桥梁桩基施工组织设计

桥梁桩基施工组织设计

1、工程概况

本合同段起始桩号为K16+060，终止桩号为K16+725，长0.665km ，其主体的施工任务为：xK16+060～K16+725段落中主线路基及桥涵工程，包括外环线GA 匝道，GB 匝道，外环路高架桥第一、二联及七、八、九联，外环路全部近900m 路基填方、全线路面。

合同段有太平大桥、GA 匝道桥、GB 匝道桥、GI 匝道桥、GJ 匝道桥、主线桥一二三联、GE 匝道桥第四联、GF 匝道桥第一联、外环高架桥第一、二联及七、八、九联，共计孔桩406根/6090延米。

桩基数量统计表

注明：因目前桩基长度均未确定，故均按15米/根长度计算。

2、地质情况

路线位于构造剥蚀、溶蚀—低山洼地、槽谷地貌区，拟建道路通过槽谷及山体斜坡地带。地形总体呈北高南低之势。最高高程为1256，最低高程为1060，

高差约200米，局部山脚区域为平缓地带，自然横坡0～45度。

3、施工条件

(1)交通

序号

桩 号

工程名称

桩 基

备注

桩径 （m ）

根数 （根） 总长 （m ）

1 太平大桥 1.5 66 990

2 GA 匝道1号桥 1.5 32 480

3 GA 匝道2号桥 1.5 12 180

4 GB 匝道桥 1.

5 24 360 5

主线高架桥一二三联，GE 匝道第四联、GF 匝

道第一联 1.5

90

1350

6 外环高架桥第一、二、

七、八、九联 1.5 152 2280 7 GI 匝道桥 1.5 16 240 8 GJ 匝道桥 1.5 14 210 9

合计

1.5

406

6090

本项目所在猫洞村，北侧有国道210并行，从国道2140公里处进入工地仅四公里；从项目K16+900处南行，有宽约5m泥结碎石路与当地村道相连接入当地主要通道，总体讲交通条件较好。但由于线路穿行猫洞村，村上居民区道路狭小，逢赶集赶场便道中断，加上施工过程中，如果便道直接进入居民区，便道维护和使用过程中会有较大的困难。

(2)电力

沿线有电网分布，工程用电已与当地供电部门协商，可以就近“T”接，供应本合同段用电；我单位另配备适量发电机组备用。

(3)通讯

无线网络已覆盖路线所处区域。我部已安装了固定电话，主要人员配备移动电话。

4、质量目标

Ⅰ类桩数量达100％。

5、安全目标

无安全事故。

6、工期目标

本合同段施工工期为18个月，开工时间为2013年2月底，交工日期为2014年8月底。2013年12月31日主线贯通。

今年阶段目标：2013年9月12日桩基完成100%。

7、环保目标

确保山区环境保持稳定、江河水质不受污染、水土流失防护得力、山地植被有效保护、公路沿线景观不受破坏。

8、挖孔桩施工方法

(1)人工挖孔成孔工艺

安装垂直运输设备 安装活动吊桶

安装排水通风照明设施 平整场地 相符地质

是 测量定位

挖第一节孔桩土 安模浇第一节砼护壁 在护壁上二次投测标高及桩位十字线轴线

第二（下）节桩身挖土

清理桩孔四壁、绑钢筋 校核垂直度和直径

拆第一（上）节模板 安第二（下）节模板 浇第二（下）节砼护壁 地质超前探

2-4m 深 与设计不符（变更） 终孔、封底 吊装钢筋笼 浇筑孔桩、养护

破除桩头 桩身无损检测 人工挖孔施工工艺流程图

(2)主要施工步骤

1）施工准备

挖孔前需作好施工场地的平整夯实，桩孔位置的施测及护桩的埋设、孔口周围排水及照明设备的安装，材料的堆放，排水系统和出碴道路的布置等准备工作。场地应平实干燥，桩位准确，不增加孔壁压力。在山坡施工时，要清除坡面危石浮土。若坡面有裂缝或坍塌迹象者，应设必要的防护。

2）挖孔施工示意图如下：

挖孔施工示意图

3）排水

①地表水采用在孔位置四周开挖截水沟的方式进行排水，并对孔内排出水流采用胶管远引，避免地表水流入孔内，且在孔口设遮雨蓬。

②孔内渗水量不大时采用人工提升排水，渗水量大时，采用抽水机排水；在同一墩台有数孔同时开挖时，渗水量大的孔超前开挖，集中抽水以降低其他孔桩水位。

4）挖孔施工

护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节，支下节，循环周转使用，模板间用U形卡连接，或用螺栓连接，不另设支撑，以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。

挖孔过程中首先要做孔桩锁口，锁口直径最低比桩径大1m，厚50cm，高出

地面20cm以上，必须加φ10钢筋（钢筋用量为95.93Kg/个），锁口必须预埋好挂梯。按设计及时对孔壁进行支撑，若通过地层为非岩层，采用C25混凝土护壁支撑，挖土深度控制在土体稳定的极限高度内。每掘进0.5-1.0m时绑扎护壁钢筋（39.62Kg/m）并立模灌注C25混凝土护壁，灌注前，认真复核模板，保证同一水平面任意直径的极差不大于50mm，模板牢固不变形。其厚度为10－15cm，护壁上口15cm、下口10cm，上下节护壁搭接长度不小于5cm，下端可扩大开挖为喇叭形式，使土壤支托护壁混凝土，故孔壁成锯齿形。

施工结构图及钢筋图附后

灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用木棒反复插捣。不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土。发现护壁有蜂窝、漏水现象应及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩孔内。在第一节砼护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周。控制桩径偏差在±50mm内。

护壁应在当日连续施工完毕，模板拆除宜在24h后进行。拆模后，对蜂窝、漏水、漏泥、露筋处及时用早强砼修补。

挖孔过程中用风钻对孔底以下3米的地质情况进行钎探，主要探明溶洞发育情况，结合原设计勘探地质资料进行分析。如有溶洞，开挖时作业人员必须系好安全绳，当孔内有溶洞时，必须先通风，安排戴好防毒设备的人员检测溶洞内气体情况及其他情况，达到安全条件后方可进行作业。溶洞处必须灌注连续护壁，以免砼灌注时漏浆，对大的空溶洞，应采用钢护筒跟进施工。

挖孔遇大漂石或进入岩石层时，采用浅眼松动爆破进行开挖，严禁使用裸露药包，本工程的孔桩直径均为1.5m，在施工过程中参考被爆破岩石的特性：

①．炮眼直径：d=50mm。

②．炮眼间距：a=50～80cm。

③．炮眼深度：L=0.9～1.2m。

④．炮眼布置：在距桩基中心20cm处岩石上布置起爆孔4个，在距桩基护壁20cm处岩石上布置起爆孔8个。

起爆网络图如下：

⑤．装药量一般不超过炮眼深度的1/3，在施工过程中可根据现场实际地质情况进行药量调整；炮孔填塞采用岩粉或粘土，填塞长度依据设计进行填塞；桩基上口覆盖钢筋网和胶帘，以便控制飞石。

⑥．人工挖孔桩最容易出现的就是水的危害，采用防水性能好的炸药，另外为了保证成孔护壁在爆破施工过程中的稳定性，要选用炸药威力适中的炸药，可选用岩石乳化炸药，其抗水性好、药卷易于分割、威力适中。

⑦．放炮后采取通风措施进行孔内排烟后，施工人员才能下井作业。先检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。另外在清渣时发现瞎炮，应及时报告项目部安排专业人员处理，禁止非专业人员私下处理。

现场爆破安全措施：

①．爆破作业前，应组织爆破工认真学习、讨论爆破计划方案与安全措施，做好作业分工布置工作。

②．爆破作业必须严格按《爆破设计说明书》要求进行作业，作业过程中，一切行动必须听从专业爆破员和工程技术员的指挥，并接受安全员的监督。如实际情况发生变化，或存在严重威协安全作业的情况，应报告有关领导作处理，或由技术员作修改爆破方案后，再进行作业。

③．禁止在大雾、大风雨或雷雨天气中进行爆破作业，禁止在黄昏和夜间作

业。

④．炸药、雷管不准同车运输或与其它物品混装、搬运过程中不得扔、砸、撞，应轻拿轻放。

⑤．装药作业中，严禁携带火柴、打火机等引火物品，严禁在作业场所吸烟。

⑥．装药和充填应用木质炮棍；禁止使用石块（块度大于30mm）和易燃材料填塞炮孔；填塞要十分小心，不得破坏起爆线路。

⑦．在进行爆破网路联接时，应防止塑料导爆管拉细、拉断、变形和打死结。

⑧．当装药、充填、联线等全部工作完成后，必须由专业爆破员和爆破技术员进行技术检查后，确认无误，方准发出信号进行起爆。发出预告信号（竖红旗、鸣警笛），警戒人员按各自地点、范围进行警戒，燥破范围内禁止闲杂人员进人。

⑨．放炮后采取通风措施进行孔内排烟后，施工人员才能下井作业。先检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。另外在清渣时发现瞎炮，应及时报告项目部安排专业人员处理，禁止非专业人员私下处理。

孔内出碴采用卷扬机配吊桶吊运出碴，人工与机械设备配合运碴至弃土场。挖孔完成后立即进行钎探，以探明孔底以下3米内地质情况，尔后进行孔底处理，做到护壁无淤泥，孔底平整，无松碴、污泥、积水。

挖至距离设计标高0.5米处不能进行爆破,采用人工凿除。

为防止有害气体，应该对有害气体进行检测，并采取通风措施。

5）检孔

孔深达到设计标高后，及时按监理程序对孔径、孔深、平面位置、垂直度及孔内沉淀物等进行检测。

6）钢筋笼制作安装

（1）钢筋笼制作在钢筋加工场工棚进行，将已加工好的钢筋绑扎成钢筋笼，再运到现场，用汽车起重机吊装入孔。

（2）钢筋主筋使用连接套筒接长且接头必须错开布置，需分段吊装时应先在平地进行预拼。

（3）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，孔口应加盖，防落物入孔内。

（4）钢筋笼外侧，采用钢筋笼每间隔4米处于同一截面对称设置六个钢筋

“耳环”，耳环钢筋直径为16毫米，以此控制孔壁与钢筋笼保护层厚度。

（5）钢筋骨架应有强劲的内撑架，每隔2米设置一道，防止钢筋笼在运转就位时变形，在顶面应采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。

（6）每根桩内等距设3根?50×2.5mm热轧无缝钢管，用于超声波法检查混凝土质量，钢管两端应封口，以防止混凝土进入，钢管上口预留50cm工作长度。声测管可直接固定在钢筋笼内侧上，固定点的间距一般不超过2m，其中声测管底端和接头部位宜设固定点。固定方式可采用焊接或绑扎，当采用焊接时，应避免烧穿声测管或在管内壁形成焊瘤，影响声测管的通直。

7）砼灌注

人工挖孔桩砼灌注，根据地下渗水量确定施工工艺。当挖孔桩内渗水量较小（小于6mm/h）时，桩基砼可以采用干灌。当渗水量较大（大于6mm/h）时，桩基砼可以采用水下砼灌注工艺，无论采用何种灌注方法，按设计要求，桩顶应超灌80cm砼，以确保桩顶成桩质量。

1.导管法干灌砼施工

（1）砼采用拌合站统一拌制，砼输送车输送，插入式捣固器振捣。

（2）在浇筑砼前，必须进行孔底处理，必须做到孔底无松渣、泥、沉淀土、积水，且要凿平。岩石用水清洗后，再用纱布将水吸干。

（3）砼灌注采用导管传送，导管底部与已浇筑砼面接触或插入一定深度。浇筑砼应分层进行，其分层厚度根据拌制能力，运输条件，浇筑速度，振捣能力和结构要求决定，但不超过1m。

（4）干灌砼必须振捣，振捣砼时，以砼不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。

（5）砼浇筑应连续进行，因故间歇时间尽可能缩短。

（6）认真做好施工及灌注记录。

2.导管法水下砼灌注施工

（1）为保证工程质量，当渗水量较大时采用直升导管法进行灌注（施工程序见图2.9），即清除桩底沉碴后，不排水，按水下砼灌注到一定高度后，如孔内无水时，应人工进行振捣。导管用直径250mm 的钢管，壁厚3mm ，每节长2.0～2.5m,配1～2节长1～1.5m 短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，应进行接长密闭试验。下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。

（2）混凝土施工采用罐车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18～22cm 之间，并有很好的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

(F)

图2.9 隔水球式导管法施工程序图

图1

图2

井下操作工人

安全脚踏板

250导管

下料漏斗

安全脚踏板

井下操作工人

下料漏斗

串筒

（3）使用砍球法灌注第一批混凝土，导管底距桩底为40cm左右，以便于球塞能顺利地从管底排出,首批混凝土灌注后，导管的埋深应满足不小于1.0m，首批混凝土计算V按下式计算：V≥πd2/4×h+πD2/4×H

式中：d—导管直径；

D—孔桩直径；

H—首批需要砼面至孔底高度=导管埋深（1m）+导管底至孔底高度（0.4m）；

h—导管内砼柱高度=桩长（10m）—H。

V≥πd2/4×h+πD2/4×H=3.14×0.252/4×（10－1.4）+3.14×1.52/4×1.4=2.9m3。

灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度不得少于2.0m，也不宜大于6.0m，一般控制在2～4m之间。

（4）在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底。

（5）施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。

（6）当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。

8）桩基检测

桩基灌注完成后，按招标文件和技术规范要求对桩基进行检测。

9、旋挖钻施工方法

1) 施工方法：旋挖钻成孔是通过底部带有活门的桶式回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计孔底标高，成孔后采用导管法灌注水下混凝土。

2) 工艺流程：工艺流程框图如下：

旋挖钻施工流程图

施工工艺

不合格

钢护筒施工

钻机就位

成孔检测

钻进成孔

清孔

桩基检测 灌注水下砼

沉渣厚度测试

安放钢筋笼 下导管 沉渣厚度检测

导管水密性试验

钢筋笼制作

钻渣外运

造浆

多余泥浆外运

泥浆回收

二次清孔

合格

交工验收

钢护筒制作

监理工程师检测

监理工程师检测 监理工程师检测

监理工程师检测

监理工程师检测

监理工程师旁站 监理工程师旁站

监理工程师旁站

施工准备

测量放样

移机

否

否

3) 主要施工步骤

(1) 施工准备

修建必要的临时道路以满足机械进场。由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,在钻机就位前对场地要平整夯实,保证场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜。

合理布置施工场地：保证旋挖钻机及其它的施工机械安全就位与材料运输，钻渣的及时外运。

合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施，全面满足施工工作的要求。

由于旋挖钻行走移位方便，在桩孔的施工顺序安排上采用相邻墩台的桩孔交替施工，以便减少钻孔作业和混凝土灌注作业的相互干扰。

采用全站仪精确定位桩孔的位置，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中被扰动。

(2) 埋设护筒

护筒采用8mm钢板卷制成型，其内径比设计桩径大0.2m，上下口外围加焊加劲环。桩基钢护筒采用长2米钢护筒。

护筒安装时，钻机操作手利用扩孔器将桩孔扩大，之后通过大扭矩钻头将钢护筒压入设计标高。护筒压入前及压入后，通过靠在护筒上的精确水平仪调整护筒的垂直位置。护筒顶一般高于原地面0.5 m,以便钻头定位及保护桩孔。护筒埋设采用人工挖埋的方法进行，埋设准确、稳定，护筒中心与桩位中心一致。

(3) 安设钻机

钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后, 即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。

(4) 泥浆制备、循环和净化

对黏结性好的岩土层，采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺。