尤溪互通水中钻孔桩施工组织设计

1、尤溪互通水中钻孔桩施工组织设计一、工程概况北京至福州国道主干线福三明际口至福州兰圃高速公路尤溪互通立交桥位于尤溪县大排村，横跨尤溪水库，该项目建设对于完善福建公路网络、缓解山区交通有着重要的意义。二、工程地质该桥位处属剥蚀丘陵夹溪谷地貌，地形高差较大；地下水主要赋存于冲积砂、卵石、坡残积土层孔隙及基岩裂隙水中，为孔隙潜水及基岩裂隙水。主要受大气降水补给。受库区排蓄及季节影响，水位变化较大。尤溪互通2#大桥钻孔桩穿过的地层为淤泥、砂质粘土、砂土状强风化砂岩、碎块状强风化砂岩、弱风化砂岩，其中淤泥、砂质粘土层较薄。尤溪互通3#大桥钻孔桩穿过的地层为坡积含碎石亚粘土、卵石层、弱风化细砂岩及微风化细砂

2、岩。施工时水位87.00m,最大水深18米。三、工程特点及结构形式1、尤溪互通2#大桥为左、右幅分离式主线桥，两幅相距38m,左线桥长396.079m,上部构造为13孔30m预应力碎连续T梁；右线桥长369.92m,上部为12孔30m预应力碎连续T梁。下部均为桩基础，柱式墩，设横系梁。左幅4#、5#、6#、7#、8#、9#;右幅4#、5#、6#、7#、8#、9#、墩位于深水中，采用水上施工方案，其余桩基采用普通施工方案。2、尤溪互通3#大桥为A匝道匝道桥，上部为1-16m现浇碎箱梁加7-20m预应力碎空心板梁混合结构，桥长164.006m;下部结构采用桩柱式桥墩，嵌岩桩基础，桩径为150cm,

3、1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#墩位于水中，桩顶处设连接横系梁，高1.3m,桥墩采用三柱式圆形墩，墩径120cm,设中系梁。四、主要工程数量：2.2m:24根，760.4延米；1.5m:21根，409.05延米。五、施工组织机构设置本工程设经理一名，负责组织安排生产；副经理一名，协助经理工作；总工程师一名，负责全面施工技术；测量工程师一名，专职负责测量工作；另设物资室、财务室。六、施工用电在尤溪互通区内安装一台400KVA变压器一台，供尤溪互通2#桥，同时配75KVA发电机一台以作为补充电源。七、施工用水直接取用尤溪水库的水。八、施工部署（一）、水中钻孔桩1、劳动力布置本工程拟投入劳动

4、力99人,础队，机修队，潜水队。管理人员：15人水上打桩队：16人水上运输队：10人基础队：40人机修队：10人潜水队：8人2、设备及机具安排配备水上打桩队，水上运输队，基负责工程全面管理负责水上打桩作业负责材料设备的水上运输负责钻孔桩施工负责铁件加工及机械维修负责平台、护筒安装时的水下作业12月1日前完成浮箱的拼装，12月5日完成浮吊的安装，12月8日开始打设钢管桩。水上打桩设备情况：a.水上浮吊：拟投入2台，主要负责钢管桩的插打，平台及护筒安设，钻机移位，钢筋笼吊放，碎的吊灌及其它水上吊装作业。b.运输船拟投入2艘，主要负责水上设备材料的运输。c.导向船：拟投入3艘，主要负责插打钢管桩时定

5、位及做为施工脚手架。d.机动船：水上动力设备e.打桩锤：用于沉管及安设护筒。f.75kw发电机：水中打桩时提供临时用电。g.锚碇设备：用于水中船只锚碇。h.水中作业平台材料8-10套。i.钻机6台（2.2m,1.5m直径各3台）。3、施工动员动员主要内容：a.介绍工程基本情况；b.讲述工程施工特点，施工方法及注意事项；c.强化安全意识、质量意识和环保意识；d.强调关键工程工艺特点和确保安全施工的重要性。4、人员，物资设备进场人员及物资设备的进场，总的调遣原则是根据工程施工实际需要分期分批进入现场，第一批人员约15人及部分应急使用的设备11月25日进场。首批设备有20t浮吊1台，运输船只、导向船

6、及300马力机动舟及平台搭设、护筒安设。第二批人员约50人于12月15日进场。机械设备主要是钻机及小型机具，材料。主要工程是钻孔桩施工。详细见主要机械设备明细表。5、技术准备：第一批技术人员进场后立即开始技术准备工作。包括：a.认真审核图纸；b.结合工程施工特点编写施工组织设计；c.现场控制点的复测；d.各种仪器检测与标定；e.施工作业中所涉及的各种外部技术数据。6、工程施工1、总体施工顺序：1.1第一根桩的施工顺序a.组织器材下水，拼装浮吊、运输船、导向船；b.搭设固定平台，安设护筒；c.在平台上实施钻孔桩施工。1.2水中桩的总体施工顺序a.组织器材下水，拼装浮吊、运输船、导向船b.尤溪互通

7、2#桥左幅9#墩的钢管的下水定位，水中平台的搭设c.依次搭设2#桥右幅9#,左幅8#,右幅8#、左幅7#、右幅7#、左幅6#、右幅6#、左幅5#、右幅5#、左幅4#、右幅4#各墩的水中平台及相应下护筒和钻孔灌注桩作业。d.依次施工2#桥左幅9#、右幅9#,左幅8#,右幅8#、左幅7#、右幅7#、左幅6#、右幅6#、左幅5#、右幅5#、左幅4#、右幅4#各墩的系梁e.依次搭设尤溪互通3#桥7#、6#、5#、4#、3#、2#、1#各墩的水中平台及相应下护筒和钻孔灌注桩作业f.依次施工3#桥7#、6#、5#、4#、3#、2#、1#各墩的系梁2、总体施工方案根据该桥的施工特点，总体方案为：利用浮箱拼装

8、浮吊，利用浮吊打钢管桩，搭设水上工作平台，埋设护筒，1.5m桩径钻孔桩采用150型钻机成孔；2.2m钻孔桩采用220型钻机成孔；碎由运输船从码头运至墩位浮吊吊灌。3、各项工程施工工艺3.1 水中平台。根据桩位情况，尤溪互通2#大桥右线桥幅宽12.0m,桩柱中心问距6.0m，左线桥自4#墩开始采用线性和非性加宽，基本幅宽12.0m,最宽16.0m，最宽处桩柱间距8.70m，每个水中墩要搭设一个15x8.0m的作业平台，管桩按14m*8m布置，根据不同桩间距调整内侧两排管桩间距，示意图如下：c间距尺6.06.5997.067.408.7A5.845.5415.315.144.667B2.322.9

9、193.383.724.666C3.123.123.123.123.12单位：米3.2 浮吊拼装：a.选用13个9*2.7*1.65米的浮箱连接成浮吊的水上平台，浮箱横纵采用小22螺栓连接，布置形式为5+5+3,在浮平台上拼装自制桁架，桁架为7.5*7.5角钢焊接而成，长3.0m,高2.0m，问距2.7m。支架立好后，支架上用螺栓连接3排12.5*0.8*0.4m钢箱梁作为浮吊主机平台，间距30cm。b.起重机底座拼装：依次安装十字底盘，用螺栓与钢箱梁连接；两根底梁、横梁，与十字底盘之间用销轴连接，横梁用两个螺栓连接在两根底梁的上面，底梁用门架与支架箱梁焊接。连接螺栓时反复多次拧紧，使每个螺栓

10、的预紧力基本相等，然后安装支座。c.安装立柱：立柱在地面上用法兰拼成整体，装好滑轮组，将立柱吊装在支座上，用螺栓与支座法兰连接。在未安装斜撑前，用揽风固定。d.安装转盘、斜撑：转盘为两半圆形分别与立柱下面的法兰用螺栓连接，同时连接转盘与立柱的斜撑角钢。立柱斜撑应在地面拼接好后以一定斜度起吊，用销轴与立柱顶端及底梁连接，拆除缆风。e.驾驶室：驾驶室底部有两根连接槽钢与立柱上的连接角钢用螺栓连接。f.卷扬机及大臂的安装：在底梁及浮箱平台上，依次安装旋转、变幅、起开卷扬机，用螺栓连接。卷扬机上缠绕有钢丝纯。大臂先在地面用销轴连接成一体，臂长可根据需要，调整使用，最长可达30.5m,初次拼接臂长20.

11、5m,大臂下端由销轴与转盘连接。g.安装电气线路，缠绕旋转、变幅、起开钢丝纯。3.3 钢管桩根据测量桥梁中线位置，在中线两侧60m左右位置处抛设锚碇设备，并用浮筒做为标识。将导向船推至桩位处并加以锚碇，在测量指挥下大致定位，然后在导向船上准确放出钢管桩桩位，并安装定位框架。导向船即可做为插打钢管桩的导向，也可做为施工脚手架。导向船定位后，即可将浮吊及运输船推至导向船一侧傍靠，并用缆绳缆系，浮吊起吊钢管桩，从定位框架中插入。此时即可用浮吊自己振动打桩锤对钢管桩进行施打，直至满足承载力及稳定性要求。沉桩过程中加强测量，必须保证桩身垂直。每个平台的所有12根钢管桩完成后，焊接安装I40a工字钢联结横

12、梁及钢管间的剪力撑。平台由型钢横梁、角钢、木板组成。桩顶企口内安放I40a工字钢横梁，横梁上为角钢分配梁，分配梁留出护筒空档，具上铺5cm厚木板，周边设置钢管栏杆防护。浮吊配合进行平台顶面布置及水下拉撑的连接。为了保证钢管桩垂直，经常性的由潜水员下水观察沉桩状况并做纠偏处理。如果遇到坚岩无法继续打入而未满足稳定性，则经潜水员确认后，在小720mm钢管桩内下小600mm的冲击锤，在钢管底冲出一个600mm的小孔，进入岩石1-2m,然后采用水下碎灌注的方法，将冲孔浇筑左至管桩内2m,使钢管桩与基底岩石连成整体，拆除时，直接从碎面上将管桩割除。3.4 护筒制作与埋设每个水中墩柱均设有钢护筒，护筒采用

13、12mm及14mm厚钢板现场卷制。现场设小型龙门吊，运输钢板及卷制好的护筒，场地布置见示意图。长度根据墩位情况1625米不等。小2.2m钻孔桩护筒拟采用直径2.46m；61.5m钻孔桩护筒拟采用直径1.7m。护筒顶口及底口加箍圈加强，并加焊点4个，护筒加工精度要符合规范要求。护筒制成整体，整体每节高为4m,两端用10mm钢板焊成法兰盘以备连接，护筒顶端留有高0.4m,宽0.2m的出浆口，底节护筒下端设刃脚，拼缝处加垫橡皮防止漏水。底部穿过淤泥层和卵石层深度不小于2.0mo护筒埋设工艺。1、对于河床底有覆盖层的情况，首先在平台上放出钻孔桩位，并安装导向框架。导向架较护筒外径大5cm,长度4m,先

14、将导向架吊装在工作平台上，对好中心、检查好导向框架的垂直度后，即可用浮吊将护筒安放到导向框架内，靠护筒自重缓缓下到河床，然后将护筒“替打”（见图）焊接在护筒上，即可用浮吊配振动锤对护筒进行施打。在开始施打时吊机下钩要慢，以防护筒倾斜，确保埋设的护筒满足规范要求。2.对于河床基岩裸露的情况，首先测量定好钻孔桩位，据此进行钻机就位，然后用20t冲击锤对河床底进行冲钻，冲至一定深度后，由潜水员在水下将冲击坑中的石磴清理干净，保持新鲜岩面，按照1中所述将护筒下至坑底，最后将护筒四周及坑内空隙用水下碎充填。碎达到一定强度后即可进行钻机成孔作业。护筒下沉依导向结构，采用振动沉入法，把钢护筒吊至正确位置，吊

15、装振动锤并与护筒法兰盘联结，开始振动下沉。若下沉困难，应停止振动，从管柱内用专用抓斗清除卵石等杂物，尽量消除砂砾或土对管柱及内壁的磨擦力后，方可继续下沉。3.5 冲孔桩工艺流程如下：测量放样桩位复测桩机就位钻孔清孔安放钢筋笼-浇筑碎-凿除桩头-桩基检测。钻机就位：护筒埋设好后，利用浮吊将钻机就位，钻机应牢固安放，且钻机定位偏差小于2厘米。钻进作业：开钻时先在孔内造浆，直接向孔内投入粘土用冲锥以小冲程冲击，反复冲击均匀。然后慢速钻进，当钻进至护筒底34m时，加大冲程，加快钻进速度。在施工过程中应注意的事项：(1) 控制钢丝绳放松量，勤放少放，防止钢丝绳放松过多减少冲程，放松过少则不能有效冲击，形

16、成空打，损坏冲击机具。(2) 使用卷扬机施工时，应在钢丝绳上作记号控制冲程。冲击头到底后要及时收绳提起冲击钻头，防止钢丝绳缠卷冲击钻具或反缠卷筒。(3) 必须保证泥浆补给，保持孔内浆面稳定；护筒埋设较浅或表土层土质较差者，护筒内泥浆压头不宜过大。(4) )一般不宜多用高冲程，以免扰动孔壁面四起坍孔、扩孔或卡钻事故。(5) 经常检查钢丝纯磨损情况，卡扣松紧程度，转向装置是否灵活，以免突然掉钻。冲击钻头磨损较快时，应经常补焊。(6) 升、降钻头时须平稳，钻头提出孔口时应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。因故需停钻时，钻头应提出桩孔，并在孔口加护盖。(7) 每次掏磴后或因其它原因停钻后再次开钻时，应

17、由低冲程逐渐增加到正常冲程。(8) 施钻前，应根据地质勘探资料绘制孔位地质剖面图，以便钻进时按不同的地层选用适当的冲程。施钻过程中，必须及时填写钻进记录，交接班时应交代钻进情况及一下班应注意事项。钻孔作业必须分班连续进行；应经常对钻孔泥浆进行实验，不符合要求时，随时改正；应经常注意土层变化，在土层变化处应捞取磴样，判明土层，确定标高，记入记录表中，以便与地质剖面图核对。在钻进过程中，应留取磴样袋，放入数据条(地质、标高、时间等)并拍照，同时通知监理工程师到场核实确认。(9)钻进过程中，每进尺23米，应检查孔直径和竖直度，确保钻孔直径和竖直度符合要求。各类土层中的冲程和泥浆比重选用表适用土层钻进

18、方法效果在护筒中及其刃脚以下3m低冲程1m左右，泥浆比重1.2-1.5,土层松软时投入小片石和粘土块造成坚实孔壁粘性土、粉土层中、低冲程1-2m,加清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块防粘钻、吸钻、提高钻进效率粉、细、中、粗砂层中冲程23m,泥浆比重1.21.5,投入粘土块，勤冲，勤掏渣反复冲击造成坚实孔壁，防止坍孔砂卵石层中冲程24m,泥浆比重1.3左右，多投粘土，减少投石量，勤掏渣加大冲击能量，提高钻进效率基岩高冲程3-4m,加快冲击频率8-12次/min,泥浆比重1.3左右加大冲击能量，提高钻进效率软弱土层或塌孔回填重钻低冲程反复冲击，加粘土块小片石，泥浆比重1.3-1.5造成坚实孔壁淤泥

19、层低冲程0.75-1.5m,增加碎石和粘土投量，边冲击边投入碎石和粘土挤入孔壁，增加孔壁稳定性3.6清孔当成孔深度和地质满足设计要求，并得到现场监理人员确认后，即进行清孔工作，初步清孔采用抽渣筒清孔，掏到用手摸泥浆无2-3mm大的颗粒为止，若沉硝较厚，碎硝较大，可向孔内投入1-2袋水泥，通过冲锥反复冲拌数次，钻磴和水泥形成混合物后以掏磴工具掏出。清孔时，应及时向孔内注入清水或纯泥浆，保持孔内水位在地下水位或河面水位1.51.2m以上，以防止塌孔。清孔应认真操作，不得用加深孔深来代替清孔。钻孔底沉淀物厚度不得大于设计规定值。清孔完成后准确量测孔深，孔深应比设计超深不小于5cm。清孔完成后进行验孔

20、，验孔采用验孔器，验孔器直径应不小于设计桩径。3.7 灌注桩成孔质量允许偏差。如下表：灌注桩成孔质量允许偏差表（支撑桩）编号项目允许偏差附注1孔的中心位置群桩:010cm,单排桩05cm2孔径不小于设计桩径3倾斜度1%4孔深不小于设计孔深5孔底沉磴厚度不大于设计规定6清孔后泥浆指标相对密度：1.151.25粘度1720s,含砂率4%在孔底、中、顶分别取样检验，取均值3.8 钢材经检验合格后，在开钻前应绑扎完成，检验合格后待用，钢筋的骨架根据运输和起吊设备能力可整齐或分节制作，钢筋笼成型箍筋成型，保证主筋的位置准确.每隔2.0m设置加强箍筋一道，间隔一道加强箍应加焊十字撑，以保证骨架的刚度（安装

21、至孔口时逐个拆除）。在骨架上端，根据钢筋笼的长度、直径大小，均匀设置4根吊杆（或吊环）。钢筋焊接时，主筋内缘应光滑，钢筋接头不得侵入主筋内净空。在主筋外侧水平设置半径等于保护层厚，长度约5-8cm的砂浆滚轮，内穿小8盘条与主筋固定每隔34米设置一圈，每圈4个，确保钢筋笼安装入孔时不挂破护筒泥皮，同时保证钢筋笼的定位和保护层厚度。钢筋笼起吊时采用双吊点，吊点位置选在加强钢筋处，（吊点加焊）吊入钢筋笼时吊入钢筋笼时，应对准孔位轻放、慢放。若与阻碍，可徐徐起落，并正、反旋转使之下放，防止碰撞孔壁引起坍塌。下放过程中注意拆除加强箍筋的十字支撑（注意不使支撑掉入孔内）宾注意观察孔内水位情况，如发生异样，

22、马上停止，检查是否坍孔。钢筋笼入孔接长官用单面搭接焊，并使用相应焊条。焊缝长度应为10d+20mm,同一主筋上下轴线要在同一直线上。钢筋笼入孔后，要牢固定位，并采取具体措施防止在灌注水下碎过程中上浮。如孔定位标高应准确，允许误差为土3cm,可在上口外圈焊定位筋支撑在护筒壁上。钢筋笼存放时下部垫孔（垫木间距同加强箍筋），顶、侧部应覆盖，以防雨、雾等潮湿生锈。3.9 碎的运输及灌注：碎在长坑搅拌站集中拌制，由碎罐车运到临时码头旁。在临时码头处设滑槽一个，准备两艘运输船，每艘运输船上设2m3料斗3个，共计6个，碎由滑槽滑至运输船料斗内，由运输船将料斗拖至墩旁，浮吊吊灌。水下碎浇筑采用内径30cm的导

23、管，导管接头为螺牙式，在导管接头内安装有密封圈并将接头接牢，以避免接头处漏水或漏气，导管安装完成后安装漏斗和挡板，挡板采用钢板切割成比管径稍大尺寸的圆板，上面焊接提环，挂于起吊勾上，挡板下在导管内放编织袋球塞，封孔料斗加工成5m3容量，储满后由浮吊吊起一个运料斗（2m3）吊于大料斗之上，提升挡板，碎下落同时，开启运料斗阀门，碎下落至大料斗，保证首次7m3碎连续灌入。量测孔深，采用4kg的重锤，钢丝测绳，重锤作成锥形，上小下大。测量人员选用有丰富施工经验，责任心强的技术人员担任，确保导管埋深在2-6米之间。碎的浇筑必须高出截桩标高50cm以上，保证截断高度以下碎有良好的质量。3.10 桩基检测：

24、根据要求，设计桩长小于40m的桩采用应力波法检测，桩长大于等于40m桩采用埋管超声波法检测，布置三根声测管布置成等边三角形，且相互平行。左线5#、6#墩桩长超过40m采用埋管检测。七、保证施工质量的措施1、牢固树立质量意识，在企业职工中树立“质量是企业生存的关键”的观念，使其认识到质量工作与企业、个人利益的关系，把质量工作贯穿到施工的全过程中，深入到企业的每个人，形成道道工序齐抓共管，上下自律，使工程质量始终处于受控状态。2、坚持质量双检制、隐蔽工程签证制、质量挂牌、质量讲评、质量事故分析等质量管理制度。严格执行施工前的技术交底制度，对作业人员坚持进行定期质量教育和考核。3、 认真落实各项管理

25、制度，强化监测试验工作管理。健全检测试验设备管理制度，建立台账并设专人管理。执行按周期检定制度，定期对设备进行检定，到期未检定的不准投入使用。4、对施工的每道工序必须要有施工技术交底书。对施工草图、钢筋表、铁件加工单等，都必须复核无误后再下发。并注意内业资料的收集整理，（签证、变更、检查记录、各类报表等），以利于工程竣工后，文件工作的同步结束。5、在施工全过程中，实行全面质量管理，严格贯彻执行施工质量保证措施，认真做好施工原始记录和质量评定资料的签认整理，归档工作，完善质量责任追踪档案。6、施工负责人亲自抓施工质量，抓技术交底工作，积极组织职工学习有关质量工作规程，确保工作质量。7、以工地试验

26、室为中心，通过试验检测使进入工地的材料符合规范和设计要求。所有厂制材料必须有出厂合格证和必要的检验、化验单据，否则，不得在工程中使用。八、保证施工安全的措施1、加强宣传教育工作，强化全员安全意识，建立安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。坚持定期的安全教育、讲话和检查制度，设立安全监督岗，支持和发挥群专安全人员的作用。2、施工中临时结构必须进行安全设计，合格后方可使用，并向员工进行安全技术交底。3、特殊工程的操作工人要做到有安全操作证才能上岗工作，？这里指起重、架子、电焊、气焊、电工、潜水等工种。4、 起重、高空、潜水作业的技术工人，上岗前要进行人体检查和技术考核，合格后方可操作。高空作业必须按安全规则设置安全网，拴好安全纯，戴好安全帽，水上作业系好救生衣，并按规定配戴防护用品。5、张拉施工严格执行工艺细则，定人定岗，严禁无证操作和违章作业。6、工地修建的临时住房、架设的动力照明线路、库房，都必须符合防火、防水、防触电、防雷击的