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1、K17+121楼子沟大桥（右幅）桩基分项工程施工技术方案一、工程概况楼子沟大桥位于伊川县上楼子沟村西，该河道为岭间冲沟，属于黄河水系，桥孔布置主要由地形控制。桥址处上游干流长1.8km，汇水面积3.48km2。桥位处百年一遇设计洪水流量为133.1m3/s，设计洪水位265.42m。根据现场调查的情况、水文计算和地形现状综合考虑，桥为不等跨布置，右幅为1230m，桥梁全长367.14m，中心桩号K17+121，桥梁按90。布设。上部结构为装配式部分预应力混凝土后张组合连续箱梁，先简支后连续；下部结构为圆形桥墩，肋式桥台；钻孔灌注摩擦桩基础。基桩采用C25钢筋混凝土。地质情况由上而下主要是粉质粘
2、土、卵石、泥岩、砂岩、泥岩、砂岩。楼子沟大桥主要工程量：直径1.2m基桩共12根，其中27m的4根、29m的8根，合计340m；直径1.5m基桩共2根，其中20m的2根，合计40m；直径1.7m基桩共36根，其中32m的10根，30m的24根，29m的2根，合计1098m；直径2.0m基桩共6根，其中29m的2根，30m的4根，合计178m。二、主要人员、机械进场情况 1管理及施工人员配备表详见附表1“洛栾高速洛嵩段LSTJ.3标楼子沟大桥施工进场人员一览表”。 2施工主要机械配置表详见附表2“洛栾高速洛嵩段LSTJ.3标楼子沟大桥施工机械设备一览表”。三、施工工艺及施工方案施工工艺框图详见附
3、图“钻孔灌注桩施工工艺框图”。施工工艺流程：施工准备埋设护筒泥浆制作钻机就位钻进成孔清孔钢筋笼的制作与安装安装导管二次检孔及清孔灌注水下混凝土拆除护筒、处理桩头、成桩检测。1施工准备（1）平整场地在所施工桩位处，先用人工配合推土机进行场地平整，清除杂物，如地质较软，则进行换填并整平夯实。（2）桩位放样：根据设计单位交付的中心桩位测量资料，依照施工图并结合既有桩位测量结果精确定出钻孔桩位，搭设作业平台，测定各桩桩位高程，并报监理工程师复核。考虑地方人为干扰破坏情况严重，重点做好护桩工作，具体措施是依中心桩为中心向四周适当的位置引出4个护桩（中心两边各2个），并用混凝土进行加固。（3）钻机就位前，
4、对各项准备工作进行检查。钻孔前，根据现场地质调查情况，结合工程水文、地质资料，拟采用冲击钻。（4）对施工工程所需要的水、水泥、砂、碎石、钢筋等原材料及制品进行质量检验和选定，确定混凝土配合比。（5）对钻机等主要机械设备设专人进行检修和保养，使机械设备处于良好状态。（6）施工现场设置安全警示牌，标明施工作业区，闲人免进，保证行人及车辆安全。（7）泥浆池：泥浆池按8m4m2m规格开挖（可根据工队需要以及现场实际情况适当调整），泥浆池坑壁周围用砂袋堆码防护，泥浆池上口四周必须设置防护栏，并设有安全警示牌。2埋设护筒护筒应采用10mm厚钢板加筋制作，为保证其刚度防止变形，高度为3m，在护筒上、下端和中
5、部的外侧各焊一道加固筋，上部开设一个溢浆孔，根据钻孔桩直径为120cm和150cm，所做护筒内径为150cm和180cm，人工挖掘埋设法设置钢护筒，保证钢护筒的位置准确，不倾斜。埋设时，护筒中心轴线对正测量标定的桩中心，偏差不大于50mm，平面允许误差为50mm，倾斜度的偏差不大于1%。护筒顶面高出地面0.3m，护筒埋深为其直径的1.01.5倍，不得少于1.0m，为避免护筒底悬空，造成坍孔、漏水、漏浆，护筒底座落在密实土层上，护筒周围1.0m范围内采用粘土回填，夯实至护筒底0.5m以下，在护筒顶部焊吊耳。钻进过程中经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时处理。3 泥浆制作钻孔泥浆由水、粘土（或膨
6、润土）和添加剂。拌制泥浆粘土严格选取，控制好含砂率，试验测试确定泥浆性能，本桩基采用冲击钻施工，根据公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）表进行泥浆性能控制，即相对密度1.201.40，粘度22Pa.s30Pa.s，含砂率4%，胶体率95%，失水率20mL/30min，泥皮厚度3mm/30min。如不能满足要求，加粘土重新试验确定。制浆前，先把粘土块尽量打碎，使其在搅拌过程中容易成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的粘土直接投入钻孔内，使用冲击锥冲击制造泥浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。4 钻机就位埋设好护筒，
7、经技术负责人检查，监理工程师校核合格后，方可进行钻机就位。钻机垫平，使转盘、底座水平，以保持平稳，使其不产生位移和沉陷。使起重滑轮组、固定钻杆的卡孔与护筒中心在同一垂线上，以保证钻孔的垂直度，钻机位置偏差不大于30mm。5 钻进成孔（1）旋挖钻钻进旋挖钻机采用筒式钻斗。钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。旋挖钻机施工初期，提升
8、料筒时，发现提升力显着增大，有孔壁颈缩现象。经过详细分析，由于筒式钻斗完全无护壁作用，在提升钻斗时，其下部产生较大负压力作用，致使产生“吸钻”现象，从而造成孔壁颈缩现象。因此，必须对筒式钻斗进行改进。在筒壁上加焊4块双曲面护壁钢板（或增设导流槽），两两对称布置，为防止升降时碰怀孔壁，钻头旋转时双曲面护壁钢板直径小于孔径2cm。由施工现场实践得知，改善后的钻斗在提升过程中液压系统压力显着减小，钻孔颈缩现象得到改善。（2）控制钻斗钻进、提升速度旋挖钻机钻机过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成埋钻事故。若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻斗下部产生较大负压
9、作用，造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度，经现场实践得知，钻斗升降速度保持在0.750.80m/s。当钻斗粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。（3）成孔检查钻孔至设计标高后，对孔径、孔深、倾斜度进行检查。用测绳检测孔深，用长度为桩孔直径6倍、直径比钢筋笼直径大10cm的探孔器检测倾斜度与孔径，满足规范及设计要求后，报监理工程师进行终孔检查，并填好终孔检查记录。（4）钻孔注意事项埋设护筒时，需保留孔位中心桩。埋设护筒后，用护桩校核孔位中心，护筒中心偏差满足规范要求后，用油漆在护筒上作桩中心的定位标记，再挖除中心桩，挂线确定桩位中心点，钻机就位时使钻头中心与桩位中心点重合
10、。钻机就位后，底座和顶端应平稳，在钻进和运行中不应产生位移和沉陷，否则找出原因，及时处理。钻孔作业须连续进行，及时填写钻孔施工记录，进行检测和试验，不满足要求时，及时调整。桩基灌注24h之后，方能对其5m范围内的桩基进行钻孔作业。确保钻机连续作业。护筒偏位与沉陷的跟踪检测必须及时，如发现问题做到及时妥善处理。其它详见公路桥涵施工技术规范JTJ0410-2000及桥涵施工手册2000版上册相关章节技术要求。6 清孔采用掏渣法清孔，采用比重仪控制，使泥浆比重达到规范要求。钻孔达到设计标高，经终孔检查后，即进行清孔，不得停歇过久使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至塌孔，其目的是抽、换原钻孔内
11、泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，提高孔底承载力，确保灌注混凝土的质量。清孔后沉淀层厚度控制在300mm，安设钢筋笼后应再次检测沉淀厚度，如超标应进行二次清孔。如果清孔后4h尚未开始浇筑混凝土则对孔底进行重新清理。清孔过程中始终保持孔内原有水头高度，以防塌孔。7 钢筋笼的制作与安装（1）材料 制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径符合图纸的规定。其级钢筋的力学性能符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499-91）之规定；级钢筋的力学性能符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13013-91）之规定。（2）钢筋笼制作钢筋加工制作场地做硬化处理，搭设钢筋加工区大
12、棚防雨。根据图纸及设计要求下料，对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行，主筋及加强筋采用双面搭接焊，焊缝长度不小于5d（d为钢筋直径）。钢筋混凝土段每2m左右设一根加强钢筋，自身搭接部分采用双面焊。钢筋混凝土段每2m，在钢筋骨架上焊定位钢筋，上下层错开布置。素混凝土段每2m左右沿圆周等距离焊四根定位钢筋上下错开。每根桩内等距离设3根573.5热轧无缝钢管，用于超声波测声法检查混凝土质量，钢管底部应封口，以免混凝土漏入。制作成型：加强筋与主筋点焊，焊接要牢固；螺旋筋与主筋绑扎，不得点焊；钢筋笼成型时，将主筋接头错开，同一截面接头数量不超过总根数的50%；声测管采用直径
13、57mm的钢管制作，两钢管之间用直径70mm的套管焊接连接，两端用钢板密封。将三根制作好的声测管，均匀绑扎在钢筋笼相应的三根主筋上，各声测管间夹角为120。加工好的钢筋笼使用吊车吊装入孔，钢筋笼加工成二节，两次吊装安设就位。钢筋接头焊接采用搭接双面焊，并使上下钢筋笼轴线在同一垂线上。钢筋笼分节连接采用单面搭接焊。钢筋笼下端整齐，用加强箍筋全部封住不露头，使混凝土导管或吸泥管能顺利升降，防止与钢筋笼卡挂。为了使钢筋笼与孔壁保持设计保护层距离，用C25混凝土做成环状垫块，加工钢筋笼时，将这些垫块牢固的套在钢筋笼架立箍筋上，每个箍筋安装46个垫块，纵向每个架立箍筋上都安装垫块且相互错开，这样即能保证
14、钢筋骨架与孔壁净距，又能减少下钢筋笼时，钢筋笼与孔壁间的摩擦力。钢筋笼制作完成自检合格后，报监理工程师验收，批准后方可安装。（3）钢筋笼吊装就位在清孔后，用吊车安设钢筋笼。起吊时，吊点位置恰当，以保证钢筋笼起吊不变形。为保证钢筋笼外混凝土保护层的厚度符合设计要求，在其上下端及中间每隔6m在一横截面上设置3个导向鼻，上下两层错层60cm。吊入钢筋笼时，对准孔位竖直轻放、慢放，若遇阻碍，可徐起徐落和正反旋转使之下放，不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。下钢筋笼过程中，注意孔内水位变化，如发生异样，马上停止，检查是否坍孔。根据钢筋笼顶标高制作吊环筋，钢筋笼入孔后，钢筋笼上下一致，调整钢
15、筋笼中心位置与桩中心重合，并用吊环筋固定牢位置，使钢筋笼底部处于悬吊状态下灌注水下混凝土，防止灌注水下混凝土过程下落或被混凝土顶托上升。钢筋笼的底面标高与设计的容许偏差50mm。当灌注完毕，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定措施，以便钢筋笼随同混凝土收缩，避免粘结力的损失。8安装导管钢筋笼固定后，采用导管进行灌注，导管用无缝钢管制作。导管直径300mm，通过混凝土数量为17m3/h，总长度满足26m，壁厚不小于10mm。将导管放至距孔底40cm处。导管采用丝扣连接，连接时将导管接公母丝扣套入，用管子钳扳手拧紧。在此之前，导管应做水密承压和接头抗拉试验，试验时水压选择为不小于井孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注时的最大内压力的1.3倍，导管拉压合格后方可用于灌注混凝土施工。计算公式：Pmax=1.3（chcmaxw Hw）式中：Pmax-导管壁可能受到的最大内压力（Kpa）；c-混凝土容重（取24KN/ m3）；hcmax-导管内混凝土柱最大高度（m），采用导管全长；w-钻孔内水或泥浆容重（KN/ m3），泥浆容重大于12 KN/ m3时不宜灌注水下混凝土；Hw-钻孔内水或泥浆的深度（m）。9二次检孔及清孔在灌注水下混凝土前，钢筋笼及导管吊装完毕后，需要进行二次清孔。清孔方法：把拌制好的泥浆顺着导管注入孔底，
