钢轨灌注桩施工方案

中铁十一局集团一公司湖北省谷竹高速公路GZTJ-15标混凝土钢轨灌注桩施工方案

混凝土钢轨灌注桩施工方案

一、编制依据与原则

1、编制依据 1.1、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）； 1.2、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）； 1.3、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 1.4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85）； 1.5、《K87+010~K87+100左侧钢轨桩和抗滑挡墙施工图》。

2、编制原则

1.1、建立、健全消防、保卫、职业健康安全管理体系，以人为本，维护和保障施工作业人员的安全与健康。建立完整的质量管理体系和控制程序，明确工程质量方针、目标，结合本钻孔桩特点与实际情况制定切实可行、有效的工程质量保证措施，施工过程严格进行质量管理与控制，确保工程质量达到优质标准。

1.2、混凝土钢轨灌注桩采用GY-150B工程钻机成孔，桩身混凝土在现场拌合，灌注采用导管进行施工。

二、工程概况

湖北省谷城至竹溪高速公路一期土建工程施工第GZTJ-15标段，位于里程K87+010~ K87+100段路基左侧路堑紧临S305省道，该处有一山体滑坡体导致S305省道该段半幅路面开裂、滑移，需进行滑坡体维稳处理。

三、地质情况

本次施工的区域为回填土，主要以片岩、卵石回填，卵石粒径大于30cm,局部有少量的粉质粘土和卵石，地质情况比较复杂。

四、主要施工机械及人员 1、主要施工机械见下表

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主要施工机械一览表

工程名称 K87+010~K87+100左侧抗滑混凝土钢轨桩工程 机械名称 GY-150B工程钻机 浦沅QY8吨汽车吊 FF250GF发电机 数量 4 1 1 备注 2、主要施工人员见下表

施 工 人 员 表

序号 1 2 3 4 工种 管理人员 GY-150B工程钻机操作员 砼灌注人员 其他人员 人数 3 12 8 6 五、混凝土钢轨灌注桩施工方法 1、总体概述

施工顺序：第一步施工准备，第二步制作泥浆池，第三步钻孔，泥浆护壁，第四步安放钢轨，第五步，灌注水下混凝土。

2、准备工作

钢轨桩的准备项目主要有：平整场地；桩位测量放样；做好供电供水系统等。 2.1、场地平整及布置

根据桩位及现场情况，合理布置电路、水路、场地，开挖沉碴及泥浆池，修筑运输便道。

2.2、桩孔定位测量

场地准备就绪后立即进行桩位定位测量，测量采用全站仪配合水准仪进行，根据事先已复核并保护好的导线点，准确测出各桩的中心，用长木桩准确标出各桩位中心，并划出轮廓线，设置骑马桩保护桩位，同时在桩位附近设置水准基点，该基点必须牢固可靠。根据以上测设的桩位中心和水准基点即可进行下一步钻机就位。

3、护壁泥浆

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3.1、钻孔泥浆由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成。开工前要准备数量充足和性能合格的粘土或膨润土。调制泥浆时，先将粘土或膨润土加水浸透，然后用搅拌机或人工拌制。为了回收泥浆原料和减少环境污染，均要设置泥浆循环净化系统。并对施工废浆妥善处理，以免污染环境。

3.2、在砂和砂砾等容易坍孔的土层钻进时泥浆比重为1.05-1.08。泥浆粘度：一般地层16-22S；松散易塌地层19-28S。造浆粘土符合下列技术要求：胶体率不低于95%，含砂率不大于4%，造浆率不低于0.006-0.008m3/kg。

4、钻机就位

根据测量放样的中心使钻机准确就位，钻机安装就位前要进行检查和维修，钻机就位后检查钻机各部位，主要机具的检查与安装，配套设备的就位及水电供应的接通等，以保证钻机稳固并处于正常工作状态。

5、钻孔

5.1、第一步使用GY-150B工程钻机钻孔，钻头为圆管，直径为27.5cm，钻进至设计孔深；第二步使用直径30cm的倒三角合金钻头扫孔至孔底，使孔径达到设计要求。

5.2、钻孔注意事项

5.2.1、钻机安装后的底座合顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。

5.2.3、钻进作业要分班进行，并经常对钻孔泥浆进行试验，不合要求时，随时改正。 6、故障处理

6.1、遇有坍孔，要仔细分析，查明原因和位置，然后进行处理。发生孔内坍塌时，适当加大泥浆比重或者掺加冰胶护壁，必要时回填粘土混合物到坍孔处以上1.0—1.2m，坍孔不严重时，可回填至坍孔位置以上，并采取改善泥浆性能、加高水头等措施，继续钻进。

7、成孔检验

7.1、钻孔达到设计高程后，用经专业监理工程师批准的仪器和方法，对孔位、孔深、孔径、孔形、竖直度等进行检查。当检查时发现有挖孔不直、偏斜、孔径减小、断面变形等，要向专业监理工程师报告并提出补救措施的建议。在取得批准前停止作业,经检验确认桩孔满足设计要求后，立即填写成孔检查单，并经专业监理工程师签证认可，才能进行

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灌筑混凝土桩身的各项工作。

7.2、检验与试验方法

7.2.1、孔位的检验：根据护桩用钢卷尺和测绳检验；或用测量仪器检验，允许误差为50mm。

7.2.2、孔径的检验：制作钢筋笼检孔器（其外径等于桩基的设计直径，长度为4～6倍直径）检验，不小于设计桩径。

7.2.3、孔深的检验：用钢卷尺加重锤测量，不小于设计孔深。 7.2.4、竖直度的检验：用铅锤球检查护筒的竖直，钻孔桩小于1%；

7.2.5、泥浆的检验与试验：在钻孔顶、中、底分别取样，用比重仪测泥浆比重；用粘度计测泥浆粘度；用锥形量筒测试含砂率。最终结果取三种样品的平均值，相对密度1.03～1.10、粘度17～20s、含砂率＜2％。

8、清孔、下钢轨

钻孔至设计高程经检查符合设计要求后，即可进行清孔。清孔后应在4小时内进行水下混凝土灌注,否则应重新进行清孔。

清孔至沉碴厚度满足规范要求后报检，报检合格后即下钢轨。钢轨安装要符合下列要求：

8.1、钢轨安装采用汽车吊吊装，钢轨达到标高后，要牢固地将钢轨固定，确保钢轨竖直，不移动。

8.2、钢轨吊放的允许偏差为：钢轨倾斜度±0.5%；钢轨中心平面位置20mm；钢轨顶端高程±20mm；钢轨底面高程±50mm。

9、灌注砼 9.1、混凝土灌注

砼在现场拌合，砼采用出料口直径为8.9cm岩心管灌注，混凝土配合比为：水泥：砂：碎石：水＝353:841:1161:205，碎石粒径为5~16mm，混凝土要检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，则进行第二次拌和，二次拌和仍达不到要求，不得使用。

混凝土储存量要满足首批混凝土入孔量（即混凝土导管的埋置深度不小于1.0m）有富余。首批混凝土数量按下式计算：

V=1/4（HcπD2+Hρπd2）

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式中：V—首批混凝土用量（m3）

Hc—首批混凝土灌注高度（m），Hc要求不小于1m， 施工时偏安全，取Hc=1.1～1.2m D—钻孔直径（m） d—导管直径（m）

Hρ—导管内为平衡孔内泥浆压力所必须的混凝土高度（m）， Hρ=Hw .rw/ rc

Hw—孔内泥浆面至首批混凝土灌注高度（m） rw—洞内泥浆容重（㎏/m3） rc—混凝土容重（㎏/m3）

混凝土拌合物要有良好的和易性，在灌注过程中无离析、泌水，灌注时保持有足够的流动性，其坍落度为18～20cm。首批混凝土的初凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成的时间。

9.2、灌注首批混凝土时要注意下列事项

9.2.1、导管下口至孔底的距离一般为25—40cm ；

9.2.2、导管埋入混凝土中的深度不得小于1.0m 。在灌注过程中，需有专人测设导管的埋深，及时地调整导管埋深，导管的埋深宜控制在2—6m。

9.2.3、灌注过程中，随时做好灌注记录。 9.3、灌注中途发生下列故障时，要及时进行处理

9.3.1、首批混凝土灌注后导管进水时，则将已灌注的混凝土拌合物吸出，改正操作方法，重新灌注。

9.3.2、在混凝土面处于井孔水面以下不很深的情况下导管进水时，可采用底塞隔水的方法，并外加一定压力重新插入导管，恢复灌注。

9.3.3、灌注开始不久发生导管堵塞时，可用长杆冲捣或用振动器振动导管。 9.3.4、灌注开始不久发生故障、用前述方法处理无效时，要及时地将导管拔出，将已灌注的混凝土吸出，将钢轨抽出，然后重新清孔，吊装钢轨和灌注混凝土。

9.3.5、按上述方法处理达不到要求时，在原孔位砸掉并重新成孔，或会同有关单位研究补救措施。

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六、混凝土钢轨灌注桩施工工艺流程图

混凝土钢轨灌注桩施工工艺流程图

平整场地

桩位放样 钻机就位 钻 进 挖泥浆池、沉淀池 补浆、测指标 测孔深、泥浆比重、钻进速度 测孔深、孔径、孔斜度 注清水、换泥浆、测比重 填表格、监理工程师签字认可 填表、监理工程师签字认可

测孔深、孔径 中间检查 终 孔 清 孔 测 孔 安放钢轨 导管拼装、试压

安放导管 二次清孔 灌注混凝土 检查泥浆比重及沉渣厚度 制作混凝土试件，测量混凝土面高度和导管埋深深度 七、质量、安全保证措施及文明施工 1、质量保证措施

1.1、健全质量管理体系，加强全员质量意识，树立“百年大计，质量第一；创优质工程光荣，出劣质工程可耻”的思想，积极开展QC小组活动。

1.2、贯彻“谁负责施工，谁负责质量；谁负责操作，谁负责质量”的原则。建立健全各项施工管理，技术管理和质量管理制度。设专职质检员，对施工的各个环节，各个部位实行全面的质量管理和监督，保证本工程质量达到优良标准。

1.3、加强施工图纸、技术规范、质量检验评定标准的学习。认真按规范施工，对每项工程质量进行监督、检查评定，并严格处理质量事故。

1.4、按照施工组织设计，规定具体的施工工艺、方法、质量标准和检验手段，后续资源计划和进度安排，用以指导具体施工活动。坚持技术交底制度，对各个施工工序的技术要点、施工步骤、操作方法、设备使用、人员配置、后勤保障等进行详细的技术交底，做到施工时人人心中有数，各个环节紧密配合，优质高效完成施工任务。

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1.5、组织项目部技术人员及施工队技术人员进行科技攻关，为施工技术提供依据。 1.6、坚持原材料、半成品及成品的进场检验，未经认可和不合格的材料、物品禁止用于本工程。

1.7、在施工过程中保护测量控制点不被破坏。并接受监理工程师指导。

1.8、积极开展QC小组活动和技术攻关小组，对施工过程中遇到和预料会出现的问题，组织领导、技术人员和工人进行研究，制定相应的技术措施和组织措施予以解决，以保证工程的质量。

1.9、在施工过程中，坚持质量检查制度，每个工序完成和工序之间的搭接必须进行三检（自检、互检、专检），发现问题，及时整改。已完工序须经监理工程师检查批准后才能进入下一道工序施工。

1.10、建立质量管理基金，根据施工质量和工作质量的情况进行相应的奖罚。把质量工作情况同职工的收入挂钩，实行奖优罚劣，对出现的质量问题，按“三不放过”的原则严肃处理。

1.11、认真如实做好施工原始记录，为施工检验和竣工验收打好基础。 1.12、积极配合监理工程师的工作，认真执行监理工程师的指令。 1.13、加强职工技术培训，提高技术水平和操作技能。 1.14、积极开展质量创优活动，创优质工程。 2、安全保证措施

2.1、认真贯彻“安全为了生产，生产必须安全；安全第一，预防为主；谁管生产，谁负责安全”的方针，设专职安全员。

2.2、加强安全意识和安全技术教育，进行全员培训，提高全体职工的自我保护意识和能力。

2.3、健全安全管理制度，严格执行各项安全操作规程和设备管理办法，严禁违章指挥、违章作业。对特殊工种实行持证上岗，严禁无证操作。

2.4、实行安全预控。在编制施工实施细则时，优化施工方案，制定安全操作规程和安全技术措施。认真进行安全技术交底，提出安全生产的具体要求。

2.5、建立安全奖罚制度。教育职工严格执行安全规章制度，正确使用和严格管理个人安全用品，对违犯安全操作制度的个人、部门等严肃处理；大力表彰安全先进单位、个

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人。

2.6、加强现场治安工作，禁止无关人员进入施工现场。

2.7、加强机械设备管理，对机械设备的使用及维修人员进行岗位培训，熟悉机械设备性能，掌握机械设备的使用和维修技能，杜绝重大机损事故的发生。

3、文明施工及环境保护

3.1、对进驻现场的施工人员由项目经理部进行统一的管理。

3.2、现场必须设置一些醒目的标志和有关文明施工标志，现场四周进行遮挡。 3.3、各种入场机具、车辆和材料堆置均保持整齐、有序，禁止乱放而影响观瞻。现场设置一定门卫和警卫人员，防止现场物品丢失。

3.4、保护场地周围环境，不在工地围蔽外堆放材料、垃圾。严格按照批准的占地范围使用占地。

3.5、施工现场内道路平整、顺畅，排水良好。 3.6、施工期间爱护环境，保护绿化。

中铁十一局一公司湖北省谷竹高速公路GZTJ-15标项目部

二0一一年四月

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