钻孔灌注桩施工方案

中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程第一章 编制依据1.福州市南台大道南段螺洲立交工程施工图 2.福州市南台大道南段螺洲立交工程地质勘察报告3.福州市南台大道南段螺洲立交工程施工合同及招标文件4.市政公用工程质量检验评定标准汇编5.城市建设标准强制性条文6、 公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000）7、 公路工程施工安全技术规程 （JTJ076-95）8.城市桥梁工程施工与质量检验评定标准 （CJJ2-2008）9.混凝土结构工程施工及验收规范 （GB50204-2002）10、 建设工程文件归档整理规范 （GB/T50328-2001）11、 工程测量规范 （GB5002693）12、 市政桥梁工程质量检验评定标准 （CJJ2-900）13、 公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2007)14、项目相关单位批准的有关文件等15、现场踏勘的实际地质地形情况中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程第二章 工程概况2.1工程简介螺洲立交工程为一座互通立交，它是连接南端螺洲大桥与三环路的大型枢纽工程，为福州市出行的“南大门” ；桥梁部分除主线桥外，另还有 8条匝道桥，共计 7.8公里；道路部分，6 条辅道及桥梁基础共有挖方 32万方，道路填方 28万方，另有 6座跨越河道的中小桥；除了这些土建工程内容，电力、排水、交安等设施也均在本合同段内。桥梁上部结构为预应力混凝土连续箱梁，下部结构桥墩采用椭圆花瓶墩和椭圆柱式墩，基础采用钻孔灌注桩。主线桥标准桥面宽度为 25.5米，匝道桥桥面宽度为 8.5米或9.5米。桥梁工程基础均采用钻孔灌注桩，桩径为 120cm、130cm、150cm、180cm。全部为端承桩，要求进入中风化岩层中，根据岩面坡度，要求全截面进入岩面不少于设计规定的长度，桩基终孔原则为入岩深度及桩底标高双控，各桩基终孔须经地质、设计代表、监理工程师确认后，方可终孔。据踏勘的现场实际地形、水文等资料，结合项目成本等因素，水域部分工程拟采用以下几种施工工艺：1.搭建水上钻桩平台及栈桥；2.编织袋围堰施工；3.土石抛填施工。在此基础上，逐步进行后续各项工程施工。其中有 150 根桩基位于河道及池塘内，需采用搭设钻桩平台进行施工，其余桩基均处于陆域区域。具体桩基参数详见下表：表 2-1 螺州立交工程桩基参数表桩长（m) 根 数 总长(m)桥 名1.2m 1.3m 1.5m 1.8m 1.2m 1.3m 1.5m 1.8m 及根数主线桥 287.46 8432.04 1405.534 4 154 2410125.03（178）A匝道 1178.94 22 1178.94（18）B匝道 747.6 22 747.6(18)C匝道 838.62 1201.64 14 22 2040.26(36)D匝道 1991.36 97.6 44 2 2088.96(46)E匝道 2103.22 2269.8 102.32 34 44 2 4474.34(80)F匝道 478.772 56.54 14 2 535.312(16)中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程G匝道 810 16 810(16)H匝道 1134.16 1719.79 119.12 22 34 2 2973.07（58）白湖 1# 720 180 16 4 900（20）白湖 2# 720 180 16 4 900（20）白湖 3# 400 740 10 20 1140（30）白湖支桥 360 8 360（8）螺州 1# 180 90 4 2 270（6）螺洲 2# 360 180 8 4 540（12）合计 2740 6768.772 17851.17 1724.574 62 132 350 30 （29085）574钢筋笼纵向主筋为 28，加劲箍为 25，砼保护层钢筋为 16，箍筋为 10，桩深40m 的桩基声测管为 573 钢管。钢筋保护层厚度为 90mm。混凝土标号为 C30混凝土。材料具体用量见下表：表 2-2 螺州立交桩基工程量表序号 名称 规格 单位 数量 合计1 28 t 2669188.42 25 t 3326083 22 t 8326.044 12 t 36824.35 16 t 16660.36 10 t 4143847钢筋8 t 13118.634542858 混凝土 C30 m3 48531.25 48531.252.2施工自然条件2.2.1地形、地貌拟建场区位于福州市仓山区南台岛螺洲镇鳌山村，地处闽江冲积平原下游。场地为民宅、菜地、果园、河浦等，地形相对平坦，起伏不大，地面罗零高程约在 4.807.50m之间，河浦地面罗零高程约在 04.50m之间，F 匝道东南为丘陵剥蚀丘及其延伸坡地，主要为冲淤积，冲洪积平原地貌。场地上覆乌龙江古河道冲洪积、河海相冲、淤积层，下中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程伏基岩。根据钻探揭露，拟建螺州立交工程场地岩土层的分布及其特征自上而下分述如下：（1）-1 素填土:灰黄，稍湿，松散，主要由以粘性土为主，或以粗中砂为主，厚度约 0.405.40m。（2）-2 杂填土：灰黄，松散稍密，稍湿，以粘性土为主，含碎石块、碎砖块等建筑垃圾。厚度约 0.35.6m。（3）-3 耕土：灰色，松散，湿，含植物根茎等，厚 0.30.8m。（4）粘土:灰黄色，可塑为主，湿，含氧化物颗粒，稍有光泽，无摇振反映，干强度中等，韧性中等，粘性一般，本层大部分钻孔分布，层厚 0.53.3m。（5）淤泥：灰色，深灰色，流塑状，饱和，含腐植质，部分地段含少量粉细砂，具腐臭味，摇振反应慢，捻面较光滑，有光泽，干强度及韧性中等，局部相变为淤泥质土。本层局部钻孔缺失，层厚为 0.827.2m。（6）-1 粉质粘土：灰黄色，可塑，湿，含氧化物颗粒，稍有光泽，无摇振反映，干强度中等，韧性中等，粘性一般，局部相变为粘土，本层部分钻孔分布，揭示厚度1.815.2m。（7）-2（含泥）细中砂：浅灰色，浅灰白，饱和，松散-稍密。主要成份以中、细粒石英砂为主，含少量粗粒石英砂，部分地段含少量泥质，磨圆度较差，级配较差，现场标准贯入试验测试击数 N=6.042.0，统计平均击数 =16.2。本层部分钻孔分布，厚度N3.428.9m。（8）淤泥质土：灰色，软塑状，饱和，含腐植质，具腐臭味，摇振反应慢，捻面较光滑，有光泽，干强度及韧性中等，局部相变为淤泥。本层部分钻孔分布，层厚为1.414.0m。（9）-1 粘土：灰黄色，硬塑，湿，含氧化物颗粒，稍有光泽，无摇振反映，干强度中等，韧性中等，粘性一般，局部相变为粉质粘土，本层少量钻孔分布，揭示厚度1.416.6m。（10）-2 中砂：浅灰色，浅灰白，饱和，稍密-中密。主要成份以中、粗粒石英砂为主，含少量细粒石英砂，部分地段含少量泥质，磨圆度较差，级配较差，现场标准贯入试验测试击数 N=8.039.0，统计平均击数 =21.8。本层部分钻孔分布，厚度N1.333.8m。（11）卵石：稍密中密，湿，卵石含量约在 4045左右，部分地段相变为圆中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程砾，卵石一般粒径 24cm，呈次圆次棱状，母岩为中微风化花岗岩及凝灰岩类岩石，充填物主要为砾、粗、中粒石英砂及少量泥质，级配较好。现场动力触探试验测试击数N63.5=7.029.0，统计平均击数 =17.0。本层零星分布，厚度 0.911.7m。N（12）淤泥：灰色，流塑-软塑状，饱和，含腐植质，具腐臭味，摇振反映慢，捻面较光滑，有光泽，干强度及韧性中等，局部相变为淤泥质土。本层零星分布，层厚为1.214.2m。（13）-1 粘土：灰黄色，硬塑为主，湿，含氧化物颗粒，稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性中等，本层零星分布，层厚 1.914.0m。（14）-2 粗中砂：浅灰色，浅灰白，饱和，中密-密实。主要成份以中、细粒石英砂为主，含少量粗粒石英砂，部分地段含少量砾卵石，磨圆度较一般，级配较差，现场标准贯入试验测试击数 N=17.042.0，统计平均击数 =31.4，含砾卵石段现场动力触探N试验测试击数 =15.033.0，统计平均击数 =23.0。本层零星分布，厚度.563N1.911.2m。（15）卵石：灰，稍密-密实，湿，卵石含量约在 55%65%左右，卵石一般粒径 3-5cm，少量大于 10cm，顶部粗、砾砂含量较高，呈次圆-次棱状，母岩为中-微风化花岗岩及凝灰岩类岩石，充填物主要为砾、粗、中粒石英砂及少量泥质，级配较好。现场动力触探试验测试击数 =7.060.0，统计平均击数 =36.0。仅个别钻孔分布，Q3-2、Q4-.563NN2钻孔未揭穿，揭露厚度 1.822.0m。（16）-1 粗砂：浅灰黄，浅灰白，饱和，密实，主要成份以中、粗粒石英砂，含少量砾卵石，磨圆度较好，级配一般，为卵石中夹层，现场标准贯入试验测试击数N=30.041.0，统计平均击数 =36.0。仅个别钻孔分布，厚度 2.66.7m。N（17）残积粘性土：褐黄色，可塑为主，很湿，为花岗岩（花岗片麻岩）风化残积形成，不均匀，含有砂砾，具有遇水易软化性，局部地段相变为残积砂质粘性土，在E26钻孔 33.837.29m处夹有碎块状强风化花岗岩，现场标准贯入试验测试击数N=19.035.0，统计平均击数 =24.5.本层在零星分布，厚度 1.07.3m。N（18）-1 砂土状强风化花岗岩：浅灰色，硬，具原岩结构，岩芯破碎，呈砂土状，用手可掰断，大部分矿物已明显风化，风化裂隙发育，无法取出较完整岩芯。岩性主要为花岗岩，局部为花岗片麻岩。现场 N标贯测试击数大于 50击。岩石坚硬程度属软岩，岩体完整程度属破碎，岩体基本质量等级属 V类，本层大部分钻孔分布，厚度0.541.5m，在 A6、A7、E21、E23、Z18、Z19-2 段含有碎块状强风化花岗岩残留体，在中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程E25段含有中风化花岗岩残留体，具体分布位置及厚度详见工程地质坡面图 。（19）-2 碎块状强风化花岗岩：浅灰色，硬，具原岩结构，岩芯破碎，呈碎块状，用手可掰断，大部分矿物已明显风化，风化裂隙发育，无法取出较完整岩芯。岩性主要为花岗岩，局部为花岗片麻岩。合金钻头可钻进岩石坚硬程度属较硬岩，岩体完整程度属破碎，岩体基本质量等级属类。本层大部分钻孔有分布，Q3-2、Q4-2 钻孔为揭露，E22、F7、G3 钻孔未揭穿，厚度 0.640.4m。在 G1、G2、G3 段含有中风化花岗岩残留体，具体分布位置及厚度详见工程地质剖面图 （20）中-微风化花岗岩：浅灰，坚硬，岩芯呈短柱状，锤击声脆，不易击碎，可见一些风化裂隙。岩性主要为花岗岩，局部为花岗片麻岩。岩石坚硬程度分类属较硬坚硬岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级属类。本层仅 Q3-2、Q4-2、E22、F7、G3 钻孔未揭露，均未揭穿，控制厚度 3.08.0m根据上诉地层情况来看，该场地地层在水平及垂直向变化均较大，均匀性较差，属于不均与地基，各土层分布规律及相互间关系详见工程地质剖面图【剖面图上给出的标贯击数均为现场实测值（未经杆长修正） 】 。根据勘察揭示，基岩内未发现有临空面、洞穴、破碎岩体及软弱夹层存在。2.2.2水文条件(1）水文条件螺洲立交工程位于帝封江、乌龙江、白湖港河的交汇处，主要灾害性天气为台风和短时间强降雨。桥址区最大河宽约 60m，涨落潮时水流缓慢，河床较稳定，有淤积，最大水深约 3.5m，最大流量约 50m3/s，历年最高洪水位约在罗零高程 6.5m。现有河浦最高潮水位标高约在 4.5m，最低潮水位标高约在 2.6m，年变化幅约 23m。（2）地下水类型及埋藏条件场地地下水类型为浅部填土中上层滞水，砂土及卵石层层中的孔隙承压水（局部为潜水）以及不同风化程度岩层中的孔隙-裂隙承压水。a.上层滞水：主要赋存于填土中，水量较少，受大气降水及地表水渗流影响。勘察期测得地下水埋深 0-1.8m，水位变化于罗零高程 3.80-6.80m之间，水量稀少。经调查，年变化幅度约在 2.0m。b.孔隙承压水（局部为潜水）：主要赋存于-2（含泥）细中砂、-2 中砂、-2粗中砂及卵石层中，透水性强，具连通性，主要受侧向及垂直补给，水量较大。采用套管止水法测得-2（含泥）细中砂孔隙承压水的水位罗零高程约在 0.622.5m。c.盐城孔隙-裂隙承压水：赋存于残积粘性土层及以下的强、中-微风化花岗岩构中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程造裂隙中。由于风化程度不同，风化孔隙裂隙率和连通性差异较大，其透水性具不均匀性，总体透水性较弱，富水性也较弱。地下水一般从地势高往地势低排泄，外业钻探结束后，经量测，场地地下水稳定水位约在罗零高程 3.806.80m，主要为上层滞水，年变化幅度约在 2.0-3.0m左右，3-5 年地下水最高水位约为罗零高程 6.50m。2.2.3 气象条件福州位于东南沿海，介于北纬25202630，东经 11840120之间。境内地势由西北向东南倾斜，西北部分别为戴云山脉和鹭峰山脉的延伸部分，为中低山地，东南部为福州盆地和沿海冲积平原。本地区属亚热带海洋性季风气候，温和湿润、雨量充沛、光热丰富。年平均气温 19.3C以上，1 月份平均气温 10C以上，7 月份平均气温 28.7C。年日照时数在2000小时以上。每年 56月为雨季，月最高雨日 18天，年平均雨天 149天，多年平均降雨量 1359.6mm；年最大降雨量 2074.6mm，月最大降雨量 613.1mm，日最大降雨量170.9mm。历年地面平均风速为 2.7m/s，全年主导风向为静风（C） ，其频率 20.2%，次主导风向为东南风，频率 14.5%；台风影响发生在 5月中旬至 11月中旬，7 月中旬至 9月下旬为盛行期，占全年出现次数的 80%，年均 5.4次，受台风影响平均风速和极大风速均达 12级，持续时间分别为 5小时 23分和 15小时 30分，风向 NE。多年平均气温 19.6C，历年极端最高气温 39.9C，历年最低气温-1.7C；平均雾日为 22.4天，最高达 68天。中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程第三章测量控制3.1施工测量坐标系 施工测量坐标系统：平面坐标系统采用福州城市地方平面直角坐标系，高程系统采用罗零高程系统。3.2测量控制网的布设在施工准备阶段，对首级施工控制网进行测量，在施工中定期对控制网点进行复测。复测精度同原测精度。为了在加密控制点上建立与全桥统一精度的平面与高程系统，在检测业主提供的至少 3座高级控制点相对精度后，作为加密控制点的测量起算点。平面控制网加密采用 D级 GPS网观测，坐标引至测量平台控制点的中心；高程控制网加密采用三等水准测量进行。测量时严格按照有关测量规范的要求进行。测量结束后，将有关的测量成果整理出来，并上报业主和监理。3.3主要施工测量方法3.3.1平台钢管桩施工定位测量本标段水上平台钢管桩采用搭便桥及打桩平台振设钢管桩，我们采用两台全站仪或经纬仪交会的方法进行定位。同时这两台仪器还可测量钢管桩的垂直度。桩顶标高控制我们采用水准仪观测钢管桩上的事先划好的刻度线来控制。3.3.2钢护筒施工定位测量钻孔桩的平面位置定位测量采用全站仪按极坐标法进行放样；标高采用水准仪进行测设。钢护筒施工方法采用推进法进行施工，现场必须对每个护筒进行单根定位。为了保证护筒放样精度，需在钢平台上或栈桥上稳定处设立一个加密点，加密点测设完毕后，中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程用全站仪按极坐标法进行钢护筒中心的放样。先在钢护筒定位架的搁置梁上放出定位架的安装线；定位架安装固定完毕后，再在定位架上放出要沉放的钢护筒设计中心的纵横轴线并用水准仪测出定位架的高程，以控制钢护筒的平面位置和高程。钢护筒沉放时，在正面和侧面布设两台全站仪或经纬仪，控制钢护筒的垂直度，并监控其下沉。护筒沉放完毕后，用全站仪在护筒顶口放出桩位设计纵横轴线，然后带线定出护筒的理论中心，用钢尺量出护筒顶口的纵横向偏位，用经纬仪测出护筒的垂直度，提交竣工资料。在钢护筒顶口测设出纵横轴线，用油漆标在护筒上，纵横轴线的交点即为设计桩位，钻孔时可据此进行钻机初定位。钻机初定位完成后，用全站仪极坐标法实测转盘中心实际位置，与桩位设计中心进行比较，若偏差较大，则调整钻机，直至其偏差符合要求。同时用水准仪测出转盘顶部高程，用来控制孔底标高。中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程第四章 钻孔平台设计及施工4.1钻孔平台设计4.1.1陆上钻孔平台设计钻孔平台采用平整场地，清除表面淤泥，填山皮土压路机碾压密实。4.1.2水上钻孔平台设计水中钻孔桩施工均采用搭设水上钻孔平台施工，由岸边顺梁体方向施工栈桥用作吊车等施工平台。4.1.2.1钻孔平台设计思路根据螺州立交工程钻孔桩结构形式、钢护筒深度以及施工栈桥的布置位置，结合各个墩位处泥面标高、水深情况，同时为了提高钻孔平台稳定性，钻孔平台设计成高桩结构形式，钻孔平台由二部分组成：一、钻孔作业平台，二、吊车作业平台（平行梁体顺桥向搭设的栈桥） 。钻孔桩施工期间，整个平台形成一个整体，钻孔桩施工完成后，拆除钻孔作业平台，进行后续钢板桩围堰、承台、墩身、梁体施工；当梁体施工完成后，拆除吊车作业平台。以钢管桩作为支撑桩钻孔平台，打桩机从岸上一步步向河中推进进行钢管桩沉放。履带吊安装钻孔平台上部结构。根据设计要求钢护筒材料由施工方自行考虑，因此钢护筒只是作为钻孔水头控制措施，钢护筒采取整根结构形式，起吊，定位架定位，振动锤下沉到位。4.1.2.2钻孔平台设计（）设计条件A：汽车荷载：20 吨载重汽车/8m 3混凝土输送车B：起重机械：25 吨汽车吊，最大起重量 20吨50吨履带吊，最大起重弯矩 1800kN*m，最大起重量 300KN中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程C：均布堆载：10KN/m 2（）设计工况及计算结果根据施工各阶段钻孔平台设计工况分成以下二种：a.单桩稳定性验算b.钻孔平台形成时，正常作业验算各工况计算结果表表 4.1名称 工况一 工况二钢管桩 60912mm最大综合应力（MPa ）13 38.6工 25a（吊车作业平台）最大综合应力（MPa ） 170工 25a（钻孔作业平台）最大综合应力（MPa ） 55工 14a（吊车作业平台）最大综合应力（MPa ） 121面板最大综合应力（MPa ） 167.7牛腿最大综合应力（MPa ） 137.7（注：工况二是考虑 50T 履带吊吊 30T 重物，单个履带受力最不利情况进行验算）4.1.2.3平台结构形式钻孔平台顶面高程与施工栈桥顶标高一致。每个钻孔平台由承台区钻孔作业平台及吊车作业平台（及施工栈桥）组成。基础采用 60912mm 钢管桩，主梁采用 2HM588300mm型钢顺墩轴线方向布置，主梁采取在钢管桩顶部开设槽口镶嵌在其内，并通过连接板与钢管桩连接；横梁采用单层双排贝雷架，吊车作业平台区布置间距为 200cm（210cm） ，钻孔作业平台安装钻孔桩位置贝雷架布置在其两侧；为了保证贝雷架水平稳定性，在各组合贝雷架之间设置加强斜杆与主梁固定；吊车作业平台次梁采用 I25a，布置间距 750mm，置于贝雷架弦杆节点上；中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程钻孔作业平台次梁采用 I22a，布置间距 1000mm（桩位：1800 mm）布置；在吊车作业平台上布置 I14a分配梁型钢，其布置间距为 35cm；其上布置 10mm 花纹钢板；钻机作业平台面层使用 4mm 透空式钢板网4.1.2.4钻孔平台平面布置在钻孔平台搭设期间在吊车作业平台上布置一台 SC500-2 型履带吊机（50t） ，进行钢护筒沉放；钻孔平台施工完成后在吊车作业平台上布置一台 SC500-2 型履带吊（50t）进行钻孔桩施工。每个承台布置 1 台钻机进行钻孔作业。4.2钻孔平台搭设.2.1 钢管桩制作及施振2.1.1钢管桩加工及运输钢管桩采用 Q235A 钢板在专业钢结构加工厂制作，焊缝采用螺旋焊缝或直缝焊缝，要求达到二级焊缝标准。整根钢管桩在钢结构加工厂加工完成后装船运至施工现场。2.1.2钢管桩沉放施工钢管桩沉放施工采取打桩船振动钢管桩至设计标高。钢管桩沉放施工顺序：从施工栈桥侧钢管桩施振，逐排向外推进，直至完成钻孔平台内所有钢管桩沉放。.2.2 吊车作业平台梁系及面层安装二排钢管桩沉放到位后，安装顺墩轴线方向 2HM588300mm 型钢主梁，安装前测量先在钢管桩上放出主梁底标高，人工根据主梁底标高，对钢管桩实施开槽。使用履带吊吊装加工好的横梁进行安装并通过连接板与钢管桩焊接固定。在主梁上放出贝雷架安装线，使用履带吊逐榀安装单层双排贝雷架；并使用 I14a 斜杆将贝雷架与主梁焊接固定。安装 I25a 型钢次梁并通过 “V”型钢板卡与贝雷架卡焊固定；安装 I14a 型钢分配梁及面层钢板。.2.3 钻孔作业平台搭设施工2.3.1钢护筒设计钢护筒长度确定中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程钢护筒的作用：控制桩位、导正钻具；防止孔口和孔壁坍塌；固定钢筋笼等。钢护筒入土深度根据反穿孔进行计算：L=（h+H）r w-Hr0/（r d-rw）L-钢护筒埋置深度（m）h-钢护筒内外水头差 取 h=2m；H-河床至水面高度 取 H=5.0 mrw-护筒内泥浆容重 取 11KN/m3r0-水容重 取 10KN/m3rd-护筒外河床土饱和容重取 17KN/m3L=(2+5.0)11-5.010/（17-11）=4.5m河床冲涮取 4.0m 钢护筒埋置深度等于：8.5m钢护筒直径确定150cm 钻孔桩钢护筒直径：170cm钢护筒结构形式钢护筒长度根据其埋置深度及泥面标高确定其长度，为了防止钢护筒沉放过程中出现变形，钢护筒壁厚采用 12mm，钢护筒在底部及顶部 40cm 设置 12mm 加强箍。2.3.2 钢护筒施工钢护筒加工及运输（1）钢护筒加工钢护筒在专业的钢结构加工厂制作，采取在内部设加强支撑的措施防止护筒在制作、运输和起吊的过程中变形。钢护筒加工制作的质量要求如下：a、满足设计文件要求；b、焊缝外观要求：焊缝金属紧密，焊道均匀，焊缝金属与母材过渡平顺，不得有任何裂缝，未熔合、未焊透等缺陷；c、焊缝质量应符合钢结构工程质量验收规范 （GB50205-2001）中二级标准； d、钢护筒的制作、拼装质量及外形允许偏差应符合钢结构工程质量验收规范 、公路工程质量检验评定标准 、 公路桥涵施工技术规范及港口工程桩基规范的有关规定。e、钢护筒制作应采取合理的焊接工艺，防止焊接变形，加工完成后应在钢护筒内口HLh、中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程焊接“米”字形内撑，防止吊装及运输过程中变形。（2）钢护筒运输钢护筒采取加工成整根或要求得分节长度船运至施工现场。钢护筒沉放(1)钢护筒沉放设备A、履带吊 由于施工栈桥是按照 50T 吊车施工作业荷载设计的，因此采用 50t 履带吊沉放钢护筒。B、定位架为了保证钢护筒在水流作用下精确定位，钢护筒沉放采取单层定位架进行施工，定位架采用 H400200型钢制成，为“井”字型结构；根据设计要求钻孔桩偏位不大于100mm，因此定位架按钢护筒尺寸外放 100mm；定位架采取履带吊安装，通过螺栓与贝雷架连接固定。定位架结构图见图 4-2 580H402、:m;18020 18044图 4-2 定位架结构图（2）钢护筒沉放施工在钻孔作业平台贝雷架安装就位并固定好后，测量在贝雷架上放出定位架的安装线，按照安装线安装定位架，进行支点位置处的找平，通过螺栓将定位架与贝雷架固定，在定位架安装好后，即可进行钢护筒的沉放工作，具体的施工工艺如下：b-1、履带吊整根起吊钢护筒，并将其竖立成垂直状态，人工割出钢护筒下口“米”字加强撑。b-2、起吊钢护筒超过定位架顶面高度，旋转大臂将钢护筒对准定位架龙口，让护筒中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程进入定位架内，下落大钩，直到护筒底口接近水面。b-3、测量调整钢护筒的平面位置及垂直度，使平面位置偏差100mm，倾斜度1/200，并将护筒与定位架间用木楔塞紧，履带吊落钩，钢护筒沿导向架下至河底并入土，履带吊脱钩。b-4、起吊安振动锤至钢护筒顶口，并再次校正钢护筒及振动锤的位置。b-5、起动振动锤，振护筒下沉至规定标高。b-6、吊走振动锤，及时将钢护筒与周边梁系连接起来。b-7、重复以上工序进行所有钢护筒的沉放工作。1）钢护筒沉放施工顺序：5 1 6 2 7 3 3 8 4 钢护筒编号见图 4-3、73486215图 4-3 钢护筒编号钢护筒沉放施工工艺流程见图 4-4中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程、 、 、 、 、,、10cm,、 、,、 、 、,、 、中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程、 、图 4-4 钢护筒沉放施工工艺流程图2.3.3钻孔作业平台上部结构施工钻孔作业平台上部结构施工,具体步骤是：钢管桩沉放完成后，履带吊安装顺墩轴线方向 2HM588300mm纵向主梁,并使用连接板与钢管桩焊接固定,逐排安装单层双排贝雷架,使用斜撑将其与 2HM588300mm纵向主梁焊接固定,现铺设钻孔作业平台纵横向通道并安装面层,钢护筒沉放完成后再使用钢板网将钢护筒预留孔覆盖起来。中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程第五章 钻孔桩施工5.1钻孔桩施工工艺流程 施工场区地基处理或围堰施工钻孔桩中心测量放线埋设钢护筒铺道木、搭设钻机平台钻机安装就位钻进成孔清孔换浆终孔验收安放钢筋笼下放导管储浆泥浆沉淀护筒内造浆钻渣废浆处理钢筋笼制作导管拼接、试压终孔验收中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程图 5.1 钻孔桩施工工艺流程图5.2钻孔桩成孔施工.5.2.1钻机选型及就位(1)根据本合同段工程地质情况，选用反循环冲击钻进行钻孔施工，共投入钻机 10台。(2)钻孔桩施工前应对地下管线进行探挖，发现地下管线后，会同有关部门采取确实可行的措施对地下管线进行保护。(3)钻机采用 25t 汽车吊装就位，经测量检查后，将钻机与平台进行固定、限位，保证钻机在钻进过程中不产生位移。.5.2.2陆域钢护筒埋设护筒选择比钻孔桩桩径大 20cm、壁厚 6mm的 Q235a钢板卷制加工，护筒的埋入深度满足施工及规范要求。护筒按 3m长加工，可以根据实际施工情况进行缩短和接长。由于护筒设计较短，在钻孔桩砼浇筑完成后可将钢护筒拔除周转使用。每台钻机配备两只钢护筒周转使用。利用全站仪在地面上放出桩位中心点，引出四个护桩 (如图 5-2) ，再由人工按护筒圆弧线开挖。开挖一定深度后，将护筒用吊车安放在孔内，调整护筒垂直度，通过四周的 A、B 、C 、 D 4 个护桩点进行复核，护筒宜高出原地面 2030cm，护筒定位后，填粘土并夯实。AB DC孔底沉渣验收灌注混凝土二次清孔成孔检测中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程图 5-2护桩 .5.2.3泥浆制配和循环（1）钻孔泥浆制备本工程多数桩基穿过较厚的砂层，为防止坍孔，钻孔灌注桩施工采用不分散、低固相、高粘度的 PHP泥浆。泥浆性能指标见表 5.1泥浆性能指标控制标准。为保证钻孔桩成孔施工的顺利进行，泥浆在正式开钻之前进行配比试验，选择泥浆各项指标最优的配合比。该 PHP泥浆具有良好的絮凝作用，泥浆失水量小，泥皮致密，护壁效果较好。泥浆的制备在泥浆池内进行，钻孔施工前首先在泥浆池内采用泥浆搅拌机拌制膨润土泥浆，然后利用 3PNL泵泵送至钢护筒内。泥浆性能指标控制参数表 表 5-1地层情况 相对密度 粘度 Pa.s 含砂率% 胶体率%失水率ml/30min泥皮厚度mm/30min酸碱度 pH砂土钻进 1.081.15 2228 4 95 20 3 8-10泥岩钻进 1.061.12 1825 4 95 20 3 8-10清孔指标 1.061.1 1720 2 98 20 2 8-10试验仪器 泥浆比重秤 马氏漏斗 含砂量测定仪 100ml量杯 失水量仪 试纸（2）泥浆循环和废浆处理泥浆采用开挖砌筑泥浆池的方法集中制备，每两排墩位共用一座泥浆储备池和沉淀池，泥浆采用泥浆泵循环周转。为保证泥浆正常循环，每台钻机配备 2台泥浆泵从储浆池内向护筒内注浆。泥浆循环系统见图 5.3泥浆循环系统示意图。泥浆沉淀池采用机械挖坑后用袋装土砌筑，钻渣由挖掘机及时清理，自卸卡车运往指定地点堆放，保持现场清洁、有序。废浆集中存放在一个储浆池内，待干结后将残留物用挖掘机清理并运往指定地点堆放。 中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程泥 浆 流 动 方 向 储 浆 池 钢 护 筒钻 机泥 浆 池钻 机钢 护 筒图 5.3 泥浆循环系统示意图5.3钻机安装、调试及移位钻机由吊车吊放就位，钻机就位时，测量检查其平面位置、平整度以及钻锤中心位置；各项指标满足要求后将钻机限位，保证钻机在钻进过程中不产生位移。钻机整体就位后，提升钻头至离孔底泥面约 30cm 处，接通供风及泥浆循环管路，开动空压机，开启供气阀供气，在护筒内用气举法使泥浆开始循环，观察钻杆、孔内水面，供风管路、循环管路、水笼头等有无漏气现象并观察水头情况，开动钻机空转，若一切正常，即可开始钻进。5.4钻进成孔5.4.1 钻孔阶段在钻进的过程中,对照勘测的地质柱状图，随时取出渣样,判断各地层变化情况，及时调整进尺速度。根据不同地层的特点，及时调整泥浆的指标和钻进速度。 在上部淤泥质亚粘土、细砂、砾砂中钻进时，应采用中冲程、中频率钻进尺。控制进尺，泥浆指标控制：粘度在 24s左右；比重 1.101.3；含砂量4%，确保孔壁稳定。 基岩中钻进在弱风化泥质粉砂岩、细砂岩等岩中钻进时，采用高冲程，加大冲击力，并控制进尺，保证孔壁的垂直度，每隔一定时间，测量一次泥浆指标。 终孔及检查孔的深度，直径，位置和孔形直接关系到成桩质量。为此，除了钻孔过程中密切观测外，在钻孔达到设计要求后，对孔深、孔位、孔径等进行检查，孔深和孔底沉渣普遍采用标准测锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径 13cm15cm，20cm22cm，质量4kg6kg。孔径和孔形检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，是根据设计桩径制作笼式井径器入孔检测。笼式井径器用 8 和 12 的钢筋制作，其外径等于钻孔的设计中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程孔径，长度等于孔径的 46 倍。其长度与孔径的比值选择，应根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时将井径器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象，应采取措施予以消除。确认满足设计要求后，填写“终孔验收单” ，经现场监理工程师验收认可后，立即进行反循环清孔，避免隔时过长以至泥浆沉淀，引起孔壁坍塌。清孔时应控制孔内泥浆指标，泥浆比重在 1.031.10 之间。粘度在 1720S 之间，含砂率2%，胶体率98%。严禁使用超钻加深钻孔的方法代替清孔，清孔验收合格后，移开钻机，进行下一孔位施工。孔底沉渣应用测锤测试，测绳使用前应用钢尺校核尺寸。并现场另配制钢丝绳测锤，用于检测孔深，并同钻具长度校核。 质量标准孔的中心位置允许偏差:排桩50mm，群桩50mm孔深:摩擦桩不小于设计孔深;端承桩比设计深度超深不小于 50mm孔径:不小于设计孔径;倾斜度:小于 1/100且不大于 500沉渣厚度: 摩擦桩不得大于 100mm;端承桩不得大于 50mm扩孔系数:1.155.4.2 第一次清孔阶段终孔后，及时进行清孔。清孔时将钻头提离孔底约 15cm 左右，将孔底钻渣清除干净，同时调整泥浆的技术指标。当孔内泥浆性能的技术指标符合表 5-2 要求，经监理工程师验收合格后，及时停机拆除钻头、移走钻机，尽快进行下一道工序施工。清孔后孔内泥浆指标参数 表 5-2项目名称 PH 值比重（ g/cm3）粘度（ s） 胶体率(%) 含砂率(%)技术指标 810 1.031.10 1720 98 25.4.3 第二次清孔阶段在钢筋笼和导管安装好，混凝土浇注之前，进行孔底沉渣厚度的测量，若沉渣厚度超出规范规定值（摩擦桩：10cm、端承桩：5cm）时，要进行二次清孔。直到孔底的沉渣厚度满足规范要求，经监理工程师验收后，再进行混凝土的灌注。二次清孔示意图见图 5.4中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程沉 渣排 气 孔 导 管清 孔 器 排 渣 管泥 浆 面 泥 面 线江 水 面图 5.4 水上钻孔施工二次清孔示意图5.5钻孔过程中孔内事故及其处理5.5.1 斜孔产生的原因（1）钻孔中遇有较大的孤石或探头石。（2）在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。（4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。（5）操作不当，钻进参数不合理。预防和处理措施（1）必须使钻进设备安装符合质量要求 。（2）根据准确的地质柱状图选择钻进工艺参数。并定期取出钻渣与柱状图地质情况进行比较。（3）在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻头控制进尺，低速钻进，或回填片、中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程卵石冲平后再钻进。（4）钻进砂层时要特别注意控制泥浆性能及钻进速度。 5.5.2 扩孔产生原因（1）砂层钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到护壁作用。（2） 孔斜、地层软硬不均等原因造成扩孔。（3） 在某一孔段进尺速度极不均衡或重复钻进。（4）在非稳定层段（如砂层）钻进过程中反复抽吸造成孔壁局部失稳。（5）孔壁失稳坍蹋。预防措施（1）保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。（2） 采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。处理措施（1）小扩孔不做处理。（2）大扩孔采用粘土回填。5.5.3 缩孔产生原因（1）粘性土层中钻进泥浆性能差(如粘度太小等),不能起到护壁作用。（2）在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快。预防措施（1）保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。（2）采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。处理措施保证钻头直径重新下钻扫孔。5.6钢筋笼加工及安装5.6.1 钢筋笼制作方法钢筋笼分节及接头设置根据钢筋定尺长度，钢筋笼由若干定尺段和 1个长度调节段组成。按规范要求每个断面的接头数量不大于 50%，相邻接头所处断面的间距按 1.3m 设置。 。中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程钢筋笼制作钢筋笼的制作采用加强箍筋成型法在后场钢筋加工场制作。主筋连接采用剥肋直螺纹套筒接头。分节制作时先做桩顶一节笼子，然后以已经做好的顶节笼子为模具制作下一节笼子，直到钢筋笼按设计要求成型。钢筋定尺长度为 9.0m，每个钢筋笼下料时只允许一节骨架小于 9.0m，其余各节均为 9.0m。按设计要求在钢筋笼上设置超声波检测管，声测管与钢筋笼绑扎固定，安装时保持声测管顺直并将上、下端口密封，确保管道畅通。声测管采用套管法接长。 加强箍筋加强箍筋下料满足 D5d 长度要求，弯曲及焊接成型需保证箍筋的圆度和直径，双面焊接必须5d 且焊缝饱满，无气泡，无焊渣。焊接前用钢筋将其电焊固定，防止双面焊导致加强箍变形。加工好的加强箍筋用石膏笔等分标记主筋焊接位置。主筋车丝主筋在车丝时应注意标准丝和长丝的长度：标准丝长度误差:L/2+1P，长丝长度L+1P（ L 为套筒长度 ，P 为螺距） 。车丝直径必须满足规范要求。直螺纹接头按错开 1m长度布置，同一断面上接头数量不大于主筋根数的 50。螺旋箍筋螺旋箍筋采用调直机调直，再卷成适合各种直径钢筋笼的圆盘。待每节钢筋笼主骨架成型后按设计要求缠绕绑扎。钢筋骨架成型为保证下节钢筋笼每根主筋与上节主筋顺利对接，工作支点必须保证在同一水平面；车丝后的主筋运输、焊接、对接等操作过程中必须保证顺直，加强箍筋必须保证圆度和安装的垂直度。箍筋上等距离标记主筋焊点，保证主筋间距一致。在主筋与加强箍筋焊接前，先将每根主筋用直螺纹连接，待下节钢筋笼制作完毕后，拆开前一节钢筋笼，并做好标记后并运输至存放场地存放。钢筋笼存放、运输前必须将保护层焊接到位。声测管声测管应牢固焊接在钢筋笼内侧，且互相平行、定位准确，端高出桩基顶面 90cm，下端埋设至桩底。接头处用 70mm 的钢管焊接密实。下端用钢板封底焊牢，不可漏水，接头连接前在管内灌满清水，浇筑混凝土前，上口用塞子堵死。中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程5.6.2、钢筋笼存放及运输钢筋笼采用砖砌地梁架空存放，覆盖彩条布，挂好标识牌，注明桩号、节段号，直径、全笼长。整节钢筋笼运输采用自制运输平车运输至现场安装，运输时车上要设有拖架。钢筋笼装车时要保证每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等，以保证笼子不变形。在运输中标志牌不得刮掉，便于校对检验。5.6.3、钢筋笼安装整节钢筋笼安装整节钢筋笼吊装采用 25t 汽车吊，吊放就位时采用两吊点法，保证吊装时钢筋笼不变形，丝头不损坏。安装时，根据标记将上下两节钢筋笼主筋一一对接，人工管钳拧上套筒。要求上下主筋对接间距不得超过 1mm，套筒必须将标准丝套满拧紧。钢筋笼顶高于护筒顶（孔口）标高时，钢筋笼制作安装时主筋分别超过孔口1.5m、0.5m，用型钢扁担挑于孔口，根据护桩确定钢筋笼中心位置。5.6.4、注意事项钢筋进场架空堆放有序，覆盖彩条布，标明钢材的规格及用途，并做好标识牌。钢筋下料时采用机械切割；钢筋应平直，无局部弯曲。钢筋丝头加工时，不得在没有切削液的情况下加工；应使用水性切削润滑液，不得使用油性切削润滑液。标准型钢筋丝头有效丝扣长度满足 1/2连接套筒长度1P。钢筋丝头加工完毕经检验合格后，应立即将短丝带上保护帽，长丝拧上套筒，防止装卸钢筋时损坏丝头。在同一断面上接头数不超过主筋数量的 50，前后错开不小于 35d(d为钢筋直径)。钢筋笼运输吊装过程中，做好十字支撑，确保骨架安装成型质量。施工队在钢筋笼制作完成后,进行自检后通知单项技术主管检验,单项技术主管验收合格后，会同质检员、监理进行检验。钢筋笼的加工必须满足现场钻孔成孔需要。中铁八局集团第一工程有限公司 福州市南台大道南段螺州立交工程5.6.5、钢筋笼制作检验标准钢筋笼质量标准及检验办法项次检查项目 规定值或允许偏差 检查方法1 纵向钢筋间距 (mm) 5 抽查 3 个断面2 箍筋、螺旋筋间距(mm) 10 检查 5 个间距3 保护层厚度 (mm) 10 抽查 3 个断面，共 12 处4 钢筋笼直径 (mm) 10 按骨架总数 30抽查5 钢筋笼长度 (mm) 50 按骨架总数 30抽查5.7水下混凝土灌注水下砼灌注是钻孔灌注桩施工的主要工序之一，也是影响成桩基质量的关键所在。灌注前应按照规范要求（或设计规定）进行孔底沉渣厚度和泥浆性能指标检测，若沉碴厚度和泥浆指标不符合设计要求，须进