基础施工 钻孔桩基础：桩基施工采用GPS20 型泵吸式反循环钻机施工，根据总体部署所划分的三个区段，配置6 台GPS20 钻机按单座桥梁桩基分别施工的顺序，合理错开不同分项工程相同工序的施工时间，在整个标段内形成相同工序呈流水做业，使施工生产保持均衡，进度平稳。 6.1.1.1 施工工艺流程 泵吸反循环成桩施工工艺流程框图如图6-1 所示。 6.1.1.2 单桩施工做业时间安排 根据我公司在类似工程和地质条件相同的工程施工中所积累的经验和统计数据，结合本工程配备设备情况，计划各工序的做业时间如表6-1 所示。 反循环各工序做业时间计划表表6-1 由上表可知，完成单根桩做业共需40h。考虑其他不可预见因素的影响，实际安排按48 h 考虑。整个桩基施工计划配置6 台钻机，钻86 根，需时29d。 6.1.1.3 施工方法及措施 (1) 施工准备:在桩基施工前要先调查钻孔桩施工范围内有无地上、地下管线和构筑物，及时与有关单位协商，经同意后方可进行管线改移或加固处理。施工时，先清除设计桩位范围内场地的杂物、障碍物，平整施工场地和施工便道。 (2) 测量放线:依据设计图纸计算各桩位的坐标，并确定每个桩孔与相邻控制点的位置关系。经复核无误后在场区内实地放出，同时以桩中心为交点，在纵向和横向方向埋设好护桩，桩位经监理工程师复核并签字同意后方可进行下步施工。 (3)护筒埋设:护筒采用10mm 钢板卷制，护筒直径1200mm，桥台处1500 mm，护筒长度为2.0m，在护筒的上口边缘开设2 个溢浆口。护筒坑采用人工开挖，挖孔直径比护筒大0.4m 左右，即本工程桩基的护筒坑直径为1.4m、1.7 m，挖孔深度以挖尽上部杂填土，进入 图6-1 泵吸反循环成桩施工工艺流程 下部原状0.2～0.3m 为宜，同时其深度不得小于1.5m 深，坑底应平整。护筒埋设时，通过预先引放的纵、横方向的4 个护桩点进行调整就位，护筒中心与桩位中心重合，其偏差不得大于20mm，并应严格控制护筒的垂直度，护筒调整到位并固定稳后，周边用黏土均匀回填并分层夯实，以保证在钻孔过程中护筒稳定不下落以及周边不跑浆。 （4）钻机就位：钻机安放前，先将桩孔周边垫平，使地面平整，确保钻机安放到位机身平稳，钻机就位时应确保机架的天车、转盘中心及桩位中心在同一铅垂线上，其对中误差不得大于20mm；钻机就位后，测量钻机平台标高来控制钻孔深度，避免超钻或少钻。同时填写报验单经监理工程师对钻机的对中、平台水平、钻杆垂直度检查验收同意后，方可开始钻孔。正式钻孔前，钻机要先进行运转试验，检查钻机的稳定和机况，确保后面成孔施工能连续进行。 （5）泥浆护壁及成孔： 1)泥浆配制和管理 （A） 泥浆配制：本桩基工程用黏土泥浆，其黏土含胶体率不得低于95%，含砂率不得大于4%，造浆能力不低于2.5L/kg。制浆前，先将黏土打碎，使其易于成浆，缩短搅拌时间，黏土在水中浸透并搅拌均匀，对新制泥浆和再生泥浆设专人使用专用设备、仪器进行质量控制。其主要技术指标如表6-2 所示。针对本工程的地层特点，新制泥浆配制仅在每组桥墩桩基第一根桩施工时拌制一部分，在施工过程中主要利用孔内黏土自成泥浆和再生泥浆。 泥浆技术指标表6-2 同时为防止意外情况或成孔期间对泥浆指标进行调整，备用一定量的膨润土或黏土。特殊地层泥浆密度:砂层为1.2～1.3，砂卵石为 1.3～1.5。 （B）泥浆管理：为了尽量减少场地占用和泥浆污染，每两个桥墩的桩基共用一套沉淀池、循环池、调浆池。沉淀池、循环池、调浆池均设于两个桥墩位置之间，通过泥浆循环沟与桩孔沟通。泥浆池采用挖机就地开挖，沉淀池和循环池大小为3.0m×3.0m×1.5m/个。 成孔施工时，泥浆经钻机的砂石泵抽到沉淀池，经沉淀后再到循环池，泥浆沟流入到孔内形成一个循环系统，如图6-2 所示。 图6-2 反循环钻孔泥浆循环示意图 再成孔施工过程中，加强对泥浆的性能指标的检测和控制。根据钻到不同地层的地质情况，适时调整泥浆指标，并做好施工记录。 在施工期间定期对泥浆池、循环沟进行疏通，确保泥浆循环畅通。 沉淀池的沉渣和废浆要经常抽到指定的地点，保证泥浆池有足够的容积满足成孔施工的需要。 （6） 钻进成孔：成孔采用反循环钻机，边钻进边注入泥浆护壁。 开孔前，先起动泥浆泵，待泥浆反循环正常后，才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。开孔前先轻压慢钻，钻进到2～3m 后逐渐加大转速和钻压正常钻进。在钻进中经常检测钻机钻杆的垂直度，回转平台的水平，并随时调整，做好详细记录。在成孔施工中还应根据不同的地层适时调整参数。钻进参数如表6-3 所示。 钻进中加接钻杆时，应先停止钻进，将钻头提高孔底200mm，维持泥浆循环1～3min，以清洗孔底并将管道内的钻渣携出排净加接钻杆。装杆时应拧紧上牢，防止工具及钻具掉入孔内。 钻进参数表表6-3 (7)第一次清孔、拆杆、移机:通过钻机平台标高和钻杆的长度，判断钻孔深度。当钻孔达到设计要求的深度，停止钻进，将钻头提高孔底100～300mm，维持泥浆和正常循环清洗吸除孔底沉渣直到返出泥浆的钻渣含量小于4%为止。 起钻时应小心操做，防止钻头拖到孔壁，并向孔内补入泥浆，稳定孔内水头高度。 （8） 成孔检测：成孔结束后，采用井径井斜仪对成孔质量进行检测。 检测标准:孔深不小于设计深度 垂直度:＜1%； 沉渣: ≤50mm （9）钢筋笼施工 (1) 钢筋笼制做：该标段钻孔桩设计桩长20m，故钢筋笼整体制做吊装，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求，钢筋笼的主筋在地面加长时，接长采用闪光对焊，质量符合设计和规范要求。接头相互错开。主筋与箍筋采用点焊。施工中按照以下规定加工钢筋笼。 先制做钢筋笼的加强箍，加强箍先根据设计长度下料并在特制的平台上弯制而成。加强箍制做完成后，在加强箍上准确的放样出钢筋笼每一根主筋的确切位置并用红油漆做出标记。 主筋分段长度，将所需钢筋用切割机成批切好备用，并按规格挂牌分类堆放整齐。 钢筋笼加工在特制加工平台上进行，加工前先检查平台的平直度，确保钢筋笼的主筋顺直。 加工时先将主筋点焊于加强箍的外侧所标示的主筋位置，确保主筋位置正确，间距一致。 最后施工钢筋笼箍筋，施工箍筋前先在主筋上分出箍筋间距，然后将箍筋缠绕于钢筋笼骨架上并将箍筋与主筋50%交错点焊。 加工成型的钢筋笼稳定放置在坚实平整的地面上，防止变形。 每幅成品钢筋笼须经监理工程师验收，合格后方可使用，每节钢筋笼均要挂牌标识，标明节号、桩号和检验状态。 钢筋笼从上至下每2.0m 的间距设一道保护块，每道保护块分四块均匀的布置于该圆环上，保护块采用直径100mm 的砂浆混凝土块。 2) 钢筋笼吊放：采用20t 汽车吊机一次吊放钢筋笼入孔。 钢筋笼均采用滑轮配合3 点起吊法，起吊时保持平稳，避免钢筋笼在起吊过程中变形。 下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼垂直、轻放避免钢筋笼碰撞孔壁，下放过程中若遇阻碍立即停止，严禁强行冲放。 （10） 二次清孔：钢筋笼下放到位后，及时下放导管，安装清孔器并与砂石泵连接。 第二次清孔，采用泵吸反循环清孔，进一步将孔底沉渣吸出，同时逐步降低孔内泥浆密度。 二次清孔后泥浆指标应达到下述要求: 1) 泥浆密度:控制在1.15～1.25 左右; 2) 含砂率:小于4～8%； 3) 泥浆黏度:小于25S。 4) 二清后孔底沉淤不大于100mm。 （11） 水下混凝土浇筑：二次清孔结束后，立即浇筑混凝土。 1) 混凝土要求：混凝土强度等级比设计强度提高一个等级，粗骨料采用碎石，粒径为5～20mm，砂为级配良好的中砂。混凝土水灰比在0.6 以下，优先采用矿渣水泥，混凝土含砂率为40%～45%。坍落度为20±2cm，扩散度为34～38cm。混凝土初凝时间为3～4h。 2) 水下混凝土浇筑：浇筑时计算好初灌量，加工好漏半，要求有一定的冲击能量，能把导管下沉渣挤出，并能把导管下口埋入混凝土，深度不少于1m。 首次浇筑采用混凝土隔水栓（隔水栓先用φ8 钢丝悬吊在混凝土漏斗下口），当混凝土装满漏斗后，剪断钢丝，混凝土即下入到孔底，排开泥浆。 混凝土浇筑连续进行，随浇随拔管，中途停息时间不超过15min，以免中途停顿造成断桩事故。在整个浇筑过程中，导管在混凝土中埋深1.5～4m，利用导管内外混凝土的压力差使混凝土的浇筑面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m。 在浇筑接近结束时，在孔内注入适量清水，使槽内泥浆稀释并排出槽外，并使管内混凝土柱有一定的高度（2m 以上），要保证泥浆全部排出。 （12） 成桩质量检查 1) 混凝土桩成品质量直接影响工程整体的质量与安全，成品后必须检查，检查采用无损检测，保证所有基桩混凝土质量达到Ⅱ类桩以上标准。Ⅰ类桩达90%以上,严禁出现Ⅲ类桩。 2) 质量要求:混凝土强度必须符合要求，无断层和夹层、桩尖标高不高于设计标高，桩头预留凿除部分无残余松散层和薄弱混凝土层。 3) 混凝土浇筑前，提前将配合比报监理和检测中心检查，并检查水泥、砂、石、外加剂等质量。 4) 成桩后应达到表6-4 所示标准。 钻孔桩成桩允许偏差表6-4 （13） 成孔垂直度控制措施 1) 开孔前应调节钻机平台及天车、机架，确保平台的水平度以及机架与平台垂直。 2) 开孔时采用轻压慢转，确保开孔垂直。 3) 钻杆采用接头刚度较大的法兰盘接头，减小钻进过程中钻具的晃动。 4) 钻进过程中应经常检查平台的水平度及机架是否与平台垂直，如有异常情况，及时调整。 5) 在地层变化时，应减小钻压及转速，防止地质情况不均而产生钻孔倾斜。 6)钻进过程中，钻机不得离人。 （14） 控制桩基下沉的技术措施 1) 采用抽浆清孔法，确保清孔质量。即在终孔后停止进尺，利用钻机的反循环系统的泥石泵持续吸渣5～15min 左右，并从孔口放入清水，使泥浆相对密度逐步降低，并达到以下的清孔标准。 孔内排出或抽出的泥浆，用手触摸应无粗粒感觉，泥浆相对密度应在1.25 以下，含砂量不大于4%。 浇筑水下混凝土前，沉渣厚度必须小于100mm，力争做到小于50 ㎜。 2) 加强浇筑成孔桩质量检验，成孔质量检验主要包括:桩位落差、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度和孔深等。 孔底沉渣厚度检查：孔底沉渣厚度检查一般采用“平底测锤量测”。 认真做好成孔质量检验记录。 6.1.1.4 桩承台施工 (1) 施工工艺流程如图6-3 所示。 (2) 施工方法 1) 基坑开挖：根据承台所处位置的地质条件、地形情况，结合道路施工，开挖采用人工配合机械放坡开挖。基坑开挖好后，对基坑底标高、平面尺寸以及地基承载力等验收，合格后方可进入下一道工序施工。其主要施工技术措施有: 挖基前测量放线，并有固定桩和护桩，放出边坡。 边坡坡度为1︰0.75，基坑开挖尺寸比设计基础结构边长大50cm。开挖至比设计基底标高高20cm 时，用人工清底，防止基底土体被扰动。 基底开挖至设计标高后，浇筑10cm 厚C10 素混凝土垫层，模板使用竹胶板，采用商品混凝土，浇筑时采用插入式捣固器振捣。 图6-3 桩基础承台施工工艺流程在基坑周围距坑3m 处设置拦水埂，严禁雨水浸泡基坑，基坑内及地表积水由排水沟及时排出做业区。 2) 桩头剔凿：基坑开挖至设计标高后，采用人工剔除桩头混凝土，严格控制剔除深度，同时又必须保证凿至新浇、密实混凝土面而且达到桩顶设计标高。 3) 钢筋绑扎：钢筋预先根据设计尺寸配好料，在垫层混凝土浇筑1d 后可进行现场绑扎。 钢筋加工时，先绑扎下层钢筋，钢筋周边所有节点必须全部绑扎，其余可采用50%交错绑扎。底层钢筋完成后进行竖向钢筋施工，必要时竖向筋可点焊于底层钢筋网上，确保立筋牢固；竖向筋完成后进行顶层钢筋和侧面钢筋绑扎。 钢筋保护层根据设计保护层厚度采用预制砂浆垫块，底层钢筋完成后将垫块垫于底层钢筋网下，顶层钢筋保护层用竖向筋高度控制，侧向保护层采用预制砂浆垫块。 承台钢筋施工完成后，必须按设计位置预留墩柱、墩台钢筋，并用箍筋固定于钢筋网上。 钢筋加工尺寸严格按照设计图纸执行，钢筋绑扎，焊接等严格按照有关规范、标准执行。 4) 承台模板：采用大块竹胶板拼装，脚手架钢管配拉杆加固，拉杆采用φ14 钢筋加工而成，拉杆间距为横向750mm，竖向600mm，并用斜撑进行加固。模板的净空尺寸必须符合承台设计尺寸，模板安装好后，经监理工程师对轮廓尺寸、标高验收合格后，方能进行混凝土浇筑。 5) 混凝土灌筑：承台混凝土采用商品混凝土。浇筑时采用分层浇筑，每层浇筑厚度不超过30cm，采用插入式振捣器振捣。浇筑时应对称进行，使模板均匀受力。混凝土浇筑上层时，应在下层混凝土初凝前进行，上层混凝土振捣时，捣固棒应插入下层已浇筑混凝土100～150mm，避免出现冷凝产生冷缝。浇筑过程中派专人护模，保证模板不变形。 6) 混凝土养护、拆模、土方回填：当混凝土达到终凝后派专人洒水养护，3d 后拆除模板，模板拆除后，在承台四周用土分层回填夯实。 下部结构施工 本标段共有桥墩柱30 个T 型墩，壁厚1300mm。根据墩柱高度分次浇筑。 (1) 施工工艺流程如图6-4 所示。 (2) 施工方法 1) 模板施工：圆形墩柱模板采用定型整体钢模（工厂加工）,按较高墩的高度整体制造钢模。钢模内侧磨平，上润滑剂，擦抹数次，确保成品混凝土色泽一致放光。墩柱模板在平整场地上完成拼装。 首先根据墩柱位置控制线，用20t 汽吊把拼装好的模板准确地吊放到承台基础上，在墩柱上部用4 根钢丝绳对称拉住模板，钢丝绳下端固定在地面上的4 个钢管桩上，最后利用线锤对中调整模板的垂直度，误差不大于3mm，模板固定形式如图6-5 所示。 图6-4 墩柱施工工艺流程 图6-5 墩柱施工工艺流程框图 2) 钢筋绑扎 钢筋加工制安严格按有关规范施工。 调整承台预留的桥墩插筋间距，并对承台混凝土进行凿毛处理。 进场钢筋应具有炉号、批号、原材质保书，并经原材试验合格后方可用于工程施工。 钢筋在现场预先按设计规格、尺寸下好料，并分类堆放整齐,箍筋按设计尺寸加工成半成品。 钢筋制做时，其主筋接头应按规范要求错开35d；箍筋开口部位应按50%错开。 主筋保护层采用预制砂浆垫块，垫块厚度与主筋保护层一致。加工成型后的钢筋笼应外观顺直，钢筋间距均匀。报请监理验收后方可浇灌混凝土。 主筋按设计长度在现场采用熔渣焊接长。主筋保护层采用塑料垫块，垫块厚度与主筋保护层一致。 (3) 浇筑混凝土 1) 浇筑混凝土之前，隐蔽工程必须验收合格. 2) 桥墩混凝土要求砂石料、水泥用同批量。并用混凝土泵车进行浇筑。浇筑混凝土前，先在墩柱底面模板外围和模板底面浇筑2～3cm 厚的同强度等级砂浆。浇筑墩混凝土时将软式导管（或串筒）伸入墩柱模板内，导管或串筒底离已浇混凝土面小于2.0m，防止混凝土发生离析。根据桥墩的工程特点，桥墩混凝土一次浇筑成型，并确保混凝土浇筑的连续性。在浇筑过程中须分层浇筑，分层厚度不超过30cm。混凝土振捣采用插入式捣固棒振捣，振捣上层混凝土时，捣固棒插入下层混凝土10～15cm，以利于层间结合。每次振捣至混凝土表面无大量气泡产生、表面泛浆、不再明显下沉为止，防止出现振捣不足或过振。 3) 当混凝土浇筑到距桥墩顶面标高低50cm 时，暂时停止浇筑混凝土，快速安装桥墩支座下面焊接成型的钢筋网片和预埋件，位置要准确，然后继续浇筑混凝土，直至墩顶设计标高。 4) 当混凝土终凝以后，开始洒水养护，并且当混凝土强度达到一定强度后，开始松开模板横竖向法兰的紧固螺栓，利用20t 汽车吊开模板，模板拆除过程中禁止利用人工撬动。模板拆除以后，及时洒水养护并用塑料薄膜将墩柱包裹住，以防止水分蒸发过快,并提高混凝土表面养护温度,减小混凝土内外温差，养护期不小于14d。 上部结构施工立交桥上部箱梁均为等高连续箱梁，采用支架分块浇筑。 (1) 施工工艺流程图如图6-6 所示。 (2) 主要施工方法与施工措施 1) 支架基础处理:施工前先对梁底地基进行处理:梁底基础处于城市道路上时，则利用道路做为支架基础；梁底基础处于其他位置时，则采用挖机清除地表腐植土，对整个梁体底部地基压实后，浇筑一层图6-6 等高现浇钢筋混凝土预应力箱梁工艺流程10cm 厚C15 素混凝土垫层，两侧分别外放50cm，即比梁宽1.0m，以满足上部立杆对地基承载力的要求。 2) 支架工程 (A) 支架设计:计划采用WDJ 碗扣式脚手支架，上部用立杆可调顶托,顶托上用I14 型钢做纵梁。支架设计如图6-7 所示。 为提高支架的整体稳定性和刚度，支架采用如下加固措施:纵向水平杆在纵向连续设置，底层和顶层每排一设，整架内部两步至三排一设。 横向水平杆在纵向连续设置，底层和顶层两跨一设，整架内2 步、3～4 跨一设。 纵向剪刀撑:沿纵向连续设置，在箱梁两侧腹板下各设一道；横向剪刀撑:沿横向连续设置，每4 跨设一道。 (B) 支架施工要求：支架施工时，工人必须带安全带和戴安全帽，扣件和支撑头不得乱抛。 支架旁必须设人行步梯，步梯上要有扶手和防滑装备。 支架两侧设1m 宽人行道，道外设安全网。 所有扣件必须按规范要求上紧。 支架拆除顺序:每跨从跨中向两边拆除。