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12京沪高速老张集出口至涟水机场连接线工程（淮阴区段）钻孔灌注桩工程首件施工技术方案为了优质高效的建设金湖县荷花荡旅游公路工程，避免盲目施工，确定标准的施工工艺和合理的施工组织，确保的钻孔灌注桩工程质量符合设计及规范要求，我项目部根据工程实际情况选定K14+813.000小桥（1#台、6#桩）作为首件。一、工程概况K14+813.000小桥平面图位于R=4000m的圆曲线上。桥梁与路线斜交120°，桥跨布置为1×13m，桥梁全长18.04m，其横断面组成为0.5m（防护护栏）+20m（行车道）+0.5m（防护护栏），设计汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。桥梁上部采用1×13m先张法预应力空心板梁，下部采用桩式台，钻孔灌注桩基础。桥面横坡为双向2.0%，由台帽调整形成。桥面铺装采用10cm整体化水泥混凝土+环氧沥青防水层+9cm沥青混凝土。两桥台处各设置一道GQF-C-40型伸缩缝，桥梁外侧设置防撞护栏。为避免桥台锥坡压缩河道，在两侧桥台桩基之间设置挡土墙，墙体由浆砌片石砌筑而成。二、施工准备1、导线点和水准点加密由项目部测量组复测导线点和水准点，加密后经监理工程师审核合格后再对桩位进行放样，同时在桩位中心的轴线方向和法线方向引出护桩，以便校核。2、施工平台1-6#桩场地为浅水，采用筑岛法施工。筑岛面积按钻孔方法、机具大小等要求决定，高度高于最高施工水位0.5～1.0m。3、护筒设置1）护筒内径宜比桩径大200～400mm。2）护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%，干处可实测定位。3）护筒采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。4）护筒高度宜高出地面0.3m。5）护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定。4、泥浆池的设置和泥浆的使用技术要求泥浆池和沉淀池设置在主线外池体周边修成坡度位1:1的梯形，挖出的土方用做修筑泥浆池和沉淀池的池坝，以保证回收的泥浆不外流和减少环境污染。钻孔泥浆一般由水、粘土（膨润土）和添加剂按适当配合比配置而成，鉴于我工程均使用正循环回转法施工，其性能指标参照下表使用：泥浆性能指标选择钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度含砂率胶体率失水量泥皮厚静切力酸碱度（S）（%）（%）ml/30minmm/30min（Pa）PH正循环一般地层1.05-1.2016-224-8≥96≤25≤21.0-2.58～10易塌地层1.20-1.4519-284-8≥96≤15≤23.0-5.08～10在钻进过程中安排专人检查泥浆的性能，根据不同的地层选择不同的钻进速度，及时调整泥浆指标，严格控制孔内含砂率。钻孔过程中由试验人员经常测定泥浆性能指标，以便及时发现问题，及时采取措施。三、人员机械安排人员方面，我项目部安排在以往公路工程中涵洞施工经验丰富的管理、技术人员进行技术指导，安排施工经验丰富的涵洞施工作业队进行施工，施工人员已全部到位。机械设备方面，在保证工程质量及工期的前提下对施工机械作了适当的调整，完全可以满足施工要求，保证工程质量，涵洞首件工程的机械已全部就位。3.1、投入的主要人员本首件工程由我项目部组织，桥涵施工一队负责实施，本段路基主要施工人员分工如下：项目总负责：王智技术负责：施工负责：试验负责：测量负责：安全负责：质量负责：材料负责：施工队负责：3.2、投入的主要施工机械如下表编号名称型号单位数量技术情况备注1正循环钻机正循环-300台1良好2泥浆泵台2良好3汽车吊QY16台1良好4砼运输车HND5250台3良好5电焊机BXI-500台2良好6钢筋弯曲机JM0.5台1良好7钢筋切割机BX1-400台1良好8发电机台1良好9发电机台1良好四、钻孔灌注桩施工1、钻机就位立好钻架并调整安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。启动卷扬机把转盘吊起，垫方木于转盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔。然后装上转盘，要求转盘中心筒钻架上的起吊滑轮与桩中心在同一铅垂线上，其位置偏差不得大于1cm。在钻孔过程中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，应及时纠正。钻杆上端的水龙头连接输浆胶管，将输浆胶管接到泥浆泵上，把水龙头吊环挂到起吊系统的滑轮槽上。取走转盘中心的卡箍，启动卷扬机吊起钻杆穿过转盘并牢固地连接到钻头，装好卡箍夹住钻杆，准备钻进。2、初钻先启动泥浆泵和转盘，采用正循环钻进，待泥浆指标测试合格后，方可开始钻进。接长钻杆时，先卸去方形套，将主钻杆提升至圆钻杆连接处露出转盘为止，用钻杆夹持器卡住圆钻杆并支承于转盘，卸去主钻杆。然后吊起一节圆钻杆进行连接，卸去夹持器，把圆钻杆连同钻头放入钻孔。当圆钻杆上端接近转盘时，照上述用夹持器夹持圆钻杆，松马绳，将方钻杆吊来与圆钻杆连接，撤去夹持器，把方钻杆降入转盘内并安好方形套，继续钻进。接、卸钻杆的动作要迅速、安全，要求连接牢固，决不可疏忽大意让钻头部件掉入钻孔中，操作时间越快越好，以免停钻时间过长，增加孔底沉淀。3、钻孔人员的要求钻孔作业应分班连续进行。填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时调整。在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地址剖面图核对。4、钻孔灌注桩钻进的注意事项1)无论采用何种方法钻孔，开孔的孔位必须准确。开孔时均应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。2)采用正循环钻孔应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和的80%。3)用全护筒法钻进时，为使钻机安装平正，压进的首节护筒必须竖直，钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线，如发现偏移，应将护筒拔出，调整后重新压入钻进。4)在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持空内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。5、钻孔事故的预防及处理1)坍孔坍孔原因：⑴、泥浆相对密度不够及其他性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。⑵、出渣后未及时补充泥浆或孔内水头高度不够。⑶、在松软的砂层中钻进进尺太快。⑷、水头太高、使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。⑸、清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。⑹、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。预防和处理：针对以上坍孔的原因，认真做好预防措施！2)钻孔偏斜偏斜原因：⑴、钻孔过程中遇到较大的孤石或探头石。⑵、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。⑶、钻杆弯曲、接头不正。预防和处理：针对以上原因认真预防、适当处理。3)掉钻落物施工前认真检查各物件的连接是否紧密，如有掉落使用打捞叉等工具及时清理。4)糊钻和埋钻糊钻的表征是细粒土层中钻进速度缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象，以至钻头被糊住或埋住的现象。处理方法是可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量。5)钻孔漏浆漏浆的原因：⑴、在透水性强的砂砾或流砂中，特别是有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。⑵、护筒埋置太浅，回填土夯实不够。⑶、地质坚硬、进尺太快，使钻杆超负荷工作。6、清孔1）清孔要求⑴、钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径进行检查，符合有关规定后方可清孔。⑵、清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。本工程拟采用换浆法施工。⑶、在吊入钢筋骨架后，灌注水下砼之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下砼。2）清孔时应注意事项⑴、清孔方法用换浆和喷射结合施工。⑵、在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。⑶、清孔后应从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验，试验结果应符合有关规定。⑷、不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。3）清孔后泥浆的指标钻孔至设计标高后，停止进尺，稍提钻锥离孔底20cm，保持泥浆正常循环，以中速将相对密度在1.03～1.1之间的泥浆压入。清孔后泥浆的含砂率降到2%以下，粘度为17～20S，相对密度1.03～1.1，且孔底沉淀土厚度不大于设计规定。清孔后灌注水下混凝土之前，泥浆比重等试验检测项目须由项目经理部派试验工程师专人检测，合格后由桥梁专业工程师及监理工程师同意后才可灌注水下混凝土。4）沉淀土厚度的检测方法⑴、沉淀土厚度的测算基准面用平底钻锥时，沉淀土厚度从钻头底部所到达的孔底平面算起。用底部带钻锥的笼式锥头时，从锥头下端的圆锥体高度的中心标高算起。⑵、检测方法取样盒检测法:在清孔后用取样盒吊到孔底,待到灌注混凝土前取出,测量沉淀在盒内的沉渣厚度测锤法:使用灌注高度的测锤,慢慢地沉入孔内,凭人的手感探测沉渣顶面的位置,其施工孔深和测量孔深之差,即为沉淀土厚度。7、灌注水下砼1）钢筋骨架的制作、运输及吊装就位的技术要求⑴、钢筋骨架的制作应符合设计图纸要求和相关规定。⑵、长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，基本原则不超过三段，应保证不变形、接头应错开。⑶、应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块，其间距竖向为2m，横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环。⑷、骨架入孔一般用吊机。起吊应按骨架长度的编号入孔。⑸、焊接采用单面焊，焊接长度不小于10d，焊缝饱满，平滑，焊渣清理干净，对应的主筋在同一直线上。利用吊车和卷扬机配合安装，采用十字定位法将钢筋笼对中，用吊环将钢筋笼水平固定在钻机平台上。⑹、钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：受力筋间距±20mm，箍筋间距±10mm，骨架外径±5mm，保护层厚度±10mm，钢筋骨架底面高程±50mm。2）灌注水下混凝土灌注水下砼的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕，灌注时间不得长于首批砼初凝时间。若估计灌注时间长于首批砼初凝时间，则应掺入缓凝剂。水下灌注砼的泵送机具宜采用砼泵，距离稍远的宜采用砼搅拌运输车。砼拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合相关规定，应进行第二次拌和，二次拌和仍达不到要求，不得使用。孔身及孔底检查得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后，应立即开始灌注砼，并应连续进行，不得中断。当气温低于0℃时，灌注砼应采取保温措施。强度未达到设计等级50%的桩顶砼不得受冻。砼一般用钢导管灌注，导管管径视桩径大小而定，由内径200～350mm的管子组成，用装有垫圈的法兰盘连接管节。导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注砼开始时，导管底部至孔底应有250～400mm空间，首批灌注砼的数量应能满足导管初次埋置深度≥1.0m和填充导管低部间隙的需要。在整个灌注砼的时间内，出料口应伸入先前灌注的砼内至少2m，以防止泥浆及水冲入管内，且不得大于6m。应经常测量孔内砼面层的高程，及时调整导管出料口与砼表面的相应位置，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。如为泵送砼，泵管应设底阀或其他的装置，以防止水和管中砼混合。泵管应在桩内砼升高时，慢慢提起。管底在任何时候，应在砼顶面以下2m。输送到桩中的砼，应一次连续操作。初凝前，任何受污染的砼应从桩顶清除。灌注砼时，溢出的泥浆应引流至适当地点处理，以防止污染环境或堵塞河道和交通。处于地面或桩顶以下的井口整体式刚性护筒部分，应在灌注砼后立即拔出；处于地面以上拆除的护筒部分，须待砼抗压强度达到5MPa后拆除。当使用全护筒灌注砼时，应逐步提升护筒。砼应连续灌注，直至灌注的砼顶面高出图纸规定或监理工程师确定的截断高度才可停止浇筑，以保证截断面以下的全部砼均达到强度标准。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1.0m，以保证砼强度，多余部分应在接桩前凿除，桩头应无松散层。砼灌注过程中，如发生故障应及时查明原因，并提出补救措施，报请监理工程师经研究后，进行处理。补救费用由承包人承担。在钻孔、清孔及水下混凝土的灌注等工序的施工过程中，施工队必须派专人详细记录整个施工过程的情况，并把每个桩的原始记录资料上交到项目经理部桥梁专业工程师处。8、灌注事故的预防及处理1）导管进水主要原因：混凝土的储量不足，或虽然混凝土的储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以至泥水从导管进入。导管接头不严，接头间橡皮垫被导管