四川省仁寿至屏山新市公路LJ13合同段
何家坝特大桥
桩基首件工程施工方案
编制：
复核：
审核：
中铁五局集团有限公司仁沐新项目经理部
二○一七年五月
目录
1 编制目的 ........................................................................................................... - 1 -
2 编制依据.......................................................................................................... - 1 -
3 工程概况.......................................................................................................... - 1 -
4 施工工艺选择 .................................................................................................. - 3 -
5 首件施工部署 .................................................................................................. - 5 -
5.1 施工计划安排 .................................................................................................... - 5 -
5.2 首件材料计划 .................................................................................................... - 5 -
5.3 首件设备配置 .................................................................................................... - 5 -
5.4 现场人员配备 .................................................................................................... - 6 -
6 施工方案.......................................................................................................... -
7 -
6.1 施工准备 ............................................................................................................ - 7 -
6.2 测定桩位放样 .................................................................................................... - 7 -
6.3 钻机就位 ............................................................................................................ - 8 -
6.4 埋设护筒 ............................................................................................................ - 8 -
6.5 钻孔施工 ............................................................................................................ - 8 -
6.6 清孔及检孔 ........................................................................................................ - 9 -
6.7 钢筋笼的制作、转运及安装 .......................................................................... - 10 -
6.8 安装导管 .......................................................................................................... - 11 -
6.9 灌注桩基混凝土 .............................................................................................. - 12 -
6.10 桩基检测 ........................................................................................................ - 14 -
7 资料管理........................................................................................................ - 14 -
8 安全保证体系及措施 ..................................................................................... - 14 -8.1 安全方针、安全口号、安全目标 .................................................................. - 14 - 8.2安全保证体系.................................................................................................... - 15 -
8.3 安全保证措施 .................................................................................................. - 16 -
9 质量保证体系及措施 ..................................................................................... - 17 -9.1 质量保证体系 .................................................................................................. - 17 -
9.2 质量保证措施 .................................................................................................. - 19 -
10 环境保护体系及措施 ................................................................................... - 20 -10.1 环境保护保证体系 ........................................................................................ - 20 - 10.2 环境保护保证措施 ........................................................................................ - 21 -
10.2.1 水污染控制措施 ....................................................................................................... - 21 -
10.2.2 弃土、垃圾的处理 .................................................................................................. - 21 -
10.2.3 大气污染的防治 ....................................................................................................... - 22 -
10.2.4施工噪声防治 ............................................................................................................. - 22 -
1 编制目的
为保证桩基工程施工质量、确定最优施工方案，更好的为其他桩基施工提供依据，我部选择何家坝特大桥右线7#墩1#（68）桩基作为我标段桩基施工的首件工程，我们将通过此桩基首件工程的实施，总结出适合本分部桩基施工的施工工艺，对重点、难点部位采取控制措施。
2 编制依据
1、《公路工程技术标准》JTGB01-2014；
2、《公路桥涵施工技术规范》JTGTF50-2011；
3、《工程测量规范》（GB 50026-2007）；
4、《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）；
5、《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）；
6、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
7、《高速公路施工标准化技术指南第三分册桥梁工程》（2012年12月）；
8、《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTGF80/1-2012)；
9、《四川省仁寿至屏山新市公路LJ13合同段第四册》；
10、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）；
11、国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规；
12、设计图纸及现场调查资料。
3 工程概况
桩基首件工程选用何家坝特大桥右线7-1#桩基，根据地质及勘探资料，该墩地质情况为设计场坪8m内为主要粉质粘土、卵石、漂石构成；8m以下为紫红色砂质泥岩。该墩位于四川省沐川县建和乡官田村，现场地势较为平坦，施工便
道已经拉通，施工条件较好，且能代表该段地质情况，因此首根桩选定为右线7#墩1#桩，该桩桩径2.2米，桩长40米，桩基受力为端承桩，桩位及地层特性见下图表。
表3 -1 地层特性表
地层编号地质性质备注
Q4第四系全新统崩坡积层
主要粉质粘土、卵石、漂石
构成
J2S侏罗系中统沙溪庙组紫红色砂质泥岩
表3-2 何家坝特大桥右线7#墩-1#桩基各参数表
何家坝特大桥右线7#墩-1#桩基
明细表
何家坝特大桥右线7#墩-1#桩基布置图如下：墩号右线7#
墩中心里程K129+890
桩中心里程K129+885
桩底标高m
441.5
61
桩顶标高m
481.5
61
桩经m 2.2
桩长m40
钢筋
笼
Ф32
k
g
2655
58.9Ф25
k
g
8482
2.1
Ф20k3590
4 施工工艺选择
根据桩长及地质条件，本桥右线7-1#桩基首件工程采用旋挖钻施工方案，选取SR360旋挖钻进行钻孔。旋挖钻进成孔工艺：旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装臵和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。
对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，宜采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
干式施工工艺流程图如下：
图4-1旋挖钻干式施工工艺流程图
图4-2 旋挖钻泥浆护壁法施工工艺流程图
5 首件施工部署
5.1 施工计划安排
何家坝特大桥计划开工日期：2017年6月8日，完工日期：2018年11月3日。本桥首件桩基旋挖钻施工计划开始时间2017年6月8日钻孔完成时间2017年6月12日，完成混凝土灌注成桩，计划检桩时间2017年6月19日。
5.2 首件材料计划
表5.2 主要材料供应计划
5.3 首件设备配置
表5.3 试桩拟投入的机械设备
5.4 现场人员配备
表5.4 人力资源配置表
6 施工方案
6.1 施工准备
测量准备：施工测量严格按测量规范要求进行，所有测量仪器进行校核与检定，保证测量精度。桩基定位后，四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。
场地准备：保障施工道路畅通及施工现场排水通畅。对原地面整平并碾压密实，保证钻机作业高度和机械的稳固。
技术准备：组织技术人员进行设计图纸及有关施工资料的审核，进行有关人员培训、学习相关技术规范及施工细则、设计文件，作好施工前的技术准备工作。
施工技术交底：根据施工图及规范，对现场管理人员、技术人员及施工作业人员进行技术交底。交底内容包括：施工工艺及方法、质量控制要点、安全及环保等。
物资准备：原材料的取样试验工作已经按规范要求完成，监理试验室对材料进行抽检试验并批准使用，配合比已审批。备足施工用水、粘土等必备材料，确保桩基钻孔施工正常进行。
设备准备：搅拌站、旋挖钻机、砼运输车、发电机等机械设备性能良好，现场施工用电配备到位。
6.2 测定桩位放样
施工放样采用全站仪进行桩基施工放样。桩基放样点位精度小于5mm，桩橛顶钉上铁钉标示桩基中心位置。放样完成后现场施工人员做好护桩的埋设，对放样结果做好保护经监理工程师复核无误后方可开钻。施工中护桩要妥善看管，不得移位和丢失。桩位放样时，十字护桩距护筒边1m，并且应埋设稳固。
图6.2-1 桩定位示意图
6.3 钻机就位
旋挖钻机缓慢移至场地平整后的钻孔平台上，调整钻机，使桩孔处于钻机的工作范围之内。同时对钻机四周有效范围进行清理，保证钻孔过程中卸渣合理、操作灵便并无碰挂现象。
钻机对中前，复核十字护桩中心挂线，满足规范要求后，启动电脑自动复位装置，并对钻机进行调整，使钻杆、钻头的中心与桩位中心点对准，并用垂线复核。
6.4 埋设护筒
钢护筒壁厚为6mm，护筒要保证坚固、不漏水，内径大于钻头直径20cm。埋设好的护筒四周回填黏土，并分层夯实，顶部高出施工地面30-50cm，同时高出地下水位1.5～2.0 m，长度不少于2m。用护桩复核护筒平面位置，保证其平面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度小于1%。
护筒设置采用挖掘机埋设法实测定位。采用挖掘机挖出直径大于护筒的圆坑。将钻孔中心位置标于坑底，并将护筒放进坑内，用十字线加重锤找出护筒中心位置，使护筒中心与坑底中心重合。护筒安装到位后，还需对钻头进行二次对中，确保开钻前，钻头中心与设计桩位中心对准且位于同一铅垂线上。
6.5 钻孔施工
开钻时，先用低档慢速钻进，钻至护筒以下1米后，再调为正常速度。钻进过程中，根据不同的地质情况选用相应的钻斗，在土质或灰岩夹泥岩地层中钻斗选用螺旋式土钻或旋挖斗。钻进过程中，经常抽取渣样并与设计地质核对，注意土层变化，以便及时对不同地层调整钻速、钻进压力。
钻至设计标高并经岩样判别确认到位后，停止钻进。
旋挖钻产生的钻渣，采用挖掘机、自卸车及时清理，运输到指定场地集中堆放，为下步施工提供场地。
若采用泥浆护壁法施工则需要制备泥浆，在钻孔灌注桩的施工过程中，为防止坍孔，稳定孔内水位及便于挟带钻碴，采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力，以确保孔壁的稳定，所以泥浆的比重则起到保持这种压力差的关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小，泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用;如果泥浆的比重过大，则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的臵换产生困难，使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用，其指标的选取是非常重要的。这就要求在实际工程的施工中，根据工程的具体情况，合理地控制不同土层中泥浆的指标，本工程中的控制数据见下表所示。
表6.5-1 不同底层中泥浆指标参考值
6.6 清孔及检孔
钻进到设计深度后，采用旋挖斗清孔，密切注视电脑上的深度显示值，当显示值为钻进深度显示值时，原位正向旋转4～5转，使孔底的沉渣旋入容斗内，同时利用旋挖斗的平底斗齿将孔底清理为平底，然后提出旋挖斗卸渣。
为确保孔底沉渣满足要求，第一次掏渣后还需用测绳检测孔深，如果测量深度与钻进深度一致，表明清孔合格，否则再次用旋挖斗继续清渣至合格。
清孔后及时用测绳测量孔深，用检孔器检测孔径、孔的倾斜度等各项指标，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4倍。严禁用强插检孔器方法进行检孔。孔深、孔径、倾斜度检测合格后方准进入下一道工序。下放钢筋笼及灌注混凝土前重新测量孔深，检查是否有塌孔现象。遇塌孔或沉渣过厚时，及时用旋挖斗进行二次清孔。
表6.6-1 旋挖钻孔桩钻孔允许偏差、检验方法及检验数量
6.7 钢筋笼的制作、转运及安装
钢筋笼均在钢筋加工中心集中加工制作，运转至施工现场。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等；采用人工抬运时，应多设抬棍，并且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入，各抬棍受力尽量均匀。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度由加强箍筋、架立筋、定位钢筋及预制砼块来保证，按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周加强筋均匀布置4个预制砼块。
制好的钢筋笼必须放在平整、干燥的场地上，存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，钢筋笼节段上都要挂上标示牌，写明墩号、桩号、节号。在运输的过程中避免使钢筋笼变形，必要时采用人工抬运。
钢筋笼采用汽车起重机吊装，并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。当灌注完毕的混凝土开始初凝时，即要取消钢筋笼竖向固定装置，使钢筋笼不影响混凝土的收缩，避免钢筋混凝土的粘结力受损失。
钢筋笼安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检验方法见下表。
表6.7-1 钢筋笼安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检验方
钻（挖）孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法见表。
表6.7-2 钻（挖）孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法
6.8 安装导管
导管采用φ300mm钢管，中节长2m,底节长度4m，配1～2节0.5～1m的短管调节段。导管接口应连接牢固，封闭严密，导管接头应清洁无杂物，密封胶圈无破损老化，同时检查拼装后的垂直情况与密封性，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管位于桩孔中央，并在浇筑前进行升降实验。导管组装后轴线偏差不宜超过桩孔深的0.5%并不宜大于10cm。符合要求后，在导管外壁用明显标记自下而上逐节编号并标明尺度。将导管下沉到孔底，再将导管提高至离孔底30～40cm左右高度，准备灌注混凝土。
6.9 灌注桩基混凝土
混凝土采用丝扣式导管灌注。导管壁厚6mm ，直径300mm ，使用前必须对导管进行水密试验。
漏斗和储料斗的容量应使首批混凝土能满足导管初次埋置深度的需要。计算首批封底混凝土数量，使导管下口埋入混凝土1.5m 深。
22121
()
4
4
D H h d h V ππ+≥
+
式中： V-首批砼灌注量（m 3） D-桩孔直径（m ）
1H -桩孔底至导管底端间距，本施工按0.4m 计算
2
h -导管初次埋置深度，本施工按1.5m 计算
d-导管内径（m ），本施工采用0.3m
1
h =HwRw/Rc(m)
Rc-砼重量（按24KN/m 3计） Hw-孔内水（泥浆）深度（m ） Rw-孔内水（泥浆）重量
控制好进场原材料的质量，各原材料应符合要求。根据批复理论配合比及砂石含水率做出施工配合比进行施工。
钢筋笼就位后安装导管，管底距孔底不得大于2m 。注意安装导管时应加好橡胶垫。经监理工程师检查合格后立即开始灌注混凝土。其中最为关键的是浇筑速度，在最短时间内完成一根桩基混凝土灌筑。
混凝土由拌合站集中拌制，混凝土汽车运输，灌注混凝土应连续，其最大间隔时间不应超过混凝土初凝时间。灌注过程中用测锤经常量测孔内混凝土面层的高度，及时正确调整导管的埋置深度。导管出料口的埋置深度为2m-6m 。导管升降应保持轴线竖直和位置居中。灌注混凝土时，溢出的泥浆应引流至适当的地点处理。为保证桩顶混凝土的强度，灌注标高应比设计桩顶标高高出0.5m~1m 。
在灌注混凝土过程中注意安全，专人指挥，并防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔内。由专人记录有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除及发生的异常现象等。
灌筑水下砼时应注意以下几点：
a、漏斗顶端至少应高出桩顶端3m，以保证在灌注最后部分砼时，管内砼能满足顶托管外砼及其上面的水或泥浆重力的需要；此外，漏斗中要安放一个钢筋网片，防止砼中的大石块及杂物，进入导管造成堵管，钢筋网片采用Φ20的圆钢，间距为10×10cm。
b、灌注砼开始后，应连续地进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。
c、灌注过程中应经常探测孔内砼面位置，及时调整导管埋深，导管埋深应控制在2m—6m为宜。
d、为了保证水下砼的质量，灌注桩砼的粗骨料不大于40mm，水灰比在控制在0.45以内，坍落度控制在18～22cm之间，初凝时间不小于6h，为防卡管，石料尽可能采用粒径5—30mm碎石。
e、浇注砼时钢筋笼上浮现象较多，为防止钢筋笼上浮应采取相应措施。浇注砼前应将钢筋笼固定在护筒上；浇注砼过程中，应随时掌握砼浇注高度及导管埋深，砼上升到钢筋笼底口时，应放慢浇注速度，以减小砼面上升的动能作用；当砼埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上，以免钢筋笼被顶托而上浮。
当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止灌注，并准确计算导管埋深和已浇注砼的高度，在确保导管埋深符合规范要求的情况下，适当提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。
f、最后水下砼灌筑应在设计桩顶标高上增灌50cm~100cm，以便凿除桩顶浮浆或松动层后，保证与承台或柱之间的联接部分的砼质量。
在水下砼灌注过程中，工程技术人员按规定要求测试孔内砼面的标高(用测绳吊砣进行)和导管被砼埋置深度，并认真做好各项记录、检测工作。
6.10 桩基检测
根据设计要求，本桥桩基内设置SCGΦ54×1.6声测管4根等间距绑扎与箍筋内侧，按设计要求进行超声波无损检测。
7 资料管理
作业队应有完整的施工原始记录、试验数据等质量保证资料，并及时提交齐全、真实和系统的施工资料和图表。施工中每天的各类资料必须上报工点分管现场技术员，工点现场技术员负责资料的收集、整理和归档工作；原始记录要真实可靠，实事求是地反映工程施工质量的实际情况，不准弄虚作假伪造资料；资料的填写和归档整理要按照项目资料管理办法的要求填写，字迹要清楚，签字要完整，表式要使用项目部统一下发的表式填写完整，并符合项目部有关竣工资料文件规定的要求。
8 安全保证体系及措施
8.1 安全方针、安全口号、安全目标
安全方针：以人为本、预防为主、文明施工、共益发展
安全口号：强基达标、有序受控
安全目标：
三无：无责任伤亡事故、无交通死亡事故、无火灾水灾重大事故。
一控：职工因工年负伤频率控制在10‰以下。
三消灭：消灭违章指挥、消灭违章操作、消灭惯性事故。
一杜绝：杜绝重大机械安全事故。