桥梁桩基专项施工方案

四川交投巴恩快速通道项目泸溪河大桥桥梁桩基工程

专

项

施

工

方

案

编制单位：巴恩快速通道第五作业队编制时间：二〇一三年十月十日

目录

一、工程概况 (2)

二、地形地貌 (2)

三、编制依据.................................................................................. 错误！未定义书签。

四、施工准备 (3)

五、护筒埋设 (4)

六、钻孔施工 (4)

七、控制钻斗钻进、提升速度 .................................................. 错误！未定义书签。

八、钻进施工时出现卡埋钻的控制措施 (5)

九、施工注意事项 (6)

十、钢筋笼制作、安装及导管 (6)

十一、灌注水下混凝土 (10)

（附：桩基工程施工工艺流程图和第二套人工挖孔桩施工方案）

一、工程概况

拟建的K7+372泸溪河大桥位于巴中市恩阳区境内，桥址区跨越泸溪河，桥轴线总体走向方位角约2330 ，与河流走向交角约800 ；拟建桥梁中心里程桩号为K7+372，起止桩号为K7+183～K7+512.78。上部结构采用40m预应力砼简支T形梁，由于8号墩附近高差较大，在大桩号桥台处错孔布置，左幅布跨为9-40m，右幅布跨为8-40m。本桥在两岸桥台台口设置80型伸缩缝，在4号桥墩处设置160型伸缩缝，并采用四氟滑板支座，其余墩顶为桥面连续，采用板式橡胶支座。下部结构半幅双柱式墩1号、8号左幅桥墩采用1.8m+2.0m半幅双柱式圆形桥墩、桩基础，2~7号墩采用半幅双柱变截面空心薄壁墩，承台+桩基础。右幅8号桥台采用桩柱式桥台，桩基础，其余桥台采用重力式桥台和明挖扩大基础。全桥桩基均采用机械钻孔灌注桩，施工时应根据开挖后实际地质情况酌情调整桩长。桥梁横断面布置为：

3.75米人行道+22.5米机非混行车道+3.75米人行道=30米。

二、地形地貌

工区场地地貌上属构造、剥蚀宽谷丘陵地貌。桥址区河流两岸为斜坡地形，向河谷倾斜，坡度一般为100~300，其中S101内侧陡坡、泸ZK08与泸ZK09间陡坡坡度约为700，部分坡面已开垦为农田。泸溪河河水高程为3339.30m，水深约为0.6m，水面宽约25m，沿线路轴线地面高程为402.16~339.30~399.99m，最大相对高差约为62m，地形起伏较大。现有省道S101从桥址区通过，交通条件较为便利。

根据现场场地条件并结合详细的地勘资料显示，为加快该桥梁工程建设，推进桩基施工周期（确保两个月之内全面完成桩基工程的施工），本桥钻孔桩施工首选方案使用旋挖钻机成孔；若因实际地质与地勘资料有出入，旋挖钻不能顺利成孔，则将使用第二套人工挖孔的方式进行桩基成孔。

三、编制依据

1、四川省交通运输厅交通勘察设计研究院提供《施工图设计》

2、《公路工程技术标准》JTG B01-2003

3、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004

4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004

5、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007

6、《公路桥涵施工技术规范》JTG041-2000

7、《公路交通安全设施设计技术规范》JTG D81-2006

四、施工准备

施工场地平整处理，保证旋挖钻机底座场地应平整、夯实，避免在钻进过程中钻机产生沉陷，场地内两侧挖设底宽50cm，高60cm，坡度1:1的排水沟，防止地表水流入施工场地内。

为确保在施工过程中顺利钻孔，在桩基施工前应根据各桥墩桩基顶标高将其高出土石方全部清除。根据现场实际情况5、6号桥墩位于泸溪河两边，桩基顶高程基本与河水面齐平，则需将其原河水两边耕作土和淤泥进行换填和清除，并碾压密实，以保证旋挖机正常通行

和工作。

由于8、9号墩台位于泸溪河对岸，并且7号与8号墩之间地理位置高程高差比较大，无法直接采用1~7号桥墩左外侧便道进行桥梁及桩基工程的施工，只能从大桩号另行修便道才能确保该墩台的施工。

五、护筒埋设

1、精确定出桩位后，经现场监理工程师检查无误，埋设钢护筒；

2、护筒由厚度4－6mm钢板制成，护筒直径比桩基孔径大100－250mm，每节护筒长度1.5-3.0m，护筒至少高出地面50cm。以防止杂物、泥水流入孔内。旋挖钻机在埋设护筒时，应由人工进行辅助配合，护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调整。

3、因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用，为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。由于地基岩土中又夹有粉砂土层、亚砂层，地面水位较高的特点，调制出良好泥浆的各项性能指标尤为重要。泥浆相对密度：1.02－1.10，粘度：18－22s，砂率≤4％，泥皮厚度：＜2mm，PH值：大于6.5。施工过程中随时检测清孔后灌注砼时泥浆的各项性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用，避免发生施工事故。

六、钻孔施工

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。

七、控制钻斗钻进、提升速度

(1)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。

(2)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0.75－0.80m/s。当钻斗粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。

八、钻进施工时出现卡埋钻的控制措施

卡埋钻是旋挖钻机最易发生的施工事故，因此，施工过程中应采取积极主动的措施加以预防。当钻机施工时出现卡埋钻现象时，采取切实可行的措施及时进行处理施工事故。

处理卡埋钻的方法如下：

(1) 直接起吊法：采用吊车直接向上起吊即可。

(2)钻斗周围疏通法：即用水下切割或反循环等方法，清理钻筒周围沉渣，然后起吊即可。

九、施工注意事项

(1) 由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。

(2) 钻机施工中检查钻斗，发现侧齿磨怀，钻斗封闭不严时必须及时整修。

(3) 泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。

(4) 因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度。

(5) 钢筋笼或探孔器向孔内放置时，应由吊车吊起，将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁，使孔壁坍塌，在砼浇筑时出现废桩事故。

(6) 根据不同地质情况，必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。

(7) 钻孔完成后，用普工将空口四周淤泥清楚干净，再用火砖砌筑15cm-40cm锁口，避免空口四周泥渣掉落孔内，也便于桩位高程和偏位的控制。

(8) 其他施工工艺事项，应严格按照桥涵施工技术规范和标准进行施工。

十、钢筋笼制作、安装及导管

A、设专用台架制作钢筋笼，保证笼体平直。钢筋弯制加工宜在常温状态下进行，带肋钢筋末端应做成90。的弯钩，弯钩的弯曲直径

不得小于5d，钩端应有不小于3d的直线段，当利用冷拉方法调矫直钢筋时，矫直伸长率不得大于2%。

B、钢筋焊接采用双面搭接焊或单面搭接焊（工地焊接时采用），每批钢筋焊接前，先选定焊接工艺和参数，按实际条件进行试焊，并检验接头外观质量及规定的力学性能，试焊经试验合格后，方可成批焊接，焊接前均将接头部分采用丝刷彻底清除表面浮锈。。

C、钢筋绑扎布置方式：钢筋笼分段制作，主筋接头位置错开，焊接时采用长短焊，“同一截面上”的主筋接头数不多于50%,双面焊搭接长度>5d，在同一钢筋上应尽可少设接头。钢筋笼主筋与加强箍筋全部焊接。

D、钢筋焊接时，应注意各级钢筋的可焊性。采用电弧焊时应保证弧坑填满，保证焊接尺寸，熔合良好，无夹渣和咬肉现象，

E、钢筋笼堆放和搬运时必须保持平直，防止扭转、弯曲变形。钢筋笼起吊时必须用两点起吊法，保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放。加工成型的钢筋笼运往工地后，用枕木或方木支垫好，采用两点支承时，支承垫木位置应设在距钢筋笼两端0.21长处，避免钢筋笼粘泥。

F、及时制作混凝土保护层垫块，在扎筋时串入固定。在孔口焊接接长时，焊接部位表面污垢必须清除干净，上、下节笼体各主筋位置对正，且上、下节笼体保持顺直，焊接时采取两边对称施焊，单面焊缝长度10d。焊接完毕后要补足焊接部位的螺旋箍筋。桩身箍筋间距20cm ,每隔2m设加强箍筋一道，主筋净保护层7cm，通过安放混

凝土垫块来保证，垫块直径为150mm，厚度为50mm，每隔2 m在同一截面上设置一组垫块，每组垫块设置4块,均匀布置。钢筋笼要垂直缓慢吊放，防止撞击孔壁引起塌孔。钢筋笼安放到位后，用四根定位筋将钢筋笼顶焊在护筒上，防止钢筋笼上浮。

G、钢筋笼安放完成后，安放混凝土灌筑导管。导管采用内径为φ300 mm内壁光滑的钢管，底节3m，普通节2m，加配1m长的调节导管。灌筑混凝土用的导管在安放前要进行试拼和密封性检查并编号。导管安放完毕后，其轴线误差不得超过孔深的0.5%，也不得大于10cm。下导管时要缓慢下放，防止碰挂钢筋笼。

H、导管长度根据孔深、漏斗高度等计算确定，导管底距孔底距离为30～50cm。

十一、灌筑水下混凝土

安放导管完毕进行二次清孔, 二次清孔采用泵升法，即利用灌注导管，在其顶部接上专用接头，然后用抽水泵进行反循环排渣，及孔底沉淀厚度，均符合要求后立即浇灌混凝土。其间隔时间不能大于30min。混凝土集中拌和，混凝土输送车运输。桩基混凝土要一次连续浇筑完成，中途不得中断，并控制在2h内浇完，以保证整根桩混凝土的均匀性。

混凝灌注过程中作业要点：

1、计算后确定混凝土初贯量，保证封底后导管埋入混凝土中的深度不小于1m且不得大于3m；

2、在整个浇筑过程中，混凝土导管应埋入混凝土中2～6m，导管随混凝土浇筑，逐渐提升，一次提管严禁超过6米而且要确保导管埋入混凝土中的深度不小于1m；

3、混凝土配合比要精心设计，在浇筑现场经常测试混凝土的坍落度，防止导管堵塞。一般控制在18～22cm,粗骨料粒径不大于30mm。

4、混凝土灌筑顶面要高出桩顶面设计高程1m，在施工承台前凿除桩头浮浆，以确保桩身混凝土质量。

5、混凝土灌注过程中注意上下运行导管，以增加混凝土侧向挤压力，保证混凝土和孔壁的密实性。

6、当混凝土面进入钢筋笼底端2—3米后，可适当提升导管，同时注意避免碰撞钩带钢筋笼。

7、混凝土灌注完毕后，应及时割断吊筋，拔出护筒，清除孔口泥浆，回填或加盖。

8、混凝土灌注采用车泵浇筑，车泵浇筑灵活性强，避免了罐车直放的场地限制性，有利于现场整体规划和加快施工进度。

9、混凝土采用商砼，商砼站距灌注施工现场5km左右，从开盘至现场大约20分钟，运距始适中，因该段道路施工需随时派专人巡查道路是否通畅。在混凝土灌注前，我施工处需派专人前往商砼站，一是监督，发现问题立即通知现场指挥人员，二是和现场指挥人员配合，开盘至最后一车出站时间需及时报现场指挥人员。确保混凝土灌注顺利施工至完成。

十二、安全及环保要求

1.安全生产

1.1凡进入施工现场的管理人员必须佩戴安全帽，其他操作人员必须戴安全帽、专用手套、防护面罩等防护用品。禁止未戴安全帽的人员进入施工现场，如发现有外来闲杂人员前来观看，应劝说其离开现场，以免发生事故。

1.2禁止小孩进入施工现场，一旦发现，应立即令其离开，以免发生危险（如：被钢筋笼扎到、触电等）。

1.3在危及人身安全的设施旁设立醒目的警示标志，严禁人员靠近。

1.4搬运导管、钢筋笼应由专人统一指挥。

1.5成孔后的孔口要防护，防止人员掉入孔中。

1.6在任何情况下，严禁施工人员进入无其他防护设施的挖孔中处理故障。

1.7吊车起吊钢筋笼时，回转臂下严禁站人。

1.8施工现场必须至少配备1名电工，负责所有电路的安装、拆卸、检修等作业，非电工不准进行相关操作。

1.9分部定期对施工人员进行安全教育，提高全员安全防患意识，牢固树立“安全第一，预防为主”的意识。

1.10特种作业人员如电工、焊工等必须持证上岗，并在进场前进行相应的安全技术培训和考核，合格后方可进入工地施工，以保证

施工生产的安全。

1.11做好施工现场的安全用电工作，对电线、电力设施等要经常检修，保证无漏电迹象。对过路电线等影响施工安全的电线应架空或地埋，地埋时要套钢管，以防施工机械压坏电线，造成事故。

1.12严格遵守有关安全施工地法律法规和安全规程组织施工生产，确保施工安全。

2.1布置施工标志牌，标志牌上内容包括工程概况，主要工程数量表、施工主要负责人员

2.2在有碍行人及行车安全地段，做好防圈栏，设立醒目的警示标志。

2.3施工期间保护好现有建筑物，不损坏、不污染，完工前做到料清场地净。

2.4对临时用地施工完毕后做好恢复工作，因施工损坏的道路要及时修整，保证道路通畅，尽量避免对道路的污染。

2.5施工人员要听从分部技术人员的指挥、指导，不能辱骂技术人员、现场监理人员，未验收通过不能进入下道工序施工。

2.6施工现场各类材料应分别堆放，并设材料标示牌，现场醒目位置应设施工简介牌，机械设备上应设安全操作规程牌。

2.7严格按照有关文明工地施工布置施工现场，组织文明施工。

3.环境保护

3.1严禁参建人员乱砍、乱伐、乱猎，保护好沿线周围的动、植

物。

3.2加强机械维修保养，降低机械噪声及废气排放，改善作业环境。

3.3生产、生活污水不能随意排放，应拉至专门弃放地点排放，以免污染环境。

3.4夜间作业尽量减低噪音，以免影响周围群众休息。

3.5临时驻地应设厕所，并做好卫生防护工作，禁止随意排泄，污染环境，影响施工单位形象。临时驻地撤离时，必须采取清理措施，保持现场清洁，干净。

3.6严格按照业主、监理和各级地方人民政府有关环境保护的要求组织施工生产。

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6、国家其它有关技术规范及业主、监理工程师对本工程的技术文件和要求

二、爆破施工技术方案

根据泸溪河大桥基桩的地质情况和现场实际情况，决定采用人工配合爆破作业成孔。由于人工挖孔桩入岩爆破施工时，自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大，中风化层以上地段成孔时，受流沙、流泥的影响，有些地段护壁质量较差抗震能力小。所以孔桩入岩爆破宜采用小直径浅孔微差爆破。

工艺流程框图如下：

（一）爆破方案的选择

根据工程特点和周围环境，拟采用如下总体设计原则：

1、由于桩基岩石夹制作用特别大，所以本次采用掏槽爆破。

2、采用微差爆破和严格控制装药量，确保爆破不损坏桩基护壁和降低爆破振动。

3、为防止有水时使用导爆管雷管进水而产生的拒爆，本次爆破雷管选用电雷管。

4、采用严密的防护措施，如在爆破孔桩口用炮被覆盖，并加压砂袋，以防止爆破飞石飞出地面，将爆破飞石及噪音等危害的强度控

制在安全范围内。

5、加强警戒，非作业人员禁止进入爆破作业区，放炮前应在设计要求的安全距离处设立警戒线。

（二）施工准备

对即将进行爆破作业的孔底进行清理，使其能满足钻孔设备作业的需要。确定钻孔作业的范围、深度。

（三）钻爆设计

１、确定周边眼间距Ｅ：

根据围岩结构选用Ｅ＝50-80cm

装药集中度g=0.1-0.18kg/m

2、炮眼布置

挖孔桩进入微风化层以后，拟采用预留松动爆破法施工，炮眼布置附后。

起爆时应先起爆掏槽眼后起爆周边眼。

３、炸药及雷管的选择

炸药：改性铵油炸药（有水时选用乳化炸药）

雷管：采用电雷管

４、炮眼装药及装药结构布置

①周边眼：松动爆破采用浅孔，钻孔设计深度800mm，爆破要求低猛度炸药。方法原装药管(Φ=32mm,L=1500mm,q=150克)炮口用炮泥填塞。

②掏槽眼:采用楔型掏槽，钻孔深度为1700mm，装药量仍采用32mm直径的大药管,但在药量上进行控制,在一般情况下,炮眼的装药量控制在0.3kg 以内为宜。

③起爆过程中采用电雷管起爆。禁止使用导爆索火雷管起爆。（四）装药

1、爆破器材检查

装药前首先对运抵现场的爆破器材进行验收检查,检查内容包括数量是否正确，质量是否完好，雷管是否同厂、同批、同牌号，各电雷管的电阻值差是否符合规定要求(康铜桥丝：铁脚线0.3 Ω，铜脚线0 .25Ω；镍铬桥丝：铁脚线0.8Ω，铜脚线0.3Ω)，不合格的爆破器材坚决不能使用。

2、装药

装药作业在爆破工程技术人员的指挥下，严格按照爆破设计进行，装药前检查孔内是否有水，积水深度，有无堵塞等，检查合格后方能进行装药作业，并做好装药的原始记录，包括每孔装药量、出现的问题及处理措施。装药应用木制长杆或竹制长杆进行，控制其装药高度，装药过程中如发现堵塞时应停止装药并及时处理，严禁用钻具处理装药堵塞的炮孔。堵塞材料采用钻孔的石渣、粘土、岩粉等进行堵塞，堵塞长度严格按照爆破设计进行，不得自行增加药量或改变堵塞长度，如需调整，应征得现场技术人员和监理工程师的同意并作好变更记录，堵塞时应防止堵塞悬空，保证堵塞材料的密实，不得将导

线拉得过紧，防止被砸断、破损。

（五）爆破具体事项

装药、堵塞完成后，严格按照爆破设计进行网路连接，防止漏接、错接，并用绝缘胶布包好结头。网路连好后，应检测总电阻，如总电阻与计算值相差5 %以上，或阻值相差1 0Ω时，应查明原因，消除故障，并计算其电流量，达到设计要求时方能起爆。

炮眼布置平面图

1、爆破参数

桩基入岩爆破参数不同于自由面大的隧道爆破参数，但可参照矿山竖井开挖时的一些爆破参数。其实际值应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性、特别是岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定。

2、单位用药量系数

孔桩入岩爆破的岩石为中、微风化，孔桩直径为Ф2.5m，周边对

所爆破岩石的约束力大。根据孔桩工程入岩的爆破参数类比、修正，得出单位用药量系数K如下表：

3、炮眼深度与循环进尺

在小直径孔桩入岩爆破中，岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。一般炮眼深度L取孔桩直径D的0.6-0.8倍，即L=（0.6-0.8）D。其中掏槽眼应比周边眼加深100-200mm。施工中实际采用L为1.5米。掏槽眼控制在1.7米。

孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到85-95%，则循环进尺Lˊ=ηL=（0.85-0.95）L。

4、装药量计算

（1）每循环进尺所需用药量Q=（ЛD2/4）×L×K

式中：

Q——每循环进尺用药量（g）

K——单位用药量系数，见表1（g/m3）

D——孔桩掘进直径，（m）

L——炮眼的深度，（m）

（2）单孔理论装药量q= Q/N

式中：

q——单孔理论装药量（g）

Q——每循环进尺用药量（g）

N——工作面炮眼数量（个）

5、装药量的分配

一般情况下，掏槽眼的药量qt比周边眼药量qb多装20-25%

qt=(1.2-1.25)q

qb=(0.85-0.95)q

式中：qt——掏槽眼装药量，（g）

qb——周边眼装药量，（g）

注意事项：掏槽眼与周边眼的药量应分开计算后复合。（六）爆破防护

网路连接完成并检查合格后，方能按照爆破设计中的防护范围、防护措施进行防护，防护时注意不要破坏电爆网路，确认爆破防护到位后，作业人员撤离爆区。

（七）设置警戒、起爆

严格按照爆破设计的警戒范围布置安全警戒(该爆破由于属孔内爆破,根据药量计算及经验判断,飞石横向散落范围很小,故警戒范围定为50米)，警戒时，警戒人员从爆区由里向外清场，所有与爆破无

关的人员、设备撤离到安全地点并警戒。确认人员设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，爆破工作领导人才能发出起爆信号。爆破员收到起爆信号后，才能进行爆破器充电并将主线接到起爆器上，充好电以后，进行起爆。爆破后，严格按照《爆破安全规程》规定的等待时间超过15min，方准许检查人员进入爆区进行检查，确认安全后，方准发出解除警戒信号。

（八）爆破检查

每次爆破完成后，必须按照规定等待15min进入爆破地点检查有无盲炮和其它不安全因素。如果发现有危石、盲炮等现象，应及时处理，处理原则为，谁操作谁处理的原则。未处理前应在现场设立危险警戒或标志。未用完的爆炸物品进行仔细清点、退库。

三、爆破安全技术措施

（一）爆破器材选型

1、炸药

人工挖孔桩入岩段爆破施工总是存在岩层裂隙水及成孔护壁时下滴的渗水，选用防水性好的炸药，另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性，选用2#岩石乳化炸药，其抗水性好、药卷易于分割、威力适中。

2、雷管

孔桩掘进爆破选用电雷管网络，禁止使用导火索、火雷管起爆网络。电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性，接点离开泥水面。