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1、目录1、概况- 2 -1.1工程简述- 2 -1.2地质条件- 2 -1.3钻孔灌注桩布置- 2 -2、施工布置- 2 -2.1交通布置- 2 -2.2用水、用电供应- 2 -2.3制浆系统- 3 -2.4钢筋及混凝土系统- 3 -3、成孔方法- 3 -4、灌注桩的施工方法- 3 -4.1 施工工艺流程- 3 -4.2埋设护筒- 4 -4.3 泥浆制备- 4 -4.4 钻孔- 4 -4.5 清孔- 5 -4.6 钢筋笼制作安装- 6 -4.7 混凝土浇筑- 9 -5、进度计划及灌注设备- 11 -5.1 施工进度计划- 11 -5.2 灌注设备配置- 11 -6、质量保证措施- 12 -7、进
2、度保证措施- 12 -8、安全保证措施- 14 -9、常见事故及特殊情况的预防和处理- 14 -10、环保措施- 15 -高庄东公路桥钻孔灌注桩施工方案1、概况 1.1工程简述南水北调中线一期总干渠宝丰郏县段二标位于宝丰县境内,桩号为SH(3)25+759.6SH(3)29+500.0。主要建筑物有8座，含3座公路桥分别为石灰窑东公路桥、高庄东公路桥、柳庄西北公路桥。其中高庄东公路桥设计渠道中心桩号为SH(3)27+082.30，桥梁起点桩号K0+1070.86，终点桩号K0+186.98，与渠道中心线相交桩号为K0+128.920。桥梁上部结构采用(35+40+35)m预应力混凝土简支箱梁，
3、桥面连续。下部结构采用柱式桥墩、桩式桥台，钻孔灌注桩基础。1.2地质条件该工程部位地质条件上为粘性土、下为膨胀泥岩双层结构，渠道底板位于粘土岩、砾岩和砂岩中，桩基础整体地质状况为由下而上依次为砂砾岩、砂岩、粘土岩。详细参见设计蓝图总干渠宝丰至郏县段高庄东公路桥桥轴线地质剖面图（NZS（BJ）-L06-1-1-03）。1.3钻孔灌注桩布置高庄东公路桥共有4个桥(墩)台依次为0#、1#、2#、3#，每个桥(墩)台共分2个桥柱，即共计8个钻孔灌注桩，其中0#、3#桥台钻孔灌注桩为22m,桩径1.4m，设计桩号为分别为K0+74.313，K0+183.527。1#、2#桥墩钻孔灌注桩为28m，桩径1.
4、6m，设计桩号为分别为K0+108.97，K0+148.87。2、施工布置2.1交通布置 本桥梁钻孔灌注桩施工道路直接利用该段渠道开挖已经布置好的道路进行，施工平台根据测量放样定位保证足够的机具施工空间。2.2用水、用电供应施工用水：直接采用2#生产水池，并采用75mm水管引至各施工部位。施工用电：采用专用线路从2#营地变电站接至各施工部位，主供照明、制浆系统和钻孔机具等施工用电。2.3制浆系统在渠道左、右岸马道上设集中制泥浆站，泥浆池的容积宜为同时施工钻孔容积1.21.5倍，一般不小于10m，设置2台高速制浆机、4台输浆泵。由集中制浆站制好的浆液通过输浆泵经75mm管子输至各桩基点，各桩基点
5、泥浆由排浆管排至制浆站，循环利用。泥浆损耗量由制浆机及时进行补充，保证有充足的泥浆供应。2.4钢筋及混凝土系统钢筋笼由钢筋厂负责加工制作，加工完成后用自卸汽车运至各施工点，混凝土拌制由拌和楼拌制，混凝土运输车送至各施工点。3、成孔方法根据导航墩所处位置的地质情况及灌注桩的桩径，加之反循环的优点，综合比较后，采用冲击钻机钻进成孔。4、灌注桩的施工方法4.1 施工工艺流程场地准备测放孔位制作护筒埋设护筒安设钻架及其他设备 准备钻头钻机就位泥浆制备钻 孔钻孔质量检验安装清孔设备清 孔清孔质量检验泥浆回收净化制作、安装钢筋笼制、输混凝土转移下一个桩位试验检查导管下钢筋笼拔除护筒安设导管溜槽灌注混凝土测
6、量混凝土面高度 度、4.2埋设护筒护筒的作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。护筒采用不小于6mm厚的钢板制作，钢护筒坚固耐用，重复使用次数多，制作简便，顶节护筒上部开设12个溢浆口，并焊有吊环。护筒埋设的位置是否准确，护筒的周围和底脚是否紧密，是否不透水，对成孔、成桩质量都有重大的影响。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋设时，坑的直径应比护筒外径大0.81.0m。护筒中心与桩位中心
7、线偏差不应大于50mm，对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。在上层土质较差时，可将护筒加长，提高护壁效果。在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。 4.3 泥浆制备钻孔灌注桩采用泥浆护壁成孔时，应预先准备好泥浆系统并制备足够数量的泥浆备用。泥浆的性能和质量对成桩质量有重要的影响，必须给予足够的重视。泥浆不仅有护壁的作用，而且还有携渣和排渣的作用。制备泥浆的原材料可采用当地粘土或膨润土，也可采用混合土料的泥浆。泥浆制备采用2台高速制浆机、4台输浆泵。由集中制浆站制好的浆液通过输浆泵经75mm管子输至各桩基点，各桩基点泥浆由排浆管排至制浆站，循环利用。泥浆损耗
8、量由制浆机及时进行补充，保证有充足的泥浆供应。4.4 钻孔根据测量放样位置，钻机就位后，可以开始进行钻进操作，钻进时需注意以下操作要点： 起动砂石泵。起动砂石泵前将钻头提离孔底0.2m以上。采用注浆法启动时，先关闭砂石泵出口阀门，用注浆泵向砂石泵和管路注浆排气，待孔口浆面开始不冒气泡时，说明砂石泵和管路已充满泥浆，即可启动砂石泵，同时关闭注浆泵，打开砂石泵出口阀门。采用真空泵启动时，先关闭砂石泵出口阀门和气包放水阀，并打开真空泵管路阀门，然后启动真空泵，抽吸砂石泵和管路中的空气，引进泥浆；当气包内的水面升到上部、真空表显示气压小于0.05MPa时，即可启动砂石泵，同时停真空泵，打开砂石泵出口阀
9、门。砂石泵启动后，即可打开气包排水阀门，放出气包内的冲洗液。 待反循环正常后，才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。开始钻进时，应先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整压力，以不造成钻头吸入口堵塞为限。钻进时应仔细观察进尺情况和砂石泵出渣情况；排量减少或钻渣含量较多时，应控制钻进速度，防止因泥浆密度太大或管路堵塞而中断反循环。在砂砾石、砂卵石、卵砾石地层中钻进时，为防止钻渣过多，卵砾石堵塞管路，可采用间断钻进、间断回转的方法来控制钻进速度。加接钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底80 mm 100mm，维持冲洗液循环1 min 2min，以清洗孔底并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵加接
10、钻杆。钻杆连接应拧紧上牢，在接头法兰之间应垫3mm5mm厚的橡胶垫圈，防止螺栓、拧卸工具等掉入孔内。钻杆接好后，先将钻头提离孔底200mm300mm，开动反循环系统，待泥浆流动正常后再下降钻具继续钻进。钻进时如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况，应立即将钻具提离孔底，控制泵量，保持泥浆循环，吸除坍落物和涌砂；同时向孔内输送性能符合要求的泥浆，保持浆柱压力以抑制继续涌砂和坍孔。恢复钻进后，泵的排量不宜过大，以防吸坍孔壁。砂石泵排量要考虑孔径大小和地层情况灵活选择调整，一般外环间隙泥浆流速不宜大于10m/min，钻杆内泥浆上返流速应大于2.4m/s。 钻进达到设计孔深停钻时，仍要维持泥浆正常循环，吸除孔
11、底沉渣直到返出泥浆的钻渣含量小于4%为止。起钻操作要平稳，防止钻头拖刮孔壁，并向孔内补入适量泥浆，保持孔内浆面高度。4.5 清孔泵吸反循环钻机施工的桩孔可直接用施工钻机清孔；清孔前先停钻，提钻50mm80mm,然后用砂石泵抽出孔内含渣泥浆，直至达到合格标准：（1）孔底沉渣厚度：浇筑混凝土前，孔底沉渣最大允许厚度为摩擦桩50mm。（2）清孔后孔内泥浆性能指标：浇筑混凝土前，距孔底500mm以内的泥浆密度应小于1.3;含砂量应不大于8%；粘度应不大于28s。清孔时送入孔内的泥浆不得少于砂石泵排量，孔内泥浆面不得大幅度下降。砂石泵的出水阀门应根据情况适时调整，以免流量过大吸塌孔壁。4.6 钢筋笼制作
12、安装4.6.1 一般要求（1）钢筋笼的制作与安装应符合设计和规范要求。（2）所用钢筋的规格及型号应符合设计要求；对进场钢筋进行抽样检查，一般60t为一批，按试验要求长度截取钢筋，做抗拉和抗弯试验，不合格的钢筋不得使用。钢筋整直和除锈清污。对于直径在10mm以上的钢筋，一般采用锤打整直，直径不到10mm的用电动绞车通过冷拉整直（伸长率不大于1%）,或采用钢筋调直机整直，如此还能提高钢筋的强度和清除铁锈。其具体应达到的要求是：钢筋的表面应洁净，其上的油渍、漆皮、鳞锈等应清除干净。钢筋应平直，无局部弯曲，无损伤。用冷拉调直钢筋时，Q235钢筋冷拉率不宜大于2%，HRB335、HRB400牌号钢筋的冷
13、拉率不宜大于1%。（3）钢筋笼宜加工成整体；为了便于运输和安装，当钢筋笼全长超过12m时宜分段制作，分段下设，在孔口逐段焊接。（4）分节制作的钢筋笼，主筋接头宜采用焊接。单面搭接焊缝长度应不小于10倍的钢筋直径，双面搭接焊缝长度应不小于5倍的钢筋直径。主筋接头应相互错开，错开长度应大于50cm，同一截面内的钢筋接头数目不得大于主筋总数的50%。（5）用导管灌注水下混凝土时，钢筋笼的内径应比导管接头处外径大100mm；保护层设计厚度应大于明浇混凝土，一般为50mm80mm，钢筋笼上应设置保护层垫块。沉管灌注桩钢筋笼的外径应比钢管内径小60mm80mm。（6）箍筋应设在主筋外侧；主筋一般不设弯钩，
14、需要设弯钩时不得向内伸露。（7）主筋净距必须大于混凝土最大骨料粒径3倍以上。（8）钢筋笼制作的偏差应在以下范围内：主筋间距10mm；箍筋间距20mm；钢筋笼直径10mm；钢筋笼长度50mm。4.6.2 钢筋笼制作4.6.2.1 钢筋笼通常由主筋、架立箍筋和螺旋箍筋组成。下料：根据钢筋笼的设计直径和长度计算主筋分段长度和箍筋下料长度。将所需钢筋调直后，按计算长度切割备用。主筋分段长度宜与钢筋的定尺长度一致，以节省材料。当箍筋为螺旋筋时，钢筋的理论下料长度可按下式计算： 式中：L螺旋筋总长，m；D钢筋笼直径，m； S箍筋间距，m； Z螺旋筋圈数，Z= T/S+1，T为钢筋笼长度。在钢筋圈制作台上制
15、作圆形箍筋和架立筋，并按要求焊接。将支承架按2m3m的间距摆放在同一水平面上的同一直线上。钢筋笼成型：主筋与架立箍筋在支承架上定位，并焊接或绑扎。将螺旋箍筋按规定间距绕于钢筋笼上，用细铁丝绑扎并间隔点焊固定。焊接或绑扎钢筋笼保护层垫块。将制作好的钢筋笼放置在平整干燥的地面上或垫木上。对制作好的钢筋笼按设计和规范要求进行检查，不合格者应予返工。4.6.2.2 箍筋成型法在加工平台上，先将4根主筋穿入箍筋内；同时在4根主筋上放样标定箍筋的间距。然后在主筋长度范围内，放好全部箍筋圈，扶正箍筋并逐一焊接或绑扎牢固；再将其余的主筋穿进箍筋圈内，按箍筋圈上标定的主筋间距，逐根摆顺并焊接。4.6.2.3 钢筋笼保护层的设置 水下浇筑混凝土的保护层厚度应不小于50mm，非水下浇筑混凝土的保护层厚度应不小于30m
