超大直径超深钻孔桩混凝土施工技术方案

录

1编制根据...................................

2工程概述...................................

3工程重难点.................................

4施工准备...................................

4.1人员投入.............................错

4.2重要机械设备筹划.....................错

4.3用电供应.............................错

4.4施工材料供应.........................错

5混凝土灌注重要施工办法及工艺...............

5.1施工方案综述..........................错

5.2混凝土配合比设计.....................错

5.3施工混凝土拌制.......................错

5.4冬期施工混凝土搅拌办法................错

5.5灌注料斗设计及制作....................错

5.6混凝土灌注导管制作与下放..............错

5・7混凝土灌溉时间及混凝土运送车配备......错

5.8混凝土灌注............................错

6灌注过程中堵管防止办法.....................

7、混凝土灌注组织协调及职责..................

8质量保证办法...............................

9安全保证办法...............................

1编制根据

1.1.1《嘉绍大桥3.8m大直径钻孔桩工艺试桩技术规定》

1.1.2《嘉绍大桥地质勘查报告》

1.1.3《公路桥涵地基与基本设计规范》(JTGD63-)

1.1.4《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-)

1.1.5《桥涵》(公路施工手册)

1.1.6其他现行国家和行业技术规范和原则。

2工程概述

嘉绍跨江大桥3.8m大直径钻孔灌注桩试桩桩长116m,为大直径超长桩。

试桩为非工程桩，采用双荷载箱自平衡法进行试桩承载力测试。试桩钢

护筒内径为4.2m,钢护筒长52m,其中底部15nl护筒壁厚为30mm,别的

某些壁厚为25mm,总重约145t。钢筋笼全长116m,重约72t。试桩采用

KTY4000型钻机按气举反循环原理进行钻孔。混凝土采用C30水下混凝土,

所需混凝土灌注方量约为1568m3。

3工程重难点

(1)混凝土配合比设计中初凝时间控制是混凝土施工难点。

(2)单桩混凝土灌注方量较大，如何在合理灌注时间内进行混凝土

供应和组织也是混凝土施工重点。

(3)混凝土灌注过程控制直接关系成桩质量，是混凝土施工核心点。

4施工准备

4.1人员投入

本工程投入重要作业人员见表4.1.1重要工种人员筹划表0

表4.L1重要工种人员筹划表

序号工种单位数量

1安全员人2

2测量工人2

3实验工人2

4质检员人2

5混凝土工人16

6电焊工人5

7电工人2

8

8起重工人

9驾驶人员人50

10机修工人2

11合计人91

4.2重要机械设备筹划

表4.2.1重要机械设备进场筹划表

序号名称型号姬备注

1商品混凝土拌合站1203台

2汽车起重机徐工2001台

3汽车起重机徐工251台

3混凝土汽车输送泵11DT5281T1IB2台

4混凝土运送车二菱8小322台

550t1台

6柴油发电用图250KW1台

7全站仪Topcon6021台

8水准仪苏光J21台

4.3用电供应

现场施工采用自备发电机供电，配备250kw发电机一台。

4.4施工材料供应

3.8m直径钻孔桩试桩实际灌注混凝土用量约1568m3,必要保证不间

断持续进行，同步混凝土质量规定高，混凝土采用租赁商品混凝土厂场

地设备，我方实验、物资人员进行管理生产供应，混凝土所需原材料涉

及砂、碎石和外加剂等均由经理部统一采购。

本试桩选用两家商品混凝土厂，其中商品混凝土主供应厂有2台120拌

合机，距施工现场25km,此外一家有1台120拌合机，距施工现场10km,

作为备用。

5混凝土灌注重要施工办法及工艺

5.1施工方案综述

租用两家商品混凝土拌合站进行混凝土生产、供应，其中一家有2台120

拌合机混凝土生产商作为主供应厂，另一家1台120拌和机作为备用。

混凝土由25辆8m3混凝土罐车运送至现场。混凝土配合比设计试配由我

经理部提供，原材料亦由我经理部统一采购。混凝土灌注采用单根直径

为410mm丝扣导管逆行。首灌30nl3储料斗运用两台混凝土泵车供灰；首

灌完毕后，将混凝土泵车移开，直接采用3台混凝土罐车借助溜槽进行

灌注。

5.2混凝土配合比设计

由于本工程单根钻孔桩混凝土方量为1568m3,从施工工艺以及结合施工

现场实际状况,在混凝土设计上不但对混凝土凝结时间有重要规定，还在

混凝土和易性方面需要进行控制。本次试桩混凝土配合比设计局检测中

心现场协助，以参照杭州湾大桥、舟山连岛工程混凝土配合比为基本,

从原材料选购至重要原材料进场，从初步配合比设计至最后配合比优化

选定，都予以高度关注。

5.2.1混凝土配合比设计原则

在配合比设计中以四性（耐久性、力学性、工作性、经济性）为目的，遵

循四大法则（水灰比法则、混凝土密实体积法则、最小单位用水量或最

小胶凝材料用量法则和最小水泥用量法则），选取最佳三比参数（水胶

比、浆集比、砂石比），采用胶材双掺（粉煤灰、矿粉）技术，依照工

程实际和工程设计规定，进行配合比设计。

5.2.2混凝土配合比设计流程

混凝土配合比设计流程见下图。

图5.2.2.1混凝土配合比设计流程示意图

5.2.3原材料选取

水泥：采用普通硅酸盐42.5水泥，在保证混凝土性能不受影响前提

下，并结合搅拌站实际材料供用状况，最后优化选用供应搅拌站现用厂

家浙江金首水泥。其材料实验检测成果符合GB175-中P.O42.5水泥技

术规定。

粉煤灰：宁波江北金平H级粉煤灰。为了使聚较酸外加剂更有效体

现其性能，在混凝土中以外掺料代替水泥用量，不但提高混凝土强度，

并且更明显改进混凝土和易性。该粉煤灰性能实验检测成果符合

GB/T1596-中II级粉煤灰技术规定。

矿粉：浙江桐乡江江南矿粉S95级。在减少水泥用量，减少水泥产

生水化热基本上，混凝土对外掺料掺和考虑选用了粉煤灰与矿粉双掺技

术，经试拌掺入矿粉混凝土性能不但良好，并且在材料成本上有所减少,

在性能上有很大提高。所使用矿粉各项性能经实验检测均符合

GB/T18046-中S95级粒化高炉矿渣粉技术规定。

砂:福建闽江中砂。因江浙地区天然砂产量很少，机制砂质量无法满

足钻孔灌注桩混凝土性能规定，故优化选用福建闽江江砂，其砂子颗粒

级配较好，含泥量及泥块均很小，使用于钻孔灌注桩中体现混凝土流动

性能良好，对混凝土浇筑翻浆起到较好作用。其闽江中粗砂实验检测成

果符合JTJ041-中规定II区中砂技术规定。

碎石:筠溪石厂生产5-25mm持续级配碎石。因灌注桩直径较大，考

虑集料粒径影响混凝土流动性已及施工中混凝土翻浆等因素，故选用粗

集料粒经不不不大于25mm碎石，该碎石质地坚硬、级配良好，针片状含

量很少，不但能提高混凝土流动性，还能足以保证混凝土强度。其碎石

各项实验检测成果符合JTJ041-中规定5-25mm持续级配碎石技术规定。

外加剂:上海麦斯特聚竣酸系列缓凝高效减水剂。因对混凝土初凝时间规

定比较严格，在不影响混凝土强度前提下，故选用了减水率不不大于

20%,坍落度1小时损失不大于2cm聚竣酸系列缓凝高效减水剂。掺入混

凝土中该外加剂实验检测成果符合JG/T223-中HN系列聚较酸高性能减水

剂技术规定。

混凝土拌合用水：生活饮用水。经检测其拌和用水各指标性能均符合

JGJ63-混凝土用水原则规定。

5.2.4配合比设计

设计控制参数：设计坍落度200±20,设计初凝时间222h,具备良好

和易性和流动性，满足1568m3混凝土灌注翻浆。

(1)配制强度拟定

fcuO=fcuk+l.645o=30+1.645*5.0=38.2MPa

(2)基准水胶比计算

W/C=(aa*fce)/(fcuO।aa*ab*fee)

=(0.46*42.5)/(38.2+0.46*0.07*42.5)=0.49

(3)基准用水量及水泥用量拟定

依照JGJ55-,用水量取mwO=205kg/m3,

则水泥用量mcO=mwO/(W/C)=418kg/m3

(4)骨料用量拟定

假设混凝土砂率40%,混凝土表观密度2400

按重量法公式计算：

mcO+msO+mgO+mwO+mf0=2400

msO/(msO+mgO)=O.40

求得：砂msO=710.8kg/m3

碎石mg0=1066.2kg/m3

5.2.5配合比试配

在配合比试配过程中，本着根据基准配合比，调节水胶比，调节混

凝土含砂率等原则，分别进行了近30余种配合实验。经筛选，现列举拌

和性能相对较好几组测试数据如下：

A组依照基准配合比及杭州湾、舟山配合比，按照调节水胶比至0.34

砂率39%

试配配合比：水泥：粉煤灰：矿粉：砂：碎石：水：外加剂

=194:175:116:692:1083:165:4.85

试配测试成果：出机坍落度/扩展度：22/52(cm)；1小时坍落度/扩

展度18/48(cm)；2小时坍落度/扩展度16/42(cm)；粘聚性良好；保水

性良好；初凝时间16hl0min；终凝时间21h22min；7天强度33.0MPa；

28天强度52.6MPa

B组依照基准配合比及杭州湾、舟山配合比，按照水胶比0.36砂

率40%

试配配合比：水泥：粉煤灰：矿粉：砂：碎石：水：外加剂

=194:142:94:724:1087:155:4.30

试配测试成果：出机坍落度/扩展度：21.5/52(cm)；1小时坍落度/扩展

度20/48(cm)；2小时坍落度/扩展度18/42(cm)；粘聚性良好；保水性

良好；初凝时间23hl0min；终凝时间29h22min；7天强度32.6MPa；

28天强度46.3MPa；

C组依照基准配合比及杭州湾、舟山配合比，按照水胶比0.38

砂率40%

试配配合比：水泥：粉煤灰：矿粉：砂：碎石：水：外加剂

=183:134:90:733:1100:155:4.08

试配测试成果：出机坍落度/扩展度：22/50(cm)；1小时坍落度/扩展度

19.5/46(cm)；2小时坍落度/扩展度18.5/40(cm)；粘聚性较差；保水

性良好；初凝时间19h20min；终凝时间21h30min；7天强度43.5MPa；

28天强度57.3MPa；

5.2.6配合比选定

经多组配合比多次试配、调节，依照本工程各项需求，在筛除

因配合比坍落度损失大，混凝土流动性较差，混凝土初凝时间不能满足

本工程需求，材料经济性成本过相对过大等因素，最后选定混凝土配合

比为所列出B组，该配合比及有关参数如下：

水泥：粉煤灰：矿粉：砂：碎石：水：外加剂

=194:142:94:724:1087:155:4.30

=1:0.73:0.48:

3.73:5.60:0.80:粘保28天

表观密度7天

0.022，聚水初凝时间终凝时间强度

(kg/m3)强度

性性MPa

坍落度/扩展度(cm)

Ohlh2h

良良

21.5/5220/4818/42240023hl0min29h22min32.646.3

好好

5.3施工混凝土拌制

混凝土拌制采用中联120型强制搅拌机进行搅拌，搅拌计量采用全自动

计量系统，各称量器具必要通过计量部门审核校正并颁发计量合格证书

方可使用。所有混凝土原材料，除水可按体积称量外，别的均按照质量

称量，混凝土配合料必要严格计量才可拌制。计量最大容许误差(按重

量计)水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂、水控制在施工配合比称重量±1%;

碎石、砂控制在土2院混凝土外加剂必要在搅拌均匀后方可加入搅拌，搅

拌时间自配合料加完起应不少于90秒。称重投料顺序为砂一碎石一水泥、

粉煤灰、矿粉一水一外加剂施工过程中持续监测集料含水率变化，并根

据测试成果及时调节施工配合比和每盘拌合材料用量。混凝土搅拌工艺

流程见图5.3.Io

粉煤灰、矿粉化学外加剂

［出料

l(k20s90s

水泥水W

图5.3.1混凝土搅拌工艺流程图

5.3.1混凝土拌制规定

搅拌时按上述投料顺序投料。同步，严格控制混凝土在搅拌机内持

续搅拌时间，禁止在拌合物出机后加水。混凝土拌和工作，将各种组合

材料搅拌成分布均匀、颜色一致混合物。

搅拌筒拌和第一盘混凝土粗集料数量只能用到原则数量2/3。在下

盘材料装入前，搅拌筒内拌和料所有卸清c拌和出机第一盘混凝土不得

应用于本工程当中。搅拌设备停用超过30min时，将搅拌筒彻底清洗才

干重新拌和混凝土。

注意监视与检测开拌初始前二、三盘混凝土拌和物和易性，如不符

合规定期，及时分析解决，直至符合规定后方可持续生产。

对新拌混凝土应作坍落度、扩展度、压力泌水率和自由下落排空时间实

验和粘聚性保水性检查，在搅拌地点和浇筑地点均需测试，每班不少于

2次，并做好记录。

混凝土浇筑温度控制在28℃之内。在搅拌地点和浇筑地点均需测试混凝

土拌和物温度，每班不少于2次，并做好记录。

5.3.2搅拌站试拌

待所有原材料进场检查合格后，对混凝土配合比进行模仿施工现场

试拌，试拌严格按照混凝土拌制规程进行，试拌混凝土方量不不大于混

凝土运送车载入量，本工地实际试拌方量为8m3。试拌前对混凝土所用各

项原材料检测数据进行检测。对不合格原材料一律清退，坚决杜绝不合

格批次产品使用于配合料当中。对与配合比试配时测试数据偏移较大但

符合规范规定原材料进行记录，以备试拌成果与试配数据比对分析。

试拌过程中认真观测并记录每盘混凝土坍落度、扩展度、混凝土粘聚性、

保水性等成果测试，待混凝土搅拌车搅拌运送至施工现场时再次取样对

整车混凝土进行测试，最后将两次测数据与配合比试配时数据进行比对,

对有和理论配合比测试成果相差太大数据进行分析，并及时要对拌制所

用各种原材料进行取留样，组织实验人员对理论配合比进行复试并分

析。直至试拌测试成果符合理论配合比和工程规定，或考虑重新选配新

配合比。

5.4冬期施工混凝土搅拌办法

⑴室外日平均气温持续5天稳定低于5℃时，混凝土拌制应采用冬施办

法，并应及时采用气温突然下降防冻办法。

(2)混凝土所用骨料必要清洁，不得具有冰、雪等冻结物及易冻裂

矿物质。

(3)冬期制混凝土应优先采用加热水办法。水泥不得直接加热，使用

前暖棚内存储工水加热到70℃,水泥不应与水直接接触。投料顺序为先

投入骨料和己加热水，然后再投入水泥。

(4)冬期混凝土拌制质量检查：

①检查外加剂掺量。保证混凝土外加剂称量时掺入量与混凝土施工

配料单一致，容许称量误差控制在±1虬外加剂在存储过程中会产生微

量沉淀，从而难以保证整个外加剂性能一致，因而在使用前应对存储设

备内外加剂进行搅拌，待搅拌均匀后方可称量加入搅拌机内拌制混凝

土。

②测量水和外加剂溶液加热温度和加入搅拌机温度。规定水温加热

至70度，外加剂加入至30度方可加入搅拌机进行混凝土搅拌。

③测量混凝土自搅拌机中卸出时温度和浇筑时温度。规定混凝土温

度控制在5-30度之间。

④混凝土试块留置应增设不少于两组与构造条件养护试件，分别用于检

查受冻前混凝土强度和转入常温养护28d混凝土强度。

5.5灌注料斗设计及制作

5.5.1首灌混凝土数量计算

首批灌注混凝土数量应满足导管初次埋深(21.0m)和填充导管底

部需要，见图5.1,所需混凝土数量计算按下式：

V>—(H,+HJ+—/2,

41-41

式中：V一灌注首批混凝土所需数量()；

D一桩孔直径(m)；

一桩孔至导管底端间距，普通为0.4m：

%一导管初次埋置深度(m)；

d—导管内径(m)；

一桩孔内混凝土达到埋置深度时，导管内混凝土柱平衡导管

外(或泥浆)压力所需高度(m),即；

%,一灌注首批混凝土面到桩孔内泥浆面距离；

九.一泥浆容重；

九一混凝土容重。

图5.5.1首批混凝土数量计算图示

由于钻孔试桩桩底标高T14m,护筒顶标高+8叫桩孔直径D=3.8m,

灌注导管内径=0.41m,桩孔至导管底端间距取0.4m,导管初次

埋置深度取l.5m,o将这些已知数据代入上式计算该实验桩首

灌所需混凝土数量如下：

3.14x3a……、3.14x0.412

V1Z=---------(0.4+1.5)+----------x62.7

44

二29.8加

通过以上计算，该实验桩首批灌注混凝土数量规定不得不大于，将混

凝土灌注料斗设计成30o首灌时，采用泵车一次性将料斗注满。

5.5.2混凝土储料斗设计

混凝土灌注采用两个储料斗进行，分别为30大料斗（用于首灌）和4

小料斗（用于正常灌注）。

5.5.2.1大储料斗设计

大储料斗漏斗某些底口为410*410mm,顶口为4000*2200mni,高度为

1200mm,矩形某些长度为4000mm,宽度为2200mm,高度为3000mm。漏斗

某些面板采用10mm厚钢板，支撑在横肋上;横肋采用【8,间距300mm,支

撑在竖肋上；竖肋采用2】18,在2200mm方向上，两边间距为200nm1,中

间间距为600imn,在4000mm方向间距600mm,在支撑在支架框上。漏斗

以上某些面板采用lOmm厚钢板，支撑在横肋上；横肋采用【8,截面系

数,间距350mm,支撑在竖肋上；竖肋选用2】18,间距900mm,截面

系数，以上、中、下三道拉杆螺栓为支撑点；拉杆螺栓采用628圆钢,

在距底部15cm处设一道，在距底部120cm处设一道，在顶部设一道。详

细尺寸见图5.5.2.1大储料斗平面图，图5.5.2.2大储料斗正面图，图

5.5.2.3大储料斗侧面图。

图5.5.2.1大储料斗平面图单位：cm

图5.5.2.2大储料斗正面图单位：cm

图5.5.2.3大储料斗侧面图单位：cm

5.5.2.2大储料斗支撑架制作

（1）支撑架设计

大料斗支架制作成框架式构造，详细尺寸为4000*2200*mn!.底面支撑杆

件、竖向骨架以及斜撑均采用【16对口槽钢制作。竖向主骨架位置分别

与储料斗竖肋相相应，其连接处焊接牢固。详细尺寸见图5.5.2.4大储

料斗支撑架正面图、图5.5.2.5大储料斗支撑架侧面图。

图5.5.2.4大储料斗支撑架正面图单位：cm

图5.5.2.5大储料斗支撑架侧面图单位：cm

（2）支撑架稳定性验算

混凝土储料斗自重13.9KN,30混凝土自重为720KN,导管自重

108.5kNo料斗及混凝土自重作用在支撑架上，简化后计算得作用在单根

竖向支架柱上最大力为120.9KN,作用在单根斜向支架柱上最大力为

133.6KNo

故单根支架柱上最大轴向压力取N=133.6KN

支架柱采用【】16,

由钢构造计算手册，依照，查得

a=—=2J.16N/nvn2<2O5N/ni/n2

稳定性满足规定

5.5.2.3支撑平台设计

在钢护筒顶口用2156工字钢做支撑平台，用于安装首灌料斗塔架。

2156工字钢上垫2T22工字钢，用于调节导管标高和固定导管，详细如图

5.5.2.6支撑平台布置图所示。

图5.5.2.6支撑平台布置图

5.5.2.4大储料斗安装就位

大储料斗安装直接运用其支撑架放在钢护筒顶面，由钢护筒承受其重要

受力；此外，在平台顶面采用156工字钢制作一种支撑平台，并焊接于

平台桥面板上。安装时，在大储料斗侧面设立加强牛腿钢板，通过牛腿

与支撑平台相连（如图5.5.2.7大储料斗安装图（正面）、图5.5.2.8大

储料斗安装图（侧面））。

图5.5.2.7大储料斗安装图（正面）

图5.5.2.8大储料斗安装图（侧面）

5.5.2.3小料斗

小储料斗尺寸：底口为410*410mm,顶口为4000*mm,高度为1300mm,

其容量为4。面板采用10mm厚钢板，横肋采用【8,间距300mm,支撑

在竖肋上；竖肋采用2】【8。在小储料斗顶口设立四个吊点用于吊装。

5.6混凝土灌注导管制作与下放

5.6.1混凝土灌注导管制作与配备

(1)导管基本尺寸

参照有关大直径灌注桩施工经验，混凝土灌注用导管制作采用

Q235无缝钢管,接头形式为丝扣式，其内径为410mm,壁厚为8mm,底节

导管长为6m,中间每节长3%调节节长度为1m和0.5m。每节导管距顶

口50cm处焊接68钢筋。

(2)导管长度配备

钢护筒顶标高为+8m,卡管钢板采用5cm厚钢板，下用156工字钢

做支撑梁，距导管顶口50cm处焊接e10钢筋，则首灌时导管顶标高为

+9.11m(8+0.56+0.05+0.5=9.11)；钻孔桩底标高为T14m。计算所需导

管长度为：114+9.11-0.4(悬空高度)=122.71nio则导管配备方案为:

6m+38*3m+lm+lm+0.5m=122.5mo在156工字钢支撑梁和5cm厚卡管钢

板之间垫122工字钢进行高度调节。

(3)导管加工

加工方式为委托专业生产厂家加工，加工长度131m,涉及1根底节

6m,3m节42根，1m节2根，0.5m节2根，其中两节3nl中间节作为备用。

(4)导管抗拔力计算

①导管自重

G=122*82.5*9.8*(1+U0.l)=108500N

②混凝土摩阻力

导管受混凝土摩阻力涉及导管内和导管外混凝土摩阻力，按首灌导

管埋深10nl计算。导管内混凝土摩阻力按导管内所有混凝土重量0.8倍

计算，导管外混凝土摩阻力按摩阻力系数10kPa计算。混凝土顶面标高

-102.5m,泥浆面标高+4.0mo

f二(102.5+4)*12/24*兀*(0.41/2)2*24+^*(0.41+2*0.008)*10*10

=302kN(按摩阻力系数20kPa计算436kN)

③导管抗拔力

F抗拔=G+f=108.5kN+302kN=410.5kN

混凝土灌注过程中，导管上拔运用100t汽车吊进行。

（5）导管丝扣连接强度计算

导管制作采用Q235无缝钢管,接头形式为丝扣式，其内径为410mm,

壁厚为8mm。丝扣螺牙根部宽度3mm,螺牙工作高度3mm,有效工作牙数

6个。

①丝扣弯曲应力计算

F二［=叩］仁皿”2

1max

Fmcix:丝扣最大弯曲应力

：荷载不均匀系数，普通取0.3~0.5,本计算取0.3

:外螺纹小径，本计算取410mm

b:螺牙根部宽度，本计算取3nlm

h:螺牙工作高度，本计算取3mm

z：有效工作牙数，本计算取6

P:螺距

Fmax=350*0.3*3.14*410*3■6/(3*3)=811062N>F抗拔=410.5kN

丝扣弯曲应力满足导管上拔需要。

②丝扣剪应力计算

在最大弯曲应力时丝扣最大剪应力：

丁一7rfAxt>z

=410500/(0.3*3.14*410*3*6)=59.05MP&W[T]=85MPa

(6)导管验收与检查

①检查导管壁厚，不得不大于8nl叱

②测量每节导管长度，并做好记录；

③检查丝扣，保证每个接头车丝某些完好无损；

④管口平整度不得不不大于Immo

⑤密封圈不得有破损。

5.6.2混凝土灌注导管水密性实验

5.6.2.1预施压力计算

进行水密性实验水压不应不大于孔内水深1.3倍压力，也不应不大于导

管壁和焊接也许承受灌注混凝土时最大内压力pl.3倍，p可按下式计算:

P=rchc-rwhw

式中：P一一导管也许受到最大内压力；

——混凝土拌和物重度；

hc一一导管内混凝土柱最大高度；

L——孔内泥浆重度；

儿.一一孔内泥浆深度。

其中二24,二127m,=10.0二121m。可计算出

P=1838kPa

则导管应承受最大压力pinax=l.3p=2.4MPa。

5.6.2.2导管水密性实验

为了进一步拟定导管水密性抗压规定，对每节导管都进行实地检测，重

要是导管密封限度，导管之间连接处水密性检测。检测工作在栈桥上进

行，一次性将导管所有对接好，然后密封导管两头，采用高压水枪对导

管强行注入高压水，其注压值控制在3MPa,并持荷5分钟。实验满足规

定后，及时对各节管进行编号，灌注时按照编号下放导管。

5.6.3混凝土灌注导管下放

（1）平台标高拟定

钻孔桩底标高为T14m,钢护筒顶标高为+8m,2T56工字钢顶标高为

+8.56mo计算所需导管长度为：114+8.56+0.5+0.05-0.4（悬空高度）

=122.71mo导管配备方案6m+38*3m+lm+lni+0.5m=122.5m。故在156工

字钢支撑梁和5cm厚卡管钢板之间垫122工字钢进行高度调节。详细如

图5.5.2.9平台高度布置图所示。

610钢筋50mm厚钢板

2122工字钢

2156工字钢

导管

钢护筒

图5.5.2.9平台高度布置图

①610计算

焊缝抗剪强度按下式计算：（按双面满焊计算）

N

其中：一焊缝计算宽度，取=3.5mm

拔导管时，NM15KN

415

r=-------------------x1000=46MPa<[r]=85MPa

3.5x3.14x410

考虑施工中受力不均匀影响，采用增长焊缝办法进行加强，即在原

有①二10mm箍筋下重新焊接一圈①二20mm箍筋作为导管卡管承重钢筋。

②156双工字钢计算

a、荷载分析

料斗自重139KN

30m混凝土自重：720KN

导管自重：108.5KN

G=139+720+108.5=967.5KN

最不利工况为，所有重量通过大料斗支撑以集中力形式传给156双

工字钢。

F=120.9KN

fmm

90阵

b、力学模型

66

GO6

.oZ0

0I

;;,;

C、弯矩计算

Wflby

1.610260.82

l.»873e-M»2

l.XMG5e-HX)2

l.Z3O98e-KX)2

l.J7711e*OO2

9.23236e*OO1

6.15^91e-M»l

4.5161Oe-KX)l

3j"745eXX＞】

1.53573c-KXJl

O.XMXXJe-KXX)

Liiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiini

ST:1

MAX：10

MIN:1

文伟天母W

MtokNem

am1V17/NOO8

X：0.000

Z:0.000

加

Mniiix=169.3KN

156双工字钢截面特性:

W=4684000mni3

弯曲应力：，满足规定。

d、挠度计算

,满足规定。

(2)混凝土灌注导管下放原则：严格依照水密性实验后编号按序下

放。

(3)导管下放

先检查限位卡板中心与桩基中心在同一条线上，再下放底节导管,

运用卡板固定导管接头处必要放入密封圈；然后安装密封圈，同步在丝

扣上涂抹黄油，以俣证密封；采用吊车起吊第二节导管进行安装，安装

时借助外力将丝扣拧紧；最后缓慢下放，并重复此操作，直至将导管下

放完毕。

当导管穿越荷载箱时，必要缓慢下放，不得与荷载箱卡死。

5.7混凝土灌溉时间及混凝土运送车配备

混凝土拌合设备租用距施工现场约25km商品混凝土拌合站，其拌合

站内有120混凝土拌合设备两套，另租用距施工现场约15km—台

120拌合机备用。计算决定每根桩混凝土灌溉时间控制要素：

a、按搅拌机生产能力：

拌合机工作时，进料需Imin,每盘混凝土拌合时间需1.5min,车辆

就位及装料需2min,其她预留机动时间Imin,则每车混凝土（8m3）拌

合所用时间为1+1.5*4+2+『10min,则拌合机混凝土生产能力为60/10X

8=48m3/h,本次试桩混凝土数量（按1.1扩孔系数计算）为1568m3。

H=1568/48/2=16.3h

b、按每车混凝土灌溉时间：

①每辆车就位时间2min②每辆车灌注时间为7min,因安排2辆运

送车同步灌注，考虑2辆罐车也许存在不同步灌注，每次混凝土灌注时

间取8min③平均每6m拆卸一次导管，拆卸导管时间平均为3min④为

保证混凝土灌注速度，安排2辆混凝土车同步进行灌注。

由上，可得每批（2辆车）混凝土灌注时间为：2+10+3/6=12.5min,

因此混凝土灌溉速度为：（8*2）X（60/12.5）=76.4m3/h,

H=1568/76.4=20.5h。

c、按每辆运送能力：

①依照调查，混凝土运送车满载时行驶速度为30km/h,空载时行驶

速度为60km/h②两混凝土拌合站混凝土运距分别为25km和15km③

运送车等待混凝土时间lOmin。

则混凝土运送车在拌合站与施工现场来回时间分别为：

较近拌合站（10/30+10/60）*60+10+17=57min

较远拌合站（25/30+25/60）*60+10+17=102min

据计算得出运送时间，按最远运距考虑每辆运送能力为60/102X

8=4.7m3/h,按18辆车配备，则

11=1568/18/4.7=18.5h

综上可分析得出，控制混凝土灌注核心点在于每车混凝土灌注时

间。

为防止混凝土运送车浮现故障而影响现场施工，另增长4台混凝土运送

车同步使用，共选用22台混凝土运送车运送混凝土。

5.8混凝土灌注

5.8.1灌注前施工准备

(1)灌注前成孔质量检查

导管安装完毕后，采用导管安装风管，气举反循环进行二次清孔。

风管风压控制在5〜8bar,不适当过大或过小，气压过大也许会损坏泥

浆壁，导致塌孔，过小则不能使沉渣翻滚，对清渣不利。用测绳测量孔

深，与终孔后孔深比较，沉渣厚度不不不大于200mm。若沉渣厚度不不大

于200nm1,则要继续清孔，到符合规定为止。并检查泥浆各项指标，应满

足如下条件：含砂率W2%,比重1.03-1.10g/cm3,粘度17〜20s,

PH=9〜10。混凝土灌注前，按气举反循环进行三次清孔，使沉磴翻滚、

悬浮，满足规定后可灌注水下混凝土。

(2)混凝土运至现场后，对混凝土坍落度进行检查，应保证在

180〜220mm。不符合规定不得使用。

(3)首批混凝土灌注前对混凝土料斗、导管用水泥浆、水进行润湿。

(4)检查混凝土拌和机、混凝土泵车及混凝土罐车与否运转正常。

5.8.2混凝土灌注交通组织

5.8.2.1首批混凝土灌注机械设备布置

首批混凝土灌注采用2台混凝土泵车，将24m3直接输送至大料斗内。

每台泵车支腿展开所占面积为10m*8m,罐车尺寸为10m*2.5m,详细机械

设备布置如图5.8.2.1首灌时交通组织图所示，平台尺寸可满足该功能

规定。首灌时前两辆罐车沿卸料线路直接就位为泵车供灰，后续罐车经

运料线路按序停靠在平台北侧栈桥上，待前一辆混凝土罐车灌注完毕后

倒车就位，完毕卸料工作。

3000

混

混

凝

凝

土

土

罐

城

车

车

说明：

1、本图尺寸均以cm计。

图5.8.2.1首灌时交通组织图

5.8.2.2正常混凝土灌注机械设备布置

正常灌注时采用2辆混凝土罐车直接灌注，以加快水下混凝土灌注

速度。罐车尺寸为10m*2.5m,如图5.8.2.2正常灌注时交通组织图所示,

其布置尺寸可满足该工况灌注规定。

混凝土罐车先沿运料线路直接按序停靠在平台北侧栈桥上，待前一

辆混凝土罐车灌注完毕后沿卸料线路倒车就位，完毕卸料工作。最后按

离开线路驶出灌注平台。每一辆罐车司机必要听从统一调配，按照交通

组织规定有序进出工作区域。

图5.8.2.2正常灌注时交通组织图

5.8.2.3道路交通组织

(1)混凝土灌注前与交通部门沟通协调，保证运送道路畅通，便于

混凝土运送途中事故及时解决。

(2)经理部成立道路交通组织领导小组，由生产副经理统一协调指

挥。

(3)由于混凝土灌注时间相对集中，并且车辆较多，为保证高效作

业及有效管理，先对车辆按顺序编号。

(4)配备对讲机或手机，保证信息畅通。车辆司机每隔5min向经理

部道路交通领导报告所在位置及运营状况，便于总体掌握混凝土运送状

况。

(5)重要路口设立巡逻指挥人员，一方面防止交通事故，另一方面及时

记录罐车出行状况并及时报告。沿线配备巡逻车，及时解决突发事件。

(6)由于栈桥宽度有限，同步钻孔平台车辆组织复杂，经理部派专人对

栈桥通行疏导，并加强桥头、平台等重点位置指挥力度，保证栈桥畅通。

来往车辆严格遵从交通线路及停放位置。

5.8.4灌注过程控制

(1)首批混凝土灌注

首批混凝土灌注采用大料斗(30m3)进行灌注，并在灌注后拔球同步

采用2台混凝土泵车同步进行供料，在保证首批混凝土灌注后导管埋深

不不大于1.5m和填充导管底部间隙需要同步，也增大了导管埋深系数。

(2)正常混凝土灌注

首批混凝土灌注完毕后，拆除大料斗，安装4n13小料斗，通过溜槽

采用2辆混凝土罐车同步直接灌注，以加快混凝土灌注速度。

混凝土灌注过程中，控制好孔内泥浆面始终高出孔外水位2m以上。

将钢筋笼顶主筋与护筒焊接连接，防止钢筋笼骨架上浮。

混凝土在灌注至两个荷载箱位置时，应减慢灌注速度。

混凝土灌注至设计标高拔出最后一节导管时应使导管内混凝土布满,

并缓慢拔出，以免板内夹入泥芯或形成空洞。

由于桩径较大，浮浆也许较厚，为保证整桩质量，将混凝土面浇筑

标高暂定为高出设计标高1m。

在灌注将近结束时,核对混凝土灌入数量，以拟定所测混凝土灌注

高度与否对的。

(3)混凝土面测量

混凝土面测量采用测深锤法，用测绳悬挂测锤进行。测绳选取质轻、

拉力强、不变形专业厂家生产测绳。测绳刻度在使用前应用钢尺进行校

核。测锤采用圆锥形，材质为C30混凝土，重8kg。

混凝土灌注过程中沿钻孔桩四周布置四个观测点，设4个有经验技术人

员同步测量测量混凝土面标高，4个人同步计算并记录在混凝土灌注台帐

中。每次测量成果4个人必要进行互相校核，保证对的计算导管在混凝

土内埋置深度，保证导管埋置深度不不大于5m,最多不超过10mo测量

次数不少于所使用导管节数，应在每次起升导管前，测量一次管内外混

凝土面高度，并绘制混凝土灌入量与孔内混凝土面升高量过程曲线，用

以分析扩孔率。遇到异常状况应增长测量