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泉三高速公路南安至安溪连接线A1标桩基首件施工技术交底中国铁建十六局集团第一工程有限公司泉三高速公路南安至安溪连接线A1标项目经理部二0一二年十月•一、工程概况•二、施工准备•三、钻孔桩主要施工工艺交底•四、挖孔桩主要施工工艺交底本标段正线共有桥梁四座，省新高架桥、西埔分离式中桥、西埔尾分离式大桥、新厝墘分离式大桥，南安枢纽互通共11座匝道桥、1座分离式中桥和1座通道桥。共有桩基544根，桩径分别为1.2m、1.3m、1.4m、1.5m、1.6m、2.0m、2.2m，桩长最短8m、最长53m。成孔方式为冲击钻孔及人工挖孔。施工顺序及工期计划：施工顺序为省新高架桥、互通范围内现浇梁、预制梁桥墩台、正线分离式桥。总体计划2012年10月1日至2013年3月30日，总工期6个月；一、工程概况二、施工准备1、拟上场机械设备序号设备名称型号规格单位数量最早进场时间备注1冲击钻机CK-6台套202012.10.1分阶段进场2挖掘机CAT320台套22012.9.15分阶段进场3泥浆泵22KW台套202012.10.1分阶段进场4发电机组300KVA台套22012.10.20分阶段进场5电焊机BX1-315台套82012.10.1分阶段进场6卷扬机JK0.5台套102012.10.1用于挖孔桩7吊车25吨台22012.10.5•钻孔桩施工应符合下列要求：•桩机作业区域应平整，采取安全防护措施并设立警示标志，非工作人员未经批准不得入内；•钻机安装时，机架应垫平，保持稳定，不得产生位移及沉陷，钻架顶端应用缆风绳对称张拉，地锚应牢固。钻机需设工程标示牌，标明所施工桥名、墩台及桩位编号、护筒顶高程、设计桩长及桩底高程等，施工中做好详细钻孔记录，保留好渣样；•钢筋笼不得直接在泥土地上进行加工；•制浆池、储浆池和沉淀池周围应设立防护设施和安全指令标志，制浆材料的堆放地应有防水、防雨和防风措施，弃渣泥浆应及时外运，废弃后应回填处理。2、标准化管理要求•挖孔桩施工应符合下列要求：•锁口混凝土应高出地面30cm，孔口四周1m范围内用砂浆硬化；孔口不得堆积土渣、机具及杂物；孔口四周必需搭设防护围栏，围栏采用钢筋牢固焊制。停止作业时，孔口设置围栏和警告标示牌。尺寸在50cm以上的孔口必须设置钢筋防护网，网格间距不得大于20cm；•作业人员必须规范佩戴安全防护用品。孔内应设置半圆形防护板，并随挖掘深度逐层下移；•挖孔时应经常检查孔内有害气体浓度，当CO2或其他有害气体浓度超过允许值或孔深超过10米、腐殖质土层较厚时，应加强通风；•井口内必须搭设应及时使用的安全绳和软爬梯，并随桩孔深放长至作业面。不得用人工拉绳子运送作业人员和脚踩护壁凸缘上下桩孔。2、标准化管理要求3、材料要求•本工程为基础施工，主要材料为钢材，对于钢材的要求主要包括钢材进场时的要求和钢材的验收。4、混凝土技术要求•混凝土拌合物应具有良好和易性，灌注时能保证足够的流动性，要求混凝土坍落度D＜1.5米时，宜为180㎜～220㎜，D≥1.5米时，宜为160㎜～200㎜，且应充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致的坍落度损失；•混凝土的初凝时间应根据气温、运距及灌注时间长短等因素确定，混凝土可经试验掺配适量缓凝剂；三、钻孔桩主要施工工艺1、施工工艺流程挖埋护筒钻机就位对齐整平冲击成孔（制作钢筋笼）安放钢筋笼下导管二次清孔水下浇注混凝土桩位定位测量2、钻孔桩主要施工工艺2.1机械成孔施工工艺（1）桩基定位测量：认真核对桩基坐标无误后进行放样。并做好标记及编号，做好护桩，护桩用混凝土或砂浆埋设。（2）挖埋护筒：护筒的作用是固定桩位，引导钻孔方向，隔离地表水免其流入井孔，保护孔口不坍塌，并保证孔内泥浆水位高出地下水位或施工水位一定高度，形成静水压力，以保护孔壁免于坍塌。护筒在钻孔前埋入桩位，护筒的制作及埋设方法如下：a.护筒用δ≥8mm钢板加工制成，护筒内径比钻孔桩设计直径加大20cm以上，护筒的长度根据钻孔桩的地质和水位情况确定，本工程的护筒长按2～4m考虑，如地质情况在淤泥时应加大护筒的长度。护筒顶端设40×20cm出浆口。b.护筒埋设时护筒顶应高出地下水位1.5m，高出地面0.3m或水面1～2米，护筒四周回填粘土，分层夯实。2、钻孔桩主要施工工艺2、钻孔桩主要施工工艺c.护筒埋设应注意质量，防止在钻孔过程中发生孔口变形及坍塌，防止护筒底土层穿孔致使底脚悬空，造成塌孔，向外漏水、漏浆等事故。埋置好的护筒平面位置偏差不大于5cm，护筒倾斜度偏差不大于1%。2、钻孔桩主要施工工艺（3）钻孔作业：钻机就位时应安平垫稳，保证在钻孔过程中钻机不会移位和倾斜。钻机就位后，要将钻头的中心点对准孔位中心。具体方法是在护筒外埋设护桩，并用护桩连成十字线交汇点，钻头中心对准十字交叉点。刚开始时应小冲程开孔，并应使成孔的孔壁坚实、竖直、圆顺，能起到导向作用，待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击。冲击钻进过程中，孔内水位应高于护筒底口50cm以上，掏取钻渣和停钻时，应及时向孔内补水，保持水头高度。2、钻孔桩主要施工工艺（4）冲击钻施工示意图2、钻孔桩主要施工工艺（5）冲击钻钻孔注意事项•1）钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。•2）冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰壁和孔壁。•3）钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工工程中，泥浆的损失较小，水头始终保证在1.5m左右，防止孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保钻孔桩的成孔质量和成孔速度。2、钻孔桩主要施工工艺4)钻进过程中，每进3—5米检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表，实际开挖地质柱状图并与设计地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式和钻进速度，以确保成孔质量。5)在钻进过程中现场施工机组人员互相配合，随时观察泥浆的浓度和进出孔口的泥浆颜色的变化，根据地层情况随时调整泥浆的性能指标和送浆量。操作过程中，如有泥浆大量漏失，必须先采取处理措施后方可继续施工，以防漏浆过多，产生孔壁塌陷等现象。冲机若遇到不正常情况，必须谨慎操作，判断孔内的异常情况。若遇到大裂隙、空洞时，应减压慢冲，记录裂隙、空洞等有关参数。钻孔偏斜纠正6）成孔检测：成孔检测包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±5cm范围内，孔径必须大于设计桩径，倾斜度小于1%，孔深不小于设计规定，对于存在偏斜的桩孔及时纠正（如下图所示）。2、钻孔桩主要施工工艺（7）清孔a、桩孔深度达到设计高程后，用探孔器对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，方可清孔;b、清孔方法根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。不论采用何种方法清孔，在清孔排渣时，均必须保持孔内水头，防治塌孔；c、在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉渣厚度，清孔后泥浆指标应达到：含砂率＜2%，比重1.03～1.10，黏度17～20Pa.s，胶体率＞98%，沉渣厚度：支承桩不大于设计规定；设计未规定时≤50mm;d、不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。（8）验孔：经相关单位验孔，验收合格后，各参验单位签署明确的验收意见。2、钻孔桩主要施工工艺2.2钢筋施工工艺•钢筋笼采用钢筋加工场集中下料、焊接制作，钢筋笼和桩孔验收合格后将钢筋笼运至现场开始吊放钢筋笼，钢筋笼采用16T以上吊车进行吊装就位。•钢筋加工及连接•（1）主筋下料时，注意同一根钢筋在接头区段长度内（35d，且不小于500mm），不得有两个以上的接头，配置在接头区段内的受力钢筋，其接头的截面面积百分率不得超过50%。钢筋接头采用电弧焊时，为双面焊，焊缝长度为钢筋直径的5倍，并在主钢两侧加附面筋。钢筋焊接前试焊，并检验接头外观质量及力学性能。2、钻孔桩主要施工工艺•（2）本工程大于等于25mm的热轧带肋钢筋采用镦粗直螺纹机械连接，接头等级I级，直螺纹加工应符合下列规定：•钢筋端部应镦平后加工螺纹；•镦粗头不得有与钢筋轴线向垂直的横向裂纹；•钢筋丝头长度应满足企业标准中产品设计要求，公差应为0～2.0p（p为螺距）；•直螺纹钢筋接头安装质量应符合下列要求：•安装接头时可用管钳扳手拧紧，应使钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧。标准型接头安装后外露螺纹不宜超过2p；•安装后应用扭力扳手校核拧紧扭矩，本工程扭矩值为320N.m;•校核用扭力扳手的准确度级别可选用10级。2、钻孔桩主要施工工艺•灌注桩钢筋骨架制作、运输与安装应符合下列规定：•（1）制作时应采取必要措施，保证骨架的刚度，主筋的接头应错开布置。大直径长桩的钢筋骨架宜在胎架上分段制作，且宜编号，安装时应按编号顺序连接；•（2）应在骨架外侧设置控制混凝土保护层的垫块，垫块采用M40圆饼式砂浆垫块，垫块的间距在竖向不应大于2米，在横向圆周不应少于4出；•（3）钢筋骨架在运输过程中，应采取适当措施防止其变形。骨架的顶端应设置吊环；•（4）灌注桩骨架制作和安装质量应符合下表要求：2、钻孔桩主要施工工艺灌注桩钢筋骨架制作和安装质量标准项目允许偏差（mm）项目允许偏差（mm）主筋间距±10保护层厚度±20箍筋间距±20中心平面位置20外径±10顶端高程±20倾斜度（﹪）0.5底面高程±502.3声测管安装为确保本工程桩基混凝土的完整性，按照设计要求桩长超过40m的桩基进行超声波检测。本工程只有省新高架桥左桥14#、31#、32#、34#/35#及右桥15#、31#～34#墩桩基需埋设声测管。声测管均匀安装在孔桩钢筋内测，4根Φ57×3.5mm钢管以圆钢筋内切正方形4个点安装（如下图所示）；声测管与孔桩钢筋固定采用绑扎固定每1米/捆绑，螺纹连接处两头均要固定，声测管上下两头应封闭保护。2.3声测管安装D=1.5/1.6m2.4钻孔桩混凝土施工工艺本工程浇筑钻孔桩的水下混凝土采用导管法施工,导管采用丝扣连接导管,导管使用前应试拼、试压，并试验隔水栓能否顺利通过，试水压力不小于孔内水深1.3倍的压力。导管应安装在钻孔桩的中心，由稳固架支固。导管的底部至孔底的距离宜为300mm。为保证混凝土具有良好的和易性，配合比应通过试验确定；坍落度桩径1.5m宜为180～220mm，桩径≥1.5m宜为160～200mm，砼强度采用强度等级为C25。2．4钻孔桩混凝土施工工艺本工程凝土浇筑主要为水下混凝土浇筑，砼浇注前导管口必须安放隔水栓塞，隔水栓采用球胆，以保证砼在下行时与孔内泥浆隔离，在砼浇灌开始时砼导管底部并保证隔水栓顺利排出，砼初灌量应能保证砼灌入后导管埋深在砼内≥1m。水下砼灌注过程示意图•导管埋深应保持在2～6m之间•——过小易发生导管进水，过大易导致“埋管”。导管口初始位置，首盘砼用量导管口到孔底的距离不宜太大或太小，一般30～40cm.–太大——不利于将沉渣带起，底部砼质量难以保证；–太小——容易堵管。为防止导管进水，首盘砼应使导管埋深不少于1m。钻孔桩水下混凝土浇筑水下混凝土最佳浇注持续时间为六小时。每一根桩的混凝土浇筑必须连续进行，一次完成，要控制最后一次混凝土的灌入量，应保证灌注桩顶高程比设计标高高出0.75米以上，以留出破桩头的长度，确保桩顶质量。每根桩的浇灌时间应按初盘砼的初凝时间控制，并控制提拔导管速度，派专人测量导管埋深及管内砼浇灌面的高差，并填写水下砼浇灌记录。2．4钻孔桩质量通病及预防措施（1）沉淀层厚度超过允许值。形成原因是清空时未将孔底沉渣彻底清除，或因钢筋骨架连接、安放时间较长，致使成孔后与混凝土浇筑前相隔时间太长。预防措施：施工中提高清孔效果，认真检测清孔后泥浆各项指标，缩短钢筋骨架连接时间，保证清孔后尽快灌注混凝土，发现沉淀层较大超限应再次清孔。2．4钻孔桩质量通病及预防措施（2）灌注混凝土时堵管•灌注混凝土时发生堵管主要由于灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二