桩板结构施工专项方案

埋入式桩板结构

施

工

方

案

编    制：        

复    核：        

审    批：         

中铁四局西宝客运专线项目经理部五分部

二〇一一年三月

1、工程概况

1.1工程简介

    咸阳西联络线上行线从既有咸阳西车站陇海正线上行线引出，线路接入西宝客专上行线。桩板结构设计里程范围为LDyK2+140.3～LDyK2+238.1，连续下穿西宝客专咸阳西立交特大桥第27、28、29号墩。承台板采用C40砼现浇，板边缘厚0.8m，板顶设4%横向排水坡，板宽6m，跨桥墩部位宽度为5m，板中厚0.92m；基桩采用C30砼现浇，桩径1.25m，桩长25m，共28根。本段桩板结构共2联13跨组成，纵向桩间距为5m＋10m＋4.5m＋10m＋6.2m＋6.2m。

1.2地形地貌特征:

工程项目主要位于渭河冲积平原区，总体地势由南北两侧向渭河河谷呈阶梯状降低，西高东低。呈东西向延伸，南北向交替、条带状展布。地貌主要由渭河及其支流的河床、漫滩、一级和二、三级阶组成。

1.3地质与水文：

工点涉及地层主要为：第四系上更新统风积、第四系上更新统风积、冲积黏质黄土、粉质黏土、细砂、中砂、粗砂等。局部表层有人工填土；沿线地表水不发育，地下水埋深11.6m～13.6m，水量较小，水质较好，对砼无侵蚀性。

1.4气象特征：

区内属暖温带半湿润性季风气候。四季分明，春秋适宜，夏热多雨，冬寒干燥。土壤最大冻土深度建议值40cm。

1.5交通条件

主要进场道路为创业五砼路道路与过一局便道安家村施工便道，交通便利。

1.6主要工程数量

主要工程数量表

（1）钢筋、钢筋笼、模板在钢筋加工厂下料加工完成，汽车拉至现场堆码整齐。

（2）现场自备75KW发电机1台。

（3）桩基及板身砼采用鑫港搅拌站混凝土，找平层采用现场自拌混凝土。

附桩板结构施工平面布置图：

2、人员、机械设备及材料安排情况

2.1施工队伍划分：

根据现场实际情况，现场设置二个架子队,下设钢筋、架子、模板、混凝土、木工、防护、机电、桩基班组，各班组之间采用平行、流水、交叉作业施工，共组织18人施工。

施工期间队伍拟投入管理人员及劳动力如表2-1。

表2-1管理人员及劳动力配备表

由于本工程工期紧，根据工程施工需要，拟投入1套模板，并配备所需的机械，具体见下表2-2、2-3。

表2-2主要机械设备表

3.1工程特点、难点

3.1.1桩板结构在门式墩下方施工、施工场地局限性大。

在门式墩连续梁下方施工桩基，钢筋笼吊装是安全重点。

3.1.2涉及一局门式墩、桩基施工难度大。

本工程施工时在一局门式墩下方施工，原一局泥浆池及桩头填埋在桩板结构地下，施工时钻孔桩地下不可预见性干扰大，与一局施工协调难度大。

3.2总体施工方案

首先将门式墩下方混凝土垫层破除，在施工钻孔桩，钻孔装完成后开挖破除装头，桩基检测，在浇筑C25混凝土垫层，钢筋绑扎安装，浇筑C40混凝土板身。回填土方，填筑路基土方。

3.2.1施工计划安排

施工计划安排表

3.3.1施工顺序

破除桩位处10cm砼垫层→桩孔定位→埋设护筒→钻孔→检孔及清孔→下钢筋笼→灌注混凝土桩→开挖至板底高程→凿除桩头至桩顶设计高程→浇注板底混凝土找平层→立模浇注钢筋混凝土承台板→板两侧夯填6%水泥改良土、压实。

3.3.2灌注桩施工

钻孔灌注桩桩径为1.25m，桩长25m。基桩排列采用行列式，沿线路方向布置两排，横向桩间距为3.4m。

钢筋笼中N1、N2采用螺纹钢筋，主筋直径为Φ25mm，按单根钢筋排列，均匀布置。

桩身表面混凝土至钢筋笼最外侧钢筋净保护层厚度保证不小于7cm，桩主筋N1、N2伸入承台板内65cm。环形箍筋采用直径12mmHPB235光面钢筋，加筋为直径16mmHPB235光钢筋。

桩身主筋与加劲箍筋务必焊牢，主筋与箍筋连接处宜点焊，若主筋较多时，可交错点焊和绑扎。

为了固定桩位、保护孔口不致坍塌、隔离地面水以及保证孔内泥浆面高出施工水位，钻孔时应根据实际情况选用钢护筒对孔口段进行防护。钻孔时起落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，以免碰撞孔壁或套筒，孔内出土不得堆积在钻孔周围，应及时运至项目部指定的弃碴场。施工桩时，混凝土应浇注至桩顶设计高程以上0.5m，并保证在凿除桩顶浮浆后桩顶标高和桩身质量满足设计要求。钢筋混凝土桩施工完成且混凝土强度达到80%以上时，应对桩头进行凿除，距桩顶面20cm范围内的桩头应采用人工凿除，确保桩头质量。桩顶设计高程以及桩顶以上露出钢筋长度应满足设计要求。混凝土灌注应连续灌注，中途不得停顿。

灌注桩质量控制应贯穿施工的全过程，施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录，并对照施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是：水泥用量、桩长、钢筋用量等。

3.3.2.1埋设护筒

施工前，根据控制网用坐标放样法精确测放桩位并做好放桩记录。根据放出的桩位中心点，过桩位中心点拉正交十字线在护筒外80-100cm处设置控制桩，然后在桩位处挖比护筒外径大20cm的圆坑，深度1.7m，在坑底填筑20cm的粘土，夯实。把护筒采用钢丝绳吊放进坑内，在护筒上找出护筒的圆心（可采用拉正交十字线法），然后通过控制桩放样，把桩位中心找出，移动护筒使护筒的圆心与桩位中心重合，平面允许误差为50mm，同时用水平尺（或吊线锤）校验护筒竖直度，垂直线倾斜不大于1%，方可在护筒周围回填最佳含水量的粘土，分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜。护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压、不漏水。

3.3.2.2钻机就位                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

根据本工程的地质情况和现场实际情况，选用循环钻机。钻机停放稳当，保证在钻进和运行过程中不产生位移和沉陷，钻头中心与钢护筒顶面中心对位偏差不大于5cm。

3.3.2.3制浆土的选择和要求

为了保证泥浆有良好的性能和技术指标，能有效护壁和悬浮携带钻渣，选择制浆粘土一般选塑性指数大于25，小于0.05mm的粘粒含量大于50%的粘土。肉眼目测，具有下列特征的粘土均可采用：

自然风干后，用手不易掰开捏碎。

干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角。

用刀切开时，切面光滑，颜色较深。

水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后容易搓成直径小于1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂粒不多。

3.3.2.4钻孔

采用反循环法。开钻时，先向孔内加入泥浆和粘土，稳而准地造浆和开孔，使初始成孔坚实、竖直、圆顺，起导向作用，钻进深度超过钻头长度0.5米以后，方可进行正常钻进。钻进过程中，根据不同的地质情况采取不同的钻进速度并及时排渣，并及时往孔内注入泥浆，泥浆粘度控制在16～22S以内，泥浆相对密度控制在1.05～1.15以内。在钻进过程中遇到孤石或探头石时，投入片石夹粘土，再继续钻进，防止桩孔弯曲和倾斜。

钻孔作业按两班制连续进行，及时填写钻孔施工记录，交时，交待钻进情况及下一班应注意事项。经常对钻孔泥浆进行检验，不符合要求时及时调整。注意地质变化，在地质变化处捞取渣样，判明地层并记入记录表中，以便与地质剖面图核对。

3.3.2.5成孔检查

钻孔达到设计深度后，用钢筋加工探孔器对成孔的孔径、孔形、倾斜度及孔的中心偏差、孔深进行全面检查，探孔器的直径125mm，长度不小于5米（4－6倍钢笼直径）， 如孔不直、孔壁不圆、孔径减小等情况，应采取相应的处理方法进行处理。成孔允许偏差如下：

孔的中心位置偏移：< 5㎝；桩径：不小于设计；孔深：不小于设计；

倾斜度：< 1%孔深；沉渣厚度：不大于10cm。

符合设计及规范要求并报监理工程师检查合格后，立即进行清孔。

3.3.2.6钻孔故障处理

缩孔：

产生原因：外界水压力大于孔内水压力使粘土层向孔内挤压，造成孔径缩小。

处理方法：可将钻机钻头提起到偏斜处反复扫孔，直到钻孔正直；如果发生严重缩孔，向孔内投入适量卵石与黏土混合物，回填到偏斜处，待填料沉实后在重新修孔。

卡钻：

产生原因：孔壁不圆、梅花孔、孔壁缩径或遇孤石。

处理方法：卡钻发生后不能强提，应查明原因和钻头位置，用冲、吸的方法将钻头钻渣松动后再提出。

掉钻

产生原因：钻头固定不牢或钢丝绳磨损断裂。

处理方法：用打捞叉、钩、绳套等进行打捞。

3.3.2.7清孔

采用换浆法进行清孔。清孔时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。清孔后泥浆的含砂率不小于2%，比重不大于1:1，粘度17～20s，孔底的沉渣厚度用开口铁盒吊入孔底检测，不大于设计规定。

3.3.2.8钢筋笼加工和安装

钢筋笼的主筋接头采用滚单面搭接焊，搭接长度不小于10d。接头经外观检查和力学性能检测合格后，才能正式进行施工，配料时将接头互相错开，使同一截面的钢筋接头小于50%。骨架箍筋用钢筋弯曲机弯制，均采用单面焊，焊接长度不小于10d，箍筋点焊或绑扎在主筋上，采用单面搭接焊，焊接长度不小于10d。钢筋笼加工和安装允许偏差如下：

受力钢筋顺长度方向加工后的全长：主筋间距±10㎜；箍筋间距±20㎜；骨架外径±10㎜；骨架倾斜度±0.5%；保护层厚度：±20㎜。

钢筋笼在钢筋加工场统一制作，钢筋笼制作完成后，用汽车吊车装入平板汽车运到工地现场用汽车吊车吊装入孔。当加工成多节吊装时，先将底节钢筋笼采用汽车吊提升后，垂直入孔，用两根Φ50mm钢管穿入底节钢筋笼放置在孔口钢护筒，再吊装上节钢筋笼与之对接，节与节之间用单面焊连接，焊缝长度不小于10d。在钢筋笼上焊接钢筋耳环，使钢筋笼在孔内居中，保证钢筋保护层厚度达到要求。       钢筋笼顶面焊接4根与主筋直径相同的定位钢筋，对中调整，然后将定位钢筋焊接在钢护筒上，防止钢筋笼的下沉或上浮。

3.3.2.9灌注水下砼

钢筋笼吊装就位后，立即安装导管检查孔底沉渣合格后进行水下砼灌注，以防坍孔。

对水下砼的性能要求：

水下砼应流动性好，不产生分层和离析现象，坍落度控制在16～22cm。水下砼采用级配良好的河砂，石子采用级配良好的碎石，石子的最大粒径不大于35mm。

3.3.2.10水下砼的灌注

采用导管法灌注桩基水下砼，导管直径300㎜，每节2米长，节与节之间用螺纹套筒连接并加密封圈，导管上口接上漏斗。

导管的接头拧紧，不得漏气和漏水。在使用前进行密水压力试验，导管下口安装在离孔底0.5m左右，上方用抱箍夹住安放在护筒口。用16吨汽车吊升导管。

采用拔球法封底，先洒水润湿漏斗和导管，放置球阀，将砼装满漏斗和储料斗，其容积不小于2.5m3，储料斗用吊车吊于漏斗上方，一切准备就绪，拨去漏斗内的堵塞导管口的球阀进行封底，漏斗内的砼快要漏完时，立即开始向漏斗内送砼，保证初始连续浇筑砼使导管埋入深度大于1m的规范要求。

在灌注过程中随时检测并调整砼的坍落度，并用测锤检测孔内砼面的标高，保证导管插入砼2m－4m。拆除导管时，必须保证导管埋入下层砼2m以上。严防导管提出砼面，造成断桩。

水下砼连续地进行灌注，中途不得停止。当砼供应出现间断时，应每隔几分钟提动一下导管，导管的埋深不能过大，防止导管埋入砼拔不动。当导管被钢筋笼挂住时，应横向摆动导管绕开钢筋，不能强提导管，防止钢筋笼上爬。砼应灌注至设计的桩顶标高并高出0.5～1.0m，以保证桩顶的砼强度。

在灌注水下砼过程中，对孔内排出的泥浆进行回收，沉淀后继续使用，多余泥浆经沉积后运到指定地点进行处理，以免造成环境污染。 

3.3.3承台板施工方法

1）待基桩强度达到设计强度80%以上时开挖基坑，截断桩头至设计高程，铺设C25混凝土垫层0.1m（桩顶高出垫层0.1m以保证其伸入承台板0.1m），待施工完成后3～7d龄期强度后，方能进行钢筋混凝土承台板施工。

2）承台板沿纵向每隔33.1m设伸缩缝一道，缝宽1Cm，共设两道施工缝，伸缩缝位置设置横向加强钢筋，加强钢筋数量为横向钢筋的50%，钢筋直径同横向钢筋。

3）主筋钢筋接头采用双面搭接焊，搭接长度不小于5d。接头经外观检查和力学性能检测合格后，才能正式进行施工，配料时将接头互相错开，使同一截面的钢筋接头小于50%。分部钢筋均采用单面焊，焊接长度不小于10d，加工和安装允许偏差如下：

4）受力钢筋顺长度方向加工后的全长：主筋间距±10㎜；箍筋间距±20㎜；外径±10㎜；骨架倾斜度±0.5%；保护层厚度：±20㎜。

5）伸缩缝施工完成后，在连续板的顶面及侧面涂沥青，并及时进行两侧及板顶填料的施工。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

4、质量控制要点

1）、桩位测量准确，护筒埋设中心线与桩中心线吻合，误差小于5cm，护筒倾斜度小于1%。

2）、反复清孔，直到沉碴厚度符合技术要求。清孔后泥浆浓度尽量降低，以减少泥浆沉淀量。

3）、钢筋笼同一截面钢筋连接接头不超过50%，应间隔搭接，钢筋接头采用单面焊接。安放时应设横杠卡死，防止砼灌注过程中钢筋笼上浮。

4）、测量砼面标高的测量绳必须经过长钢尺比长校核。

5）、砼灌注前应严格对桩底标高、沉渣厚度、钻孔垂直度、中心位置偏差自检合格后报监理工程师审核。

6）、灌注前，导管应试拼、试压，确认不漏水、连接牢固导管的安装应密封不漏水（安装前进行水密试验），灌注砼前将导管插入孔底，检查导管实际长度与所划刻度是否相符，然后将导管提离孔底30-35cm。

7）、砼灌注前，应充分准备好砼供应，做好一切防范措施，保证每根桩一气呵成。封底砼灌注时，应保证初始砼量能将导管底部埋入砼中不小于1m。桩身砼灌注时，保证孔内水位高度，以免水位较低，桩内裂隙水压力增大，影响砼质量。

8）、灌注过程中，随时测定砼灌注高度，及时调整导管埋入砼深度。拆除导管时，应慢慢上提，不能过猛过速，防止发生断桩，导管埋入深度控制在2.0m～4.0m。砼灌注应连续不间断，万一发生砼灌注中断事故，应根据导管埋深，不停地少量提升导管，并及时恢复灌注。

桩顶砼超灌控制在0.5m～1.0m。

9）、桩采用低应变法，确认桩的质量。

10）、砼灌注过程中应认真填写原始记录。 

4.1施工质量通病及预防措施

1）塌孔

注意地质变化，防止残积砂质粘土层局部含砂量过高呈现砂层特性，应立即采取相应措施缓慢成孔。钻进砂层遇到地下水时，应投入适量粘土造浆提高泥浆浓度，以防止塌孔。

2）缩径

认真控制拔管速度。在拔管过程中应采用浮标观测每500～1000mm高度混凝土用量，换算出桩的灌注直径，如发现缩径，及时处理。

3）钢筋笼变形

钢筋笼在制作过程中成形堆放、运输、起吊、入孔等过程中，应严格按规定的技术措施和操作规定作业。

4）钢筋下沉

将钢筋或钢筋笼放入桩孔后，应在上部用钢管将钢筋笼架起固定，使相邻桩振动时钢筋笼不下沉。

5）钢筋笼上浮

钢筋笼上浮除了因为导管挂所致外，主要原因是由于砼表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，砼灌注的速度过快，使砼下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。

为了防止钢筋笼上浮，当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底口1m之内，且砼表面在钢筋笼底部上、下1m之间时，应放慢砼灌注速度，应及时适当提升导管，另外钢筋笼上端将吊钩钢筋焊接于钢护筒上。

6）短桩

产生原因主要有：灌注近结束时，浆渣过稠，用测深锤探测难于判断浆渣或砼面；或由于测锤太轻，沉不到砼表面，发生误测，以致拔出导管终止灌注造成；孔壁发生坍方，未被发觉，测锤无法测量到砼表面。

预防措施：

在灌注过程中必须注意孔内水头情况以及根据砼灌注数量而推算砼而上升速度，砼面上涨是否正常，以判断孔内是否产生坍孔，如发生了应采取措施处理后续灌。

测锤严格按照规范要求的形状尺寸及比重进行制作。

孔内泥浆过浓时，预留桩头高度应适当增加。

7）桩身夹泥断桩

大都是以上各种事故引发的次生结果。此外，由于清孔不彻底或灌注时间过长，首批砼已初凝，流动性降低，灌注的砼冲破顶层而上升，在两层砼中夹有泥浆渣土，严重的甚至全桩身夹有泥浆渣土形成断桩。

对已发生的断桩（通过超声波检测即可发现），除下列情况之一可采取压浆补强方法处理外，应重钻。

桩底与基岩之内的夹泥（清孔不彻底引起）。

桩身砼有夹泥断桩或局部砼松散。

取岩芯率小于95%，并有群窝、松散、裹浆等情况。

4.2质量检测：

钢筋混凝土钻孔灌注桩施工完成28d后，采用低应变法，对全部桩基进行成桩质量检测，对质量有怀疑的，应钻取桩芯鉴定，检查桩身强度，不允许出现不合格桩。做出桩身完整性判定并按要求编制检测报告，检测报告应纳入竣工文件。

5、水土、环保措施：

5.1合理规划施工用地

严格按设计要求的征地范围和数量进行用地拆迁，严禁超出征地范围进行施工。

进行施工总平面布置时，小临设施在满足工程需要的前提下尽量少占地，特别是农田，各种临时房屋坚持因地制宜、简易方便的原则就近设置，充分利用荒地、荒坡，发挥线路附近的现有道路和房屋场地条件。

5.2临时工程环境保护

施工便道采用泥结碎石路面，定期洒水养护，减少车辆行驶扬尘，合理布置大型临时设施及施工营地，生活垃圾定点存放，掩埋覆盖或集中处理，生活污水处理设置化粪池，处理后达标排放，杜绝焚烧有毒废料，避免污染水源，节约用水。

临时工程占地完工后及时恢复，植树绿化。

工程竣工后对取土场、生活、生产用地及施工便道等按照当地环保部门的要求进行整治，同时恢复排水系统，防止水土流失。

5.3生活区环境保护措施

生活区临时工程的修建本着节约用地、方便生活、利于生产、保护植被的原则。统筹安排，合理选址，并经业主、当地环保部门审批，主动接受监督检查。

6、安全文明保障措施：

⑴、做好职工进场的各项安全教育，进行安全技术的交底，针对泥浆池做好安全防护、设置防护网及安全标识牌。

⑵、现场各岗位人员必须在现场，尤其是安全员随时巡视，做好一切应急措施，及时发现隐患，避免事故的发生。

⑶、电工、电焊工、司机必须有操作证，否则不准上岗，严禁其他人员操作。

⑷、施工机械的使用严格按照有关规定执行，无关人员严禁使用。

⑸、现场电线架设统一规划，布置，严格执行三相五线制，按规范设置漏电保护开关，用电设备设置良好的接零和接地。建立用电安全检查制度，定期对工地的用电情况进行检查，发现隐患及时整改。

⑹、尽量控制使用噪音大的施工机械，及时检修、保养设备，致使设备低磨损。

7、文物和景区保护

   （1）桩板结构施工中应加强对文物、古迹的保护。在施工中发现文物古迹时应立即与当地文物保护部门联系，并采取必要的保护措施。

   （2）在文物古迹附近进行桩基、开挖施工时，应采取必要的措施加强对文物古迹的保护。施工不得损及文物古迹。