XX高架橋樁基(旋挖鉆)施工方案分析.doc

XX工程有限公司XX高速改擴(kuò)建工程XX合同段 XX高架橋左幅151#-1樁基施工方案一、 樁基概況XX高架橋左幅151#-1樁基樁號為ZK25+ 672.858;樁徑110cm；樁頂標(biāo)高7.13m；樁底標(biāo)高-13.37m；樁長20.5m；地質(zhì)勘查顯示，在-8.02m有一層無充填物的溶洞，溶洞高度為2.5m； 在-11.17m有一層無充填物的溶洞，溶洞高度為0.8m。地質(zhì)鉆孔編號SQZK Z305。老橋?qū)?yīng)橋墩樁基結(jié)構(gòu)形式為端承樁。擬采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)+備料拋填+旋拔護(hù)筒施工工藝。泥漿系統(tǒng)廢泥漿處理施工準(zhǔn)備測量放線監(jiān)理校核設(shè)備就位旋挖鉆機(jī)開孔安裝套筒監(jiān)理校核注漿/補(bǔ)漿鉆進(jìn)成孔鉆進(jìn)質(zhì)量檢查旋挖鉆掏取渣土接裝套筒鉆進(jìn)成孔清孔檢查孔底標(biāo)高驗收合格臨時移開鉆機(jī)鋼筋籠檢查鋼筋籠生產(chǎn)吊放鋼筋籠鋼筋籠檢查吊放導(dǎo)管導(dǎo)管檢查混凝土配比設(shè)計檢查灌注水下混凝土拔套筒拔管機(jī)調(diào)制檢查拔管機(jī)就位拆套筒、導(dǎo)管灌注水下混凝土拆套筒、導(dǎo)管灌注完畢旋挖機(jī)拔管調(diào)制旋挖機(jī)就位二、 施工方案1、 旋挖鉆施工工藝2、 施工準(zhǔn)備首先對樁位和周圍場地進(jìn)行平整，清除雜物，在高架橋紅線范圍內(nèi)開挖好臨時排水溝,更換種植土，夯填碾壓密實，以免鉆機(jī)直接置于不堅實的填土上而產(chǎn)生不均勻沉陷。鉆機(jī)就位平臺高出地面0.5m左右，避免泥漿或雨水淹及鉆機(jī)。場地處理夯填完畢，同時樁位測量定位無誤后方可埋設(shè)鋼護(hù)筒。3、 測量放樣根據(jù)設(shè)計提供的控制坐標(biāo)點(diǎn)及施工加密坐標(biāo)點(diǎn)、高程點(diǎn)，在施工區(qū)間再增加設(shè)置一定數(shù)量的穩(wěn)固的坐標(biāo)測點(diǎn)和高程測點(diǎn)，通過設(shè)計給出的各樁位坐標(biāo)和計算仔細(xì)測量出各墩位和各樁位準(zhǔn)確位置，用全站儀放出樁位中心線，每個樁埋設(shè)四個護(hù)樁，各項測量建立復(fù)測檢查制度，確保精確度，然后經(jīng)監(jiān)理工程師驗收簽認(rèn)。4、 泥漿池設(shè)置與防護(hù)泥漿池設(shè)置:每跨橋中間，設(shè)置泥漿池和沉淀池，泥漿池大小為6m2m1m，沉淀池大小為4m2m1.5m，沉淀池要經(jīng)常撈出沉渣，以免泥漿流出，污染環(huán)境。泥漿池防護(hù)：泥漿池旁邊應(yīng)設(shè)置明顯的警示牌和剛性的安全防護(hù)措施。泥漿池四周用48鋼管雙排架作圍欄;立桿長度2米,打入地下0.5m;采用雙層橫桿綁扎，橫桿離地高度分別為0.5m和1.5m圍欄高度1.5m;鋼管之間用腳手架扣件或粗鐵線連接結(jié)實，再掛設(shè)密目安全網(wǎng)。5、 鉆進(jìn)成孔1）旋挖鉆機(jī)驅(qū)動套管鉆進(jìn)和鉆進(jìn)掏土是交替進(jìn)行。交替原則是：每次確?？卓诼冻龅奶坠荛L度盡可能不超過2m，根據(jù)套管長度，合理選擇內(nèi)孔掏土每輪次的所鉆進(jìn)的深度。鉆進(jìn)掏土深度不能低于套筒底，確保套筒對地層的全護(hù)壁作用。當(dāng)鉆頭打滿提鉆時，要適當(dāng)反鉆幾下再緩慢提鉆，這樣可以避免孔底因抽吸力過大而造成孔底部分出現(xiàn)坍塌。鉆孔時，起、落鉆頭的速度均勻，不得過猛或驟然變速。同時應(yīng)經(jīng)常注意檢查鉆機(jī)位置，保持其位置準(zhǔn)確和平臺穩(wěn)固。2）鉆進(jìn)過程中，操作人員隨時觀察鉆桿是否垂直，并通過深度計數(shù)器控制鉆孔深度。當(dāng)旋挖斗鉆頭順時針旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時，底板的切削板和筒體翻板的后邊對齊。鉆屑進(jìn)入筒體，裝滿一斗后，鉆頭逆時針旋轉(zhuǎn)，底板由定位塊定位并封死底部的開口，之后，提升鉆頭到地面卸土。開始鉆進(jìn)時采用低速鉆進(jìn)，主卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩承擔(dān)不低于鉆桿、鉆具重量之和的20%，以保證孔位不產(chǎn)生偏差。鉆進(jìn)護(hù)筒以下3m可以采用高速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度與壓力有關(guān)，采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓，150MPa壓力下，進(jìn)尺速度為20cm/min；200MPa壓力下，進(jìn)尺速度為30cm/min；260MPa壓力下，進(jìn)尺速度為50cm/min。鉆孔過程中，經(jīng)常對泥漿進(jìn)行檢測，保持孔內(nèi)泥漿稠度，注意地層變化，在地層變化處抽取渣樣，判明地層情況并與地質(zhì)剖面圖比較，如實寫入鉆孔施工記錄，當(dāng)鉆孔地質(zhì)與地質(zhì)柱狀圖明顯不同時，及時上報。3）當(dāng)鉆進(jìn)過程中遇塌孔情況時，采用回填碎石粘土加固的特殊處理方法，具體步驟：材料：小碎石，優(yōu)質(zhì)黃粘土； 向孔內(nèi)拋填粘土、小塊碎石，埋置套筒刃腳面。然后用旋挖機(jī)帶螺釘（紋）鉆頭下鉆，同時并攪2030轉(zhuǎn)左右（鉆桿不停地上提下鉆和左右擺動，以利于側(cè)擠至孔外），再下擴(kuò)孔鉆（筒）頭反復(fù)多次往孔外側(cè)擴(kuò)擠。攪擠到一定時間未見塌方現(xiàn)象后，再進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)施工。同時，鋼護(hù)筒立即跟進(jìn)至鉆頭上方，防止塌孔現(xiàn)象。4）為保證首節(jié)套筒下放位置準(zhǔn)確，旋挖機(jī)先引孔鉆進(jìn)直徑1.27米左右，深2米。副卷揚(yáng)將首節(jié)套筒吊移至孔里，再用驅(qū)動器對準(zhǔn)鋼套筒，插好連接鋼栓上緊，與樁的中心十字線對位校正再繼續(xù)下鉆，采用周圍的控制點(diǎn)進(jìn)行首節(jié)套筒垂直度及樁位校核，如有偏差立即調(diào)整或拔起重鉆；用水準(zhǔn)儀測量套筒頂標(biāo)高并做好記錄，作為控制孔深的基準(zhǔn)。首節(jié)鋼套筒下至其尾端距地面40cm時停止鉆進(jìn)，繼續(xù)下節(jié)鋼套筒連接。在連接第二節(jié)套筒時，用特制的套管孔口夾持器夾牢，防止因套管自重下沉。 5）第二節(jié)套筒下放，旋挖機(jī)套緊3米鋼護(hù)筒與第一節(jié)對位（每節(jié)護(hù)筒設(shè)有4個定位槽和4個定位劍，以便定位劍插入定位槽來定位），接口處用螺栓銷連接擰緊（注意對稱均擰）；下放鋼套筒的方式是通過驅(qū)動器和連接盤連接的動力頭轉(zhuǎn)壓鋼套筒進(jìn)尺；下完第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)護(hù)筒后繼續(xù)吊裝下鉆第三節(jié)及以后的標(biāo)準(zhǔn)護(hù)筒。 6）在下放最后一節(jié)套筒時，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料和現(xiàn)場下套筒深度計算需要發(fā)放套筒長度，選擇合適的非標(biāo)準(zhǔn)套筒下放(1m、2m、3m三種)。此樁在-7.22m處進(jìn)入微風(fēng)化巖層，鋼護(hù)筒入土埋深深度14.85m。7）當(dāng)鋼套筒一直下放至上層溶洞巖巖面上1米時停止，待套筒刃腳處理完成后再將套筒下放至巖面。下放完成后應(yīng)用夾持器套牢套筒，防止套筒自重引起的自動下沉。套筒刃腳處理措施：材料：42.5R早強(qiáng)型水泥；小碎石，優(yōu)質(zhì)黃粘土； 波美度40度水玻璃；當(dāng)鋼套筒下放至巖面上12m時停止鉆進(jìn)，向孔內(nèi)拋填水泥、小塊碎石、水玻璃，埋置套筒刃腳上12m。然后用旋挖機(jī)帶螺釘（紋）鉆頭下鉆至套筒腳下1m左右慢鉆，同時并攪2030轉(zhuǎn)左右（鉆桿不停地上提下鉆和左右擺動，以利于側(cè)擠至孔外），再下擴(kuò)孔鉆（筒）頭反復(fù)多次往孔外側(cè)擴(kuò)擠。攪擠到一定時間后（拋填料基本擠壓至與套筒刃腳下或持平），即停止作業(yè)23小時左右，待孔底下似混凝土料和孔壁有一定強(qiáng)度后，再進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)施工，反復(fù)多次可處理套筒刃腳。6、 鉆孔異常處理1、坍孔處理鉆孔過程中發(fā)生坍孔后，要查明原因進(jìn)行分析處理，可采用加深埋護(hù)筒等措施后繼續(xù)鉆進(jìn)。根據(jù)現(xiàn)場情況也可在泥漿中加入大量的干鋸末，同時增大泥漿比重（控制在1.151.4之間），改善其孔壁結(jié)構(gòu)。鉆頭每次進(jìn)入液面時，速度要非常緩慢，等鉆頭完全進(jìn)入漿液后，再勻速下到孔底，每次提鉆速度控制在0.30.5m/s。坍孔嚴(yán)重時，應(yīng)回填重新鉆孔。2、縮孔處理鉆孔發(fā)生彎孔縮孔時，一般可將鉆頭提到偏孔處進(jìn)行反復(fù)掃孔，直到鉆孔正直，如發(fā)生嚴(yán)重彎孔和探頭石時，應(yīng)采用小片石或卵石與黏土混合物，回填到偏孔處，待填料沉實后再鉆孔糾偏。3、埋鉆和卡鉆處理埋鉆主要發(fā)生在一次進(jìn)尺太多和在砂層中泥漿沉淀過快；卡鉆則主要發(fā)生在鉆頭底蓋合攏不好，鉆進(jìn)過程中自動打開或在卵石地層鉆進(jìn)時，卵石掉落卡鉆等。埋鉆或卡鉆發(fā)生后，在鉆頭周圍肯定沉淀了大量的泥漿，形成很大的側(cè)阻力。因此處理方案應(yīng)首先消除阻力，嚴(yán)禁強(qiáng)行處理，否則有可能造成鉆桿扭斷、動力頭受損等更嚴(yán)重的事故。事故發(fā)生后，應(yīng)保證孔內(nèi)有足夠的泥漿，保持孔內(nèi)壓力，穩(wěn)定孔壁防止坍塌。7、 溶洞處理：采用鉆穿巖頂板后直接拋填擠壓處理措施:材料:羽,5R早強(qiáng)型水泥;69cm,小塊石,粘性好的粉紅土; 波美度40度水玻璃:特殊漿料:地大華科復(fù)合型聚合物泥漿等;當(dāng)鋼套筒下至巖頂面后,用夾持器抱住鋼套筒;向孔內(nèi)注入特殊漿料+石灰粉漿液(于漿罐內(nèi)制攪、黃泥等510m3,相當(dāng)于10m。用牙輪鉆筒鉆巖取巖芯(或截齒鉆筒鉆撈碎巖),下鉆速度宜慢且穩(wěn),若鉆通巖層頂板后(以漿液流失為判斷),巖芯掉于溶洞內(nèi),則用牙輪鉆筒(或巖芯鉆筒)套取或擠動于溶洞樁孔處側(cè),然后用截齒(子彈頭)鉆筒鉆撈溶洞內(nèi)填充物,直至到下層巖頂板為此;鉆撈填充物時溶洞內(nèi)填充物會不斷坍至孔內(nèi),地大華科加石灰漿液會起到部分固壁和填漏及速沉作用,對鉆撈填充物會起到一定的輔助作用。拋填處理材料順序;下水泥6包(整包下下水玻璃10kg(用薄膜袋裝成兩袋分兩次下下小塊石1m3(用挖機(jī)斗于孔中心半斗下一次,下料應(yīng)小心勿碰鋼套筒,按以上順序下兩次后,旋挖機(jī)帶螺釘(紋鉆頭下至孔底慢鈷攪30轉(zhuǎn)左右(鉆桿不停地上提下鉆和左右擺動,以利側(cè)擠至孔外),再下擴(kuò)孔鈷(筒)頭反復(fù)多次往孔外側(cè)擴(kuò)擠,操作機(jī)手感到鉆筒能輕易下至下端巖頂面后即提起鉆筒,繼續(xù)按以上順序拋填水泥、水玻璃、小塊石,并酌情加些粉紅粘土,此次應(yīng)拋填較大量材料,其頂面應(yīng)基本與溶洞頂面持平(或略高),然后用旋挖機(jī)按以上方法攪擠,攪擠到定時間后,即停止作業(yè)23小時左右,再加注地大華科加石粉漿液,以堵漏和檢驗孔壁處理效果。重復(fù)以上方法直至孔壁穩(wěn)定為止,方可鉆進(jìn)下層巖板和溶洞處理。每次處理完后,旋挖機(jī)須正反轉(zhuǎn)鋼套筒不少于10轉(zhuǎn),以防止溶洞處理材料粘結(jié)鋼套筒底部,造成事故。若按以上方法多次補(bǔ)處理仍漏漿,則須用低標(biāo)號混凝土灌孔至巖板頂以上1.5米;待混凝土有一定強(qiáng)度再次下鉆施工。8、 鋼筋籠的制作與安裝（可預(yù)先預(yù)制成籠）。鋼筋骨架的制作與安裝分段進(jìn)行，骨架分段長，根據(jù)吊車起吊凈重和鋼筋定尺長度一般為12米一節(jié)，制作采用模具成型，主筋與主筋間采用機(jī)械連接的方式，先絞好牙，待到樁孔上吊著連接；主筋骨架與箍筋要焊接飽滿密實，鋼筋籠整體性要好，箍筋與主盤采用綁扎固定，然后加點(diǎn)焊，特別要注意聲測管的固定，保證其位置的準(zhǔn)確和不漏水。骨架吊裝入孔時要用儀器檢查垂直度，前后段骨架在井上用直螺紋套筒連接，入孔的骨架應(yīng)用鋼管穿在固定的箍筋上，宜座落在井口平臺上，以保證其垂直度。吊裝入孔時，應(yīng)盡量縮短時間，特別要注意不能撞到孔壁，以免造成人為塌孔。質(zhì)量要求： 加強(qiáng)筋箍在主筋里面，主筋一般不設(shè)彎鉤，鋼筋頭也不得向內(nèi)彎曲，以免阻礙導(dǎo)管工作； 鋼筋籠主筋凈保護(hù)層不宜小于50mm，其允許偏差為20mm； 鋼筋籠的制作允許偏差：項次項 目允許偏差（mm）1主筋間距102箍筋間距或螺旋筋的螺距203加強(qiáng)箍間距504鋼筋籠直徑105鋼筋籠長度100鋼筋骨架的安裝與質(zhì)量要求： 安裝：鋼筋籠經(jīng)質(zhì)檢工程師自檢合格后，并經(jīng)過監(jiān)理工程師驗收認(rèn)可，才安放鋼筋籠入樁孔。用吊機(jī)起吊，下落速度要均勻，骨架要居中，鋼筋骨架外側(cè)周邊焊接定位筋來滿足保護(hù)層要求。本工程鋼筋籠屬通長設(shè)計，比較重。但為預(yù)防水下砼灌注時鋼筋籠上浮，在鋼筋頂部均布接長425鋼筋和鋼護(hù)筒焊牢。 鋼筋籠在制作、運(yùn)輸和安裝過程中，應(yīng)采取措施防止變形； 吊放鋼筋籠入孔時，不得碰撞孔壁，灌注混凝土?xí)r應(yīng)采取措施固定鋼筋籠位置； 鋼筋籠內(nèi)根據(jù)要求布置檢測鋼管。超聲波檢測鋼管標(biāo)準(zhǔn)長為6m直徑57mm、采用供水直接駁接，上端高出樁頂50cm，下端用鋼板封底焊接，保證不漏水。預(yù)埋鋼管固定在加強(qiáng)筋上。本工程的1.8m、1.5m樁均等布置3根，并保持測管軸線垂直平行。灌注砼前在檢測管內(nèi)灌滿水，上口用塞子塞住。 鋼筋籠安裝完畢時，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收，合格后應(yīng)及時灌注水下砼； 第二次清孔。安放鋼筋籠后，以灌漿導(dǎo)管為循環(huán)管道進(jìn)行第二次清孔，方法同第一次清孔，即正循環(huán)方式清碴，遇到清碴困難時，則采用泵吸反循環(huán)方式清碴，直至泥漿和沉淀厚度符合要求后開始灌注砼。9、 清孔1）、清孔要求a、鉆孔深度達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)對孔深、孔徑進(jìn)行檢查，符合表2的要求后方可清孔。表2 鉆、挖孔成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項 目允 許 偏 差孔的中心位置（mm）群樁：100；單排樁：50孔徑（mm）不小于設(shè)計樁徑傾斜度鉆孔：小于1%；挖孔：小于0.5%孔深摩擦樁：不小于設(shè)計規(guī)定支承樁：比設(shè)計深度超深不小于50mm沉淀厚度（mm）摩擦樁：符合設(shè)計要求,當(dāng)設(shè)計無要求時，對于直徑1.5m的樁，300mm；對樁徑1.5m或樁長40m或土質(zhì)較差的樁，500mm支承樁；不大于設(shè)計規(guī)定清孔后泥漿指標(biāo)相對密度：1.031.10；粘度：1720pas；含砂率：2%；膠體率98%注：清孔后的泥漿指標(biāo)，是從樁孔的頂、中、底部分別取樣檢驗的平均值。b、清孔方法應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、鉆孔方法、機(jī)具設(shè)備條件和地層情況決定。c、在吊入鋼筋骨架后、灌注水下混凝土之前，應(yīng)再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度，如超過規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。2）、清孔時應(yīng)注意事項a、清孔方法有換漿、抽漿、掏渣、空壓機(jī)噴射、砂漿置換等，可根據(jù)具體情況選擇使用。b、不論采用何種清孔方法，在清孔排渣時，必須注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。c、無論采用何種方法清孔，清孔后應(yīng)從孔底提出泥漿試樣，進(jìn)行性能指標(biāo)試驗，試驗結(jié)果符合表2的規(guī)定。灌注水下混凝土前，孔底沉淀土厚度應(yīng)符合表2的規(guī)定。d、不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。10、 灌注水下混凝土混凝土采用項目部拌和站統(tǒng)一拌制，由混凝土運(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場。根據(jù)規(guī)范計算得首批混凝土灌注量為V=3.03m3 ，配備一個3.3方料斗，確保首批混凝土料滿足要求。1）、水下混凝土灌注：試樁工程砼灌注采用泵車灌注，灌注前需對輸送管路及容器灑水潤濕，拌制好的混凝土用砼運(yùn)輸車（砼約11m3）運(yùn)至泵車進(jìn)料口處，砼注入吊車提升的料斗內(nèi)，待儲料斗儲滿混凝土后，由一人統(tǒng)一指揮，進(jìn)行剪球，開始灌注水下混凝土；首批灌注混凝土的數(shù)量要能滿足導(dǎo)管的埋置深度不小于1m和填充導(dǎo)管底部高度的需要。首批混凝土下落后，混凝土應(yīng)連續(xù)灌注。在灌注過程中，導(dǎo)管埋置深度宜控制在26m。灌注混凝土中，應(yīng)及時將拆除的導(dǎo)管、漏斗等進(jìn)行清理和檢查，以備下一孔使用。2）上拔護(hù)筒應(yīng)根據(jù)混凝土灌注高度決定。第一次上拔護(hù)筒時混凝土灌一般至鋼套筒底以上1011米（一般灌注二車混凝土）時開始上拔第一次鋼套筒，第一次上拔一般為非標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)，根據(jù)實際埋深現(xiàn)場確定拔、拆幾節(jié)護(hù)筒；此時用吊車主鉤和鋼絲繩掉住護(hù)筒頂，啟動拔管機(jī)，上拔護(hù)筒，根據(jù)現(xiàn)場拔管機(jī)行程，一般23個行程可以上拔一節(jié)3m標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)；當(dāng)下一節(jié)護(hù)筒頂高出拔管機(jī)頂2030cm時，采用拔管機(jī)抱住護(hù)筒，人工迅速拆除接口的10個螺栓銷，拆螺栓銷時必須對稱均勻拆卸，拆完第一節(jié)螺栓后，用槽鋼配導(dǎo)管夾架住導(dǎo)管，解開吊導(dǎo)管的鋼絲繩再將鋼套筒吊移開，然后重新對好位綁好導(dǎo)管再套住鋼套筒，此時啟動拔管機(jī)，再將套筒往上轉(zhuǎn)拔，拆卸完一部分套筒后用吊車重新裝回料斗繼續(xù)灌樁，重灌混凝土前，吊車上拉下壓導(dǎo)管多次擠壓混凝土，以利于孔周混凝土密實，以此循環(huán)類推；預(yù)計從第一次灌完混凝土開始拆導(dǎo)管至拆除兩節(jié)套筒重新裝回料斗約4560分鐘；以此循環(huán)推進(jìn)灌注混凝土至混凝土灌注完畢；為確保樁頭質(zhì)量，混凝土灌注時，混凝土比原樁頂板高出1.4米（其頂面與地面相平），最后一節(jié)3米長鋼套筒在灌完混凝土后暫不拔起，待灌完樁2個小時后混凝土初凝時再轉(zhuǎn)拔起。三、 質(zhì)量控制措施 1、所有施工人員上崗前均需考核，合格后才能作業(yè)，特殊工種人員需持證上崗。 2、施工前，要召開施工現(xiàn)場技術(shù)交底會議，對一些關(guān)鍵崗位和人員必須有明確的技術(shù)交底記錄，沒有相互簽認(rèn)的技術(shù)交底，不得進(jìn)行施工。3、認(rèn)真做好三級檢測制度，施工隊必須按要求完成自檢，項目部采取復(fù)檢制