1、新建济南至青岛高速铁路站前工程某标钻孔灌注桩基施工方案精选新建济南至青岛高速铁路站前工程JQGTSG-7标段钻孔灌注桩施工方案编制：复核：审核：济青高速铁路中国中铁航空港建设集团有限公司项目部2015年12月钻孔灌注桩施工方案1、编制依据（1）高速铁路桥涵施工技术指南（铁建设2010241号）；（2）铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）；（3）高速铁路桥涵工程施工技术规程（Q/CR9603-2015）；（4）高速铁路桥涵工程质量验收标准（TB10752-2010）；（5）新建济南至青岛高速铁路工程施工图；2、工程概况新建济南至青岛高速铁路（不含先期开工段）站前工程JQGT
2、SG-7标段，本线起讫里程DK169+783.35DK180+011.39，线路长度10.22公里。本标段钻孔灌注桩共计2683根，其中1.5m桩基础135根、1.25m桩基础48根、1.0m桩基础2500根。3、施工组织部署3.1工期安排钻孔灌注桩计划工期安排：（1）施工准备：2016年1月1日2016年5月31日（2）钻孔灌注桩：2016年1月1日2016年6月30日3.2人员机械配置主要管理人员和技术人员汇总表序号姓名拟在本项目中担任的职务技术职称1卢高峰分部经理工程师2夏富谦分部副经理工程师3魏玉民工程部部长工程师4黄右海物机部部长助理工程师5张成毅安质部部长助理工程师6李应超实验室主
3、任助理工程师7张娜娜办公室主任助理工程师8吴嘉远技术员助理工程师9武晗技术员助理工程师10李建贵测量员助理工程师拟投入的主要施工机械表序号设备名称规格型号数量国别产地制造年份额定功率(Kw)生产能力用于施工部位备注1回旋钻机1.0m50山东201275 KW桥梁工程良好2汽车吊QY2520湖南201325t桥梁工程良好3挖掘机PC22015日本20131.2m3桥梁工程良好4装载机ZLM50C3.0m314福建2014125KW 桥梁工程良好5自卸汽车STR-14196青岛2013桥梁工程良好6水泵H1160M/Q40武汉201530KW桥梁工程良好7泥浆泵BW25018030武汉201425
4、KW桥梁工程良好8泥浆分离器ZX-50020陕西201411KW桥梁工程良好9混凝土集中拌和站HZS1206山东2012120m/h桥梁工程良好10混凝土运输车10m330山东201210m3桥梁工程良好11备用发电机组300kw10广州2013300KW桥梁工程良好12备用发电机组250kw10广州2013250KW桥梁工程良好13钢筋笼滚焊机KZ20004深圳2014桥梁工程良好14交(直)流弧焊机BX-30030济南201340KW桥梁工程良好15钢筋调直机GT4-88合肥20153KW桥梁工程良好16钢筋切断机GQ40-18合肥20153KW桥梁工程良好17钢筋弯曲机GJ2-408合肥
5、20154KW桥梁工程良好主要测量、试验检测设备表序号仪器设备名称规格型号数量国别产地制造年份已使用台时数用途备注1GPS全球定位系统GPS2青岛2011600测量良好2全站仪2”6广州20122000测量良好3电子水准仪天宝10广州20111500测量良好4全站仪1”2广州20131000测量良好5自动安平水准仪NA220湖北2013800测量良好6万能材料试验机WE-6002无锡20123000材料试验良好7压力试验机YA-20003无锡20132000材料试验良好8恒应力压力试验机BTJ-3003北京2013800材料试验良好9水泥标养箱SBR-40型3河北20123500材料试验良好1
6、0水泥电动抗折机DKZ-500型3无锡20131000材料试验良好11水泥负压筛析仪FYS150型3河北2011400材料试验良好12水泥凝结时间测定仪HJ-843河北20131900材料试验良好13混凝土抗渗仪HP-40型1上海201270材料试验良好14混凝土含气量测定仪LC-615A直读4沈阳2013150材料试验良好15混凝土水灰比测定仪IR-101/77型4无锡2013130材料试验良好16砂石压碎仪EP-330711北京20113200材料试验良好17养护室自动控制仪BRS-型4河北2012230材料试验良好18针片状规准仪4河北20123200材料试验良好19洛杉矶磨耗机MRD-
7、2型4美国2011260材料试验良好20混凝土静弹性模量测定仪TM-24河北20133800材料试验良好21混凝土动弹模测定仪DT-104天津2012180材料试验良好22混凝土快速冻融循环机KR-II1北京2011300材料试验良好23混凝土低温试验箱DWX-351天津20121000材料试验良好24新标准砂石筛3003沧州2011800材料试验良好25新标准石子筛3003沧州2011800材料试验良好26标养式控温控湿设备HWB-303河北20113000材料试验良好27混凝土坍落度仪HGC-140金华20121200材料试验良好28混凝土收缩仪SP5401金华2012500材料试验良好2
8、9混凝土试模151515cm300上海20122900材料试验良好4、主要施工方法4.1施工工艺流程 4.2施工准备施工现场水、电、路通，场地平整，个别地段使用发电机发电使用。钻孔桩施工场地清除杂物、换除软土、平整压实，确保钻机支立后稳定。在浅水时，宜采用筑岛法，筑岛顶面高出施工时最高水位不得小于0.5m，筑岛面积要满足施工需要。4.3桩位放样由项目部测量人员根据设计图纸桩位计算放样坐标，使用GPS或全站仪对钻孔桩中心位置进行桩位放样，放样完成后应根据原桥位置进行复核，确保放样桩位准确。对桩中心放样点位拉十字线至1.5-2.0m以外稳固位置埋设四个护桩，供随时进行孔位中心的检查，护桩位置选择注
9、意避让施工机械操作影响。4.4埋设钢护筒护筒采用钢板卷制，内径比桩径大20cm，护筒长度要满足埋设深度要求，护筒钢板壁厚应能使护筒保持圆状且不易变形，且不小于8mm。埋设时护筒中心与钻孔桩中心的平面位置偏差不能大于50mm，倾斜度不能大于1%，护筒埋设时采用挖坑埋设法定位，即先用人工或机械将孔位处护筒埋设深度范围的土挖除，再利用吊车将护筒吊装到位后回填夯实。钢护筒对称设置四个吊点，吊起后使其自然垂直，利用四个吊点形成的十字线，移动护筒，使护筒中心竖直线应与桩中心线重合，然后用全站仪检查，确保护筒竖直且位置准确护筒顶面宜高于地面或最高水位面0.3m；护筒埋置深度在旱地黏性土、粉土不小于1.0m，
10、砂类土不小于2.0m，对有冲刷影响的河床，护筒要沉入施工期局部冲刷线以下1.01.5m，并且要采取防止河床在施工期过渡冲刷的防护措施。4.5泥浆制备 泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要环节。泥浆主要起到维护孔壁稳定、防止塌孔以及置换钻渣的作用。(1)泥浆池设置：根据施工工艺需要在现场每个墩身位置根据泥浆用量设一个泥浆池和沉淀池，用于钻孔施工时的泥浆制作、储备和桩基混凝土灌注时溢出泥浆的排放。泥浆池和沉淀池深度为2.5m，平面尺寸按能够满足钻孔容积的1.21.5倍要求为宜，泥浆池位置应在桩孔位置外10m左右，避免泥浆池太近影响正常施工作业，泥浆池的池壁池底要有较好的防渗能力，防渗不好的应作相应处
11、理使之达到要求。(2)泥浆制作方式：泥浆在泥浆池内使用泥浆搅拌机或水力搅拌器进行制作。使用粘土造浆时最好用水力搅拌器；使用膨润土制浆时用泥浆搅拌机。(3)泥浆性能指标：反循环钻机泥浆比重控制在1.05-1.15；黏度一般地层为16-22s，松散地层为19-28s；新制泥浆的含砂率不大于4%，胶体率不小于95%，PH值应大于6.5。在清孔和混凝土浇注时泥浆密度应适当稀释并控制在 1.1左右，粘度1720s，含砂率2%。泥浆制备完毕后，进行各项性能指标的检测，不符合要求的重新调制。泥浆再生利用和处理：桩基水下混凝土浇筑施工时，桩孔内的泥浆会被反压溢出并排进沉淀池，为了减水泥浆排放对环境造成污染，施
12、工现场应充分进行泥浆再生利用。在泥浆回流进入泥浆池时设置格栅网将浆液中的砂石滤除，进入泥浆池的泥浆使土渣产生沉淀以排除。将该泥浆抽入泥浆搅拌机并添加黏土或膨润土再次进行搅拌并制成经测试满足施工要求的泥浆。经过几次使用后的泥浆技术指标会越来越差并最终不能继续使用，此时应将不能使用泥浆排进泥浆池中进行放置，使其浆液中的水分逐渐渗透和蒸发，当泥浆最后失水结块后用于可使用的地方或外运弃置、填埋等。4.6钻孔安装钻机安装钻机时底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，使用护桩引出十字线调整钻头中心位置，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。钻进开钻前应将钻头提离孔底约20cm，待泥浆循环畅通后进行钻进，开
13、钻时宜低档慢速钻进，钻至护筒下1m后再以正常钻速钻进。钻进过程中要经常检查土层变化，适时调整钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量。在砂类土或软土层钻进时，采用慢速轻压钻进，同时提高孔内水头和加大泥浆比重。泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充并保证孔内泥浆水位高于护筒底部50cm以上。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处，在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与设
14、计勘察地质比对。检孔钻孔完成后，用检孔器进行检孔。检孔器外径与钻头直径相同，长度为桩径的46倍。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。 一次清孔钻孔达到要求深度后进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，清孔使用泥浆置换法。4.7钢筋笼骨架的制作安装制作钢筋笼采用劲型骨架在钢筋加工厂制作，采用自动滚笼机分节加工制作。将箍筋和主筋布置在滚笼机上后，随着滚笼机的旋转，将主筋依次逐根焊接在加强箍上，形成完整的钢筋笼。钢筋笼主筋连接采用双面搭接焊，焊缝长度不小于5倍的钢筋直径，钢筋焊接接头处要弯
15、成一定的角度，保证钢筋焊接后两钢筋的中轴线保持一致。焊接时要求每个接头断面的接头数量不得多于主筋数量的50%（所谓一个接头断面是指35倍的钢筋直径且不小于50cm的长度范围），焊缝要平整、光滑、密实、无气泡、无包渣。素混凝土段声测管辅笼按设计要求人工加工制作，钢筋笼安装时现场与钢筋笼进行焊接。预埋声测管及压浆管，每根桩基在钢筋笼内侧布设声测管3根，上端高出桩顶位置30cm，声测管必须密封严密不得漏水，使用内径50mm壁厚3mm无缝钢管加工制作，使用套管进行焊接连接。浇注混凝土前在声测管内灌满清水，上口用塞子封严。钢筋笼焊接过程中注意保护声测管，防止发生渗漏；声测管及压浆管焊接链接时必须保证焊接
16、质量，防止混凝土灌注过程中水泥浆渗入导致堵管。运输钢筋笼的运输无论采取何种方法进行，都不得使钢筋笼骨架变形，当钢筋笼长度在6m以内时可用平板车直接运输。当长度超过6米时，应在平板车上加托架。一般可采用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车或拖拉机进行牵引，也可运输一般长度的钢筋笼。安装对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场连接的，钢筋笼分段长度不宜少于9米，以减少现场焊接工作量，现场焊接接头采用双面搭接焊。为保证钢筋笼竖向轴线垂直度及混凝土保护层厚度，沿钢筋笼长度每隔2m设置混凝土块4块，沿桩均匀分布，垫块
17、为圆形，半径为7.5cm，与桩身混凝土同标号，圆块中心穿钢筋并与装神钢筋焊接固定。钢筋笼的起吊和就位钢筋笼制作完成后，安装采用汽车吊，为了保证钢筋笼起吊时不变形，采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分之二点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二点同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上
18、地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用钢管或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，若遇阻力应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，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，采用双面搭接焊，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。骨架定位，必须由测定的孔口标高来计算吊环钢筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平
19、行的钢管或型钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。钢筋笼入孔后，按设计要求检查安放位置并作好记录。桩身混凝土灌注完毕，达到初凝后即可解除钢筋笼的固定措施。4.8砼灌注水下砼灌注前按照规范要求进行孔底沉渣厚度和泥浆性能指标检测，若沉碴厚度和泥浆指标不符合设计要求，须进行二次清孔，然后重新测定，直到满足设计要求，并经现场监理工程师确认后，才能灌注水下砼。（1）导管制备与安装A、导管制备导管采用内径300mm快速螺纹接头导管，无缝钢管制成，导管内壁应光滑、圆顺、内径一致、接口严密；导管采用快速螺纹接头，导管接头处设2道密封圈，保证接头的密封性；导管中间标
20、准节长2m3m，底节4m5m，底节导管下端不得有法兰盘，同时配备若干节1m和0.5m的导管。导管使用前需要进行水密、承压及接头抗拉试验，水密试验的水压大于孔内水深1.3倍的压力，承压试验的水压大于管壁可能承受的最大内压Pmax。导管必须接头严密、牢固，并按顺序编号和标示尺度。导管长度按孔深和工作平台高度决定,漏斗底口距桩顶距离以一节中间导管长度为宜。导管下放前检查每根导管是否干净、畅通以及密封圈的完好性。导管安顺序逐节吊装接长下放，直至距孔底3040cm为止，下放过程中注意保持与孔位中心线一致，严防导管法兰盘和钢筋笼相碰。导管接长时通过活动卡盘固定。B、导管水密试验导管使用前必须进行水密承压和
21、接头抗拉试验，按照规定，水密试验的水压不小于孔内水深压力的1.3倍，也不应小于可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍，每根导管均要试压。计算公式为Pmax=1.3(rchxmax-rwHw)式中:Pmax导管可能承受到的最大内压力（kpa）； rc混凝土容重（KN/m3），取24.0kN/m3;hxmax导管内混凝土柱最大高度（m），取25m；rw孔内泥浆的容重（KN/m3），取11.0KN/m3；HW孔内泥浆的深度（m），取25m；水密试验方法是把拼装好的导管先灌满水,两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与水泵出水管相接，启动水泵给导管注入压力水，当水泵的压力表压力达到导
22、管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。（2）混凝土施工A、首批混凝土数量按规范要求，首批混凝土的方量应满足导管初次埋深1.0m和填充导管底部间隙的需要，设导管下口离孔底3040cm，参照规范进行计算桩基首批混凝土方量，首批混凝土方量计算简图见下图。桩基首批混凝土方量计算公式如下：Vd2/4h1+HcD2/4h1=Hww/cHcHd+He,取1.4m式中: V首批混凝土所需数量(m3)d导管内直径（m）Hc首批混凝土要求浇筑深度（m）h1孔内混凝土达到Hc时，导管内混凝土柱与导管外水压平衡所需高度（m）Hw孔内泥浆深度，取25mw孔内泥浆的容重，取12kN/m3c混凝土
23、的容重，取24 kN/m3在桩基进行首批混凝土浇注时，选用适合容量的料斗进行灌注封孔，同时每套导管配备一个1.0m3的小料斗。 B、混凝土输送混凝土输送采用混凝土罐车运送至施工现场，搅拌一分钟后直接放入大集料斗，并放满料斗。当首批混凝土封底成功后，直接放入小集料中，边灌注边放入。C、混凝土浇注在安装好钢筋笼、导管，浇筑砼前应按照规范要求进行孔底沉渣厚度和泥浆性能指标检测，若沉碴厚度和泥浆指标不符合设计要求，须进行二次清孔，然后重新测定，直到满足设计要求。清孔方法：在浇筑导管顶部安设一个弯头和皮笼，用泥浆泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣，沉渣厚度10cm；清孔时应保持孔内泥浆面高出
24、地下水位1.52.0m，以防止塌孔。清孔完成后，应立即进行水下砼的浇筑。正常灌注阶段保持导管埋深在26m范围，每次拆除导管1节，拆除导管后，导管底口的埋置深度不应小于2.0m。在混凝土灌注的过程中应经常测量混凝土面标高，以确定导管埋深、拆除导管的时机。另外还应该在拆除导管之前询问搅拌站已经泵送至现场的混凝土理论方量，以便与现场根据实测标高计算的混凝土方量进行比较，防止出现差错。当混凝土灌注临近结束时，再一次核对混凝土的灌入方量，以确定所测混凝土的高度是否准确，混凝土顶面标高到位后，停止灌注，拆除灌注导管。砼面标高控制在比设计桩顶标高5080cm，必要时使用取样盒确定混凝土灌注高度，以保证桩头砼
25、质量。在灌注过程中，由混凝土置换出来的孔内泥浆经连通管引流至泥浆池中,在混凝土初凝前，用吊车拔出钢护筒，并及时对钻孔回填覆盖，保护桩基混凝土不受影响破坏。（3）水下混凝土灌注的注意事项砼灌注前必须准备充足的砂、石料、水泥、外加剂等原材料；设备必须维修保养、调试运转，并备足够的易损件；集料斗每次灌注砼前均应清理干净。严格控制进入料斗内砼的坍落度。坍落度太小，砼流动性差，易造成堵管；坍落度太大，砼容易泌水离析，也会造成堵管。发现砼有异常应停止灌注，处理不合格混凝土，同时查明原因处理后才能继续施工。导管连接时，接头须清洗干净、涂上黄油，并加上密封圈，对于破损的密封圈进行调换，接头的螺纹要旋转到位，以
26、防漏水。每次砼浇注拆管后应及时清洗导管，以免水泥砂浆附着凝固后下次浇注时造成堵管。在灌注过程中，若发生意外而导致暂停，应不时地上下缓慢提升导管，以免导管埋置太深而提升不动或砼假凝而堵管。导管埋设要严格进行控制，一般不得超过6m，防止因导管埋设过多导致无法拔出甚至拉断导管。认真监测砼面上升高度、导管埋深，并和已灌入的砼数量校核，以便确定扩孔率或砼面上升是否正常。在灌注将近结束时，若混凝土顶升困难，在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一节导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。导管进水为了防止导管进水，灌注水下混凝土前严格检查、控制导管的焊缝和
27、接头的质量；并控制好导管底口的位置，确保首批混凝土量能够埋住导管底口；灌注过程中控制好导管底口的位置，根据浇筑量并经常测定砼面标高，以确保导管有足够的埋置深度。当发生导管进水现象，及时查明原因，果断采取相应的措施。如果首批混凝土储量不足，或虽然混凝土的储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入，应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌和物用空气吸泥机吸出，重新按正确方法进行灌注施工。浮笼 钢筋笼上升，除了一些显而易见的原因是由于导管提升挂住钢筋笼所致外，主要的原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，混凝土灌注的速
28、度（m3/min）过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼重力所致。为防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底1m之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时，应放慢混凝土灌注速度。导管堵塞 当发生堵管时，采取办法后无法排除故障，应立即拔出导管，用钻机快速钻进清理孔内混凝土，至设计标高时重新验收合格后再灌注混凝土。灌短桩头灌短桩头亦称短桩。产生原因：灌注将近结束时，浆渣过稠，用测深锤测难以判断浆渣或混凝土面，或由于测深锤太轻，沉不到混凝土表面，发生误测，以致拔出导管终止灌注而造成短桩头事故。还有些是灌注混凝土时，发生孔壁坍塌，未被发觉，测深锤或测深仪探头达不到混凝土表面，这种情况最危险，有时会灌短数米。预防方法是：在灌注过程中注意将用测绳测的混凝土位置与根据灌注的混凝土方量计算出的理论混凝土浇注高度互相校核，确保不误测。5施工质量保证措施5.1质量创优目标5.1.1质量方针满足顾客要求为宗旨，实现质量承诺为准则，领先行业标准为目标。5.1.2质量目标及创优规划以提高社会效益和经济效益为中心，强化内控，消灭通
