钻孔灌注桩施工方案.doc

海洋新区大桥工程 钻孔灌注桩施工方案钻孔灌注桩施工方案编制： 复核： 审核： 中国建筑股份有限公司2013年6月20日目 录第一章 工程概况21、工程简介22、气候及水文情况23、地质情况3第二章 编制依据4第三章 施工准备41、组织机构安排52、主要职责范围53、物资、材料准备7第四章 钻孔灌注桩施工方案71、施工准备72、钻机设备选型83、钻孔灌注桩施工工艺8第五章 施工进度及施工机械准备381、桩基工期要求382、施工人员及机械设备配备计划38第六章 钻孔灌注桩质量控制391、材料进场控制392、测量控制393、成孔过程的质量控制404、钢筋制作、焊接及下放质量控制405、清孔质量控制406、混凝土浇筑质量控制41第七章、工期保证措施411、技术保证412、管理保证423、计划保证434、资源保证44第八章 安全、文明施工措施441、综合安全保证措施442、施工现场安全技术措施453、施工现场安全用电措施464、施工机械安全保证措施475、保证人身安全措施476、施工现场治安消防、防火安全保证措施487、其它安全措施498、环境保护措施49第九章、冬季、雨季、台风期施工措施501、冬季施工措施502、雨季施工安排513、台风期施工安排53第一章 工程概况1、工程简介海洋新区工程项目桥梁全长1307m，起止桩号K0+730.5K2+037.5，主桥为60+100+60m悬浇连续梁。桥梁基础采用整体式承台和桩基础，桩基础设计为钻孔灌注桩，直径2.2m和1.5m。主要工程量见下表：桩基主要工程数量表编号桩径（m）单根长（m）根数（根）总长（m）11.543.156258.921.548.156288.931.558.15422442.341.560.1540240651.563.156378.961.564.156384.971.565.1510651.581.566.15362381.491.568.15281908.2101.570.156420.9112.290.15121081.8122.295.15121141.813合计21013745.52、气候及水文情况2.1地形、地貌拟建项目处于唐山南部沿海地带，大部分地区为滦河水系形成的冲积平原和海洋动力作用下形成的滨海平原，该地区地形地貌简单，地势北高南低，其地层包括第四系全新统冲、洪积成因的沉积物及上更新统马兰组地层。地层土系重要为淤泥质粘土、粘土、细沙。冲击平原以南为滨海平原，地势平坦，高差变化较小，平均坡降1/100001/5000之间，海拔在-14.3之间，平均海拔2.7m。项目海岸基质分为淤泥质海岸，海水较浅，含沙量较少，海水澄清透明度大，潮差小，潮滩宽度在1公里左右。2.2水文、气温本工程所在区域为浅海地区，属咸水区海洋气候。受暖温带季风气候和暖温带滨海半湿润大陆性季风气候影响，四季分明，冬季漫长，春秋暂短。年平均气温为11，最高月份（7月）平均气温为25，最低月份（1月）为-5.6。最大冻土深度为80cm。受海洋潮汐影响，曹妃甸地区属不正规半日混合潮，经过数据分析工程海域潮汐特征，平均高潮位2.47m，平均低潮位1.07m，平均潮差1.4m，平均海平面1.77m。沿海浪高一般在3级以下，个别区域会出现5级。3、地质情况场地地层结构及其特征表地层编号岩土名称年代成因层顶埋深(m)层厚(m)颜色状态压缩性包含物及特征1海水01.7215.5蓝2人工填土Qml056.1灰黄松散高主要为建筑垃圾、碎石及大块石3淤泥质粘土夹粉土Q4l1.7215.51.47.59深灰软塑高局部为粉质粘土,软塑状,局部为淤泥,流塑状。粉土稍密状，粉土呈薄层状分布，分布不均，具水平层理。包含少量有机质及螺壳碎屑。有光泽，无摇振反应，干强度高，有韧性。该层分布于全场区。4粉质粘土夹粉土Q4al78.469灰可塑中粉质粘土可塑状,粉土稍密状，粉土呈薄层状分布，分布不均，具水平层理。含氧化铁，斑杂状。包含少量有机质及螺壳碎屑。有光泽，无摇振反应，干强度高，有韧性。该层分布于全场区。5粉质粘土夹粉土Q4al9.417.81020.4灰可塑中粉质粘土可塑状,粉土密实状，粉土呈薄层状分布，分布不均，具水平层理。含氧化铁，斑杂状。包含少量有机质及螺壳碎屑。有光泽，无摇振反应，干强度高，有韧性。该层分布于全场区。6粉土Q4al26.433.14.413.4灰黄密实中以粉土为主，局部含少量薄层粉质粘土夹层，层厚20-40cm。可塑状，分布不均，具水平层理。含氧化铁，斑杂状。无光泽，干强度低。该层分布于全场区。7粉质粘土夹粉土Q4al35.742.32.87.3灰黄可塑中粉质粘土可塑状，粉土密实状，粉土呈薄层状分布，分布不均，具水平层理。含氧化铁，斑杂状。包含少量有机质及螺壳碎屑。有光泽，无摇振反应，干强度高，有韧性。该层分布于全场区。8粉土夹粉质粘土Q4al42453.27.8灰黄硬塑中偏低以粉土为主，夹薄层状粉质粘土，粉质粘土可塑状，分布不均，具水平层理。粉土密实状，含氧化铁，斑杂状。无光泽，干强度低。该层分布于全场区。9粉土Q4al43.850.82.67.8灰黄密实中偏低以粉土为主，含少量薄层粉质粘土夹层，层厚20-40cm。可塑状，分布不均，具水平层理。含氧化铁，斑杂状。无光泽，干强度低。该层分布于全场区。10粉质粘土夹粉土Q4al475811.620.2灰黄硬塑中偏低粉质粘土硬塑状，粉土密实状，粉土呈薄层状分布，分布不均，具水平层理。含氧化铁，斑杂状。有光泽，干强度高。该层分布于全场区。11粉土夹粉砂Q4al60.177.93.530.5灰黄密实中偏低颗粒成份以粉土为主，含少量薄层粉砂夹层，层厚20-40cm。含氧化铁，斑杂状。无光泽，干强度低。局部含少量薄层粉质粘土，层厚20-40cm。硬塑状，分布不均，具水平层理。该层分布于全场区。第二章 编制依据1、海洋新区大桥工程两阶段施工图设计。2、海洋新区大桥工程实施性施工组织设计。3、本工程建设所涉及现行的国家和行业施工技术、安全、质量、验收等标准、规范和文件。4、国家、交通部、地方政府有关的政策、法律、法规、命令及规定。5、本工程现场踏勘获得的资料。6、中国建筑股份公司拥有的科学技术成果、机械设备装备情况、工作成果、施工技术与管理水平以及多年来的市政道路桥梁工程施工积累的经验。7、规范、标准：城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ 2-2008） 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204）公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）中华人民共和国安全生产法中华人民共和国环境保护法中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法中华人民共和国噪声污染防治法中华人民共和国水污染防治法实施细则建设项目环境保护管理条例第三章 施工准备1、组织机构安排为实现工期、质量、安全和成本目标，给现场施工创造有利条件，我项目部特组织了公司有经验的施工技术人员组建以项目经理为首的管理组织机构。项目经理生产经理项目总工程师工程部技术质量部安全部物资部测量组试验室商务经理商务部机械作业班组劳务作业队人力劳动组2、主要职责范围（1）项目经理岗位职责全面负责本项目工程的施工管理，贯彻落实工期、质量、安全、环保、效益等目标；保证项目经理部各项工作有效运行；处理施工中出现的重大问题。（2）项目总工程师岗位职责 对技术管理、工程质量负全面责任；建立质量保证体系，制定重大技术方案；负责新技术、新工艺、新设备、新材料的应用和推广；负责设计变更的审定工作。（3）生产经理岗位职责 负责项目工程进度管理工作；组织生产调度，处理好施工计划的平衡；直接负责施工组织设计及专项施工方案的实施；协助项目经理搞好现场劳动力、材料、设备等生产要素的动态管理和优化配置。（4）各部门分工职责 技术质量部全面负责施工技术指导及技术管理工作，以及施工质量监察管理工作，包括施工技术、施工监测、工程资料和施工图纸管理等。工程管理部负责工程现场的调度、指挥，人力、设备的调配使用，进度控制，工程原始资料的收集记录。测量队：在工程部的领导下全面负责本标段工程测量工作。安全管理部负责项目施工中的安全管理工作，包括安全培训安全管理制度、安全技术交底、现场安全监察等工作。物资设备部负责工程材料，设备的采购、租赁和保管，编报材料用量计划。工地试验室贯彻质量检测标准，严格控制施工现场质量，按照国家标准和试验规程做好路基、路面、桥梁等规范要求的各种试验，严把进场材料质量关，作出的试验数据保证准确无误。测量组按照实际图纸的要求对导线及高程进行符合控制，对作业队测量结果进行审核和监控。3、物资、材料准备3.1、主要材料准备开工前，组织专业材料采购队伍大范围地进行材料调查，以材料质量符合设计标准和施工规范的要求为第一原则，之后考虑运输路途远近、运输路线是否畅通、材料价格、供应能力等因素，通过招投标选取最佳供应商，提前签定工料合同，以确保施工过程中的材料供应。地材选用附近并且正规的厂家购买。各种材料进入现场后按照规划的存料场有序的存放。现各种材料已经基本订购完成，用于本桩基施工的材料随时可以进场。3.2、材料供应保证措施材料的供应本着“广泛调查、及时定货、快捷运输、充分储备”的原则进行。材料从采购到运输进行系统地管理，首先通过事先大范围的调查筛选，包括材料质量、运输路途、供应能力的诸多因素要全面考虑，确定各种材料的供应商，并及时签定供应合同，在合同中要明确规定供应计划，并突出规定违反合同的惩罚措施，同时多方调查类似供应商，做到有备无患，确保材料供应商的质量与数量。材料根据施工进度的要求分阶段进场，进场后的材料要妥善保管并及时做好各种原材料的复检工作。第四章 钻孔灌注桩施工方案1、施工准备1.1 场地准备本工程桩基施工分陆上和水上两部分。位于浅水区时，0#墩采用吹砂围堰+填心砂的方法施作施工平台，位于深水区时，搭设钢制平台；桩基施工在施工平台上作业。陆地段桩基施工首先拆除K1+834K2+034路地段北环路上的中央分隔带及左侧分隔带的绿化树木和路缘石，拆除左侧路灯。平整场地后按陆地桩基的施工方法成孔。1.2 桩位放样严格审核图纸，对钻孔桩设计坐标、高程进行复核计算，确认无误后采用经过审核的加密控制点进行测量放样。采用全站仪放样及复测，高程使用自动安平水准仪和5m双面塔尺进行高程测量。桩位放样后进行串线检查钻孔灌注桩基础放样的横向、纵向偏差。误差不大于2cm。桩位控制点埋设护桩，每点四个，护桩用大木桩打入地面后，用水泥混凝土固定，木桩顶部钉入小铁钉标定位置。护桩做到稳固，易于保存。桩位放样后及时上报专业测量监理工程师，待专业测量监理工程师抽验合格后方可使用。桩位可根据施工进度分批测放。陆上桩位采用木桩作四角护心标志，经复测后，据此埋设护筒，并把四角控制桩引到护筒上并用十字线标明钻孔的中心，钻机据此对正孔位。水上桩位在钢制平台上用红蓝线标识，并焊接导向架，经复测后，据此埋设护筒，钻机据此对正孔位。桩位测放完成经自检合格后，提交监理工程师验收，验收合格后方可进入下道工序施工。2、钻机设备选型海水段桩基施工采用正循环回旋钻钻进成孔，气举反循环清孔，陆地部分桩基采用冲击钻+正循环回旋钻成孔，气举反循环清孔。3、钻孔灌注桩施工工艺水中桩拟采用正循环成孔，泥浆护壁、气举反循环清孔、导管水下灌注混凝土进行施工。灌注桩的施工过程须严格控制。施工流程见下图：钻孔灌注桩施工工艺流程图搭设工作平台桩位放样场地准备护筒焊接安设护筒校正偏差制泥浆、测比重钻机就位钻机测量校正沉淀池、清渣分离输送泥浆钻孔记录钻进测量孔深现场成孔检查钻机撤出测清孔比重一次清孔钢筋笼检测钢筋笼运输钢筋笼就位对中 钢筋笼安装计算导管长度钢筋笼制作储料斗安装导管试压导管安装二次清孔灌注水下砼砼配合比设计砼拌合运输施工配合比导管拆除测砼面高度灌注记录3.1护筒埋设3.1.1 陆地及浅滩桩护筒埋设陆地钻孔桩施工前，根据测量数据放样准确的桩位，由于陆地桩基位于北环路路面上，根据工程岩土工程勘察报告情况，经我部现场挖掘探测发现：上层为15cm油面和60cm水稳基层，下层为山皮石块， 越向下石头粒径越大变为坚硬大抛石，按原地貌和相关的资料估计厚度为10m，且地下水量丰富、埋深浅（地面以下2.5m位置）与地质勘察报告中人工填土的描述不符。现场开挖勘察照片：依据实际勘察情况，我部采用开挖埋设临时护筒配合冲击钻冲孔穿过岩石层3m后埋设永久钢护筒的方法施工。3.1.1陆地段桩基埋设护筒具体方法：陆地的护筒埋设采用埋设临时护筒冲击钻冲孔穿过大块石层后埋设永久钢护筒的方法。1.临时护筒的埋设（1）用破碎锤按桩位破碎北环路路面结构，挖掘机挖除破碎废料和路面结构下的大块石，开挖深度达到3m后埋设临时护筒。临时护筒按桩位准确位置埋设，临时护筒外侧逐层回填粘性土，每层回填厚度不大于50cm，并挤压密实。临时护筒直径为2.2m，长度为3m。2.冲击钻冲孔为保证永久护筒的下放并穿过块石层我部采用直径1.9m的冲击钻成孔的方法在该桩位上冲击成孔，冲孔深度完全穿过块石层3m后，依据现场地质勘查情况需平均钻孔深度为13m后方可沉入永久护筒。（1)冲击钻钻进成孔 钻机就位：首先用石棉线通过临时护筒的直径方向交叉定出桩孔中心，利用护桩检查桩孔的中心位置是否正确，然后调整钻架，使钻架上的起吊滑轮线、冲击锥中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上，其偏差不得大于20mm。钻机精确就位后，固定好钻机，启动卷扬机吊起冲击锥，把冲击锥徐徐放进护筒中准备冲击钻进，冲孔之前，临时护筒内适当回填一定量的粘性土，以密封临时护筒与大块石件的空隙，防止泥浆流失。按试验配比配置符合要求的泥浆来确保此大石块地层孔壁稳定；由于施工场地的限制和环保要求，对每个承台焊制一个泥浆池和一个沉淀池；冲孔前，施工人员必须检查桩位其否准确；经监理工程师检查无误后方可开钻。钻进，钻机安装就位后，底座和顶端要平稳，不得产生位移和沉陷。初钻时进尺适当控制，采用小冲程，使最初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。进入正常钻进后，采用4-5m中、大冲程，但最大冲程不超过6m。钻进过程中及时排渣，并保持泥浆的密度和粘度。同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，填入记录表中。钻孔作业要连续进行，不得间断。冲击钻冲孔过程中在孔内通过冲击钻的挤压使岩石层的孔壁空隙密实，以保证冲孔过程中泥浆不会流失。（2）冲击钻钻进注意事项: 冲程要根据实际情况选择。冲程过高，对孔底扰动大，易引起塌孔，冲程过小，则钻进速度较慢。为正确提升冲击锥的冲程，须在钢丝绳上进行标志。 通过漂石或岩层时，如孔底表面不平整，须先投入小片石将表面垫平，再用十字型冲击锥进行冲击钻进，防止产生斜孔、坍孔故障。所以为防止斜孔和坍孔每台钻机附近堆放一定量的片石和粘土备用； 要注意均匀放松钢丝绳的长度，否则松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架、钢丝绳受到较大意外冲击荷载，遭受损害。松绳过多，容易引起钢丝绳纠缠事故。经常检查泥浆的浓度及排渣情况。泥浆太浓，将吸收大量的冲击能，并妨碍冲击锥的转动，使冲击进尺明显下降，或形成梅花孔、偏孔。 冲击锥起吊时要平稳，避免冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生撞人事故。 （3）冲击钻完全穿过块石层以下3m后（即进入下层土层3m）检测钻渣样，若已经不存在石块即可撤开冲击钻机，置换成回旋钻机，若还存有石块，必须请监理工程师现场确认深度，继续冲击钻孔直至没有石块。（4）用履带吊配合振动锤将永久性钢护筒沉入该孔内。永久钢护筒直径大于设计桩直径300mm，壁厚20mm的钢板巻制焊接而成。钢护筒埋设深度以穿过淤泥层进入粉质粘土层4m为准。护筒边沉入过程中及时测量护筒沉入的深度和垂直度。护筒埋设高出地面0.3m，取顶标高+4.1m，并用粘性土将筒外侧回填密实。永久护筒的沉入方法与水中护筒沉入方法相同。陆地段墩位桩基钢护筒长度统计表 序号墩台号单根长m总长m壁厚mm总重kg126#22.42179.3616126251.5227#22.49134.941694984.27328#22.56135.361695279.9429#22.63135.781695575.54530#22.26133.561694012.88护筒埋设要求竖直、位置准确，顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。3.1.2 水中永久性护筒沉入（1）海水中钢护筒长度确定护筒顶应高于水面1.02.0m；在有潮汐影响的水域，护筒顶应高于施工期最高潮水位1.52m，并应在施工期间采取稳定孔内水头的措施；同时护筒埋深应综合考虑地质条件，护筒使用功能和稳定要求，通过计算比较确定，钢护筒顶标高取+6.43m，当桩基位于岸滩时，取深入粉质粘土夹粉土层4m；当桩基位于水中时，钢护筒直径大于设计桩直径300mm，钢护筒埋置深度取20m；各墩位钢护筒具体长度见下表：（2）护筒制作及运输护筒采用Q235C钢板卷制而成。护筒直径大于桩基设计直径300mm。根据实际受力情况与振动锤作业的需要，桩径为1.5m的选择厚度为16mm的钢板卷制护筒，桩径为2.2m的选择厚度为20mm的钢板卷制护筒。护筒长度根据各墩号的桩基地质情况（工作平台标高）不同制作相应长度的护筒。护筒加工由指定厂家制作，护筒焊接采用坡口双面焊接，焊口连续、平整，杜绝焊口存在沙眼和漏洞。竖向焊口错开布置焊接，防止护筒易裂开。在成品护筒的运输前在护筒外壁用白油漆标注长度刻度线，并在护筒顶端标明墩台号，内部每隔4m做一个“十”字架支撑，防止护筒在运输过程中变形。各墩号的护筒运至相应的墩台处存放。护筒验收标准：长度偏差不大于5cm。直径偏差不大于2cm。十字支撑在护筒沉入吊起前拆除。（3）1#-24#水中永久性护筒沉入本工程桩基在水中居多，根据地质情况第一层为淤泥质粘土，因此护筒的沉入质量直接影响到成孔的速度和质量。钢护筒沉入在已搭设好的钢平台上进行，护筒沉入前由测量组队对桩位进行放样，放样采用全站仪测放，误差不大于2cm。根据桩点位安放导向架。导向架导向架采用28b槽钢焊制而成，上口配可拆卸 10槽钢焊接的十字架，中心悬挂吊锤用于对中，导向架内口尺寸控制比护筒直径大4mm。导向架下口在施工平台上焊接牢固，防止移动。导向架具体布置图见下图7-4-1。准备工作做好后开始沉入护筒，采用履带吊配振动锤锤击沉入护筒。震动锤从多方位锤击护筒使其沿导向架沉入，并用两台经纬仪成90角摆放，时刻监控护筒沉入的垂直度。对于需要加长的护筒逐节在孔口焊接加长到设计位置。护筒埋设完成后，现场技术人员应及时测量护筒标高，并做好标记。以此作为下步工序控制依据。（4）0#、25#墩台永久护筒沉入0#墩钢护筒沉入0#墩台位于路基端部，桥头路基属高填方段，河床实测底标高为-3.01m，围堰顶标高与栈桥标高一致为+6.43m，为桩基施工方便0#墩采用吹砂围堰平台设置，吹沙填筑高度为9.5m，沉降考虑1.0m；顶面尺寸28.55*29m保证作业面空间施工；吹砂平台的施工方法与吹砂路基的施工方法相同，详见路基施工方案做法，首先直接采用袋装砂形成施工作业平台，在沉入护筒前将护筒位置的山皮石挖除后按水中永久护筒的沉入方法沉入护筒。25#墩位于保税区护栏的基础旁，并且原有围栏基础附近近20m的范围内地表均为大块石及山皮石的防潮护堤，厚度实际开挖4m深后仍没有挖到淤泥层，护筒无法沉入。由于保税区的护栏基础上有监控管线经协调会的要求不能拆除和损坏。因此我部经过综合考虑，桩基施工期间，先进行吹沙形成作业平台；在利用冲击钻进行钻孔深度约13m，穿过岩石层，再换回旋钻进行钻孔作业。顶面作业面尺寸为28.55*29m，顶面标高+6.43，原地面标高为-0.95m，填筑高度为7.38m；沉降考虑1m。填筑结构形式同0#吹沙平台（5）钢护筒施工时的注意事项护筒沉入的机械设备连接部分检查合格后方可震动下沉。振动设备的开启和停止由专人负责。 每次震动停止后检查护筒的垂直度。钢护筒接高顺直，当下节位置平整时才对接施焊，焊缝不漏水。施工期间经常检查护筒的冲刷和稳定情况。下列情况应停止钢护筒下沉：护筒下沉速度由缓慢下沉突然加速下沉时。经过34次锤击护筒下沉量很小（3cm/min）或倾斜时。锤击时护筒上下振幅异常过大，停止锤击查明原因，原因不明时不得再次锤击下沉。钢护筒沉入质量要求：钢护筒垂直，且定位准确、钢护筒中心线与桩中心线重合，平面偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。3.2 钻机就位回旋钻钻机就位，钻机底盘下的地基人工夯实，每间隔1m放置一根方木，在方木上放置钻机底盘，确保钻机底盘水平，钻机就位后其用于吊装钻头钢丝绳中心应与桩中心保持一致。且不得与护筒相接触，用水平尺对钻机进行水平测量保证钻机就位后不倾斜、不下沉。3.3 泥浆循环系统3.3.1泥浆制备由于本工程钻孔桩所处地质层较复杂，本工程所采用的泥浆均采用优质膨润土、高效增稠纤维素（CMC等）及碳酸钠等造浆材料配制而成。泥浆配合比W：P：C：N=1000：300：70：20。泥浆用专用造浆搅拌机在试验工程师的监控下严格按配合比进行配制，每立方米泥浆搅拌的时间不得少于20分钟。成品后的泥浆主要控制指标需达到：1）泥浆比重为：1.151.2；2）泥浆粘度为：1822s；3）泥浆PH值为：810；4）含砂率1%。3.3.2 陆地泥浆系统施工前应进行泥浆循环系统的布置。泥浆循环系统由泥浆池、循环池、泥浆沉淀池、泥浆泵、泥浆搅拌设备、泥浆分离器组成。泥浆池、沉淀池应及时清理，泥浆用水采用饮用水，通过洒水车运输到施工场地。陆地上施工部分泥浆循环系统每个承台配置一套，投入4套；设置容积不少于120m的泥浆制备池一个及容积不少于70m循环池一个。泥浆池和循环池采用厚度为16mm钢板和槽钢10#焊制成16*5*1.5（长*宽*高）的泥浆制备池，单个重量为17.9t和9*6*1.5沉淀池，单个重量为12.4t，见陆地泥浆循环示意图：陆地泥浆循环示意图泥浆池结构图泥浆沉淀池结构图3.3.3海上泥浆系统海上施工部分泥浆的采用在每个承台配置泥浆循环船（800m3），泥浆制备在泥浆船上通过搅拌设备对泥浆进行搅拌和调制，使泥浆指标达到初始配合比，然后通过泥浆泵接泥浆管与钢护筒连接进入桩孔。为保证工期满足桩基施工钻机的要求，主桥一个承台配置两艘泥浆船，引桥一个承台配置一艘泥浆船，至少需14艘。泥浆循环系统由泥浆船、钻机的钻杆系统、本墩号承台相邻桩基钢护筒及泥浆沉淀箱、泥浆连通管、泥浆分离器等组成，钢护筒之间用直径为630mm的钢管桩连接，主桥每6根钢护筒连接在一起（6*3m，3.45t钢管桩），引桥6根钢护筒连接在一起，泥浆循环通过钻机自带泥浆泵将泥浆船上制备好的泥浆通过钻杆输入孔底使钻渣和砂浮出进入沉淀箱，沉淀箱底用6根长30m钢管桩和32的工字钢固定（9*6*1.5m，单个池体重量为12.4t和34.5t钢管桩重量，工字钢3.6t），6m长作为底梁，泥浆箱与沉淀箱尺寸相同，经过沉淀净化后和泥浆分离器将沙与泥浆分离后的泥浆通过连接管经由相邻钢护筒流入孔内循环使用，泥浆回流口高出泥浆出口。沉渣用挖掘机配翻斗车运到指定地点堆弃。见海上泥浆循环示意图：海上泥浆循环示意图沉淀箱、泥浆箱结构图底面布置结构图3.3.4泥浆外运施工过程中考虑环保要求，桩基础施工过程中使用的泥浆应严格控制其排放及废弃处理。钻孔过程中产生的泥浆不能直接排放到海里，现场水上作业采用泥浆船进行循环，避免造成海水污染，灌注过程中泥浆排出方量大且快，先用泥浆船存储，再运输到临时码头处抽至专用泥浆运输车，将泥浆及钻渣运至指定堆弃位置，陆地作业用泥浆运输车将泥浆池内的钻渣运输至指定地点（经我部调查，弃泥浆场地在生态城新港大道终点以东，距离本工程距离15公里），因泥浆中含碱量较大，对环境污染较严重，钻孔过程中所产生的钻渣及废弃的泥浆晒干后就地进行酸碱中和处理后进行废弃填埋，其中泥浆处理需经过晾干后与钻渣混合掺拌后进行填埋，地表进行绿化植被处理。3.4 正循环回旋钻钻孔施工钻机就位对正孔位符合要求。各项准备工作进行认真详细的检查，确保无误时方可钻进。钻孔开始时，首先向护筒内注入泥浆，钻头将注入的泥浆搅拌均匀后下放钻头以低档慢速开始钻进。当转进到护筒脚上下1m处时使钻头上下反复旋转，直至护形成良好的泥浆护壁为止。如护筒底土质松软发现漏浆时，可提起钻头，向孔内投放粘土，再放下钻头旋转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，待不再漏浆后继续钻进。当钻头全部进入良好土层后，方可加速按正常速度钻进。在成孔的过程中，钻进速度不宜过快，应缓慢均匀地进行，同时确保泥浆的稠度比重。钻进过程中由于地层的不稳定性，钻进时每回次进尺严格控制在50cm以内，在下放和提升钻头时速度要柔和，以免强烈的撞击造成孔壁坍塌。整个过程应始终保持孔内水位高出水位1.52.0m，在钻进过程中由于进尺快，可能造成泥浆渗漏，必须及时补浆，以防塌孔，当钻至离桩底设计标高约2-3m 时由技术人员进行经常检验，防止超钻，孔深控制以测绳测出的桩底周边四点平均值为准。原始记录与钻孔同步进行，钻机记录人员认真及时填写钻进记录，详细记录地层变化情况、当发现地层与设计不符和异常时，及时通知现场技术人员分析并提出解决办法。原始记录上钻机操作手或班长必须签字。3.5一次清孔由于本项目桩基桩径大深度深，最深孔约有100m。正循环无法完成清孔工作，成孔后正循环钻机撤出场地，利用气举反循环清孔。一次清孔后的沉渣厚度不大于15cm，泥浆比重1.15，含砂率4%。3.5.1气举反循环清孔方法：气举反循环清孔是利用空压机的压缩空气，通过安装在导管内的风管送至桩孔内，高压气与泥浆混合，在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物，浆气混合物因其比重小而上升，在导管内混合器底端形成负压，下面的泥浆在负压的作用下上升，并在气压动量的联合作用下，不断补浆，上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流动，因为导管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断面积，便形成了流速、流量极大的反循环，携带沉渣从导管内反出，排出导管以外 3.5.2气举反循环清孔工艺操作要领 1、导管下放深度以出浆管底距沉淤面300400mm为宜，风管下放深度一般以 气浆混合器至泥浆面距离与孔深之比的0.550.65来确定。 2、主要参数：空压机的风量69m3/min，导管出水管直径200mm，送风管直径（水管）25mm，浆气混合器用25mm水管制作，在1m左右长度范围内打6排孔、 每排4个8mm孔即可。 3、开始送风时应先孔内送浆（补浆），停止清孔时应先关气后断浆。清孔过 程中，特别要注意补浆量，严防因补浆不足（水头损失）而造成塌孔。 4、送风量应从小到大，风压应稍大于孔底水头压力，当孔底沉渣较厚、块度较大，或沉淀板结时，可适当加大送风量，并摇动出水管（导管），以利排渣。 5、随着钻渣的排出，孔底沉淤厚度较小，出水管（导管）应同步跟进，以保 持管底口与沉淤面的距离。 6、清孔后，孔内泥浆比重应小于1.20，粘度1820s，孔底沉渣厚度5cm。 7、反循环法清孔时所需风压P的计算。 P=sh0/1000+Ps泥浆比重（KN/m3），一般取1.2h0混合器沉没深度（m）P供气管道压力损失，一般取0.050.1MPa3.6成孔质量保证与检测（1）孔径：施工过程中根据钻进情况检查钻头磨损，确保成孔孔径。成孔完毕后，孔径用和设计直径相同的探孔器来检测。可采用汽车吊外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm(不得大于钻头直径)，长度为4倍外径的钢筋检孔器吊入钻孔内检测（探孔器中心对准孔中心，垂直匀速下放探孔器，再提吊探孔器。在此过程中，下放、提升自如，无发现下放、提升困难及卡位现象，表示桩径合格）。（2）孔深与孔底沉渣检测：开钻前测量筒顶标高并将相关参数锁定，钻机自动测算钻进深度，钻进完成后用测锤复测孔深。混凝土浇筑前需测量孔的深度，其与钻孔深度的差值即为孔底沉渣厚度，不超过15cm。钻孔灌注桩质量标准具体要求见下表：钻孔灌注桩成孔质量标准项 目允 许 偏 差孔的中心位置（mm）群桩：100；单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度（%）钻孔：1.5m或桩长40m或土质较差的桩，300清孔后泥浆指标相对密度：1.031.10；黏度：17-20Pa.s；含砂率：98%3.7 钢筋笼的制作安装3.7.1 钢筋笼制作钢筋笼的绑扎场地应选择在本工程桥头两侧。钢筋进场后按的种类、型号及尺寸规格分开码放在原料存放台上。并规定进行双控检验。(1) 钢筋笼骨架主筋连接钢筋骨架主筋连接采用滚轧剥肋直螺纹机械连接和焊接。 工艺原理将钢筋待连接部分剥肋滚轧成螺纹，利用连接套筒进行连接，使钢筋丝头与连接套筒接为一体，从而实现了等强度连接的目的。 钢筋丝头加工程序 钢筋连接程序 钢筋丝头加工钢筋端面平头：按照设计图纸，先调直再正确量取钢筋长度，采用砂轮切割机（无齿锯）进行切割，严禁气割或用钢筋切断机切割。钢筋端面与轴线垂直。这样可保证将要套丝的端面平头。平头的目的是让钢筋端面与目材轴线方向垂直。端头弯曲、马蹄严重的应切除。按钢筋规格所需的调整试棒并调整好滚丝头内孔最小尺寸。按钢筋规格更换涨刀环，并按规定的丝头加工尺寸调整好剥肋直径尺寸。调整剥肋挡块及滚压行程开关位置，保证剥肋及滚压螺纹的长度符合丝头加工尺寸的规定，丝头加工长度为标准型套筒长度的1/2。丝头加工过程：将待加工钢筋夹在夹钳上，开动机器，扳动进给装置，使动力头向前移动，开始剥肋滚压螺纹，待滚压到调定位置后设备自动停机并反转，将钢筋端部退出滚压装置，扳动进给装置将动力头复位停机，螺纹即加工完成。操作人员必须对每一个加工完毕的钢筋丝头螺纹进行外观质量检查，丝头有效螺纹中径的圆柱度（每个螺纹的中径）误差不得超过0.20mm。经检验合格的丝头螺纹应加以保护，戴上保护帽或拧上连接套，防止损坏丝头，并按规格分类堆放整齐。钢筋丝头加工完成、检验合格后，要用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒对钢筋丝头进行保护，以防螺纹在钢筋搬动或运输过程中被损坏或污染，并按规格分类分层码放整齐备用。 钢筋连接按设计图纸将丝头检验合格的钢筋搬运至安装处，检查套筒和钢筋的规格是否一致，钢筋和套筒的丝扣是否干净、完好无损，连接套筒的位置、规格和数量应符合设计要求。经检查无误后拧下丝头保护帽和套筒保护帽，手工将两待接钢筋的丝头拧入套筒中二、三扣，以钢筋不脱离套筒为准，然后使用扳手对钢筋接头拧紧，只要达到力矩扳手调定的力矩值即可。对已拧紧的接头做标记，与未拧紧的接头区分开。正、反丝接头应与普通接头区分开。 连接钢筋注意事项1）钢筋丝头经检验合格后应保持干净无损伤。2）所连钢筋规格必须与套筒规格一致。4）连接钢筋时，一定要先将待连接钢筋丝头拧入同规格的套筒之后，再用力矩扳手拧紧钢筋接头;连接成型后作出标记，以防遗漏。5）力矩扳手不使用时，将其力矩值调为零，以保证其精度。6）滚丝、连接必须符合图纸设计相关要求，遵守相关规范规定。 操作要点1）钢筋就位：将丝头检验合格的钢筋搬运至待连接处。2）接头拧紧：用扳手和卡钳将连接接头拧紧。3）作标记：对已经拧紧的接头作标记，与未拧紧的接头区分开。 机具设备1）钢筋剥肋滚轧直螺纹机：用于加工钢筋丝头。2）限位挡铁：对钢筋的夹持位置进行限位。3）螺纹环规（通规、止规）：用于检验钢筋丝头的专用量具。4）力矩扳手及普通扳手：要求性能在100350N.M。5）辅助工具：砂轮切割机用于砂轮端面平头。 质量检验1）钢筋丝头加工时采用水溶性切削润滑液。当环境温度低于0 时掺入15%20%亚硝酸钠。不能用机油作润滑液，禁止在无润滑液的状态下加工。2）加工完毕后清除附着在螺丝上的铁屑。3）操作工自检螺纹的外观质量，钢筋丝头螺纹要饱满，螺纹大径低于螺纹中径的不完整扣累计长度不能超过两个螺纹周长，钢筋丝头长度误差为+2P（P 为螺距）。4）可以用合格套管检查钢筋丝头，但同一件套管检查的钢筋数量不能超过50 件。5）加工出的丝头要进行检验，检验项目包括螺纹直径、丝头长度。6）用专用的螺纹环规检验螺纹直径，通规能顺利旋入，止规旋入量不超过3 圈则判定为螺丝直径合格。7）螺丝直径每加工10 个丝头用螺丝环规的通、止规核实丝头是否合格，并剔除不合格丝头。8）用卡尺或专用量规检验丝头长度。9）经自检合格的丝头，由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班内生产的丝头为一个验收批，随机抽检10%，且不少于10 个。当合格率大于等于95%时，判定该批为合格。当合格率小于95%时，要加倍抽检，复检中合格率仍小于95%时，要对钢筋丝头逐个进行检查，并切去不合格丝头，查明原因并解决后重新加工螺纹。10）检验合格后的丝头必须加以保护，在其端头加戴保护冒（目的是为了防止丝头被污染或水泥玷污以及丝头被磕碰损坏）。11）现场连接施工时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣要完好无损。12）剥肋滚压直螺纹接头的连接必须用管钳或力矩扳手进行施工。连接完成后套筒两端外露丝扣圈数要小于1 个完整丝扣。13）经拧紧后的滚压直螺纹接头必须做出标记，外露丝扣数量不得超过2 圈。14）检验项目：a、接头拧紧情况b、丝扣外露情况c、钢筋与套筒规格是否一致d、用力矩扳手检查两根钢筋端头是否拧紧达到标准规格规定的拧紧力矩值。梁、柱构件按接头数量的15%进行抽检，且每个构件的接头抽检数量不少于一个。钢筋主筋采用焊接时，钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于 5d。（2）钢筋笼制作及钢筋笼制作与声测管安设根据钢筋笼的设计直径、间距、长度和数量计算主筋分段长度下料长度并剥丝。将箍筋调直后，按计算长度切割备用。钢筋笼骨架在现场钢筋加工区制作，在绑扎焊接前按钢筋笼骨架分段长度连接主筋、箍筋加密区不得进行纵向钢筋连接，鉴于本桥钻孔桩为摩擦桩，孔深桩长，钢筋笼分2段制作，吊入时从钢筋加工区运至桩位再整体接长。主筋与加强箍筋采用点焊连接，主筋与螺旋箍筋采用扎丝绑扎。钢筋笼的制作和安装要符合下表的要求。灌注桩钢筋骨架制作和安装质量标准项 目允许偏差项 目允许偏差主筋间距（mm)10保护层厚度（mm)20箍筋间距（mm)20中心平面位置（mm)20外径（mm)10顶端高程（mm)20倾斜度（%)0.5底面高程（mm)50桩基施工过程中，应对后期桩基检测预留“超声波”检测管道，管道采用57mm，壁厚不小于4mm无缝钢管，单位重不小于5.22kg/m。检测管在钢筋笼圆周方向三等分处均匀布置，考虑到前期检测工作的提前性，声测管长度应从设计桩顶延长至地面下50cm，底面直至设计桩底。接头处用70套管连接，套管长度为8cm，首先将套管与下节声测管焊接4cm长，预留另一半4cm长，待上部管插入时再焊接，在两段钢筋笼的接口部分，预留声测管的一半接口，在下放钢筋笼并连接时，上下两段的声测管同步焊接。为防止声测管在混凝土灌注过程中位置发生偏斜，在钢筋笼长度方向上，每隔2m在加强箍筋圈上设置环向加强钢筋，使声测管与加强箍筋圈牢固连接，声测管在长度方向上每隔6m设置一道加强连接箍，连接箍壁厚8mm，长度为25cm，与声测管连接方式为上下口焊接，声测管随每节段钢筋笼安装完毕后，声测管内灌满清水，顶端以及底端焊接8mm厚、10cm10cm钢板封盖密封，在混凝土检测前人工用无齿锯割除。（3）钢筋骨架的存放、现场吊装钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥、存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免钢筋笼受潮或沾上泥土。每个钢筋笼制作好后要分节挂上标识牌，便于钢筋笼的报验和使用时按节吊装。钢筋笼吊装时，由25t或50t吊车分段吊装，分段处径向钢筋的连接采用单面搭接焊或用挤压套筒接头。在安装钢筋笼时采用三点起吊。第一吊点设在骨架的下部；第二吊点设在骨架长度的中点到三分之一点之间；第三吊点设在钢筋骨架最上端的定位处。应采取措施对起吊点处予以加强，以保证钢筋笼在起吊时稳固不变形钢筋笼吊装见下图：钢筋笼吊装下放图 吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，安设钢筋笼保护层采用同标号砼导向轮，导向轮的厚度为砼保护层厚度。钢筋笼入孔后应徐徐下放，避免左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放。骨架顶端的定位，必须由测定的孔口标高来计算吊筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注混凝土过程中浮笼，钢筋笼的吊筋采用28钢筋，吊筋悬挂在钢管撑上。钢筋笼中心与设计桩位中心位置对正，反复核对无误后再焊接定位筋于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼制作根据桩长及现场条件分节制作，钢筋笼连采用直螺纹进行主筋连接接。钢筋笼绑扎顺序大致是先将主筋等间距布置好，待固定住架立筋（即加强箍筋）后，再按规定的间距安设箍筋。箍筋、架立筋与主筋之间的接点可用电弧焊接等方法固定。钢筋笼制作允许偏差按下表控制。钢筋笼制作允许偏差项目主筋间 距骨架外 径骨架倾斜 度箍筋间 距骨架保护层厚度骨架顶端高程骨架中心平面位 置骨架底面高程允许偏差(mm)10100.5%20202020503.7.2 钢筋孔桩孔接长本项目桩基最长长度为90m，施工中采用每节24m的钢筋笼进行制作，采用直螺纹进行主筋连接，在两节钢筋笼对接时直螺纹套筒必须保证位置高度的准确性，所以在施工必须进行改良，方便施工又能符合规范要求。桩基钢筋笼接长方法：钢筋笼孔口接长利用提前制作的段骨架保证钢筋的位置准确。用正反丝的套筒将上下两截钢筋笼的主筋连接1-2扣进行微调。调整好将上下钢筋套入骨架套管内对准后用板子拧紧套筒将上下节钢筋笼接长。桩基钢筋笼接长装置示意图3.8 灌注水下砼（1）导管下放及二次清孔采用300mm丝扣连接的导管，使用前导管需进行密水试验，检查导管的密闭性，试验压力0.6-1.0Mpa。下放导管前，根据孔深配备所需导管，准确测量并记录所用导管的长度与根数；下放导管时，导管连接要紧密，导管下入孔内后，底端宜距离孔底0.30.5m；导管应位于钻孔中心位置；导管下放完毕，重新测量孔深及孔底沉渣厚度，如孔底沉渣厚度超过要求，则应利用反循环钻机进行二次清孔，直至孔底沉渣厚度达到要求。（2）砼运输砼运输以匀速、不间断为原则，防止在运输过程中产生离析，砼由拌合站供应，并控制砼质量，2台备用砼罐车，以保证砼运输供应的连续性。（3）砼灌注混凝土灌注采用导管法，隔水塞使用直径略小于导管直径的球胆，利用吊车提升导管灌注混凝土（见灌注混凝土示意图）。清孔完毕后，在导管内放入球胆式隔水塞，安装好初灌斗，准备灌注。混凝土坍落度为1822cm；坍落度损耗不大于2cm/h。 灌注前，在孔口检查混凝土的坍落度、和易性，每一工作班组至少2次，当坍落度满足水下灌注要求，并有较好的和易性时才能灌注。按照计算好的初灌量进行首次灌注，保证首次灌注后导管在混凝土中埋深不小于1m。采用大、小储料斗同时储料，料斗的出口应能方便快捷地开启或关闭，储料斗的体积应大于或等于首批灌注混凝土的体积，并应能满足混凝土能完全充满导管连续灌注的要求。灌注过程测量混凝土的上升高度并计算埋管深度，认真填写水下混凝土灌注记录。灌注混凝土时，应边灌注混凝土边提拔导管，但应保证导管的底部至少低于混凝土面2m。 首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(1.0m)和填充导管底部的需要，见