天然气管道桩基施工方案优化

第四章施工措施和技术工艺

4.1桩基施工措施和技术工艺

根据《吉利佛开立交工程地下管线探测汇报》勘探成果

表明，探测误差应不不小于50cm。桩基距天然气管道最小净

距为3.25m。在桩基施工中，桩顶至如下10米范围内采用小

冲程冲进的方式。我部将保证施工安全以及桩基成桩质量和

桩基垂直度，过程中采用优质膨润土拌制泥浆使之充足护

壁，防止出现坍孔现象，减少钻进过程中对周围土体的扰幼，

将施工影响降至最小。

4.1.1施工准备

1、准备工作

开钻前3天派专业机械师将各钻机及有关配件进行检修

和保养，保证钻进过程中机械性能的完好性。

2、测量放样

采用全站仪测定桩孔位置，并请监理测量工程师及两家

管道企业W、J有关人员进行复核，确认无误后埋设孔位护桩，

采用“十字丝”护桩。

3、桩机就位

桩机按全站仪测放出J点位进行就位，桩机就位移动时应

保持桩机平稳不倾斜，平面中心位置控制在5cm以内。

4.1.2泥浆制备

泥浆制备选用优质膨润土造浆，设置泥浆池，开钻前先

试验泥浆的所有性能指标，并在钻进中定期检查泥浆比重、

粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验登记表。泥浆循环

使用，废弃泥浆沉淀后运至业主指定日勺位置。钻孔用泥浆技

术指标表见本表：

泥浆技术指标表

序号项目技术指标

1比重易坍地层1.20—1.40

2粘度22〜30Pa.S

3含砂率W4%

4胶体率不小不小于95%

5PH值8-11

4.1.3钻进

1、钻进：桩顶至如下10米范围内采用小冲程冲进的方

式。

2、掏渣：在正常冲孔阶段，为减少泥浆中的含砂率和保

证沉渣池有充足的沉渣空间，要及时掏渣。

3、终孔、验收

在冲孔过程中，泥浆不得随意排放，以免泥浆污染到附

近水域。

冲孔抵达设计规定的标高后，进行桩底取样，通过业主、

监理工程师等共同验收。

冲孔灌注桩成孔质量原则

项目容许偏差

孔的1中心位置（mm）单排桩：50

孔径（mm）不不不小于设计桩径

倾斜度钻孔：不不小于1%

孔深支承桩：比设计深度超深不小于50mm

4.1.4钢筋笼制作与安装

1、钢筋笼制作

①钢筋笼严格按设计和规范规定制作。

②钢筋笼主筋采用双面搭接焊缝。钢筋笼制作时采用电

弧焊，钢筋接头采用搭接焊，双面焊缝长度不不不小于5d,

单面焊缝长度不不不小于10d,搭接焊所使用的焊条型号符

合规范规定。主筋必须按规范规定实行轴向焊接。

③钢筋笼骨制作应按设计图纸放样下料，并根据设计布

置主筋和设置加强筋位置，并在钢筋笼上做好吊点和孔口固

定处的加强处理。

④钢筋骨架制作和吊放容许偏差：主筋间距±10mni,箍

筋间距±20mm,骨架外径±10mm,骨架倾斜度±0.5%,骨架

保护层±20mm,骨架中心平面位置±20mm,骨架顶端高程土

20mm,骨架底面高程±50mm。

2、钢筋笼安装

在确认清孔完毕并符合设计规定后，将焊接好的钢筋笼

骨架分段用汽车吊吊入桩孔，吊放钢筋笼入桩孔时要居中慢

放，严禁碰撞孔壁。并严格注意垂直度的检查。钢筋笼节间

驳接应注意同一截面日勺焊接不超过50%,同步钢筋笼应牢固

时固定在钢护筒上口勺支架上。钢筋笼不能顺利下落时应反复

试探下落，不能硬冲硬撞，放到设计位置后用十字架进行钢

筋笼中心位置复核。

4.L5清孔

钢筋笼沉放完毕之后，即进行第二次清孔工作。检测孔

底泥浆比重。如泥浆比重介于L03-1.10,含砂率W2%,粘

度17〜20Pa.s,复测沉渣厚度在50mm以内。方可拆卸导管，

准备灌注混凝土。

4.1.6灌注水下混凝土

1、安装导管：①在清孔的同步，即进行灌注混凝土H勺

准备工作，并且规定在清孔完毕之前准备就绪。清孔完毕，

撤除清孔设备，吊出清孔器，随即吊装混凝土导管。混凝土

导管必须事前试拼，并进行水密承压和接头抗拉试验，水压

应不小于1.3倍内孔深，合格后才能下放导管。对导管的规

定：必须顺直，不要有弯曲不平，导管连结法兰盘的螺栓要

拧紧，不要漏水漏浆。②混凝土导管运用钻机上的卷扬机进

行起吊安放。③导管应安放在桩孔的中心，加以固定。导

管直径采用25cmH勺钢制导管。④导管底口至孔底高度应控

制在40cm如下o

2、灌注混凝土：

⑴混凝土日勺制备

混凝土重要采用自建拌和站拌和，为保证桩基混凝土灌

注的持续性，提前对拌和站进行调试和养护并配置足够数量

W、J混凝土搅拌运送车。混凝土运送采用混凝土搅拌运送车运

送至各桩位，在入孔前应对每车日勺混凝土进行坍落度检测，

坍落度严格按规范规定控制在180〜220nlm之间，并对每批

次混凝土在现场做原则碎试块。

⑵水下混凝土灌注

①先灌入桩底首批混凝土，首批混凝土应能把泥浆从导

管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不不不小于1m深;

②首批碎的导管口堵球，预先用细钢丝绳悬吊在桩基提

高架上，当混凝土装满后，提高钢丝绳，混凝土即下沉至孔

底，排开泥浆，直至导管下口埋入碎深度不不不小于1m。

③碎浇注应持续，在浇筑过程中，中途停歇时间不得超

过水下混凝土口勺初凝时间。在整个浇注过程中，导管在混凝

土内埋深以2〜6下为宜，边插捣边缓慢提高导管。由专人用

测锤测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，直至高于

设计标高，并及时填写水下混凝土浇注记录。

④考虑桩顶混凝土将被凿除，灌注时水下混凝土的浇注

面按高出桩顶设计高程日勺50〜100cm控制，以保证桩顶混凝

土的强度质量，防止因此而导致桩头强度不满足规定的质量

问题。

⑤为了防止钢筋笼上浮，当灌注日勺混凝土顶面距钢筋骨

架底部1m左右时，要减少混凝土的灌注速度。当混凝土上

升到骨架底口4m以上时，即可恢复正常灌注速度。

⑥混凝土浇筑完毕后，立即回填空桩部分，以利施工安

全。

4.1.7施工工艺

（灌注桩施工工艺流程图见下页）

桩基施工工艺流程图

4.2墩柱施工方案

墩柱采用定型钢模，每节不不不小于3m,另加工调整节

与之配套。碎用吊车吊料斗入模整体一次浇筑。

4.2.1钢筋绑扎

柱式墩钢筋笼在钢筋加工场制作，吊车吊装就位，与基

础钢筋按规定搭接C用脚手架、地锚、缆风绳共同固定C墩

身施工时，重新调整分布筋，将基础施工时钢筋受污染部分

用钢刷刷洁净。

4.2.2模板安装

钢筋绑扎经自检合格报监理检查签认后进行模板安装，

模板安装前，系梁顶面放出墩柱中线及墩柱实样，墩柱范围

内砂表面进行凿毛处理并清理洁净。墩柱用定型钢模就地拼

装，抛光处理到达圆顺光洁，涂脱模剂后，用汽车吊整体吊

立模板，并测量精确用钢拉线四个方向拉紧，必要时在用钢

管支撑牢固。

4.2.3混凝土浇筑

钢筋绑扎、模板安装经自检合格并报监理检查签认后浇

筑碎。碎入模塌落度按7-9cm控制，汽车吊吊料斗经窜筒

入模。混凝土浇筑用滑槽入模，采用分层持续浇注，每层浇

注厚度控制在30cm以内，采用插入式振捣棒振捣，振捣间

距15—20cm,与侧模保持5〜10cm的距离，振动棒不碰撞模

板、钢筋及其他预埋件，且插入下层混凝土5〜10cm,“快插

慢提”，直至到达混凝土不再下沉，表面泛浆，不再冒气泡

为止，表面如有泌水，用海棉及时吸出，收浆后顶面抹平压

光。

4.2.4养生

在未拆模时就要用接水管进行喷水养生，拆模后采用塑

料薄膜加棉毡覆盖并喷水养生，养护7do养生期间一直保持

碎表面湿润。并派专人负责此项工作。

4.3水泥搅拌桩的施工措施和技术工艺

4.3.1施工测量

放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，用全

站仪定向，钢尺量距，精确定出各搅拌桩口勺位置；搅拌桩桩

位采用每隔5根桩采用竹片或板条进行现场定位，点白灰定

位。移动钻机要精确对孔，对孔误差不得不小于50rnm,并经

监理复核。根据需要改动原设计位置日勺，需获得设计、监理

等的同意后，方可执行。

4.3.2桩机就位、对中

放好搅拌桩桩位后，检查钻杆长度，钻头直径，连接好

输浆管路，在机架上每隔1米用红油漆标识，移动搅拌机机

抵达指定桩位后对中，调整导向架垂直度，采用经纬仪或吊

线锤双向控制导向架垂直度。按设计及规范规定，垂直度偏

差不不小于1.5%桩长。并由现场质检人员检查确认无误后开

始开机作业。

4.3.3拌制浆液

水泥搅拌机调试正常后，后台拌制水泥浆液，待压浆前

将浆液放入集料斗中。选用水泥标号42.5级一般硅酸盐水

泥拌制浆液，根据设计规定，水灰比控制在0.40〜0.50范

围O

4.3.4喷浆搅拌下沉

启动水泥搅拌桩机装置，启动灰浆泵，通过管路送浆至

搅拌头出浆口，待搅拌头转速正常，方可使钻杆沿导向架边

下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控，工作电流不不小于

额定值，遇较硬地层不能下沉时，可泵送少许W、J水或水灰比

较大W、J水泥浆，凡经输浆管冲水下沉的水泥搅拌桩，喷浆提

高前必须将喷浆管内日勺水排清。随时观测设备运行及地层变

化状况，钻头下沉至设计深度。

4.3.5喷浆搅拌提高

水泥搅拌机下沉抵达设计深度后，启动搅拌桩机提高装

置，喷浆搅拌提高，按施工规范确定的提高速度0.6〜

0.8m/min,边喷浆搅拌边提高钻杆，在桩端搅拌喷浆30s后

匀速搅拌提高，使浆液和土体充足拌和直至桩顶以上500nm1。

提高过程中一直保持送浆持续，中间不得间断。如有间断应

进行处理。同步在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷

浆。

4.3.6反复喷浆搅拌下沉

搅拌钻头提高至桩顶以上500mm高后，反复喷浆搅拌下

沉至设计深度，下沉速度按设计及规范规定进行。

4.3.7喷浆反复搅拌提高

下沉抵达设计深度后，喷浆反复搅拌提高，一直提高至

地面，关闭灰浆泵。

4.3.8桩机移位

施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，反复以上施

工环节进行下一根桩出J施工。

4.3.9水泥搅拌桩施工工艺

场地平整、压实

水泥搅拌喷浆法施工工艺流程图

第五章LNG管道保护措施

5.1LNG管道保护目的及意义

LNG管道保护方案是以减少对LNG管道影响原因的前提

为目的编制的。而整个施工过程中的重点、难点在于钻孔灌

注桩和水泥搅拌桩施工过程中防止对LNG管道产生扰动。保

证LNG管线段施工的顺利实行，保证施工全过程中LNG管道

无任何工程事故和人员伤亡。

5.2施工前的保证措施

5.2.1根据《吉利佛开立交工程地下管线探测汇报》对两根天

然气管道进行精确放样，并请两家企业进行复核，确认无误

后用警示标志对管道标示。并在两侧3米范围内用警戒带围

起警戒范围。

5.2.2开始施工前，集中所有施工人员进行针对天然气管

道的安全教育并由我部认真组织施工技术交底。保证每个员

工都理解保护天然气管道安全口勺重要性，保证按规范施工。

5.2.3动工前对施工场地详细布置，防止施工过程中多种

机械对管道产生影响。

5.2.4在钻机开钻前备至足够日勺优质膨润土。

5.2.5在施工天然气管道区段期间，规定禁火区域，严禁

所有人员在施工现场内吸烟或使用明火，并保证安全用电。

5.2.6水泥搅拌桩施工前先测放天然气管道精确位置，在

两根管道两侧1米处原地面上打木质控制桩，控制桩长度不

不小于50cni,桩顶喷红色油漆以示警示，洒白灰线，并用放

光彩带进行围蔽。先施工管道两侧1米范围外的搅拌桩。管

道两侧1米范围内H勺搅拌桩待设计方案确定后组织施工。

5.3桩基施工保证措施

5.3.1选用优质的钢丝绳，防止在冲进过程中因地质状况

复杂或操作不妥致使钢丝绳断裂、卡锤现象日勺发生。缩短成

孔时间，减小塌孔几率。一旦发生钢丝绳断裂现象立即采用

专用偏心吊钩打捞桩锤。

5.3.2在测放机位及校核过程中由2名专职测量高工换

手测量，并请监理测量工程师及两家管道企业的有关人员进

行复核，确认无误后埋设孔位护桩，采用“十字丝”护桩。

在钻进过程中2名专职测量高工随时校核桩位坐标，保证桩

位的精确性。

5.3.3桩机按全站仪测放的点位进行就位，并在冲锤中

心线位置处悬挂吊锤进行对中，钻机就位后底座和顶端应平

稳，不得产生位移或沉陷，严格控制桩基口勺垂直度。

5.3.4泥浆护壁是保证桩基不塌孔的重要施工措施，而

塌孔对天然气管线影响较大，在施工时做好泥浆护壁也是对

加强天然气管道安全日勺重要保障措施。

5.3.5在原地面至桩底10米范围内采用冲击钻钻进，冲

击过程中采用小冲程日勺方式钻进，从而减小对周围土体的扰

动。并合适加大冲击过程中的泥浆比