水中桩的施工方案.doc

K62+225罗汶大桥 深水桩基础（5#14#墩）施工方案 二广高速公路怀集至三水段第十六标段K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#14#墩）施工方案二广高速公路怀集至三水段第十六标段项目经理部2007年7月25日 K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#14#墩）施工方案一、工程概况 罗汶大桥位于广宁县宾亨镇境内，起点桩号K61+902.47，终点桩号K62+547.53，全长645.06m。共有钻孔灌注桩136根。其中0#台无桩基础,1#墩、32#台桩基在旱地，其它的桩基全部在水中。5#14#墩，桩基础在深水中，水深大于3m，小于6.3 m。深水桩基础拟采用吹砂筑岛作为施工平台的施工方案（具体桩位水深见附图）。二、施工准备及工期计划1、测量放样施工前作好施工的准备工作，首先进行测量放样工作。根据复核过的导线点对桩基位置进行放样工作。用全站仪放出桩基中心位置。水准点采用复核过的水准点并根据施工需要进行加密。2、机械准备配备好施工机械。桩基采用冲击钻和循环钻施工。混凝土拌和在拌和站进行，运输采用罐车运输。采用吊车进行吊罐浇筑。3、材料准备进场材料如钢筋、水泥、砂子、碎石等。按规范规定进行检测，不合格材料不得使用。材料进场数量满足施工需要不得出现施工中材料中断现象。混凝土配合比采用中心试验室出据的并经监理复核过的配合比。4、质量目标 无断桩，合格率达到100%，力争全部达到A类桩。5、工期计划计划开工日期：2007年8月20日，计划完工日期：2007年11月7日（详见图1）。19图1罗汶大桥深水中桩基础（5#14#墩）施工进度计划横道图2二、水中桩施工方案1、机具的选择据设计中地质资料所示，多数状体是端承桩，桩体要打入弱风化岩，所以选用冲击钻进行灌注桩成孔施工。2、冲击钻钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩的施工顺序为：初步放样筑岛恢复定线护筒埋设钻孔成孔检测清孔下钢筋笼下导管砼浇注破桩头。（1）初步放样根据设计提供的导线点（经导线复测闭合后）及水准点用全站仪定位，成排成列放样。（2）筑岛采用筑砂岛施工时，筑岛顶面标高高出雨季最高水位1.5米。顶面宽30m，纵向于桥位。岛体填充料采用江中吹砂方式施工获得。吹砂采用200T吹砂船作业。填筑至标高后，在左、右两侧坡面上铺设彩条布，并抛填砂袋施压，以防止洪水期水流的冲刷。在岛体的四周砌上1m高、1m宽的砂袋防护墙。在砂岛边缘打入木桩，并砌筑砂袋的形式来进行岛体防护。（详见图2：筑岛施工示意图）砂岛初步完成后，用推土机进行找平处理，并在岛中间部位修筑一条汽车通道。行车道底用粘性土（40厚），上层用碎石土（15厚），表层用石粉（5厚），各桩位均用粘性土和砂性土（15厚）结合填筑。 （3）护筒埋设，恢复定线护筒埋设是重要一环，起到定位、导向，靠筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压，防止塌孔，护筒内径比桩径大2040，护筒高度宜高出岛面0.5m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为36.3m，并且进入河底土层不少于1.5m。罗汶大桥护筒直径1.6m，壁厚4mm，埋设时位置要准确，护筒要竖直。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差5，竖直线倾斜不大于1，护筒顶部焊加强筋和吊耳，开出水口，钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉，并及时纠正。图2罗汶大桥桩基础筑岛示意图（4）钻孔泥浆的配制及泥浆处理A、泥浆池的设置泥浆池设置在两桥墩之间，用粘土将池子底面及周围夯实，大小符合施工需要。B、泥浆的配制采用膨润土配制泥浆。配制的泥浆比重为1.21.4；粘度2530Pa.s；含砂率0.51.0；PH值810，胶体率大于98；静切力35 pa；失水率1315ml/30min。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，配置高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。C、泥浆处理施工中防止泥浆乱流，废泥浆利用运输车统一运输、处理，避免对环境造成污染。冲击钻钻孔注意事项A、钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。B、冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。C、钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，有效地防止孔壁坍塌，埋钻头的现象的发生，确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。D、钻进过程中，时刻观测并记录地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式。E、钻管内的泥渣和泥浆经常倒出，在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。（5）成孔检测、清孔成孔检测成孔检测包括孔的孔位、倾斜度、孔深、孔径、沉淀厚度等。孔位偏移应在50mm范围内，倾斜度1桩长且不大于500，孔深不小于设计规定，孔径不小于设计桩径。摩擦桩的沉淀厚度不大于15，支承桩的沉淀厚度不大于5。 清孔A、只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、泥浆分离器清孔等。罗汶大桥桩基清孔采用泥浆分离器施工方法。 B、清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度，施工时检测泥浆比重，保证不大于1.031.1。C、 钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。（6）钢筋笼的制作与安装钢筋笼在岛上就地焊接，利用吊车吊装，为防止钢筋笼变形采用“十字”吊架多点吊装。首先将钢筋笼吊放入孔中，之后横穿钢管稳定钢筋笼，再进行下一步下钢筋笼至孔底，依此顺序进行，钢筋笼就位后利用短钢筋焊接固定在钢护筒上或用钢管固定在孔口，防止移位或灌注混凝土时上浮。钢筋笼安装时间不能太长且下钢筋笼时要防止钢筋笼刮碰孔壁，以免造成孔壁坍塌。钢筋笼加工的允许偏差，见表1：表1钢筋笼加工允许偏差表序号项 目允许偏差（mm）1主筋间距202箍筋间距或螺旋筋间距103钢筋笼直径54钢筋笼长度10（7）下导管、砼的配制下导管：罗汶大桥采用250mm钢导管，使用前进行了水密、承压和接头抗拉等试验。吊装时导管应位于井孔中央，并应在灌注砼前进行升降试验，应使位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞，导管下口到孔底的距离一般控制在2540cm之间。导管上口设置储料斗，储料斗口挂细钢丝，灌注时用吊车吊出。砼的配制与运输混凝土严格按照试验室出具的配合比配制，采用拌和站集中拌制。混凝土应具有良好的和易性，运输和灌注过程中无显著离析、泌水现象，保持足够的流动性，坍落度应控制在18-22cm内。在灌注水下混凝土前，根据施工现场骨料实际的含水率调整施工配合比，并严格控制砂石料、水泥、外加剂及水的用量，随时观察和检测混凝土的坍落度，坍落度不满足要求时要及时进行调整。（8）灌注水下砼及应注意事项水下混凝土灌注A、成孔和清孔后进行质量检查。B、混凝土灌注采用罐车运输到岸边，将混凝土倒入运输泵，用运输费泵将混凝土输送到灌注桩处。混凝土量满足要求并在后台储备一定数量后，打开设置在漏斗口的活门，将首批混凝土灌入孔中。C、紧凑、连续不断的进行灌注，观察管内混凝土下降和孔口返水情况。用测锤测量孔内的混凝土顶面高度，并统计灌入的混凝土量，填入灌注记录表。根据埋深进行导管的拆除，导管埋深一般在26m之间即可。、灌注过程中应注意以下几点：A、严格控制混凝土首批灌注量。首批混凝土要进行严格计算，保证首批混凝土灌注后导管埋深不少于1m。施工时防止混凝土中混入异物造成泵管堵塞。一旦堵塞，及时组织力量进行检查和疏通，以确保灌注的连续性。若耽搁的时间较长，利用汽车吊上下抖动导管，防止导管活动困难影响灌注。漏斗或导管内的混凝土下落困难时可采用相同的方法，或适当减小导管的埋深。B、灌注过程中，当导管内混凝土不满，上段有空气时，后续混凝土应缓慢灌入，防止在导管内成高压气囊。C、用测锤随时测量混凝土面的高度，以提供拆除导管的依据。由于混凝土面不平整，需进行多点测量，以确保测量数据的准确性。拆除提升导管时，导管要保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。拆、装导管要快，导管的接头要清洗，漏斗和导管要上紧。D、混凝土面浇筑到钢筋笼时可能产生钢筋笼上浮的现象，为避免钢筋笼上浮，可采用下列措施：a、施工环节必须紧凑，检查必须仔细，同时根据当天的外部条件（如风、雨、高、低温等）做出相应的安排。b、孔口固定，用钢管垂直地卡压住钢筋笼，钢管点焊在孔口上，但须注意位置的垂直，否则会使管架变形。c、混凝土面接近钢筋笼时，保持较大埋深，放慢灌注速度，混凝土面进入钢筋笼23m后，适当提升导管，减小埋深，以增加钢筋笼在导管底口以下的埋深，从而增加混凝土对钢筋笼的握裹力。d、灌筑接近结束时，混凝土灌筑要超出桩顶设计标高0.51.0m，以保证桩头的质量。由于接近结束时导管内的混凝土柱高度减小，外侧的泥浆密度加大，沉渣增加，常发生混凝土上升困难的现象。可向孔内加水，并掏渣或增加漏斗高度。拔最后一节导管时要慢，防止泥浆挤入产生泥心。e、桩基灌筑结束后，垂直地拔除钢护筒，至此钻孔桩灌注施工完毕。（9）桩头处理超灌部分的凿除。为保证桩头的质量，需要超灌混凝土50-100，待灌完混凝土7天后，用人工凿除至设计标高。三、旱地桩基础施工方案 根据地质钻探资料，采用冲击钻机成孔。1、施工场地准备测量放样后对现场进行清理、整平，用挖掘机在桩位处进行场地平整挖至距桩位顶标高1m处。用枕木搭设坚固稳定的工作平台，来保证钻机的稳定。泥浆池设在桩位附近，容量保证满足施工需要。（1）护筒的加工护筒由厚度为4mm的钢板制成，长度为2m，直径为1.5m，大于桩颈2040cm。护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压，不漏水。（2）护筒埋设护筒采用人工挖孔埋设，先在桩位处挖出比护筒外径大80-100cm 的圆坑，坑底分层夯填50cm的粘土，夯填粘土至护筒底0.5m以下。泥浆溢出口底边应高出地面0.3m。控制护筒底端的埋深，护筒埋入水下土层不少于1m,主要是防止护筒内水位较高时护筒脚冒水，并保持护筒稳定。护筒中心与桩位偏差不得大于50mm，护筒斜度偏差不得大于1%。（3）泥浆制备及泥浆处理同水中桩施工。2、成孔施工同水中桩施工。3、成桩施工同水中桩施工。4、桩头处理同水中桩施工。四、成桩检测按设计规定成桩采用低应变反射法是超声波法。罗汶大桥共有桩基136根，其中准备使用超声波检测68根，低应变反射检测68根。成桩后根据实际情况随机抽取3根进行钻芯检测。1、超声波法（1）被检桩的混凝土龄期应有14d或混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不少于15MPa。（2）声波管采用金属管，规格573，套管规格706，管底用钢板严格封闭，钢板规格7640。各管节之间用套管连接，在混凝土灌注前先灌满清水，管口加盖，管口及管节连接部位应密封且不漏水。（3）检测管每根桩基按桩径周长平均布置3根，牢固的绑扎或焊接在钢筋笼内侧，并且互相平行，管口超出桩顶面30，三根管口高度保持一致。 2、低应变法（1）被检桩的混凝土龄期应有14d或混凝土强度至少达到设计强度的70%且不少于15MPa。（2）桩顶要凿平至设计标高，并将浮浆破除或松散部分予以凿除并清洗干净。（3）桩头不要有积水检测时施工现场不要有较大的噪音和震动。（各桩检测形式见表2） 表 2 罗汶大桥浅水桩及旱地桩基检测方式墩台号桩基检测方法超声波法低应变反射波法5号墩1#、3#2#、4#6号墩2#、4#1#、3#7号墩1#、3#2#、4#8号墩2#、4#1#、3#9号墩1#、3#2#、4#10号墩2#、4#1#、3#11号墩1#、3#2#、4#12号墩2#、4#1#、3#13号墩1#、3#2#、4#14号墩2#、4#1#、3#五、钻孔灌注桩施工工艺流程图（见图3） 图3 灌注桩施工工艺流程图 成桩验收钻孔取芯、非破损试验承载试验桩位和高程复测凿除桩头砼拆除护筒特性试验、制备试块拌送砼浇 灌 砼钢筋笼质量检查砂、石、水泥外加剂备料及试验复测沉淀层厚度安设导管导管拼装试压及配管安设钢筋笼钢筋制作及保护层 垫 块钢筋备料及测试掏渣机等设备准备泥浆制备循环系统清孔验收粘土、外加剂备料废浆处理钻 进钻机就位钻机平正度检查监理审查批准孔位复测备料、机具自检砼配合比护筒制作埋设护筒桩位放样控制网场地平整（旱地）筑岛（水中）监理审查复核监理临场监督指导测量孔径、孔深、孔斜、鉴定岩样等测试沉渣厚度和泥浆指标请示监理确定安设超声波管问题测钢筋笼高程监理临场监督指导测砼面和控制导管埋深六、质量检验评定标准（见表3） 项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1混凝土强度（Mpa）在合格标准内按规范检查2桩位（）群桩100全站仪或经纬仪：每桩检查排架桩允许50极值1003孔深（m）不小于设计测绳量：每桩测量4孔径（）不小于设计探孔器：每桩测量5钻孔倾斜度（）1%桩长，且不于500用钻杆垂线法：每桩检查6沉淀厚度（）支承桩不大于50沉淀盒或标准测量锤：每桩检查摩擦桩不大于1507钢筋骨架低面高程（）50水准仪：测每桩骨架顶面高程后反算表3钻孔灌注桩实测项目 七 、主要人员、材料、机械数量表表4 主要人员数量表工种数量（人）备注管理人员2技术人员5机械手12钢筋工50混凝土工20力工20表5 主要材料数量表材料名称规格或品种数量备注水泥P.O32.5级1285 m3砂子中砂1453 m3碎石1-21010 m3碎石2-31010 m3钢筋HRB335135t钢筋R23533t表6 主要机械数量表设备名称规格或型号数量备注冲击钻JJ2K86台发电机组200KW1台起重机16t1台装载机Z50型1台混凝土运输车8 m33台八、质量保证措施及质量保证体系1、质量保证措施 （1）实行目标管理，按交通部公路工程质量检验评定标准来进行控制，质量目标为合格率100%。优良率95%，创优良工程。（2）从制度上健全质量管理制度，设专职质检员，建立自检、互检、交接检相结合的检查制度，做到层层把关，责任到人，确保工程的质量。（3）推行全面质量管理，落实质量责任制，经济利益与质量挂钩，实行质量奖惩制度，内部进行优良质量奖励。（4）开工前组织所有技术管理人员及施工人员进行培训学习，熟悉施工图纸及相关规范、技术标准，认真做好逐级技术交底工作，使每一个相关人员对各道工序的施工程序及施工工艺有一个清楚的认识，对每道工序的技术标准及要求都要做到心中有数。（5）严格按照技术图纸规范要求施工，一丝不苟，并服从现场监理工程师的指导与监督，发现问题及时纠正。（6）认真调查料源，把好材料关，经取样试验合格后方可采购，原材料、半成品及成品必须经过验收，未经验收或无质保单（或合格证或检验报告）的材料均不得用于工程。（7）开工前应认真检查、复测水准点、中心桩位，确保工程位置的准确无误。（8）做好原始资料的收集整理，每道工序完成后质保体系要及时填写相关资料表格，及时签字，做到工程完工，资料完整无缺。2、质量保证体系（见图）图4 质量保证体系项目经理：高林质检负责人：胡玉成总工：王运波施工负责人：谭旭东技术员刘永青计量负责令狐小诩试验负责孙永政施工员刘福安测量负责李焕岩九、安全保证措施及安全保证体系1、安全保证措施（1）设置专职安全员，班组有兼职安全员，由本工程负责人为安全第一责任人，组成现场安全生产小组，开工前进行安全教育，并进行安全交底，定期召开安全会议，做到警钟长鸣，确保安全生产。（2）严格遵守安全操作规程，按规程进行作业，施工