城市高架路钻孔灌注摩擦桩及端承桩工程施工方案

目录一、工程概况及工程数量 (2)二、编制依据 (11)三、总体施工方法 (12)四、工程质量保证措施 (33)五、安全文明施工保证措施 (36)六、工程进度及保证措施 (42)七、环境保护与应急预案 (45)八、拟投入的主要施工机械设备表 (53)一、工程概况1、工程概况及数量城市高架路改造工程全长约8公里，其中主线高架长约7.6公里，主线地面段长0.4公里。

北接市二环线，南接市一环线立交，并与市三环线相交。

城市高架路道路全宽50～70米。

总体方案以主线快速高架+地面辅道方式为主，与立交相接段采用地面主辅断面道路模式。

主线高架为双向六车道高架，桥梁标准段宽26米，地面辅道一般为双向六车道。

全线设两处立交节点，全线设上下匝道3组。

第一标段起止桩号为K8+200～K9+900，起于二环线，止于一环线立交，全长1.72、工程地质条件1）、场地岩土构成及其岩性特征注：（）中数字为变形模量；上表中土工、标贯及动探栏值系按《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169-2003）有关规定确定的。

3）、场地地基土工程特性评价:基础方案及持力层选择（一）基础类型的选择根据以上场地地基土岩土工程特性评价及工程地质剖面图，场地上部人工填土、2淤泥质土、3-1粉质粘土、3-2粉质粘土、4淤泥质土及5粉质粘土夹粉土、粉细砂多为较低强度、较高压缩性地基土，不能满足拟建桥梁对地基的要求；6-1粉细砂亦难以满足拟建桥梁对地基的要求；因桩基荷载大，对变形要求高，故6-2细砂亦难以满足要求；6-3中粗砂及6-4中粗砂夹砾、卵石虽具有较高强度、较低压缩性，但空间分布不稳定，厚度较小，一般不宜作为桥梁基础持力层；7-1粉质粘土、7-2层粘土、8含碎石粘土及9层残坡积粘性土亦不能作为桩基持力层；场地下伏基岩，特别是中及微风化基岩具有高强度、低压缩性，且分布较稳定，工程性质较好，是拟建高架桥较理想的桩基持力层。

从桩型及施工工艺选择来看，预制桩、沉管灌注桩及夯扩桩等，由于桩体截面小，桩体短，故无法满足桥梁上部结构荷重要求，人工挖孔桩因场地上部软土层厚度较大，且持力层埋深大、地下水水量丰富，施工困难。

因此，上述桩型均不宜采用。

钻孔灌注桩具有单桩承载力高，桩径、桩长选择性强，穿越能力强，能适应任何地层，施工时对周边环境影响小，施工简便，是高层建筑及桥梁常采用的基础型式，可作为拟建工程首选桩型。

桥墩大部分位于现状道路中间，地下管线少，经交通组织后具备施工条件，但应注意泥浆可能污染环境的问题。

（二）桩端持力层的选择根据以上分析及工程特性评价，拟建桥梁一般宜以下伏中、微风化基岩作为根据《公路桥涵地基基础设计规范》（JTGD63-2007）有关规定，结合市地方（二）计算公式1.钻孔灌注摩擦桩单桩轴向受压承载力容许值系按照<<公路桥涵地基与基础设计规范>>( JTG D63-2007)有关公式进行估算。

计算公式 [Ra]=rpiniikqAlqu+∑=121；[Ra]－单桩轴向受压承载力容许值(KN)；u－桩的周长(m)； li－承台底面以下各土层的厚度(m) ； n—土的层数； Ap－桩端截面面面积(m2) ；qik－与li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值(kPa)；qr－桩端处土的承载力容许值(kPa)。

2.支承在基岩上或嵌岩钻孔灌注桩单桩轴向受压承载力容许值可按照<<公路桥涵地基与基础设计规范>>(JTG D63-2007)中式5.3.4进行估算。

计算公式 [Ra]=ikisrkiimiirkpqulfhcufAcζ21121++∑=[Ra]－单桩轴向受压承载力容许值(kN)； c1－端阻发挥系数；Ap－桩端截面面积(m2) ；rk f—桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值（kPa）；c2i—第i层岩层的侧阻发挥系数； u—各土层或各岩层部分的桩身周长(m)；hi—桩嵌入各岩层部分的厚度（m）； m—岩层的层数；sζ—覆盖层土的侧阻力发挥系数；li—各土层的厚度（m）；qik—桩侧第i层土的侧阻力标准值（kPa）； n—土层的层数。

（三）估算结果选代表性钻孔估算单桩轴向受压承载力容许值,桩长自然地面下3.0米起算，桩径按Φ＝1500（mm）钻（冲）孔灌注桩计算，经估算结果如下表：粘土岩及破碎带地段桩径1500mm的摩擦桩单桩承载力难以满足设计要求，当采用桩径1800mm的摩擦桩时单桩承载力基本满足设计要求。

实际承载力应根据规范要求现场检验确定，建议粘土岩及破碎带地段进行桩基载荷试验确定其单桩承载力。

7）、钻孔典型剖面图：二、编制依据1、城市高架路改造工程第二分段图纸和地勘报告2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）3、《公路技术标准》（JTGB01-2003）4、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）5、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）6、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）7、《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）8、其它相关的施工及验收规范、规程。

三、施工方法根据岩土勘察资料及设计要求，该工程桩设计采用钻孔灌注桩。

根据地层情况综合考虑，选择冲击钻机进行施工。

1、桩位测量放样1）、测量组放样确定桩位中心：桩基放样采用全站仪进行放样，通过后视两水准点中的一点Ａ，将仪器调零角度，拔至要求角度θ，从全站仪读出已定的距离S的方法来确定桩径的中心，通过水准点B处臵仪器来复核桩心O位臵，如图下图所示:O2）、桩位十字控制网的建立:确定O后，在开挖护筒前基坑前，要注意保护桩ａa、ｂb、ｃｃ、ｄｄ。

一是在埋设护筒过程中将破坏掉的O点恢复;二是检测钻机就位情况;三是检测护筒是否移位。

将ａa、ｂb、ｃｃ、ｄｄ分别用细线相连，恢复开挖基坑时破坏的桩心O，应保证护筒的中心O’与O点在垂直方向上，应用铅垂线检测，若两O’O在同一直线上则满足要求，基坑要有一定的坡度，应挖成上宽下窄的漏斗形，在护筒埋设好之后，护筒周围土应夯实，确保护筒位臵的固定，以防移位。

钻机就位，是指钻机钻头中心或锤头中心O”与护筒中心O’，在同一铅垂线上，即O、O’、O”三心共线，这是成孔的保证; 就位好的钻机，要充分固定，防止移位造成孔位的偏移。

只有满足上述二条，才能保证成孔满足规范要求，孔的倾斜率<1%，孔位偏移≤5cm。

2、成孔工艺2.1、工艺流程：理工程师复核无误后，方可埋设护筒。

排架桩中心位臵偏差≤50mm，群桩中心位臵偏差≤100mm。

采用机械破除现有砼路面，砼废渣排放运距为20kM。

护筒制作与埋设：护筒采用10～12mm厚的钢板加工制作，高度为2.5～4.5 m，护筒内径比钻头直径大400 mm。

护筒要根据设计桩位中心线埋设，埋设深度不得小于2.0 m，埋设后应复核校正，其偏差应不不大于50 mm。

护筒要求焊接得坚实，不漏水并严格保证圆状，护筒顶端应留有浆口。

按桩位将护筒放到人工已挖出的桩位孔内的正确位臵（护筒中心与桩中心重合）将护筒子周围泥土夯实，固定护筒。

护筒埋设后平面位臵偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

护筒高于地面0.3m。

护筒埋设后，其周围必须加填粘土密实，防止漏水坍塌。

造浆：泥浆是粘土和水的拌和物，由于比重大，静水压力大，泥浆作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔外水渗流，保护孔壁免于坍塌，同时，泥浆还起浮悬钻渣的作用，使钻孔正常进行。

在钻进过程中不断对泥浆的各项性能指标进行测试，根据泥浆性能和地层情况及时调整泥浆稠度，必要时添加外加剂（化学固浆），改善泥浆性能。

钻进时泥浆性能技术指标如表：泥浆循环系统由泥浆池、出浆槽、泥浆泵、沉淀池组成，间隔布臵于两墩之间，泥浆池容量应满足钻孔的需求。

因此，在施工过程中，使用的泥浆用优质粘土制作，当钻孔至粘土层时可原土造浆，泥浆比重的控制：在一般地层采用1.0～1.25；在松散易坍的软土地层采用1.2～1.6。

施工中应经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率，并及时调整。

泥浆沉淀池废渣排放平均运距为20kM,造浆粘土采集平均运距为20kM。

全线共设泥浆池55个，具体做法见附图。

钻机就位：钻机就位前，应对钻机座找平和加固。

并安好枕木，钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，在钻进和运行中不应产生位移或沉陷，否则应找出原因及时处理。

就位后用棉线通过桩护筒的直径方向交叉定出桩孔中心，然后调整钻架，使钻架上起吊钻锥中心及桩孔中心位臵刚好在一条铅锤线上，偏差不大于2cm钻机精确就位后，固定好钻机。

启动钻盘，并把冲击锤徐徐放进护筒中准备缓缓钻进。

同时，开钻前，要做好主要机具和检查与安装，配套设备就位及水电供应的接通等。

开孔前先启动泥浆泵和钻盘，待泥浆进入钻孔一定数量后，方可开始钻进，钻近过程中要经常性的进行桩位复核，特别是超深度桩基钻进，要防止护筒或桩孔偏位，及时发现及纠正。

钻孔前，应根据施工图纸涉及所提供的地质，水文资料，绘制钻孔桩处地质剖面图，挂在钻台上。

钻进过程中，应经常注意地质变化，在变化处均应捞取渣样并用取样袋保存，同时要进行详细记录，并用样品与地质剖面核对，确定是否与设计吻合，并作为终孔的重要依据。

桩的钻孔，只有在中心距离5 m以内的任何桩的混凝土浇筑完毕24h以后才能开始。

开始钻进应适当控制进尺，在护筒刃脚处应低档慢速钻进，使刃脚处有充分的泥浆护壁，当钻进至刃脚下1 m后按图质的类型以适当的速度正常钻进。

钻孔作业必须连续进行，不得间断。

因故必须停钻时，必须提起钻头以防埋钻。

钻孔中应注意及时清除钻渣，并保持泥浆密度和粘度，避免造成坍孔埋钻。

在砂层或软基中钻进时易塌孔，应轻压、低档慢速、大泵量稠泥浆钻进，钻过程中应及时排除钻渣，并添加泥浆，使钻锤经常冲击新鲜地层。

钻进工程经常测定泥浆指标，保持泥浆符合设计要求。

在钻进过程中，如发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔冒浆等情况，应立即停止钻进，采取处理措施后方可继续施工。

经常检查孔内泥浆面的高度，要保证孔内泥浆面高出地下水位不少于50cm以上；钻进过程中，应连续钻进，不能中途无故停钻，如确实因机械故障需要停机，孔内泥浆仍要作循环，以防止塌孔。

冲击钻钻进时应注意以下事项：冲程应根据实际情况来定，冲程过高，对孔底振动大易引起坍孔，冲程过小，则钻进速度较慢，为正确控制提升冲击锥冲程，宜在钢丝绳上用油漆进行标志。

通过岩层时，如表面不平整，应先投入小片石将表面垫平，再用十字型冲击锥进行冲击钻进，防止产生斜孔、坍孔事故。

要注意均匀放松钢丝绳的长度，松绳过少，形成“打空锥”，使钻机、钻架、钢丝绳受到较大意外冲击荷载，遭受损坏。

松绳过多，减少冲程，降低钻进速度，甚至发生钢丝绳纠缠事故。

掏渣及时，冲击一段时间后，及时捞渣，沉渣过厚应将冲击锥取出，换上掏渣筒，沉至孔底掏取钻渣，如果钻渣太厚，会使泥浆变稠，吸收大量冲击能，并妨碍冲击锥转动，使冲击进尺明显下降，或形成梅花孔，偏孔。