钻孔桩施工方案(2)
西安站改扩建工程新丰镇至窑村间扩能工程钻孔桩施工方案
编制：张秀枝
审核：
审批：
中铁七局集团西安站改工程项目经理部
二○一五年八月十一日
目录
1.编制依据和编制范围 (1)
1.1编制原则 (1)
1.2编制依据 (1)
1.3编制范围 (2)
2.工程概况 (2)
2.1技术标准 (2)
2.2施工范围 (2)
2.3主要工程数量 (3)
2.4地形地貌及水文地质条件 (3)
2.5交通运输及临建工程情况 (5)
3.施工组织机构人员配备及施工进度安排 (7)
3.1施工组织机构及人员配备 (7)
3.2工期目标及进度安排 (8)
4.施工资源配置。 (9)
4.1劳动力配备计划 (9)
4.2施工机械设备配备 (10)
施工机械设备配备表 (10)
4.3施工材料分布及供应情况 (11)
5.施工方案及主要施工工艺及方法 (12)
5.1主要施工工方案 (12)
5.2施工工艺 (13)
5.3施工顺序及流程 (21)
5.4施工技术参数 (23)
5.5施工中常见故障及处理措施 (23)
6.质量安全及环保措施 (26)
6.1质量保证措施 (26)
6.2安全管理及保证措施 (30)
6.3环保文明施工措施 (38)
7.应急预案 (39)
7.1应急预案的任务和目标 (39)
7.2应急反应组织部门的职能及职责 (40)
7.3应急救援的培训 (40)
7.4应急联系电话 (40)
7.5应急救援物资、设备、劳力储备 (41)
7.6应急救援的的响应 (42)
7.7事故分析和责任落实 (43)
1.编制依据和编制范围
1.1编制原则
标准化管理的原则；
科学性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则；
整体推进、均衡生产、确保总工期的原则；
保证重点、突破难点、质量安全至上的原则；
强化现场组织指挥、加强管理、保工期、保质量、保安全原则；
优化资源配置、信息化施工、动态化管理原则；
科技进步、技术创新求效益原则；
文明施工、保护环境、建和谐铁路。
1.2编制依据
1、西安铁路枢纽西安站改新丰镇至窑村扩能工程DK1043+115跨西潼高速公路特大桥、DK1044+636西沟中桥钻孔桩相关设计图纸。
2、国家现行铁路工程施工及质量验收标准：《客货共线铁路桥涵施工技术指南》（TZ203-2008）、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）及其他相关施工技术规范。我项目部踏勘本标段现场及调查周边环境所获得的资料。
3、《西安铁路局关于印发普速铁路营业线施工安全管理实施细则的通知》西铁运〔2013〕9号。
4、关于印发《西安铁路局建设工程临近营业线施工物理隔离防护办法》的通知（西铁建函〔2012〕110号）。
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5、西安铁路局关于印发《关于加强铁路建设工程邻近营业线施工大型机械安全管理的指导意见》的通知（西铁建函〔2013〕14 号）。
6、西安铁路局关于印发《基建大中型建设项目邻近铁路营业线施工管理办法》的通知（西铁建〔2015〕79 号）。
7、公司拥有的科学技术成果、机械设备装备情况、施工技术与管理水平，以及多年来在铁路工程实践中积累的施工、科研及管理经验。 1.3 编制范围
西安站改4标特大桥及中桥钻孔桩工程施工。
2. 工程概况
2.1 技术标准
增建西康线采用原有相关既有线技术标准，具体见下表：
2.2 施工范围
1、DK1044+636西沟中桥钻孔桩。
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2、DK1043+115跨西潼高速公路特大桥钻孔桩。 2.3 主要工程数量
桥梁钻孔桩工程数量表
桥梁钻孔桩钢筋工程数量表
2.4 地形地貌及水文地质条件
2.4.1地形地貌
跨西潼高速公路特大桥位于新丰编组站西侧跨越西潼高速公路，起点沙河村西南原老河中桥处，桥梁全长2504.69米。西沟中桥位于特大桥西
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侧，起点距特大桥临台264.24米处，桥梁全长61.31米。工程地处渭河二级阶地，地面高程380m ～390m ，地形开阔，地势平坦，地表多为耕地。
2.3.2水文地质条件
1、桥址范围地表水不发育。地下水主要为第四系孔隙潜水，主要赋存与砂类土中，埋深一般18～20米，水质良好，对混凝土不具侵蚀性，环境等级T1/T2。
2、桥址范围无不良地质发育。特殊岩土为自重湿陷性粘质黄土，厚度10～17米。
3、地层岩性：
（1）人工填土：主要为既有路基填土，主要为粘质黄土，土质不均一，局部含有碎石颗粒，厚度2～8米，黄褐色，硬塑，Ⅱ级普通土。
（2）粘质黄土：分布于地表，厚度18～20米，浅黄色，硬塑为主，局部软塑，Ⅱ级普通土，硬塑σ0=120KPa ，软塑σ0=100KPa 。
（3）细砂：层状或透镜状分布于粘质黄土之下，厚度1～7米，灰黄色，砂质均一，中密，饱和，Ⅰ级松土，σ0=150KPa 。
（4）中砂（砾砂）：层状或透镜状分布于粘质黄土或细砂之下，厚度1～10米，灰黄色，砂质均一，中密，饱和，Ⅰ级松土，中砂σ0=250KPa ，中砂σ0=250KPa 。
（5）粗砂：层状或透镜状分布于粘质黄土或细砂之下，厚度1～7米，灰黄色，砂质均一，中密，饱和，Ⅰ级松土，σ0=350KPa 。
（6）粉质粘土：分布于砂层之下，厚度大于20米，棕黄色-棕红色，
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硬塑为主，Ⅱ级普通土，σ0=120KPa 。
（7）淤泥质粉质粘土：分布于DK1043+860～DK1044+187段砂层之下，厚度0～8米，灰黑色，软塑，Ⅱ级普通土，σ0=100KPa 。
4、气象气候条件：
本工程地处大陆性暖温带季风气候，四季冷暖、干湿分明，年平均气温13.5℃，无霜期219天，年降雨量591.8毫米，冬季冻土厚度0.5米左右，一年四季均可进行钻孔桩施工。 2.5 交通运输及临建工程情况
2.5.1交通运输情况
工程所处地道路纵横，但工点多为乡村小道，大型施工机械不能进入，需要在永久征地范围内修建施工便道，施工便道宽6m 。以方便施工机械设备进退场、大型设备在施工期间的移动以及物资进场。特大桥47#至49#墩交通运输按专项方案执行。 2.5.2临建工程设置情况 1、施工便道修建
特大桥左线0#台和1#墩处于沙河村村道相交，需要撤除村道两侧浆砌体护墙后修建施工便道，同时在村道东侧的排污渠与特大桥相交需要修建跨渠便道，以便施工设备进出0#台和1#墩。
西沟中桥处村道与工程线路相交，相应需要拆除既有村道护墙。 施工便道分段修建，第一段为特大桥0#台至46#墩，第二段为西沟中桥至特大桥50#墩，特大桥47#至49#墩交通运输按专项方案执行。施工便
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道使用山皮石（或建筑垃圾）垫平压实。
2、钢筋加工场修建
根据征地拆迁以及既有线拆除情况，钢筋加工场建议设置四处，分别是特大桥左线12#～13#墩右侧1处，右线12#～13#墩右侧1处，69#～70#墩左侧1处，48#～49#左侧1处。混凝土场地硬化，钢筋加工车间搭设遮雨棚。钢筋场地按占地25*40（m 2）考虑。
3、驻地建设
桩基施工设置驻地两处，主要以租赁民房形式进行。第1处设置在沙河村，第2处设置在长条村或者西沟村。
4、泥浆池布置：
西沟中桥设置泥浆池1个，在0#台-1#墩中间设置，尺寸8*6*2.5m 。 跨西潼高速特大桥设置左线21个，右线设置3个。
特大桥泥浆池布置表
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5、临时用水电路
施工用水由当地水源就进接入泥浆池。
施工用电在DK1042+300处附近设置一台400KVA 配变，供电范围DK1041+850-- DK1042+800。负责上跨北环线中桥、西潼高速特大桥左线单线桥、右线单线桥施工用电。
在DK1043+200处附近设置一台630KVA 配变，供电范围DK1042+800-- DK1043+600。负责西潼高速特大桥双线桥、连续梁、工区驻地、钢筋加工场用电。由在各墩位附近接引二级箱，三级箱。
3. 施工组织机构人员配备及施工进度安排
3.1 施工组织机构及人员配备
组织机构框图
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3.2 工期目标及进度安排
桥梁钻孔桩施工计划开工时间2015年11月1日，结束时间2016年5月20日。
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4. 施工资源配置。
4.1 劳动力配备计划
选择经验丰富、工作认真负责、踏实肯干、责任感强的现场管理人员和技术员，以及操作技术娴熟的工人进入现场施工，以确保安全质量目标和总工期实施。
劳动力安排：管理人员24人，吊车司机10人，装载机司机10人、挖机司机1人，电工2人；3个旋挖钻钻孔班12人/班，2个汽车钻钻孔班12人/班；2个钢筋加工班20人/班；灌注混凝土工人及其他28人；施工工人合计151人。
劳动力计划安排表
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4.2 施工机械设备配备
施工机械设备配备表
中铁七局集团西安站改工程项目经理部 4.3 施工材料分布及供应情况
钢材：钢材来源于西安钢材现货市场。建材供应品牌有龙钢、酒钢、首钢长治、山西晋钢、山西建邦、河南亚新等，储量充足，满足施工要求。
砼供应：混凝土拌合站设在公司临潼制梁场，采用HZS120搅拌站2台，不足时由公司灞桥商砼站进行补充。
砂石料：河砂来源主要为耿镇至新丰段渭河砂场，运距在20公里以内，料源充足；制梁用砂需在周至、杨凌地区采购，运距130公里。碎石主要分布于泾阳县、富平县、蒲城县，运距100公里，相对较远。
道碴：由西安铁路局华山、颜家河或汉阴采石场供应，采用铁路运输。 石灰：主要分布于蒲城山区各石灰场，采用公路运输。
砖：城市周边分布众多标准砖、空心砖生产厂，质量良好。可公路运
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输供应本工程。
水泥：水泥主要资源来源有：尧柏（尧柏牌）、声威（声威牌）、冀东（盾石牌）三大品牌水泥集团，质量稳定，在铁路项目上都有不凡的业绩，距离施工现场距离较近。
5. 施工方案及主要施工工艺及方法
5.1 主要施工工方案
5.1.1钻孔方案
特大桥、中桥钻孔桩施工计划进场3台旋挖钻（180型1台、200型1台、280型1台）及2台反循环钻。场地允许时采用泥浆护壁旋挖钻机成孔，导管灌注混凝土工艺施工。条件不允许时，采用汽车反循环钻机成孔，导管灌注混凝土工艺施工。
以上泥浆护壁工艺，在地质条件允许时可以以清水注入孔内自造浆方式钻孔。
例外情况：当地质条件较差，钢护筒不能穿越杂填土时，可以采用人工混凝土护壁穿越杂填土层，然后旋挖钻机或汽车反循环钻机钻孔施工。
5.1.2钢筋笼加工方案
钢筋笼采用加工场分节制作，炮车运至孔口吊装焊接成整体。主筋连接方式，25mm 及以下钢筋在钢筋加工场采用闪光对焊连接，孔口钢筋笼连接采用单面搭接焊连接。特大桥47#至51#墩按专项方案执行。
5.1.3混凝土灌注方案
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采用竖直导管灌注水下混凝土工艺，吊车起吊导管。 5.1.4施工专项方案
特大桥47#至51#墩跨西潼高速公路，47#至49#墩地处公铁路三角地带，大型钻机无法进场，采用汽车钻机成孔。
钢筋笼分节加工制作，主筋连接钢筋加工场采用闪光对焊或直螺纹套筒连接，孔口采用单面搭接焊连接成整体的工艺。
采用竖直导管灌注水下混凝土，吊车起吊导管工艺。
47#至49#墩,砼罐车无法从北边便道通过现有下穿公路的涵洞（限高3.2米），考虑采用泵车浇筑。 5.2 施工工艺
5.2.1钻孔施工 1、施工准备
场地平整：将各墩位场地杂草、杂物清除并平整压实，满足施工要求；如有地上和地下障碍物，先予以迁移。既有铁路在可能涉及到的范围内挖探沟，探明地下管线和电缆，并做好安全标志，确保铁路安全行车。
水：施工用水采用当地农用灌溉井，施工前先做好联系工作。 电：临时用电设施设置在便道一侧，每两个墩位附近设置一个施工电源接口；
场地平整：将各墩位场地杂草、杂物清除并平整压实，满足施工要求；如有地上和地下障碍物，先予以迁移。既有铁路在可能涉及到的范围内挖探沟，探明地下管线和电缆，并做好安全标志，确保铁路安全行车。
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2、泥浆制备
钻孔桩施工前根据场地和施工需要，在合理的位置挖设泥浆池，并作好安全围护工作。
汽车钻施工的钻孔桩所在墩位地下水位低，粘土层满足造浆条件，采用孔内注入清水自造浆施工的工艺。
旋挖钻施工第一孔需要选用优质膨润土，现场泥浆池造浆，然后注入泥浆旋挖钻进成孔。
对泥浆的性能指标要求：相对密度，1.2-1.45；粘度，17-20s ；含砂率：<4～8%；胶体率：>95%。
3、 施工测量
根据施工图及测量有关资料放线定桩位，用全站仪放样钻孔桩位，并进行地下管线探测。如有处理后方可埋设护筒，埋设钢护筒前做好护桩，并用加以保护，以便施工过程中检查控制。
4、埋设护筒
护筒采用8mm 厚的钢板加工制作，其内径比钻头直径大200mm 。护筒顶部高出地面0.15-0.3m 。在埋护筒时，护筒与坑壁之间用粘土填实，护筒中心与桩位中心应重合，偏差不得大于50mm 。倾斜度不大于1％。应保持孔内泥浆面高于地面水位1.0m 以上。采用挖埋方法进行埋设，应有效保证护筒在整个钻孔桩施工过程中保持稳定。
汽车钻施工护筒长度1.5米。旋挖钻施工护筒长度根据不同的条件分别选择。施工护筒长度不少于2米；回填处埋设护筒长度根据实际情况具
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体决定。
5、钻孔施工
钻机就位后，底座和顶端应平稳，在钻进运行中不应出现移动或沉陷，否则应找出原因，及时处理加固。
钻孔中应全孔泥浆护壁。尤其是地下水位高，地质条件差的钻孔桩施工，必须随时保证孔内泥浆面的高度。
钻孔应一次成孔，不能中途停顿，因故停钻，孔口应加护盖盖上，将钻头提离孔底5米以上，旋挖钻必须提出孔外，防止埋钻。钻孔达到设计深度后，应对孔位、孔径、孔形和孔深等进行检查，并填写钻孔记录。
相邻钻孔间隔时间要求：中心距离5米以内的任何桩的混凝土浇注完毕达到6小时（或混凝土强度达到2.5MPa ）后，才能开始。
6、检孔及清孔
钻孔至设计标高后，对钻孔直径、孔形、孔的垂直度进行检查，符合要求后进行清孔。将孔内泥浆中的钻渣或孔底沉渣清除，清孔后孔底泥浆的比重应控制在1.1-1.2左右。清孔结束时，孔底泥浆的含砂率应≤2%，粘度应≤17~20秒，孔内沉淀厚度不大于30cm 。不得用加深孔底的办法代替清孔。
5.2.2钢筋笼制作、运输和吊装 1、钢筋及半成品和成品储存与防护
钢筋及半成品应存放在地面以上的平台、垫木或其他支承物上，并保护钢筋不受机械损伤及不曝露在可使钢筋生锈的环境中，以免引起表面锈
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蚀。储存时必须设立足够标志，以利于检查和校验。
钢筋笼的堆放应做到下垫上盖，杜绝直接将钢筋笼堆放在地面上。 2、钢筋的加工
钢筋的级别、种类和直径按设计要求采用，加工的形状、尺寸必须符合设计要求。
钢筋表面应洁净，无损伤、油渍，漆污和铁锈等，应在使用前清除干净。带有颗粒状和片状老锈的钢筋不得使用。
钢筋应平直，无局部曲折。采用冷拉方法调直钢筋时，I 级钢筋的冷拉率不宜大于2%，II 级钢筋的冷拉率不宜大于1%，调直后的钢筋因表面缺损的横截面减少应不超过5%，钢筋不得用火焰加热调直。
钢筋的截断与弯折：钢筋的截断用钢筋截断机完成。钢筋末端根据设计制作弯钩时，弯钩应符合有关规范要求。钢筋的截断与弯折，在工地钢筋加工棚进行。
3、钢筋笼的制作及焊接
钢筋笼制作时应符合以下规定：钢筋的规格、数量、间距符合图纸要求；加劲箍设置在主筋外面，主筋一般不设弯钩，钢筋头也不得向内圆弯曲，以免阻碍导管工作；主筋的搭、焊接应互相错开，35倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半。
钢筋笼的制作除按设计要求外，其制作允许偏差尚应符合以下规定；主筋间距±10mm；箍筋间距或螺旋筋的螺距±20mm；加强箍间距±20mm；钢筋笼直径±10mm；钢筋笼长度±50mm。
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制作钢筋笼时，钢筋笼分节制作，一般钻孔桩主筋的连接方式采用闪光对焊： 将两根钢筋安放成对接形式，利用电阻热使接触点金属熔化产生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成。跨西潼高速公路的47#至51#墩主筋连接采用直螺纹套筒连接。在孔口钢筋笼对接采用单面搭接电弧焊，以焊条作为一极，钢筋为另一极，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接。配置的钢筋级别、直径、根数和间距均应符合设计要求。为了吊装时有足够的强刚度，主筋与加强筋必须全部焊接，焊接的钢筋笼，不得有变形、松脱和开焊。钢筋笼应与孔壁保持设计保护层距离。
设计桩长全部大于40米，必须用超声波对成桩进行检测，在钢筋笼分节组装好后，同时安装用于检测配置的钢管，钢管应准确牢固定位
3、钢筋笼的运输和吊装
钢筋笼分节制作，钻孔完成后，利用足够长度的炮车将检验合格的成品钢筋笼运至孔口，在孔口将分节钢筋笼对接吊装入钻孔内。在运输钢筋笼时应注意炮车的长度、起吊点合理选择，防止钢筋笼变形。
钢筋笼顶端设2～4个起吊点，并予以加强，防止起吊时钢筋笼变形过大。吊放钢筋笼要对准孔位，垂直轻放，慢放入孔，入孔后应徐徐下放不得旋转，若遇阻应停止下放，查明原因进行处理，严禁提高猛落和强制下入。在孔口对接钢筋笼时要上下轴线一致。钢筋笼定位应准确，偏差小于±5cm ，将钢筋笼加两根悬挂器在孔口固定，严防浮笼和掉笼。。
5.2.3 钻孔桩混凝土灌注 1、灌注机具的选择