水中钻孔桩专项施工方案.docx
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水中钻孔桩专项施工方案
杭瑞高速公路大兴至思南段DSTJ-6标段
(K56+750-K68+650)
水
中
钻
孔
桩
专
项
施
工
方
案
编制:
审核:
中铁二十局集团一公司
杭瑞高速公路大思段DSTJ-6段项目经理部
大思段DSTJ-6标钻孔桩施工组织设计
一、编制依据
杭瑞高速公路大兴至思南段工程承包合同;
杭瑞高速公路大兴至思南段施工设计图;
DSTJ-6标段实施性施工组织设计及质量计划目标;
本单位的施工设备、人员及施工经验;
施工现场地理、环境及工程地质参考资料。
二、工程概况
1)工程简介:
杭瑞高速公路贵州境大兴至思南段第DSTJ-6合同段,起于艾门坳隧道出口K56+750,沿S305省道,经艾门坳、潘家坝、吴背湾,于兴隆村设置江口互通立交,翻越马鞍山垭口,过茭白村后跨太平河,过镇江村,穿太平河1#、2#隧道后,沿X508江梵公路,经曾家港、铜鼓、云信四跨太平河,抵平南村村头,进平南隧道,终于平南隧道中点K68+650,路线主线全长11.9公里。
全线共设隧道三座,大中桥11座,涵洞33座(含主线外涵洞),挖方127万m3,填方170万m3。
本合同段主要控制工点有江口互通立交、茭白大桥、太平1号隧道、镇家屯大桥、铜鼓大桥等。
沿线经过的乡镇有坝盘乡、双江镇、太平乡。
2)地质条件:
本项目路线位于前震旦系为基底的扬子准地台一级构造单元之上,以北北东向褶皱、断裂为主的构造发育,线路通过区地层主要为板溪群、震旦系、寒武系地层。
山间河谷及坡洪积扇地主要以第四系冲积、冲洪积和坡洪积地层为主。
线路区不良地质现象不发育,对工程建设有影响的主要为软岩边坡、覆盖层边坡稳定,软土路基不均匀沉陷及岩溶稳定等主要工程地质问题。
3)水文特征:
本合同段处低纬度、较高海拔地区,属中亚热带湿润季风气候,受季风影响显著。
区域内为以亚热带季风气候区为基带的山地气候,兼有高原气候特点,冬无严寒、夏无酷暑、雨量充沛,热量丰富、雨热同季,四季分明,立体气候和小区域气候明显等特点。
海拔每上升100米,气温下降0.5-0.6度,气温多年均值为16.2℃,最冷的1月份平均温度为5.1℃。
区域内年降水量平均为1369.6mm,因梵净山体对气流的抬升作用,东坡迎风面的太平乡等年均降水1500mm以上。
路线区属沅江水系锦江流域,测区内主要有锦江、太平河等二、三级支流,沿线经过的溪沟多为雨源溪沟,雨季沟水暴涨,旱季沟水枯菱或断流。
地下水为基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水和松散岩类孔隙水三类。
根据对沿线水样的分析,环境水对混凝土没有腐蚀性。
三、工程施工准备情况
1)道路畅通及场地清理:
便道已畅通,并符合设计及施工要求;在便道内外两侧设有排水边沟,与附近的原有排水连通,以确保便道不会积水,不影响混凝土运输车的运输。
场地已用推土机推平,压路机碾压平整;施工用水采用附近河流中的河水或自设机井,经检验可满足施工生产要求;施工用电已接通,并备有150kw发电机三台备用;泥浆池及沉渣池已挖好。
2)原材料准备:
砼配合比符合设计及规范要求,各种原材料经试验后认定合格,可用于本工程。
3)机械设备配备
利用已修好的便道,按施工组织设计的先后顺序,人员、机械、设备和部分原材料已进场,机械设备已调试完毕,性能良好,满足施工要求。
4)测量准备
桩位已确定,并报测量监理工程师检查签认
5)开工条件
各项施工准备工作就绪,具备开工条件。
四、施工组织安排
1)施工组织安排以加强领导、科学组织、合理安排、强化管理、确保工期、质量优良、安全文明、争创一流的指导思想,确保快速、优质、安全、文明、低耗的完成本段工程。
根据工程量及工期要求,项目部成立以项目经理罗万录为组长,项目总工刘郁、项目副经理肖红为副组长,工程部长滕龙、测量班长高磊、试验室主任廖勇、保障部部长肖明伦、分管工程师郑斌斌、温宇、宋远青、陈东明为组员的管理领导小组,负责该工程施工的技术指导及各项保障工作。
在施工中,运用科学的方法和高效的管理,用多方案的优化配置,抓重点、攻难点、确保施工工期、工程质量、安全生产、文明施工的目标实现。
2)施工任务划分:
桥梁二队:
茭白大桥、镇家屯大桥、铜鼓大桥、云信1号、云信2号大桥所有桩基施工;
3)工期安排:
计划开工日期:
2010年12月25日
计划竣工日期:
2011年6月25日
五、施工技术方案
1)施工方法
根据本标段桥位处的地质情况,钻孔桩基础均采用GCD2000型、GCD15000型两种冲击钻机钻孔,换浆法清孔,钢筋笼现场制作、汽车吊安装,混凝土集中拌制、搅拌车运输、泵送、导管法灌注。
2)施工工艺
(1)钻孔准备
①掌握设计桩位处地质、水文的详细资料,制订施工方案和施工技术保障措施;备足成孔用水、粘土、片石、碎石等必备材料,确保意外情况出现时,不致发生停工待料及其他事故的发生;备有处理施工故障的备用机具设备,如配套打捞、急救及不同性能的其它钻机等。
②测量定位
根据测量控制点,利用全站仪定出墩台中心位置及纵横向中心线,注意在曲线部分桥墩的桥梁工作线,桥墩中心线及桩中心线的关系。
即曲线桥梁的横向预偏心问题及不等跨桥梁的纵向预偏心问题,确保不发生测量事故。
根据墩台中心桩,纵横向中心线确定桩位中心,并用水准仪测出桩位高程。
③施工场地布置
陆地桩采用推土机对桩位原地面整平、压实,去除杂物和地下障碍物,形成工作平台。
水中桩采用筑岛方式施工,采用粘性土回填施工平台,并用压路机碾压密实,在每两排墩中间开挖适当尺寸泥浆池,泥浆池内铺设彩条布或塑料膜作为衬垫,以免泥浆渗漏污染河水。
后附各桥水中墩平面布置图。
④护筒采用5mm钢板加工,长为2.5~3.5m,护筒四周填粘土分层夯实,确保牢固、紧密、不渗漏、经久耐用,护筒内径应比冲击钻头直径约大40cm。
⑤泥浆
泥浆池中由水、粘土(或膨胀土)和添加剂组成,泥浆性能指标要满足下表要求。
(2)冲击钻孔
①开孔
为防止冲击振动使邻孔坍壁或邻孔刚灌注砼的凝固,待邻孔砼灌注完毕,一般经24小时后,方可开钻。
在孔口地质为人工填土时,开孔前在孔内多放一些粘土,并加适量粒径不大于15cm的片石,顶部抛平,用低冲程冲砸,泥浆比重1.6左右。
钻进0.5~1.0m,再回填粘土,继续以低冲程冲砸,如此反复二、三次,必要时多重复几次。
待冲砸至钻头顶在护筒下超过1m时,方可加高冲程正常钻进。
②钻孔
钻孔过程应根据地质情况,采用不同方法钻进。
粘土质、粉质土采用中冲程(0.75m左右),输入较低稠度泥浆,防止卡钻、埋钻;易塌孔的土质采用小冲程(0.5m左右),多投粘土提高泥浆的粘度与相对密度,并填加片石、碎石、卵石,使之被挤入孔壁;卵石夹土、砾石夹土、松散的砂或碎石层采用中冲程,必须加大泥浆稠度,添加小片石反复冲击,使孔壁被挤实。
如冲至基岩和较硬密实的卵石层时,宜用高冲程(1m左右),但应注意如果基岩面倾斜过大,或高低不平,应回填坚硬片石,低锤快打,造成一个平台后,方可采用较高冲程。
③抽碴,冲孔至护筒下4~5m时,用抽碴筒抽碴,每钻进0.5~1.0m抽碴一次,抽至钻碴明显减少无粗颗粒为止,抽碴时应及时补水和粘土,使泥浆比重符合要求,冲孔时每隔3~4h,将钻头或抽碴筒在孔内上下提放几次,把下面的泥浆拉上来,以护孔壁。
④刃口的补焊
钻头刃口在钻进中不断磨损,每班应进行检查,当冲锤尺寸磨损到小于设计桩径或磨钝时,应及时补焊,以免造成缩径或卡钻事故。
为防止卡钻,一次补焊不宜过多,且补焊后在原孔使用时,宜先用低冲程冲击一段时间,方可用较高冲程钻进。
⑤检孔:
为保证孔形正直,钻进中,应常用检孔器检孔,检孔器用钢筋制成,直径与钻头直径相同,高度为钻孔直径4~6倍。
更换钻头前,必须经过检孔。
如检孔器不能沉到原来已钻到的深度,或钢丝绳拉紧时的位置偏移护筒中心,则可能造成了缩孔、弯孔、斜孔等,应及时纠正或回填重钻。
⑥终孔检查
当孔底已达到设计标高,可停止冲击,把钻头提到孔外,进行成孔检查(孔径、孔深、倾斜率等检查),符合施工规范要求后方可清孔,在终孔与清孔的间隙时间应保持孔内水头高度。
(3)清孔
钻孔达到设计标高,经终孔检查后,即可清孔,清孔标准:
如设计为柱桩,其沉碴厚度不大于10cm;如设计为摩擦桩,其沉碴厚度不应大于30cm。
清孔采用抽碴法:
用抽碴筒清孔,掏到用手摸泥浆无2~3mm大的颗粒且其比重在规定指标之内时为止。
为保证柱桩质量,在安放钢筋笼,下导管后再用吸泥机清孔。
清孔时应及时向孔内注入清水或纯泥浆,保持孔内水头,避免坍孔。
(4)加工及吊放钢筋笼
1:
钻孔桩钢筋笼在钢筋加工场地下料加工,在下料的过程中应注意:
a、若采用搭接焊时,两钢筋搭接端应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致,接头采用双面焊且焊缝的长度不应小于5d,(d为钢筋直径)。
b、若采用帮条焊时,帮条应采用与主筋同级别的钢筋,其总截面面积不应小于被焊钢筋的截面积,帮条长度面焊缝不应小于5d。
2:
钢筋笼保护层的设置
根据图纸提供的定位筋尺寸,从桩顶下每2m,沿周边等距离设置圆柱形水泥块,水泥块采用直径为10cm砂浆圆盘,厚度约5cm,中间用φ8盘条穿插点焊于主筋上,以充当保护块
3:
吊放钢筋笼
钢筋笼在各队加工场集中配料,在施工现场制作成型,分1-2节制作,接头错开,岸上钻孔桩吊放钢筋笼用16T吊机进行,水中墩用钻架吊装,钢筋笼分段吊放。
为了保证骨架起吊时不变形,宜用两点吊。
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上三分点之间;起吊时,先提第一吊点,使骨架稍提起,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,继续提高第二吊点。
随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直至骨架同地面垂直,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。
将骨架下降到最后一个加劲箍处,吊来第二节骨架,使上下两节骨架位于同一竖直线上,进行焊接,钢筋笼定位后,在4h内浇注砼,防止坍孔。
六、桩体砼灌注
1、钢导管内壁应光滑、圆顺,内径一致,接口严密。
导管直径应与桩径机混凝土浇筑速度相适应,可为30cm。
导管管节长度,中间节宜为2m等长,底节可为4m,漏斗下宜用1m长导管;漏斗底距钻孔上口应大于一节中间导管长度,导管下口至孔底的距离控制在25---40cm。
导管应位于钻孔中央,在浇筑混凝土前进行升降试验。
2、灌注前,对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定,要求沉碴厚度主墩不大于5cm,其余桩基不大于10cm。
3、首批砼灌的初存量应满足首批砼灌入后,导管埋入砼的深度不得小于1m且不得大于3m,砼应连续浇筑,中途不得停顿,尽量缩短导管的间断时间,首次灌注砼量应砼V≥πd2h1/4+πD2Hc/4,且h1≥rwHw/rc
4、在灌注过程中,当导管内砼不满,含有空气时,后续砼要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
d---导管直径D---桩直径
rw---泥浆密度rc---砼密度
5、当砼面开到钢筋骨架下端时,为防止钢骨架被砼顶托上升,可采取以下措施:
(1)尽量缩短砼总的灌注时间。
(2)当砼面接近和初进入钢筋骨架时,应保持较深埋管,并徐徐灌入砼,得以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力。
(3)当孔内砼面进入钢筋骨架1-2米以后,适当提升导管,减小导管埋置深度(不得小于1米)以增加骨架在导管底口以下的埋置深度,从而增加砼时钢筋骨架的握裹力。
6、在浇筑砼过程中测量孔内砼顶面位置,导管提升时,做到轴线竖直,位置居中,逐步提升,在提升过程中,严格控制导管在混凝土面以下的埋置深度,将导管在混凝土中的埋置深度控制在2-6米之间,防止夹泥或断桩。
当砼浇筑接近设计高程时,应用取样盒等容器直接取样确定砼的顶面位置,保证砼顶面浇筑到桩顶设计高程以上1m左右。
七、质量保证措施
实行全面、全员、全过程中的质量管理建立由班组、施工队项目部组成的三级质量保证体系,定期召开质量分析会,对存在的问题全面分析,找出原因,制定对策,确保质量。
施工过程中严格遵守监理程序,服从监理工程师各项指令。
(一)、加强技术管理:
认真贯彻各项目技术管理制度、开工前落实各项人员岗位责任制,做好技术交底,使每个施工人员做到对工程的总体要求明确,对本岗位职责、质量和技术要求有深刻了解。
(二)、实行项目技术负责质量负责制,建立完善的质量管理和质量信息网络,项目技术负责领导下的质量管理小组,具有检查、监督、指导各班组、各工序的工作质量和工作成果的权利,并将检查结果上报项目经理部,做为考核班组和个人的依据并与经济收入挂钩。
(三)、建立工序质量管理保护措施及制度凡用于工程的材料,在进场前必须由监理签证,合格后方可进场使用。
凡上道工序未经验收或有验收不合格的材料,一律不得进入下道工序施工。
(四)、对影响成果质量的关键工序明确责任人,前一道工序对下道工序负责,凡不符合质量标准的前道工序不纠正不得转入下道工序。
(五)、实行质检员24小时跟班作业制度,严格掌握各工序的质量标准,防患于未然。
(六)、质检员对进场原材料必须参与验收把关,所用材料必须满足有关规范规定。
(七)、认真做好各种原始记录施工日记,做到准确、及时、齐全,整理汇总反馈信息,进一步指导施工。
八、安全生产和文明施工
1)、开展职工安全教育,增强每名员工的安全生产、文明施工意识,提高施工队伍的整体素质。
2)、贯彻“安全第一、预防为主”的方针,加强安全生产的过程控制,确保施工生产的安全性。
3)、现场机具停放整齐,并挂牌标识。
4)、自觉接受各部门及监理的检查、指导。
5)、泥浆池要做到四周防护牢固,并不满浆、不漏浆、不污染河水。
九、环境保护保证措施
1)、施工过程中,保持现场整洁和道路畅通。
2)、对燃料、油料、施工废水及废液等经处理后,设沉淀池统一存放处理,不得就近排放,污染农田及鱼塘。
3)、清除的淤泥定点堆放,不得对周围的环境造成污染。
一十、施工记录资料的控制
1、现场技术员做好钻孔桩施工的各种材料用量及材料的各项性能指标的记录。
2、现场技术员对钻孔桩施工过程中的钻孔深度、孔径、垂直度、泥浆性能指标、清孔次数、钢筋规格尺寸、砼塌落度、用量等做好施工原始记录。
3、现场技术员提前填写好隐蔽工程检查自检表,申报现场监理,经监理检查合格后签证认可。
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