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公铁两用桥工程试桩施工组织设计

XX黄河公铁两用桥工程试桩

XX黄河公铁两用桥XX标段项目经理部

县人民医院扩建综合病房楼降水施工方案四、钻孔桩施工方案 6

4.4钢护筒的制造与埋设 7

4.6钢筋笼制作与安装 9

4.7测试系统安装 9

4.8水下混凝土灌注 12

4.9其他注意事项 13

五、安全保证措施 13

5.1安全保证体系 13

5.2安全保证措施 14

六、质量目标及预防保证措施 15

6.2质量管理及预防保证措施 15

七、文明施工及环境保护措施 16

7.2环境保护措施 16

八、应急保障措施 17

附件1试桩施工工艺流程框图 18

附件2试桩钢筋笼图 19

附件3创优目标管理图 20

附件4质量保证体系框图 21

附件5安全体系保证框图 22

附件6施工场地布置图 23

附件7施工进度计划图 24

附件8关于试桩桩顶高程变更的事宜 25

附件9关于增加工程试桩位置的有关事宜 26

(3)《XX黄河公铁两用桥工程试桩要求(二)》（中铁大桥勘测设计院）

(4)其他相关标准规范

根据中铁大桥勘测设计院有限公司对XX黄河公铁两用桥工程试桩的要求，确保公铁两用桥项目的顺利实施，在施工开始之前进行试桩试验。本次试桩主要目的为：

（1）通过试桩验证工程地质勘察报告各土层的设计参数的合理性。

（2）根据试桩结果为施工图桩基设计提供参考依据，检验设计理论及设计成果。

（3）在试桩的基础上，进一步完善钻孔灌注桩施工工艺，总结出可用于工程实践的结论性成桩工艺标准。

XX黄河公铁两用桥铁路桥长14.887km，公路桥长11.575km，桥梁基础均采用钻孔摩擦桩。根据设计要求，本次试桩共计1根，即试桩5。桩位位于黄河南岸主桥6号墩中心线以南，桩径φ1.5m，桩底高程（黄海高程，下同）+9.8m，桩顶高程+89.8m，设计桩长80m，水封混凝土采用C30。试桩5的坐标（1954年北京坐标系）如下：

坐标X=3865215.656Y=477017.986

桩位具体位置如图1所示，并详见“附件8高程变更通知”及“附件9关于增加工程试桩位置的有关事宜”。

表1：桩基设计参数建议值表

钻孔灌柱桩极限摩阻力fi

本次试桩选用材料为混凝土－水下C30，
，
；

Q235钢筋,，fsk=235MPa,
。钢筋笼制作方法见附件2。

根据规范及表1中地质资料计算并参考试桩要求和试桩桩顶高程变更通知（见“附件8高程变更通知”），确定荷载箱放置高程为＋35.4m。荷载箱设计最大行程15cm。

根据设计要求，南岸新增加1根试桩，我项目部立即成立了工程试桩作业队，其主要管理人员如下：

根据设计要求以及试桩施工的需要，各类施工机械设备均已准备完毕，状态良好，主要机械设备如下：

根据本工程内容和地质水文状况，试桩钻孔桩采用旋转钻机钻孔，采用泵吸反循环方式以刮刀钻头成孔，桩位旁设置泥浆池，以优质泥浆护壁，成孔后清孔并及时安装钢筋笼。钢筋笼采取在钢筋车间分节制造，孔口接长成整体的方法安放就位，垂直导管法灌注水下混凝土。荷载箱按设计位置与钢筋笼焊连后整体放入孔内。

见“附件1试桩施工工艺流程框图”。

根据试桩位置布设情况，平整施工场地，测量放线确定桩位，开挖泥浆池，接通桩位处的水电。

4.4钢护筒的制造与埋设

钢护筒采用外径1.9m，壁厚8mm，护筒长度根据地层情况插打到地质稳定层内而定，并高出地面20～30cm。钢护筒安装完毕后满足中心偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

4.5.1泥浆性能指标

泥浆拌制选用优质膨润土，经试验室配合比试验确定合理的配合比，用拌浆机拌制，并在试桩过程中对泥浆的各项指标，性能进行分析和调整。泥浆性能指标：一般地层（易坍地层），相对密度1.03～1.06，粘度17～20s，含砂率≤2%，胶体率≥95%，PH值8～10。

将试桩中心线引至安装就位的钢护筒顶，对称用油漆标出四个点，根据四点拉线和钻机底盘尺寸在钻孔位置处标出钻机底盘定位标志。利用吊机安装钻机走道梁，复测钻盘中心位置，钻机就位，微调找平并定位锁定。就位自检合格后，通知监理工程师检查验收。验收合格后进行钻进作业。

4.5.3钻具安装及钻机调试

考虑到本工程的特殊地质情况，钻机配备刮刀钻头钻孔。

4.5.4土层钻进作业

试桩处地质资料显示，桩长范围内各土层均为砂类土或粘性土。

开钻时以低档慢速正循环钻进，钻至泥浆面以下30m，改为泵吸反循环钻进，钻进过程中坚持减压钻进，保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。

旋转钻机在反循环钻进施工过程中，时刻注意观察护筒内外水头差变化情况，保持孔内水头高出护筒外水位2m以上。

土层钻进均采用刮刀钻头钻机，施工中对不同地层，通过调整泥浆比重、钻速、钻压等措施，在防止塌孔的同时，使用不同地层钻进悬渣要求，加快钻进速度。

开钻后，每钻进1m或在地层变化时在泥浆池中捞取并保留钻渣样品并做好编号，查明土类并详实记录，同时与地质资料进行比对。

接长钻杆时，应先停止钻进，将钻头提离孔底2.0m左右，维持泥浆循环10min以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，防止出碴口被堵，然后停泵接长钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，防止漏气、漏水和掉钻等事故发生。

钻孔过程中现场工程师旁站监督，发现问题及时解决。具体注意事项如下：

（1）钻孔前，绘制钻孔地质剖面图，钻孔作业采用减压钻进，根据不同土层选择与之适应的进尺和钻速。对粘土层，主要采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进方法钻进；对于砂层，采用减压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，以免孔壁不稳定，发生局部扩孔或塌孔。

（2）开始钻进时，进尺应适当控制，在钻头出护筒刃脚处，同样采用低钻压、低钻速钻进，并控制进尺，以确保护筒底口部位地层稳定，钻头出护筒2～3m后，再恢复正常钻进状态。

（3）钻进过程中随时注意孔内泥浆面高度，并及时补充泥浆，维持水头差。

（4）在砂层钻孔施工时速度要慢，进度不大于1m/h，泥浆要浓，向外渗透以稳定地层。

（5）钻孔过程中，及时填写钻孔记录，交接班时由班长交待本班作业情况及下一步注意事项。

成孔后，应分别采用探孔器以及桩孔超声波检测仪进行成孔的垂直度等质量检测。满足要求后进行清孔作业。

垂直度要求：最大偏差＜1/150；

轴线偏差：＜40mm；

清孔要求：孔底沉淀层，试桩S1≤36mm，试桩S2≤44mm；

清孔后泥浆指标：相对密度1.03～1.06，粘度17～20s，含砂率＜2％。

当泥浆指标及孔底沉碴满足规范要求后，拆除钻杆，下钢筋笼，同时按照设计要求安装荷载箱、声测管等，若泥浆指标及孔底沉碴满足规范要求则不再进行二次清孔，准备灌注混凝土。

4.6钢筋笼制作与安装

试桩钢筋笼总长度为80m，重7.5t，钢管重1.2t。

钢筋笼在生产区分节制作，分节长度约8～10m（安置荷载箱处钢筋笼分节），分节制作时，将各节段编号，以保证钢筋笼顺利有序吊装。

钢筋主筋接长采用单面搭接焊。节头错开50cm以上，且满足同一断面不超过50%的焊接接头要求。

试桩沿桩周均匀布置3根φ50、δ=3.5mm声测管，声测管同钢筋笼一起吊装。声测管除底节钢筋笼安装的同时焊接在钢筋笼上外，其余各节均预先绑扎在钢筋笼内，在安装钢筋笼的同时进行丝扣对接，声测管底口处用安全阀拧紧。顶部用木塞封闭，以防砂浆、杂物堵塞管道。

试验中测试系统的安装工序如表2所示

荷载箱处声测管、电缆的连接接头（图2）

声测管接头由施工单位制作，电缆连接接头由检测单位自备

检测单位实施，施工单位配合

检测单位实施，施工单位配合

检测单位实施，施工单位配合

检测设备检孔、下笼灌注

检测单位实施，施工单位配合（施工过程中对检测仪器的保护）

搭建／拆卸基准梁、防风帐篷

进行加载／卸载和数据采集

图2接头连接大样（上图为声测管，下图为应变仪电缆护管）

4.7.2锥形体内预浇混凝土

荷载箱锥形体内混凝土在搅拌站灌注好后运至现场。由检测单位指导协助搅拌站做好荷载箱进场前的所有准备工作。

4.7.3荷载箱与钢筋笼焊接

在下笼前将荷载箱与钢筋笼连接好（图3）。

（1）制作钢筋笼时，主筋在放置荷载箱位置截断，并且为防止桩体因加载产生应力集中而破坏，荷载箱上下各1米内钢筋笼箍筋应进行加密处理，间距缩减至10cm；。

（2）将灌注好的荷载箱用吊车侧吊，将吊起后的荷载箱与荷载箱上下两侧钢筋笼主筋对接焊接；

（3）钢筋笼的主筋与荷载箱上侧的五组钢横梁进行焊接，并在荷载箱周边呈三等分焊上直径为10mm的钢筋一根，加强荷载箱与钢筋笼的连接，保证下笼时荷载箱的安全；

（4）为保证混凝土灌注导管从荷载箱中心孔顺利穿入，在荷载箱与上下钢筋笼连接处焊接锥形导正筋，导正筋采用直径为16的光圆钢（如图4中内圈放射状钢筋）；

（5）焊接后荷载箱端面与钢筋笼轴线应保持垂直状态，保证荷载箱水平度在3‰之内或不垂直度应小于5°；

图3荷载箱与主筋的连接构造图4锥形导正筋的安装

4.7.4安装位移护管、安装荷载箱的加压管、荷载箱周边接头处理以及应变计的安装均由检测单位负责实施。

4.7.5每条声测管需准备一套伸缩节（施工单位根据声测管尺寸制作），行程不小于15厘米。端面用O型圈密封，防止混凝土灌注过程中水泥浆渗入堵塞声测管（图2）。

（1）试桩成孔后，施工单位自制探孔器对成孔质量进行检验，并与检测单位超声波桩孔测试仪的检测结果进行对比，符合规范要求方可下笼。

（2）钢筋笼在吊装入孔过程中，采取可靠措施保证试验预布管线、检测设备不受损伤。

水下混凝土灌注采用导管法。导管采用直径32.5cm。

（1）导管使用前进行水密、承压和接头抗拉等试验。进行水密试验的压力宜等于最大孔深孔底静水压力的1.3倍DB4203／T 127-2018 十堰市绿松石矿产地质勘查工作指南，且不得有漏水现象；进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力；抗拉力试验值大于导管自重和管内装满混凝土后总重的1.3倍；

（2）灌注水下混凝土前，导管下口到孔底的距离一般在0.4米为宜;

（3）水封混凝土使用商品混凝土，其配合比应经过试验确定。

（4）混凝土初凝时间不得小于16小时，坍落度以18～22cm为宜，并具有一定的和易性，保持坍落度降低至16cm的时间不小于1小时；

（5）钢筋笼与荷载箱放入孔中后xx学生公寓施工组织设计，若泥浆指标及孔底沉碴满足规范要求则不再进行二次清孔。如超过规定，则利用导管按反循环法进行二次清孔。

（6）水封混凝土开盘前在贮存混凝土漏斗颈口处安装用纸袋或塑料布包的砼，松松的包好使其有可变的直径，由人工拉着在下砼时松开，同时颈口处加盖盖板，通过提升盖板灌注首批砼；

（7）水封混凝土砍球前，首批混凝土灌注方量保证导管埋置深度不小于1m。砍球后砼必须不间断的连续下砼，并保证导管埋设深度始终控制在2～6m。砍球连续下完砼后，必须检查并确认已封住，方能继续进行封孔。