1、总体施工方案根据地质条件,桥梁桩基施工机械投入以冲击钻机为主,钻孔桩穿越土层、黏土、软风化岩等较软土层,为加快施工进度,计划进场少量旋挖钻施工。2、水中桩施工方案采用钢管桩型钢支架固定平台,设计钢管桩基础,钢管桩顶部用型钢焊连,并铺方木搭设固定平台,安放钻机,钢管桩直径φ40cm,壁厚8mm,采用震动锤打入河床中。平台搭设及护筒沉放采用浮箱配合施工。平台施工主要工艺流程为:测量定位钻孔桩→插打支架桩→安装支架桩的连接系→搭设钻孔工作平台→安装钢护筒导向架→插打钢护筒→安放钻机及配套设施→钻孔。3、具体施工工艺及要求3.1、测量放样首先,由项目部测量人员放出钻孔桩的中心,并做好标记,以书面的形式交给施工现场技术负责人。然后由现场技术负责人根据钻孔桩的中心点和桩径,放出四个护桩,做好标记,用混凝土加以固定,由现场质检人员检查护桩的位置后,再按照要求开挖护筒基坑。3.2、护筒制作和埋设护筒加工长度2-4米,由专业工厂采用8mm厚钢板卷制焊接制作,护筒顶端留有高40厘米、宽20厘米的出浆口。使用冲击钻时护筒直径比钻头直径大约40cm,护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,还应满足孔内泥浆面的高度要求,高出施工地面0.3m。护筒埋置深度应符合下列规定:①当表层土松软时,宜将护筒埋置到较坚硬密实的图层中至少0.5m,并将护筒四周回填粘土分层夯实。也可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。②护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。3.3、钻机就位冲击钻机就位前,必须平整场地,清除杂物,更换软土,夯填密实。钻机座不得直接置于软土上或不坚实的填土上,以免产生位移和沉陷,从而影响钻孔桩的质量。钻机就位后,经质检人员再次检验确定无误并报请监理工程师同意后方可开钻。检验项目主要有:钻头直径、钻头中心与桩中心的偏差(不大于5cm)、钢丝绳完好性及结扣牢固性、钻机机械性能等。旋挖钻机自重较大,一般在30T—70T之间,场地平整的优劣直接影响到钻机的平稳,在钻进过程中若两履带产生不均匀沉降容易产生钻杆受弯、桩孔倾斜甚至钻机倾覆等事故。采用填筑建筑山皮土、宕渣等提高地基承载力,并在钻机履带下垫2cm钢板确保钻机的稳定性。3.4、泥浆①冲击钻孔泥浆制备考虑到该桥存在粉砂岩、砂岩、砾岩等,宜采用膨润土泥浆护壁。但当采用冲击钻施工且钻孔地质为黏性土且塑性指数大于15,浮渣能力满足施工要求时,可利用孔内原土造浆护壁。冲击钻机钻孔可将黏土加工后投入孔中,利用钻头冲击造浆。对冲击钻孔的泥浆指标要求如下表所示:钻孔方式地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(s)含砂率(%)胶体率(%)PH值冲击一般地层1.1~1.316~22≤4%≥95>6.5造浆后应试验全部性能指标,钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表。②旋挖钻施工泥浆制备旋挖钻机采用静态泥浆护壁,即随着钻孔深度的增加及时向孔内补充配备好的化学泥浆,灌注混凝土时泥浆排出孔外,经处理后循环使用。泥浆指标一般控制在比重1.05—1.15,粘度(漏斗)19—22s,PH值在9左右。钻进时,从泥浆制备池中抽取泥浆至井孔,待灌注混凝土时将泥浆抽回到泥浆沉淀池中,经沉淀除砂后排至泥浆制备池,在泥浆制备池中对泥浆各项指标进行检测,指标不合格,进行处理合格后使用。3.5、钻孔①冲击钻孔根据地质剖面图,选用适当型式的钻头。开孔必须正确,开钻时均应慢速钻进,待钻头全部进入地层后,方可加速钻进。钻孔过程中,起落钻头速度宜均匀,不得过猛或骤然变速,钻孔作业应连续进行,因故停钻时,应将钻头提出孔外,孔口需加护盖。钻孔过程中应经常检查并记录图层变化情况,并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后,应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验,并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于10cm。②旋挖成孔首先通过底部带有活门的桶式钻斗旋转切削土层,并直接将岩土装入钻斗内,然后由钻机主卷扬和伸缩式钻杆提升钻斗至孔外,并及时补充泥浆。这样反复循环,不断取土、卸土,直至设计深度。3.6、清孔经检查确认钻孔合格后,应立即进行清孔。清孔采用换浆法。清孔应达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒;泥浆比重不大于1.1;含砂率小于2%;黏度1720s;浇筑水下砼前孔底沉渣厚度,柱桩不大于5cm,摩擦~桩不大于10cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。3.7、钢筋笼制作及安装钢筋笼在钢筋加工场内集中制作,钢筋笼主筋与加强筋必须全部焊接。箍筋间距必须按图纸尺寸均匀绑扎,适当位置可加以点焊,主筋搭接焊时,焊缝应平行于钢筋笼的切线方向。清孔达标后应抓紧安装钢筋笼。钢筋笼采取整体制作吊装,根据设计桩长合理计算下料长度,施工时,必须按照规范和图纸设计要求进行钢筋连接。钢筋骨架制作和安放的允许偏差:项目允许偏差主筋间距(mm)±10箍筋间距(mm)±20骨架外径(mm)±10骨架保护层厚度(mm)±10骨架中心平面位置(mm)10骨架底面高程(mm)±103.8、二次清孔在浇筑砼前,利用导管进行第二次清孔,泥浆指标和沉淀厚度符合要求后,立即灌注水下砼。3.9、灌注混凝土混凝土由4#拌和站生产,用罐车运输至现场,在灌注混凝土前,做好各项准备工作,水下砼应连续浇筑,中途不得停顿。首批封底混凝土采用大容量料斗灌注(混凝土量经过计算确定,满足导管初始埋置深度),封底成功后改用小容量料斗进行连续灌注,直至完成整根桩的浇筑。应尽量缩短拆除导管的间断时间,每根桩的浇筑时间不应太长,宜在砼初凝前浇筑完成。3.10、拔除护筒在桩基砼强度初凝前,利用钻机钢丝绳将护筒拔除,以作重复使用。4、钢筋制作安装4.1、钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋应调直,冷拉法调直钢筋时,Ⅰ级钢筋的冷拉伸长率不宜大于2%,Ⅱ级钢筋的冷拉伸长率不宜大于1%。4.2、钢筋纵向焊接焊条采用506型,严禁使用422型焊条,可采用闪光对焊或双面搭接焊。闪光对焊时,接头处不得有横向裂纹,与电极接触处钢筋表面不得有烧伤,接头处的弯折不得大于4°,接头处的钢筋轴线偏移不得大于0.1倍的钢筋直径,同时不得大于2mm。双面搭接焊的焊缝表面平整,不得有较大的凹陷,焊瘤接头处不得有裂纹,焊缝宽度应≥0.7d且不得小于8mm,焊缝长度不小于5d。4.3、钢筋骨架四周外侧要事先按设计要求焊接定位钢筋,以保证钢筋保护层厚度满足图纸要求。4.4、钢筋笼进入孔口后,应将其扶正徐徐下放,防止碰撞孔壁。使骨架下放至设计标高为止。用2根同直径钢筋把钢筋笼接长,上部设置吊环,通过钢轨或型钢横撑于枕木上并加固定位。4.5、沿钢筋笼长度每隔2m设置砼块4块,沿桩均匀分布,垫块为圆形,半径为7cm,与桩身砼同标号,圆块中心穿钢筋并与桩身钢筋焊接固定,混凝土块与钢筋笼密贴并连接牢固,确保钢筋笼均匀对称于桩孔后,方可灌注砼。5、水下砼灌注采用导管法,灌注前导管下端距离孔底30-40厘米,接头法兰盘外宜设锥形活套,以防导管升降时卡钢筋笼,导管漏斗与储料应符合相关技术条件。5.1、漏斗和储料斗需有足够的容量,即混凝土的初存量应保证首批砼灌注后,使导管埋入混凝土的深度不小于1.0米,其最小的初存量可按下式计算:V=3.14×D2×(H1+H2)÷4+3.14×d2×HW×rw÷4rcV--灌注首批混凝土所需数量(立方米)D--桩孔直径(米)H1--桩孔底至导管底端间距,一般为0.4米H2--导管初次埋置深度(米)d--导管内径(米)HW--井孔内水或泥浆的深度(米)rw--井孔内水或泥浆的重度(千牛/立方米)rc——混凝土拌和物的重度(取24千牛/立方米)取H1=0.4米H2=1.0米d=0.3米HW暂计40米rw=11千牛/立方米rc=24千牛/立方米1.0米直径桩初灌量:V=3.14×D2×(H1+H2)÷4+3.14×d2×HW×rw÷4rc=3.14×1.02×(0.4+1.0)÷4+3.14×0.32×40×11÷24÷4=2.4立方米1.5米直径桩初灌量:V=3.14×D2×(H1+H2)÷4+3.14×d2×HW×rw÷4rc=3.14×1.52×(0.4+1.0)÷4+3.14×0.32×40×11÷24÷4=3.8立方米5.2、导管内壁应光滑圆顺,内径一致,接口严密。导管直径应与桩径及砼浇筑速度相适应,可为20~30cm。导管管节长度中间节宜为2m等长,底节可为4m,漏斗下宜用1m长导管。导管使用前应进行试拼和试压,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后其轴线偏差,不得超过孔深的0.5%,亦不大于10厘米。试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。5.3、首批混凝土灌注时,导管与漏斗之间采用钢盖板封堵,以保证首批混凝土灌注一次到位。5.4、在浇筑砼过程中,应测量孔内砼顶面位置保持导管埋深在2~6m范围。当砼浇筑面接近设计高程时,应用取样盒等容器直接取样确定砼的顶面位置,保证砼顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右。6、质量保证措施6.1、钻机就位前,应对钻机的各项准备工作进行检查,包括场地布置与钻机座处的平整和加固、主要机具的检查与安装、配套设备的就位及水电供应的接通等。6.2、必须及时填写钻孔桩施工记录,交接班时应交待钻孔情况及下一班应注意事项,认真按要求做好施工原始记录。6.3、钻机安装就位后,底座和顶端应平稳,在钻进运行中不应产生位移和沉陷,否则应找出原因及时处理。冲击钻机顶部的起吊滑轮缘、钢丝绳和桩中心应在同一个铅垂线上,其偏差不得大于2厘米。6.4、旋挖钻机一般采用全电脑控制系统,在操作室即可监控主桅杆、钻杆垂直度和进尺深度。孔位对中时通过主桅杆四边形调整系统、行走系统对中孔位中心,并锁定,在钻进时,钻机旋转到孔位时自动锁定,可保证孔位的准确性。在操作时必须严格控制并随时检查,这是确保孔位正确和不出现斜孔的主要措施。6.5、钻孔作业应分班连续进行,应经常对钻孔泥浆指标进行检验,不合要求时随时调整,应经常注意土层变化,在土层变化处均应捞取渣样,判明土层,并注入记录表中,与地质剖面图核对。6.6、终孔后,应进行孔径、孔深检验。孔径、孔形和倾斜度宜采用专用仪器测定,当缺乏专用仪器时,可采用钢筋检孔器(外径等于钻孔桩直径,长为4-6倍桩径)吊入钻孔内检测。6.7、钢筋材料不得露天堆放,分门别类,挂好标识牌。制作前进行材检,操作人员挂牌上岗。钢筋调直后下料,下料时,切口断面与钢筋轴线垂直,不得有挠曲。6.8、钢筋制作时进行除锈整直处理,整直后的主筋中心线与直线的偏差小于长度的1%,并不得有局部弯曲。主筋间距必须准确,保证对接顺利。主筋接头互相错开,保证同一截面内接头数目不大于主筋总数的50%。安放钢筋笼时,避免碰撞护壁,采用慢起、慢落、逐步下放的方法,不得强行下插。6.9、拌制的混凝土符合水下混凝土要求,其坍落度在18cm~22cm左右,能保证和易性,不易离析。在灌筑过程中,随时用测锤测定混凝土灌筑高度,以控制灌筑质量。测量混凝土面深度时,每个测定位置的测点要超过3处以上,并取最深值。7、安全保证措施7.1、根据“管生产必须管安全”的原则,成立安全管理领导小组,设立专职安全员一名,负责工地安全生产监督、管理。7.2、对新进场和特殊工种的工人进行安全生产的教育和培训,经考核合格后,方准许其进入操作岗位。7.3、操作人员必须配戴安全帽,不戴安全帽不得进入施工现场。7.4、在施工现场周围配备、架立并维护一切必要而合适的警告、危险、禁止等标志牌。特别是泥浆池周围应设置明显的警示标志,并用隔离栅围护。7.5、定期检查和维修保养机具设备,保证使用安全。7.6、加强施工用电管理,现场统一布设电力线路,不准私拉乱接电线,照明、高压电力线路须保证绝缘良好。施工中各种机械、电器设备均设置漏电保护器,确保用电安全。线路架设高度和照明度必须符合标准,严防走行机械损坏输电线路,造成机毁人亡。7.7、吊车起动前,应仔细检查油压制动部分和升降部分,不得带病作业。吊放设备起吊钢筋笼时,要有专人指挥。起重臂及钢筋笼下。严禁任何人站立、工作和通行。7.8、电工、电气焊工、吊车司机、挖掘机司机必须持证上岗,严禁无证上岗或串岗操作。