沈海复线高速公路（福州境）A3标段北山特大桥桩基施工组织设计中铁十七局集团第六工程有限公司二O一一年五月二十七日北山特大桥桩基施工组织设计一、编制依据1、沈海复线高速公路A3合同段段招标文件、施工设计图纸等。
2、建设部、交通部颁布的现行《设计规范》、《施工规范》及其它相关文件。
3、国家及有关部委颁布的法规及标准。
4、现场调查、了解、收集所获取的信息及相关资料和招标单位标前会议提供的资料和要求。
5、《福建省高速公路桥梁施工标准化指南》。
6、本单位多年高速公路施工经验、技术成果与施工工法。
二、北山特大桥梁工程概况北山特大桥起点位于罗源县松山镇北山村东侧，桥梁跨越松山围垦等，终点位于罗源松山镇北山村南侧，左幅起点桩号为K39+845.500，终点桩号为ZK41+472.500，桥长1627.0米，桥型布置为4×30+10×(5×30)米预应力砼连续T梁、连续钢构T梁；右幅起点桩号为K39+815.500，终点桩号YK41+472.500，桥长1657.0米，桥型布置为11×（5×30）米预应力砼连续T梁、连续钢构T梁。
桥梁平面位于R1=1300、R2=1500、R3=1150米圆曲线及缓和曲线上，曲线上桥墩、桥台横桥向均沿曲线的法线方向布置，T梁平面线型通过翼缘板调整。
桥墩采用柱式墩，桩基采用灌注桩基础；桥台采用柱式台、肋台，灌注桩基础；桥台采用柱式台、肋台，灌注桩基础。
桥台处设D80型伸缩缝、交接墩处设置D160型伸缩缝。
主要工程量有：桩基共226根，其中左幅112根，右幅114根。
桩径为1.6米-2.2米不等，桩长从12米-57米不等，均为端承桩。
共使用C30砼29183 m3，R235钢筋149452 Kg，HRB335钢筋1682667 Kg。
三、主要施工方法⑴钻孔灌注桩钻孔灌注桩：桩基共226根，其中左幅112根，右幅114根。
桩径为1.6米-2.2米不等，桩长从12米-57米不等，均为端承桩。
其地质以中风化花岗岩和微风化花岗岩为主，施工采用冲击钻机成孔。
钻孔灌注桩施工工艺流程如下图：钻孔桩施工方法分述如下：1.施工准备①钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。
工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。
②开孔前中心桩由测量人员放好以后由班组人员引出护桩，用线垂对准桩心点然后在桩周围设立四个护桩呈十字形，相对的两个护桩拉线的交叉点即为桩心点。
施工过程中要随时利用护桩复核桩位（每工班必须复核一次）。
③埋设钢护筒护筒埋置深度应符合设计规定，当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m，钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。
④泥浆的调制和使用开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。
泥浆性能指标如下：由于地质情况,将采用粘性土造浆，保证钻进过程中孔壁的稳定。
施工泥浆比重控制，保证其符合要求以满足护壁要求和孔壁压力。
泥浆池用泥浆管相连，循环泥浆。
泥浆比重：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。
粘度：一般地层18～24s，松散易坍地层22～30s。
含砂率：新制泥浆不大于4%。
胶体率：不小于95%。
PH 值大于8。
2.钻孔作业①钻机就位前，对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机器设备的检查和维修。
②钻机安装就位后，底座和顶端保持平稳，不得产生位移或沉陷，钻机转盘中心与钢护筒中心位置偏差不大于2cm。
③钻孔泥浆在泥浆池内制备，泥浆的指标控制：一般地层18～24s，松散易坍地层22～30s。
含砂率：新制泥浆不大于4%。
胶体率：不小于95%。
PH值大于8。
施工中随时测定，保证其符合要求。
④开始钻孔时先在孔内灌注泥浆。
在护筒内打浆，待泥浆均匀后开始钻进。
进尺适当控制，对护筒底部，低档慢速钻进，使底脚处有较坚固的泥皮护壁。
⑤在开孔阶段，为使钻渣挤入孔壁，待钻进4m～5m后再扬渣。
后每进尺0.8m左右掏渣一次。
⑥掏渣将冲击锥提出，换上掏渣筒，入孔底掏取钻渣，倒进钻孔外的沉淀池，掏渣掏至泥浆内含渣显著减少，无粗颗粒、相对密度恢复正常为止。
⑦掏渣后及时向孔内添加泥浆（包括经筛子漏回的泥浆）以维护水头高度。
⑧在钻进过程中，经常检查钢丝绳的垂直度，并时刻注意地质变化，捞渣取样。
施工中认真做好钻孔记录，保存好各岩（土）层的渣样。
终孔前及时将钻孔所揭示的地质资料提供给设计单位，以确定最后的终孔标高。
⑨钻进中用检孔器检孔。
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4～6倍，每钻进4m～6m或更换钻锥前，都进行检孔。
3.清孔要求①钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径进行检查，符合设计和规范要求后方可清孔。
②清孔采用泥浆分离器。
③清孔后的泥浆密度控制在1.1g/cm3、含砂量控制在2%以下，黏度17~20s，灌注前孔底沉渣厚度不大于20cm，不能用加大孔深的方法替代清孔的沉淀厚度。
④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淀厚度，符合要求方可灌注水下混凝土。
清孔时应注意事项：在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。
清孔后应从孔底提出泥浆试样，试验结果应符合规范的规定。
灌注水下混凝土前，孔沉淀土厚度不大于20cm。
4、钢筋骨架制作与安装①钢筋骨架在预制场钢筋加工场地分节制作，分节长度6-12m，运至现场后吊入孔内，并在孔口进行机械接长。
主筋在制作前进行整直、除锈，并控制相邻主筋错开搭接，以保证在同一截面上的接头数不超过50%。
②钢筋骨架用吊车起吊，第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口，再起吊另一段，对正位置采用直螺纹套筒对接后逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面一c H D hd V 44212ππ+=段的挂环挂在孔口，临时与护筒口焊牢，防止钢筋笼在砼灌注过程中上浮或下落。
5、安装导管及二次清孔导管安装前经过试压试验，使连接牢固、密封。
导管位置居中，轴线顺直以防漏气和挂笼。
导管的长度先计算好，使管底高出孔底40cm ，料斗容量满足埋管要求。
利用导管进行二次清孔，当沉渣和泥浆指标达到要求时，才开始灌注砼。
6、灌注水下砼①水下砼采用导管法灌注，导管采用260mm 直径的钢管，接头使用橡胶密封圈衬垫，螺栓连接牢固，使用前进行密水，承压和接头抗拉试验，导管吊入孔内时，其位置居中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架碰撞孔壁。
②导管下口距离孔底0.4m,漏斗容量由桩径大小导管长度和导管口距离桩底的高度计算量确定，当第一斗砼下去以后，除导管中留滞足够的砼外，导管下口埋深在1m 以上。
灌注首批混凝土数量计算：首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度（ ≥1.0m ）和填充导管底部间隙的需要，钻孔桩所需首批混凝土数量可参考下式进行计算：式中： V ——首批混凝土所需数量（m3）1h ——井孔混凝土面高度达到 时，导管内混凝土柱需要的高度（m ）, c w w H h γγ/1≥c H ——灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底的高度（m ）, w H ——井孔内混凝土面以上水或泥浆深度；D ——井孔内径；d ——导管内径；w γ——井孔内水或泥浆的容重；c γ——混凝土的容重（24kN/m 3）；32h h H c +=cH2h ——导管初次埋置深度，2h ≥1.0m ；3h ——导管底端至钻孔底间隙，约为0.4m 。
③砼连续灌注一次成功，中途没有停止。
在灌注过程中派专人精确记录砼的灌入数量，及时测量孔内砼的顶面高度，准确算出导管下口埋入的深度，使其符合规范对导管埋深不小于2m ，也不大于6m 的要求，确保不断桩。
四、主要施工技术措施1.保证成孔工艺的技术措施孔位必须准确，孔间距误差符合规范、设计要求，孔位确定，应经监理工程师认可。
钻机定位后，要求钻机稳固、水平、天车轮前缘、立轴中心线必须在同一条铅直线上，并经监理工程师和现场质检员检查验收合格后，方可开钻。
开孔时，应轻压慢转，保证桩孔垂直水平面。
如发现孔已斜，应从孔口开始纠正，把好开孔关。
2.保证钢筋笼制安质量措施(1)钢筋材料不得露天堆放，应分门别类，挂好标识牌。
制作前进行材检，操作人员挂牌上岗。
钢筋应调直后下料，下料时，切口断面应与钢筋轴线垂直，不得有挠曲。
(2)钢筋制作时应进行除锈整直处理，整直后的主筋中心线与直线的偏差不大于长度的1%，并不得有局部弯曲。
主筋间距必须准确，保证对接顺利。
主筋接头应互相错开，保证同一截面内接头数目不大于主筋总数的50%。
安放钢筋时，应避免碰撞护壁，采用慢起、慢落、逐步下放的方法，不得强行下插。
3.保证浇筑混凝土质量的技术措施商品混凝土符合要求，其坍落度在18～22cm 左右，能保证和易性，不易离析。
在灌筑过程中，应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。
4.钻孔事故的防治措施在施工中可能存在漏浆、窜水、坍孔的问题。
为防止以上问题的出现，在施工中应严密注视孔口泥浆面的变化情况、钻进过程的进尺和钻机动力变化情况，及时发现问题，及时调整泥浆和钻进参数。
一旦发生以上异常情况，立即采取相应处理措施。
(1)坍孔的处理当出现该问题时，主要的表现是扭矩突然增大或钻具出现跳动。
此时应迅速将钻头提离孔底，以免出现埋钻的事故，之后应测量坍孔后的孔深与实际的钻孔深度的差距，尽快查出坍孔程度，以便制订进一步治理措施，主要的治理措施是回填粘土，并用钻头在孔底捣实，然后可继续钻进。
此后在钻进过程中，应调整在该层位钻进时的钻进参数和使用性能较好的泥浆。
(2)泥包钻头的处理根据以前经验，若钻进参数控制不当，极易产生泥包钻头事故。
出现该事故的主要表现为钻进进尺缓慢、钻机回转阻力增加。
一旦出现该事故时，应将钻头提离孔底，加大泵量、调稀泥浆，以便可顺利清除钻头上泥包和检查钻头的状况。
继续钻进时，应控制钻进速度、用较大的泵量，加快孔底切削物的排出，减少泥包钻头情况的再次发生。
同时，使用优质泥浆，提高泥浆的护孔效果，避免产生泥包钻头事故。
(3)钢筋笼上浮的处理钢筋笼上浮发生于灌注混凝土的导管位于钢筋笼底部或更下方而混凝土埋管深度已经较大时，此时钢筋笼靠自身重力及孔壁的摩擦力来抵抗混凝土上顶力、摩擦力及泥浆的浮力，一旦失去平衡，钢筋笼就会上浮。
为防止钢筋笼上浮，应加强观察，以便及时发现问题，并在钢筋笼顶施加竖向的约束，如将钢筋笼顶部钢筋接长，焊于护筒顶部，一方面阻止钢筋笼上浮，另一方面可悬挂住钢筋笼，以保证钢筋笼的垂直度。
发现钢筋笼上浮之后，应立即停止灌注混凝土，查明原因及程度。
