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1、水下混凝土灌注桩施工方案（试桩）一、 编制目的 明确桥梁桩基旋挖钻施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。二、编制依据1、公路工程技术标准JTG B01-20032、公路桥涵设计通用规范JTG D60-20043、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-20044、公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-20075、公路桥涵施工技术规范JTG041-20006、公路交通安全设施设计技术规范JTG D81-20067、国家高速公路连霍线（G30)西安宝鸡改扩建工程虢镇东潘家湾段两阶段施工图设计三、适用范围新建高速公路西宝改扩建工程B-C12标段小庵
2、村大桥桩基工程（K299+342K299+768);旋挖钻适用于黄土、粘土、砂砾石层、微风化层。四、 设计概况小庵村大桥桥址位于渭河南岸黄土塬边缘，地形起伏较大，分左右幅，左幅起讫桩号为K299+362-K299+748,桥长386m,为19-20m跨。右幅起讫桩号为K299+342-K299+768,桥长426m,为21-20m跨。桥梁基础采用桩基础，桩基设计桩径：桥台位置1.4m，桩长18m，12根，桥墩位置：桩径1.5m，24根，874延米，平均桩长36.4m；桩径1.6m，52根，1796延米,平均桩长34.5m。根据设计地质钻孔勘探，地质状况从地面往下依次分别为黄土（硬塑）、古土壤（
3、硬塑）、粉质粘土（硬塑）、中砂（密实）、圆砾：密实，具体各层地质情况分布深度、厚度等情况见K299+555小庵村大桥工程地质纵断面图，根据地质状况，本工程钻孔桩施工适用于旋挖钻机成孔。五、 试桩地点、目的及主要内容 1、地点小庵村大桥选用右幅0#桥台0#-5号桩基为试桩，墩中心里程为K299+345.31,桥跨21*20m先简支后连续箱梁，桩基础为3根140cm桩，桩长18m，桩底标高572.460，桩顶标高590.460。钻孔资料表明，表层为硬塑黄土，硬塑古土壤，深度为18m，原地面以下为;粉质粘土、中砂、圆砾。桩基础混凝土为C25。2、 目的 2.1掌握成孔工艺：钻机类型、型号、钻头型式，
4、以及在不同地质层中的钻进速度和钻进时的泥浆各种参数，成孔后的清孔方法和清孔时间。 2.2掌握下钢筋笼合理方式和控制钢筋笼位置、标高的合理方法。 2.3检验试验室混凝土的配合比、坍落度等各项指标的可靠性和实用性。 2.4为灌注桩施工提供混凝土灌注等施工参数。 2.5确定施工组织及管理体系、人员及指挥方式。 2.6确定适宜的现场施工的机械、人员数量及混凝土运输车辆数量。2.7检验施工组织和施工工艺的合理性与适应性，修正施工方案，完善施工组织，指导灌注桩施工。3、 主要内容本次试桩按照钻孔桩的工程要求，进行施工。包括：场地整平、测量放样、埋设护筒、桩位复测、泥浆池开挖、泥浆拌制、钻孔、成孔检查、钢筋
5、笼的制作及吊装、导管安装、混凝土的拌和、运输、试验、混凝土的灌注、凿桩头、桩基检测等所有灌注桩施工程序。通过钻孔灌注桩试桩施工，进行成桩工艺试验，以复核地质资料以及设备、工艺，确定混凝土配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度、每延米混凝土用量等各项工艺参数。六、 施工方法及工艺要求 钻孔施工工艺流程图（见附表） 1.施工准备钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡时应挖成平坡，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.测量放样根据设计单位移交的测量控制点，布设施工测量控制网，依据施工测量控制网进行施工放样。首先放出墩位中心线，再放各桩位中
6、心线，并设置护桩，护桩设置在稳定的基础上。3.护筒制作及埋置钻孔前在孔口设置坚固、不漏水的钢护筒。钢护筒内径大于钻头直径20（旋挖）cm，护筒应选用=810mm的钢板，一般高度为每节2m，护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，还必须满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时必须高出施工地面2030cm。埋设护筒时，护筒四周回填黏土并分层夯实。护筒埋设完毕后，应对护筒中心位置及倾斜度进行复测，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%。4.泥浆的制备在两墩之间设置泥浆池，供临近两墩孔桩施工循环使用；弃渣外运于指定弃渣点，以减少对周围环境的污染。在砂类土、粉质黏土夹层中钻孔，采用
7、膨润土泥浆护壁；在黏性土中钻孔，塑性指数大于15，浮渣能力满足施工要求时，将利用孔内原土造浆护壁。泥浆性能指标应符合下列规定：泥浆比重：旋挖钻机泥浆比重为1.051.15。黏度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s；含砂率：新制泥浆不大于4%；胶体率：不小于95%；PH值：大于6.5。为提高泥浆黏度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量须经试验确定。造浆后要试验检验泥浆的全部性能指标，钻孔过程中随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。5.钻孔施工 5.1开钻前申请报验，经监理工程师对钻头直径、钻机对中及水平检查验收合格后方可开钻。5.2开孔的孔位必须准确，开始钻进时
8、不易大冲程，使初成孔壁竖直、圆顺、坚实；在护筒底脚处也必须短冲程钻进，使护筒底有很好的泥浆护壁。5.3钻孔时，经常观测泥浆面标高，保持孔内泥浆压力，孔内水位须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.52.0m。在钻进中取渣和停钻后，及时向孔内补水或泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。5.4钻孔时，起、落钻头速度要均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。5.5钻孔作业应连续进行，因故停钻时，必须将钻头提出孔外，孔口必须加护盖。钻孔过程中要经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。钻孔达到设计标高后，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5c
9、m。5.6经常注意检查钻机位置，保持其位置正确和平台稳固。5.7通常采用施工对角桩位的方法进行钻孔，在相邻灌注桩桩身砼未达到2.5Mpa前，不得在相邻孔位钻孔，防止影响桩体混凝土质量。6.成孔检查钻孔灌筑桩在成孔过程中及终孔后以及浇筑混凝土前，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。6.1孔径和孔形检测孔径检测在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行。采用笼式探孔器检测，其外径等于钻孔桩的设计孔径，长度等于孔径46倍，详见下图。检测时，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅表明孔径符合设计要求。探孔器示意图说明：1、图中尺寸均以“m”计； 2、D为桩径。6.2孔深和孔底沉渣检测孔深及
10、沉碴采用标准测绳检测，测绳采用钢尺进行校核。在测绳的底部坠以测锤，测锤一般采用圆锥形，圆锥平面直径不小于10cm，质量不小于5kg。6.3成孔竖直度检测孔的竖直度采用测锤法检测，将重量较大的测锤缓缓吊入孔底，然后缓慢移动测锤感觉测锤碰到孔壁，量取该位置时测绳到护筒的距离及测绳长度，根据测绳长度及测绳到护筒的距离算出垂直度；这样沿孔壁反复量测46个位置，然后将几个数值综合比较得出最终的孔身垂直度。7.第一次清孔7.1采用反循环清孔方式7.2清孔的最终标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度柱桩不大于5cm、摩
11、擦桩不大于20cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。7.3在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位。8.钢筋笼制作、安装8.1钢筋原材料及半成品8.1.1钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、麟锈等清除干净；8.1.2钢筋应平直，无局部弯折，下料前，必须先进行检查拉直，然后对号加工下料，并分类标示排放。成盘的钢筋和弯曲钢筋均应调直。8.1.3钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预弯，使两结合钢筋轴线一致；螺旋筋可采用绑扎接头。8.1.4在同一根钢筋上应尽量减少接头。8.1.5焊好的钢筋笼应平置，与地面之间加垫等高的混凝土垫块。8.2钢筋笼的制作安装现场制作钢筋笼时，主筋
12、接头以双面搭接焊或套筒连接为主；钻孔桩孔口两节钢筋笼间连接时，为了压缩工序时间，采用单面搭接焊；主筋每一水平截面上接头数量不超过50%，两个接头的间距要求大于1000mm。主筋的焊接长度，双面焊不小于5d，单面焊不小于10d（d为主筋直径）。加强箍筋与主筋间的连接全部采用焊接。在桩身主筋范围内每隔2米间距设置一道16加强箍筋，增加钢筋笼整体刚度，在加强筋四周对称设置4个16的定位耳筋，确保钢筋笼与孔壁的保护层厚度，定位钢筋尺寸见下图：钢筋笼的制作在滚焊机专用台架上进行，钢筋的间距至少采用三个间距定性固定架（这三道加强箍筋要在环的内测，明确标识出每根主筋的准确位置）来进行固定，禁止人工手扶固定间
13、距，保证主筋和箍筋的轴线、平顺度和间距符合设计和规范要求；焊制时用直角尺检查控制箍筋与主筋的垂直关系，首先在一根主筋上焊好全部加强箍筋，再转动钢筋笼照此方法逐步焊好其他主筋；然后吊起骨架套入螺旋筋，按照设计间距点焊、绑扎固定好螺旋筋。对于孔深较大的桩基，钢筋笼分节制作的节数及长度视钢筋笼总长而定。钢筋笼分节制作的长度不宜短于18米，尽可能减少钻孔桩孔口连接时的焊接工作量，减少终孔与水下混凝土灌注前的时间间隔。为保证骨架不变形，按照一定间隔高度，在加强箍筋内部用钢筋焊临时三角支撑，在吊装就位入孔前再敲掉；钢筋笼骨架安装采用汽车吊，必须用两点吊：第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到
14、上部三分点之间。起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断提升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。检查骨架是否顺直。骨架入孔时应慢慢下放，入孔后不得左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁，防止孔口坍塌。如遇阻碍时要求停止下放，查明原因进行处理，严禁猛提猛放和强制下放。下至最后一根加强筋截面时，将骨架用钢管临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接（单面搭接焊），为了减少工序衔接时间，应采用两台及以上的电焊机同时进行焊接作业，待全部接头焊好，并经现场监理确认质量合格后，就可以下沉入
15、孔，直至所有骨架安装完毕。最后依据护筒标高和设计桩顶标高的高差关系，用直径大于16mm的46根竖向吊筋和水平箍筋将钢筋笼在孔口用钢管牢固定位，避免在混凝土灌注过程中发生浮笼现象。声测管采用无缝钢管，尺寸及根数按设计要求布置；声测管贯穿于整个桩长，声测管加长时，采用套管丝扣连接，捆扎在钢筋笼的同一根主筋上，管口高出设计桩顶20cm，每个声测管高度保持一致。为确保混凝土灌注时管内不进污物，要求声测管在混凝土灌注前全部进行试水，管的顶口必须使用软木塞密封。9.砼灌注9.1.安装导管导管采用250300钢管，每节23m,配12节11.5m的短管，底节采用4m的。钢管内壁光滑、园顺，内径一致，导管连接应牢固、封闭严密，吊装前先试拼，并做水密承压试验，导管试压压力为孔底静水压力的1.5倍。按自下而上顺序标示每节导管长度，上下成直线吊装，位于井孔中央，导管底距孔底应有250400mm的空间。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，。9.2.浇注混凝土前二次清孔浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，如柱桩超出5cm、摩擦桩超过20cm，则利用导管进行二次清孔，采用换浆法：用1.11.25比重的纯泥浆迅速压进孔内，把孔内悬浮钻渣较重的泥浆换出。或喷射法清孔，在灌注砼前，对孔底进
