XXX高速拓宽桥梁工程钻孔灌注桩施工方案

1XXX高速拓宽桥梁工程钻孔灌注桩施工方案一、工程概况XXX高速公路市区段XX河桥，原桥为XXX高速公路跨越XX河的一座桥梁，跨径30m，共11跨，全长330米，梁高1.9m，桥面总宽度为27.5m。上部结构为11根预应力T梁，分左右两幅，下设Ф1500mm钻孔灌注桩基础，台后设有8m长桥头搭板。原设计荷载为汽——超20，挂——120。扩建后，桥梁由原来的27.5m分别向两侧各扩展5m和5.5m，成为双向八车道，桥面布置为0.5m防撞体+15.75m车行道+2m隔离带+15.75m车行道+4m人行道，总宽度为38m。扩建桥梁桥型与原桥型相同。下部桩基采用Ф1200mm和Ф1500mm两种规格。XXX高速公路市区段XX桥，原桥XXX高速公路跨越XX的一座桥梁，为单孔预应力T型简支梁桥，跨径30m，桥面总宽度为24.5m。上部结构为预应力T梁，桥台采用U型桥台，下设Ф1200mm钻孔灌注桩基础，台后设有8m长桥头搭板。扩建后，桥梁由原来的24.5m分别向两侧各扩展8.5m，成为双向八车道，总宽度为41.5m。下部桩基采用Ф1200mm。XXX高速公路市区段拓宽改造XX桥工程，原桥位于XXX高速公路海域段XX入海口处。上部结构为预应力混凝土2T型简支梁连续桥面。双柱式桥墩，基础为单排钻孔灌注桩，桥台基础为双排钻孔灌注桩。桥面铺装为6cm厚30#细石混凝土，找平层上铺装4cm沥青混凝土。扩建后由原来的24.5米分别向两侧各扩展8.5米，成为双向八车道，扩建后桥梁的总宽度为41.5米。下部桩基采用Ф1200mm。二、计划工期我项目部计划2009年1月3日正式进行灌注桩施工，其中XX河桥于2009年4月10日前完成灌注桩施工，XX桥于2009年3月31日前完成灌注桩施工，XX桥于2009年3月31日前完成灌注桩施工。三、施工工艺方法1、施工准备正式施工前，平整场地并压实处理，挖设排水沟，保证排水顺畅。规划施工道路，施工机械、工具的进场与停放安置，进行现场测量放样。制作护筒，焊接拼装钢筋骨架，制备泥浆，以及钻机准备、导管试拼、试压等。2、测量定位及复测测量人员根据桩位平面图的坐标值及现场基准水准点，使用全站仪测定桩位并打入明显标记，桩位放线确保准确无误，经监理人员复核认可后方可开钻。桩位中心用“十字交3叉法”引到四周，并用短钢筋做好标记，测量孔深的基准点用水准仪引到护筒口上并做红漆标记。3、钢护筒埋设护筒内径比钻头直径大300mm，护筒高度高出地面0.3m，上部设2个溢水口。护筒长度2m。护筒采用人工挖坑埋设法，护筒外用粘土填筑夯实。每桩必须详细记录钻孔灌注桩护筒现场施工记录。4、护壁泥浆a)准备好数量充足和性能合格的粘土或膨胀土。b)本工程位于各条河的入海口处，拟以海水造浆，各桩泥浆原料按最易坍孔的土层进行泥浆的配比试验，试验室提供经试验性能良好的泥浆。调制的泥浆要根据地层情况和钻机性能采用不同的相对密度，其要求如下：当采用正循环回转冲击钻钻孔时，对粘土层采用1.05—1.2；对砂土、碎石土卵石层采用1.2—1.46。钻进过程中要有专人检查泥浆的比重、粘度、含砂率、PH值和泥皮厚度等指标，各指标必须满足规范要求。根据不同的地层选择适宜的钻进速度，及时调整泥浆指标，严格控制孔内泥浆含砂率。c)为了回收泥浆原料和减少环境污染，在钻孔现场设置泥浆循环净化系统。由于现场不便于开挖泥浆池，同时也为了保护现场环境，泥浆池采用埋设Φ2100的钢护筒的方案。5、钻孔4a)钻孔就位前，对钻机的各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机底座基础的平整和加固情况，主要机具的检查与安装，配套设备的就位以及水、电供应的接通等。b)钻机安装后的底座和顶端要平稳，防止钻机失稳或产生位移、沉陷。钻机顶部起吊滑轮缘与桩中心在同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm。c)开钻前必须自检钻机钻头及护筒的对中情况，都符合要求后，然后找技术质量管理人员会同监理检查合格后，再行开钻钻孔。d)开钻时慢速钻进，待钻头全部进入地层后加速钻进。钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，要保持孔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。e)经常对钻孔泥浆进行试验，不符合要求时，随时进行调整。始终保持孔内泥浆稠度适当、水位稳定，以防坍孔。经常注意土层变化，土层变化时处均要捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。f)钻孔必须分班连续进行，填写的钻孔施工记录，详细记录进尺、岩层分布、岩样抽取、机长及交接班等情况，交接班时要交待钻进情况及下一班注意事项。5g)根据土层变化选用合适的钻头，钻进压力，钻进速度和泥浆。平稳升降钻锥，钻锥提出井口时防止碰撞护筒、护壁和钩挂护筒底部。h)群桩基础相邻两根桩不得同时成孔或浇筑混凝土，以免扰动孔壁，发生串孔、断桩事故。i）冲击钻进、钻机起吊和进出井孔时，严禁孔口附近站人，防止钻锥撞击发生安全事故。j)在钻孔排渣、提锥除土或因故停机时，保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度及粘度，以防坍孔。k)由于桥位处地质复杂，各钻孔终孔前均要报现场地质工程师和监理工程师认可。施工过程中如果地质情况与钻孔资料不一致时，及时通知业主、监理和设计单位。l)钻孔达到标高后，及时通知技术质量检查人员进行钻孔的中心位置、孔径、倾斜度、孔深等进行检查，监理确认。合格后，立即清孔。6、清孔a)清孔的目的是为了降低孔内泥浆比重，便于灌注水下混凝土，同时降低孔底沉渣厚度，保证桩基承载力。本工程桩基清孔采用旋转钻机反循环方法。将导管放入孔内，距孔底有10—20cm，泥浆泵将泥浆压入导管内，泥浆夹带钻渣上升，从护筒顶部排至沉淀池，将钻渣沉淀。清孔后泥浆比重在1.03—1.1g/cm3之间。6b)在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。c)不得用加深孔底深度的方法代替清孔。d)清孔后采用探孔器吊入钻孔内检测，检测结果报监理工程师复查。如发现有缺陷，例如中心线不符、超出垂直线、直径减小、椭圆截面、孔内有漂石等，就这些缺陷书面报告监理工程师，并采取适当措施予以改正。经检验确认清孔满足要求时，立即填写清孔检查单，并经监理工程师签认后，即可进行下道工序工作。7、钢筋笼骨架制作与吊入a)钢筋骨架制作严格按照施工图纸进行，钢筋骨架有强劲的内撑架，以防运输就位时变形。b)钢筋笼制作采“长线放样法”：①在加工场地预先设置加工底座，沿钢筋笼长度方向上每隔3m设置一个底座。②按照底座的位置安装主筋，并用连环挂钩来布设其余的主筋，最后开始进行加强箍筋和主筋之间的焊接。③整个桩基绑扎完成后，从底部开始按2分节作为一个吊装节段来分解，逐一做好相互连接的醒目标识，然后存放待用。c)钢筋笼在临时场地内加工，分节制作，制作时两端断面接头按小于50%进行错开。钢筋各接头对位准确。钢筋连接采用直螺纹套筒机械连接。为保证钢筋直螺纹连接质量，Φ25以上螺纹钢筋进场后安排专人用砂轮片切齐端头。7d)钢筋笼的焊接：钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊，合格后进行正式施焊。e)钢筋骨架采用吊车配以吊装器吊入。钢筋笼骨架上事先焊接控制钢筋骨架与孔壁净距的钢筋耳，钢筋耳以等距离焊在钢筋骨架周径上，其沿桩长的间距不超过2m，横向圆周不少于4处。f)钢筋骨架顶端设置吊环，钢筋骨架在吊入后在顶面采取浮漂法对中，对中结束后采用有效方法进行固定,防止砼灌注过程中钢筋骨架上升偏移。支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。钢筋骨架制作吊装偏差表序号检查项目规定值或允许偏差1主筋间距(mm)±102箍筋间距(mm)±203骨架外径(mm)±104骨架倾斜度（%）±0.55骨架保护层厚度(mm)±206骨架中心平面位置(mm)207骨架顶端高程(mm)±208骨架底面高程(mm)±508、灌注水下混凝土a)钢筋骨架安放就位后、灌注水下混凝土前，再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，则进行第二次清孔。保证灌注前沉渣厚度不超过5cm，孔底干净后，方可灌注混凝土。b)导管由管径不小于250mm的管节组成，用装有垫圈8的法兰盘连接管节。导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。下导管采用吊车。严禁吊入过程中碰撞钢筋笼，以防法兰盘挂住或卡死。破损的密封圈及时更换。导管位置居中，并在灌注混凝土前做升降试验。c)导管在吊入孔内时，其位置应居中、轴线顺直、稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。在灌注混凝土前导管和漏斗用水润湿，使用完后，将余灰清理干净。d)砼由砼罐车运至现场，现场存罐车不得少于2辆，安排4辆罐车进行首桩浇筑。灌注前检查坍落度，如不符合要求，进行二次搅拌，二次搅拌仍不符合要求时，不得使用。开始灌注时，要求连续不断快放，严禁中途停止。首批混凝土量要满足导管初次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部间隙的需要。按照最长桩计算首批灌注混凝土的数量：计算公式如下所示：根据V≥πd2/4·h1+πD2/4·Hc式中:V:首批混凝土所需数量(m3);h1：混凝土面高度达到Hc时，导管内混凝土柱需要的高度（m）;h1≥γwHw/γc,按8.0m计;Hc:灌注首批混凝土时所需孔内混凝土面至孔底的高度（m），Hc=h2+h3=1.4m;9Hw：孔内混凝土面以上泥浆深度（m）;D：孔直径（m）;d：导管内径（m）;γw：孔内泥浆的容重（kN/m3），取最大值γw=12kN/m3;γc：混凝土的容重（kN/m3），取γc=22kN/m3;h2：导管初次埋置深度：h2≥1.0m,取h2=1.0m;h3:导管底端至钻孔底间隙,取h3=0.4m;计算得首批混凝土灌注量为3m3。根据混凝土罐车持续卸料情况及上述计算结果，集料斗容量采用3m3的料斗。e)混凝土强度等级为C35，混凝土要有良好的和易性，坍落度控制在18—22cm之间。水泥的初凝时间不早于2.5小时，水泥采用山水52.5级的抗硫酸盐水泥。混凝土配合比根据防腐要求由试验室确定。f)灌注首批混凝土前，漏斗底口处设置球形活塞隔水，同时将漏斗及导管等下灰设备用水润湿。g)首批灌注混凝土的初凝时间不得早于整桩全部混凝土灌完所用的时间，当混凝土数量较大，灌注时间较长，通过试验在首批混凝土中掺入缓凝剂。h)导管吊装设备的吊装能力，考虑导管和充满导管内的混凝土总重力，以及导管壁与导管内外混凝土之间的摩阻力，并有一定的安全储备。10i)在灌注混凝土期间，配备水泵和吸泥机、高压射水管等设备，以保持井孔内水头和及时处理灌注故障。j)灌注必须连续进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。灌注过程中经常用测锤探测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管的埋深控制在2～6m为宜。后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，要牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下：①有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。②牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。③在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此灌注过程中各道工序要密切配合，协调进行。11k)在每次提升导管前，测量一次管内外混凝土高度。遇特别情况（如，局部超径、缩径、漏浆部位和灌注量特别大等）增加探测次数，同时观测返水情况。探测工作由两个人用两个测深锤从不同的位置测深。测深锤宜为锥形，锤重要小于4kg。当混凝土面接近钢筋骨架底部时，为防止钢筋骨架上浮，除其顶端采用定位钢筋和型钢予以支托外，还可采取以下措施：①在孔口固定钢筋笼上端；②尽量加快灌注混凝土的速度。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m