桩基工程施工方案

1桩基工程施工方案（一）工程概况G3W德州至上饶高速公路池州至祁门段11标位于祁门县境内,起点位于祁门县大坦乡长培村,终点位于祁门县柏溪乡,起讫桩号为K76+534-K85+800,总长9.266km，路基宽度25.5m，中间控制点包括大坦乡、柏溪乡。全线共设长培村2号大桥、新溪1号桥、新溪2号桥、新溪3号桥、大坦1号桥、大坦2号桥、大坦3号桥、翕桥村大桥、黄荆岭大桥、江家口大桥、B匝道桥11座桥梁。桩基施工范围包括长培村2号大桥、新溪1号桥、新溪2号桥、新溪3号桥。主要工程量有：钢筋加工620.8t，Φ1.2m桩基240m，Φ1.6m桩基2138m，Φ1.,8m桩基706m，人工挖孔桩892m3；（二）主要工序施工工艺一、钻孔灌注桩本项目中施工的钻孔灌注桩类型桩径有Φ1.2m、Φ1.6m、Φ1.8m三种，均为摩擦桩。根据地质勘测资料显示，钻孔灌注桩施工的钻孔桥墩设备拟采用回旋钻机。利用吊车吊放钢筋笼，混凝土自动计量拌合站集中拌合混凝土，混凝土输送车运输混凝土，滑槽配导管灌注混凝土。为避免污染河道，设置泥浆池，泥浆排放进入泥浆池，沉淀后再利用，桩基完工后，挖除泥浆，换填碎石土。钻孔灌注混凝土的施工工艺如下图：1、桩位实测、钻机就位采用全站仪精确测定桩孔位置，并在桩的中心位置埋设定位桩。平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。钻机座不能直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉降。场地处于陡坡时，挖成平坡。水中墩钻孔桩施工前，根据地面高程和水位情况先围堰筑岛，修筑围堰尺寸要满足施工需要。土围堰的填筑按系梁尺寸及间距，横桥向外加宽3m，纵桥向外加宽3m，围堰顶高出正常2水位1.0m，为防止河水冲刷，围堰外侧以两层草袋堆码，为保证钻机的稳定，填土采用分层填筑，并确保填筑土的密实度。钻孔灌注混凝土的施工工艺框图32、埋设钢护筒（1）为固定桩位、保护孔口及提高孔内水位、增加对孔壁的静压力以防坍塌，于钻孔前埋设钢护筒。（2）护筒采用钢板制作，根据桩的直径选择相应直径的钢护筒，护筒内径比设计桩径大20cm。水中墩护筒顶面高出孔外水位2.0m；陆上墩护筒顶面高出地下水位2.0m，还应高出地面0.3m。路上墩护筒底端埋置深度，不得小于2.5m。水中墩护筒底着床至河床底以下2.0m。（3）护筒位置、坐标、垂直度和高程由全站仪控制。必须保证护筒埋设深度达到设计要求。护筒正直下沉，顶面中心与设计桩位偏差不得超过4cm，倾斜度不得大于1/150。3、泥浆制备（1）泥浆由粘土和水拌合而成，粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的优良膨润土为佳。造浆粘土的技术指标是胶体率不低于95%、含砂率不大于4%、造浆能力不低于2.5l/kg。粘土备料数量约为钻孔体积的100～120%。泥浆的性能与各项指标如下表。比重粘度（pa.s）静切力(pa)含砂率（%）酸碱度（PH）胶体率(﹪)失水率(mL/30min)1.05～1.2016～221.0～2.58～48～10≥96≦25（2）反循环旋转钻孔时，泥浆需要不断地循环和净化，才能正常钻进。所以在施工前要结合施工场地对泥浆的循环和净化作布置。钻孔前开挖泥浆池。（3）泥浆须试验全部性能指标，钻进中随时检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，并填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后及时运走。桩基完工后，所有浆池均做挖除远运，坑池做碎石土换填处理。4、钻孔（1）准备工作完成后，将钻机就位固定，将钻头中心线对准桩中心线，平面偏差控制在2cm以内。钻进时详细记录，确保成孔后桩中心线偏差不大于4cm，倾斜度不大于1/150桩长。（2）启动泥浆泵，钻机开始钻进，钻进方式采用反循环钻进为主。先用正循环方式开钻，以加强泥浆护壁的效果，确保成孔质量及施工安全，正常钻进后改用反循环方式进行，并反循4环清孔，以加快清孔速度，减少沉碴厚度。（3）钻孔过程中，对成孔的孔位、孔深、孔径、倾斜度及泥浆的各项指标经常进行检查，及时调整。孔内保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时加水加粘土，以维持孔内水头差，以防坍孔。（4）在钻进过程中，注意地层变化，对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进方式、泥浆稠度。对部分桥位底层松散情况，成孔时易垮孔；垮孔时的现象：孔内水位突然下降；孔口水面冒细而密的水泡；出土量显著增加，没有进尺或进尺甚小；孔深突然变浅，钻头达不到原来的孔深；钻机负荷显著增加等；均表明钻孔已垮孔。为避免垮孔，在粉土等松散地层钻进时，选用平底钻头、轻压、低档慢速、控制进尺，选用大泵量、较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆（或投入粘土、片石低锤冲击使粘土膏、片石等挤入孔壁）钻进，防止泥浆排量不足，钻渣来不及排除而造成垮孔埋钻事故。孔内垮孔不严重的，加大泥浆比重继续钻进；较严重的，回填砂石和粘土混合物到垮孔位置以上1～2m，然后继续钻进。5、第一次清孔清孔的目的是使沉淀层尽可能减薄，提高孔底承载力，同时也是为了灌注混凝土时保证质量。当钻孔达到设计标高，经终孔检查后即进行清孔。反循环旋转钻孔在终孔后，停止进尺，将钻头提离孔底10～20cm空转，保持正常循环，开始以中速压入符合规定指标的泥浆，把孔内比重大的泥浆换出，使含砂率逐步减小，直至孔内沉淀层厚度不大于30cm；置出泥浆比重小于1.2时为合格。6、吊放钢筋笼（1）钢筋笼的制作应符合有关规范要求。吊入孔内钢筋笼的钢筋必须是经过检验的合格产品。（2）钢筋骨架的保护层，通过骨架周围均匀焊接的定位钢筋来保证。定位钢筋按竖向每隔2m设一道，每道沿圆周对称布置4块。最后绑扎和固定无缝钢管作为检测管，以备成桩后进行质量检测。（3）桩基主钢筋笼分段插入已钻成的孔洞内，各段之间的主筋可以采用焊接或搭接绑扎接头，焊接采用单面焊，其长度不小于22cm，绑扎接头交错布置，搭接长度不小于90cm。同一截面内钢筋接头不得超过接头总数的50%。5（4）吊入钢筋笼时，应在其长度2/3处，对称焊接吊环，以免起吊过程中钢筋弯曲变形。钻孔桩的钢筋笼采用吊车直接吊放，起吊时采取措施保证钢筋笼不变形。吊放时对准孔位轻放、慢放，不得碰撞孔壁引起坍孔，钢筋分段绑扎吊放、焊接。焊接时，先将下段挂在孔口，再吊上第二段进行搭接焊接，逐段焊接逐段下放。吊入后校正轴线位置，防止扭转变形；入孔定位标高准确。7、导管安装导管用Φ250～300mm的钢管，壁厚4mm左右，每节长2.0～2.5m，配1～2节长1.0～1.5m短管，接头处用橡胶圈密封防水。安装导管前，对全部导管进行密水试验，然后解体吊放入孔。混凝土浇筑架用型钢制作，用于支撑悬吊导管及上部放置混凝土漏斗。8、第二次清孔在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇筑混凝土的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔，复测沉碴厚度达到设计要求，此时清孔就算完成，立即灌注水下混凝土。9、灌注水下混凝土（1）混凝土要满足如下要求：混凝土强度等级符合设计强度等级，粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/6，且不大于40mm，砂用级配良好的中砂。混凝土水灰比在0.6以下，水泥用量不大于370kg/m3，含砂率为40～50%，坍落度18～20cm，扩散度为34～38cm。（2）清孔及吊放钢筋笼完毕，得到监理工程师认可，方可开始灌筑混凝土。先灌注首批混凝土，数量要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。导管用混凝土隔水栓，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满后，剪断铁丝，混凝土即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。随着浇筑连续进行，随拔管，中途停歇时间不得超过15min。每根桩灌注混凝土时间控制在6h之内。（3）在整个浇筑过程中，导管在混凝土埋深以2～6m为宜，专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土浇筑记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升。在浇筑过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整车从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；同时，对浇筑过程中的一切故障均记录备案。在浇筑将近结束时，在孔内注入适量水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆的排出。（4）桩的灌注标高比桩顶设计标高高出至少80cm，并在承台（系梁）施工前予以凿除。610、桩基检测钻孔桩完工一周后，开挖基坑，凿桩头。在桩基混凝土达到28天强度后，进行桩基完整性、单桩承载力检测，检验是否符合规范要求。桩基进行100%的无破损检测和超声波检测，桩基不得出现夹层，更不得出现断桩，进行抽芯检查，总数不少于总桩数的5%。如发现问题，根据情况及时妥善处理。11、钻孔灌注桩的质量控制及检查方法钻孔灌注桩的质量要求较高，桩位中心偏差不得大于5cm，孔斜度不得大于1%桩长，孔底沉淀厚度要求在30cm之内，钻孔桩灌注砼时顶面高程要超过桩顶设计标高50～100cm，在砼灌注地点坍落度为18～22cm。钻孔直径必须保证设计尺寸，并对每一钻孔桩的完整性要求利用经监理工程师同意的无损检测法进行检验。（1）钻孔过程中，用比重计检验泥浆比重，防止坍孔，用垂球检查钻架的垂直度，防止钻架歪斜；（2）钻孔达到设计深度后，用测绳测量孔深和沉渣厚度，用探孔器检查孔径和斜率，用比重计测量泥浆比重；（3）在灌注水下砼过程中，灌注前应检查导管长度和导管连续处的密封性，还要检查砼料斗的容积是否能够使砼充满导管管底至孔隙之间的空隙，同时将导管埋入砼内1.0m以上的要求，用坍落度筒检查砼的坍落度，并观察钢筋笼是否有上浮现象。钻孔灌注桩实测项目允许偏差如下：项次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（Mpa）在合格标准内按JTJ070-98附录D检查2桩位（mm）群桩100用经纬仪检查纵、横方向排架桩503钻孔倾斜度1%查灌注前记录4沉淀厚度摩擦桩符合设计要求查灌注前记录5钢筋骨架底面高程（mm）±50查灌注前记录二、人工挖孔桩1、施工准备在挖孔桩施工前，应先平整场地，清除坡面危石浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软的土层并夯实。用全站仪定出桩孔的准确位置；设置护桩并经常检查校核；孔口四周用砼浇成护壁予以围护，其高度高出地面20CM，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。7若井口地层有较大的渗水量时，用井点法降低地下水位。2、挖掘工艺组织三级连续作业，挖出的土石用绞车提升，当遇到岩层时，先用风镐打，然后人工击碎。（1）挖掘时，孔壁不需修成光面，以增加桩的摩阻力。（2）在挖孔过程中，经常检查桩孔尺寸和平面位置，由于是排架桩，桩位误差不得大于50mm,直桩倾度不越过1%，孔径、孔深必须符合设计要求。（3）桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。3、支撑护壁挖孔桩基拟采用内齿式现浇砼。其结构为护壁外侧面为等直径的圆柱，而内侧面则是圆锥台，上下护壁间搭接50-75mm。护壁砼的模板可作为圆台形的定型钢模板，或拼装模板，便于装拆。采用退拔模板方式，拆模时只需将1号模板往圆心方向一退，其余2号、3号模板就可很方便地拆除。在构造上，这种钢模的边肋要按圆弧倒角，两块模板在力肋处可用U形卡连接。拆上节、支下节、循环周转使用。第一节混凝土护壁宜高出地面100~200mm，便于挡水和定位。混凝土用机械拌制，用吊桶运输人工浇筑时，上部留100mm高作浇灌口，混凝土浇完拆模后，用混凝土或砌砖堵塞，外抹水泥砂浆封闭。护壁混凝土浇筑时，由于上圈仅有100~150mm的空隙，混凝土进料比较困难。为此在施工中应根据模板尺寸大小，制备几套专用进料模具。施工时，将模具搁置在护壁的钢模板上，边沿上相接的孔眼用U形卡扣固定。下料时混凝土沿着模具徐徐进入护壁内，这样既方便施工，又加快了进度。为使混凝土振捣密实，宜配制塌落度稍大的细石混凝土，同时要求采用微型振捣棒捣固混凝土。4、终孔检查挖孔达到设计标高后，在进行孔底处理，做到平整、无粉渣、污泥及沉淀等软层，嵌入岩层深度应符合设计要求。5、钢筋笼就位由于桩身的钢筋骨架，主要承受结构的竖向何载和