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1、桥梁工程施工方法及工艺作业指导书1.1.桩基施工方法及工艺本工程桩基处黄河阶地区、冲积区及黄土卯区，区域内有人工填土、冲积砂质黄土、冲积细沙及粗圆、细圆砾土，少数地段存在湿陷性黄土及膨胀土。故本工程桩基施工时应需软弱土进行处理，再进行桩基施工。本工程桩基分为钻孔灌注桩形式，1.0m、1.25m、1.5m、1.8m四种。根据桩孔的分布、本工程地质条件、设计桩径、桩长等情况，钻孔桩基础可采用冲击钻、旋挖钻钻进，泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土。1.1.1.钻孔桩施工钻孔灌注桩桩基全面施工前，先选择具有代表性地质特征的地段，进行试验桩施工，取得可靠数据、施工工艺后再全面开工。钻孔灌注桩施工工艺流程见图
2、2.5.2-1。图2.5.2-1钻孔桩施工工艺流程图施工准备钻孔桩地根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求，开始准备工作。首先确定钻孔桩位：按照各墩设计桩位，布置基线控制网，采取交会法准确放出桩位。钻孔场地在旱地且施工期间地下水位在原地面以下大于1m者，先平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。钻孔场地在陡坡时，先挖成平坡。使钻机座于坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。修通旱地位置便道，为施工机具、材料运送提供便利。泥浆制备在砂类土、碎(卵)石土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量经试验决定。造浆后要试验全部性
3、能指标，钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。泥浆性能指标，按钻孔方法和地质情况确定，符合下列规定：泥浆比重：旋挖钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为1.11.3；冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重不大于：砂黏土为1.3、卵石层为1.4；岩石为1.2。特别是在穿越砂层时适当增加泥浆比重，以防塌孔。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。泥浆采用优质膨润土造浆。制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器和泥浆沉淀处理器等组成。详见图2.5.2-2泥浆循环系统平面布置图(以八根桩基排列为例)。图2.5.2-2泥浆循环系统
4、平面布置图在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。为满足环保要求，采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆，并通过调整膨润土、分散剂的掺量，使循环泥浆能再次利用。开始钻进时，以泥浆正循环方式开孔，钻至护筒底时，采用反循环方式钻进。钻进时在覆盖土层中用回转钻进，进入岩层后改用冲击反循环钻进，以加快钻进速度。埋设护筒钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径大于钻头直径，使用冲击钻机钻孔比钻头大约40cm。护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，还需满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时还高出施工地面
5、0.5m。护筒埋置深度符合下列规定：岸滩上，黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实。水中筑岛上，护筒埋入河床面以下1m。护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。钻机就位及钻孔立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。将钻机整平并对准钻孔。冲击钻机成孔施工冲击钻适用复杂地质。在碎石类土、岩层中用十字形钻头；在砂黏土、砂和砂砾石层中用管形钻头。冲击法钻孔，钻头重量考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量，使总重不超过卷扬机的起
6、重能力。开始钻孔时采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后进行正常冲击钻孔。钻进过程中，勤松绳和适量松绳，不得打空锤；勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。吊钻头的钢丝绳选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不小于12。钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径相同，捻扭方向一致。钻孔工地要有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时及时更换修补。更换新钻头前，先检孔到孔底，确认钻孔正常时放入新钻头。为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混
7、凝土强度，待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后开钻。旋挖钻机成孔施工旋挖钻机成孔工艺详见“图2.5.2-3钻孔桩旋挖钻机成孔施工工艺框图”。图2.5.2-3 钻孔灌注桩旋挖钻机成孔施工工艺框图A.钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。B.钻孔作业分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班要注意事项。经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，要及时改正。经常注意地层变化，在地层变化处捞取样渣保存。C.钻孔过程中观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况，发现沉降现象及时停机处
8、理。因故停机时间较长时，要将导管口保险钩挂牢。D.当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。E.钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度，技术人员详尽而准确地记录每次的钻渣地质情况，为下步施工提供依据。若出现钻杆跳动，机架摇晃，不进尺等异常情况时，立即停钻检查。当进尺深度达到设计标高时，在原处正向空转数圈，以清除螺杆上的积土，然后停止旋转，提升钻杆，把钻杆上带有的最后一斗钻渣慢提离孔位，以防斗齿刮坏孔壁。钻杆提升超过地表后，用铁板将桩孔覆
9、盖，反向空转甩掉螺旋钻杆上的积土。钻孔要求安装钻机前，底架垫平，不得产生位移和沉陷。钻机保持稳定，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。无论采用哪种方法钻孔，开孔的孔位要准确，使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。钻孔时，孔内水位高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.52.0m。在冲击钻进中取渣和停钻后，及时向孔内补水或补充泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。钻孔时，起、落钻头速度均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。钻孔作业连续进行，因故停钻时，有钻杆的钻机将钻头提离孔底5m以上，其他钻机将钻头提出孔外，孔口加护盖。钻孔过程中经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对
10、。钻孔到达设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于10cm。第一次清孔钻孔完成后，用电子孔斜仪或监理工程师指定的检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量和孔壁厚度等指标符合规范要求。钻孔至设计高程经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认合格后，即进行清孔。浇筑水下混凝土前沉渣厚度要满足设计要求。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。不论用何种方法清孔，在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆保持孔内水位。清孔达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23m
11、m颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s。钢筋笼骨架的制作安装钢筋笼在加工车间下料，分节同槽制作。根据运输、起重设备性能，确定单节钢筋笼长度。主筋间采用焊接，每个断面接头数量不大于50，相邻接头断面间距不小于1.5m。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。见图2.5.2-4。为防止钢筋笼吊安运输过程中变形，每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑，待钢筋笼起吊至孔口时，将支撑割除。为检测成桩质量，在钢筋笼内侧四周均匀设置通长超声波检测管，检测管接头顺直牢靠，与钢筋笼的主筋焊接固定。为确保混凝土灌注后管道畅通，检测管安装后，在检测管内注水，其上、下端口用钢板密封
12、，严禁泥浆或水泥浆进入管内。钢筋笼制作好后，用平车运至各桩位，拟采用汽车吊起吊就位。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合现行混凝土与砌体相关施工标准的有关规定，钢筋笼主筋与加强箍筋要全部焊接。钢筋笼吊装时、入孔后要准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于10cm。钢筋笼外侧对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块。为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮，在钢筋笼上端均匀设置吊环或固定杆，支撑系统应对准中线，防止钢筋骨架的倾斜和移动。同时当灌注混凝土顶面距钢筋笼底部1米左右时降低混凝土灌注速度。当混凝土拌和物上升到距钢筋笼底口4米以上时提升导管，使底口高于骨架底口2米以上，即可恢复灌注
13、速度。导管安装导管采用30的钢导管，必须保证导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽在上；试压压力为孔底静水压力的1.5倍。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验。导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。混凝土浇筑支架用型钢制作，
14、用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。导管安装后其底部距孔底有250400mm的空间。二次清孔及灌注水下混凝土混凝土浇筑前采用泥浆分离设备进行二次清孔。清孔时注意保持孔内水头高程。不得小于1m并不大于3m；水下混凝土要连续浇筑，中途不得停顿。并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩在8小时内浇筑完成。混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度，导管埋深严格控制在26m范围内。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒在混凝土初凝前拔出。为确保桩顶混凝土强度，在浇筑混凝土过程中，测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深13m范围。当混凝土浇筑面接近设计高程时
15、，用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右。对钻碴及废浆的处理为确保文明环保施工，施工中的钻碴采用净化处理后运至弃土场。桩身质量保证措施除严格按以上工艺要求施工外，钻孔桩正式开工前还必须进行试桩，验证钻孔桩设计承载力，优化钻孔桩设计长度，选择合适的成孔工艺和压浆工艺，指导全线施工，确保桥梁钻孔桩的施工质量。控制基础沉降主要技术措施为减少工后沉降，提高承载力，可根据设计要求进行桩底压浆，并作承载力与沉降试验，与未压浆桩作对比，验证压浆的效果，确定是否需做桩底压浆处理。桩身质量检测图2.5.2-4泥浆净化处理方案图钻孔桩除进行静载试桩外，还要按下
16、述要求进行桩身质量检测：所有钻孔桩身混凝土质量均瞬态激振时域频域分析法检测；地质条件较差、桩长超过40m的钻孔桩均要进行超声波检测；每根钻孔桩混凝土强度试件不少于五组；对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验；柱桩桩底沉渣厚度，按柱桩总数的35%钻孔取芯检验；钻孔到达设计高程后，复核地质情况和桩孔位置，用检孔器检查桩孔孔深、施工偏差要符合相关规范要求。1.1.2.桩基施工质量通病及预防措施塌孔原因分析：A泥浆相对密度不够及其他泥浆指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮；B由于出渣后未及时补充泥浆或河水(水)、潮水上涨，孔内出现承压水或钻孔通过沙砾等强透水层，孔内水流失造成孔内水头高度不够；C水头
17、过高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔；D在有流砂部位、松散地层处进尺太快，某一位置空转时间过长，转速过快；E护筒埋置过浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大塌孔；F冲击锥或掏渣筒倾倒，撞击孔壁，或爆破处理孔内孤石、探头石时炸药量过大，造成过大振动；G清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，清孔时将泥浆吸走后未及时补浆或水，使孔内水位低于地下水使孔内水位低于地下水位；H清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿时间过长久；I钢筋笼下放倾斜，碰撞孔壁；J成孔后没有及时浇筑混凝土，待灌时间过长或者下钢筋笼时挂破孔壁而造成桩孔
18、坍塌。预防措施：A在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度和胶体率的泥浆。冲击钻成孔时投入粘土，掺片、卵石，低冲程锤击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用；B保证孔内泥浆面高度，及时补充新浆，确保泥浆液面高于地下水位1米以上；C适当加长护筒，确保护筒底置于原状土上；D护筒周边用粘土封堵密实，防止漏水；E采用正循环清孔换浆；F粉土、粉砂、细砂层钻孔时，控制钻进速度，不要过快或在该部位空转时间过长，过快；G轻度塌孔加大泥浆比重，提高孔内液面，减少抽吸量治理；严重塌孔，投放泥土粘球，待孔壁稳定后低速钻进，如果孔壁仍不稳定，用砂和黄土填至塌孔上12米；H严格控制冲程高度和炸
19、药用量；I严格掌握成孔与灌注的时间差，防止软土地层释放应力，保证在地层发生蠕变前完成钻孔灌注混凝土。斜孔原因分析：A钻架不稳，钻杆导架不垂直，钻机部件松动；B地层地质不均匀，孔内横向地层软硬不均；C钻进中遇到有大的坚硬孤石或者其它硬物等。预防措施：A用混凝土填充软弱部位，硬化后使其能均匀下钻；B在钻进过程中，使用双腰带钻头，腰带之间的间距不少于1.5 m，增加钻头的导向性。C增加钻头重量，使用负压钻进，钻具在重力作用下保持垂直，可以确保钻孔的垂直度。D在钻进一定深度后，将桩架重新安装牢固，并对导架进行水平和垂直校正，检修钻孔设备。缩颈原因分析：由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软
20、土、黏土泥岩。预防措施：A加快成孔的速度，减少孔壁变形的时间，以便尽快浇筑混凝土，达到混凝土侧压力抵消桩孔内土层释放的应力；B在钻孔施工过程中，采用与孔径一致的探孔器，随时检查成孔的变化情况，如果发现异常，可使用钻机重新进行扫孔；C钻孔完成后，经过检查没有缩颈质量问题，可以立即安装钢筋笼，快速浇筑混凝土，缩短成孔与灌注的时间差，这样也能有效地减少孔径变形程度。断桩原因分析A在混凝土浇筑中，由于混凝土供应不足，无法连续浇筑，孔内混凝土已达到初凝，导致后续混凝土无法下灌，从而形成断桩。B如果较大的杂物混入混凝土，或者有部分粗集料粒径过大，导管被卡住，导致灌注中断。C混凝土质量不符合要求。当混凝土发
21、生离析或者坍落度太小时，其流动性比较差，在灌注混凝土过程中，发生卡料现象。D在混凝土浇筑过程中，导管不小心拔出混凝土面或者导管发生漏水， 在混凝土中混入泥浆，也会形成断桩。E由于孔壁坍塌或者泥浆含砂量过高，因为沉淀、浮浆稠度过大，混凝土上返困难，造成灌注中断，形成断桩。预防措施A加强成孔质量控制护筒采用钢板制作，采用人工开挖埋设，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实，严防地表水从该处渗入。为保证护筒内外水头的压力差护筒内水位应高出护筒外水位1.5m，护筒埋设深度3m以上，同时，如果在成孔范围内有流塑性淤泥等软弱夹层，应将护筒埋设穿越该软弱层。 使用泥浆护壁，泥浆质
22、量符合规范要求。对于地质条件差的钻孔，使用优质泥浆。成孔后进行清孔，清孔后泥浆比重、胶体率、含砂率、沉渣厚度等符合规范要求。 B控制浇筑混凝土用导管质量为防止导管接头与导管漏水，施工中通过严格的事前、事中、事后控制，保证导管制作并具备以下条件： 足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量。各节的安装接头所用的胶垫及法兰的对接位置，预先试拼并作好标记，按插导管时须按试拼时的状态对号拦装，所有的法兰盘接头均须垫入57mm厚的橡胶垫圈，安放时须对正放平，拧紧螺栓，严防漏水。 尽可能使用内径30cm以上的导管，并且内径应一致，其误差应小于2mm，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验。
23、最下端一节导管长度要长一些，一般为4米，其底端不得带法兰盘，以便在混凝土内更容易拔起。每节导管的长度要整齐统一，便于丈量长度，并作出标记和记录。 导管使用前做好水密性试验。导管要布置在钢筋笼中心。 C控制钢筋笼加工质量钢筋笼主筋焊接一般应采用对焊，以保证焊口平顺，当采用搭接焊时，要保证搭接部分不在钢筋笼内形成错台。钢筋骨架应有强劲的内撑架，保证在运输及吊装过程中不变形。 D加强混凝土生产运输过程控制 混凝土拌和运输能力均应能够满足灌注混凝土的要求，保证在灌注过程中能够满足现场需要。 混凝土配合比应满足灌注水下混凝土要求，即和易性、流动性都比较好，粗骨料粒径小于导管内径的1/8。 E灌注混凝土过
24、程中的控制 灌注首盘混凝土时，控制导管底部有2540cm的空间，保证首盘混凝土能顺利地灌注。同时，首盘混凝土的灌注量应至少保证灌注后将导管口埋入1m以上。在灌注混凝土过程中，应随时对导管埋入深度进行测量，导管埋入深度遵循埋6拔4的原则，即导管埋入6米后，拔起并拆除4米，保证导管埋置深度在26米之间。在施工过程中，中途中断浇筑时间不超过30分钟，整个桩的浇筑时间不宜过长，尽量在8小时内完毕。混凝土施工中间每间断30分钟后，要上下串一下导管，防止混凝土失去流动性，提升导管困难，增加发生事故的可能性。 如果因为钢筋笼将导管卡住时，应正反转动导管，使导管与钢筋笼分离并居钻孔中心，再继续浇筑。F应该严格
25、做好灌注记录，保证导管始终埋入混凝土内一定深度，不使混凝土混入泥浆。桩身离析原因分析A导管底口距孔底距离过大或者导管直径过细，第一斗料对孔底冲击力过小，无法迅速排除孔底的泥浆和部分沉渣；B导管漏水会混入泥浆造成离析，混凝土拌和物质量不符合要求也会造成离析。预防措施在正式浇筑混凝土施工之前，对所用导管进行注水压力试验，仔细检查导管的密封圈，确保导管的密封性能可靠，清除导管接口上的杂物，在丝口涂抹上黄油，确保丝口连接的牢靠和拆装方便。第一斗料灌注之后，用强光手电筒检查导管是否发生渗漏，如果发现有渗漏之处，立即中断混凝土灌注进行处理。在混凝土灌注过程中，还要仔细检查混凝土的质量。钢筋笼错位原因分析A
26、在钻进过程中，孔口标高和钻机标高会因泥浆浸泡和钻机震动而发生变化，假如灌注混凝土和安放钢筋笼时，仍采用钻孔前的标高，会发生钢筋笼标高过低的问题；B钢筋笼吊绳测量错误；C在灌注混凝土的过程中，混凝土会从导管底部逐渐上返，对钢筋笼产生比较大的向上推力，使钢筋笼上浮。预防措施在钻孔完成后，要重新测定标高，并用此标高作为施工的控制标准。下放钢筋笼时，必须通过孔口标高控制吊绳的长度。无论钢筋笼长短，当笼顶比较低时，必须使用限位器，通过限位器将钢筋笼固定在钻机上，确保钢筋笼不会因灌注混凝土上返而上浮。孔壁泥皮过厚，桩基侧阻力降低原因分析摩擦桩的承载力由桩与周围土体产生的摩擦阻力提供，钻孔灌注桩在钻进过程中
27、，采用泥浆向孔外携带钻渣，泥浆在渗透过程中，会在孔壁上沉积一层粘土质泥皮，这种泥皮具有保持孔壁稳定的作用，但同时会降低桩基的侧向阻力，使桩基承载力下降。预防措施A加快成孔速度，减少泥皮沉积时间；B在允许条件下，降低泥浆比重。孔底沉渣过厚，清孔不干净原因分析在浇筑混凝土之前，如果清孔不干净，孔底沉渣过厚，必然严重影响桩的质量，造成桩基沉降过大，影响桩基的承载能力。预防措施可以采用反循环进行清孔，其效率比较高、清洗质量也比较好。在灌注混凝土时，要选择合适的导管，增加第一斗混凝土的压力，这样能有效减少孔底沉渣的厚度，避免出现桩基沉降过大或者不均匀沉降的质量问题。桩基偏位的原因原因分析：发生桩基超出规
28、范偏移的主要原因有：在钻孔灌注桩施工时，一般有多台设备在场内同时施工，场内设有泥浆循环的场地，还有钻渣堆放场地，加上车辆不断来回行驶，场内布置比较混乱，很容易发生桩基偏位；钻孔灌注桩的施工场地通常比较松软，原桩位极易移动或者被破坏。预防措施A在正式钻孔施工前，首先要进行场地平整，定位放线必须按照设计图纸进行，经过严格校核无误后才能进入桩基施工；B在施工场地的周围和场地内不容易发生位移的地方，根据施工需要设立一系列的控制桩。在钻机就位之前，利用桩位与控制桩之间的位置关系复核桩位，确保桩位的准确性；C提前开挖桩孔，将桩位点放入孔底。在施工之前，将桩孔开挖至0.51.0 m，还可以依据场地的施工特点
29、，将桩孔填埋或者保留。1.2.承台施工施工方法及工艺1.2.1.承台施工工艺钻孔桩施工结束并检验合格后进行承台基坑开挖，开挖根据地质情况和工程特点采取放坡开挖或设置支护结构后开挖。基坑开挖好后，设置垫层，并准确定位后绑扎钢筋、安装模板、浇筑砼。承台砼达到拆模条件后及时拆模，并进行基坑回填。见图2.5.2-7。承台施工工艺流程详见图2.5.2-8。凿除桩头、桩基检测桩头采用人工使用风镐凿除，上部采用风镐凿除，下部留有1020cm由人工进行凿除。凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身砼。将埋入承台的桩身钢筋整修成设计形状，复测桩顶高程，进行桩基检测。钢筋安装承台钢筋在钢筋加工场加工成半成品，运至现
30、场绑扎。承台钢筋按规范进行焊接，钢筋网片之间采用架立钢筋焊接牢固，做到上下层网格对齐，层间距正确，并确保钢筋的保护层厚度。为了加快钢筋安装速度，减少基坑暴露时间，也可以事先在基坑外初步绑扎成形后，由汽车吊或其他吊装设备吊装入模。墩身预埋筋及其他预埋件按规定位置安装并牢固定位。养护、拆模沟底设排水沟、集水井据地质条件、制定开挖支护方案测量放线开挖、支护人工清底桩头处理、桩基检验混凝土垫层钢筋绑扎混凝土浇筑模板安装混凝土生产混凝土原材检验定型钢模板制作图2.5.2-5 陆地承台施工工艺流程图模板安装模板全部采用钢模板，并保证模板强度、刚度和稳定性。模板安装必须严格按铁路客专施工规范和验标进行施工。
31、模板拼装可利用小型吊具在基坑内逐块组拚，拼接表面必须平整、支撑牢靠。支模前用全站仪测放承台四角点，墨线弹出模板的边线，支模后再用仪器进行复合校正。灌注砼混凝土浇筑采用拌和站集中拌制混凝土，混凝土输送车运送，混凝土泵车泵送入模，分层浇筑，插入式振捣棒振捣密实。浇筑完成后，及时覆盖浇水养生，强度达到70%设计强度后，拆除模板，经监理工程师检查合格后，马上对基坑进行回填养护。混凝土分层浇筑，层厚控制在30cm以内。砼从预埋墩身钢筋内浇筑，以免砼对钢管架和墩身钢筋形成偏压而产生变形；插入式振捣器捣固密实，一次性连续浇筑至设计标高。浇筑过程中设专人随时检查钢筋和模板的稳固性，发现问题及时处理。混凝土浇筑
32、到顶初凝后，立即进行洒水覆盖养护，达到规定强度后拆除模板。其质量经监理工程师验收合格后，进行基坑的回填工作。因承台面积较大，施工中采用多台布料杆分区进行，每区按一定的厚度、顺序和方向分层进行浇筑，邻两区的交界处要注意振捣，防止出现漏振。混凝土的浇筑顺序为自墩身预留钢筋位置向外浇筑，主要目的是保证墩身附近处混凝土的质量，在浇筑过程中要防止承台边部浮浆太多，造成表面收缩裂缝。1.2.2基坑防护措施1.2.2.1钢板桩围堰施工钢板桩围堰施工工艺框图见图2.5.2-6。钢板桩的整理钢板桩运到现场后，用一块长1.52.0m类型规格均相同、锁扣标准的钢板桩对所有同类型的钢板转做锁扣通过检查，从桩头至桩位进
33、行。在施打钢板桩前，在顶层内导环上用红线划分桩位，并根据锁扣套联情况，将钢板桩分为两组，并用红线标出。钢板桩两侧锁口在插打钱涂满黄油以减少插打时的摩阻力。导桩打设导桩选用60cm的钢管桩，钢管采用振动锤沉设。安装导梁在导桩上焊接210槽钢水平支撑，各水平支撑的顶标高相同。在水平撑上安装导梁，导梁选用边线顺直的钢板桩。安装及调整导梁的轴线及内边净距，将导梁与水平支撑临时焊接固定。插打第一根边桩第一根边桩的定位及双向垂直度是控制钢板桩围堰位置及后期钢板桩施工的关键，施工时从严控制。精确测设第一根边桩的方位，以此指挥打桩履带吊车的移位，定位后，打桩锤的锤心必须与第一根桩的中心重合。起吊钢板桩呈垂直状
34、态下完成插桩。图2.5.5-9 钢板桩围堰施工工艺框图其它钢板桩的插打顺着导梁依次插打其它钢板桩，钢板桩顺前一根钢板桩的锁口插入，插桩到位后加塞固定，启动振动锤分次沉设至设计标高。钢板桩的合拢在钢板桩合拢而剩下几组还未插打时，提前考虑合拢情况，可将围堰短边的钢板桩全部插入导梁内，然后再逐次打设钢板桩。内支撑设置根据施工受力验算的需要，进行设置内支撑。钢板桩围堰合拢后，立即予以设置，以提高钢板桩围堰在抽水过程中的整体受力效应。围堰内除土、封底钢板桩围堰基础开挖，采用水下吸泥。吸泥至承台底下1.5m处，进行封底混凝土施工。拔除钢板桩拔桩时要先振动1-2分钟，再慢慢启动振动锤拔桩，在有松动后再边振边
35、拔。1.2.2.2.钢筋混凝土套箱施工钢筋混凝土套箱的设计思路是：在箱内无水的条件下修筑桥墩承台，整个承台是由桩基础过渡到两座墩身的承重结构，受力相当大。钢筋混凝土套箱，其构造类似于钢套箱。先分块预制4块钢筋混凝土底板，底板平面预留桩位孔。设置5组2I36工字钢梁组下托梁，在平台上部对应下托梁设置5组2I36工字钢梁组上顶梁，上下之间配32精轧螺纹钢筋作吊杆。将4块底板预制件起吊套在墩位测量定位，并浇湿接头砼连成套箱底板为整体。再浇注钢筋混凝土套箱四方墙身，在上顶梁用千斤顶、吊杆逐节下放套箱，并逐步加高四方墙身至设计高度。套箱内四个角焊钢斜撑，并在长边墙身之间电焊两层水平撑来平衡水的侧压力。套
36、箱下放定位达到设计要求后，浇注底板水下封底混凝土，将套箱底板预留孔位与桩基钢护筒之间缝隙止水，并起到加厚加重底板的作用。然后抽套箱内的水，进行承台的钢筋、混凝土的施工。钢筋混凝土套箱施工工艺流程见图。钢筋混凝土套箱施工工艺说明底板分四块在岸上预制，桩孔用钢板卷成环，底板配两层12钢筋网，与钢板环焊接，圆孔薄弱部位加钢筋，底板浇30cm壁身，提高底板强度和刚度。已完成的桩基内清凿桩头砼，到设计桩顶标高，并测量实际桩顶平面位置偏差值，给套箱就位提供依据。清理钻孔平台，并将平台立柱之间承台下沉的空间进行清理，利用钻孔平台设置下托梁，平台上顶梁、吊杆、下降的千斤顶及配套装置。吊运安装四块预制的套箱底板
37、，测量定位，焊接钢筋 ，并浇注湿接头砼，将四块底板联成整体。图2.5.2-7 钢筋混凝土套箱施工工艺流程图套箱四周墙身为钢筋砼结构。横桥向墙身外侧钢筋利用承台设计上钢筋，内侧增设受力钢筋（16），承台内横向钢筋按设计布置外，另增加两层16锚固钢筋。承台设计下层主筋按设计布置。顺桥向两侧墙身钢筋与横桥向相同。在套箱墙身逐步加高的同时，电焊箱内四个角型钢斜撑，两条长边墙身之间的内撑。套箱壁身模板采用竹胶模板，支架用型钢固定，一定保证模板牢固，控制四周壁身外形平面尺寸及垂直准确度。壁身内侧按施工缝处理凿毛，加强与承台砼结合成整体，承台混凝土掺微膨胀剂。套箱底板预留孔与桩基钢护筒之间空隙密贴，预先在钢
38、护筒外围吊钢板。钢板环由多块环形状钢板焊20钢筋吊杆，钢板环之间有20cm搭接长度，环形状钢板与套箱底板及钢护筒接触的空隙垫一层10cm海绵。待套箱准确定位后，拉紧钢板焊在钢护筒外壁上电焊固定，来达到填塞缝的效果，阻止封底砼不流失，达到止水效果，也起到了支撑套箱圆孔的作用。套箱底浇注50cm厚水下砼，在钢护筒与底之间填充空隙止水。通过浇封底砼，加厚了底板，提高了底板承重能力，增加了重量平衡水浮力。在浇注水下砼工艺上，合理地布置导管，控制骨料粒径，延长砼凝固时间，采取措施尽量减少砼压水时离析量，注意套箱内水位高度，适当略高于套箱外河面水位，保证止水效果。在预制套箱底板时设置少量的竖向锚固钢筋。在
39、套箱抽水前，在套箱顶面利用桩基主筋、钢护筒、平台立柱设置反压装置来抵抗水浮力，确保套箱克服水浮力有足够安全储备。反压装置又有浇注第一次砼承重作用，避免施工过程套箱加重，导致封底砼在钢护筒四周下沉受力开裂。第一次砼浇注厚度初步确定为1.0m，避免承台水化热产生造成砼内外温差过高而开裂，采用预埋竖向波纹管来散热措施。第一次砼浇注后，施工缝处理，采用埋石笋、增加锚固钢筋措施等处理。施工中需特别注意的事项要求套箱平面位置准确，套箱外墙表面光滑，砼密实，尽量控制施工误差。使套箱下放过程，使千斤顶同步均匀下放，避免套箱不均匀受力产生砼开裂。采取多项措施保证封底水下混凝土达到止水效果，并要求在承台砼浇注过程
40、不渗水。确保套箱克服水浮力，采取有力措施，有足够安全储备。加强套箱内壁与承台砼的结合，保证套箱壁利用设计上的承台钢筋位置尽量重合，避免砼内外温差产生承台砼开裂。力争在水面上把准备工作做细，尽量减少潜水员作业工作量。套箱施工都是在钻孔平台上进行的，施工平台的安全需特别注意。在墩桩基钢筋笼安装时，注意桩顶钢筋笼与钢护筒之间增设锚固钢筋，以便在桩顶上设置钢支撑作为施工平台受力的补充措施，既承受压力,又抵抗水的上浮力。1.2.2.3.草袋围堰施工草袋围堰施工围堰填筑采用草袋装松散的粘性土，装土量为袋容量的1/2或2/3，袋口用细铁丝缝合并配合片石铅丝笼在河心滩堆码围堰。施工时要求土袋平放，上下左右互相
41、错缝堆码整齐。土袋堆码至一定高度或高出水面后，即可沿编织袋四周填一周粘土、并夯实，然后填筑粘土心墙。待内外圈土袋及心墙填充完毕后，用翻斗车倾倒砂土围堰填心，填筑一定高度后，用推土机进行摊平压实，直至填到设计岛面标高。流速较大处，外围草袋可改用盛小卵石或粗砂，以免流失。必要时可抛片石防护，或用铅丝笼、竹笼装砂石在堰外防护。基坑开挖按明挖法施工，如遇地下水位较高地段，视基坑渗水快慢选用汇水井、井点降水开挖。1.2.3.承台施工质量通病及预防措施塌方原因分析A基坑开挖较深，未按规定放坡，或者通过不同土层时，没有根据土的特性分别放成不同的坡度，致使边坡失去稳定而造成塌方。B在基坑两侧，堆放大量土方或施
42、工便道距离基坑过近，在重力或者外力影响下使坡体内剪应力增大，土体失去稳定而塌方。C在地下水和地表水的作用下，由于排水、降水措施不当，一方面土层受水的影响而湿化，内聚力降低，另一方面由于土方的流失，在重力作用下失去稳定。D在挖方时由于操作方法不当出现掏空现象，使土体失去稳定。 预防措施A根据土的分类，力学性质确定边坡坡度。一般情况下可参照“表2.5.2-1基坑的坡度参数”执行。表2.5.2-1 基坑的坡度参数表土的类别基坑坡度基坑顶端无荷载基坑顶端有静荷载基坑顶端有动荷载砂性土1：1.51：1.751：2.0粉性土1：1.01：1.251：1.5粘性土1：0.751：1.01：1.25注：a、开
43、挖深度在3m以上时，应作稳定验算，然后确定坡值，宜在适当的深度增设平台； b、开挖深度在4m以上且施工周期较长时，宜作坡面铺砌，如用薄膜覆盖、钢丝网水泥砂浆抹面或土袋堆砌坡脚等；c、在同一基坑内，如各层土质不同应根据不同土质进行不同放坡，其边坡可成折线形。B采用机械挖方时，应根据不同土质，不同的坡度值，放出基坑边线，在挖方时要边挖边修坡，每次修坡深度不宜超过1m。C在坡顶上弃土时，弃土堆坡脚至挖方上边缘的距离应根据挖方深度、堆积土数量和土的性质确定。在任何情况下不得小于1.2m，堆土高度不得超过1.5m。D在受地下水、地表水影响的基坑，应根据不同深度，不同土质确定排水方法。当基坑深度大于3.0
44、m且属砂性土，宜采用井点降水。降水深度掌握在基坑底以下0.51.0m。对深度不深的基坑可采用集水井直接排水持续不停进行，避免基坑被水浸泡。E人工挖方时，应该自上而下顺序进行，要边挖边修坡，每次挖方深度不宜大于1m，在将近1m时候就应该修整边坡。F基坑的底面尺寸应满足施工要求，一般应在基础平面尺寸外各边放宽0.751.0m，作为支模及开挖排水沟、集水井之用。当基坑底面尺寸不能满足满足需要，而采用修坡放大基坑底面尺寸时，坡脚宜用土袋堆砌，以维持边坡稳定。围护基坑失稳原因分析 A没有贯彻边开挖边支撑的原则，支撑不及时。B支撑结构不合理，在不适宜使用挡土板的场合使用了挡土板，或虽采用了钢板桩围护，钢板
45、桩的型号偏小、入土深度不足而使钢板桩产生较大的变形或位移。降水效果欠佳，或由于附近管线位移而导致漏水，影响围护结构的稳定。外力影响围护结构的稳定。防治措施A基坑应根据不同土质、不同深度采用不同的围护方法。当采用钢板桩围护时，可参照“表2.5.2-2 钢板桩入土深度参数表”执行。表2.5.2-2 钢板桩入土深度参数表基坑开挖深度钢板桩入土深度槽钢型号34.5m0.4H254.56.0m0.50.7H30或锁口钢管桩注：H为开挖深度B当基坑采用挡土板作为围护措施时，在挖土深度不超过1.2m时，就应进行第一道支撑，以后挖土和支撑交替进行，每次撑板高度一般不宜超过0.6m，若土质松软或下雨时更应及时支
46、撑。C采用钢板桩围护时的首次挖土深度不得超过2m，在距地面0.60.8m处设头道支撑，以后每隔1m左右设一道支撑，支撑的结构与间距应符合有关规定。D摸清基坑附近管线情况，特别在影响范围内的上、下水管更应采取防止渗透的措施。E提高打桩质量，要求达到垂直、平整、直线性等质量要求。F严格控制开挖施工顺序，支撑位置挖出后，围檩及支撑必须随时安装完毕。G搞好降水措施，确保基坑开挖期间的土体稳定。基坑泡水原因分析A连续不断下雨，使基坑内积水。B地下水位较高，降水效果欠佳。 C排水不及时，进水量大于出水量。D基坑距离河、湖、沟、鱼池或者农田灌溉渠较近，在不断渗透情况下使基坑被水浸泡。E基坑挖好后，未及时浇筑垫层混凝土，使露坑时间过长。防治措施A雨季施工时，在基坑四周外0.51m处应设截水沟或挡水土提，防止地面水流入基坑内。 B挖土时应挖到距基坑底0.30.5m处为止。不下雨时，把剩余0.30.5m土方挖除，并立即做好基础垫层。C在地下水位较高或直接在地下