1、大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 汇报材料 二0一七年六月一、工程概况： 线路桥梁35.823km。桥梁长度占全线桥梁总长95.87km 的37.4%，桥梁工程中，主要有钻孔灌注桩11048根，墩台 1094个， 特殊孔跨22孔，箱梁制架980孔。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 1、钻孔桩施工工艺（1）钻孔桩顶部钢筋笼定位工艺：钻孔桩施工中护筒直径一般大于桩径20-30cm，钢筋笼安 装完成后，在桩顶部位容易出现偏位不居中现象。为了解决此 问题，设计了桩顶钢筋笼定位卡具，确保钢筋笼在护筒范围内 居中。为适应不同直径的桩基，定位卡
2、具设计成可调节式，使 用时，按照设计钢筋笼直径尺寸调节钢筋笼定位卡具的直径， 在最后一节钢筋笼安装前，将卡具安装在护筒内，防止钢筋笼 入孔后在孔内移动引起的偏位，确保钢筋笼居中,同时保证了 保护层厚度。 钢 筋 笼 顶 部 定 位 卡 具 二、主要工艺创新 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 （2）钻孔桩桩头标高控制工艺：通过利用“灌无忧”设备进行桩头标高控制。本 工艺原理是：利用设备的传感器芯片，探测浇筑混 凝土的标高，确保灌注混凝土顶面标高满足规范要 求，避免混凝土超灌过多或过少，即当混凝土灌注 过程中，不同的物质到达既定的标高时，通过固定 在钢筋笼上的传感器发出不同层级报警
3、，根据报警 信息结束桩基混凝土灌注，达到有效控制桩头混凝 土灌注标高。该技术也可以运用物联技术将灌注过 程实时反馈至灌注桩施工工人手机端，有效掌握实 时精准的灌注顶面高度。 软 件界面 灌无 忧设备 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 具体工作步骤如下：传感器标定正式施工前，需对灌无忧传感器进行标定，使其感应到被探测物质时，显示绿色信号，而接触到其他 介质时，将显示黄色信号。具体做法为：将设备传感器插入待灌注的混凝土中先按下电源开关键，再按下 电脑主机的标定按钮，当绿灯亮起，即标定成功。传感器安放安装桩基最上端的一节钢筋笼前，用扎带将塑料材质的传感器夹具固定在钢筋笼主筋内侧，传感
4、器夹 具安装标高经过理论计算确定，确保灌注混凝土顶面标高满足规范要求，避免混凝土超灌过多或过少。本 节钢筋笼下放安装时，将传感器卡入夹具内，连同钢筋笼一起下放安装至孔内。混凝土灌注桩基混凝土灌注过程中，传感器由于进行了标定，传感器在纯泥浆中不会发出任何提醒，当接近混凝 土前首先接触到泥浆与混凝土混合物（浮浆）时会闪烁黄色警示灯并蜂鸣提醒，此时放缓浇筑混凝土速度 ；当混凝土通过传感器并持续包裹达到12-15s以上后，提示灯由黄色转变为绿色蜂鸣持续提示，即混凝土 达到传感器芯片位置，此时停止混凝土灌注，即可判定混凝土灌注标高已经到达比设计桩顶超出50cm适当 位置，能确保灌注混凝土顶面标高满足设计
5、和规范要求，避免混凝土超灌过多或过少。传感器回收混凝土浇筑完成后，将传感器从孔桩内传感器夹具中拔出，冲洗干净以备下次使用。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 采用“灌无忧”工艺与传统工艺的对比在前期试用时，按照以上方法控制后，同时用传统的方法进行了复核，并且经开挖后检 查，混凝土的控制均达到了既定的标高，效果较好。传统控制工艺通常是采用吊锤球或漏勺控制，一是效率低，二是操作人员责任心、感知 程度不一，控制桩头高低不一，误差比较大。而采用“灌无忧”工艺控制后，以设备和技术 代替人工，准确性和效率大大提高，而且节约成本。本标段钻孔桩共计开累完成检桩2017根，其中，I类桩2013
6、根，类桩4根。采用灌无忧控制桩头长度和桩顶钢筋笼定位 卡具后，现场桩基施工质量水平大大提高。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 （3）钻孔桩桩头凿除成套工艺：传统破除桩头的方法是采用风镐逐块破碎桩头混凝土后，将桩头钢筋剥离混凝土，再将桩头顶 部处理平整，所投入的人力较多，需要的时间又长，而且容易对桩头钢筋造成损伤。对此，我项 目采用桩头凿除成套工艺，目前质量、进度、经济效果明显，具体做法如下：首先在钢筋加工场加工钢筋笼时，在钢筋笼的桩头部位钢筋、声测管上安装复合式套管，上 下口封堵严密，避免浇筑混凝土时水泥浆漏入，确保成桩后桩头钢筋（声测管）与混凝土分离。待桩基施工完成，达到检
7、桩条件后，将桩头开挖露出，采用桩头凿除工具三件套（定制的双 片电锯、液压风镐、手提式液压钢筋弯曲机）凿除桩头，首先确定桩顶深入承台标高，采用定制 的双片电锯环切桩头(为了防止锯片损伤钢筋笼主筋，锯片的环切深度不超5cm)，两条环切缝一次 成型（底片位置与桩顶标高线重合），避免断桩时，损伤正式桩基结构。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会桩头环 切工艺 二再利用一台油泵，同时带动四个风镐，分别从桩径的四个方向用液压风稿将桩头在 环切槽处顶断，以备整体吊离。然后在切断的桩头桩体四周打眼，埋设吊离钢筋或挂钩，将钢丝绳挂在钢筋或挂钩 上，利用吊车（或挖掘机等）将切断的桩头慢慢垂直吊离钢筋
8、范围，放置在合理位置。最后利用手提式液压钢筋弯曲机将桩基深入承台钢筋顶部按照设计进行弯曲。此工艺所需劳动力较少，时间较短，达到了提高工效，节约成本的目的。 桩头环 切工艺 一 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会(4）经济效益:传统控制桩头长度平均在2米左右，采用灌无忧控制桩头长度和桩顶钢筋笼定位 卡具后，桩头长可以控制在0.5-1.0米范围内。直径1米桩基平均每根少灌1米，节省混 凝土约0.785立方米,混凝土单价按370元/立方米计算，每根可节约混凝土费用290.45元 ;采用桩头凿除成套工艺每根可节约凿除桩头费200元；合计节约成本490.45元。以本标段桥梁为例，11048
9、根桩可节约542万元,减去投入灌无忧设备和桩顶钢筋 笼定位卡具费用约30万元,共节约成本约512万元。按照保守计算，在2/3的桩基使用 ，也可节约成本约331万元。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会2、承台预埋墩身钢筋定位和垫石锚栓孔定位工艺 （1）承台预埋墩身钢筋定位卡具工艺：在承台钢筋安装时，需要预埋墩身主筋，预埋墩身钢筋位 置受操作人员人为因素影响较大，往往出现预埋钢筋间距、保 护层厚度或垂直度不满足规定的情况。为此，制作了钢筋定位 卡具，卡具按照墩身结构尺寸制作，在卡具内侧按照设计钢筋 位置设置钢筋定位槽。在预埋墩身钢筋时，将卡具安放在设计 墩身位置，调整好垂直度，然后
10、将墩身预埋钢筋逐根安放在定 位槽内，焊接牢靠。有效控制预埋钢筋的位置、间距和垂直度 ，确保墩身主筋预埋位置准确，间距符合规范要求，待承台混 凝土凝固后拆除卡具。 墩身钢 筋定位卡具 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 （2）垫石锚栓孔定位卡具工艺：结合以往桥梁施工过程中桥墩垫石出现的锚栓孔偏位、深 度不足、内衬PVC管影响支座砂浆粘接效果等质量问题，为了 防止在本项目施工中出现类似问题后形成返工，在施工中设计 了垫石锚栓孔定位卡具。在垫石模板上方定位安装锚栓孔限位 架，锚栓孔成孔采用特制的锥坡型钢管，通过垫石四角的放样 点位一次性定位所有锚栓孔，在混凝土浇筑完成后拔出钢管， 循环
11、利用，同时有助于提高支座砂浆与垫石混凝土面的粘接质 量。采用这两种新工艺，在施工质量控制方面取得很好效果。 垫 石锚 栓孔定位卡具 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会3、承台、墩身、支架现浇梁及预制箱梁养护工艺（1）承台自动喷淋养护工艺：传统承台养护采取覆盖土工布，人工浇水的方式，由于受 到墩身预埋筋及内架的影响土工布覆盖不严，容易出现死角， 也存在不及时的情况。为此，施工中尝试使用了自动摇摆喷头 的养护方式，将承台顶面用土工布覆盖，在承台顶面布设喷淋 管道，安装2-3个摇摆式喷头，喷淋范围相互交叉重叠，定时定 量喷淋，确保整个承台顶面处于润湿养护状态，既保证了养护 的及时性和全
12、面性，又节约了人工成本。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会（2）墩身“穿衣戴帽”自动喷淋养护工艺：采用“穿衣戴帽”自动喷淋养护技术进行墩身养护。墩身 浇筑完成、模板拆除后，根据墩顶尺寸量身定做墩帽骨架， PPR管环绕作为喷淋管，每隔0.5m设置雾化喷头，墩顶覆盖土 工布，墩帽骨架采用水晶板全封闭，墩身下部用防水篷布包裹 做成筒裤式并每隔两米穿绳勒紧。养护时，通过自动控制系统 定时喷淋到墩顶，养护水自上而下湿润整个墩身，在防水篷布 的包裹下，确保墩身的保湿养护，同时，将同条件养护试件放 置在墩底的防水篷布内，达到同条件养护的目的。通过采用本 工艺，实现了墩身的养护效果，确保了墩身
13、的质量。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会（3）支架现浇梁自动喷淋养护工艺:支架现浇梁由于受到墩顶现场浇筑的工况所 限，拆除模板后的梁体养护工作有别于一般地面 施工的混凝土构件，在晋中特大桥202-203#现浇 梁养护过程中尝试了喷涂养护剂，粘贴养护薄膜 、喷淋养护等方式，最终选定了目前采用的摇摆 式喷淋养护方式，在顶板覆盖土工布并在土工布 顶面布设管道，由两侧翼缘板下方伸出喷淋探头 ，喷淋头摇摆范围包含翼缘板底面、腹板外侧及 过渡圆弧位置； 在箱内布设喷淋管道，箱内的底板安装摇摆喷淋头，负责顶板、腹板及底板顶面的洒水养护，底板 底面的养护通过底板通风孔安装管道及摇摆喷头，喷淋
14、范围覆盖整个底板区域，整个喷淋系统通过定 时补水喷淋的方式确保梁体内外湿润养护。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会（4）预制箱梁自动喷淋养护工艺:按照晋中梁场最大生产能力2榀/天的能力及箱 梁养护不少于14d的要求，即需同时满足28榀预制 梁的养护条件。梁场在每个存梁区靠近制梁台座 的3个存梁位设置自动喷淋养护区域，共计30个自 动喷淋养护区。满足预制梁不少于14d养护的要求 。自动喷淋养护控制器具有两种控制方式，一是 定时喷淋，在系统内设置喷淋时间，到时自动进 行喷淋。二是根据梁体周围环境温湿度，设置好 上下限，依据温湿度设定值自动进行喷淋,保证了 预制梁养护质量。 自动喷
15、淋养护 控 制 柜 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会1、梁场生产管理信息系统和设备智能网 络综合管理系统的应用: 为更好地指导现场施工生产，梁场采用集 团自行研发的生产管理系统，该系统以计划 管理和作业工序管理为主线，依托高清视频 监控设施、RFID无线射频技术、二维码、 BIM等先进的信息技术，集成预应力自动张 拉系统及自动喷淋养护系统，形成了数据集 成、进度管理、安全质量、物料管理统计四 大核心管理内容。 系统 主页 三、智能化、信息化技术应用 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会自行研发梁场主要设备智能网络综合管理系统全面整合提梁机、龙门吊、拌 和站、压浆机、
16、张拉机、喷淋系统、钢筋制备、实验室设备、锅炉、空调、各 种车辆乃至后期的照明设备和监控设备。各种数据统一保存和管理，通过互联 网+实现数据报表手机APP实时查看，设备统一管理，设备运行状态及维修保养 状态实时监控，更好地指导现场施工生产。 系 统 界 面 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会2、箱梁预应力自动张拉系统应用: 梁场预应力张拉采用第三代自动张拉系统，相较于前两代，具有数据实时回传、张拉力自动控制、 不同步率自动调整、持荷时间自动补压等特点。该系统一套4台张拉设备，通过一台主机控制三台从机进 行张拉，由千斤顶上安装力值传感器及位移传感器，根据位移传感器实时回传的数据进行实
17、时计算，按 照计算结果实时调整每个泵站给油的快慢，保证四点同步对称张拉。张拉完成后张拉数据实时回传、实 时导出。消除人为干扰因素，真正做到以张拉力控制为主，伸长值校核为辅，四点同步两端对称张拉， 保证预应力的准确性。 自 动 张 拉 设 备 取证 专 家 组领 导 核 查 自 动张 拉 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会3、箱梁静载试验自动控制系统应用: 梁场引进一套自动静载试验系统，进行预制梁静载 弯曲试验。该系统具有自动加载荷载计算，自动打印 荷载计算单，同步加载、自动持荷补压、自动检测、 故障和挠度超标判断、及时报警、试验数据自动上传 ，以及直接试验报告打印等特点。相较传统
18、静载试验 ，具有加载力准确、数据实时计算打印、加载力同 步、节约人力等优势，在晋中梁场生产许可证认证时 ，得到了认证组专家一致好评。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 4、梁场全场视频监控应用:梁场共设置视频监控摄像头42个， 覆盖全场所有区域，做到场内施工作业 全程监控。采用55寸液晶拼接墙，实现 对全场设备的管控、监控与查看等功能 ，有效对现场进行管控。 全场视频监控 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会5、进场材料计重称量视频系统应用 通过在地磅安装计量称重视频系统，实现进场物资称量、车辆牌号抓拍、车顶物资抓拍等功能，通过 称重数据及图片实时上传、磅单自动生成
19、打印、电子磅单统计分析等功能，有效地对进场物资进行管 理。 视频 称重系统 实际 操作画面 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会6、无人机航拍技术+应用：通过使用无人机对既有线进行航拍， 制作成施工方案汇报片，通过汇报片展现 既有线现场实际情况，并将计划实施方案 编辑到视频汇报片中，有如身临其境之感 ，能够使施工方案达到最优展现效果，为 论证方案提供直观依据，确保了施工方案 的可行性和安全性。 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会7、BIM技术应用：根据提供的电子地形图、测量数据、点云数据、 互动地图、航拍影像建立BIM模型，实现临建、结构 物漫游体验、施组的推演和预警
20、、墩身模板周转调配 、施工工序模拟、工程量计算等应用。 BIM 技术应 用范例 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 8.VR技术在安全体验馆中的应用:（虚拟现实临境技术 ）安全体验馆设置有安全帽撞击体验、安全带使用体验、钢 丝绳使用体验、综合用电体验等多项实体体验项目。 同时安装VR-5D振动式虚拟现实实景体验和移动式VR体 验两种设备，现已实现晋中梁场和晋中特大桥508工地VR漫 游和脚手架倒塌、桥墩爬梯摇晃、龙门吊高空坠物等VR安全 体验，通过双重体验，达到全面提升项目安全理念，真正做 到安全管理教育全覆盖，保障施工人员安全生产教育落到实 处，杜绝安全事故发生。 VR 虚拟
21、体验 区 VR 虚拟 体验 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 9、质量通病防治措施3D技术交底应用:通过制作桥梁下部工程质量通病防治措施3D技术交底，通过手机扫二维码信息查看，利用3D虚拟 动画技术向现场工人呈现质量通病、产生原因和预防措施，使现场管理人员和作业人员直观了解质量 通病，提前采取措施，提高了效果。 3D 可视 化技术 交底 一 3D 可视 化技术 交底二 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会10、既有线采用物联网防侵限技术对现场进行管控：通过研发应用 “既有线物联网防侵限检测系统”，在24小时不间断检测现场施工人员、设备与营业 线位置距离，一旦发生人员
22、、设备侵线，系统能通过现场人员、设备上佩戴的定位器报警，同时在管理 监控中心报警，提示管理人员有人或物侵限，及时采取措施。此系统比人员巡检周期短，1秒内巡视200 人侵线情况，1分钟可以筛查12000人或设备。实现扫描无空间巡视死角。 物联网防侵限技术示例图 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会1、太阳能照明控制技术： 为了实现绿色、环保、低碳节能目的，梁场的照明全部采用太阳能 照明系统。经过初步测算，除初期投入较大，需采购太阳能光伏电板及 电池，后期经济效益显著。尤其太阳能电板可重复利用，随着时间推移 所产生的经济效益更为明显。 为方便照明系统管理，梁场开发智慧照明管理平台，实行
23、照 明统一开关、统一管理，在照明终端增加无线感知控制器，使用 电脑登录管理平台对感知控制器下达开关指令，更加有效的对整 体照明进行系统性管理。 太阳能 四、节能环保创新技术应用 照 明 系 统 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会 2、既有线采用移动太阳能节能监控系统：此设备为可移动式太阳能无线高清数字监控系统， 可满足100天的摄录资料存储量。即利用太阳能为摄像 机供电，无需电线和光纤，可在特殊条件下使用，可重 复利用，安装使用快捷方便，当天安装完毕，即可使用 。 移动 太阳能节 能监 控系统 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会以上是我项目在桥梁施工中的些许经验与大
24、家分享共勉。 下一步我们将对特殊孔跨、支架现浇梁、道岔梁、简支拱、转体桥工艺等进一步研 究创新，争取将更多、更实用的创新应用于高铁桥梁和既有线施工中，以提高现场施工 管理水平。 尊敬的各位领导、各位同仁，非常感谢您的光临和指导，我们将以此次观摩交流会 为契机，在大西客专公司、太焦指挥部的领导下，在设计、监理单位的指导下，在兄弟 单位的帮助下，始终坚持“以工装保工艺、以工艺保质量、以质量保安全”的施工理念 ，引领太焦线，加大工艺工装的创新力度，提升施工质量控制，为把太焦高铁打造成“ 世界一流高铁”做出更多贡献。 我们真诚的希望，与会领导及兄弟单位同仁提出宝贵意见和建议，谢谢! 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会汇报完毕 ！ 大西客专公司太焦铁路钻孔桩施工工艺现场观摩交流会
