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钻孔灌注桩专项施工方案
一、 工程概况
本合同段起讫里程K91+052.050-K97+870，全长6.835公里。线路起于紫云县火花乡弄林村境内，向南经坝雨村东侧，向西绕翁怀山，跨红纳河经那吾小院西侧，沿乐纪金属矿区外沿布线，止于镇宁县沙子乡猫猫冲村。合同主体为中铁二局股份有限公司，中标金额5.95亿元，工期914天。
本合同段共有2座特大桥（连续刚构桥）、2座大桥以及2座匝道桥，分别为弄林特大桥、坝雨大桥、红纳河特大桥、梨树湾大桥、A匝道一桥、A匝道二桥，共计桩基675根，其中方桩37根，圆桩638根。圆桩桩基直径有1.6m、1.8m、2.0m、2.2m四种，平均桩长为20m。
二、 编制依据
《惠兴高速公路惠水至镇宁段两阶段施工图设计》
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
《惠兴高速公路九标实施性施工组织设计》
三、 施工准备
1. 人员安排
本合同段大部分孔桩采用人工挖孔桩进行施工，但部位墩位地下水丰富，特别是红纳河特大桥主墩横跨红纳河，两侧水位较高，无法采用人工挖孔，为解决这一难题，决定对水源丰富墩位采用冲击钻孔灌注桩施工。每个工点安排1名现场领工员，1名现场技术人员，1名安全员，2名班组负责人，每台钻机保证2名操作工人。
2. 主要机械设备安排
根据现场实际情况，本合同段主要对红纳河特大桥4、5#主墩桩基，29~31#墩桩基采用钻孔灌注桩，具体设备见下表
机械设备一览表
序号
机械设备名称
规格及型号
生产能力
单位
数量
1
挖掘机
小松
1.26 m3
台
1
2
汽车吊
QY-25
25t
台
1
3
自卸汽车
FM76×4
19 m3
台
1
4
装载机
柳工ZL30E
0.3 m3
台
1
5
冲击钻机
SCZ5-1
5t
台
1
若后期因现场实际地质原因无法采用人工挖孔桩完成桩基施工部位，考虑采用钻孔灌注桩可完成施工，则相应机械设备可参照以上数量进行配置。
3. 技术及现场准备
1) 测量组会同监理工程师对桩位进行放样，并通过监理工程师的验收。
2) 试验室、监理工程师对已到位的原材料（特别是对水泥和钢筋）进行检验，检验结果必须为合格且得到监理工程师的认可。对不合格的材料坚决清退出施工现场。
3) 对施工所用的机具进行一次检修，确定施工过程中不出现故障。
4) 工程开工前应设置好施工标志牌及安全施工警示牌。
5) 施工场地进行平整压实，合理布置泥浆沟及泥浆池位置、车辆进出施工便道的位置，钢护筒埋设、冲击钻就位等工作，保证整个桩基施工过程正常进行。
6) 红纳河特大桥主墩桩基位于河流两侧，且山体地形陡峭，施工场地平整极其困难，根据设计图纸，项目部首先对施工平台进行施工，平台采用C25片石砼分台阶施工，保证钻机有足够的操作平台，使桩基施工能顺利进行。施工时注意钻孔前不得大面积开挖边坡，必须在桩基混凝土浇筑完成后方可开挖边坡形成垫层台阶，垫层台阶应设3%的倒坡。
四、 施工技术方案
1. 护筒埋设
护筒采用钢护筒，用卷板机卷制，直径比桩径大20～25cm（JTJ041-2000版规范规定护筒内径应比设计桩径大20-40cm），钢板厚5-6mm，若桩基直径较大应加设背肋避免出现严重变形。
埋设前由测量组放出设计桩中心，操作工人开挖护筒基坑，开挖基坑直径应比护筒外径略小，护筒挤压埋入，埋设好的护筒顶高出地面不少于30cm或睡眠1.0～2.0m，护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2～4m，护筒埋设完成后周边应用粘土夯填密实，避免下沉，同时在合适位置设置泥浆排放口。
2. 桩中心放样
护筒埋设完成后测量组放出设计桩中心“十字形”控制线，利用红油漆作上醒目标记，同时检查护筒埋设偏差（包括平面位置和竖直度），若平面位置偏差大于5cm或竖直度偏差大于1%，均应重新埋设护筒。
3. 冲击钻就位
冲击钻利用吊车配合转移就位（也可自行就位），支垫牢固后，现场管理人员应检查钻头冲击中心是否与设计桩中心吻合，否则应进行调整直到满足要求为止。上述工作完成后应及时接通电路，检查钻机是否能够正常作业。
4. 开孔（冲孔）：
经项目部和监理工程师对准备工作检查验收合格后即可开钻。正式开钻前应先向护筒内灌注泥浆（或直接加入粘土块若覆盖层为粘土也可直接注入清水），采用钻头以小冲程反复冲击造浆。
冲孔时要求孔内水位控制在高于护筒下脚50cm，低于护筒顶30cm以内，同时还应比地下水位高出1.5-2.0m。避免损坏护筒脚孔壁和泥浆外溢。
初期冲孔阶段应随时检查孔位，务必将冲击中心对准桩孔中心。开孔深度在3-4m范围内时可不掏碴，以便石碴泥浆尽量挤入孔壁周围空隙加固孔壁。一般在护筒下3-4m范围内冲孔时，可按下表参数施工：

土质
提锤高度（cm）
冲击次数（次/min）
泥浆相对密度
粘土
40-60
20-25
1.4-1.5
砂砺
40-60
20-25
1.5-1.7

5. 正式钻进：
冲孔到一定深度大于3-4m以上时开始正式钻进，正式钻进时应根据地质情况采取不同的冲击方法和措施，同时根据不同地质情况选择合适的泥浆比重。一般基岩中冲进时泥浆比重控制在1.3；砂及砂卵石地层泥浆比重控制在1.5。表层粘土能自行造浆，只需加入适量清水稀释泥浆即可。
钻孔泥浆一般由水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标可参照下表
泥浆性能指标选择
钻孔方法
地层情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度（Pa.s）
含砂率（%）
胶体率（%）
失水率（ml/30min）
泥皮厚（mm/30min）
静切力（Pa）
酸碱度（PH）
正循环
一般地层易坍地层
1.05~1.20
1.20~1.45
16~22
19~28
8~4
8~4
≥96
≥96
≤25
≤15
≤2
≤2
1~2.5
3~5
8~10
8~10
反循环
一般地层易坍地层
卵石土
1.05~1.20
1.20~1.45
1.10~1.15
16~20
18~28
20~35
≤4
≤4
≤4
≥95
≥95
≥95
≤20
≤20
≤20
≤3
≤3
≤3
1~2.5
1~2.5
1~2.5
8~10
8~10
8~10
推钻冲抓
一般地层
1.10~1.20
18~24
≤4
≥95
≤20
≤3
1~2.5
8~11
冲击
易坍地层
1.20~1.40
22~30
≤4
≥95
≤20
≤3
3~5
8~11

6. 掏 碴：
正常钻进时每班应至少掏碴一次。掏碴应达到泥浆内含碴显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。掏碴后应及时向孔内添加泥浆或清水以保持水头。掏出的钻碴应进行集中堆放，由项目部统一安排处理，不得污染场地。泥浆池内多余的泥浆也由项目部统一安排外运，不得随意排放。
7. 地质取样：
钻进过程中地质情况有变化时应及时取样，进入岩层后，每隔50cm取一次渣样，取得的样品存放在标准样品盒内，同时做好标记（取样时间、取样深度、地质名称）。钻进过程中应及时填写钻孔记录。
8. 成孔检验：
钻机钻进到位班组自检合格后，安质部应及时进行复检。检查指标主要有：孔深、孔径、竖直度。其中孔深利用测绳进行检查；孔径、竖直度利用自制检孔器进行检查。为尽量缩短钢筋笼下放后清孔时间，在成孔检验合格后协作队应及时清孔并调整泥浆指标以尽量接近混凝土灌注前指标，即：泥浆含砂率不大于4%，泥浆比重在1.2以下。用重量不小于4kg的测锤测量孔内沉碴厚度不大于100mm。
9. 钢筋制安
1) 进场验收：
钢筋进场后立即通知监理工程师到现场进行见证取样，并送试验室进行试验，在试验室出具该批钢材验收合格证明报告并将相关资料上报监理工程师审核合格同意使用后方能组织工人加工。
主筋与加强筋间采用点焊，加强筋置于主筋两侧，自桩顶往下每隔2m设一道。钢筋笼自上而下以2m间距设钢筋保护层垫块，保证浇筑桩的保护层厚度。将制作好的钢筋笼稳固放置在平整地面上，防止变形，并挂牌标明钢筋笼的长度及对应的桩号。钢筋笼加工完毕，报请监理验收，合格后方可使用。
2) 钢筋笼安装：
①、起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点在钢筋笼上部箍筋与主筋连接处，设置2～4个吊点且吊点对称。
②、下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂重、轻放、慢放，避免碰撞孔壁。
③、下放过程中若遇到障碍应立即停止，查明原因进行处理，严禁高提猛放和强制下入。
④、下放钢筋笼时，技术人员在场严格控制笼顶标高，达到设计标高后四周固定四根吊杆（吊杆用φ22钢筋加工，下部焊在钢筋笼主筋上，上部弯钩吊挂于井口方木上），防止钢筋笼下沉或浇筑混凝土时上浮。
3) 钢筋笼验收：
钢筋笼下放到位定位牢固后应及时清孔，报请监理验收，同时做好水下砼灌注前的各项准备工作。
4) 水下混凝土灌注
在灌注水下砼灌注前，必须对砼运输车辆行走路线，砼预计灌注数量（提供给砼拌和站）、导管的水密承压试验和接头抗拉试验以及起吊、运输、泥浆排放等各项工作进行全面检查，是否准备充分能够满足灌注需要。
在进行水密试验及接头抗拉试验前必须通知监理工程师到场进行旁站，要求水密承压试验的水压不小于孔内水深1.3倍的压力，也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力P的1.3倍。灌注砼时必须提前通知监理工程师对孔桩进行验孔和对整个灌注过程进行旁站监理。
钻孔桩采用C25（主墩采用C30）水下混凝土。经现场监理清孔验收合格后组织混凝土灌注。混凝土要求坍落度为18～22cm，2小时内析出的水分不大于混凝土的1.5%。浇筑应尽量缩短时间，连续作业，使浇筑工作在首批浇筑的混凝土仍具有塑性的时间内完成。
在进行混凝土施工前，实验室首先对进场材料进行试验，合格后，按批复的配合比进行配料，首先测砂石料含水量，计算施工配合比，根据施工配合比将每盘各材料用量分别输入计量系统，开盘，然后对砼拌合物进行检验各项指标符合要求后，才能允许使用。
水下灌注混凝土施工顺序：
安设导管及漏斗→悬挂隔水塞或滑阀→浇筑首批混凝土（封底）→浇筑混凝土至桩顶→拔出护筒。首先安设导管，用吊车将导管（直径300mm）吊入孔内，位置应保持居中，导管下口与孔底距离保留30～50cm左右。导管在使用前及浇筑4～5根桩后，要检查导管及其接头的密闭性，确保密封良好。浇筑首批混凝土之前在漏斗中放入首批混凝土。在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管的水，使隔水塞从孔底冒出。浇筑首批混凝土量应使导管埋入混凝土中深度大于等于1.0m。首批混凝土浇筑正常后，应连续不断浇筑，浇筑过程中应用重量不小于4kg的测锤探测混凝土面高度，推算导管下端埋入混凝土的深度，并做好记录，正确指导导管的提升和拆除。直至导管下端埋入混凝土的深度达到4m时，提升导管，然后再继续浇筑。在浇筑过程中应将井孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，在夜间车辆量较少的时候集中外运，防止污染环境。
水下灌注混凝土的技术要求：
①首批混凝土浇筑量应保证导管底口埋入混凝土中不小于1.0m，浇筑过程中混凝土面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。混凝土浇筑必须连续，防止断桩。
②随孔内混凝土的上升，需逐节快速拆除导管，时间不超过15分钟。
③在浇筑过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续的混凝土应徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。
④混凝土上层存在一层浮浆需要凿除，为此桩身混凝土需超灌0.5～1.0m，待桩身混凝土达到一定强度后，将设计桩顶标高以上部分砼用风镐凿除，用无破损声测检验。
⑤浇筑混凝土并做好记录
⑥当混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：
a.在孔口固定钢筋笼上端，检测管与钢筋笼进行可靠连接。
b.浇筑混凝土的时间尽量加快，以防止混凝土进入钢筋笼时其流动性过小。
c.当孔内混凝土接近钢筋笼底时，应保持埋管深度并放慢浇筑速度。
d.当孔内混凝土面进入钢筋笼1～2m后，应适当提升导管减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。
e.在浇筑将近结束时，导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含碴土的稠度和比重增大，如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，也可掏出部分沉淀物，使浇筑快速进行，在最后一次拔管时，要缓慢提拔导管，以免孔内上部泥浆压入桩中。
⑦浇筑过程中，如因机械故障、堵塞、操作失误等原因，造成断桩事故，应及时向监理工程师及设计人员报告，研究补救措施。
⑧砼浇筑过程中，应对砼进行随机取样测定坍落度、泌水性等指标是否满足规范许可要求，发现问题立即纠正，同时制作试件不得少于3组并按规定进行养护。
检验标准
混凝土桩成品质量直接影响工程整体的质量与安全，成品后必须进行检查，采用无损检测、逐根检查，严格按公路工程基桩无损检测相关规程办理，争取使所有基桩均达到Ⅰ类桩标准。
钻孔桩成桩质量要求：混凝土强度必须符合设计要求，桩无断层或夹层，钻孔桩桩底不高于设计标高，桩头凿除预留部分后无残余松散层和薄弱混凝土层。钻孔桩成桩允许偏差按JTJ041-2000版《公路桥涵施工技术规范》见下表。
钻孔桩检测质量标准
检测项目
允许偏差
1
孔的中心位置
群桩：不大于100mm 排架桩：不大于50mm
2
孔径
不小于设计孔径
3
倾斜度
小于1%
4
孔深
不小于设计桩底标高，测锤重量不小于4kg
5
沉淀厚度
设计要求，桩径＞1.5m时，不大于100mm
6
清孔后砼灌注前泥浆指标
规范标准为：相对密度：1.03-1.10；黏度：17-20Pa*s；含砂率：<2%；胶体率：>98%
7
钢筋骨架倾斜度
±0.5%
8
骨架保护层厚度
±20mm
9
骨架中心平面位置
±20mm
10
骨架顶面高程
±20mm
11
骨架底面高程
±50mm
12
骨架主筋间距
±10mm
13
骨架箍筋间距
0，-20mm
14
钢筋骨架外径
±10mm
15
钢筋检孔器
长度不小于4倍桩钢筋外径，直径为设计桩钢筋外径加10cm

五、 质量保证措施
1. 混凝土
1) 材料
选用水泥时，以能使配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和易性好和节约水泥为原则。水泥进场后，对按其品种、强度、证明文件以及出厂时间等情况分批进行检验，对所用水泥进行复查试验。散装水泥采用水泥罐储存；袋装水泥储存要防止受潮，堆码高度不超过10袋。
细骨料采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂。砂中杂质的含量应通过试验测定，最大含泥量≤3%，云母含量<2%，硫化物<1%，轻物质含量<1%。
粗骨料应用坚硬的碎石，按规格不同分批进行检验。采用连续级配。粗骨料最大粒径按混凝土结构情况及施工方法选取，但最大粒径不超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小径距的3/4，在两层或多层密布结构中，不得超过钢筋最小径距的1/2，同时最大粒径不得超过100mm。针片状颗粒含量≤15%，含泥量≤1.0%，泥块含量≤0.5%，小于2.5mm的颗粒含量≤5%。
2) 混凝土配合比
混凝土的配合比，应以质量比计，并通过设计和试配选定。
3）混凝土的拌合
混凝土拌合时，衡器要保持准确，根据现场骨料含水率调整骨料和水的用量。混凝土拌合物应拌合均匀，颜色一致，无离析和沁水现象。坍落度在拌合地点及浇筑地点分别取样检测，每一单元结构物不少于两次。同时观察混凝土拌合物的粘聚性和保水性。
4）混凝土的运输
混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度，不符合要求时不得使用。采用混凝土搅拌运输车运输。
5）混凝土的浇筑
自高处向模板内倾卸混凝土时，为防止混凝土离析，在倾落高度超过2m时，通过串筒、溜管等设施下落，超过10m，设置减速装置。在出料口下面，混凝土堆积高度不超过1m。
砼尽量选择较小的坍落度，浇筑过程中分层厚度控制在20-30cm，振动棒采用直径Φ50振动棒捣固，振捣方式为快插慢拨，移动间距不超过振动棒作用半径的1.5倍，与侧模保持50-100mm的距离；插入下层混凝土50-100mm。
对每一振动部位，振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土不再下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。混凝土浇筑应连续进行。
质量保证措施
在施工过程中把好原材料关、测量关、施工工艺关，彻底落实如下措施：
开工前对相关人员进行详细的技术交底，使每个人作到“心中有数”；加强材料的经常检验和施工过程重案的抽检，坚决杜绝使用不合格材料；
加强每道工序的自检工作，每道工序必须经监理工程师验收合格后再开工，详见《分项工程质量程序框图》；
相关人员每天举行一次“碰头会”，就当天施工情况总结经验，分析问题，解决问题；
砼灌注过程中，自检员、施工员、试验员必须全过程旁站；
现场施工人员、监理旁站人员按要求对到场混凝土外观质量进行观察，同时做坍落度试验。
定期校正检测仪器和检查施工技术，避免施工中出现意外；
加强原始资料的记录和管理，由专人记录原始资料、当天记录当天整理，原始资料必须真实；
施工现场要加强与拌合场的联系，保证砼运送不脱节，同时保证便道的畅通；
每月对施工员和施工队进行一次考评，其结果将作为对施工员及相应施工队实施奖罚的依据；
每次灌注一根桩要求二台罐车每次只负责一根桩基砼的运输，并备用一台750L砼搅拌机。

《质量程序检查框图审查开工申请书
》

承包人返工或整修
每道工序完工后

承包人自检，是否合格
合格

合格
填写工序质量检验报验单

驻地监工进行质量抽验，是否签认自检结果
合格

承包人返工或整修
合格
分项工程已完工

承包人自检，是否合格
合格

合格
填报质量检验报告单，编制分项工程完工证书，驻地监理办组织分项工程验收，监理代表参与
合格

合格
驻地监理办汇总抽检资料，会同监理代表处进行分项工程质量评

进一步整理资料

技术质量部核查完工后资料是否符合要求
符合

符合
总监签发分项工程完工证书，承包人进行完工计量

六、 安全保证措施
1、加强全体人员的思想教育工作，树立安全第一的思想，提高安全意识。工程开工前，根据安全操作细则，向施工人员进行安全技术交底，并做好书面记录，并对施工现场，机具设置等安全防护措施进行全面检查，确认完全符合安全要求后方可施工。
2、建立安全生产岗位责任制，设立专职安全员，保证安全生产责任到人到位。专职安全员在施工中“全过程”巡视检查，排除安全隐患，紧急情况下可做停工处理。
3、在施工现场张贴安全标语使每一位施工人员都烂熟于心，随时随地都想到安全第一。
4、每月进行一次安全大检查，根据实际情况进行奖罚，奖罚制度严格按照“安全管理体系”进行。
5、项目部设置专职安全员
6、孔口作防护，开挖井孔前，就地挖沟为模，在距井口0.5m-1.0m处用弃土堆成高约25cm的护圈，用以加固井口，并防止地表水或杂物掉入孔内；
7、施工人员必须配带安全帽、安全带，系上安全绳。
8、设置标志、标牌、警示牌等，在桩基3米范围内严禁重型车辆通过，并限速行驶；孔内照明采用小于36V的低电压，潮湿和渗水地区使用防水灯和防护灯罩。
9、施工用电配置必须符合国家电力标准，或经监理工程师同意，并注意线路的设置，应绕开施工场所，保证不出现“意外”。电器设备要安装漏电保护器，电线需要架空2m以上，电力线要随时检查，发现脱皮及时包扎，以免漏电发生事故，机动车辆通过电力线的地方，电力线要套上管子埋入地下20-30cm。
10、提升设备钢丝绳的抗拉力必须符合要求，使孔内安全出渣。
11、在提升设备提升出渣时，施工人员严禁站在提升桶正下方。
七、 文明施工与环保措施
1、建立健全管理组织机构。工地成立以项目经理为组长，各业务部室和生产班组成员的文明施工和环保管理组织机构。
2、加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环保意识。
3、制定各项规章制度，并加强检查和监督。
4、开展各项竞赛活动，实行目视管理。
5、合理布置施工场地,合理定置各种施工设施。
6、减小施工中的噪声和振动，不扰民。对现场的便道经常洒水，以减少粉尘。
7、施工场地布置按适宜地形布置合理，整齐有序，便于施工。机具、材料堆码整齐、场地整洁。
8、施工区标牌醒目。
9、施工要做到规范化、标准化、制度化、杜绝野蛮施工和违章作业。
10、做到施工文明、语言文明，处理好与地方关系，树立本企业良好形象。
11、对重点、难点工程等腰重点加强戒备，禁止闲散人员随便进入。
12、在工程施工前，要事先向业主和有关部门详细咨询，检查施工影响范围内的公用设施和民用设施的设置、拆迁情况。在其未拆迁前，对其采取一切必要措施，加以妥善保护，以免这些设施在工程施工时遭受损坏。
13、积极联系当地政府和群众，了解当地民风民俗，尊重民族的宗教信仰和生活习惯，处理好与当地政府和群众的关系，不与百姓发生冲突。
14、教育职工，严格遵守法律、法规和当地的规章制度。
15、施工现场的砂、石、土等，隔断分类堆放并覆盖，运输车辆轮胎应及时清洗，运输时严密覆盖，防止遗洒、飞扬，装卸粉尘的材料时，采取洒水湿润或遮盖，防止沿途撒漏和扬尘。
16、对砼搅拌站、水泥库进行遮挡或封闭，在水泥装运卸过程中作好防尘处理。
17、生活垃圾、建筑垃圾及时清理运走，临时堆放的垃圾按生活垃圾、建筑垃圾、有毒有害垃圾分类堆放并严密覆盖。
18、作业场地应及时清扫、冲洗，保证场地的清洁。严禁在场地内燃烧各种垃圾废弃物。