钻孔灌注桩施工组织设计要点

苏州市相城区蠡太公路西延伸8号桥工程钻孔灌注桩施工组织设计苏州市相城区正通交通工程建设有限公司2002年12月15日第2页共53页目录1、工程概述2、钻孔灌注桩施工方案3、质量保证体系4、安全保证体系5、文明施工和环境保护措施6、投入本工程的重要机械设备7、施工进度计划表第3页共53页第一章工程概述1.1、编制依据1.1.1苏州市相城区交通局蠡太公路西延伸工程建设指挥部的有关招投标文件、技术规范和技术交底。1.1.2工程承包合同：蠡太公路西延伸工程8号桥项目1.1.3设计文件①、设计单位：苏州市政工程设计院②、施工图纸名称：苏州市相城区蠡太公路西延伸工程8号桥施工图设计1.1.4施工规范和验收标准1、交通部颁《公路工程招标管理办法》2、交通部颁《公路工程技术标准》（JTJ001－97）。3、交通部颁《公路路基施工技术规范》（JTJ033－95）。4、交通部颁《公路土工试验规程》（JTJ051－93）。5、交通部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）。6、交通部颁《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071－98）。7、《江苏省城市道路照明工程技术规范》。8、《通信管道工程施工及验收规范》（YDJ39-90）。第4页共53页1．2工程概况12.1工程名称：苏州市相城区蠡太公路西延伸工程8号桥1.2.2工程地点：苏州市元和镇北（原蠡北大桥北侧）。1.2.3工程规模：本工程位于苏州市元和镇北，横跨原苏常公路和苏虞运河，是蠡太公路西延伸工程建设中的独立大桥项目。蠡太公路西延伸工程建成后将贯通北起常熟沙家浜，经相城、太平、蠡口、黄埭、望亭，沟通204、205、209省道和312国道，进入高速公路网的公路工程，其中8号桥系重点项目之一，在桥位处桥梁为东西走向。工程范围：桥梁主跨为2联3孔40米现浇箱梁，分别跨过苏常公路的万里路和苏虞运河。两头引桥各设4孔一联30米现浇连续箱梁，桥梁总长480米。桥面横向由两幅单室箱悬臂板组合，桥面净宽25米+2Х0.5米防撞护栏，总宽26米。1）、桥梁下部结构：基础：全桥均为钻孔灌注桩基础。每座桥台采用14-¢100Cm灌注桩，共28根；全桥十三座桥墩，每个桥墩用¢120Cm的灌注桩八根，共104根。桩基础上设基础承台，其中水下低桩承台二座，陆上桥墩基础承台11座，陆上桥台基础承台二座。墩台身：墩身系在整体承台上设双联柱式桥墩构造，桥台为实腹式混凝土桥台。补内容第5页共53页2）、桥梁上部结构：上部结构为连续箱梁，其跨径为4×30+3×40+3×40+4×30，全桥总长480米，共设有伸缩缝5道。1.2.4工程造价：约3000万元1.2.5投资来源：相城区政府投资。1.2.6工程性质：苏州市网化工程。1.2.7业主：苏州市相城区蠡太公路西延伸工程指挥部1.2.8设计单位：苏州市市政工程设计院1.2.9监理单位：苏州市路达交通工程咨询监理有限公司1.2.10质量监督部门：苏州市交通工程质量监督站1.2.11总分包情况：在本公司总包下，以强化技术支持和内在施工力量为主，当考虑劳力不足情况下，采用包清工的分包形式施工。1.3自然条件1.3.1本工程桥梁先跨苏常公路,后跨苏虞运河.苏虞运河是京杭运河的支线,宽度约为80米左右,属于五级航道,施工水深约4米,淤泥层为1.5米左右。1.3.2地形、地貌苏州市位于我国的东南沿海，西靠太湖，北依长江，东临上海，是进入浙江北部的重要门户。由于地壳的运动造就了苏州陆地西高东低的地形。本工程拟建场地，沿线的标高为2.1～3.0米。该场地系长江三角洲冲积平原，属第四系河湖沉积平原地貌。1.3.3地质条件受地质构造控制，本区为平原区第四系覆盖，厚度大，达100m以上，其间河、湖、海相频繁交错，层序清晰。勘探范围分布有第四第6页共53页系全新统、上、中、下更新统地层，地质以灰色、表灰色软硬相间的亚粘土为主.在标高为-1.8米附近有一层黄色有结核的硬粘土层。场地地下水分潜水和层间承压水两种，潜水埋藏水位较浅，与地表水联系密切，主要来源为大气降水，其补给及排池条件复杂。地下水位埋深0.80~1.30m，据现场观察及本地的建筑经验，地表水及地下水对混凝土不具腐蚀性。1.3.4气候条件本工程地处亚热带湿润季风气候区，温暖潮湿多雨，四季分明，冬夏季长，春秋季短，无霜期年平均达233天。苏州市年平均气温15.7℃，极端最高气温40.2℃，极端最低气温-12.1℃。常年平均降水量1063mm，年降水日125天，一年中以6月份降水量及降水日为最多，12月份降水量最少。钻孔施工时植冬春期一年之中，东南风频率占2/5以上，春季风速最大，秋前受台风影响，秋季风速最小，只有3.4m/s。1.3.5水文地质本工程地处长江三角洲太湖流域，为平原水网地区，水流平稳，水位变化不大，基本上无冲刷。根据设计资料，最高洪水位为+2.52m（黄海高程）。1.4、外部施工条件1.4.1建筑材料本标段100km范围内建筑材料丰富，种类齐全，储量充足。1、石料：第7页共53页苏州市境内的浒墅关、望亭镇、木渎镇均有生产，石质以灰色石灰岩、花岗岩、石英砂岩为主，还有来自浙江湖州、江苏宜兴的石料供应,适用于路面、排水、防护及结构物施工使用，材料均可水运后驳运至施工现场。2、砂料：砂料均来自于安徽芜湖、铜陵两地，砂源稳定，为石英质中粗砂、含泥量较小，适合该标段构筑物的施工，砂料运输可用船舶水运到码头后陆运至现场。3、粉煤灰：该区域内电厂较多，粉煤灰储量丰富，常熟电厂年排灰量达40万吨，望亭电厂也年产20万吨的粉煤灰，且均可通过船舶水运至施工现场。4、土源：钻孔桩施工普通用土可就地解决，泥浆土源在相距50KM的常熟虞山，或用苏州通安的陶土粉，据地质情况可利用原浆回收优质泥浆作为泥浆材料的主要来源。1.4.2水电条件1、水:本施工段河水质量可满足钻孔灌注桩砼拌和使用,生活用自来水接至施工现场,按表计量使用.2、电:据工程进度需要供电400KW,请业主协调通到工地.自备发电能力为75KW的发电机二台作为备用.第8页共53页1.4.3交通条件本工程施工材料的运输，可以利用水运或汽车运输到工地，交通条件极为方便。第9页共53页2．钻孔灌注桩施工2.1总体安排该桥全桥共有钻孔灌注桩132根。桥台基桩桩直径为Ф1000mm，每座桥台14根，陆上桩长29米，桥墩钻孔灌注桩直径Ф1200mm两种，桩长分为50.2～51m，共104根；每座桥墩8根排架桩，其中布于陆上的有88根，河中有16根。对陆上桩位处于低洼坑塘的桩基，施工之前先进行抽水、清淤，然后再回填碾压施工到原地面标高，对处在宅基区的桩基预先清理，再进行下道工序施工。河中钻孔灌注桩在瘩设的水上工作平台上施工。按设计所提供的地质资料，本工程所在地段地质分层主要为素填土、淤泥、粘土、亚粘土及亚砂土，根据我公司多年来的施工经验，特别是近年来在陆墓、蠡口、渭塘诸桥的施工经验，我们拟选用GPS-15型回旋钻机和ф1200潜水钻机钻进成孔，共进场6台回旋钻机和2台潜水钻机，根据上部结构的施工顺序要求进行钻孔灌注桩施工，并确保6套钻机均能正常施工。2.2工艺流程施工准备→测放桩位→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→一次清孔→验孔→下钢筋笼、导管→二次清孔及验收→浇筑水下混凝土→钻机移位等；祥见施工技术方案中的“钻孔灌注桩施工流程图”。2.3施工准备①对万里路进行交通管制，维持交通，保证留出10米的机动车道进行的施工。②对河中桥墩留出16米通航净孔进行水中桥墩钻孔桩的施工。按设计第10页共53页图纸及经现场踏勘，部分桩基施工前需对各桩位处建筑结构层、砼地坪等结构物进行清除。（4）测放桩位采用全站仪测设桩位，然后把桩位利用十字线引到护筒位置以外打设四根标记钉，根据四根桩钉的交汇点埋设护筒，护筒埋设好后再用相应仪器进行复验，并对桩中加以标识，以便钻机就位时对中。（5）护筒埋设本工程钻孔灌注桩钢护筒选用厚10mm的钢板卷制而成，内径按D1300mm和D1500mm两种，其中D1300mm和D1500mm两种护筒分别制作6只和182只。护筒的制作长度根据水位情况和分节长度以及地质分层中不透水层的顶标高进行确定，具体为：护筒顶标高高出地下水位1.5m以上，并高出地面0.3m，底端埋置于不透水层板顶以下1.0～1.5m。陆上护筒埋设采用人工挖埋，埋设时护筒外侧需用粘土分层回填夯实，防止窜孔。水中护筒采取顶压和震动下沉埋置。钻孔施工时，要求护筒内保持0.8~1.20水头，以确保不产生反窜孔和缩颈现象。同时，当钻进到护筒底口时，钻机要求暂不进尺，低速钻动造浆，以增大护壁泥浆比重。（6）钻进成孔①钻机就位前必须做好施工前的各项准备工作，包括泥浆池及沉淀池的设置以及循环路径的设置。②钻机就位、固定，确保钻机稳定，并用水平尺校验钻机平台，确保平台水平。③本工程钻孔灌注桩施工时，采用原浆护壁为主，按设计地质资料中第11页共53页地质柱状图显示，地层中分布有淤泥亚粘土层，标高及层厚不等，所以为防止坍孔、缩颈等现象的发生，钻孔灌注桩钻进过程中泥浆比重应不小于1.15，并视钻进情况及时调整进尺速度。④钻孔时应认真填写好钻进记录，并对各地层地质情况做详细记录，同时与设计所提供的钻孔资料进行对照，如有较大差异，应及时通知监理及设计部门。当钻至桩底设计标高后，应及时报验。（7）一次清孔终孔后即采用泥浆置换清孔，清孔泥浆比重应控制在1.15左右，清孔时将钻头提升到距桩底20cm处，用钻机系统的泥浆泵持续循环，直至沉渣较少、泥浆比重为1.10~1.12时停止，并量测孔深、孔径和泥浆等的各项指标，达到符合规范要求，向监理报验、签认。（8）钢筋笼制安钢筋笼按设计要求，在现场分段制作，每段长9～14m左右，每2M距离设4~6个保护层垫块。陆上由汽车吊水上用浮吊船吊入孔内，钢筋笼搭接长度及焊缝质量必须满足设计及规范要求，钢筋笼就位过程中须确保垂直，并缓慢放入，以防止坍孔。（9）砼导管安放砼导管采用丝扣连接和附有导向筒的法兰连接，安放时要求垂直快速，安装前要求认真检查各接口处橡胶垫圈，确保防水密封。同时，丝扣要求上紧，导管底标要求控制在距桩底标高以上30cm处，并要求导管居中。（10）二次清孔二次清孔通过砼导管内的泥浆循环激活沉淀的泥浆，逐步调小孔中泥浆比重达1.06~1.10，确保沉渣厚度满足设计及规范要求。第12页共53页（11）水下砼灌注灌注桩水下混凝土用提升导管法施工，导管直径不小于25cm，据工期\供应运输条件,混凝土除桥台及河西岸的桩采取随桩现场拌制直接灌注外，河东岸桥墩桩采用商品砼灌注，运距最远不大于10kM。下料前设置隔水栓，首灌砼方量应根据计算确定，确保砼导管于砼中的埋深不小于1m，砼灌注过程中必须连续，随时测量灌注的砼顶面高度，及时提升和拆除导管，确保导管在砼中埋置深度2～6m。灌注桩成桩后的桩顶应高于设计标高0.7m，以便下道工序施工前凿除桩顶浮浆层。（12）钻孔灌注桩泥浆处理钻孔灌注桩施工时，拟在施工现场开挖泥浆池，实行泥浆的循环与沉淀。贮浆池池容量按不小于单根钻孔灌注桩砼方量的1.5倍进行设计，按一个沉淀池、一个循环池、一个新浆储备池分仓制作。对于泥浆池中所沉淀后的废弃浆水，用泥浆泵排到施工场地外的大泥浆池后处理。（13）钻孔灌注桩质量控制要点①控制钢护筒平面位置，确保偏差小于5cm，倾斜度1%。②钻机就位后须抄平、垫实、固定可靠，确保钻架垂直，钻头中心与孔位中心要求重合，钻进过程中注意观测，及时纠偏。③派专人负责对水位实施观测，及时调整孔内液面高度，保持孔内水头高于地下水位1.5m以上。④设专职试验员按不低于1次/2小时的频率检测泥浆性能，并及时调整，确保孔壁稳定、钻进顺利。⑤备足堵漏材料和回填粘土、水泥等，及时处理可能发生的漏浆、塌第13页共53页孔事故。⑥合理选择钻孔参数（钻压、钻速），对软弱地层采用慢速钻进。适当提高水头，避免缩颈，对软硬不匀地层采用减压，慢速钻进，避免造成斜孔。⑦配备足够容量的集料斗，确保首灌砼浇注量；浇筑时，由专业人员检查导管的埋深及砼拌和料的质量，防止埋管、堵管。⑧强化施工管理，