桥梁工程水中基础施工技术方案设计

1、-PAGE . z.桥梁工程水中根底施工技术方案1.桩基施工方案1.1概述水中平台分为堆料区和钻孔区，以钢管桩和钢护筒联合承重，设置钢管平联和型钢、贝雷分配梁。水中平台布置图见附图。水中平台施工1钢管桩及钢护筒施工钢管桩及钢护筒加工场分节加工完成后，运输至码头，通过平板船及驳船运送至主墩处，利用20t和42t浮吊吊装、现场焊接接高，90kw振动锤沉入。通过平联和剪刀撑连接撑整体框架构造。2平台施工堆料区平台利用20t浮吊逐次完成主承重梁、下分配梁、上分配梁、面板的安装，施工区域采用汽车吊辅助安装。钻孔灌注桩施工钻孔施工采用冲击反循环钻机进展施工；钢筋笼在钢筋加工场分节加工成型，分段运送至平台，

2、利用25t吊车现场接高低放；混凝土在岸边拌和站集中拌和，混凝土运输车利用驳船运至墩位处，采用泵送灌注，泵车放置在独立的浮箱上。1.2施工方案水中平台施工平台搭设先打设钢管桩及钢护筒，再安装平联和分配梁，最后进展平台面板安装。采用20t浮吊进展92010钢管桩打设，采用42t浮吊打设234020钢护筒，配备90型振动锤。.1准备工作浮吊拼装：浮吊分块运输至码头，利用25t汽车吊现场拼装、调试；抛锚及浮箱定位架就位：锚采用C20砼，每个锚块重5t6t，共4个；根据平台尺寸利用20t浮吊进展抛锚，测量队控制抛锚坐标。锚通过21.5钢丝绳固定在定位浮箱上。定位浮箱采用4个2.7m*9m浮箱拼装成2.9

3、*18m两块，中间焊接型钢定位架，其上布置卷扬机4台，通过调节钢丝绳长度，进展浮箱准确定位。钢管桩及钢护筒焊接：钢管桩及钢护筒分节加工，根据地质资料、浮吊特点和现场试桩施工，最终确定分节长度，加工场内焊接采用双面焊接成型或单面坡口熔透焊接对接焊。现场沉放时接头焊接采用45度坡口熔透焊，并在对接口沿周长焊接6块25*30cm钢板，四周满焊。.2钢管桩及钢护筒的插打根据设计插打顺序，依次进展。通过材料堆放区钢管桩的试桩插打，根本确定钢管桩及钢护筒的分节长度。通过浮箱抛锚定位，注意抛锚的距离和钢丝绳角度。钢管桩位置通过前方交会法准确定位，并在浮箱上做好临时控制点。利用20t浮吊将第一节钢管桩吊入导向

4、架中，再次复核平面位置及导向架固定无误后，先依靠自重下沉，而后振动下沉，振动力随入土深度得增加由弱到强。接长焊缝采用45度坡口熔透对接焊，为确保焊接过程中钢管桩不发生位移，钢管桩接长全过程中导向架不得撤除，焊接4个牛腿临时支撑在导向架上。每打设完成两根钢管桩后，及时采用平联进展连接，形成框架构造。钢护筒导向架安装：钢护筒导向架采用型钢加工而成，长度8m。利用钢管桩及平联分两层定位，测量准确控制，平面位置偏差小于2cm，垂直度偏差小于1/200。钢护筒搭设利用42t浮吊插打，根据施工需要，增加临时钢管桩，施工工艺同上。.3平台上部构造施工堆料区平台上部构造，采用20t浮吊起吊安装焊接成型。钻孔平

5、台区通堆料平台上布置25t汽车吊进展材料的吊装。贝雷片及分配梁通过U型卡固定，面板采用型钢格构架分块整体焊接安装。钻孔施工.1钻孔准备工作1钻机选型根据地质情况及工期进度要求，钻机选用CJF-20型冲击反循环钻机。CJF-20型冲击反循环钻机是一种将传统钢丝绳冲击钻进方法与反循环连续排渣技术相结合的新型大口径钻孔桩基施工设备，钻塔液压起落、液压步履行走，能整机运输、搬运安装方便。根据施工方案，钻孔平台方案同时最多布置6台钻机。2泥浆制备与循环在钻孔过程中可利用其它孔口护筒作为钻孔泥浆的造浆池和沉淀池，设置连通管实现泥浆循环，连通管的高度必须保证钻孔全过程护筒内液面比造浆池液面低；钻杆中排出的泥

6、浆经沉淀池沉淀后，流入钻孔内。同时在水中设置一条泥浆船负责钻渣的清理和外运，泥浆船上配备一套泥浆泵送设备，钻孔过程中利用泥浆泵将钻渣抽取到运输船上，最后由运输船输送至指定位置弃置，钻孔残渣不能直接向江中排放。3钻机就位在钢护筒对称的位置用红油漆标出控制点，拉线定出桩中心位置。钻机通过浮吊和汽车吊配合吊装至平台上并组装完毕，进展钻机初定位，根据偏差情况使用千斤顶堆钻机位置进展微调，直至钻杆中心与桩位中心重合，调整钻机底座确保水平后，将钻机与平台用限位板临时固定。.2钻孔施工1成孔顺序：遵循相邻孔不同时钻进的原则。2在正常钻进时以连杆冲击为主，遇特殊情况连杆冲击不能进尺时，可转换为卷扬冲击，根据不

7、同的地质情况和进尺情况，调节其冲击高度。3钻孔过程中，钢护筒内液面高于孔外水位2.03.0m，当孔内外水头变化时，应采取措施调整孔内水头。当钻进至接近钢护筒底口位置12m左右时，需采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，防止孔壁坚实不坍不漏。在砂及卵石夹土登松散层开孔和钻进时，可按1：1投入粘土和小片石粒径不大于15cm，用冲击锤以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，必要时反复冲击23次。4钻孔过程中如遇异常需停钻时，应提出钻头，并增加泥浆比重和粘度，保持孔壁稳定。5群桩同时钻孔时，相邻钻孔不允许同时开钻，当已浇注混凝土桩的强度未到达5Mpa时，不得在相邻孔进展钻孔施工。6根据设计要求，桩基嵌入

8、弱风化基岩至少5m。7清孔并检孔：钻孔到位后采用长为46 倍的桩径、直径等于桩径的检孔器或检测孔径的仪器进展孔径和垂直度的检查，并经监理工程师验收合格签认后，进展清孔作业，且满足招标文件技术规*要求。在清孔排渣时，注意保持孔内水头，防止坍孔。严禁用超深成孔的方法代替清孔。采用换浆法清孔，通过优质泥浆在足够的时间，经屡次循环，将孔内的悬浮的钻渣置换出来，泥浆指标满足规*要求。8考前须知预防坍孔：a.根据不同土层、墩位选择与之相适应的钻进方法。对于水中墩钻至护筒下口附近1m时，提钻抛填粘土反复作正循环旋转护壁23 次。成孔过程中采用正反循环钻进，在护筒内、淤泥层及粉砂层采用正循环钻进，其余地层均采

9、用反循环钻进。b.当河床水位变化时，或钻至圆砾土层漏浆严重时，及时调整孔内泥浆水头或用膨润土掺锯末造浆补充水头，保证孔内水头在任何时候均比最高洪水高1.52.0m。预防掉钻头、偏斜孔对策b.加强现场质量管理工作；对于特殊地质，由技术人员对工班长进展详细的施工技术交底，并传达至每一位操作人员，做到心中有数。c.加强机械设备的检查，尤其是钢丝绳、钻杆等。防护筒变形或钻进困难、卡钻等对策a.在平台搭设前，首先由潜水工下水摸清桩位附近的河床情况，将抛石清理干净。b.护筒制作过程严格按照设计要求把关。护筒下沉过程中注意观察，如发现突然出现倾斜或下沉困难时，及时分析原因并制定对策。钢筋笼制作、安装.1钢筋

10、笼制作钢筋笼在岸边钢筋加工场地内分节加工，分节长度根据起吊能力尽量减少分节数量。下料前浆钢筋调直并清理污锈，钢筋外表应平直无局部弯折。钢筋对接采用双面搭接焊，保证钢筋同心，焊缝饱满。制作时同一断面接头数量不能超过50。钢筋笼分节存放在平整、枯燥的场地上。存放时，分不同桩孔号进展分类编号，并将钢筋笼垫高以免粘上泥土。为了检测成桩质量，根据要求，每根钻孔桩在钢筋笼内侧四周设置3根通长超声波检测管，检测管应顺直，接头可靠，与钢筋笼焊接固定，上、下端密封，确保混凝土浇筑后管道畅通。.2钢筋笼安装分节加工完成后，转运至施工平台。利用25t汽车吊提吊接长。为防止钢筋笼吊安运输过程中变形，在钢筋笼内环加强圈

11、处用32钢筋加焊+字支撑，待钢筋笼起吊至孔口时，将+字支撑割去。钢筋笼吊装时，吊车保持平稳、缓慢，防止落钩时速度过快，导致钢筋笼冲击变形。采用多点起吊，起吊时顶端调电采用扁担梁进展吊装，根部采用钢丝绳捆绑吊装。先吊起顶端吊点，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点起吊至90度后，撤除根部吊点垂直吊入孔内。接长采用同轴心单面搭接焊，注意焊接质量。接长、安放过程中钢筋笼始终保持垂直。为确保钢筋保护层，钢筋笼环向加强筋处设置保护层钢筋并安设混凝土预制垫块；为确保钢筋笼在浇筑混凝土过程中不上浮，钢筋笼应与孔口托架焊接固定。成孔经检孔器检孔验收合格，即可将钢筋笼运至现场安放入孔。钢筋笼的起吊和就位采用

12、25t汽车吊吊装，钢筋笼下放时速度放慢防止碰撞孔壁。导管安装 水下混凝土采用导管法施工，导管内径250mm。导管使用前进展水密承压试验，长度测量标码等工作。导管采用25t汽车吊安装，导管安装时底部距离孔底0.4m左右，详细记录导管下放长度。二次清孔钢筋笼安装完成后，如孔底沉淀层厚度大于设计或规*时，需进展二次清孔，采用换浆清孔法清孔，直至孔内泥浆指标满足要求。水下砼灌注1砼制备：粗、细骨料采用级配良好的碎石、中粗砂。混凝土具有良好的和易性，灌注时保持有足够的流动性，其坍落度宜控制在1820cm，首批砼的初凝时间大于10 小时。2桩体砼要从桩底到桩顶标高一次完成。混凝土浇注设备采用2套独立的拌和

13、站及混凝土泵，200kw发电机1台备用，保证砼的连续浇筑。3首批混凝土应保证导管促机埋深大于1.5m，根据灌注时护筒内外水位高程，根据公式VD2H12+H22/4+d2h1/4计算。4正常砼浇筑与控制混凝土灌注应保持连续均匀，并经常测量孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深，导管埋深宜控制在26m。5终盘灌注的顶标高应视灌注情况比设计高度高出0.81m，以保证混凝土强度，混凝土灌注将近完毕时，应核对混凝土的灌注数量，以确定混凝土灌注高度是否正确。6桩头预处理砼浇注完成后，及时抽出泥浆，清理桩顶混合物至设计桩顶标高以上20cm。6根据要求，制备试验试块。7基桩施工完成7天后，及时与检测单位联系进展

14、检测。桩基检测采用无破损检测。2.承台施工方案2.1钢吊箱设计钢吊箱设计工况工况一：封底混凝土浇筑阶段工况二：吊箱内抽水阶段工况三：内支撑转换阶段钢吊箱构造说明钢吊箱采用双壁结合形式，吊箱设计顶标高+328m，设计底标高+310.9m，总高度17.1m，壁厚1.5m，长27.5m，宽19.2m，高17.1m。在高度方向分2节加工，分节高度为9.5+7.6=17.1m。第一节吊箱壁板的面板采用8mm钢板，第二节面板采用6mm钢板，面板纵肋均采用L75*50*6,间距40cm。钢吊箱壁板桁架均采用双L100*10，桁架腹杆节点间距1.2m。水平环板第一节采用12mm钢板，第二节采用10mm钢板，桁

15、架焊接于水平环板上。吊箱水平桁架层间距0.8m1.4m。吊箱共设置6个钢箱，钢箱面板采用10mm钢板，面板纵肋采用L75*50*6,间距40cm。由于钢吊箱运输及吊装局限在平面分34个块体。封底混凝土厚2m，采用C20水下混凝土。钢吊箱总体布置图见附图。钢吊箱定位系统 钢吊箱定位系统包括水平内定位系统、水平外定位系统和竖向定位系统，同时采用导向装置辅助钢吊箱的下放。 水平内定位系统为活动式构造，在钢吊箱下放到位后可采用千斤顶进展水平调节。 导向系统为组合构造。钢吊箱悬吊系统钢吊箱悬吊系统有两种，分别为临时悬吊系统和永久悬吊系统。本吊箱临时悬吊系统与永久悬吊系统相结合，共设置18个吊点，利用36

16、台25t千斤顶配合精轧螺纹钢筋下放到位。当钢吊箱下沉到位后，利用精轧螺纹钢筋悬吊钢吊箱，然后浇筑封底混凝土。封底混凝土到达强度后抽水，进展承台施工。钢吊箱吊箱沿壁板周围共布置了6个连通管，用于保持内外水头的一致。钢吊箱内支撑系统施工阶段共布置三层内支撑，水平内支撑采用1020*10mm卷制钢管，焊接于钢箱内侧。竖向联系采用530*10卷制钢管，与钢吊箱底板焊接。2.2施工方案钢吊箱施工.1钢吊箱制作、试拼装 1钢吊箱根据设计在加工场分块制作，单块最大重量11.4t。根据钢吊箱构造设计，每节钢吊箱按照34片进展加工。2钢吊箱分片制作采用流水作业组织生产，每片钢吊箱均在特制的平台和模具上组装焊接成

17、型。焊接要求：施焊前必须彻底清理待焊区的铁锈、氧化铁皮、油污，水分等杂质。焊后必须清理熔渣及飞溅物，焊接以尽量减少立焊、仰焊为原则。焊缝高度超过6mm时，分层焊接，每层焊缝45mm，每层焊渣必须严格去除。3每节钢吊箱加工完成后，均进展该节钢吊箱整体试拼工作，以检验钢吊箱加工误差和加工质量。质量要求：平面尺寸：5cm；内口尺寸：3cm；对角线：10cm；底板预留口：1cm。.2钢吊箱现场拼装及下沉桩基施工完成后，撤除钻孔平台，割除钻孔平台上的上平联钢管，在钻孔平台下平联上搭设钢吊箱拼装平台。钢吊箱加工完成后，分块通过平板船运输至拼装平台处，利用20t浮吊和25t汽车吊配合拼装。在拼装平台上分节拼

18、装首节钢吊箱，高9.5m，安装第一、二层支撑钢管，利用相邻钢管桩及钢护筒临时支撑。内支撑直接与钢吊箱壁板钢箱焊接，焊缝高度不小于8mm，支撑钢管必须与底板加劲梁进展焊接。安装首节钢护筒定位系统，由型钢组装焊接成型，钢吊箱水平定位系统焊接在钢吊箱壁板上。利用浮吊和汽车吊提吊接高钢护筒，安装钢护筒下放悬吊系统，悬吊系统分壁板和底板两种，壁板吊点在壁板位置设置钢箱，壁板悬吊梁采用型钢拼装，直接与钢护筒焊接，满焊，焊缝高度不小于8mmm；底板吊点直接悬吊在底板上，悬吊梁由贝雷片和型钢组装而成，固定在钢护筒上。共设置壁板吊点12个，底板吊点6个。悬吊系统布置图见附图。采用25t千斤顶配合精轧螺纹钢进展提

19、升下放。利用千斤顶起吊钢套箱，割除钻孔平台下平联，下放钢吊箱，入水自浮，加水下沉钢吊箱至设计标高。为保证水平定位系统的精度，钢吊箱下放时，将与水平定位系统相连的三个钢护筒用钢管连接。分片接高第二节钢吊箱，安装第三层内支撑系统和水平定位系统，加水下沉钢吊箱至设计标高。为保持吊箱内外水位平衡，在第二节钢吊箱安装连通管，内径400mm，在钢吊箱下沉时翻开。潜水工进展钢吊箱底板封堵板安装，根据设计封堵板分为水平封堵板和斜向封堵板，采用双面满焊，焊缝高度6mm，每两块之间通过螺栓连接。.3钢吊箱封底钢吊箱封底在钢吊箱下沉到位并进展底板处理后进展，采用刚性导管法灌注水下封底砼，全高度推进的形式浇筑，推进过

20、程由两侧向中间，根本对称进展，封底净面积约为300，流动半径取6m，共布设12根导管,。封底高度2m，砼方量约为600m3，砼采用搅拌站集中搅拌供料，配备34 辆搅拌运输车，通过2艘驳船运至现场，直接用输送泵(60m3/h和80m3/h各一台)，进展封底砼灌注。砼配合比采用掺加缓凝剂，砼初凝时间为20 小时左右，保证所有封底砼在砼初凝前浇注完成。承台施工.1施工准备待封底混凝土到达设计强度后，撤除钢吊箱悬吊系统；关闭钢吊箱连通管，抽水；套箱内水抽完后，割除封底砼之上的钢护筒，破桩头，进展桩基检测；去除封底砼外表浮泥、残渣，并进展凿毛；利用浮吊及汽车吊将所有杂物吊起运走。.2承台施工在套箱内按设

21、计和技术规*要求绑扎承台和墩身预埋钢筋，并严格按设计图纸和大体积砼施工技术规*要求施工承台。承台砼按两次浇筑完成，第一层2m，第二层2.5m。第一层内支撑预留注浆孔，待承台浇注完成后，进展压浆。按每30cm 厚水平分层浇筑承台砼。现场安排足够的振捣人员采用插入式振捣器振捣，并划定每个人的振捣区域及衔接区的振捣要求，严格按规*振捣，保证砼浇筑质量。砼的配合比：承台属于大体积构造，优先使用低水化热的矿渣水泥或粉煤灰水泥，所用的砂子、石子、水泥等材料均符合招标文件技术规*的要求，必要时对骨料进展降温并使用低温水拌和砼。进展砼配合比设计时，使砼初凝时间满足承台砼浇筑的要求，必要时添加缓凝性的减水剂。砼

22、的浇筑：浇筑混凝土前，对钢套箱、内支撑、钢筋、预埋件进展检查，钢套箱内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净。混凝土按水平分层每层30cm厚度浇筑，并在下层砼初凝前或能重塑前次浇筑砼的根底上完成上层混凝土浇筑，施工过程中控制入模混凝土的温度。砼振捣采用插入式振动器振捣，振动器移动间距不超过振动器作用半径的1.5 倍并与侧模保持510cm 距离和插入下层混凝土510cm；每一处振动完毕后，边振动边徐徐提出振动棒；并防止振动棒碰撞钢套箱壁板、钢筋、冷却管及其他预埋件。大体积砼施工采取的措施a.水管冷却：严格按要求布置冷却水管和控制冷却水温度及其循环。冷却完成后，用干净水冲洗冷却水管后压入高强水泥浆填满

23、封闭。承台冷却水管布置见图示。b.水泥选择：采用低水化热的大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低标号水泥。c.减少水泥用量：用改善骨料级配、降低水灰比、掺加混和料、掺加外加剂的方法减少水泥用量。d.夜间浇筑：砼浇筑时间选择在19：00 至第二天的7：00 低温期间进展。e.原材料温度控制：混凝土施工用料防止日光曝晒，以降低初始温度。f.加强养护：砼浇筑完毕后，及时洒水养护，并在承台顶面采取覆盖无纺土工布，以防止外表出现收缩裂缝。承台工艺流程见后图所示。考前须知a.砼配合比设计:砼配合比设计既要保证砼的强度，又要保证砼的初凝时间满足施工能力的要求。b.砼浇筑过程中配备足够的砼运输设备，并保证设备处于

24、良好状态，能够完成承台浇筑的砼运输任务。c.承台施工质量好坏的关键是振捣工作。施工时，严格按照招标文件技术规*的要求控制砼的振捣质量。d.主桥钢套箱施工安排注意水库水位的变化，提前做好沟通。3 平安保证措施3.1建立平安保障体系组织保证成立由工程经理、工程副经理、工程总工、工程专职安检工程师组成的平安领导小组，其中工程经理为第一责任人，工程副经理为平安生产的直接责任人，工程总工为技术负责人，工程专职安检工程师负责日常的平安工作的落实，催促工人按有关规定进展生产，各工区设专职平安员，各班组设兼职平安员。制度保证完善各项平安生产管理制度，针对各部位、各工序、各工种的各自特点制定相应的平安管理制度，

25、如：平安教育制度、平安检查制度、事故分析报告制度、平安奖惩制度等，并由各级平安组织催促检查，加以落实。营造平安生产，人人有责的良好气氛。平安管理组织机构框图工程经理总工程师副经理专职平安员机械班平安员水中根底平安员拌和站平安员加工厂平安员生活区平安员 责任保证建立以平安岗位责任制为中心的平安生产责任制，落实各级管理人员和操作人员的平安职责。3.2主要工程的施工平安技术措施1遵照中华人名*国行业标准现行的公路工程施工平安技术规程JTJ076-95及公路工程平安性评价指南JTG/T B05-2004的要求执行。2应遵照国家颁发的有关平安技术规程和平安操作规程办理。3严格按施工工艺、施工操作规程、施工组织设计有关平安条款进展施工。4建立健全各工地、各施工环境下的施工平安规章制度，做好上岗职工平安施工培训工作；特殊工种必须持平安考核证上岗，严禁无证操作、违章作业。5成立水上船舶设备调度小组，机械班统一指挥。6与水利部门积极协调联系，对汉江水位变化做到提前准备。7加强航道平安管理。在桥址区内设置戒备船，布设浮漂等航行标志等，平台上设置警示灯，以免过往船舶误撞在建的或已建的构造。8加强钻孔平台平安管理。在桩基施工平台上布置必要的栏杆、平安网，尤其是护筒孔口必须严格覆盖；在平台