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1、中铁四局海南东环线DHZQ-2标施桥涵施工工艺手册一、桥梁工程混凝土标准本标段有特大桥18座（20100延米），大桥32座（8616延米），中桥4座（412延米），框架小桥1座，桥梁基础主要采用钻挖孔桩基础，积少部分采用明挖扩大基础。桥敦主要采用双柱式实体结构形式，少部分采用矩形和圆端形空心墩，桥台采用矩形空心结构。钻挖孔灌注桩基础（包括承台）均采用C30耐久性砼；明挖扩大基础采用C25耐久性砼；双柱式桥墩采用C30耐久性砼；空心桥墩自墩顶以下3m范围内采用C35耐久性砼，3m以外采用C30耐久性混凝土；台顶、顶帽采用C35砼；支承垫石采用C50砼。当桥台墩台位于化学侵蚀性环境时，应当采用防腐
2、蚀混凝土。对于桩基则采用C30抗侵蚀耐久性砼，明挖基础采用C25抗侵蚀耐久性砼，墩台身采用C30抗侵蚀耐久性砼。墩台身使用抗侵蚀砼的范围为：原地面（百年水位）上1米以下。二、桥梁主体工程施工方法、工艺及技术措施1.扩大基础施工土质基坑采用挖掘机开挖，辅以人工清底；石质基坑采用风镐或松动爆破法开挖，严格控制用药量，以保证基岩的完整性不被破坏。挖掘机开挖土质基坑时应随时测定基底标高，在距设计基底标高0.3m处时停止机械作业，改由人工清底，以免基底原状土受破坏降低地基承载力，并严禁超挖。基坑开挖至基底设计标高后，核对基底地质情况、地基承载力及基坑几何尺寸标高是否满足设计要求，报请监理工程师检查，如不
3、符合设计则及时办理变更设计。所有墩台基础开挖前，先做好防、排水设施。基坑开挖后不得长期暴露，防止地质风化及雨水浸泡。基坑经监理工程师检查合格后及时灌注混凝土，基础模板采用组合模板。对垂直开挖的石质基坑，经检查符合要求可不设立模板。混凝土灌注采用拌和站集中拌制，混凝土搅拌车运输，泵送入模，插入式振动棒振捣密实。扩大基础施工工艺流程，见图2-1。图2-1 扩大基础施工工艺流程图2.挖孔桩基础施工（1）挖孔桩施工工艺流程，见图2-2。图2-2 挖孔桩施工工艺流程图（2）施工方法挖孔桩采用人工挖孔，卷扬机配合三角架出渣。风化岩采用风镐挖掘；弱风化岩和较硬岩层采用弱松动爆破。桩身开挖前，先施作C20钢筋
4、混凝土锁口。桩身开挖过程中，为防止孔壁坍塌，采用1520cm厚C20混凝土护壁紧跟至基岩面，根据土质及自稳情况，每节高度0.5m1.0m，接茬采用内齿式，上下护壁间搭接5cm。孔深超过10m的挖孔桩，为防止桩孔内作业时氧气不足，必要时采用通风机供风。钢筋笼采用集中制作，吊机吊放入孔。桩身采用C30钢筋混凝土，由拌和站集中拌制，混凝土搅拌车运输，泵送或直接将砼运输车砼放入溜槽，溜槽下接串筒方式入模，以确保混凝土自由下落高度不大于2m。（3）挖孔桩施工技术措施挖孔桩施工时，设置好照明装置，若孔内产生的空气污染物超过现行环境空气质量标准（GB3095）规定的标准浓度限值时，必须采取通风设施。孔内遇到
5、岩层须爆破时，应专门设计，宜采用浅孔松动爆破法，严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护。孔深大于5m时，宜采用电雷管引爆。孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查有无害气体后，施工人员方可下井作业。挖孔过程中遇到有地下水时，要及时抽水排除，必要时可注浆封堵。如果渗（涌）水量较大，可改为钻孔桩，采用钻机钻孔，进行水下混凝土灌注成桩。挖孔达到设计深度后，要进行孔底处理，必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。如地质复杂，应钻探了解孔底地质情况是否满足设计要求。否则应与监理、设计单位研究处理。3.钻孔桩基础施工本标段桥梁工程钻孔桩数量庞大。先施工控制架梁工期的特大桥、桥台处钻孔桩，然后按架梁顺序分段流水法
6、推进。群（排）桩钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，则待到已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。根据地质条件，分别采用冲击钻机（岩层较厚）、旋转钻机（土、砂层较厚）施工。钻孔桩施工工艺流程，见图2-3。图2-3 钻孔桩施工工艺流程图为确保地下管线的安全，在钻孔桩开钻前，挖探、查清地面以下3m内有无管线，若有管线须与监理、设计单位联系，寻求解决、保护办法。3. 1.不良地基处理钻孔桩施工前，先对可能存有地面塌陷隐患的桩孔位采取边钻孔边填砂石料后锤夯处理，再进行钻孔作业，对于流塑淤泥质粘土及厚细砂层地层，则采用护筒跟进法施工。3. 2.钻孔
7、桩施工1）施工场地平整和钻孔桩定位清除钻孔场地内杂物和淤泥，换填50cm厚粘土，用推土机进行平整、压实，然后铺垫枕木作钻孔平台。场地整平后，利用桥墩台中心桩的护桩恢复桥墩台中心桩，再根据桥梁轴线控制桩复核桥墩台位中心桩，然后用全站仪放出各钻孔桩孔位中心桩，并在孔位中心桩四角测放出护桩点，作为施钻中桩位控制点和检查点。同时测量钻孔桩位处的水平标高，以控制钻进深度。2）护筒的制作和埋设护筒采用4mm或6mm（当采用护筒跟进法防孔坍塌时采用）厚钢板制作，直径大于钻孔桩径20cm，高2m左右 。为便于泥浆循环，在护筒顶端设高400mm、宽200mm的出浆口。护筒高出地下水位或孔外水位1.5m，并高出地
8、面0.5m。护筒埋设采用挖孔埋设的方法，在挖孔至一定深度符合要求后，分层对称夯填护筒四周粘土。护筒中心与桩中心线重合，平面误差控制在50mm，倾斜度控制在1%。3）泥浆制作本着统筹安排的原则，2个桥墩共用一套泥浆循环系统。在两墩中间挖泥浆沉淀池和泥浆池，在钻孔过程中，严防泥浆溢流，禁止就地弃渣，污染周围环境。在泥浆池及沉淀池周围设置防护栏和警示标志。泥浆可就近采用粘土造浆，对于水中厚砂层桩宜采用优质膨润土造浆。泥浆的相对密度及粘度按照相关规定办理。泥浆必须充分拌匀备用。在开钻前，对于缺少粘土的桥梁应充分备足制浆用粘土。4）钻机就位钻机就位前，对钻机和各项准备工作进行检查，包括场地布置、钻机机座
9、处铺垫的枕木平整度、泥浆池设置和泥浆制备、水电供应等。钻孔桩机采用吊机安放就位法就位，锤头或钻杆中心对准钻孔桩位。根据工程地质资料的地层情况，确定分段的泥浆浓度、泥浆泵入量和钻速、钻压（旋转钻机）或冲程（冲击钻机）。工地上备一定数量的钻机和泥浆泵的易损配件，以便机械出现故障时及时更换，同时预先制作好用于打捞钻头用的工具。5）钻孔作业钻孔为三班制连续作业，每班配备6人，主要是：班长1名，负责对该班的工作负责，并对进尺、地质情况作好记录；钻机司机1名，负责操作钻机，并观察孔口稳定，对钻机负责；机电工（负责整个桩基作业段）1名，负责用电及保证泥浆泵的正常运转。勤杂工2名，负责钻杆装卸及清碴工作或其它
10、工作。开钻前，再次检查各种机具、设备是否状态良好，以及水、电管路的畅通情况，确保正常；正式钻进前，先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后方可正式钻进。开始钻进时，控制进尺速度，以保证初成孔竖直、坚实，防止孔位偏心、孔口坍塌：对于旋转钻机，采用低压慢速钻进，待钻至护筒下1m后，再以正常速度钻进；对于冲击钻机，采用小冲程，待钻深超过钻锥全冲程后，方可施行正常冲击，以正常速度进尺。钻孔作业连续进行，不得中断。因故必须停钻时，孔口加盖防护，并且把钻头提出孔道，以防埋钻。在钻进过程中：必须绘制孔位处的地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等参考。并且
11、，在土层变化处捞渣样并拍照，与设计地层作核对，并保存好渣样拍照，记录渣样的桥桩位、取样具体时间、取样时孔底标高等内容。经常对泥浆进行试验检测，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆稠度，防止发生坍孔、缩孔等质量事故。当钻孔离设计标高约1m时，应注意控制钻进速度和深度，防止超钻。并核对地质资料，判定是否进入要求的岩层和进入岩层的深度。当钻孔深度达到设计要求时，采用测绳、吊入探孔器对孔深、孔径和孔形等进行检查，并报监理工程师确认，符合要求后进行清孔。6）清孔当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔。清孔要求，旋转钻机成孔采用换浆法，冲击钻机成孔采用掏渣法或换浆法。严禁采用加深孔底深度的方法代替清
12、孔。清孔作业要做到认真、彻底，确保摩擦桩或柱桩桩底沉渣厚度在规范允许值范围内，否则重新清孔，直至满足要求为止。7）钢筋笼的制作与安装钢筋笼在钢筋棚集中加工弯制，主筋采用闪光对焊，采用平板车运至工点，现场绑扎成型。钢筋笼分节绑制，现场焊接成型后，钻机或吊机提入孔内。钢筋笼采用每2m加设一道加强箍，且主筋与加强箍筋全部焊接，防止吊装变形。清孔结束后，及时吊放钢筋笼入孔。对于钢筋笼长18m以内整体的宜一次性整体吊放入孔，对于18m以上的钢筋笼可采用分节吊放，采用双面焊接成整体，双面焊时要将钢筋沿圆周方向并排，不得沿圆直径方向并排，影响钢筋的保护层。入孔后的位置准确符合设计要求，并牢固定位。钻机或吊机
13、吊起钢筋笼后，检查钢筋笼的垂直度及外型轮廓，对准孔位，平衡、垂直、缓慢放入孔内，严禁碰撞孔壁，防止坍孔。8）水下混凝土灌注本工程钻孔桩水下混凝土采用拌和站集中拌制，混凝土搅拌车运输，汽车泵泵送，导管法灌注。导管直径选用250mm，导管拼装前，先进行试拼、过球和水压试验，保证导管不漏水。水下混凝土灌注前，再次检测孔底泥浆沉淀厚度，如沉渣厚度大于5cm（柱桩或主墩）或10cm（摩擦桩）时，必须对孔内进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度符合规定要求。浇筑前，先射水或压气35min，将孔底沉渣冲翻搅动。安装导管时保证其下口离孔底2540cm，储料斗的容积应保证首批混凝土使导管埋深不小于1.0m。在水下混凝土
14、灌注过程中，经常量测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。一般埋管深度控制在24m左右，防止导管悬空或超埋，以免出现断桩事故。水下混凝土灌注应连续进行，并尽量缩短拆除导管（循环钻机）的间隔时间。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，经常保持孔内水头高度。水下混凝土灌注高度应较设计桩顶标高高出0.8m左右，多余部分在承台施工前凿除，以保证桩顶混凝土质量。灌注完成后，回填钻孔至原地面，以防引起人身安全意外事故。9）桩身质量检测钻孔桩除设计要求的进行静载试桩外，按下述要求进行桩身质量检测：所有钻孔桩身混凝土质量均作无损低应变检测；每根钻孔桩混凝土强度试件不少于五组；对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验
15、；钻孔到达设计高程后，复核地质情况和桩孔位置，用检孔器检查桩孔孔深、施工偏差要符合表2-2所示要求。表2-1 钻孔桩钻孔允许偏差项目名称允许偏差（mm）孔径/倾斜度设计孔径/1%孔深孔深摩擦桩/柱桩设计孔深/设计孔深，并进入设计岩层孔位中心偏差群桩50浇筑砼前桩底沉渣摩擦桩/柱桩100/5010）钻孔桩施工技术措施（1）防止坍孔、缩孔措施和处理办法当钻孔桩穿过填土层、淤泥质粘土层、中、粗砂层，施工时，容易出现坍孔和缩孔，为了确保钻孔桩的质量和进度，采取以下预防和处理措施：安装钻机时要使转盘、底座平正，并经常校核。当钻杆较长转动摆动大，应在钻架上增添导向架。开钻前，孔内泵入一定泥浆后方可开始钻进，控制好开孔时的进尺速度。在钻孔过程中，详细绘制孔位处的地质剖面图，特别是淤泥质粘土层、中、粗砂层的深度和厚度，以便对不同土层选择合适的钻头、旋转钻机钻压和钻速、冲击钻机冲程和冲击频率、泥浆指标，既保证施工进度，又确保孔壁稳定。做好钻孔准备工作，选择好钻机钻头，埋设好护筒。钻孔和清孔时，注意保持孔内的液面高度和泥浆浓度，随时补充损耗、漏失的泥浆。在砂层中钻孔，采用较大的泥浆比重，并加大护筒埋深，提高护筒顶面高度和孔内水位，以防止发生坍孔、缩孔。在钻孔过程中，严禁转速太快、空转时间太长。钻孔要连续不间断进行，无故不得中断泥
