顶进箱涵施工方案

XXXX 工程

分部分项施工方案审批表合同号：4 编号：

注：施工方案附后

XXXX工程第[4]合同段顶进框架桥支护桩施工方案

施工单位名称： XXXX股份有限公司

XXXX工程4合同项目经理部

2009年5月 28日

XXXX工程第[4]合同段

顶进框架桥支护桩施工方案

一、编制依据和标准

(1)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 04l-2000)；

(2)《公路工程技术标准》(JTB01-2003)；

(3)《城市桥梁工程质量检验标准》(DB 29-51-2003)；

(4)《公路路线设计规范规范》(JTJ D20—2006)；

(5)《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》(JTG

F80/1-2004)；

(6)《天津市市政工程施工技术规范（桥梁工程部分）》（DB

29-75-2004）

(7)《公路桥涵工程施工工艺标准规范》（CYB-2004）

(8)《公路桥梁工程施工要点与技术规范全书》（CYCN-2002）

(9)《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ-46-2004）

(10)《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ-46-2005）

(11)本工程技术规范的有关条款；

上述标准或规范有修改或重新颁布，施工时将遵照执行。

二、工程概况

(1)、地基土层及其工程地质特征

设计资料显示，在勘探深度内，地基土属第四系全新统人工填土层、陆相沉积层、上更新统陆相冲积层。土质分布按层序自上而下为素填土、淤泥、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉土、粉质粘土，以粉质粘土为主。

(2)、水文地质特征

该场地地下水为第四系孔隙潜水～微承压水类型，主要依靠大气降水补给，以蒸发方式排泄。地下水静止水位埋深0.75～2.50 m，

水位标高为0.09～0.21 m。场地土标准冻结深度为0.6米。

(3)、场地土类型及场地类别

本场地土层属中软土，类别为Ⅲ类场地。

(4)主要工程量

支护桩桩径为1.25 m，桩中心间距1.5 m，桩长25 m，本分项工程共有支护桩346根。

三、施工总目标

质量上创精品，安全上当标兵，进度上争模范，形象上作表率；

本工程全部工程达到国家施工质量验收规范合格标准。

杜绝重特大安全事故，实现零工亡，创建市级安全文明工地；

精心组织，合理安排，保证在合同工期内完成施工任务。

创建文明施工标准化工地。

四、施工组织情况

1、施工准备

⑴、施工便道

该桥处公路交通发达，与线路相伴而行的有津沽公路、汉港公路，这些公路距桥位较近，可作为材料运输的主干道。

根据现场实际情况，在每个框架桥旁修一条施工边道与汉港公路连接。便道标准为：路面宽度3.6m，面层采用泥结碎石，厚16cm，底层采用三皮土厚40cm。

每条施工便道长340m左右。

⑵、混凝土

为保证混凝土质量，本工程采用商品混凝土。

⑶、施工用电

施工用电采取安装2台315KV A变压器，从10kv供电线接引专线，通过配电箱将临时供电支线架空牵引至施工现场的各个场所，同时配备120KW、50KW发电机各一个作为备用电源。

2、技术准备

⑴、测量放线

根据设计院提供的交桩资料对导线点、水准点进行复测，并将复测成果报批，根据审批后的成果资料加密布设导线控制网，控制该桥的测量放样工作。导线控制网的测设精度满足要求，控制桩的埋设要设在前后通视且不易被扰动的位置，并采取混凝土包裹牢固。

⑵、图纸会审

开工前组织技术人员对图纸进行详细的审核，并做好审核记录，搞清楚设计意图，发现图纸中存在的问题及时上报设计院，确保每个技术干部都彻底了解设计情况。

⑶、技术交底

根据设计要求备齐所需定型图、参考图及各种相关资料。施工前由总工程师组织施工技术部对工程队技术人员进行技术交底和岗位技术培训。

技术交底的内容包括：图纸要求、施工工艺、质量标准、操作方法、安全细则、环保要求、施工规则要求、施工顺序、工种间的配合、预埋件位置、砼及砂浆配合比、结构物尺寸、标高、测量桩橛及水准点等。

3、物资准备

根据工程进度计划编制详细的季、月物资需用量计划，超前准备充足合格的各种施工用材料，提前订货加工，同时严把材料关，防止不合格材料进场而影响工期。

4、施工计划安排

结合实际情况，拟定桩基开工时间为2006年6月20日，桩基施工总工期安排为：2009.6.20～2009.8.10

按一根桩进行计算，从施工准备到混凝土灌注完成的计划时间安排如下：施工准备、护筒安装：1.5小时

钻孔：9小时

清孔：1小时

钢筋笼吊装：3小时

导管安装：1.5小时

混凝土灌注：4小时

总计：20小时。

五、施工方法及技术措施

1、总体施工方案

本工程桩基选用旋挖钻机钻孔、孔口埋设钢护筒、泥浆护壁；钢筋笼整节加工成型，吊车吊装焊接；砼由拌合站集中拌制，砼搅拌运输车运输，导管法灌注水下砼。

2、施工工艺

钻孔桩工程施工工艺框图如下：

合格

3、钻孔桩施工工艺

⑴、施工准备

①、平整场地

钻机就位前对场地清除杂物，换除软土并进行平整碾压的处理,保证场地地基有一定强度，防止钻机沉陷。

②、施工便道

合理布置施工便道，保证旋挖钻机及其它的施工机械安全就位，方便钻渣的及时外运。

③、合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施，全面满足施工工作的要求。

④、测量放线

采用全站仪测放桩孔的位置，根据定位点拉“十”字线钉引出四个控制护桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中扰动。

⑤、钻机就位

检查、维修钻机各部位，一切正常后，利用其自行装置缓慢行走至桩位处，同时用装载机将所需钻头运至钻机旁。

⑵、护筒就位

护筒用厚度10mm的钢板卷制，其内径比桩径大20CM。用等径或稍大直径的钻头开孔，钻至要求深度后，用钻机的副卷扬将护筒吊起放入孔内，根据“十”字护桩将护筒中心与桩中心调整到规范允许之内，并用适宜的粘土将护筒周围回填夯实。

在护筒就位的过程中，应保持护筒顶面高出地面30CM为宜,以防孔口坍塌和地表水流入孔内。中心偏差通过“十”字护桩进行控制，即下护筒的过程中，随时测量护桩到护筒边缘距离的变化，根据事先计算的结果进行随时调整，同时用水平尺调整护筒的竖直度满足验收标准要求。

护筒埋设回填密实后，沿十字护桩进行挂线，在与护筒相交处作好标记，量

测出十字交点（钻孔桩中心）至护筒标记点的距离，并认真填写护筒偏位记录。

⑶、泥浆制备

泥浆配制时宜选用优质膨润土配制低比重的泥浆。依据验收标准及施工技术指南的要求，根据类似工程的施工经验，对泥浆的配合比、泥浆性能指标要求如下：

泥浆性能指标

造浆材料选择优质膨润土，不能使用孔内原土造浆护壁，造浆前应根据泥浆性能指标的要求做泥浆配合比的试验，现场按照泥浆配合比用制浆机拌制泥浆并存入储浆池。为防止泥浆对周围环境的不利影响，废弃泥浆必须外运弃置于弃土场；严防地表水流入桩孔内，桩孔开挖后应采取措施防止施工用水和雨水流入基坑内。

钻孔过程中应随时检验泥浆比重、含砂率，并填写泥浆试验记录表，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，以保证成孔速度和质量；随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。

桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆采用流量108m3/小时3PN型泥浆泵排至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中，封底前为防止泥浆外溢，将泥浆泵悬于孔内2m深处并预先将孔内泥浆抽出2m。

⑷、钻孔施工

①、钻机的设置及调整

先进行钻机的钻杆起立及调垂，即首先将钻机移到钻孔作业所在位置，钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位

置，实现钻杆平稳同步起立。

在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂和对中。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的点动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。对中通过钻头底部中心钻齿的尖部与护桩交出的桩位中心确定，两点处于同一铅垂线上的偏差在验收标准允许偏差范围内即为对中完成，对中后采用钢板尺进行复测，做好钻机就位的偏差记录。

②、钻孔作业

将钻头慢慢下落到地表高程时，将深度显示仪调整为零，以便钻进过程中跟踪钻孔深度。然后再将钻头放入护筒(护壁)内，正向旋转开始钻进。

选用斗筒式钻头钻进时，当钻斗提出孔外移至机侧以后，继续缓慢上提钻斗，利用动力头下的挡板将钻斗上的顶压板的顶压杆下压，通过与顶压杆相连的连接杆件将钻斗的底盖打开卸落钻渣，钻渣卸落完后，再将钻斗下落至地面，正旋关底盖复位。

施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。

钻孔应连续进行，因故停钻时，应注意保持孔内泥浆比重，经常检查桩孔周围地表土的变化情况，防止孔壁坍塌。钻孔完成后，应尽快浇筑混凝土，防止空孔时间过长造成坍孔事故。

③、地质情况记录

地质情况记录按相应地质的相关表记录；钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的标高位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度。

⑸、清孔及成孔检测

成孔后进行清孔，保证桩底沉淀层厚度符合设计及验标要求，在水下砼浇筑前，应复查桩底沉渣厚度，不满足要求时进行二次清孔，待沉淀物漂浮满足沉渣厚度要求后，立即灌注水下混凝土。

⑹、钢筋笼制作及安装

①、钢筋骨架在钢筋加工厂制作，在运至现场后用吊车吊入孔内。钢筋骨架用QY25吊车起吊，对正位置放入孔内至设计标高；根据钻孔桩设计高程确定固定钢筋长度和固定点，将固定钢筋焊接在井口支撑型钢上，型钢两端支撑在钢护筒外的枕木支墩上。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，应查明原因，不得强行下放。

下放钢筋笼时要对钢筋笼定位，在钢筋笼最上端设四根定位筋，由测定的孔口标高来计算定位筋长度，以保证钢筋笼的标高满足设计要求，在顶部箍筋下至孔口时，在该箍筋上拉设“十”字交叉线绳交出钢筋笼的中心，将钢筋笼下放至设计标高后(可预先抽出部分泥浆，以保证顶部箍筋外露)，根据桩孔中心的护桩拉设“十”字交叉线绳交出桩位中心，悬吊垂球调整钢筋笼的位置和桩位中心重合，并将定位吊筋点悬挂于横担在孔口的两根I12工字钢上并与工字钢进行焊接，防止灌注混凝土的过程中定位吊筋碰撞变位。

钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求，其误差不大于±5cm。

②、钢筋笼在运输和安装时，为保证骨架起吊时不变形，骨架起吊前，应在骨架内部临时绑扎三根φ48钢管，加强其刚度，在笼中加劲箍筋处加设“△”形钢筋撑，起吊点应设在φ48钢管上且位于钢筋笼顶部的三分之一处，起吊过程应缓慢进行。

③、钢筋笼保护层的控制按照设计要求采用钢筋笼定位箍,沿钢筋笼每隔2m 放置一组,每组设置4个,按90°均匀安放,梅花形布置，既可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

④、本桥钢筋笼为通长至孔底，但在钢筋笼入孔后，亦应将钢筋笼固定在孔口的护筒或护壁上，以防发生浮笼现象，且在灌注过程中应适当加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止导管底口以上部分混凝土流动性变小，

对钢筋笼形成较大的握裹力，带动钢筋笼上浮。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，重新固定钢筋笼后再继续灌注。

⑺、灌注水下砼 ①、混凝土的运输

混凝土采用NR5320GJB 砼搅拌车运输。在装运混凝土前，应认真检查运输设备内是否存留有积水，或内壁粘附的混凝土是否清出干净。每天工作后或浇筑中断30min 及以上时间再行搅拌混凝土时，必须再次清洗搅拌筒。

共配备混凝土运输车4台，以保证混凝土浇筑速度和过程的连续性。运输过程中以2~4r/min 的转速搅动；当搅拌运输车到达浇灌现场时，应高速旋转20~30s 后再将混凝土拌和五味入泵车受料斗或混凝土料斗中。运输过程中，确保混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，运至浇筑地点的混凝土应仍保持均匀和180~220mm 的坍落度。当运至现场的混凝土发生离析现象时，应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌，或根据实际情况废弃，但不得再次加水。

②、砼采用内径Φ30cm 钢导管灌注，吊车分节吊装，丝扣式连接且应有防松装置；首次使用前对导管进行水密试验，根据《客运专线铁路桥涵施工技术指南》的压力要求，采用扬程108米的潜水泵进行加压，试验合格后的导管才能使用，并对导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号，现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装。

③、安装储料斗、开关阀门、隔水球，隔水球采用硬质塑料球或篮球，隔水球直径要较导管内径小3～5cm ，先将隔水球放入导管中后再安装储料斗，储料斗的容积要满足首批灌注下去的砼埋置导管深度的要求，封底完成后换用小料斗进行正常灌注。储料斗及小料斗均应安置网格为7.5cm ×7.5cm 的钢筋网对混凝土进行过滤，防止大石块随混凝土进入导管造成导管堵塞。开关阀门采用钢板制作为圆形，其直径比储料斗底口稍大3～5cm ，顶部焊接吊环通过吊筋与吊车吊钩相连，阀门底部垂直焊接长40cm 的Φ48钢管，防止阀门倾斜。封底时吊车将阀门提起后，储料斗内的混凝土即可整体进入导管。

砼初灌量应由下列公式计算确定：

()12

212

4

4

h d H H D V ππ+

+≥

式中:V——砼初灌量（m3）；

D——桩孔直径（m）；

H

1

——桩孔底至导管底端间距，取0.4M；

H

2

——导管初次埋置深度（不小于1.0M）；

d——导管内径（m）；

h 1——桩孔内混凝土达到埋置深度H

2

时，导管内混凝土柱平衡导管外

（或泥浆）压力所需的高度（m），即h

1

=H

W

γ

W

/γ

C

；

H

W

——井孔内水或泥浆的深度（m）；

γW——井孔内泥浆的重度（kN/m3），（一般为10.5）；

γC——混凝土拌和物的重度（取24kN/m3）。

根据本桥施工图纸及施工工艺，上述公式各参数取值如下：

D=1.25m，H

1=0.4m，H

2

=1m，d=0.30m

H W =71m(最大桩长68，实钻深度约71m)，γ

W

=10.5 kN/m3,γ

C

=24kN/m3

h1= H

W γ

W

/γ

C

=71×10.5/24=31.1m。

∴()1

2

2

1

2

4

4

h

d

H

H

D

V

π

π

+

+

≥

()1.

31

4

30

.0

14

.3

0.1

4.0

4

25

.1

14

.32

2

?

?

+

+

?

?

=

=3.9m3

④、混凝土由拌合站集中进行拌制，坍落度控制在180～220mm，偏差不宜大于±20 mm，6m3砼搅拌运输车运输，吊斗将混凝土送进储料斗，当料斗内混凝土数量满足封底要求时方可开启斗门进行封底。

⑤、灌注中，采用测锤准确测量混凝土顶面标高，严格控制导管埋深（埋置深度宜控制在2～6m），防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。测锤用铁铸成，一般制成圆锥形，以平底为宜，锤底直径15cm左右，高22cm，重量5kg。探测时须仔细，并以灌注的混凝土数量校对，防止错误。

⑥、灌注砼时，要保持孔内水头，防止出现坍孔。

⑦、当混凝土浇注面接近设计高程时，应用取样盒直接取样确定混凝土顶面

位置，保证混凝土顶面浇注到桩顶设计高程100cm左右，以保证桩头质量。

⑧、在浇注水下混凝土前，应填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“工程检查证”，在浇注水下混凝土过程中，应填写“水下混凝土浇注记录”。

⑨、水下混凝土浇注过程中，发生导管漏水或拔出混凝土面、机械故障或其它原因，造成断桩事故，应予重钻或与有关单位研究补救措施，不可擅自进行处

理。

⑻、桩基检测

施工过程中，对每个工序认真做好施工试验、记录，并在成桩以后配合监理工程师进行桩体的检验。

具体检测方法及检测数量按设计及验收标准进行。

检验前需做好如下准备工作：

①桩头凿去浮浆，露出密实的混凝土。

②激振点及传感器安装位置应凿成大小合适的平面，平面应平整并基本与桩身垂直。

③激振点及传感器安装位置应远离钢筋笼的主筋，目的是减少外露主筋对测

试信号产生干扰。

4、施工异常预案

⑴、卡埋钻具

发生原因：

卡埋钻具是旋挖钻进施工中最容易发生的、也是危害较大的事故，因此在施工过程中一定要采取积极主动的措施加以预防，一旦出现事故，要采取有效措施及时处理。

①较疏松的砂卵层或流砂层，孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。在钻进此地层前，应提前制定对策。

钻进至砂层后,钻机操作要慢提,轻放,不要强行加压。并随时观察孔内变化,保持孔内泥浆水头高度。如果不进尺或钻斗“跑空”，要及时采取调整泥浆比重、改换双底板钻头等措施。

要及时采取措施。

②粘泥层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻。所以，在这类地层钻进要控制一次进尺量，一次钻进深度最好不超过40cm。

③钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径，钻筒外壁与孔壁间无间隙，如钻进过深，则易造成卡钻。所以，钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上，边齿、侧齿应加长，以占钻斗筒长的2／3为宜，同时在使用过程中，钻头边齿、侧齿磨损后要及时修复。

④因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长，导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻。因此，平时要注意钻机本身的及时保养和维修，同时要调整好泥浆性能，使孔底在一定时间内无沉渣。

卡埋钻具的预防和处理措施：

①直接起吊法，即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。

②钻头周围疏通法，即用反循环或水下切割等方法，清理钻筒四周沉渣，然后再起吊。

③高压喷射法，即在原钻孔两侧对称打2个小孔(小孔中心距钻头边缘0.5m 左右)然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射，直至两孔喷穿，使原孔内沉渣落入小孔内，即可回转提升被卡钻头。

④护壁开挖法，即卡钻位置不深时，用护筒、水泥等物品护壁，人工直接开挖清理沉渣。

⑵、坍孔

①产生原因：泥浆比重不够或其它泥浆性能指标不符合要求，护筒埋设不稳固或漏水，钻头、碴筒或者钢筋笼撞击孔壁，孔内水头不够或加水时水流冲击孔壁，水头太大使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。清孔时间过久或清孔后停顿太久等。

②坍孔的预防和处理措施：

ａ、在松散的粉砂土或流砂土中钻进时，应控制进尺选用较大比重、粘度和胶体率的泥浆。

ｂ、发生孔口坍塌时，立即拆除护筒并回填，重新埋设护筒后再钻。

ｃ、如发生孔内坍塌，应判明坍塌位置，回填砂和粘土（或砂砾和黄土）混

合物到坍孔处以上1～2m，如坍孔严重应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

ｄ、清孔时应指定专人补水，保证钻孔内必要的水头高度。

ｅ、吊入钢筋笼时对准钻孔中心竖直插入，防止钢筋笼碰撞孔壁。

⑶、钻孔偏斜

各种钻孔方法均可能发生钻孔倾斜事故，形成弯孔。

①偏斜原因：

ａ、钻孔中遇到较大的弧石或探头石。

ｂ、在有倾斜度的较硬地层交界处，岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻碴斗筒受力不均。

c、施工过程中钻机底座产生不均匀沉陷没有通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，导致钻机发生倾斜。

②预防和处理：

ａ、钻机就位时严格通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保钻孔的垂直性。

ｂ、在有倾斜的软、硬地层钻进时，应低速钻进。

ｃ、发现钻孔倾斜后，立即通过调整钻机的垂直控制系统，上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时回填粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续缓慢钻进。

⑷、孔形不规则：

孔形不规则，主要表现在扩孔和缩孔：

扩孔实质为孔壁坍塌未处理而造成严重后果的孔，应按坍孔事故预防和处理。

缩孔原因：

a、斗筒在钻孔中，斗筒下缘的保证孔径的凸块补焊不及时，严重磨耗导致钻出较设计桩径稍小的孔。

b、由于地层中夹有软塑土，遇水膨胀后孔径缩小。

处理措施：

a、经常检查斗筒凸块的磨损情况，并及时进行补焊，以保证孔径的准确性。

b、用斗筒上下反复扫孔的方法扩大孔径，并尽可能缩短从提钻到下导管的

时间。

六、施工人员、机械配置

为加强组织管理，做到“优质、高效、安全、环保”施工，本工程采取以项目为中心，实行项目经理负责制。

1、组织机构见下图

2、施工人员配备

施工人员配备表

3、施工设备及机具

主要施工机械、设备供应计划表

七、工程质量保证措施

1、质量目标：

达到国家质量验收规范合格标准。

2、建立质量管理体系结构