1、桩基首件施工方案桩基首件施工方案1.编制目的为保证桩基工程施工质量、确定最优施工方案，更好的为其他桩基施工提供依据，我部选择大陈江特大桥25#墩-7#桩基作为我标段桩基施工的首件工程，我们将通过大陈江特大桥25#墩-7#桩基首件工程的实施，总结出适合本分部桩基施工的施工工艺，对重点、难点部位采取控制措施。2.编制依据杭长铁路客运专线浙江段“首件负责制”实施办法沪昆浙安函【2011】50号铁四院下发的设计资料、设计图纸、设计文件。铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）高速铁路桥涵工程施工施工技术指南（铁建设【2010
2、】241号本单位积累的类似工程的施工经验。3.工程概况3.1桥梁工程概况我分部共包括桥梁15座：蔡家畈特大桥、球山大桥、球山特大桥、大陈村大桥、大陈江特大桥、官塘顶特大桥、浦江特大桥、郑家坞2号大桥、郑家坞3号大桥、郑家坞4号大桥、大陈江特大桥、大陈江特大桥、金都大桥、潘塘中桥、稠下线1号大桥。序号桥段设计情况已明确桩基墩台设计参数根数混凝土标号墩台数桩基个数墩台数桩基个数桩基总长度10m10m1蔡家畈特大桥38304383043718129175C402球山大桥12100121001392.52575C353球山特大桥20165201653266165C354霞丽村大桥542542473.5
3、2616C355安华特大桥2016220162213817145C356官塘顶大桥161281612813856662C307浦江特大桥71525715255796.5250275C40+密实剂8郑家坞2号大桥6576575414314c40+密实剂9郑家坞3号大桥11941194926.55836C3510郑家坞4号大桥6386384351028C3511大陈江特大桥51451514516300.5137314C3512大陈江特大桥28222282223498.540182C3513金都大桥1615216152209728124C3514潘塘中桥434434484.5925C40+密15稠下
4、线1号大桥544544575836C35合计3092518309251833027.584616723.2桩基首件工程概况桩基首件工程选用大陈江特大桥25-7桩基，根据地质及勘探资料，25#墩地质情况为地下0.27米为全风化凝灰岩；地下2.7米到4.57米为强风化凝灰岩；地下5.57米到9.2米为弱风化凝灰岩。该墩位于义乌市大陈 镇贝克曼集团后面，现场地势平坦，施工便道已经拉通，施工条件较好，且能代表该段地质情况，因此首根桩拟选定为25#墩7#桩，该桩桩径1.25米，桩长8.5米，桩顶标高为51.354米，地面标高为50.076米，桩基受力为端承桩，桩位及地层特性见下图表。地层特性表地层编号岩
5、土名称基本承载力（Kpa）（8）7-1全风化凝灰岩250（8）7-2强风化凝灰岩350（8）7-3弱风化凝灰岩600大陈江特大桥25#墩-7#桩基各参数见下表：大陈江特大桥25#-7桩基明细表大陈江特大桥25#墩-7#桩基布置图如下：墩号25#墩中心里程DK100+017.515桩中心里程DK100+019.165桩底标高m41.576桩顶标高m50.076桩经m1.25桩长m8.5桩基钢筋笼HRB335 22kg2187.49HPB235 16kg40.18HPB235 10kg184.954.钻孔设备的选定根据桩长及地质条件，拟选取CK1500冲击钻机进行钻孔，冲击钻机参数如下：CK150
6、0技术参数表参数/型号CK1500冲孔直径(mm)1000-1500冲孔深度(mm)80主卷扬机型号JK52JK5付卷扬机(T)1.5额定拉力(KN)50钢丝直径(mm)28电机功率(KW)37外型尺寸(mm)6000220063005.施工组织及安排试桩由项目分部总工程师负责全面施工工作，任志良工班负责该工程的施工，试验室、测量队负责具体的试验检测和平面位置的控制工作。砼原材料选用试验并报送中心实验室批复的砂石料和水泥，钢筋采用甲方提供的合格钢材。试桩拟投入的设备和人员见下表：试桩拟投入的机械设备设备名称规格型号完好状况数量备注钻机GPS-15良好1吊车25T良好1发电机200KW良好1备用
7、拌和楼HZS120良好1泥浆泵3PN良好1混凝土罐车8m3良好4电焊机BX1-500良好4水泵7.5KW良好2钢筋弯曲机GW40A良好1钢筋切割机GTQ-12良好1钢筋调直机GTQ-12良好1装载机ZD50D良好1首件桩基拟投入的主要人员编号姓名职称职务备注1肖春龙高级工程师总工程师首件桩基总负责2田儒强工程师架子队长现场负责3戴建洲工程师技术主管4王汉乾测量工程师测量队长现场测量工作5景柯助理工程师试验员现场试验工作6倪伟技术员现场施工7夏时越工程师物资设备部长物资、设备供应试桩计划开工日期：2011年4月25日，计划完工日期：2011年5月5日。6.主要施工工艺、方法6.1桩基首件施工工艺
8、流程图钻孔灌注桩的施工顺序为：施工准备初步放样恢复定线护筒埋设钻机就位对中、调平钻孔成孔清孔检测下钢筋笼下导管砼浇注破桩头成桩检测。施工工艺流程见下图。桩基施工工艺流程图6.2施工准备，初步放样修筑施工场内临时便道，使施工机具顺利进出。配备500kw变压器一台，提供试桩前期用电，200kw柴油发电机一台备用。施工用水取自附近水渠。清除桩基位置的杂物和淤泥夯实后整平，保证钻机在施工中平稳。就近开挖一处30m2基坑，作为泥浆制备循环池。然后根据复测合格，并上报批复的导线点及水准点用全站仪及水准仪定出桩位。放样结束后用钢尺对所放桩位进行相对位置的校核，并做好护桩措施。6.3护筒埋设护筒埋设是重要坏节
9、，起到定位、导向作用，护筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压，可以有效防止塌孔。护筒内径为1.6m，护筒高度宜高出地面0.5m左右,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径确定，一般情况埋置深度宜为1.5m以上。护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实，埋设时位置要准确，护筒要竖直。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差50mm，竖直线倾斜度不大于1。护筒采用钢制护筒，护筒顶部焊加强筋和吊耳，并切割出水口。钻进过程中要经常检查是否发生偏移，并及时纠正。6.4钻孔钻机就位后，立好钻架，对准桩位中心、调平钻机，拉好缆风绳。钻头直径比桩径小1-2cm，本次试桩钻头直径选用123cm。冲击钻一般适用于
10、碎石类土、卵石、漂石、岩层中，采用实心钻头；在黏性土和砂类土层中一般选用管形空心钻锤。其工作原理为用冲击式装置或转扬机提升钻锥，上下往复冲击，将土石劈裂、劈碎，部分被挤入井壁之内。由泥浆悬浮钻渣，使钻锥每次都能冲击到孔底新土。泥浆一方面起悬浮钻渣作用，另一方面起护壁作用。（1）开钻前注意事项吊钻的钢丝绳必须选用软性、优质、无死弯和无断丝的钢丝绳，钢丝绳与钻头的联结必须牢固。开钻前，应在护筒内多加一些粘土。地表土层松疏时，还要混和加入一定数量的小片石，然后注入泥浆和清水，借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固，必须等邻孔砼灌注完毕并达到
11、一定的强度（一般2.5MPa）后方可开始钻孔。钻孔前钻机必须固定牢固，严禁在钻孔过程中钻机移位。（2）钻进时操作要点a.开孔时位置要准确，在整个钻孔过程中要保证钢丝绳与桩基中心线重合。b.钻孔作业要连续进行，钻进过程中，应做好相关的现场记录，包括钻孔记录（包括开钻、成孔时间，钻机型号，地质描述等内容）、泥浆测试记录，地质取样资料。正常钻进时间间隔不能超过4小时，要随时控制泥浆稠度。要注意地层变化，在地层变化处均要捞取渣样（正常钻进每2m取一次，对于嵌岩桩，接近微分化时每0.5m取一次样，渣样提取后存放于小塑料袋中，并标明取渣时间、桩号、标高和渣样名称，判明后记入记录表，并绘制桩基地质柱状图）。
12、c.开孔时宜用小冲程，使初成孔坚实、竖直、圆顺，能起导向作用，并防止孔口坍塌。当钻进至护筒脚下3-4m后，可根据实际情况适当加大冲程。d.坚硬的漂石、卵石和岩层宜采用中、大冲程，松散地层采用小冲程。e. 钻孔时，随时察看钢丝绳的回弹情况，耳听钻锥的冲击声，以判别孔底情况，掌握勤松绳，少量松绳，不打空锤的原则；孔内泥浆水平面应高出护筒脚至少0.5m以上，以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁，但比护筒顶面低0.3m左右，防止泥浆溢出。f. 冲击过程中要勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层；勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况。抽渣后应及时向孔内补浆或补水，如向孔内投放粘土自行造浆，在抽碴后随着冲击投放粘土，不宜一次倒进
13、很多，防止粘结；不能满足冲击要求的钢丝绳应尽快更换，以免发生掉锤及其它安全质量事故。钻头直径磨损严重（超过1.5cm）时应及时更换、修补，确保钻孔直径符合设计要求。g.冲击钻进过程中，也应严格控制泥浆的比重。一般土层泥浆比重控制在1.3左右，大卵石、漂石控制在1.4左右，岩层控制在1.2左右。泥浆比重过大容易粘锤糊锤，进尺缓慢；过小宜坍孔或者磨损钻头。6.5成孔检测、清孔钻孔深度达到设计要求后，对孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等进行检查，填写终孔检查证，经监理工程师签证认可后，进行孔底清碴工作。为准确判定孔底碴是否清完，用一个带钎的测锤和平底测锤两次测孔，若两次测孔深
14、度相同并与终孔数字相符时测证明孔碴已清理干净，否则还需继续清至达到要求，沉碴厚度不得大于5cm。清孔采取换浆法，清孔应达到以下标准：泥浆比重1.1，含砂率2%，粘度1720s，孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒；浇筑水下混凝土前孔底沉碴厚度5cm。清孔时间不宜过长，注意保持孔内水头在地下水位1.5-2.0m以上，防止坍孔。检孔：主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用22的钢筋加工制作，其外径等于设计桩径（125cm），长度为6m。检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加
15、上检孔器6米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。6.6钢筋骨架的制作和吊装1）钢筋笼支座。（1）钢筋笼在钢筋加工场集中加工成型，自制平板车拉运。钢筋笼在加工场制作完成经现场质检员检验合格后报现场监理工程师检验合格后方可使用。25-7#桩基钢筋笼主要设计参数及材料数量见下表：大陈江25#-7#桩基钢筋笼参数桩长8.5m钢筋笼长9.5m加密区5m保护快个数20钢筋编号钢筋型号单根长(m)根数(nl)总长(m)单位/重(kg/m)总重(kg)N1229.68725242.1732.984722.643
16、N2229.68725242.1732.984722.643N3223.390516.9492.98450.576N4103.56964228.3890.617140.916N10163.637518.1871.57828.699（2）由于本桩基钢筋笼较短，采用一次性制作，整体吊装方式。（3）钢筋笼主筋（22，螺纹钢筋）在模架上制作完毕，主筋焊接采用双面搭接焊，焊缝长度不小于5d（5*0.22=11cm），主筋根数为50根，主筋弯内半径不小于5.5（2.5*0.22=5.5cm），直线段长度不小于3d（3*0.22=6.6cm）。（4）钢筋笼内设加强箍筋（22，圆钢）2m设置一道，共5道，外设
17、16定位箍筋并穿上保护垫块，保护层垫块每环4个，共设置5环。（5）钢筋箍筋间距20cm，加密区设置情况箍筋间距10cm，加密区长度为5m。钢筋骨架的制作应符合设计图纸要求和相关规定钢筋笼加工完成后及时进行验收，验收合格后在钢筋笼上挂上标牌，注明该钢筋笼的检验状态及使用部位。2）运输及吊装就位的技术要求：（1）首件桩基工程钢筋笼设计长度为9.5m，制作成一段，整体吊装。钢筋笼骨架入孔采用20t汽车吊机，采用两点吊的方法。起吊应按骨架长度的编号入孔。（2）在钢筋笼上端用16钢筋设置两根吊筋，吊筋的主要作用是控制钢筋顶面标高和固定钢筋。钢筋笼外侧对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块，在钢筋笼加强筋的四
18、个方向均匀设置4块。（3）吊放钢筋骨架入桩孔时，待骨架同地面垂直后，检查其是否顺直。骨架进入孔口后，将其扶正，缓慢下降，严禁摆动碰撞孔壁。根据护筒上的标高点，推算钢筋笼顶端高处护筒顶端的长度，以此控制钢筋笼标高。骨架落到设计高程后，将其校正在桩中心位置并固定。（4）钢筋笼吊装措施：吊装时设专人指挥，司机与指挥人员必须密切配合，听从指挥人员的信号指挥。操作前，必须先鸣喇叭，如发现指挥手势不清或错误时，司机有权拒绝执行，工作中，司机对任何人发出的紧急停车信号必须立即停车，待消除不安全因素后方可继续工作。指挥人员关闭手机。任何人不得打扰指挥人员指挥。吊车司机必须经过专业安全培训，并经有关部门考核批准
19、后，发给合格证件，方准单独操作。严禁无证人员动用吊车。吊车在运行时，严禁无关人员进入驾驶室和吊臂范围内。在起吊钢筋笼时，应先将钢筋笼吊离地面20厘米左右，检查吊车的稳定性和制动器等是否灵活和有效，在确认正常的情况下方可继续工作。吊车在工作时，作业区域，起重臂下，吊钩和被吊垂物下面严禁任何人站立，工作或通行。吊车在工作时，吊钩与滑轮之间应保持一定的距离，防止卷扬过限把钢丝绳拉断或起重臂后翻。在起重臂起升到最大仰角和吊钩在最低位置时，卷扬筒上的钢丝绳应至少保留三圈以上。当钢筋笼吊运至井口上方距地面1米以下时，摘挂钩人员才可到井口配合作业。吊车在工作时，不准进行检修和调整机件。工作完毕，吊钩和起重臂
20、应放在规定的稳妥位置，将所有控制手柄放至零位方可撤离。在吊装完毕，灌注之前，井口要加盖，恢复护栏和警示标志、警示灯。6.7 下放导管水下混凝土的灌注宜选择直径为27cm、壁厚不小于6的无缝导管。下方导管之前，应做好水密性试验，压力一般为1.5倍孔底静水压力，试验的导管长度为预使用的所有导管，导管全部连接好后，装满清水，然后一端封闭，一端接入带油表的空压机，最后加压，施压压力为孔底1.5倍的静水压力，保证灌注过程中不漏水和爆裂。钢筋笼安装好后，根据孔深安装导管，导管底部离孔底3050cm，并应符合下列要求：（1）内壁光滑圆顺，内径一致，接口严密；（2）使用前应试拼、试压、不得漏水，编号并自下而上
21、标识尺度，连接螺栓的螺帽在上；（3）导管长度根据孔深、操作平台高度等因素决定，漏斗底口至孔口距离应大于一节中间导管长度；（4）导管组装后，其轴线偏差不宜超过钻孔深度的0.5%并不宜大于10cm。6.8二次清孔导管安装好后，在浇注混凝土前用射水法进行二次清孔, 将孔底沉淀物翻动上浮，射水压力应比孔底压力大0.05Mpa，清孔时间为35min，桩底沉碴厚度不大于5cm后，经监理工程师检查合格并签证后拆除气管，立即进行水下混凝土的灌注。6.9灌注水下混凝土（1）灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，必须经过成孔质量检测和清孔检测（包括泥浆指标和沉碴厚度检测等）合格后，泥浆指标控制如下：泥浆比重控制在1.
22、1以内；含砂率控制在2%以内；黏度控制在20s；沉碴厚度控制在5cm以内，沉碴厚度计算方法为灌注前的孔底标高减去成孔孔底标高。所有指标合格后方可进行灌注工作，灌注的时间控制在初凝时间内，根据25#-12#桩长，灌注时间宜控制在60分钟以内。（2）混凝土由拌和站集中拌制，灌注时要提前向拌和站提供混凝土用量、混凝土标号、准确的时间、施工地点及使用部位。搅拌站应根据项目经理部试验室提供的混凝土配合比严格控制。混凝土拌和物应具有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无明显离析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和测定坍落度（坍落度宜为180-220mm），并及时
23、做好记录。如不符合要求时，应进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。（3）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要。首批混凝土拌和物下落后，应连续快速地进行灌注，中途不应停顿，要尽量缩短灌注时间。计算储料斗初储量1、VD2(H1+H2)/4+d2/4h1式中：V首灌砼所需数量（m3）;D桩孔直径（m）；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m;H2导管初次埋深（m），取1 m；d导管内径（m）；h1导管内砼高度h1= Hwrw/rcj;Hw泥浆深度（m）；rw泥浆比重（KN/ m3）；rcj砼的比重（24KN/ m3）；初储量不应小于V。根据计算，
24、灌注前泥浆比重按1.1控制时，25#-7#桩的初储量为1.7m3。（4）初灌采取剪球法，在导管里放置皮球，球的直径宜比导管内径小2-2.5cm，球面要光滑，并用盖子盖住漏斗下口，盖子与钢丝绳连接，当漏斗内储足首批浇筑的混凝土量后，吊车拉钢丝绳，提起盖子，使混凝土快速落下，迅速落至孔底并把导管裹住，在灌注过程中，应经常用标有尺度的测绳挂圆锥形测深锤，测探混凝土面上升高度（应派二人进行测探，取平均值），及时提拔导管，调整导管的埋置深度控制在2-6m范围内。任何时候，都应确保埋管不小于2m的要求。（5）当砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取以下措施：可采取在钢筋骨架上口四周用钢
25、管套上，顶在钻架上固定等措施来阻止其上浮。尽量缩短砼总的灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时，砼的流动性过小。当砼面接近钢筋骨架时（1m左右），应保持深埋管，并徐徐灌入，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力，当孔内砼面进入钢筋骨架底口4m以上时，适当提高导管，减少导管埋置深度（不得小于2m），以保证骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。导管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度。（6）在灌注过程中，应经常注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，并注意保持孔内水头。（7）导管提升过程中要注意尽量居中缓慢提升，防止挂卡钢筋骨架。并尽可能缩短导管的拆除时间。当导管提升到法
26、兰接头露出孔口以上有一定高度，可拆除1节和2节导管，（视每节导管和工作平台距孔口高度而定）。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新卡牢井口的导管，然后松开导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的钓钩挂到待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口导管内，校好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟，要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净，堆放整齐。在灌注过程中，当导管内砼不满含有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。在灌注过程中，应
27、防止污染环境和河流。（8）灌注的桩顶标高应比设计高1m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，保证桩头无松散层。在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减小，压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管，形成泥心。（9）当灌注完的混凝土开始初凝时即可割断挂环，避免钢筋和混凝土的粘结力受损失。（10）地面以下部分的护筒在灌注混凝土后拔除。（11）灌注混凝土的同时，每根桩应按规定制作2-4组混凝土试块，标准养护28天后，及时提交混凝土抗压强度报告。
28、（12）有关砼灌注情况，灌注时间，砼面的深度变化，导管埋深，导管拆除及发生的异常现象应由专人现场进行记录。灌注砼时应做好应急预案措施，灌注过程中不得中断，尽量用最短的时间结束灌注。（13）破桩头：由人工采用风镐进行，要破至设计高程，要保持钢筋的完整，桩顶基本平整、干净。7.钻孔桩质量检验标准1钻孔深度达到设计标高后，施工单位和监理工程师可采用专用仪器对孔径、倾斜度、孔深进行检查。当缺乏专用仪器时，可采用外径等于桩径，长度为4-6倍外径的钢筋检孔器吊入孔内进行检测。2清孔后的泥浆性能指标应符合规范要求。3钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差应符合规范要求。4灌注前的孔底沉淀厚度不大于5cm。5混凝土到
29、达一定的强度后，应按规定要求逐根进行无破损检测。桩径设计桩径，桩长设计桩长。6根据规范与设计要求，本工区为摩擦桩基采用超声波法检测。7钻孔成孔质量标准钻孔桩钻孔允许偏差序号项 目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深柱桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心偏心群桩1004倾斜度1%孔深5浇筑混凝土前桩底沉渣厚度摩擦桩5cm（连续梁桥墩）6钢筋骨架垂直度骨架长度1%钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号项 目允许偏差（mm）1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架直径103主钢筋间距104加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度骨架长度1%8.对施工操作人员、施工
