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水库冲击钻成孔灌注桩工程施工方案

2、编制依据及原则 1

3.2、工程地质、水文地质条件 1

GB／T 9652.2-2019 水轮机调速系统试验3.3、主要工程量 2

3.4、主要技术指标 2

5.1、人力资源配置 2

5.2、机械设备配置 3

6、施工方法及工艺要求 4

6.1冲击钻钻孔施工工艺 5

6.4钢筋笼制作吊装 6

6.13钢筋笼制作、安装 10

6.14安放导管 12

6.15、二次清孔 12

6.16、混凝土灌注 13

6.17、成品保护 14

6.18、控制要点 14

6.19、施工过程中可能出现的情况的处理措施 14

7、质量保证措施 16

7.1、质量目标 16

7.2、保证措施 16

8、工期保证措施 18

8.1、工期保证方案 18

8.2、工期保证措施 18

9、安全保证措施 19

9.1、安全管理组织机构 19

9.2、安全保证体系 19

10、冬季、雨季施工措施 20

10.1、冬季施工内容及质量安全保证措施 20

10.2、雨季施工内容及质量安全保证措施 24

11、文明施工及环保措施 26

11.1、文明施工及环境保护组织措施 26

11.2、现场文明施工的基本要求 27

11.3、环境保护措施 27

12施工场地设置布置 32

冲击钻成孔灌注桩工程施工方案

本施工方案适用于XX水库中桥冲击钻成孔灌注桩施工。

《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设［241号］）；

《大中桥设计图》（第一册）；

2.2.1、响应和遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定及公路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容；

2.2.2、坚持专业化作业与综合管理相结合。充分发挥专业人员和专用设备的优势，综合管理，合理调配，采用先进的施工技术，科学安排各项施工程序；

2.2.3、安全无事故，确保质量第一，保证施工人员人身健康安全；

2.2.4、文明施工，重视环保，珍惜土地，合理利用，严格执行环境管理体系和职业健康安全管理体系。

XX水库中桥位于上饶紫阳镇境内，主要为跨越水库而设，桥址两侧地形较为陡峭。桥址于DK187+560.4～DK187+563.3处跨越小路，道路与大里程夹角为102.18度。由于该路位于水库岸边且此处地形陡峭，衢州侧采用矩形桥墩接框架处理，道路顺接至该框架下通过。桥址于DK187+489.55～DK187+542.44处跨越XX水库。

3.2、工程地质、水文地质条件

第四系全新统冲洪积层（Q4AL+PL）:

灰褐色，流塑。该层仅在桥址区水库底部可见，土石等级为I级，推荐承载力基本值σo=50kPa；元古界中统双桥山群：3板岩（Pt2）：褐黄、浅灰色，强风化，岩质极软，岩石已风化呈土夹块状、碎块状，土石等级为Ⅳ级，推荐承载力基本值σo=350kPa；2板岩（Pt2）：青灰色，弱风化，变余结构，板状构造，节理裂隙较发育，岩芯多呈短柱状、柱状。土石等级为Ⅳ级，推荐承载力基本值σo=600kPa；

XX水库中桥全桥共3跨；下部结构桥台均采用矩形台，桥墩采用圆端型实体墩，钻孔桩基础。

桩基直径1m，共32根，总长232m，最长11m，最短6m，平均桩长7.3m，嵌岩深度2.5m～4m，平均嵌岩3m。

1桩身混凝土强度等级为C35；桩身内钢筋净保护层不小于70mm；钢筋笼主筋应采用双面搭接焊，搭接长度5d，焊缝长10d，并应错开焊接接头。

2桩底嵌入W2层最小嵌岩深度不小于以下值，最小嵌岩深度九江台3.5m，1号墩2.5m，2号墩2.0m，衢州台4m；

3桩基砼浇筑时，按设计标高+1000mm进行控制，待砼初凝后剔除表面浮浆；

4桩施工完成，砼强度达到设计值100%，并经检验合格后方可进行承台施工。

施工计划开竣工日期为2014年8月30日～2015年2月26日，总工期6个月。

具体施工计划见施工横道图。

详见机械设备进场报验单。

根据施工需求提前向物资部上报材料计划，保证材料及时供应，并由试验室根据材料进场数量按照规范要求取样检查，合格后报监理工程师抽样检查，达到要求后方可使用。

本项工程所用砂、碎石材料均来工程附近砂石厂，产能可满足施工需求。砂、石等材料必须经过监理工程师现场抽样送检合格后方可使用

5.3.3、内业资料(收集、整理、归档、移交)

工程部配备资料员2名，编制整理钻孔桩施工开工报告、检验批、工程检查证、施工现场记录等内业资料，绘制施工进度图，内业资料做到自检、复检后，报监理工程师验收，并及时签字后归案，杜绝资料拖后情况，资料人员对资料按标准管理体系文件统一整理，并做到及时移交。

6、施工方法及工艺要求

图一钻孔灌注桩施工工序流程图

6.1冲击钻钻孔施工工艺

（1）开钻前检查各种机具设备是否状态良好，泥浆制备是否充足。水电管路是否畅通，以确保正常工作。

（2）正式钻进前先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后，正式钻进。

（3）钻进时，应采用小冲程开孔，使初成孔坚实、竖直、圆顺，能起到导向作用，并防止孔口坍塌。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。坚硬岩层应采用中、大冲程，松散地层应采用中、小冲程。

钻进过程中，必须勤松绳、少量松绳，不得打空锤；勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量，应根据地质情况、钻头形式、钻头质量决定。

钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。

（4）钻孔作业连续进行，不得中断。因故停钻，则在孔口加盖防护罩，并且把钻头提出孔道，以防埋钻,同时保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求。

（5）钻进过程中，及时补充损耗、漏失的泥浆，使之高出孔外水位或地下水位1.5～2.0m;保证钻孔中的泥浆浓度，防止发生坍孔，缩孔等质量事故。

（6）钻孔过程中用自制的检孔器随时检查孔的情况，防止发生弯孔等事故。

（7）当钻孔距设计标高1米时注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料判断是否进入设计持力层。

（8）为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5Mpa后方可开钻（一般为2~5天）。

当钻孔深度达到设计要求时，立即用检孔器对孔深、孔径、孔形进行检查，确认满足设计要求后，报监理工程师检验，待认可后，立即进行清孔。钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时，应在清孔前进行吊放。

（1）当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免时间过长沉渣沉淀，造成清孔困难。

（2）清孔采用换浆法，钻孔达到设计标高后，将钻头上下慢速提放，然后注入净化泥浆，置换孔内含渣泥浆。禁用加深孔底的方法代替清孔。

（3）清孔时，注意保持孔内泥浆面高度始终在地下水位或河流水位以上1.5～2.0m，以及泥浆比重是否合适，防止坍孔缩孔。

（4）当从孔内取出泥浆测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉渣厚度不大于设计要求时，即停止清孔作业，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。成孔质量标准见表二

泥浆比重:≤1.1粘度:17～20Pa·s含砂率:<2%胶体率:>98%

（1）钢筋笼加工绑制在钢筋棚集中进行，拖车运输，25t汽车起重机吊装入孔。钢筋笼长度较长时可分两节放入孔内，现场进行焊接。

（图表）钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法

钢筋骨架在承台底以下长度

（2）钢筋骨架设防止在运输和就位时变形的强劲内撑架,吊车吊起钢筋笼后，检查钢筋笼的垂直度及外形轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不可强行下放。

（3）钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑挂与钻孔桩同标号的混凝土垫块或按照设计要求，以保证钢筋保护层厚度。

（4）钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，入孔后位置正确，符合设计要求，并牢固定位。骨架吊放偏差为：骨架平面位置100㎜，骨架底面高程±100㎜。

开钻前场地应完成三通一平，即路通、水通、电通、场地平整。场地平整采用装载机平整，人工配合，平整后用装载机轮胎进行碾压。地基不好处进行换填处理，压路机碾压，以满足钻孔设备的稳定性要求。

本桥梁所处河道属于水流速度较小、流量较小的水库。有水桩位在施工前先开挖临时性引水渠改流，创造旱地施工。

在进行桩位放样以前，测量人员应熟悉结构物的总体布置图和细部结构设计图，结合现场地形条件，确定合适的放样方法，复核全桥的桩位坐标，采用全站仪实地放样桩位，并及时测放护桩。

护筒采用钢质护筒，厚度不小于6mm厚的钢板制作，顶部、中部和底部加焊6mm厚15cm高加强圈，护筒钢板接头焊接密实、饱满，不得漏浆。

护筒内径155cm，护筒埋置深度为4m；护筒中心与桩中心的平面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%，钢护筒顶宜高出施工水位或地下水位2m,并施工地面0.5m。

①护壁作用，防渗、防水帷幕。以孔内高于地下水位的泥浆的侧压力平衡孔壁土压力和孔周水压力，抵抗孔周水渗入孔内，维持孔壁稳定。

②悬浮土渣，携带土渣出桩孔。不使土渣沉入孔底造成钻孔困难、影响桩底沉渣厚度。

在黏性土中钻孔，泥浆浮渣能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁，可将黏土加工后投入孔中，利用钻头造浆。泥浆也可采用黏性土在泥浆池中造浆，利用泥浆泵将泥浆泵入孔中。泥浆充分拌制均匀备用，开钻前，充分备足制浆用粘土。相应地质情况下泥浆技术指标见表一。造浆后对泥浆的全部性能指标进行试验，钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

钻机采用拖拉法就位，在铺垫枕木上安放钢轨作滑道。钻机就位后，调平、对中，确保钻机机身水平、钻杆（钢丝绳）垂直，钻杆位置偏差不得大于2cm。其底座和顶端应平稳，在钻进时不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。

为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,应避免相邻两孔同时冲击钻孔，在邻孔砼抗压强度需达到2.5MPa后方可开钻。

6.10.1、开钻时，应先在孔内灌注泥浆，如孔内有水，可直接投入黏土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。

6.10.2、在开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并高于护筒地脚0.5m，掏渣后应及时补水。

6.10.3、冲击钻钻进过程中，应按照“小冲程、勤松绳”原则进行。在淤泥层和黏土层冲击时，钻头应采用中冲程(1.0～2.0m)冲击；在砂层冲击时，应添加小片石和黏土，采用小冲程(0.5～1.0m)反复冲击，以加强护壁；在漂石和硬岩层冲击时，应更换重锤小冲程(1.0～2.0m)冲击。

6.10.4、钻进时，司钻手要随进尺快慢及时放主钢丝绳，每次松绳长度宜控制在3～8cm内，既不能少放，也不能多放，放少了，钻头落不到孔底，因此不仅无法获得进尺，反而可能造成钢丝绳中断、掉锤；放多了，钻头在落到孔底后会向孔壁倾斜，撞击孔壁，造成扩孔。

6.10.5、在任何情况下，最大冲程不宜超过6.0m。为正确提升钻锥的冲程，应在钢丝绳上作长度标志（油漆标注、绑扎布条等）。

6.10.6、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。并及时检测泥浆指标，遇土层变化应增加检测次数，并适当调整泥浆指标。

6.10.7、在石质地层中冲击时，如果从孔上浮出石子钻渣粒径在5～8mm之间，表明泥浆浓度合适；如果浮出的钻渣粒径小而少，则表明泥浆浓度不够，可更换合格泥浆进入循环。

6.10.8、每钻进2m或地层变化处，应在沉渣池中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻头经常钻进新鲜地层。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地质剖面图核对。

6.10.9、发生卡钻时，不宜强提，应查明原因和钻头位置，采取晃大绳或其他措施，是钻头松动后再提起。

钻孔完成后，用钢筋笼检孔器检验，检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm，长度宜孔径的4～6倍，且不得小于6.0m。

掏渣法清孔，钻孔达到设计深度后，且质量满足设计要求并经监理工程师批准后应立即进行清孔。清孔时，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5～2m，以防钻孔塌陷。

表三成孔质量标准和检验方法

符合设计要求，当设计无要求时，对于直径≤1.5m的桩，≤200mm；对于直径＞1.5m的桩或桩长＞40m或土质较差的桩，≤300mm。

孔内泥浆用手摸无2～3mm颗粒

粘度：17～20Pa.s

6.13钢筋笼制作、安装

6.13.1、钢筋笼的制作

①、钢筋主筋的焊接连接、加劲圈的加工成型

主筋连接采用普通电弧焊，加劲圈采用加工模具加工，要确保成圆形。

②、在主筋上划加劲圈位置线

按图纸标明的加劲圈间距，算出实际需要的加劲圈根数，一般让靠近骨架底部的加劲圈离主筋底边为5cm，然后依次划出加劲圈位置线。

③、焊接加劲圈到主筋上

加劲圈与主筋接触处采用点焊的方法焊接，焊接时必须采用两面施焊，焊缝饱满，不得有烧伤、啃边等现象。间距必须均匀。

钢筋绑扎时，螺旋筋与主筋必须箍紧，不得有任何空隙，用钢筋卡具严格定位，所有相交点宜全部绑扎，绑扎采用一面顺扣时，应交错变换方向，也可采用十字花扣，但必须保证钢筋不位移。骨架成型后按规定要求加放混凝土垫块或焊接耳筋，呈梅花型布置，确保保护层厚度。

6.13.2、钢筋笼的运输、安装

钢筋笼采用炮车运输，吊车安放。

①、对钢筋笼加焊加强筋，防止在运输安装过程中钢筋笼变形。

②、钢筋笼采用吊车安放，起吊钢筋笼时，吊钩处用滑轮和钢丝绳连接钢扁担，勾挂钢筋笼。起吊用双吊点，第一吊点设在骨架的上部，使用主钩起吊。第二吊点设在骨架的中点到三分点之间。起吊时，先起吊第一吊点，将骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第二吊点停止起吊并松钢丝绳，直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊，解除第二吊点钢丝绳。

③、缓慢移动钢筋笼，将钢筋笼吊到孔位上方，对准孔位、扶稳，缓慢下放，依靠第一吊点的滑轮和钢筋笼自重，眼观使钢筋笼中心和钻孔的中心一致。

④、以护筒顶面为基准面，量测钢筋笼，当钢筋笼到达设计位置时，焊吊筋固定。当钢筋笼需接长时，先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置用焊接。焊接时使用多台电焊机同时焊接。

⑤、钢筋笼固定，在钢筋笼主筋上焊定四根吊筋，吊筋圈内穿厚壁钢管，将钢筋笼固定。

⑥、钢筋笼安放完成后，在钢筋笼对称钢筋上绑十字线，连接单桩护桩，拉十字线，用吊垂检查两十字交叉点是否重合。不符合要求时，应调整穿杠上的钢筋笼吊筋,使之重合。

⑦、钢筋骨架的制作和安装质量标准如下表：

表四灌注桩钢筋骨架制作和安装质量标准

砼采用导管灌注TBT3243-2010 铁路真空卸污系统卸污单元技术条件，导管内径为200～300mm。

6.14.1、导管使用前使用前应进行水密承压试验。试压前将导管一头封闭，从另一端将导管内注满水，用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭，将气泵气管与导管进气管连接，加压至要求压力（压力不小于孔内水深1.5倍的压力）。持压2分钟，观察导管有无漏水现象。

6.14.2、检查导管外观，导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。局部沾有灰浆处应清理干净，有局部凸凹的导管不予使用。

6.14.3、导管试拼、编号

根据护筒顶标高、孔底标高、垫木高度，计算导管所需长度对导管进行试拼（标准导管长度一般为4m、3m、2.5m、2m、1m、0.5m），符合长度要求后，对导管进行编号。试拼时最上端导管用单节长度较短的导管（0.5m），最底节导管采用单节长度较长的导管（4.0m）。

6.14.4、导管采用吊车配合人工安装，导管安放时人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心，然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。安装时用吊车先将导管放至孔底，然后再将导管提起40cm，使导管底距孔底40cm。

6.14.5、导管高度确定后，用枕木调整导管卡盘高度，用卡盘将导管卡住。

浇筑水下混凝土前应检查孔底沉渣厚度，沉渣厚度应满足上表四规定建筑节能施工方案范例，如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管换浆进行二次清孔。

6.16.1、灌注混凝土配合比