滨海大桥基桩施工技术方案培训讲义

绍兴滨海新城滨海大桥B标

基桩施工技术方案

编制:

复核:

审核：

中交二公局

绍兴滨海新城滨海大桥B标工程经理部

2021年9月

目录

1编制说明.................................................................1

1.1编制范围.....................................................1

1.2编制依据.....................................................1

1.3编制原则...................................................1

2工程概况...............................................................2

2.1工程简介.....................................................2

2.2自然条件.....................................................3

航道情况.........................................................4

2.4工程地质条件.................................................4

主要工程概况及工程数量...........................................5

2.5.1基桩工程概况...........................................5

2.5.2主要工程数量...........................................5

3施工组织设计...........................................................5

3.1总体施工安排.................................................6

3.2基桩施工方案.................................................6

3.2.1成效分析..............................................6

3.2.2施工方案..............................................7

3.3人员组织.....................................................8

施工人员组织.................................................8

劳动力组织...................................................9

机械设备的配备及水电的配置......................................10

.1主要施工机械设备的配置...................................10

水电的配置..................................................10

4主要施工方案及施工工艺................................................11

施工方案综述....................................................11

主桥主墩基桩施工方案综述...................................11

引桥墩及过渡墩基桩施工方案综述.............................11

主桥防撞墩基桩施工方案综述.................................12

施工准备........................................................12

4.2.1钻孔平台的搭设........................................12

4.2.2桩位放样与复核.......................................13

4.2.3钢护筒的埋设..........................................13

4.3钻孔施工....................................................15

4.3.1钻机选择..............................................15

泥浆制备的技术及操作要求：.................................15

钻孔工艺....................................................18

4.3.4清孔..................................................19

4.3.5成孔验收..............................................20

4.3.6钻进施工工艺流程图...................................20

钢筋笼制作和安装................................................21

4.4.1钢筋笼的制作..........................................21

钢筋笼下放..................................................23

灌注水下混凝土..................................................24

4.5.1首批混凝土方量及储料斗的配置........

4.5.2导管下放..............................................25

4.5.3二次清孔..............................................26

4.5.4灌注水下混凝土.......................................26

成桩质量检测....................................................27

钻孔灌注桩施工考前须知..........................................28

坍孔........................................................28

钻孔的偏斜..................................................29

少、孑孑L29

钢筋笼上浮..................................................30

断桩........................................................30

5质量保证措施...........................................................31

质量目标及技术质量要求..........................................31

质量保证措施....................................................32

6平安保证措施..........................................................33

平安生产的组织机构和规章制度...................................34

平安生产措施....................................................35

危险点源辨识................................................35

施工用电平安措施............................................35

水上施工平安措施............................................36

突发性气象灾害平安生产措施.................................36

7环境保护措施及文明施工................................................37

7.1环境因素管理职责............................................37

7.2重要环境因素识别............................................37

7.3施JL环境控制目标和措施.....................................38

7.3.1水域环境污染防治措施.................................38

大气污染防治措施...........................................38

7.3.3噪声污染防治措施.....................................38

7.3.4粉尘排放和固体废弃物的处理措施.......................39

7.3.5施工工地节约用水、用电管理...........................39

7.4文明施工....................................................39

绍兴滨海新城滨海大桥B标

基桩施工技术方案

1编制说明

1.1编制范围

绍兴滨海新城滨海大桥B标桩根底施工技术方案编制范围：滨海大桥主

桥及曹娥江东、西岸水中引桥(14#-35#)墩的桩根底施工工程。

1.2编制依据

(1)?绍兴滨海新城滨海大桥B标施工招标文件？；

(2)?绍兴滨海新城滨海大桥B标施工合同文件？；

(3)?绍兴滨海大桥工程第2合同两阶段施工图设计？；

(4)?绍兴县滨海大桥工程地质勘察报告(详勘)?；

(5)?绍兴滨海大桥B标施工图技术交底要点说明？；

(6)国家、行业相关标准；

(7)?公路工程技术标准？(JTGB01-2004)；

(8)?公路桥涵设计通用标准？(JTGD60-2004)；

(9)?公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准？(JTGD62-2004)；

(10)?公路桥涵地基与根底设计标准？(JTJ024T985)；

(11)?公路桥涵施工技术标准?(JTG/TF50-2021)；

(12)?公路工程质量检验评定标准？(JTJ071-2004)。

1.3编制原则

(1)依据相关的施工技术，编制最优的、最具可行性的施工方案，同时确保方

案满足滨海大桥B标施工招标文件、设计图纸及相关标准要求；

(2)施工方案力求采用先进、可靠的工艺、材料、设备、到达技术先进，力求

工艺成熟，具有可操作性。

(3)保证施工质量和确保方案工期如期完成，

(4)充分利用企业及社会现有设备、资源合理安排施工进度;

(5)通过快捷可靠的施工工艺、合理有效的资源组织，为方案工期如期完成提

供有力保障；

(6)高度重视环境保护、施工平安问题。

2工程概况

2.1工程简介

滨海大桥工程工程位于杭州湾绍兴工业新城西区与中区的中兴大道(绍兴县滨海

工业区段又称北三路)，跨越曹娥江。道路起于兴滨路，西接柯海线，终于上虞沥海

规划中的展望大道相交处。本标段桥梁全长约，包括主桥和东西两岸水中引桥，其中

主桥长。

滨海大桥按公路7级荷载，行车速度60km/h,双向六车道城市桥梁设计。主桥采用

(77.8+188+77.8)m的三跨连续半漂浮自锚式悬索桥，主梁全宽，采用流线形扁平钢

箱梁，正交异性钢桥面板，三跨间加劲梁总长。中跨矢跨比为1/5,主缆采用预制平

行镀锌钢丝索股，索股索夹内直径为234mm,索夹外直径为237nlln,两侧主缆间距为,

主缆直接锚固于箱梁梁端，梁端设压重混凝土；悬吊系统采用上端销接、下端承压的

方式，吊索采用高强平行镀锌钢丝、PE套防护，吊索间距为，索夹与散索套均采用

钢铸体销接式索夹；主索鞍采用全铸钢。

索塔为“H〃型索塔，塔柱为钢筋混凝土结构，横梁为预应力钢筋混凝土构件，钻孔

灌注桩根底。索塔上下游侧均布设有防撞墩，防撞墩也是采用钻孔灌注桩根底。如图

2.1-1为滨海大桥主桥桥型布置图。

图2.1-1滨海大桥主桥桥型布置图

东西两岸水中引桥均为2联5X的T梁结构，T梁采用现场预制，简支安装，现浇连

接接头，为先简支后连续的结构体系。桩基采用直径为的钻孔灌注桩，桥墩均为桩接

承台接柱接盖梁式墩。。如图2.1-2.2.1-3分别为西岸及东岸水中引桥桥型布置图。

2西岸（滨海工业区侧）水中引桥桥型布置图

3东岸（上虞侧）水中引桥桥型布置图

2.2自然条件

℃,8月最热。多年平均降水量1403.0mm。降雨集中在4~9月，5〜6月为梅雨

期，年平均湿度78〜82%。区内8-9月为~5.5m/s,最大风速出现在台风时期，大于

20m/s。全年无霜期为200〜250天，在晚春和秋冬季节有大雾和冰雹天气，对航运有

较大要求。

mm〜田。

桥位处曹娥江水最深处达6-7叫平均水深缺乏3nl左右，通过杭州湾与

海水联系。

2.3航道情况

在主桥主跨设航道，单向通航净宽108米，双向通航净宽174米，通航

净高按设计最高水位以上23米。

2.4工程地质条件

桥位区地处冲积海相沉积平原，地势较平坦，无不良地质现象。特殊性岩土主要

有软土（淤泥质亚粘土］,这些软土工程性质特点是高含水量、高压缩性、底强度和

低透水性，工程性能差，

9tint

图2.4T钻孔桩地质构造柱状图

2.5主要工程概况及工程数量

2.5.1基桩工程概况

滨海大桥B标24#、25#墩4个主塔塔身根底采用左右幅别离式承台，每个承台下方

设9根80cm钻孔灌注桩，桩长均为80nu主墩共设4个防撞墩，每个防撞墩下设

8根牛250cm钻孔灌注桩，桩长均为67m。14#-23#墩及26#-35#墩采用左右幅连成整

体的整体式承台，每个承台下设10根①180cm钻孔灌注桩，其中14#-22#墩桩长80m,

23#墩桩长79.4叫26#墩桩长84.4m,27#-32#墩桩长85m,33#-35#墩桩长81m。

2.5.2主要工程数量

滨海大桥基桩工程工程数量表见表2.5-1o

表2.5-1钻孔灌注桩参数及数量统计表

桥墩位置桩径(m)基桩数量(根)基桩长度(m)(不计入基桩进入承台高度)总长度(m)

14#-22#907200

23#10794

24#、25#36802880

26#10844

27#-3260855100

33#-35#30812430

防撞墩32672144

小计26821392

3施工组织设计

3.1总体施工安排

根据工程总体施工方案安排，主桥墩（24#、25#墩）根底施工是本工程的

关键工序，控制着滨海大桥整个工程的工期方案。针对全桥基桩工程及

后续工程的施工方案安排，我部方案首先进行14#、15#、17#、18#墩基

桩施_L,施_L完成后周转设备紧接着集中进行主墩（24#墩和25#墩）基

桩的施工；之后再先后进行滨海侧和上虞侧水中引桥剩余桩基的施工，

最后进行主墩防撞墩基桩施工。

3.2基桩施工方案

3.2.1成效分析

根据滨海大桥B标地质情况及我部以往水中基桩施工经验，单根钻孔灌注桩施工时

间为5天，详细分析如表3.2-1所示。

表3.2-1单根钻孔灌注桩施工工效分析

作业时间控制工期

编号施工工程备注

（小时）时间（天）

机械化操作，连续作业

1钻孔723

强度作业，每天按16小时计

2一次清孔、提钻2

强度作业，每天按16小时计

3孔径、垂直度等的检测20.13

强度作业，每天按16小时计

4下钢筋笼6

强度作业，每天按16小时计

5下混凝土导管2

机械化操作，连续作业

6二次清孔10

7混凝土灌注6必须连续作业

8不可预见因素12

9合计1125

每根桩按5天进行施工控制

3.2.2施工方案

根据我部总体施工组织设计及总体施工方案，基桩施工方案见下表。

表3.2-2基桩施工方案表

施工墩位开始施工时间结束施工时间工期（天）基桩数量（根）

14#、15#、17#、18#2021.11.42.235040

24#、25#2.242021.2.65036

16#、19#、20#、23#2021.2.72021.3.275040

21#、22#、34#、35#2021.3.282021.5.ie5040

30#〜33#2021.5.172021.7.5504()

26#〜29#2021.7.62021.8.245040

主墩防撞墩.252021.10.84532

图3.2-1基桩施_L方案横道图

任公名柞工期弁制1a鼻烟洞

■3；aKS3；IE»；ll

i-英海大耕幺体例工计W门1工作日2011*10月4日2012年10则日

2

TffiVUiHIL“工作H«U114月/J口zuizirzHoo---------5

3支柱稽及砧孔平白得设45工作日2011G明23日2012g月5日

4

J.45工作B

S生a防H&U技♦工76IfTH2012年7月25日2012年10月8H

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18・引桥区横任工H工作日2011*10月4日M2”月24日

§2S工作日20”庄10月9B2011年“月3日

10nt.18C交枝稽及砧孔平白箔没»lira2011*10月出2011年11月3日CZZ>|

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-2基桩施工方案网络图

3.3人员组织

3.3.1施工人员组织

在水中基桩施工过程中操作人员众多，作业层次复杂，加强现场管理与协调指挥将

是基桩施工顺利完成的关键，为此，我部成立以工程总经理为总指挥，生产副经理

为副总指挥各部门和相关作业队参加的施工组织体系。

总指挥负责基桩施工的全面工作，副总指挥具体负责工作的全面落实，下设多个专

业职能小组，共同确保全部水中基桩施工的顺利进行。

项目总经理

副经理副经理总工程师总会计师项目书记

测

物

机

经

量

械

^理

监

办

^管

控

公

理

理

部

室

部

部

部

图3.2-1施工组织机构框图

3.3.2劳动力组织

为确保工期，我部准备下设两个作业队、六个配合班组。作业队一为基桩施工作

业队，负责全部基桩施工任务。作业队二为混凝土生产运输作业队，负责所有基桩混

凝土的生产及运输任务，其它班组配合作业队的工作。钢筋作业班负责基桩钢筋笼的

制作及下放；试验室负责原材料的检验、配合比的设计、现场碎配合比的调整、控制

以及联系监理工程师进行试验和检验工作；测量组负责桩位放样、复测以及联系监理

工程师进行复测工作：电工班负责基桩施工用电配置和现场用电管理：机械组负责现

场所有*机械设备的管理、调度以及机械设备的操作；钢结构加工班负责小型设备的加

工制作。劳动力生产配备详见表3.3-2。

表3.3-2劳动力生产配备表

工种

机构

碎工电焊工吊装工钻机工普通工人机械工合计

基桩施工作业队151051025671

砂生产运输作业队—5——30—35

钢结构加工班—226—12646

钢筋作业班——2012——20860

机械组————————6511

电工班电工2人

试验室试验员4人

测量组测星员4人

3.4机械设备的配备及水电的配置

3.4.1主要施工机械设备的配置

根据工程施工要求，基桩工程施工的主要机械设备见表3.4-1所示.

表3.3-1基桩施工机械配备表

序号施工机械名称型号(规格)单位数量

1拌和站HZS-120套2

2旋挖钻机XR-280套6

3混凝土运输车8m,台8

4501履带吊QUY50AZx3

5平板车10t台4

625t汽车吊中联重科台2

7发电机450KW台1

8变压器800KVA公1

9变压器630KVA台1

10泥浆泵22kw台4

11泥浆别离器ZX-200个4

12大料斗10m1个2

13小料斗5m,个2

14导管<t>325mmX10mm米—

15钢筋加工设备—套5

16电焊机BX3-500台16

17振桩锤DZJ-135台2

18空压机台2

3.4.2水电的配置

(1)供水

混凝土拌和用水采用饮用水或符合?公路桥涵施工技术标准？(JTG/TF50-2021)

要求及氯离子含量不超过5mg/cm3的水。

⑵供电

电源从就近电源接口接入生产区。在栈桥方向安装一台800KVA变压

器,混凝土拌和站安装一台630KVA变压器，以满足混凝土的生产以

及钻孔灌注桩施工用电要求,并配备1台450KW发电机组，以备停电

使用。

4主要施工方案及施工工艺

4.1施工方案综述

主桥主墩基桩施工方案综述

主桥主墩(2仲、25#墩)根底采用矩形承台，单个承台下设9根01.8m的钻孔灌注桩。

单桩桩长80叫桩顶标高-0.6m,桩底标高-80.6m.桩基3排3列矩形布置，为C30水

下混凝土。

24#(25#)墩基桩桩位布置图(cm)

两岸搭设栈桥贯穿曹娥江，在主墩位置搭设支栈桥及钻孔平台，变水上施工为“陆

上〃施工，护筒的打设及其它吊装作业均采用50t履带吊悬振完成，护筒振沉设备

采用DZJ135型沉桩机，单个主墩钻孔桩的施工拟采用1台XR-280旋挖钻机。

4引桥墩及过渡墩基桩施工方案综述

引桥墩及过渡墩(14#-23#、26#-35#)墩均采用矩形整体式承台，单个承台下设10

根6nl钻孔灌注桩，基桩5排2列矩形布置，均采用C25水下混凝土。

图4.1-2引桥墩桩位布置图(cm)

对于局部位于水中的14#、15#、34#、35.墩，桩基施工时通过制作土工筑岛围

堰，变水中为陆地施工,对于其它墩，通过主栈桥搭设钻孔平台，变水上为陆地施工,

其施工工艺与主桥主墩保持一致。

主桥4个防撞墩均采用矩形别离式承台，单个承台下设8根由2.5m钻孔灌注桩。

基桩梅花形布置，均采用C30混凝土。通过主栈桥搭设钻孔平台，变水上为陆地施工,

其施工工艺与主桥主墩保持一致。

3防撞墩桩位布置图(cm)

4.2施工准备

4钻孔平台的搭设

根据实际情况，滨海大桥14#、15#、34#、35#墩位于江边浅滩上，我部拟制作

土工围堰作为其钻孔平台。

5000

图4.2-115#墩土工围堰平面布置图(cm)

对于滨海大桥16#〜33#墩，桩基施工前必须进行钻孔平台的搭设，钻孔平台在现有

主栈桥的根底上搭设完成，其钢管桩及护筒的打设采用50t履带吊悬振完成，振沉

设备采用DZJ90/DZJ90型振桩锤。

钻孔平台形式及构造详见?钻孔平台施工技术方案?，即将单独上报。

4桩位放样与复核

在进行施工放样前对各桩位的坐标进行计算，采用一人计算，一人复核，并将坐标

报监理工程师审批后才进行下一步的桩位放样工作。

测量人员根据基线控制点和高程点、桩位平面图及现场基准水准点，使用华测

X90GPS仪器测定桩位，并用护桩引到护筒上和平台上。桩位偏差严格控制在50mm之

内，在测量监理工程师验收前方可开钻。基点应做特殊专门保护，不得损坏。

4.2.3钢护筒的埋设

(1)钢护筒形式

①钢护筒直径、壁厚、长度确实定

钢护筒直径为2.1m：均采用10mm钢板制作而成。

钢护筒长度根据各墩地质情况确定，引桥桩基钢护筒长度一般为181n左右，主

桥桩基钢护筒长度为22.5nio

②钢护筒局部加强

护筒分两节施工，在护筒两端部30cm高度范围内沿环向一周均设4)12nm的加强

箍，并在护筒端部位置布置十字撑以满足振动沉桩机打设和存放、运输的需要。

(2)钢护筒振桩锤的选择

配置DZJ-135型沉桩机，该锤参数如下:

表4.2-1DZJ-135振动锤性能表

电机功率偏心力矩振动频率激振力机重允许拔桩力

(kW)(N•D1)(r/min)(kN)(kg)(kN)

1350-754110084310720392

必要时采用双机联动，确保设计要求的护筒底标高。

(3)钢护筒加工、运输

钢护筒在专业加工厂分节加工制作，采用Q235钢板在工厂卷制，用三馄轴卷管机卷制，卷制的要求

要符合以下标准。

表4.2-2钢护筒卷制控制标准

偏差部位允许偏差备注

±0.5%周长，且不大于10mm

外周长测量外周长

0.5%d,且不大于5mm(d为管径)

管端椭圆度椭圆度指管端两相互垂直直径之差

管端整平度2mm

管端平面倾斜2mm

(4)护筒导向定位

钢护筒采用刚度较大的辅助桩及导向架进行导向定位。

(5)钢护筒振沉

采用导向架定位、50t履带吊悬吊一台DZJT35振桩锤打设，根据护筒长度，分

次打入钢护筒，对于较短的护筒一次性打设完成。

(6)钢护筒对接要求

护筒对接时现场采用吊垂球测定，当满足相邻管节的管径偏差要小于3rm1,对

口的板边高差△要小于时，满焊两节对接护筒坡口位置，两节钢护筒连接完成。

(7)护筒复核

在护筒埋设完成后，需对护筒位置进行复核，根据桩位坐标值，放出桩

位位置，然后在护筒上进行十字线定位，计算护筒偏位，满足要求前方

可进行下一步施工。

4.3钻孔施工

4.3.1钻机选择

考虑到本工程基桩数量较多，工期较紧，施工面广，我部拟采用施工效率较高的徐

工XR280旋挖钻机。钻机技术参数见下表4.3-1:

图4.3-1SR280钻机

SR280钻机及技术参数

型号CUMMINSQSM11-C400

发动机

额定功率KW/rpm298/2100

最大输出扭矩kN•m280

动力头

转速r/min7〜22

带套管mm①2000

最大钻孔直径

不带套管mm①2500

最大钻孔深度m88（6节），74（标配5节）

最大压力KX210

加压油缸

最大提升力KN9.9.0

最大行程m

最大提升力K.\260

主卷扬

最大卷扬速度m/min260

最大提升力KX100

副卷扬

最大卷扬速度m/min265

钻桅倾度侧身/前倾/后倾±4。/5°/15。

最大行走速度KM/h

最大爬坡度

底盘%40

最小离地点间隙mm425

底盘

履带宽度mm800

履带间距mm3500〜4800

液压系统工作压力Mpa32

整机工作质量t82

工作状态mm10670X4800X23146

外形尺寸17380X3500X3494|

运输状态mm

假设在实际钻孔施工过程中，遇到特殊地质状况，旋挖钻效率受到较大影响时，再

根据实际情况调整钻机类型，选用适宜钻机(例如盘旋钻、冲击钻等)，相关施工

方案将另行补充。

4泥浆制备的技术及操作要求：

(1)泥浆循环系统

泥浆循环系统主要组成：造浆机、储浆池(利用钢护筒连通)、循环沉淀池、泥

浆泵、渣浆别离器及相关导管等，充分利用机械效能，尽量减少平台占用空间。

钻孔泥浆采用泥浆泵抽出再通过泥浆净化器过滤，合格的泥浆排至周围护筒内

重复使用。护筒通过连通管相连，不合格的泥浆直接排往泥浆船中。浇筑混凝土过程

中溢出的可回收的泥浆，用引流槽引流至正在钻孔作业的护筒内循环使用或未开钻

的护筒内储藏，不能回收利用的排放到泥浆船内。

(2)泥浆制备的技术

将膨润土、水、纯碱等按比例制成基浆。其各组成成分性能和用量如下：

膨润土：主要成分为蒙脱石，分钙土和钠土，使用时参加纯碱改迨成钠土

用于配浆。他具有相对密度低、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回

转阻力小、造浆能力大等优点。

烧碱(NaOH):调整泥浆的ph值，使其保证在8—10的偏碱性范围内，以保证水

化膜的厚度，提高泥浆的胶体率(稳定率)和稳定性，降低失水量，同时防止了因ph

值过小而引起钻头锈蚀和粘.土颗粒难于分解而降低粘度，也防止了ph值过大而引起

粘土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌。

新制泥浆每lm3配比为水：膨润土:NaOH=lO0O：120：l(kg),配比应根据各个

桩位处实际地质情况进行反复适配。

基浆制作时：先将一定量的水参加造浆机中，再按比例参加膨润土，利用制浆机

的机械功能进行高速旋转(1440r/min)搅拌lOmin,使膨润土颗粒充分分散，再按比

例参加纯碱进行充分搅拌制成基浆。

表4.3-2基浆的性能指标

粘度(S)容重(g/cm3)含砂率(%)PH胶体率

20〜22%8-1098%

⑶钻进中泥浆的控制与检测

钻进中泥浆的性能指标对成孔质量的优劣起着至关重要的作用，控制好钻进泥

浆尤为重要。钻孔中泥浆检测的频率为2小时一次，主要控制泥浆池回流泥浆指标,

保证进入孔内泥浆质量。

表4.3-3钻进中泥浆要求

粘度(s)容重(g/cm2)含砂率PH胶体率

20〜24