库尔勒龙山立交改扩建工程BTK0+480.2保通路桥桩基施工方案
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目录
1 编制依据及范围 (1)
1.1编制依据 (1)
1.2编制原则 (1)
1.3编制范围 (1)
2 工程概况 (1)
2.1 地理位置 (1)
2.2 工程范围 (2)
3 资源配置 (3)
3.1主要管理及技术人员 (3)
3.2、主要机械设备数量 (4)
4 桩基施工方法及工艺 (4)
4.1桩基施工工艺流程图 (4)
4.2测量放样 (5)
4.3护筒埋设 (6)
4.4泥浆拌制及泥浆池规划 (6)
4.5成孔施工 (7)
4.5.1钻机施工之前准备 (7)
4.5.2若使用冲击钻机时钻机就位 (7)
4.5.3若使用旋挖钻机时钻机就位 (7)
4.5.4泥浆备制 (7)
4.5.5若使用冲击钻时冲击钻孔： (7)
4.5.5若使用旋挖钻机时 (8)
4.6终孔和检孔 (10)
4.7清孔 (10)
4.8钢筋笼制作安装 (11)
4.8.2套筒 (12)
4.9水下混凝土灌注 (13)
4.9.1混凝土灌注前准备工作 (13)
4.9.2混凝土灌注过程控制 (13)
4.9.3灌注水下混凝土的注意事项 (14)
4.10桩基检测 (15)
4.10.1破桩头 (15)
4.10.2桩基检测 (16)
5 质量控制与检验 (16)
5.1技术要求和标准 (16)
5.2检验标准与方法 (17)
5.3桩基础质量检验 (17)
5.4工程试验质量保证措施 (17)
6 钻孔灌注桩施工过程中控制与应对措施 (18)
6.1钻孔主要控制措施 (18)
6.2钻孔问题预防应对措施 (18)
6.2.1坍孔预防及应对措施 (18)
6.2.2钻孔偏斜预防及应对措施 (18)
6.2.3卡钻预防及应对措施 (19)
6.3混凝土灌注控制措施 (19)
7 环境保护内容及措施 (20)
7.1水土及生态环境的保护措施 (20)
7.2水环境保护措施 (21)
7.3土地资源保护 (21)
7.4大气环境保护及粉尘的防治 (22)
7.5完工后场地清理及恢复平整的环保措施 (22)
1 编制依据及范围
1.1编制依据
⑴国家法律、法规。
⑵本项目采用的标准、规范、规程、标准以及有关行业法规和法令
等。
⑶库尔勒市龙山立交改扩建工程施工图，《公路桥梁设计通用规
范》、参考图。
⑷现场实地勘察、调查所取得的基础资料。
(5)集团公司拥有的科技成果、工法成果、管理水平、现有的技术
装备力量和多年积累的公路中大桥梁施工经验。
1.2编制原则
⑴确保桥梁施工安全，满足质量、环保要求。精心组织施工，合理
安排工序，确保无安全、质量、环境事故发生。
⑵切合实际地形地质情况，方案具有可操作性，能预防各种风险因
素。
1.3编制范围
库尔勒市龙山立交改扩建工程中的桥梁工程（保通路桥）。
2 工程概况
2.1 地理位置
龙山立交布设于现有库尔勒立交和现有龙山立交中间，距离北边的库尔勒立交约700 米，距离原龙山立交约780 米，龙山互通立交的建设有利于加强库尔勒市区东部与周边路网的联系，提高库尔勒“东大门”区域的交通通行能力，工程地理位置见图2-1-1 工程地理位置图。
图2-1-1 工程地理位置图
2.2 工程范围
本标段主要桥梁有SK1+336.7主线桥（长109.4m）、SK1+172.887中桥（长36.4m）、EK0+660.5 E线匝道桥（长136.4m）、GL1K0+767.69天桥（长38.4m）、BTK0+480.2保通路桥（长94.4m）。
桥梁起讫里程
BTK0+480.2保用路桥BTK0+433-BTK0+427.4
SK1+172.887中桥SK1+154.687-SK1+191.087
SK1+336.7主线桥SK1+282-SK1+391.4
根据业主总体工期要求和我部编制的总体施工组织设计，本标段桩基施工开工时间为2016年7月，竣工时间为2018年9月31日，拟建
桥梁有：扬武双线中桥（D1K61+144.86~D1K61+231.89），法土山双线大桥（D1k45+359.35~D1k45+544.60),立新寨四线特大桥
(D1k66+627.25~D1k67+580.00)均为新建桥梁。
表2-2-1桥梁工程数量表
3 资源配置
为保证质量、安全及施工进度，项目部成立了以项目经理、总工、副经理等以及安全部长为主的领导小组，负责对桥梁桩基施工作业进行
管理。
3.1主要管理及技术人员
主要管理及技术人员见表3-1-1桥梁工程数量表
表3-1-1桥梁工程数量表
3.2、主要机械设备数量
主要管理及技术人员见表3-2-1桥梁工程数量表
表3-2-1桥梁工程数量表
4 桩基施工方法及工艺
4.1桩基施工工艺流程图
桩基施工工序：桩基位置定位→埋设护筒→粘土造浆→钻进→成桩检查→清孔→钢筋笼加工安装→浇注砼→成品砼检查→桩基检测，具体
图4-1-1桩基施工工艺流程图
4.2测量放样
钻孔直接放样桩中心，依据桩中心在四周施放护桩；以桩径为半径画圆并撒石灰线作为开挖尺寸，护桩采用拉线交点和量距的方法校核。测量过程中由测量监理现场全程监控，待测量完成以后，用长3×3×50cm的木桩在现场做好标示，且用显眼的红色带子或布条做好记号，
桩位确定后由测量监程理工师进行复核，复核无误并经监理同意后方可进行后续施工。
4.3护筒埋设
护筒采用钢板卷制，钢板厚度不小于6mm，对于桩径比较大或地形较复杂的桩基钢护筒采用10mm厚的钢板制作。钢护筒内径大于桩径至少20cm。其埋设时护筒顶高出原地面至少30cm。埋设深度宜为2～4m。若桩基在水中或特殊情况下，根据实际情况确定钢护筒埋设深度。
护筒埋设以后，需要核对护筒的埋设位置，做好护桩以便对桩位复核工作，护筒中心与桩位中心偏差不大于5cm，护筒竖直方向的倾斜度不大于1%。
对于地下探明有大型溶洞、半填充溶洞的或者设计有说明的桩基，应该采取护筒跟进的方法施工。护筒定位后，应采取灌注混凝土、碎石。
4.4泥浆拌制及泥浆池规划
钻孔前应完成泥浆循环系统的设置，拌制的泥浆应经检验且符合规定的要求。如果有条件，应配备泥浆处理器。
泥浆的相对密度应根据钻进方法、土层情况适当控制，一般不超过1.5～2.0，尤其要控制清孔后的泥浆性能指标。成孔泥浆性能指标必须符合以下要求：相对密度：1.03～1.10；黏度：17～20Pa；含砂率：＜2%；胶体率：＞98%；泥皮厚度：＜2mm。钻孔泥浆应进行循环处理重复利用，减少排放量。
对旱地桩的泥浆循环和净化，其制浆池和沉淀池的大小应根据桩径、桩长及钻机型号确定，且必须要有一定富余量。施工过程中应及时清理泥浆池中的沉淀物。
4.5成孔施工
4.5.1钻机施工之前准备
钻机施工之前，做好相应的准备工作，熟悉图纸，并根据图纸画出柱状图，以便根据柱状图大致确定桩基钻进过程中的地质变化情况，提前做好相应的处理措施。然后根据现场渣样情况与柱状图进行核对，有异常情况及时与专业监理工程师或者地质工程师联系，采取相应的措施解决。
4.5.2若使用冲击钻机时钻机就位
开孔前应准确确定钻机，根据施工放样要求使起吊滑轮线、冲击锤中心和桩位点三者在一条线上，钻杆位置偏差不大于2cm。（要求每次交接班时对钢丝绳进行对中校核，钻头和钢丝绳中心与护筒中心的偏差不得大于2cm）。
4.5.3若使用旋挖钻机时钻机就位
旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm 内。
4.5.4泥浆备制
根据设计及规范要求制定合格的泥浆，制定的泥浆相对密度；黏度；含砂率；胶体率；泥皮厚度等性能指标必须符合要求。
4.5.5若使用冲击钻时冲击钻孔：
a、开孔时应先在孔内灌注泥浆，如孔内有水，可直接投入粘土，以小冲程反复冲击造浆。
b、开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位
1.5～
2.0m，并低于护筒顶面0.3m，掏渣后应及时补浆。
c、冲击钻钻头直径不能小于设计桩径，宜采用重锤低击的施工工艺，在淤泥层和粘土层冲击时，应采用中冲程（1.0～2.0m）冲击，在砂层冲击时，应添加小片石和粘土采用小冲程（0.5～1.0m）反复冲击，以加强护壁；在漂石和硬岩层时，应更换重锤中冲程（1.0～2.0m）冲击，如表面不平整，应先投入粘土，小片石将表面垫平，在冲击钻进防止防止斜孔、坍孔；在实质地层中冲击时，应采用浓度合适的泥浆。
d、冲击钻进时，操作手应随进尺快慢及时放主钢丝绳，严禁打空锤，施工中应在钢丝上做长度标志，准确控制钻头的冲程。
e、施工岩溶桩时，当钻机钻至洞顶0.5～1.0m时，应加大泥浆比重及稠度，并缩小冲程，注浆将洞顶击穿。以防止卡钻。在击穿洞顶之前，应有专人观测护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆下降，应迅速补浆。
f、对于大型溶洞或多层溶洞，为防止其与相邻串孔或成孔后孔型有葫芦状，宜灌注低强度等级混凝土进行填充或注浆（水泥浆、水泥砂浆、加速凝剂水泥浆）预处理，冲击成孔应在预处理达到一定强度后进行。
g、相邻桩基，不宜同时钻进。
4.5.5若使用旋挖钻机时
a、按既定的施工顺序进行桩孔的施钻工作，未经同意不可擅自改变施工顺序而随意进行桩孔的施钻。
b、启动旋挖钻机进行钻杆起立、安装钻头及调垂工作，旋挖钻机进入工作状态，检查各项仪表和显示器的工作画面，确保旋挖钻机的工作状态正常。
c、移动旋挖钻机使钻头中心与桩位中心对中，对中通过钻头底部中心钻齿的尖部与护桩交出的桩位中心进行控制，桩位中心通过“十”字护桩拉线交出，两点处于同一铅垂线上的偏差在验收标准允许偏差范围内即为对中完成，对中完成后设置钻机的平面位置记忆系统记住工作位置保证工作中自动对中归位，同时采用钢板尺进行复测，做好钻机就位的偏差记录。
d、开孔时，将钻头慢慢下落到地表高程时，通过电脑控制按钮将深度显示仪调整为零，以便钻进过程中跟踪钻孔深度。然后再将钻头放入护筒（护壁）内，正向旋转开始钻进。
e、选用斗筒式钻头钻进时，当钻头提出孔外移至机侧以后，继续缓慢上提钻头，利用动力头下的挡板将钻头上的顶压板的顶压杆下压，通过与顶压杆相连的连接杆件将钻头的底盖打开卸落钻渣，钻渣卸落完成后，再将钻头下落至地面关闭底盖。
f、遇有坚硬地层，斗筒式钻头钻进困难时，换用锥形螺旋钻先将土层松散，再换用斗筒式钻头进行掏渣，如此往复，直至通过坚硬地层。
g、施工过程中应通过钻机本身的三向控制系统反复检查成孔的竖直度，确保成孔质量。钻孔过程中，应经常观察主机在地面和支腿支撑处地面变化情况，发现下沉现象应及时停机处理，保证旋挖钻机始终处于自动调垂的工作状态。
h、钻孔过程中随着孔深的增加向孔内应及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头；高于护筒底脚0.5cm以上或底下水位以上 1.5～2.0cm，保持足够的泥浆压力，防止孔壁坍塌。还要随时注意地质变化，准确判断地层情况，防止对地层的误判导致坍孔等事故的发生，并根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标和钻进工艺，以保证成孔质量。
i、钻孔应连续进行，因故停钻时，应注意保持孔内泥浆比重，经常检查桩孔周围地表土的变化情况，防止孔壁坍塌。钻孔完成后，应尽
快浇筑混凝土。
j、钻孔过程中应做好各种记录。旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》主要填写内容为：工作项目，钻进深度、孔底标高、地质描述、净钻孔时间及停钻原因等；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录。钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，及时测量孔深及沉渣厚度。
4.6终孔和检孔
钻孔过程中详细记录钻孔原始记录，包括时间、高程、挡位、钻头、进尺情况等。每钻进1m（接近设计终孔高程时，应每0.5m）或者地层变化处，应在出渣口捞取钻渣样品，洗净后收进专用袋（渣样盒）内保存，标明土类日期、时间和高程，以供确定终孔高程。
钻孔灌注桩在成孔过程、终孔后对钻孔进行阶段性的成孔质量检查，应采用专用检孔器进行检验，检孔器外径比钢筋笼外径大10cm，长度不小于孔径的4～6倍。
钻孔达到设计高度后，要用测绳测定孔深，当孔深符合要求后。对桩底沉淀厚度进行检查：摩擦桩：符合设计规定，沉淀厚度≤5cm。端承桩：不大于设计规定值，设计未规定时，沉淀厚度≤5cm。
孔深、孔形、孔径、孔底沉淀物厚度经过检查合格并经监理工程师后进入下一道工序。
4.7清孔
钻孔深度达到设计高程后，应对孔径、孔深和孔的倾斜度进行检查，且应符合下表4-7-1：
表4-7-1
成孔检查合格后进行清孔，并应清除护筒上的泥皮；钢筋笼下好灌
注混凝土前，应再次检查沉淀层的厚度、泥浆指标，如果超过规定值应该及时向孔内注入比重适合、含砂率低、稠度较好的泥浆。
泥浆性能指标需达到以下要求：相对密度：1.03～1.10；黏度：17～20Pa；含砂率：＜2%；胶体率：＞98%；泥皮厚度：＜2mm。桩基沉淀物厚度摩擦桩：符合设计规定，小于5cm，端承桩：不大于设计规定值，设计未规定时，沉淀厚度≤5cm。若不符合上述要求，则需要再次清孔，直到符合规定要求。
4.8钢筋笼制作安装
钢筋笼各钢筋尺寸加工应符合设计要求。钢筋笼制作主要材料为圆钢：HPB300Ф14；螺纹钢：HRB400Ф20、Ф22、Ф28，主筋连接墩粗直螺纹机械连接，钢筋连接必须满足《铁路桥涵施工技术规范》中的要求。
4.8.1丝头
钢筋下料时，切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，端部不直时，应调直后再下料。
镦粗头的基圆直径应大于丝头螺纹外径，长度应大于1/2套筒长度，过渡段坡度应≤1:5。
镦粗头与钢筋轴线相垂直的横向表面不得有裂纹。
不合格的镦粗头，应切去后重新镦粗，不得对镦粗头进行二次镦粗。
钢筋丝头的螺纹应与连接套筒的螺纹相匹配。
4.8.2套筒
a、应进行表面防锈处理。
b、套筒材料、尺寸、螺纹规格，公差带及精度等级应符合图纸的要求。
c、套筒内螺纹不得有缺牙、错牙、污染、生锈、机械损伤等严重现象。钢筋保护层垫块应采用强度为M40的圆饼式滚轮纤维砂浆垫块。每个2m设置一组，每组4个均匀设于钢筋笼四周。
d、钢筋笼应每个2～4m设置临时十字加劲撑，以防止变形；加强箍肋必须设在主筋的内侧，环形筋在主筋的外侧，并同主筋进行点焊（禁止绑扎）。
e、钢筋笼每节骨架应有半成品标识，标注好钢筋笼的节位、使用桩号、检验状态。然后用龙门吊运至制定的半成品堆放区。
f、钢筋笼使用平板车运送至现场，运输过程中尽量避免颠簸，以免钢筋笼产生变形。钢筋笼运至现场后，经监理检验合格后，方可下放钢筋笼。下放过程中应均匀缓慢，并根据下放深度随时对钢筋笼的垂直度进行调整，避免下放到位后钢筋笼倾斜过大。
g、钢筋下放到位后，应在顶端定位并做好加固处理，防止混凝土灌注时钢筋骨架偏移、上浮。
h、桩基的声测管应满足设计要求，声测管尺寸Ф53×1.5mm或Ф50×2.5mm；桩每根桩按120°布设3根（桩径小于等于1.5m）或90°布设4根（桩径大于于1.5m）按声测管。桩基检测完毕后，需要进行声测管后压浆，压浆压力为P=（2-4）P0 (P0 为静水压力），压浆时要尽量保持每根桩的声测管同时均匀压浆。
4.9水下混凝土灌注
4.9.1混凝土灌注前准备工作
a、应按水下混凝土灌注速度和灌注方量配齐罐车数量，保障便道畅通，设备的供应能力满足桩孔在规定时间内灌注完毕的要求，且保证其完好率，对主要设备要有备用。
b、导管直径为300mm，壁厚6mm的无缝钢管，每节2.5m，低节4m，配2节1m，2节1.5m的短管，用来调节导管的长度。导管的连接采用丝扣式。严禁采用外法兰盘接长导管，防止导管与钢架之间挂带。导管在使用前后应认真检查，并做拼接、过球、水密承压、接头抗拉等试验，经常更换密封圈。
4.9.2混凝土灌注过程控制
a、灌注水下混凝土时，导管的直径宜按桩长、桩径和每小时灌注混凝土数量确定，导管壁厚满足强度和刚度要求，确保混凝土的灌注安全。导管接头宜采用快速螺纹接头，严禁采用外法兰盘接长导管，防止导管与钢筋骨架之间的挂带。
b、导管在使用过程中，必须定期进行检查，确保导管的各项性能指标符合要求。
c、灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m。
d、水下混凝土的强度、和易性、塌落度等应符合设计及规范要求。拌合站必须要有足够的生产能力，灌注时间不得长于混凝土的初凝时间；对灌注桩时间较长的桩，应对混凝土的初凝时间进行特别设计。混凝土塌落度控制：宜为180～220mm。混凝土到达现场后必须进行相关实验验证混凝土是否合格。
e、首批混凝土灌入后，应立即测探孔内混凝土面高度，导管离孔
底的高度应为20～40cm，导管买入深度不应小于1m；如果发现导管内进水，应立即进行处理。
f、对于岩溶发育的部位，应采取措施防止因混凝土压力增大而出现坍孔，同时应适当控制混凝土的灌注速度。
g、在安装导管过程中应注意其垂直度，钢筋骨架内径与导管外壁之间的最小距离应大于粗集料最大粒径的两倍，当灌注的混凝土顶面距离钢筋骨架底部1.0m左右时，应降低混凝土的灌注速度，防止钢筋骨架上浮，当混凝土上升到骨架底口4米以上时，应提升导管，使管口高于钢筋骨架底部2.0m以上即可恢复正常灌注速度，灌注开始后，应紧凑、连续不间断地进行，不得中途停顿。
h、应加强对灌注过程中的混凝土高度和混凝土灌注量的测量和记录工作，可每灌注10m3测一次（约一车混凝土）。在进行水下混凝土灌注时，严禁将泵车管直接伸入导管内进行灌注，必须经过料斗进行灌注。
i、在混凝土灌注将近结束时，应采取措施保证料斗内的混凝土与设计桩顶有足够高差，增加混凝土的提升能力，最终混凝土的灌注顶面高程比设计高0.5m以上。当存在地质较差、桩径较大的情况时，应根据首件工程总结确定超灌高度。在拔出最后一节导管时，拔管的速度应慢，边拔边抖，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
4.9.3灌注水下混凝土的注意事项
a、按照水下灌注混凝土要求，配齐各主要机械和辅助机械，主要机械必须要有备用设备，防止混凝土浇筑过程中出现意外，导致混凝土中途停灌。
b、水下混凝土宜采用钢导管灌注，导管直径为20～35cm。每次导管使用前进行水密承压试验和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。进行水密试验的水压不小于孔内水深1.3倍压力，也不应小于导管壁和焊缝
可能承受灌注混凝土时最大压力p的1.3倍，p可按下列公式计算：P=RcHc－RwHw
式中：p—导管可能受到的最大压力（kPa）；
Rc—混凝土拌合物的重度，取24Kn/m3；
Hc—导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；
Rw—桩孔内水或者泥浆的重度（Kn/m3）；
Hw—桩孔内水或泥浆的深度（m）
c、水泥可采用火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸水泥，采用矿渣硅酸盐水泥时应采取防离析的措施；粗集料宜选用卵石，如采用碎石宜适当增加混凝土配合比中的含砂率，粗集料的最大粒径不应大于导管内径的1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于37.5mm；细集料宜采用级配良好的中砂。
d、混凝土拌合物应具有良好的和易性，灌注是应能保持足够的流动性，其塌落度当桩径D＜1.5m时，为180～220mm；D≥1.5m时，为160～200mm,要充分考虑混凝土运输过程中的塌落度损失，到达现场后必须进行塌落度试验，符合要求后方可灌注混凝土。
e、首批混凝土灌注时，导管离孔底的高度设为20-40cm,同时保证混凝土埋置导管深度不小于1m。为保证首批混凝土灌注满足要求，漏斗容量不小于 2.5m3。计算公式为：0.75*0.75*3.14*1.3+0.125*0.125*3.14*20*1.1/24=2.5m3
注：导管孔离孔底高度设为0.3m,混泥土埋置深度为1m,导管中剩余混凝土高度按0.92m计，导管采用25cm直径。
4.10桩基检测
4.10.1破桩头