兰渝铁路工程项目清水沟大桥实施性施工组织设计

兰渝铁路工程项目清水沟大桥实施性施工组织设计内容摘要：

施工便道的整修及 临时设施的布设 根据清水沟大桥桥址所处位置，施工便道充分利用现有的乡村道路作为引入便道，由 S205 省道引入至施工现场。 为保证施工材料及构件的运输畅通无阻，施工便道为双车道，宽度 米，路面为沙砾石填筑，压路机碾压，并结合地形情况在道路两侧设排水沟，防止雨水冲刷破坏施工便道。 施工用电 施工用电使用接入兰渝铁路 35KV专线。 清水沟大桥施工用电如下所示： 中交二公局 兰渝铁路工程项目经理部 清水沟大桥实施性施工组织设计 第 5 页 共 61 页 序号 工程项目名称 桩号 变压器总容量（ KVA） 变压器数量（台） 备注 1 清水沟大桥 DK362+260 1260 3 两水隧道出口接入 施工用水 施工现场毗邻北峪河，施工用水采用北峪河江水。 北峪河河水已作水质分析报告，符合要求。 拌和设备的准备情况 清水沟大桥主体工程混凝土采用 1拌和站集中拌合，混凝土灌车运输。 拌和站采用电子自动计量系统，目前均已标定完毕，可以投入使用。 混凝土砂石料场采用20cm厚的 C20 混凝土硬化，采用浆砌（或砖砌）墙体作为隔仓，分类存放砂、石料。 混凝土搅拌站的砼供要情况见表 “混凝土拌合站设置表”。 混凝土拌和站设置表 编号 拌和站 型号 数量（套） 设置位置 供 要区间内的主要结构物 名称 供要数量 （万 m3） 11 HZS90 2 DK356+300左侧 清水沟大桥 施工放样准备 ⑪测量队已完成沿线导线点、水准点的复核，中线的恢复，其测量成果已上报驻地监理工程师复核并批准同意采用。 ⑫清水沟大桥施工放样及控制布设已完成。 经监理工程师检查，符合设计及规范要求，满足施工精度要求，同意采用。 ⑬临时导线点、水准点测设完成，成果上报监理工程师，同意采用。 ⑭测量用仪器（水准仪、全站仪）已送相关单位检校，各项指标合格，能满足施工放样精度要求。 ⑮在施工 前对测量人员进行上岗前的培训，并进行了施工技术交底。 钻孔桩施工 采用整套冲击钻机设备，避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具。 为防止冲击振动中交二公局 兰渝铁路工程项目经理部 清水沟大桥实施性施工组织设计 第 6 页 共 61 页 导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度 ,要待邻孔砼抗压强度达到 后方可开钻。 施工准备 钻孔场地要清除杂物、换除软土、平整压实。 场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台；当位于深水积水坑时，采用回填积水坑或搭设平台方法，且能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还要考虑施工设备能安全进、出场。 孔位中心以 精测队现场放样为准，埋设钢护筒、成孔及钢筋笼均以此点做对中控制点，根据桩位中心点拉“十”字线引出四个控制护桩，每个方向两个 ,并对护桩做好保护工作，确保施工过程中不被破坏或移位。 埋设钢护筒 钢护筒采用δ =8mm 钢板卷制，高度 ，护筒内径比桩径大 40cm 为 ，护筒埋置深度符合下列规定：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。 岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于 5cm，倾斜度不大于 1%。 水中筑岛，护 筒宜埋入河床面以下 1 米。 钻孔时孔内水位高出护筒底面 或地下水位以上。 根据本桥的地质资料，相当一部分桩孔位置的表层存在厚砂砾层，埋设护筒时需要对护筒加固处理，才能开孔钻进，在正式施钻前对护筒有关要求如下： ①护筒采用钢护筒，用厚度不小于 8mm的钢板卷制，护筒顶端设 15cm 宽的钢板条加劲箍和吊环，护筒内径比桩径大 40cm 为宜，高度不小于 ；水中筑岛施工时护筒埋入河床以下 ，并有足够导向设备控制护筒位置。 ②根据护筒的直径和埋置深度，人工开挖至要求深度后，用钻机 或吊车将护筒吊起慢慢放入孔内，护筒下沉可采用锤击、加压或振动的方式护筒外侧的的空间用灰土回填夯实。 ③在护筒就位的过程中，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尺量调整，将护筒中心与桩中心调整到规范允许之内，同时用水平尺调整护筒的竖直度满足验收标准要求。 ④护筒就位后，要保持护筒顶面高出地面 50cm 为宜 , 并用灰土将护筒周围回填夯实，以防孔口坍塌和地表水流入孔内。 中交二公局 兰渝铁路工程项目经理部 清水沟大桥实施性施工组织设计 第 7 页 共 61 页 ⑤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，护筒偏位不满足要求则重新下沉。 ⑥护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于 5cm，倾斜度不得大于 1%。 3 开挖泥浆池并造浆 选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为 2倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。 开挖砌筑泥浆池、沉淀池，因根据施工图纸及现场地形地貌情况灵活布置。 地表存在大面积的厚砂层时，需对底部和四周采取用厚彩条布封闭处理，彩条布接口处要采取措施牢固连接，并且铺出泥浆池边沿 1m 以外，在边沿处的彩条布用水泥袋装土压 实，水泥袋要沿着泥浆池边挨个放置一排。 每 4个墩位为一个单元在中部设置两个泥浆池，其大小宜为 10m 5m 2m，泥浆池的长边垂直于桥向布置，相邻处设置沉淀池，沉淀池大小宜为 12m 5m 2m，沉淀池和泥浆池在中间隔墙顶面下 1m 高度处联通，联通断面为 1m 1m，以便泥浆循环使用和保证泥浆质量。 四周用Ф 48mm 钢管做成安全围护栏，围护栏水平分两层，离地面高度分别为 40cm 和 100cm，立杆每 3m一根，平杆和立杆用钢管卡子进行牢固连接，所有钢管用红和白色油漆进行 50cm 相间涂刷，以防人员误入池内，造成危险因素。 泥 浆性能指标如下： 泥浆比重：岩石不大于 ，砂黏土不大于 ，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于。 粘度：一般地层 16～ 22s，松散易坍地层 19～ 28s。 含砂率：新制泥浆不大于 4%。 胶体率：不小于 95%。 PH 值：大于。 4 钻孔 A、安装钻机 安装钻机时要求底部要垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于 50mm。 B、钻进 ①开始钻进时，进尺要适当控制，在护筒刃脚处，要低挡慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。 钻至刃脚下 1m 后，可按土质以正常速度钻进。 如护筒外侧土质松中交二公局 兰渝铁路工程项目经理部 清水沟大桥实施性施工组织设计 第 8 页 共 61 页 软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。 ②在碎石类土、岩层中宜用十字型钻头；在砂黏土、砂和砂砾石层中采用管型钻头。 ③钻孔工地要有备用钻头，检查发现钻头直径磨耗超过 15mm 时要及时更换修补。 ④泥浆补充与净化：开始前要调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，要予补充，保证孔内水头高于护筒底部 或高于地下水位 ～。 并要按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化要增加检查次数，并适当调整泥浆指标。 ⑤每钻进 2m 或地层变化处，要在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。 同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均要捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。 ⑥为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇注混凝土强度，要待邻孔混凝土抗压强度达到 后方可开钻。 C、检孔 钻孔完成后，采用检孔器（检孔器尺寸为：长度为 4～ 6倍设计桩径，设计桩径）进行检孔。 成孔后检查孔深、孔径、倾斜度，合格后方准进入下一道工序。 孔深、孔径、倾斜度等符合下列要求 ：孔深不小于设计孔深，并进入设计土层；孔径不小于设计孔径；倾斜度小于等于 1%孔深。 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。 D、清孔 清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求 ，钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。 钻孔达到设计要求的深度后采用钻孔灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。 清孔禁止采用掏碴筒 ,必须采用抽渣法或换浆法。 清孔标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥 浆手摸无 2～ 3mm 颗粒，泥浆比重不大于 ，含砂率小于 2%，粘度 17～ 20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于 10cm。 严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。 在清孔排渣时注意保持孔内水头高于护筒底部 或高于地下水位 ～，防止坍塌。 中交二公局 兰渝铁路工程项目经理部 清水沟大桥实施性施工组织设计 第 9 页 共 61 页 5 钻孔常见事故的预防及处理 A、坍孔 钻孔过程中可能发生坍孔事故，坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。 坍孔原因： ①泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。 ②由于出渣后 未及时补充泥浆 (或水 )，或河水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。 ③护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。 ④水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。 ⑤清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥浆机清孔泥浆吸走后未及时补浆 (或水 )，使孔内水位低于地下水位。 ⑥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。 ⑦吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。 坍孔的预防和 处理 ①在松散粉砂土或流砂中钻进时，要控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。 冲击钻成孔时投入粘土，掺片、卵石，低冲程锤击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护作用。 ②汛期水位变化过大时，要采取升高护筒，增高水头，或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。 ③发生孔口坍塌时，要立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。 ④如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土 (或砂砾和黄土 )混合物到坍孔处以上 1m2m，如坍孔严重时要全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。 ⑤严格控制冲程高度。 ⑥ 清孔时要指定专人补浆，保证孔内必要的水头高度。 ⑦吊入钢筋骨架时要对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。 B、钻孔偏斜 偏孔原因：桩孔地质构造不均匀等因素引起钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏孔。 处理措施：由于地质构造不均匀引起的，先分析清楚地质层的结构走向，然后采中交二公局 兰渝铁路工程项目经理部 清水沟大桥实施性施工组织设计 第 10 页 共 61 页 用适当的回填材料（回填材料一般为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，静置一段时间后恢复施工。 孔中心偏差小于 20cm 的，静置 1～ 2h后可以继续钻孔。 孔中心偏差大于 20cm 的，要根据情况静置 2h甚至更长的时间待地层沉 积稳定后恢复钻孔施工。 穿过倾斜岩层过程中，要采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻，以慢速钻孔。 C、掉钻落物 钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。 掉钻落物原因： 由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻” 预防措施： ① 开钻前要清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。 ② 经常检查钻具、钢丝绳和联结装置。 处理方法： ①钻孔壁稳定的情况，直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。 打捞前，先用“探针”探明钻头在孔中的位置为制定打捞方 案提供依据。 打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生。 ②钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时，要先加大孔内泥浆的浓度，将钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁，而后，采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥，确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。 钻孔壁随时有继续坍塌可能时，先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁，而后打捞钻头。 D、扩孔和缩孔 扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。 在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻 锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。 若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。 若因扩孔后继续坍塌影响钻进，要按坍孔事故处理。 缩孔。