平胜大桥主桥土建工程桩基施工组织设计.doc
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1、平胜大桥主桥土建工程桩基施工组织设计一、编制依据与原则1、编制依据1.1、依据业主编制的平胜大桥主桥土建工程施工招标文件。1.2、依据佛山和顺至北滘、北滘至乐从公路主干线第二合同段平胜大桥施工图设计-主桥基础(中间文件)与佛山市和顺至北滘公路主干线工程(二标段)两阶段初步设计第六册工程地质勘察报告1.3、现行规范与标准公路桥涵施工技术规范 (JTJ041-2000)1.4、依据佛山市水利局和业主对平洲水道防洪大堤在施工中保证安全的要求。1.5、依据本公司的施工能力,施工机械设备与技术力量。1.6、依据佛山市交通工程质量监督站对平胜大桥基础施工的要求与国家和佛山市颁布的有关建筑施工的方面的法律、
2、法规。2、编制原则2.1、坚持安全保质量、质量出进度的原则,即在施工中采取足够的安全措施,文明施工以保证桩基质量,保证了质量才谈进度。2.2、坚持听从业主、监理的指示要求,加强与设计方联系的原则。2.3、采用传统、技术成熟的钻孔桩施工工艺,加强现场管理,循序渐进地完成桩施工。二、工程概况1、平胜大桥桩基概况平胜大桥有M1M11共十一个墩,根据设计图纸与实地考察表明佛山市平胜大桥工程的桩基分布于陆地上或鱼塘里。桩径为2.0 m与2.5m两种形式,其中M1-M8、M11号墩桩径为2.5m,M9与M10号墩桩基直径为2.0 m,累计桩基73根。由中铁大桥局承建的桩基有M9-东4#、M10-东4#(桩
3、径2.0 m,桩长34.8m),主塔墩M8号墩21根桩(桩径2.5 m,桩长41m)共23根桩基。2、地质概况平胜大桥桥位处地质状况为:和顺岸自上至下土层分布为淤泥质土淤泥质粉砂淤泥质土淤泥质粉砂中砂全风化泥岩强风化泥岩弱风化泥岩微风化钙质泥岩;北滘自上至下土层分布为淤泥质土粉(细)砂粉砂质粘土细砂淤泥质土细砂全风化粉砂质钙质泥岩强风化粉砂质钙质泥岩弱风化粉砂质钙质泥岩微风化粉砂质钙质泥岩微风化泥灰岩,覆盖层厚度10-18m,全-强风化泥岩层厚2-4m。设计主塔桩基桩底嵌入微风化岩层不小于6m,其它桩基桩底嵌入微风化岩层不小于4m。三、 桩基材料取用1、桩基工程数量材料数量使用部位备注28钢筋
4、245930kgM8号墩21根桩基主筋25钢筋39217kgM9-东4#,M10-东4#桩主筋,所有桩基加径筋10钢筋44134kg所有桩基箍筋502.5无缝钢管10835kg桩基检测管C25砼220m3M9-东4#,M10-东4#桩身砼C30砼4225m3M8号墩桩身砼2、原材料情况2.1、钢筋平胜大桥桩基所采用的钢筋原材与焊接性能方面的试验已于2004年3月上旬由佛山市交通工程质量监督站进行,根据监督站出据的试验报告,钢筋的各种力学性能完全符合设计和规范的要求,随着桩基础的进程,桩基础所采用的钢筋将按规范分批检查。2.2、水泥、砂石M9-东4#,M10-东4#与M8号墩21根桩基础砼计划采
5、用商品砼。桩基础商品砼的配合比由商品砼厂家提供,所采用的砂石、水泥等原材料及其配合比的各种试验由厂家进行,并已送至佛山市工程质量监督站做对比试验,试验结果表明,原材料及砼配合比符合平胜大桥桩基础水下砼的质量要求。四、桩基施工说明根据总体施工组织设计的安排,平胜大桥的桩基础施工可在2004年6月底完成,主墩M8号墩的桩基施工是整个平胜大桥桩基施工的控制工序。而因M8号墩紧靠平洲水道北滘岸大堤,佛山市水利局出于对M8号墩承台基坑在汛期开挖对大堤存在安全威胁方面的考虑,要求M8号墩承台在5月底施工完毕,因而桩基的施工必须在5月15日前完成。3月初前M8号墩由于设计图未到位与征地拆迁方面的原因,未具备
6、开钻的条件,考虑到加快桩基施工进度,减少机械设备投入方面的原因,决定先开钻M9-东4#,M10-东4#桩。3月份由于各种原因,变压器未安装,无法利用外电,采用每台钻机配一台120千瓦的发电机发电进行钻孔,在3月底把M9-东4#,M10-东4#桩施工完毕,同时,M8号墩东8#、西8#桩在3月中旬也利用发电机发电进行钻孔。M9-东4#桩在3月25日左右灌注完后,发电机移到M8号墩,施工M8-西1#桩。在3月份,共投入6台钻机(配6台泥浆泵)、1台泥浆过滤器、4台120千瓦发电机;待4月3日北滘岸变压器安装好后,共投入11台钻机(配11台泥浆泵)、3台泥浆过滤器、4台发电机施工M8号墩21根桩基。根
7、据地质情况与钻孔能力,平均一根桩的施工工期为1518天,11台钻机可保证M8号墩21根桩基在5月15日前全部施工完毕。M8号墩桩基施工顺序如下图所示: 图中“1”表示第一批钻孔的桩基,“2”表示第二批钻孔的桩基。第一批钻孔钻机在4月7日前可全部就位并开始钻孔,4月25日前可施工完第一批桩基;第二批钻机在4月26日前可全部就位开始钻孔,保证5月15日前把M8号墩所有桩基施工完毕。五、施工进度横道图桩基础施工进度计划横道图日期3月份4月份5月份项目11011202131110112021301101120M9-东4#、M10-东4#桩M8号墩第一批钻孔桩基M8号墩第二批钻孔桩基六、桩基施工的资源配
8、置1、劳动力资源配置计划劳动力资源配置计划表日期2004年3月2004年4月2004年5月工种11011202131110112021301101120管理人员21515202020205测量人员44444444试验人员12233332钻机操作员1212333333336钢筋工1515202020209电焊工1212181818186装吊工24466662普工102020303030308合计198484134134134134402、机械设备配置机械设备配置计划表序号日期2004年3月2004年4月2004年5月设备11011202131110112021301101120110T冲击钻机(
9、台)2461111111122泥浆泵(台)2461111111123泥浆过滤器(台)11333314钢筋加工设备(台)11222215电焊机(台)2266662625T吊机(台)11222221七、桩基施工工艺1、桩基施工方案的选择根据设计图纸与桥位处地质状况,由于桥位处地下水位较高且水量丰富,桩长大于30m,不可能采用挖孔的方法成桩;另外,因桩径较大,采用旋转钻机钻孔的方法成孔则耗费较大。经项目部研究决定采用正循环法施工冲孔桩基础。由于施工工期紧,桩基采用全面开花的施工方法,争取最尽快的速度将桩基工程施工完。主塔的施工是全桥控制工期的工序,应着重保证其桩基的施工速度。2、桩基施工工艺流程平整
10、场地 桩位测放 制作钢护筒 埋设钢护筒 钻孔机具准备 钻机就位 制、换浆设备配置 进尺调整、控制 钻 进 泥浆制备、循环 泥浆池布设 钻孔检查 清 孔 检测调整泥浆指标 钢筋笼制作 安装钢筋笼 原材料检验 安装导管 试拼导管、做拉力、水密试验 原材料检验、配合比审查 砼试件制作 灌注水下砼 砼生产、输送 达标 砼试件强度试压 超声波检验2.1平整场地 平胜大桥的M9M11号墩在平洲水道的和顺岸,桩基多位于菜地里,地势平坦但地面标高较低,雨季时地面常被水淹没。考虑到雨季施工的需要,在M9M11号墩的红线范围内地面填砂整平,调高地面标高。M1M8号墩在平洲水道的北滘岸,桩基多位于鱼塘里,须把鱼塘里
11、的水抽干填砂整平才能进行桩基的施工。2.2、施工测量网布置本工程使用的测量设备,主要是全站仪、自动安平水准仪。根据平胜大桥的桥梁形式、跨径及设计要求的施工精度,决定利用设计院交给的控制网点重新布设控制网点,补充施工需要的水准点与控制点,其基线选在地面覆盖物相同的地段,基线上不应有树枝、电线等障碍物,平胜大桥附近有一变电站,应特别注意避开高压线的电磁干扰。施工前应对控制网点进行连测,然后,测放出桩基位置,高程测量。2.3、钢护筒制作与埋设钢护筒采用厚度=1012mm的A3钢板卷制而成,钢护筒直径应比设计桩径大20cm,其目的是在冲孔过程中不致于由于钻机的震动而使钻头碰到护筒,同时确保按设计桩径成
12、孔。钢护筒卷制成后,应对其各个方向的直径进行检查,使护筒上下两个口的直径一致,护筒不至于呈椭圆形。护筒埋设前,首先在孔位处挖2m深的检查坑,检查孔位地下是否有管线、光缆或其他物体,若有,应及时通知监理工程师确认,并协商解决办法,进行妥善处理。根据测量放样的桩基位置和钢护筒的直径,采用人工开挖桩位处的土层,考虑到平胜大桥桥位处的地质状况,开挖的圆坑应能使护筒埋深1.52米。使用吊机把护筒送到桩位附近,再利用钻机上的卷扬机将护筒起吊放入圆坑里。护筒就位后,对护筒的平面位置和倾斜度进行检查,使护筒平面位置偏差不得大于2cm,其倾斜度应控制在5以内,若不附合此标准则对护筒进行调整直到附合为止。埋设护筒
13、的目的是使在桩基施工的整个过程中,孔口不致于坍塌,故护筒位置调整好后,其周围应回填粘土并夯实。护筒顶应高出施工地面0.3m,以保证在桩基施工过程中避免杂物掉入孔中。2.4、钻机就位钻机就位前,应对主要机具进行检查、维修与安装,全套设施的就位情况及水电供应是否接通,并进行检查。待桩位放样后,钻机即可进行就位,可采用吊机把钻机部件吊到桩位处,在桩位处进行组装。组装好的钻机利用自身的卷扬机进行微调对位,微调的方法为:在测量人员的配合下,利用钻机自身的卷扬机带动钻机移动,使挂钻头的钢丝绳中心对准桩位中心。钻机对位好后,应尽快采用道木或者型钢把钻机底架垫平,并结合现场实际状况把钻机固定好,使钻机在钻孔的
14、过程中不产生偏移和沉陷。钻机的固定工作相当重要,若不把钻机固定好,在钻孔的过程中很容易由于钻机的震动而致使钻机偏移与沉陷,从而导致钻孔偏位或斜孔等现象出现,严重影响成孔质量。2.5、泥浆池开挖桩位放样好后,在护筒埋设的同时,即可进行泥浆池的开挖。泥浆位置的选择应考虑多墩与多桩共用同一泥浆池的问题,以减少泥浆池的数量,节省用地面积与劳动力。泥浆池的开挖深度一般为1.21.5m,平面尺寸视桩基施工所需的泥浆量与用地面积而定。泥浆池的周围应采取必要的防护措施,避免坍塌,同时应有必要的警示措施,防止人员不注意掉入池中。2.6、钻孔护筒埋设、泥浆池开挖好后,在吊机的配合下把钻头挂好,测量人员对钻头中心进
15、行复测,位置正确后方可开始钻孔。开钻时,在桩孔内投入足够数量的粘土及相应的水,钻机不进尺空转,利用钻头搅制泥浆,搅拌后抽至循环池泥浆的相对密度为1.051.20,待循环池及桩孔全部储够泥浆后,进行进尺钻进。慢速钻进,冲程控制在11.5m以内,慢速钻进的目的是使孔口圆顺,形成良好的导向作用,待钻头通过淤泥层后,可按1.52m的冲程进行钻孔。在钻进过程中,进尺的快慢应根据土质情况来控制,并经常对钻孔泥浆的相对密度和浆面等检查观察。在粘性土及含砂率小的泥岩中,应用中等冲程、稀泥浆(相对密度为1.051.20)钻进,在砂性土及砂率高的地层中,宜用低冲程慢速、大泵量、稠泥浆(相对密度为1.201.35)
16、钻进。钻进成孔过程中,必须经常利用筛网捞取钻渣以使成孔速度加快,同时也便于便观察土层的变化。在各土层变化处均捞取渣样,判明土层,并记入记录表中,以便与地质剖面图核对。发现钻出岩样与地质资料不符时,及时通知工程技术人员,以便请甲方代表、监理、及设计人员到现场处理。当钻头进入岩层时,及时记录下钻头入岩时间、入岩标高,并及时取样,确定进入岩层名称,此时可加大冲程进行钻孔。当达到设计要求的标高时,将岩样及岩样名称、入深度、终孔标高及时汇报监理工程师,做终孔检查。在整个钻孔过程中,必须注意以下事项:、 保证满足护筒内泥浆顶始终高于地下水位不少于1.5m,使泥浆的压力超过土及地下水的压力,避免由于孔外水压
17、力过大而造成塌孔。若发生泥浆面突然下降的现象, 应立即把钻头提出泥浆面。泥浆下降的原因大致有两种,其一为地下有孔洞,其二为孔壁发生局部坍塌,不论哪种情况,都应向孔内加粘土,加大泥浆浓度,以小冲程钻孔,待泥浆面平稳后可以正常冲程钻孔。、 施工作业分班连续进行,施工过程一气呵成,不在中途停顿,如确因故须停止钻进时,必须将钻头提升放至孔外,以免被泥浆埋住钻头。、 每天检查吊挂钻头的钢丝绳至少三次,看钢丝绳是否有断丝的现象与钢丝绳和钻头的连接是否良好,若发现问题必须及时采取措施解决,避免钢丝绳断裂致使钻头掉落孔中。同时检查钻头的磨损情况,观察并尺量钻头的直径,若钻头直径小于开钻时的2cm则必须加焊钻头
18、使其直径足够,避免产生成孔直径不均匀的现象,影响成孔质量。、 应注意经常观察起锤与落锤时钢丝绳有没有偏移情况,钢丝绳偏移则说明成孔不垂直,应采取纠偏措施。一般采用向孔中回填片石超过偏孔的位置,采用小冲程冲孔,正常情况下可把孔位纠正过来。、 必须经常观察钻机是否有移位、前支点是否有沉陷的现象,及时通知测量人员复核钻头中心位置。、 按照钻孔记录表的要求,如实做好钻孔记录,以作为发生不正常状况时分析原因的依据。2.7、终孔与清孔当钻孔达到设计标高后,将入岩标高与设计标高进行对比,看成孔的嵌岩深度是否符合设计要求,若不符合应及时向项目部汇报以采取措施解决。达到终孔要求后,即可停止钻孔。利用探孔器检查成
19、孔质量,探孔器的直径不得小于设计桩径,其长度不得小于4m,主要检查成孔的直径与孔的倾斜度。孔径不得小于设计值,倾斜度不得大于5/1000。成孔合格后,即可进行清孔。采用流量大于300m3/h的泥浆过滤器将泥浆和钻渣分离,使泥浆的含砂率不大于4%、孔底没有沉渣,同时进行换桨,把泥桨稀释至相对密度1.031.1。2.8、钢筋笼制安1、钢筋焊接施工M9-东4#,M10-东4#桩因材料检验与机械设备检校方面的原因,主筋未来得及采用镦粗直螺纹连接施工方法,故采用焊接施工。、采用、级钢筋,现场进行加工。钢筋的加工遵照JTT041-2000公路桥涵施工技术规范及设计要求进行。、按施工的实际桩长来决定钢筋的下
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