灌注桩专项施工方案样本.doc

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浏阳市张坊镇上洪社区蟹形桥危桥改建工程
桩基专项施工方案

一、 工程概况
该桥位于浏阳市张坊镇上洪社区, 桥梁上部结构为3×20米预应力砼空心板, 结构简支桥桥面连续; 下部结构桥墩采用圆柱式墩配桩基, 桥台采用桩柱式台配桩基础, 桥粱长65.08米, 宽度为6米。
该工程桩基施工采用冲孔灌注桩, 桩径为D120cm, 共12根桩, 设计混凝土强度为C30。

二、 施工组织
1、 人员组织:
拟为桩基施工配置以下人员:
人员职位
人数
备注
现场管理人员
1

现场技术人员
2

现场质检人员
1

试验人员
1

测量人员
2

钢筋工:
4

机械操作人员
5

普通工人
20

2、 设备组织:
拟为本项工程配置的施工机械设备如下:
机械名称及型号
数量
备注
冲击钻
1套

40t吊车
1台

220#挖掘机
1台

推土机
1台

自卸汽车
5台

钢筋切割机
1台

电焊机
1台

调直机
1台

直螺纹滚丝机
1台

250kw发电机
1台
备用

三、 质量安全目标:
1、 质量目标:
桩基合格率100%, 优良品率100%, 桩基检测全部达到Ⅰ类。
2、 安全目标:
无重大安全事故, 人员死亡率0%, 人员重伤率0%, 无重大机损事故。
四、 施工技术方案
冲孔灌注桩施工
1、 冲孔灌注桩工艺流程
详见附后图《冲孔灌注桩工艺流程图》
2、 施工准备
桥梁工地施工便道确保通畅, 方便各种机械设备、 车辆的进出。
根据施工图提供的每根钻孔灌注桩中心坐标值及已知控制点坐标值, 计算出偏角及水平距离, 采用极坐标法, 利用全站仪进行放样。为避免误操作, 施工放样必须进行复核。
已校验无误的桩位采用十字线法进行拴桩保护。施工过程中应注意对桩位及护桩的保护, 如发现桩位或护桩可能被破坏, 必须及时重新测量放样。
3、 桩基成孔
3.1.、 埋设护筒
护筒均采用10mm钢板制作, 直径大于钻孔桩径20cm。为便于泥浆循环, 在护筒顶端设高400mm、 宽200mm的出浆口。
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, 护筒底部和四周所填粘质土必须分层对称夯实。护筒中心竖直线与桩中心线重合, 平面误差控制在50mm, 倾斜度控制在1%。
护筒埋置深度应根据设计要求和水文地质情况确定, 一般情况埋置深度宜为2～4m, 特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。
护筒高出地下水位或孔外水位1.5m, 当护筒处于旱地时, 其顶端高出地下水1.0～2.0m, 并高出地面0.2m。
护筒连接处要求筒内无突出物, 应耐拉、 压, 不漏水。
3.2、 泥浆池设置
泥浆池的布置本着少占地原则, 在永久征地界内, 在不影响后续工程施工的前提下, 设于桥下墩位之间。每隔一孔分左右幅各设一处, 每处各设二个泥浆池, 一为沉淀用, 一个循环用。泥浆经过沉淀过滤后重复利用, 减少泥浆池数量。泥浆池周围设置围栏, 并设警示标志, 作好安全防护工作。钻孔桩施工完成后, 废弃泥浆在经过初步晾晒后, 运至适当地点堆放。
3.3、 冲孔
钻机就位, 摆平对中, 用水平尺检测钻机平面是否水平, 支垫要稳固。等泥浆输入到孔内一定数量后, 方可开始冲孔。孔内有水时, 直接投入粘土, 采用小冲程重复冲击造浆。开孔初期控制好钻进速度, 宜采用较慢速度进行。4—5m深度内不进行淘渣, 利用钻头重复冲击加强护壁。
冲孔过程中要随时进行桩位偏位检查, 检查孔径、 倾斜度以及钻机水平及稳固程度, 防止孔位偏斜。
钻孔应连续进行。钻进过程中要根据地质情况调整钻进速度, 并做好钻孔记录。当遇到砂、 卵石等易坍层时, 施工人员应适当提高泥浆比重, 并采用1—2m的小冲程慢速钻进, 重复冲击, 加强护壁。当经过坚硬密实的卵石层或基岩时, 可采用4—5m的大冲程。
钢丝绳上可采用捆绑布条标记, 以准确控制提升钻锺的高度。任何情况下, 冲程不宜大于6m, 以免卡钻、 冲坏孔壁或造成孔壁不圆。
冲孔过程中, 护筒内的泥浆顶面, 应始终高出地下水位至少1m以上。冲孔时要高度重视泥浆护壁, 根据不同的地质, 泥浆指标也应调整, 适时测泥浆密度、 粘度、 含砂率等主要指标。冲孔泥浆主要指标参考下表确定:

地层情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度( Pa.s)
含砂率( %)
胶体率( %)
失水率(ml/30min)
泥皮厚(mm/30min)
静切力(Pa)
酸碱度(PH)
一般地层
1.02—1.10
18—22
≤4
≥95
≤20
≤3
1—2.5
8—11
易坍地层
1.20—1.40
22—30
≤4
≥95
≤20
≤3
3—5
8—11
冲孔过程中每钻进1—2m应捞取钻渣检查, 接近地层变化处要不间断进行, 并与施工图提供的地质资料进行比对, 作好记录。当发现与施工图地质资料存在明显不同时, 应及时报告监理工程师、 业主及设计代表。
3.4、 检孔
当钻至设计标高时, 报请监理工程师检孔。采用外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加120mm, 长度不小于4～6D的钢筋检孔器吊入孔内检测, 检查项目包括孔位、 孔深、 孔径、 垂直度等。

钻孔桩成孔后的检查项目及标准按下表执行。
检查项目
允许偏差
孔的中心位置( mm)
群桩: 100; 排架桩: 允许50 极值100
孔径( mm)
不小于设计桩径
倾斜度( mm)
1%桩长, 且不大于500
孔深
不小于设计
沉淀厚度( mm)
摩擦桩: 符合设计规定
支承桩: 不大于设计规定
清孔后泥浆指标
相对密度: 1.03—1.1; 粘度: 17—20 Pa.s; 含砂率: <2%; 胶体率: >98%
3.5、 清孔
采用淘渣法清孔, 用淘渣筒不断淘出含钻渣较多比重较大的泥浆, 同时向孔内注入较小比重的泥浆, 保持孔内水头。直至孔底沉淀厚度不得大于设计规定, 即支承桩不大于5cm。同时要满足规范要求的含砂率和泥浆比重, 清孔时, 注意保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m, 以防止塌孔。
4、 钢筋笼制作及安装
钢筋加工制作在钢筋加工棚内进行, 钢筋棚按业主要求进行搭设。
制作钢筋笼时, 先对钢筋取样检测、 除锈, 经检验合格后根据设计图纸下料加工。钢筋笼在现场分段绑扎, 原则分段长度不大于12m, 并符合图纸尺寸要求, 笼体完整牢固。钢筋笼主筋拟采用挤压套筒连接器接头, 并将接头错开500mm以上。根据设计图纸, 在指定桩位处需埋设声测管时, 要严格控制声测管的相对位置、 管节焊接质量, 并在下放前对接头处进行认真检查, 以防渗漏, 管底焊有小块钢板, 起密封底部的作用。
为使钢筋笼有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形, 每隔2.0m设置一道加强箍。在主筋的外侧设耳筋, 当钢筋笼长度大于15m时, 其纵向间距不大于100cm, 环向间距不大于50cm, 并错位布置。钢筋笼采用吊车起吊, 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, 对正位置再放入孔内至设计标高, 最后将最上面一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢, 防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。钢筋笼在下放时, 注意防止碰撞孔壁, 如放入困难须查明原因, 不得强行插入。钢筋笼安放后的顶面和底面标高须符合设计要求。
在放置钢筋笼的过程中, 需注意以下事项, 防止钢筋笼位置的偏移。
1) 桩基定位要准确和做好保护桩的工作
    在打桩施工前, 首先要进行桩基位置的定位, 桩位的准确是保证桩基及钢筋笼子位置准确的前提条件, 这里就涉及到工程施工中桩基的定位的问题, 施工员的工作不但要把桩基的位置找准, 而且还要做好保护桩的工作, 以备桩基施工钢筋定位等后期使用。一般施工现场都要出入一些大型工程车辆, 一不注意就将事先布置好的保护桩碾压破坏掉, 因此在做保护桩的时候, 考虑的是不但能方便恢复桩位点, 而且还要尽量避免做好的保护桩遭到破坏。
2) 护筒的质量、 规格要满足施工的要求
    冲孔使用的护筒要圆而且制作护筒的钢板不能小于10毫米( 冲击钻施工时用的护筒的钢板不能小于12毫米) , 护筒的直径应比桩基的直径大约200~300毫米左右即可( 冲击钻施工时护筒的直径要比上述值适当大些) , 埋设护筒时使其中心与桩位的中心重合, ( 规范中规定误差不能超过50毫米, 实际操作中要控制在20毫米内) , 因为护筒是保证钢筋笼位置准确的第一个屏障, 钢筋笼子要经过护筒安装进桩基钻孔内。另外护筒周围的回填土要尽量用不易渗水的粘土或煤矸石粉沫等回填, 并要夯打结实。防止钻孔施工时外溢的泥浆渗过护筒周围的回填土, 从而使护筒的位置倾斜或者发生位置改变。
为了保证安装后的钢筋笼能在钻孔灌注桩的中心位置, 一般在安装钢筋笼之前, 用长6m~8m, 直径50~80mm的钢管在一端焊接上”n”型的挂钩, 制作4个壁杆, 均匀挂在护筒的四周后, 才能开始安装钢筋笼子。在护筒的周围均匀安装4个壁杆的目的是能使钢筋笼在壁杆的挤靠下, 在钻孔内保持垂直, 同时也能有效防止钢筋笼嵌入孔壁的泥里, 设计上在钢筋笼周围上焊接几个长几十厘米长的”]”型的钢筋来做混凝土的保护层几乎是没有用的, 经过实践检验, 壁杆的作用基本上能控制住钢筋笼的位置, 使其不会有产生太大的偏差, 使钢筋笼子的位置基本上能满足规范规定的要求。
精确的控制还要用吊线坠来实现, 在安装完钢筋笼后, 经过保护桩恢复桩位的中心点, 然后抽孔内的泥浆, 直到漏出钢筋笼的顶面, 在钢筋笼的顶端挂”十”字线, 用线坠来校和钢筋笼上挂的”十”字线中心与桩位的中心是否重合, 否则用大锤、 钢管敲打、 撬动钢筋笼的吊筋使其中心与桩位的中心重合为止。但当钢筋笼的顶面至泥浆的上面距离较大时( 例如超过2.0米时) , 抽泥浆的方法往往容易造成塌方, 因此用吊线坠的方法就不再适用。那么处理方法就是在钻孔之前尽量使桩基位置的标高降低, 来减少桩基副孔的高度。
桩的钢筋骨架, 应紧接在混凝土灌注前, 整体放入孔内。如果混凝土不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注, 则钢筋骨架应从孔内移去。在钢筋骨架重放前, 应对钻孔的完整性, 包括孔底松散物的出现, 重新进行检查。
5、 混凝土灌注
根据地质资料和现场情况, 桩基采用灌注水下砼的施工工艺。灌注砼前, 先检查拌和站、 料场、 浇灌现场的准备工作完成情况, 确定各项工作就绪后方可进行桩基砼的灌注。
桩基水下砼灌注采用提升导管法。导管在使用前组装编号,并进行拼接、 过球、 水密、 承压、 接头抗拉试验, 严禁用压气试压。下放过程中应保持导管位置居中, 轴线顺直, 稳步沉放, 防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。
水下砼采用高性能配合比设计。水下砼的强度、 抗渗性能、 塌落度等应符合设计和施工规范要求。砼灌注前, 要对孔内进行二次清孔, 使孔底沉渣厚度符合规定。灌注首批砼时, 导管下口至孔底距离控制在250～400mm,且储料斗有足够砼储备量, 保证拔球后导管埋入砼的深度不小于1m。拔球灌注开始后, 应连续进行。首批砼灌注入孔底后, 立即测探孔内砼面高度, 计算出导管内埋置深度, 如符合要求, 即可正常灌注。如发现导管内进水, 表明出现灌注事故, 应立即进行处理。灌注过程应经常见测锤探测孔内砼面的高度, 及时调整导管埋深, 同时指定专人填写水下砼灌注记录。导管埋深控制在2～4m, 特殊情况下不得小于1m或大于6m。灌注水下砼应紧凑、 连续地进行, 严禁中途停工。
当砼面接近钢筋笼底部时, 为防止钢筋笼上浮, 应放慢灌注速度, 以减小砼的冲击力。加强灌注过程中砼顶面高度和砼灌注量的测量和记录工作, 每一车砼测一次, 以掌握桩基砼的灌注质量。为确保桩顶质量, 桩顶加灌0.5--1.0m左右, 多余部分应在接桩前凿除, 桩头应无松散层。在灌注将近结束时, 由于导管内砼柱高度减小, 超压力降低, 而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加, 相对密度增大。在这种情况下如果出现砼顶面上升困难, 可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。在拔出最后一段长导管时, 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。
处于地面或桩顶以下的井口整体或刚性护筒, 应在灌注砼后立即拔出。处于地面以上能拆除的护筒部分, 须待砼抗压强度达到5MPa后方可拆除。
在灌注过程中, 应将孔内溢出的水或泥浆引流至泥浆池处理, 不随意排放, 污染环境及河流。
6、 桩基检测
本工程桩基础采用超声波测试, 钢筋笼施工时按要求预埋无缝钢管, 检测管每条桩预埋3根, 规格采用国标焊管DN50mm。当砼灌注结束并经养护14天后, 委托检测单位进行桩基无破损检测, 桩基经检测合格后进行承台及系梁的施工。
五、 灌注桩常见故障处理
1、 封口失败
拔出导管, 检查导管接口是否严密牢固以及有无孔洞, 重拼导管; 清除孔底混凝土; 重新计算首批混凝土量, 确保无误, 再次灌注。
2、 导管气堵
适当上提导管, 减少埋深, 下料时偏向一方, 迫使气流溢出。
3、 导管进水
主要原因:
首批混凝土储量不够或导管底口距孔底间距过大, 不能将导管底口下封住, 使水从导管底口进入; 导管接头不严, 橡皮垫被高压气囊挤开, 水进入; 导管提升过猛, 控制错误, 使导管底口超出混凝土面, 底口涌入泥水。
处理方法:
将导管提出, 重新计算首批混凝土量或调整导管底口高度; 生新拼装导管, 检查水密性; 进行清孔重新下导管, 重新灌注。
4、 卡管
主要是由于初灌时隔水栓卡管或坍落度过小, 流动性差, 夹有大骨料, 混凝土离析或导管漏水引起。
灌注过程中加强对导管检查和对混凝土的各项指标检查; 保证导管底口距孔底高度一般为40cm。
发生卡管后可用吊车适当提升导管, 上下抖动, 注意不能拔脱导管。同时能够辅助用铁锺敲击或混凝土振动棒振动。
5、 埋管
主要原因是导管埋入混凝土过深, 使导管内外混凝土已初凝、 与混凝土产生的摩擦力过大, 或提管过猛将导管拨断。
预防方法是及时拆导管, 控制导管埋深不得超过6m; 混凝土内加缓凝剂; 保证连续灌注, 中途停顿时间过长时每隔半小时小幅度上下提动导管; 提升导管不可过猛。
六、 质量保证措施
1.开工前, 由总工程师和工程部组织对质检员和施工人员进行技术交底, 明确各项技术要求、 质量标准及各道工序质量控制的关键点和要点。
2.加强质量宣传教育, 提高质量意识, 创造一个”质量在我心中, 质量在我手中”的氛围。
3.坚持监理程序, 服从监理监督;
4.每道工序实行”三检制”, 即工序完工后, 质检员先进行自检, 合格后报监理组验收, 监理组检查合格后, 再由监理组报请业主验收, 每道工序经检查合格后方可进行下道工序施工。
5.对进场材料分类挂牌标识, 未经检验或不合格材料一律不准投入使用。砂石材料存放场地进行硬化处理, 钢材存放场地下垫上盖。
6.实行质量责任制, 每一道工序、 每一个施工人员都有明确的质量责任, 并制定相应的奖罚措施每月兑现。
七、 进度保证措施
为确保本工期在预定的期限内完工, 特采取如下措施:
1.组织精干、 高效有经验的施工指挥领导班子。
2.编制严密的施工组织设计及工程进度计划, 优化施工技术方案, 按网络技术进行施工管理, 紧紧抓住关键工序和关键路线。
3.做好材料、 机械、 设备队伍的各项保障工作, 它们是完成工期的物质保证。同时狠抓施工管理, 做到文明、 科学、 安全施工, 这是保证工期的软件措施。
4.根据施工总进度计划及施工控制点, 分解制定月施工进度计划、 旬施工进度计划、 日计划, 以日进度保旬进度, 以旬进度保月进度。一旦发现滞后现象, 及时、 果断地采取弥补措施。
5.加强施工生产调度, 合理的安排各项目、 各工种、 各工序, 排除一切干扰, 合理安排机械设备、 施工材料、 人力, 最大限度地发挥各职能部门的作用。
6．合理安排各个环节、 各工序的施工, 形成流水作业; 制定奖罚措施, 每月检查兑现一次, 保质保量完成任务的奖, 完不成的罚。
八、 安全保证措施:
在桥梁工地醒目位置设立工程简介牌、 安全生产警示牌等, 在距桥位50m左右设置安全警示标志和减速带, 在桩基周围设立危险警戒区, 并做好宣传标语。
1.做好安全技术交底, 随时检查交底的落实和执行情况。
2.泥浆池周围设围栏防护, 并设立醒目的安全警示标志, 防止人、 机误入。
3.钻头在孔内起落要平稳, 防止冲撞护筒和护壁, 进出孔口时, 严禁孔口附近站人, 防止发生钻锥撞击人身事故。因故停钻时, 孔口应加盖保护并严禁钻锥留在孔内以防埋钻。不得用钻锥修孔, 以防卡钻。
4.安全员必须深入施工现场, 督促操作人员和指挥人员遵守操作规程, 制止违章操作、 无证操作、 违章指挥和违章施工。清查安全隐患并及时采取措施消除。
5.严格执行安全生产操作规程, 执行国家及地方有关劳动安全政策法令、 规章制度, 严格按照建筑安装操作规程施工, 建立健全管理体系, 项目部设专职安全员, 施工队配备兼职安全员, 层层抓安全, 人人抓落实, 做到文明施工安全生产。
6.施工队长主管安全工作, 班组设置一名安全员, 由各班组长兼职。开班前召开安全小组会议, 进行安全教育工作。
7.施工前对全体施工及管理人员进行安全教育, 每月定期进行安全检查, 电路、 机械传动部件设有防护措施, 进入施工现场人员需佩戴安全帽, 各生产机长及班组安全员负责现场安全工作。
8.施工现场的所有设备机具、 安全装置、 设施、 配件以及个人劳保用品等必须经常进行检查, 确保完好和安全使用。
9.现场施工的各特殊工种如电焊、 起重等均持证上岗。
10.要做到安全工作, 日日讲, 时时查, 加强安全教育, 提高每个人的安全意识, 在生产协调会和技术交底会上, 要把安全生产工作作为首要工作布置和检查, 积极开展”安全日”、 ”安全周”宣传活动和安全生产竞赛活动。项目经理部组织定期的安全生产大检查, 对安全隐患责令限期整改。
11.现场施工用电要合理布置, 高压配电室处设置醒目标志, 防止触电事故。配电盘要防止雨淋、 日晒。夜间施工应具有安全的照明设施。
12.严格执行各项安全管理制度和操作规程。施工安全第一的原则特别重要, 在工地树立醒目的安全操作规定标牌, 要求书写标准、 内容切实可操作; 进入现场, 无论何人必须戴安全帽。
九、 环境保护措施:
保护环境人人有责, 为了加强公路建设的环境保护工作, 减少因工程施工而导致的环境污染, 切实做好防治措施, 保证自然资源, 改进生态环境和人民生活条件。在施工过程中, 除应严格遵守部颁技术规范、 料场管理和设计说明环境规定条文外, 并采取以下具体施工措施:
1.钻孔用泥浆限制在泥浆池及施工场地内, 不得流入周围农田或河流、 沟渠。废弃泥浆在施工完成后运至适当地点堆放。
2.现场所用材料规范集中堆放, 施工完成后剩余材料清运出场, 作到”工完料尽场地清”。
3.运送混凝土及砂、 石料设置挡板, 做到不丢不洒。
4.施工产生的废油、 废水、 废渣按指定地点排放, 完工后清运出场, 不得污染周围环境和水系。。
5.不得任意损坏农田、 水利建设及交通设施, 重视与地方政府和群众搞好关系。

平整场地
桩位放样
埋设护筒
钻机就位
钻 孔
清 孔
安放钢筋笼
安设导管
拔除护筒
灌注水下砼
钻机移位
破桩头
质量检测
护筒制作
钢筋笼制作
成孔检查
导管检查
配合比报批
桩位复核
材料准备
砼拌合运输
二次清孔
冲孔灌注桩施工工艺框图