钻孔灌注桩试桩方案

芦浦大桥钻孔灌注桩试桩方案一、试桩目的由于本工程地质情况较为复杂且结构体较大，重要性较高，基础结构需要承受较大的荷载。因此，合理选择桩型、桩长，确定桩基的承载力，在此工程中显得尤为重要。同时通过试桩还可以验证桩基施工工艺、注浆工艺和打桩钻孔机具是否合理，以及推测拌和站混凝土的供应能力，以便在施工中加以改进。试桩检验和确定本桩基础的施工工艺，包括泥浆配方、钻进工艺、清孔效果以及成桩后质量、破坏荷载试验等。试桩应取得的具体指标：1、对不同地质状况的机具选型。2、钻进时的参数：进尺、钻压、泥浆性能等。3、灌注前二次清孔后的泥浆指标及清孔方法。4、成孔质量控制的措施（孔径、倾斜度、中心偏位等）。5、单桩承载力的检测。6、为施工提供实际地质情况、优化施工方案。二、编制依据1、76省道复线南延玉环楚门至大麦屿疏港公路工程招投标文件和施工承包合同；2、施工图纸；3、从工地现场调查、采集、咨询、图纸审核所获取的资料；国家、地方政府现行的有关质量、安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例；4、地质勘查报告三、芦浦大桥工程概况本标段起讫桩号为K11+350～K15+800，长4.45Km，其中乌岩桥中心桩号K12+930,上部采用（5×16m）先简支后连续预应力砼空心板结构；下部采用桩柱式墩台，钻孔灌注桩基础。芦浦特大桥中心桩号K14+552,上部采用（55×40m）先简支后连续预应力砼T梁结构，下部结构采用桩基承台柱式墩、钻孔灌注桩基础，0#桥台采用U型桥台，55#桥台采用挖孔桩基础。芦浦大桥试桩位置在K14+492左侧钢栈桥左边缘3m处，桩长98m，桩径1.8m。四、工程地质条件详见《76省道复线南延玉环楚门至大麦屿疏港公路工程地质勘察报告》。五、试桩选择由于本次试桩属于工艺性试桩，因此，在试桩过程中可不考虑地下水及地基土对桩中混凝土及钢筋的腐蚀性影响。六、桩数选择根据业主、监理意见并与设计院沟通，采用1根桩作为试桩，桩长98m，桩径1.8m；采用自平衡方式作破坏荷载试验。桩长度及配筋等桩设计图见经过监理、业主批准的试桩图纸。七、桩身材料根据图纸要求，桩身材料选择如下：混凝土：桩混凝土强度等级采用C35水下混凝土钢筋：HPB235级钢筋，HRB335钢筋，焊条型号：搭接焊时，HPB235选用E4316焊条，HRB335钢筋选用E502、E506系列焊条。八、承载力要求桩基竖向承载力容许值为9383KN。九、施工组织及施工安排试桩由项目部桥梁负责人负责全面施工工作，试验员、测量员负责具体的试验检测和平面位置的控制工作。砼采用三标场拌混凝土、钢材经检验合格在进场使用。9.1施工总体安排1、测量、放线，进行施工准备；2、机械成孔；3、灌注；4、检测。9.2机械设备计划投入的机械设备计划表设备名称规格型号完好状况数量备注钻机GPS25良好1吊车25T良好1泥浆泵3PN良好2电焊机30KVA良好4水泵7.5KW良好2钢筋弯曲机GW40A良好1钢筋切割机GJ5-40良好1钢筋调直机GTJ-4/8良好1装载机ZL-40良好1泥浆比重仪良好1测量设备/测绳GPS/100m良好1/3坍落度筒良好29.3主要人员计划投入的主要管理人员计划表编号姓名职称职务备注1蒋炳芳高工总工试桩总负责2严开祥工程师桥梁负责人人现场技术3陈轩军安全C安保部长现场安全负责4桑伟助理工程师质检现场质检负责5戴翀助理工程师测量员测量放样6王行国工区主任物资保障7余剑锋助理工程师试验主任试验投入的主要施工人员计划表编号工种人数备注1成桩4机械成孔2灌注8灌注砼3钢筋加工8钢筋加工4电工1用电5普工4机动9.4平面布置拟定泥浆池利用直径3.0m，埋深3m，高度与钢栈桥贝雷片底面持平，试桩采用双护筒加泥浆护壁，钻渣用两台11KW的泥浆泵抽至泥头车（5辆）里运至指定地点，以免泥浆外溢至海里，污染环境。拟定钢筋加工场放置在错车平台和钢栈桥上，方便起吊和安放钢筋笼。十、具体施工10.1施工工艺流程10.2测量定位及复检测量人员根据基线控制点和高程点、桩位平面图及现场基准水准点，使用GPS测定桩位，并打入明显标记，桩位放线应确保测量放线定位制备泥浆埋设护筒钻机就位边钻进，边灌泥浆护壁钻进至设计深度停钻制作钢筋笼及安装荷载箱测量孔深钢筋笼检查测量孔底沉渣，清孔下导管水下混凝土灌注拔出护筒养护成桩钢筋笼吊放声测管固定安装声测管连接、检查准确无误，定位精度为1cm。经过监理复核后方可开钻。基点应做特殊专门保护，不得损坏。10.3制作和埋设护筒a、护筒有固定桩位、导向钻头，隔离地面水并保证泥浆在孔内高出地表水位或施工水位一定高度，形成静水压力，以保护孔壁不致坍塌的作用。护筒内径比桩设计直径大20厘米,桩护筒顶高度高出常水位2米，以防杂物、海水落入或流入孔内。b、护筒的材料和制作护筒采用钢板分节卷制接长。钢护筒的卷制委托专业加工厂进行。护筒的焊接采用自动埋弧焊。c、钢护筒运输运输前钢护筒应标上重量、重心和吊点的位置，以便吊运和安装。运输过程中钢护筒应捆绑加固，以防发生碰撞、失落、倾覆等运输事故。d、护筒埋设工作是钻孔桩施工的关键之一，其平面位置、竖直度准确与否、周围和脚底是否紧密、不透水，对成孔成桩的质量都有重大影响。埋设时，护筒中心轴线应对正测定的桩位中心，其最大偏差应严格控制在“规范”确定容许偏差的范围以内。此试验对钻孔桩护筒的埋设采取挖埋法，将护筒底埋入较为密实的稳定土层，保证护筒位置平直、稳固、准确、不变位、底部不漏水，并能保持孔内水头稳定、形成静水压力，保护孔壁不坍塌。另外，如果遇到地质突变，为防止孔壁的坍塌，采取回填纯粘土以加固孔壁。在桩位定出十字控制桩后，进行护筒埋设工作，测量孔深的基准点为钻盘顶标高，根据顶标高计算出孔深。护筒采用8mm厚钢板制作，内护筒护筒内径为2.0m，高度6.0m，外护筒内径3.0m，高度6.0m，护筒顶部高出地面至少2.0m，与平台贝雷梁底部持平，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，为防止钢护筒下垂和倾斜，在钢护筒顶部做加固。10.4制备泥浆泥浆具有排除钻碴、稳固孔壁和冷却钻具的作用。在本次钻孔灌注桩施工中设置泥浆制浆系统，采用机械搅拌制浆，以供钻孔灌注桩施工时使用。10.5成孔桩机就位前应对钻前各项准备工作进行检查，包括机具设备的检查和维修。根据地质资料，应绘制钻孔地质剖面图，以便根据每个钻孔的不同土层选用合适的钻头、钻孔速度及合适的泥浆。钻机就位后，应认真调平对中。在钻孔过程中要严格控制和保持孔内水头稳定，使孔内水位高出地下水位或施工水位2米以上，即增加0.02MP以上的静水压力，以保持孔壁稳固。这样可以保护泥浆比重以减少泥浆消耗，并能提高钻进速度。10.6清孔为保证钻孔桩质量，提高支承能力，在灌注桩浇筑混凝土之前，对已钻成的孔必须进行清孔。我们计划采用换浆法清孔或掏渣法，而且清孔工作要及时，当终孔后，应立即进行。在清孔过程中，仍要提高孔内水头高度，保持静水压力不变及孔壁稳固。清孔后的泥浆性能指标应符合“规范”规定，孔底沉淀物厚度应控制在设计文件规定的范围之内。10.7钢筋笼制作及安装1)钢筋运至现场，须按型号、类别分别架空堆放。使用前必须调直除锈，且在本工程开工或每批钢筋正式焊接之前，根据现场条件进行焊接性能试验，并具备出厂合格证和试验合格，方可使用；2)钢筋笼制作应满足设计及规范要求；3)钢筋笼尺寸：按图施工详见主筋的对接采用搭接焊，主筋与箍筋、螺旋筋与主筋之间均采用点焊。加工允许偏差见质量标准；4)钢筋骨架现场组装，位置准确及焊接牢固，成型骨架架空堆放，经质检和监理检查合格后方可使用，并认真做好隐检记录,成型的钢筋笼在运输中，宜采用吊机、手推车辅以人工运输，防止变形,为保持主筋的保护层厚度，钢筋笼外圈骨架上预先安设控制净距的砼垫块，垫块沿桩长间距不大于2m，沿周长安设不少于6处,垫块厚75mm；5)在钢筋笼外圈自上而下间隔4.0m设置一层保护层垫块，以使钢筋笼居孔中，垫块穿φ8钢筋焊于主筋外侧，每64块，垫层厚度75mm；6)钢筋笼分两段吊放入孔时，主筋连接采用搭接焊，第一截长约16米，用钢管横跨在桩基口上，进行焊接，钢筋笼焊接完成后，应由专人扶住并居孔中心，缓慢下至设计深度，避免钢筋笼卡住或碰撞孔壁。7)钢筋笼骨架按设计要求的材料和尺寸加工,并加设强劲的内撑架,放入孔内后进行固定，支承系统对准中线防止骨架倾斜和移动。8)桩的钢筋骨架应在套管吊放就位后砼浇注前整体放入孔内。若砼不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注，则钢筋骨架应从孔内移出。在钢筋骨架重放前，对钻孔的完整性，包括孔底松散物重新进行检查。将笼子固定后,再次取样测定泥浆比重,合格后方可进行下道工序。10.8灌注水下砼钢筋笼插放完毕，经测深、检查孔径及沉淀物均符合要求后，即进行水下砼灌注工作，在砼灌注前对钢筋笼做垂直固定。水下砼采用直升导管法，隔水采用拨球法，导管在使用前要对其规格、质量和拼接进行水密试验。要求水密试验时的压力应不小于灌注砼时导管壁能承受的最大压力。经试验15分钟，管壁无变形、接头不漏水后，方可供施工应用。导管插入钻孔内，下口离孔底约40cm，上口通过提升机构挂在专设的型钢横梁上与贮存砼的漏斗颈部连接，形成一条灌注水下砼的流水线。灌注砼时，在漏斗颈部设置一个隔水橡胶球，下面垫一层塑料布，球袋由细铁钢丝栓住挂在横梁上，当漏斗内砼贮存满后，剪断细铁丝，使砼压着球袋和塑料垫层与水隔绝，并挤走导管内的泥浆，使漏斗内砼顺利地通过导管并从导管底部流出，向四周上翻，确保水下砼的质量。灌注钻孔桩砼采用混凝土输送车运输，用滑槽输入贮砼漏斗进行灌注。首盘灌注砼量依据孔深、孔径和导管内径计算得出，灌注必须连续进行，不得中断；导管接头不能漏水或进空气；提升导管时，不能摇动，要维持孔内静水状态，要保证导管底部埋入砼不少于2～6米，并不得进水。灌注完成后钻孔桩桩顶标高比设计高出50cm以上，以便截除桩头软弱部分砼后保证桩头的质量，砼浇制完成15天后，经完整性检测合格后进行破坏荷载试验。注意事项1)钢筋笼安装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇注水下混凝土；2)使用的场拌混凝土应具有良好的和易性，坍落度宜为18～22cm（荷载箱以下20cm）,场拌混凝土进入现场后，试验员必须每车混凝土进行塌落度测试，达不到规范要求的混凝土坚决不用；3)水下混凝土浇注采用直径300mm导管，导管接头宜采用双螺纹方扣快速接头。导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0Mpa。破损的密封圈应及时更换；4)使用的隔水塞应具有良好的隔水性能，保证顺利排出。施工中向导管内放入球胆做为隔水塞。导管入孔后应徐徐转动导管，检查导管与钢筋笼之间是否卡在一起；5)为使隔水球能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm。开始浇注混凝土时，要求快放，使导管有足够的埋深。孔口安装排浆泵，返出的泥浆回收到回浆池中；6)应有足够的混凝土储备量，使第一次埋入导管内混凝土在2m以上；7)导管埋入混凝土面深度宜为2～6m，严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土的高差，填写混凝土的浇注记录；8)水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案；10.9锚桩桩头的处理试桩桩头要清除浮浆至标高6.000m。十一、试桩施工进度安排钻孔、灌注计划安排：2012年5月8日-2012年5月20日；自平衡破坏荷载试验安排：2012年6月5日-2012年6月12日。十二、工期保证措施严格进行工期计划控制，以机械成孔、砼灌注及钢筋笼加工三项工期控制线将总工期分解为小段工期，落实到每个班组和每道工序，实行工期责任制。作好施工人员、机械设备及材料计划，并根据工程实际进度提前组织进场。保证人员各工种调配得当；材料质量合格，性能达到设计要求；设备完好率100%。作好试桩施工方案与技术交底，提前对工人进行作业与质量培训；严格执行“三检”制度，质检员跟班作业，将质量问题解决在施工过程中，保证工程验收一次性通过。提前通知监理工程师进行工程验收，防止因不能及时验收影响下一步施工，保证施