘水库。
2.3.2.地质构造
本桥不良地质主要为岩溶,根据《铁路工程不良地质勘查规程》(TB10027-2012)中的附录判定,桥址区岩溶属于浅覆盖型,岩溶总体强度发育,局部发育一般,岩溶发育带主要位于季节变动带,垂直岩溶形态和水平岩溶形态发育。
2.3.3.地震基本烈度
本标段地震动峰值加速度为0.05g,特征周期为0.35s。
2.3.4.气象特征
邵阳地区属于温湿亚热带气候,四季分明,雨量充沛,冬夏长,春秋短。
极端最高气温达39.6℃,极端最低气温达-8.5℃,多年平均气温16.6℃。
降雨多集中在4至7月份,冰冻时间短,冻土深度一般不超过30cm。
季风变化明显,6至9月为西南风时令,其余为东北风时令。
一年中静稳无风几率大,历年平均达28%,东北风频率16%,西南风频率6%,最大瞬时风速达22m/s。
大风时,常常出现雷雨交加,风势猛烈,危害较大。
历年最大降雨量1734.1mm(1970年),一般年降雨量1268.9mm,年蒸发量1371.0mm,年日照时数1421.4小时,年平均湿度80~83%,无霜期355天,百年一遇24小时降雨量269.0mm。
2.3.5.交通状况
2.3.5.1.铁路
本项目范围内铁路网分布较为稀疏,邵阳市区有焦柳铁路通过,施工时可通过焦柳铁路远距离运送大宗材料,再转公路运送至施工现场。
2.3.5.2.公路
本工程全线公路交通较为便利,由高速公路、国道、省道、县乡道及村级道路构成的公路网较发达。
在线路范围内主要有沪昆高速G60邵怀段、G320、其中G320与线路基本平行,但距离较远,通过新建或改扩建乡村便道相连作为工程施工时的主要运输干道。
本项目洞口以西段位于山区,交通相对不便,施工便道修建难度较大。
2.3.5.3.民航
本项目距离较近的机场有长沙黄花机场、衡阳南岳机场,急需物资和赶工人员可采用空运。
3.施工组织安排
3.1.施工目标
本专项施工方案以关口塘大桥钻孔桩施工为对象进行编制,以指导本桥岩溶地质钻孔桩施工全过程,重点考虑施工过程的施工质量、施工安全。
在施工过程中采取质量、安全控制措施,制定保障体系,确保本桥钻孔桩施工质量合格、过程安全。
安全生产目标:
无一般及以上生产安全事故;无车辆、机械设备或火灾等一次损失10万元及以上事故;遏制险性事件。
质量目标:
检验批、分项工程一次验收合格率为100%。
3.2.施工组织机构设置及职责分工
关口塘大桥钻孔桩施工由二分部第二架子队组织施工,由架子队技术、安全、质量、材料、试验人员对岩溶地质钻孔桩施工进行技术、质量、安全交底,对工班作业人员进行质量、安全培训,对整个施工过程进行检查,并确保物资供应。
整个施工过程由领工员、安全员和钻孔工班长进行跟班作业。
3.3.人员、设备配置
根据所施工的工程内容,工程数量,进度要求,现场配备旋挖钻孔作业班2个,每班1台钻机。
配备素质较高、具有岩溶地质施工经验的钻孔桩作业人员;另配汽车吊、挖掘机、装载机等配套设备。
4.钻孔桩施工方案
4.1.施工准备
4.1.1.技术准备
项目部在进场办理交接桩手续后,已经组织测量人员对全标段内的复测,按规定要求和标准完成了本标段的线路中线和水平贯通测量,并对控制点进行加密,能够满足现场施工需要。
已进行现场放样,定出桩孔准确位置,在桩外侧设置桩中心的十字控制桩,设置护桩并固桩。
中铁二十局集团项目部中心实验室已经通过验收,二分部的试验站在开工前完成建设并经过验收,满足现场试验工作要求。
技术员跟班作业,做好桩孔的垂直中心线、桩径、桩长和地质变化记录;钢筋笼和桩身混凝土等隐蔽验收记录,并在完工后整理编册分送有关单位并送技术部门存档。
4.1.2.施工现场准备
关口塘大桥的征地拆迁工作已完成,能够进场施工;现场施工便道已按照标准化工地建设修筑完毕,满足施工机械进场;主要的生活临时设施修建完毕,供水管路、供电设施、通讯设施、生产房屋等临时工程满足现场施工要求。
现场已根据测量结果放出墩台位置大样,对陡坡地段进行开挖,施作施工平台。
其余各墩台位置已平整完毕,满足钻机进场要求。
现场设置排水沟,做好排水系统,及时排除地表水;开挖泥浆池、沉淀池,并按照标准工地建设的相关要求进行围挡。
现场配备挖掘机、装载机、自卸汽车;各墩台位置处预备4~6m3的片石、黏土;布置好出渣道路,合理堆放材料和机具,使其不增加孔壁压力、不影响施工。
临时用电采用大电接入,并在现场配备发电机一台。
所有临时电力线路均采取“三相五线制”布设,其架设高度满足施工用电相关规范要求,以确保施工及交通安全。
二分部及第二架子队在指挥部的指导下,已做好所需物资资源的准备,包括材料、构件、工具等的货源安排,进场的存放、入存、保管及安全工作,现场以满足钻孔桩施工条件。
4.2.施工方案
桩基施工采用旋挖钻成孔,钢筋笼采用汽车吊吊装就位,导管灌注水下混凝土。
钻孔桩施工工序:
施工准备→场地平整、开挖泥浆池→机械、人员进场→人员培训→安全防护→测量放样→钻机就位→埋设护筒→钻孔→地质核对→成孔检查→下放钢筋笼→混凝土灌注。
4.3.施工工艺及方法
4.3.1.钻孔桩施工工艺流程图
旋挖钻孔桩施工工艺流程图
4.3.2.施工方法
4.3.2.1.施工准备
4.3.2.1.1.一般要求
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。
场地位于浅水、陡坡、淤泥中时,采用筑岛搭设工作平台。
4.3.2.1.2.岩溶地质的特殊要求
钻孔前技术人员应列出每个孔位的地质柱状图,包括溶洞大小、位置、填充情况、顶板厚度、是否存在易塌孔地层等。
结合地质钻探资料,每根桩制定出相应的地表加固、溶洞处理方案。
岩溶地质钻孔作业,现场准备足够数量的片石、黏土、袋装水泥及废方木。
4.3.2.1.3.钻进过程中应符合以下规定
(1)岩溶地区钻孔桩施工按照先长桩后短桩的顺序进行。
(2)桩基施工过程中,根据施工情况绘制施工钻孔柱状图,并核查设计钻孔柱状图资料,如有不符应及时反馈设计单位以作处理。
对于地质未勘探的桩位,需在设计单位完成勘测后在进行施工。
4.3.2.2.桩位放样
用全站仪准确放样各桩位中心,用十字桩固定位置;埋设护筒,测量护筒高程,确定钻孔深度;放样的桩位必须进行复核,误差控制在标准允许范围内。
4.3.2.3.护筒制作及埋设
钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。
钻机护筒内径应应比钻头大约40cm,护筒顶面高出施工水位或地下水位2m,还应满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地或筑岛时应高出施工地面0.5m。
4.3.2.4.泥浆制备
选择和备足良好的造浆粘土或膨润土,造浆量为2倍桩身混凝土体积,泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。
泥浆性能指标如下:
泥浆比重:
岩石不大于1.2,砂黏土不大于1.3,坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。
粘度:
一般地层16~22s,松散易坍地层19~28s。
含砂率:
新制泥浆不大于4%。
胶体率:
不小于95%。
PH值:
大于6.5。
4.3.2.5.钻机就位
钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查。
确保合格后,立好钻架并调整和安设好起吊系统,将钻头吊起,徐徐放进护筒内。
就位时用护桩引出十字线,钻头与十字线交点偏差不得超过20mm,确保就位准确。
钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷。
就位完毕,施工队对钻机就位自检。
施工中应注意检查钻机的位置和自身平稳情况,及时调整和处理。
施工前根据不同的地质情况选用不同类型的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。
在检查所有设备、管路完好,所安排的人员全部就位后开始钻进。
开孔时应慢速钻进,待钻头全部进入地层后方可加速钻进,确保开孔准确、竖直。
钻进中应始终保持孔内水头高度和合格的泥浆指标。
钻进作业应连续进行,注意地层变化,适时调整钻进系数和泥浆指标,做好详细的钻进记录,发现与设计不符的地质情况及时通知有关人员,协商处置。
钻孔作业过程中,观察主机所在地面和支腿支承处地面变化情况,发现下沉现象及时停机处理。
因故停机时间较长时,及时采取措施。
开始钻进时,进尺适当控制,在护筒刃角处,低档慢速钻进,使刃角处有坚固的泥皮护壁。
钻至刃角下1m后,按土质以正常速度钻进。
如护筒土质松软发现漏浆时,提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放入钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏
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