某特大桥桩基础讯期施工方案

1、某特大桥桩基础讯期施工方案一、结构设置及地质水文情况某特大桥全长776.26m,主桥为2Xl14mT型钢构结构，主墩基础为20 根直径2.0m的嵌岩灌注桩，桩长共计1060m桩基地处石板沟冲沟内，具 明显的山区河流特征，雨涨晴消，水流较急汛期涨落迅速，水位抬升快， 强降雨时易形成洪流和泥石流，其余为上覆松散层孔隙水，向下渗入量较大, 补给源为大气降水和沟水侧向或向下入渗补给，对桩基施工有一定影响。桩 基控制工期为最迟完工时间2008年8月4日。二、桩基施工特点因原计划冲桩施工法工期较长， 无法满足大年桥工期控制目标，按设计 提供的桥址地质水文，在满足施工安全的前提下，米取系列施工和安全措施 后

2、，可采用人工挖孔作业法使其成桩。 因桩间间距为3.6m,可同时安排力量 平行作业。但汛期内洪水位抬高 2m后，汛期泥石流和河水对施工作业可形 成较大威胁，加之受地下水渗透影响，造成河水侵袭作业平台和机具人员的 不利局面，而汛期恰是桩基施工高峰期，期间工期计划控制状况直接关系到 大桥总体工期目标能否顺利实现。所以需制定可靠安全的汛期施工方案，切 实保障关键线路工程按期完工。三、方案设置思路拟采用上下游河道泄洪疏导，主墩围堰防护，辅助井点降水的综合整治 方案，以确保讯期内桩基正常作业和工期目标的实现。1、为确保主墩桩基在讯期免受河水侵袭，将挖孔平台区域河道改移至 作业范围之外，改移长度148m因压

3、缩河道，采用 C20片石砼修 建泄洪渠，底宽和上宽分别为4m和6m,高度为4m,旨在原河沟挖 深扩容和增大汇水面积。其中作业平台区域靠河外侧者在泄洪渠上 用袋装砂砾围堰，高度为 2.5m，堰顶标高高于泄洪渠顶和洪水位 2m，其后夯实填筑粘土，以防止河水进一步冲刷。2、在冲沟上游设置袋装砂砾土围堰导流坝， 并搭接泄洪渠，减少上游 河水对下游平台的侵袭。3、按实际地质水文状况，另在桩基挖孔区域外布置相应井点降水孔，基本阻断和避免汛期地表和地下水体向挖孔桩内进一步渗透，确保孔壁稳定，以策安全施工。四、方案实施线路首先在讯期来临前，先期进行主墩围堰防护的支挡结构施工，并及时作 台背回填和排水处理。然后

4、组织力量进行河道上游河道疏导施工。最后安排 相应机具陆续完成井点降水冲孔和抽水，以保障汛期桩基安全施工。计划5月10日前完成主墩围堰防护施工任务，5月15日完成主墩上游河水导流，5 月25日前完成所有井点降水布孔施工。五、施工要点1、主墩围堰防护时，需在结构台背内侧填筑粘土，并于作业平台外夯实， 避免渗水穿涌形成坍孔。2、围堰支挡和泄洪渠结构施工时，先期考虑主墩区域内的泄洪渠和袋装 砂砾堆码施工，形成4m支挡高度后，再进行上下游结构的搭接施工作业， 以保持现有桩基作业的施工连续性。3、优先在挖孔桩渗水严重区域即雅安岸和作业区上游部位布设井点降水布孔，先阻断和减少地下水向下游的渗水后， 再考虑剩

5、余孔位的施工。同时, 原临时抽水井不得中断抽水作业，以减缓渗水压力，确保正常施工。具体布置见图 六、方案实施效应评估1、结合主墩桩基施工时地下水渗水量较大，汛期内河水上涨可漫延冲刷 大桥桩基作业平台等工程特点，采用本方案对其进行综合整治防护，对保持 正常连续作业有相当成效。2、采用导流河道、疏导、防护降水等方式，即保证现有桩基作业的施工 连续性，又能确保讯期内即施工高峰期大桥基础施工计划的正常推进，从而 避免因讯期影响，造成施工中断或结构、人员、机具受损的不利局面，为大 面积作业提供必要的施工条件，已消除讯期安全施工隐患，使之工期目标顺 利实现。七、护壁施工工艺挖孔桩护壁示意图A、护壁采用内撑

6、式钢模，护壁砼现场 拌合机拌合，小推车运输，钢制串筒入模， 插入式振捣棒捣固。钢筋采用机械切割、弯 制，工厂化加工成钢筋笼成品，吊车整体吊 装入孔。B、根据地质情况，采用外齿式混凝土 护壁，护壁时加 10mm钢筋，其间距为 300mm护壁混凝土厚度200mm上下护壁间搭接100mm用C20细石混凝土浇注，护壁砼结构和钢筋布置见下图护壁砼模板由钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用。模板用“ U'型卡连接，上下用两个半圆组成钢圈，顶紧模板，不另设支撑。护壁 砼圈中心线应与桩轴线重合，其与桩轴心偏差小于 20mmC、人工掘进1m深后，支立第一节孔圈护壁模板，现浇护壁砼。安装护 壁模板时

7、，必须用四个桩心控制点来校正模板位置，并设专人严格校核中心 位置及孔壁厚度。第一节砼护壁应比下面的护壁厚 150mm并高出现场地面 200mm第一节护壁完成后，重新定位孔中心，挖土、支模、现浇护壁砼。 如此循环，一直挖至基底设计标高。，为加快工期，可适量掺配速凝剂或早 强剂，拆模时间由试验确定，一般在 8h内控制，同时，可在浇筑完上一节 后继续开挖下节的中间部分，注意不得扰动护壁砼。D护壁施工的注意事项： 护壁厚度、拉结钢筋或配筋、砼强度等级应符合设计要求。 桩孔开桩后尽快灌注护壁砼，且必须当天一次性完成。 上下护壁间的搭接长度不得少于 50mm 施工中随时注意孔壁情况，发现问题，及时处理，防

8、止事故发生。如 果发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁 流入桩孔内。 同一水平面上的孔圈二正交直径的径差不大于 50mm 严格控制桩径尺寸和桩的垂直度，开挖时随时检查，出现偏差及时纠 正，保证桩位准确。八、井点降水工艺1、基本参数取值根据地质条件及地下水活动情况并结合开挖基桩要求，采用井点辅助降水法。20根桩基桩长53m地下静止水位1.5m，按设计地勘资料降深判断， 地下水位至少降至石灰岩层以下，降深达 30m时方能保证人工干处作业。根据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）进行计算，降水设计基本 参数如下：地下水静止水位：HO=1.5m（工程勘察报告为1.5

9、4.2米）含水层厚度：H=35m （井深65米-地下水稳定水位30米）降深：S=23m（桩基53米稳疋水位30米）渗透系数：K=18.34m/d（岩土工程勘察报告）管井半径：rw二/2=0.15m （降水井半径）滤管长度：1=12.5m2、影响半径：R=2SjKH=1165m（建筑基坑支护技术规程）（JGJ120-99）（附录F.0.7条）基坑等效半径：r o=0.29（a+b）=0.29 X（ 27+21）=13.92m（建筑基坑支护技术规程）（JGJ120-99）（附录F.0.6条）式中：a为基坑长27米，b为桥宽21米。3、主墩桩基基坑通水量基坑通水量Q （建筑基坑支护技术规程）（JGJ

10、120- 99）（附录F.0.1条）远离边界时：Q=1.366K 2H -SS lg 1+ R< r。丿=1.366 x 18.34 x 2 3"3 23 lg1+空5】 j 13.92 丿=14032T/d式中：K为渗透系数；H为含水层厚度；S降深；R影响半径；ro等效半径。4、管井出水量根据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99) (8.3.4条)管井的出水量可按下式确定：q=120n rsl 3、18.34= 120X 3.14 X 0.15 X 12.5 X 3 18.34= 1863.1 吨上式中：rs为滤水管半径，l为滤水管长度。则每小时出水量1863.1/24=

11、77吨。5、 井数量确定：根据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99) (8.3.3条)，降水井数量可按下式确定：n=1.1 Q=1.1 x -=8.38 口(式中Q为总涌水量，q单井出水量)。 q1863.16、 井深的确定：根据建筑与市政降水工程技术规程(JGJ/T111-98 )(6.3.2 )条，井深可按下式确定：HW=Hv1+Hv+Hv+Hw+Hv5+Hv6=53+0.5+1.0+0+12.5+0.5=67.5m 取 65 m式中：H w -降水井深度（m）Hwi -基坑深度（m）Hw2 -降水水位距基坑底要求的深度（m）Hw3 - ir 0；I为水力坡度，宜取1/10 1/15

12、; r。为降水井分布范围 内的等效半径或降水井排距的1/2（ m），这里取桥宽的一半即15米。Hw4 -降水期间地下水变化幅度（m），降水期约2个月，故不考虑 地下水变化幅度的影响。Hw5 -降水井过滤器工作长度（m），取12.5米。Hw6 -沉砂管长度（m），取0.5米。7、管井降水水位复测：S=H- h/ X h2 _02XR=35-Jo2 十（352 102 ）1165=24.3 米式中h1考虑水力坡度，取10m X降水井距的1/2 ,取桥宽的一半 15m可看出基坑中心降深大于23m与设计地勘资料实际状况基本相符， 可验证以上计算的可靠性，可满足施工需求。8井位布置1）因井点降水为综合防

13、护方案中的辅助方法，加上长久抽水，可吸 附孔壁中细砂含量，易造成孔壁结构失稳和坍孔现象，故暂按60%井口量即 5 口井布置，井距在8米左右，见布置图。2）首个井孔进行试钻抽水，其深度应穿过卵石土层至石灰岩，井深 暂按40m控制，据降水效果再做调整。3）单井出水量约每小时77吨。（根据地质勘察报告提供的渗透系数 计算而得）。9、成井工艺及管井技术参数1）采用冲击钻进，一字冲击钻头，冲击挤压成孔、泥浆护壁工艺，口 径600mm “一种口径，垂直成井、一道井管”的成井施工方法施工。钻孔内 下入井管和滤水管，井管必须扶正安装，保证井管位于钻孔正中，以利于填 砾厚度均匀。2）填砾：为保证抽水井中含砂量少

14、，填砾粒径0.52cm,上部可填25cm 粒径的砾石，以便节约。3）洗井、用空压机排浆；同时活塞拉洗。4）孔内下入外径为 360mm内径300mn的钢筋混凝土井管与滤水管（花管），井管每根长2.5m,滤水管长度12.5m,底部下沉砂管1根，长2.5m, 如遇砂层部位，应下缠丝水管。5）滤管采用条孔、个别缠丝，填过滤豆石，内径为300mm外径360mm 骨架为混凝土的条孔管，开孔面积 10X 100mm缠丝直径3mm间距34mm 孔隙率20%单管长2.5m。10、技术要点1）活塞洗井不少于1次，空压机洗井不少于8小时，同时正吹，反吹，以增大出水量。2）出水含砂量不超过1/5000。3）填砾厚度不

15、小于75mm4）滤水管填砾粒径0.52.0cm为宜。5）钻机钻头勤焊，尺寸不小于500mm6）井深误差不超过20cm11、井身结构设计据施工经验，40米的井，上部井管10根，长25米，其下为滤水管5 根，长12.5米，底部下一根沉砂管，长2.5米。九、保证措施1、项目前期施工中，主桥下部构造工点为工期管理点，能否使桩基施 工安全渡过讯期、承台及墩柱按期完工转序是项目工期目标实现的关键所 在。2、为实施倒排工期计划，须采用加大人力、设备总量和保障力度，优 化施工方案和生产要素，加快工程用地征迁提交，确保工期计划的配套措施 等方式予以实施。3、在桩基施工中，必须突出在安全稳妥的条件下加快进度。因此

16、，需 米取以下措施：1）将冲沟底河水改道泸沽岸至桩孔作业区外，改沟长度为148m，并在上游做围堰导流，作业平台全区域进行河道疏导泄洪，靠近桩孔位置做围堰 防护等处理，以减少河水对桩孔周围的渗透冲刷影响。同时进行周边进行辅 助井点降水。2）孔深在25m时，护壁砼标号可控制在C20,超过此深度，其砼标号可选择C30,同时护壁内钢筋作加大加密处理，以提高护壁结构刚度，确保防 渗安全施工。同时，砼可掺加早强、速凝外加剂，以缩短生产周期。3）冲沟内桩孔应采用作好人工挖孔和机具组合方式施工预案准备工作， 视桩孔地质水文状况分别实施作业。4）采用桩孔满布平行作业法，若遇下部漂石需进行爆破作业时，应跳 槽间隔

17、控制，以免造成孔壁坍塌。5）孔深至20m后，须采取通风、防毒和人员双绳防护等措施，保障人 员的安全作业。6）主桥桩基作业工点全部采用电动绞车提升设备，同时采用三班制作业法，以缩短单孔作业周期，提高工效，另配备发电机组150KW一台，满足施工前期需要。施工时，需电动绞车 20台，按每班进尺0.65 m计，单孔成 孔作业周期为85天，控制工期为90天，考虑时间影响系数0.85，则投入劳 动力20根X 85天/90天X 0.85=22人，采用二班制，需44人，按井上1人, 井下2人布置。4、按倒排工期计划，全面做好分解、下达和物资、机具、资金等计划。 组织具有深桩基础开挖和高墩台及 T构施工经验的作

18、业队伍进场，严格按计 划实施平行交叉流水作业。并组织储备足够的机具、材料，加大保障力度，保证施工连续均衡有序施工。5、完善合同责任制，以合同和规程规范施工行为，力求质量一次成优， 避免浪费返工，形成工期延误。同时着重做好安全、讯期等应急预案及措施， 落实专人进行主桥桩基工点施工管理及预防工作，一旦遭遇险情，及时按预案进行处理，确保工期计划的实施处于正常和可控状况6、加大外部施工环境和条件的协调工作，积极配合业主和当地政府等 部门工作，力争排除施工干扰，使大桥施工顺利推进。7、由于现时地下水位在5.0m左右，故可在降水井施工的同时开始桩基 施工，待降水井施工完工后立刻抽降。&在抽降水时，

19、为了排水顺畅及集中管理，避免四处漫泄，采用直径为100120mn无缝钢管作排水管道。9、为清洁排水，须设置沉砂池；勤掏淤砂，避免堵塞河道。10、为保证施工期间降水顺利进行，保证顺利施工，现场设置专业发电 机组，确保连续降水。11、抽降水采取三班倒，组成抽水小组，以便及时排除故障，连续降水。12、在降水井施工前应作好排水管网及沉砂池的修筑，地下水抽出后经沉砂排出，避免堵塞下水道与河道，同时准备好泥浆清运车。十、安全保证措施1、挖孔桩护壁厚度验算1）参数依据设计地质资料，桩孔所处地质岩性为风化石灰岩天然重度r=23KN/mL静止水位h=1.5m桩孑L 夕卜径 D=2.0m 护壁砼 C20:fc=1

20、0Mpa C30: fc=17.5Mpa安全系数K=1.65渗水rw=10KN/m内摩擦角® = 45 °取最大桩长H=53m按有水状态进行验算2）地下最深处所承受土和水总压力P= r x hx tg 2(450- ® /2)+(r-r W) x(H-h) tg 2(45°- ®/2)+ (H-h)x rw P=23X 1.5tg 2 (450-45 0/2 ) +(23-10) (53-1.5 ) x tg 2 (45°-45°/2 ) + (53-1.5 ) x 10=634.68KN/m33)采用 C20 砼 t=Kp

21、 x D/2 x fc=1.65 x 634.68 x 200/ ( 2 x 10x 10 ) =10.47cm采用 C30砼 tmin=1.65 x 634.68 x 200/ (2x 17.5 x 103) =5.98cm 采用护壁厚度20cm完全满足安全需求为安全计，另加设护壁钢筋，每节段内主筋 © 8© 10钢筋间距30cm,箍 筋© 8,间距40cm见布置图。2、专项安全技术措施(1) 设立安全警示标志，明确安全职责。(2) 每墩均设专职安全员一人，负责安全警戒和安全检查。并经常 检查绞车、绞绳和软梯等易磨耗件，及时处理确保安全，同时经常检查 二氧化碳浓度，作好通风防中毒工作。(3) 在孔口设水平移动式活动安全防护板，当除渣桶吊升