第五章水工结构工程主要工序的施工方法

第五章水工结构工程主要工序的施工方法

5.1施工测量控制

5.1.1测量方法

根据现场的地形条件，在拟建码头后方陆域及利用一期工程码头和引桥布置测

量控制点，建立高程及平面控制网；采用GPS卫星定位技术进行打桩定位控制；采

用全站仪、经纬仪和水准仪进行施工细部放样。

5.1.2施工控制网的建立

业主提供的平面及高程控制点，经复测校核无误后，以此为起算点，根据现场

地形条件及施工放样的需要，按《水运工程测量规范》(JTJ203-2001)的要求建立

施工平面及高程控制网。施工控制网中的控制点布设要满足施工细部放样的要求。

5.L3水深测量

工程开始前进行工程范围内水域的水深测量，并确保测量资料的正确性，测量

工作完成后绘制水深图报送监理工程师。

5.1.4打桩定位控制

打桩定位GPS卫星定位技术，必要时也可采用陆上三台经纬仪任意角交会法进

行控制，采用任意角交会法进行控制时，斜桩的平面扭角由设在打桩船上的经纬仪

控制。

5.1.5施工细部放样

采用在陆上控制点架设全站仪极座标法放样，水准仪引测标高。

5.1.6沉降及位移观测

码头承台及墩台从施工开始就进行沉降及位移观测，施工过程中应设置临时观测

点，临时观测点随施工进度逐层传递，施工过程中的沉降位移观测资料要及时分析，

指导施工，工程竣工前按要求设置永久性沉降及位移观测点并继续定期观测，最后提

交的沉降及位移观测资料应能反映施工全过程情况的完整资料。

5.2工程试验

本工程在预制场设立工地试验站，在项目管理基地设立中心试验室，工地试验

站业务上受中心试验室领导，工地试验站室内面积不少于60m:中心试验室室内面

积不少于80m,，试验站应配置砂石料检验及混凝土试验的全部试验仪器和设备，能

进行砂布料现场检验，混凝土配合比设计及混凝土强度试验等项目。水泥、钢材、

外加剂等材料的检验，将委托监理工程师认可的，有相应资质的试验单位进行。

5.3稳桩施工方案

53.1工程概况

新建1万吨级和5万吨级装船泊位各一个，泊位总长535m,宽23m。

在码头区域岩面起伏较大,总体呈两端高,中间低，在东西两侧岩面复盖层较

薄，而在码头中间区域相对较厚。在码头中部采用打入式钢管桩结构，在两侧采用

钢管嵌岩桩结构。

在码头东西两侧嵌岩桩侧段，采用高桩墩式结构，墩台间距36m,墩台平面

尺寸23mxi6m,第个墩台桃基采用6根（p2.8m钢管嵌岩桩，桩尖嵌入中〜微风化岩

6.5m,嵌岩直径2.6m,考虑施工期钢套管的稳定要求，在施工期采用抛填碎石层来

稳桩。

在码头中部长约150m范围内为打入桩段，码头工作平台宽20m,采用高桩梁板

结构，排架间距12m,桩基采用5m钢管桩，每桶排架4根，系靠船墩采用高桩墩

式结构，墩台间距12m,上部为现浇混凝土墩台，墩台平面尺寸为12mx8m,下部桩

基采用6根（pl.5m钢管桩，局部采取桩内灌注混凝土或桩尖采取锚杆嵌岩等措施。

21#高架廊道南端B7〜B12墩台、5#变电所、12#转运站等所处岩面复盖层也较

薄，也采用钢管嵌岩桩。

本标段桩基情况见下表:

桩基情况表

项目名称桩型桩数

排架桩(pl5m64

XI〜X6(pl5m36

钢管桩

6号转运站(pl.2m52

B1-B4(pO.8m24

R7-R12<pl5m24

变电所(P2m12

钢管嵌岩桩

12号转运站(p2in14

D1〜D10(p2.8m60

A1〜A6(pL2m40

钻孔灌注桩

7号转运站(pl.2m36

5.3.2嵌岩桩稳桩案简述

装船码头两侧及部分高架廊道、转运站、变电所等采用钢管嵌岩桩结构，为保

证施工期钢套管的稳定，先抛填碎石层人工基床，我方认为此方案可行，根据本标

段的工程特点，具体方案为：

（1）由于各墩台间距离较大，各墩台采用独立的袋装碎石人工基床，人工基床的厚度

根据每个墩台的强风化岩层厚度和软土覆盖层厚度确定，一般厚度约为5米，桩外坡肩宽

度为5米，边坡为1：1.5,以满足沉桩后在施工期的风浪、潮流作用卜.单桩的稳定要求；

⑵每个墩台沉桩完成后，立即进行夹桩，在桩周抛填2m厚块石层，防止破袋的碎石

流失，并在桩顶吊墩台底模板，浇注第一步墩台混凝土；

⑶浇注第一步墩台混凝土达到足够的强度后，可作为嵌岩桩钻机的作业平台，进行

嵌岩桩施工；

本工程嵌岩钢管桩直径分别有5m、（p2.0m＞（p2.8m三种，其中（pl.5mm的钢管

嵌岩桩采用打桩船施打，施工工艺参见打入钢管桩施工方法，（p2.0m~（p2.8m

网络吊机吊袋并抛投。袋装碎石来源于本地和舟山。碎石粒径为40〜80mm,落袋

后装入运输船至施工现场。

535.3抛填

（1）试抛：对先期抛投的袋装碎石需要进行抛投试验。抛填由抛石船操作，抛

填试验主要确定在不同流向、流速下袋装碎石（砂）的漂移值，根据经验得出预抛

量，从而减少抛投位置偏差，减少流失量和提高抛投精度。

每个墩台抛投前推算出理论抛投量进行抛投的控制，涨潮流时由东向西进行，

落潮时由西向东进行。在抛投过程上着重进行水下地形测量，随时掌握抛投效果，

以指导施工，作出相应的调整。

（2）抛填：采用2（）0（）吨方驳作为定位船，船上配有GPS卫星定位系统和50吨吊

机。采用300〜500吨的自行竣抛石船进行装运抛施抛石船靠干定位竣外舷,用

吊机吊网兜进行抛填。抛石标高由抛石人员依据水位用水枪控制，宜低勿高。根据

事先计算好的抛石量和实际抛石量的比较及抛石检查结果，决定移船距离，再次

定位。船上抛石指挥人员要勤对位，勤问水位。并随时用水蛇测量石面标高，避免

多抛和漏抛。抛石过程中，先粗抛，当坡比接近设计坡比时，趁平潮进行细抛。

5.3.6吊打嵌岩桩钢套管施工方法

536.1投入本工程的打桩船（起重船）及打桩锤性能

本工程地处风、浪、流等海况条件恶劣的施工水域，施打超长、超大直径的钢

管桩，打桩船的选型应满足施工要求。

拟投入我局“天威号”打桩船进行钢管桩沉桩施工。

天威号打桩船（700吨起重船）具有打桩和起重两大功能的大型施工船泊，起

重地360度全旋转。打桩架能够前移、后缩（跨越建筑物打桩）；打桩架可以上下移

动（可以水下打桩）；打桩架可以前后仰俯（前后施打斜桩）；打桩架可以左右倾斜

（施打左右斜桩）。

一

天威号多功能打桩船

打桩船的技术参数见二表:

打桩船主要技术参数

技术参数名称天威号

总长(m)84

型宽(m)32

型深(m)6

满载吃水(m)3

起重量(打桩)(t)160

舷外吊距(m)50

架高(m)90

打桩最大能力77m+水深

主机功率(kw)500

建造厂日本

gs

Z.

,e

7

咽

*

«

林

y

天威号M-40B全旋转式起重机吊重能力表

主卷定格荷重表（D

固定全旋回全旋回桩打设时

作业半径（m）

（倾斜1度）（倾斜1度）（倾斜3度）（倾斜3度）

17.5700700600600

20.0700700600600

22.5700700580600

25.0700625580600

27.5675550540580

30.0650485485525

32.5625435435475

35.()600390390435

37.5520350350400

40.0460325325370

42.5410300300340

45.0360275275320

47.5320250250300

50.0280240240280

52.5240220220250

55.0200200200一

“天威号''打桩船配置S-280液压打桩锤，其主要技术参数见卜.表:

打桩锤主要技术参数

活塞重⑴13.5

锤总重⑴27.5

常用冲程(in)2.0

锤总长(m)10.1

冲击次数(数/分)45

最大锤击能(KN-M)280

5.3.6.2打桩定位架

打桩定位架采用钢结构，具有以下功能:

⑴定位架外伸悬臂满足打桩排架定位跨距要求;

⑵定位架前沿设有向水下伸沿至-12.0m的笼口，以满足水深钢管桩定位的需

要;

⑶定位架笼口上固定背板2个和水下设有活动背板1个;

53.6.3吊打钢管桩锤笼

装船码头钢管桩桩径为2.80m,为满足大直径和整断而打桩施工的要求采用吊打

工艺

吊打桩工艺我局最早于毛里塔尼亚友谊港桩基施工中成功采用，以后在多项工

程中不断的改进，日趋完善，吊打笼锤已发展至第三代，结合本工程特点设计吊打

锤笼。

5.3.6.4墩台钢管桩吊打施工工艺流程

打桩船驻位一安装专用笼口一装桩方驳驻位一桩面上画刻度T索桩扣T吊桩一

移船就位一立桩入定位架龙口一关闭背板一沉桩至岩面T校核桩位及调整倾斜度一

吊锤及吊打笼至桩顶一压锤T锤击沉桩一打桩记录一停止锤击T起吊锤和替打T测

桩偏位一移船进入下一根柜的施工。

5.365墩台钢管桩施打工艺

天威号起重船吊打墩台钢管桩工艺

墩台钢管桩吊打工艺图

钢管桩打设采用天威号起重船进行吊打施工。因为墩台抛填了复盖层，钢管桩

打入后可以自己稳定，不需要施工定位钢平台，因钢管桩直径比较大，需要制作专

用笼口安装在起重船边，进行吊打桩施工。

53.6.6沉桩测量定位

本工程沉桩定位采用一航局开发的拥有自主知识产权的《海上GPS打桩定位系

统》，该系统的平面定位及高程控制精度已达到厘米级，能够满足本工程测量定位的

精度要求。它具有定位准确(达到厘米级)、迅速、全天候、远距离、测站与测点无

需通视等特点。该系统定位精度已在东海大桥和杭州湾大桥第划合同段沉桩工程施

工中得到了验证，其科研成果已通过天津市科委组织的专家委员会鉴定。

5.367钢管桩运输

(1)钢管桩制作业主委托钢管桩厂加工生产，装船前施工单位应对钢管桩进行

数量及严格的质量验收，并由生产厂家提交完整的产品出厂质量合格证书方可进行

装驳作业。

(2)钢管桩的运输配二条2000t驳船，驳船上配备符合要求的锚系设施。严格按

照装船通知单规定的顺序装驳，做到先用的后装船，后用的先装船。

驳船装桩时，桩底下应布置通楞、并均匀放置，楞木顶面在同一平面上；桩身

两侧支垫楔形木块，装完桩再用钢丝绳及紧张器将桩固定在运桩驳的甲板上。

(3)装驳后拖运前，应由安检部门进行检查后方可进行长途拖运至施，现场，

并按要求下锚驻位。详见附图92()00t方驳装桩示意图。

536.8打桩船锚缆布设

打桩的船机设备主要包括打桩船、方驳、拖轮、抛锚船、交通艇等，根据施工

区域水上作业特点，所有船舶必须具备在本工程区域的作业和适航条件。施工前对

所有船舶的锚车、锚缆进行检验以满足耍求。在打桩船进入施工现场前与港监等有

关部门联系并获得确认。

本地区水深、流速大，打桩船必须具有较大的抗潮流稳定能力，使用的锚应加

大到7t以上，缆绳加粗并加长，保证施工船舶工作的稳定性，确保沉桩施工顺利进

行。

536.9沉桩施工操作技术要点：

(1)打桩船打桩前要认真核对桩的规格型号，检杳桩身的外观质量

(2)钢管桩采用2点吊，因为钢管桩径较大吊点处采用捆扣法进行施工

(3)考虑到本工程所处海域潮流流速、风浪大，沉桩尽量选择流速、风浪较小

的时候进行，原则上流速大于2m/s、风速大于6级、波高H>1.2ni时停止沉桩

(4)为适应远离岸线开敞海域条件下沉桩，应安排专人收听气象预报，以便及

时转移避风，事先对所有船舶的锚缆、锚机、锚重进行检查，必要时进行局部改造

和增加备用数量

(5)开锤前应检查锤、替打与桩是否在同一轴线匕避免偏心锤击，造成桩顶

变形。

(6)桩自沉、压锤、开锤过程中不得移船校正桩位避免造成断桩。

(7)打桩时若发生抖动，应暂停锤击待桩身稳定后方能继续锤击。

(8)沉桩过程中随时注意检查桩锤、替打和桩架龙口，发现问题及时处理。

(9)严格执行沉桩停锤标准，沉桩施工中如出现贯入度反常、桩身突然下沉、

过大倾斜、移位等现象，均应立即停止锤击，及时查明原因，采取有效措施。

(10)做好打桩记录。

5.3.6.10沉桩质量标准

沉桩平面位置充许偏位

20cm垂直度控制1/100

钢管桩讲入强风化50〜100cm

停锤标准以不卷边为原则，标高控制为主。

以上控制标准以设计要求为准。

5.3.6.11沉桩设备

主要施工机械配备表

机械名称型号产地国功率、吨位、容积单位数量

架高92m配S-280吊重160t

天威号艘1

液压锤起重7(X)t

方驳2000t艘2

拖轮4000HP艘1

拖轮1670HP艘1

起锚1(XX)HP艘1

交通船I5O-3OOHP艘1

方驳定位2000吨艘1

抛砂、石船自行驳300—500吨艘1()

履带吊机50吨艘1

装载机台2

536.12沉桩施工强度分析

钢管桩及钢管嵌岩桩施工强度分析表

2006年分月完成

项目名称桩型桩数

12345678

6号转运站(pl.2m钢管桩5252

B1〜B4也8m钢管桩2424

(pl.5m钢管嵌岩

B7〜B122424

桩

变电所(P2m钢管映岩桩1212

12号转运站q>2m钢管嵌岩桩1414

排架桩(pl.5m钢管桩643430

XI〜X6(pL5m钢管桩361818

D1〜D10(p2.8钢管嵌岩桩60252510

D1〜D10墩台(p2.8钢管嵌岩桩打桩工期：打桩船定、安装定架1天；施工每个墩

台(6根钢管桩)3天；夹桩1天。

5天完成一个墩台桩基施工，10个墩台50天，按60%施工作业天计，10个墩台

84天日历天完成10个墩台的钢管嵌岩桩施工。满足工期要求。

5.3.6.13沉桩后，立即将已沉桩用型钢进行牵固。另外防止在沉桩过程中破袋

引起砂石流失，要求沉桩后立即在桩周围2m范围内抛投2m厚的10〜150kg的块石

层。

5.4嵌岩及锚岩桩施工方案

541工程概况

本标段嵌岩桩有：

桩船码头D1〜D10墩台每个墩台6根q)2.8m钢管嵌岩桩，共60根；

12#转运站共14根咽0门钢管嵌岩桩；

5#变电所共13根(p2.0m钢管嵌岩桩：

21#高架廊道B7〜B12墩台每个墩台4根(pl.50m钢管嵌岩桩，共24根。

本标段锚岩桩有：

桩船码头XI〜X6系缆墩每个墩台6根(pl.50m钢管桩，其中每墩有3根拉桩为锚岩柱,

共18根,锚岩桩均为3.5：1和4：1斜桩。

5.4.2施工方案

因基岩裸露或上部覆盖层较薄，嵌岩桩钢套筒难以自身稳定，需采用稳桩措施。

⑴由于各墩台间距离较大，各墩台采用独立的袋装碎石人工基床，人工基床的厚度

根据每个墩台的强风化岩层厚度和软土覆盖层厚度确定，一般厚度约为5米，桩外坡肩宽

度为5米，边坡为1：1.5,以满足沉桩后在施工期的风浪、潮流作用下单桩的稳定要求；

⑵在人工袋装碎石基床上打钢护筒时，先在起重船侧向安放定位导架，采用吊打工

艺使钢护筒底端固定在人工袋装碎石基床内，为防止破袋的碎石流失，在桩周抛填2m

厚块石层。

⑶浇注第一步墩台混凝土达到足够的强度后，可作为嵌岩桩钻机的作业平台，进行

嵌岩桩施工：

采用本方案的施工特点是可利用第一步墩台混凝土作为嵌岩桩施工的作业平

台，不需另搭设嵌岩桩施工的作业钢平台，简化了工序，降低了工程费用，工期也

能满足要求。

5.4.3钻机选择

根据本工程水文地质条件和我们多年此类工程的施工经验，嵌岩钻机租用我局

长期合作伙伴中铁二院岩土钻探工程公司的德国WIRTH公司产全液压回转钻

机ZX300/210型，该钻机嵌岩性能优良，嵌岩效率高；并已与德国BAUER公司北

京代表处签订租赁意向书，必要时可租用德国BAUER公司产全液压回转钻机

BFD3500型作为备用。清孔和锚岩钻孔用钻机拟采用国产GY-2型小型钻机，并且

配备相应的离心泵、空压机、发电机等配套设备。

上述钻机的主要技术参数见卜表；

德国WIRTH公司ZX300/210型主要技术参数表

性能单位数据

钻径米(pl.5〜3.0

标准米60

钻源

最大米140

机

架最大提升力吨150

导向架倾角度25

动力头倾角度45

钻杆吊机吨1.5

动力头行程米3.5

转速转/分0.16

机轻载

架扭距千牛米0-105

转速转/分0-8

重载

扭距千牛米0-210

钻钻杆长度米3.0

杆

钻杆重量公斤900

电源380V50HZ

总功率千瓦210

整机尺寸米63x5.8x10.0

整机重量（不含压重）吨45

排渣方式气举或泵吸反循环、正循环

德国BAUER公司BFD3500型主要技术参数表

性能单位数据

钻径米(pl.8〜3.5

标准米20

机嵌岩深度

架最大米60

最大扭距千牛米392

液压夹具夹紧力干牛米3x230

钻杆长度米12

钻

杆钻杆外径毫米470

钻杆重量公斤3000

电源38OV5OHZ

总功率千瓦3(X)

整机重量（不含压重）吨42

排渣方式气举或泵吸反循环、正循环

GY-2岩芯钻机性能表

钻孔直径100〜600mm

钻孔深度50〜100m

钻孔倾角0〜90

立轴转速正65,144,180,248r/min；反51,242r/min

立轴行程600mm

立轴最大扭矩2.76KNm

立轴最大起拔力60KN

卷扬机单绳提升力30KN

立轴通孔直径76mm(XY-2B

动力电动机22kw；柴油机19.85kw

钻机重量950kg

租用嵌岩桩钻机意向书见附件1。

5.4.4防止钢护筒卷边的措施

由于钢护筒要穿人强风化岩层，打桩停锤的贯入度控制要尽量大些，以尽量避

免卷边。贯入度要通过试打，由设计最后确定。但即使如此，由于岩基风化程度的

差异，或遇有探头石、孤石、夹层等，也往往会发生卷边，钢套筒的卷边是嵌岩桩

钻孔施工最为棘手和致命的难题。为防止卷边发生，除尽量把贯入度取大一些外，

还采取对钢套筒尖进行加强处理，如下图所示:

t20

加强套管/J|、

一,92800力,

rTTl注：图中尺寸为mm。

2020

5.4.5嵌岩桩施工工艺流程

施工准备一钻机安装T清除桩内泥渣一嵌岩钻进一第一次清孔T验孔T下钢

筋笼和导管一第二次清孔一浇注水下混凝土T终孔移机。

5.4.4嵌岩桩施工方法

5.4.4.1钻机就位

用方驳吊机工作船将钻机、钻头等设备吊至已搭好的钢平台上，钻孔就位时，

要做到机座平稳，转盘中心与桩位中心偏差不得大于20mm,还必须做到“三点一线：，

即天车中心、回转中心、钻头中心在同一铅垂线上。

5.442清除桩内泥渣

采用回旋钻头钻进，气举清渣，钻至桩底后，多次降低桩内水位，气水振荡，

使孔壁附着泥皮脱落。钻进中，所有泥水通过胶管排入海底，或装船运走，达到环

保要求。

544.3嵌岩钻进

桩尖以下的中微风化岩，当使用牙轮或滚刀钻头时，可粉碎抗压强度l（）（）mpa

左右的岩石，钻进速度在0,3〜0.6米/每小时左右，钻进时，须注意孔壁的稳定情

况，检查分析岩渣，留样，判断风化程度。使孔径，垂直度（或斜度）达到要求。

最后用气举清孔使孔底无渣，以备验收。

当钢管桩底卷边时还需先处理，一般可用钻头缓慢钻进即可钻穿。

钻进成孔要注意以下操作要点:

（1）钻具下入孔内，钻头晅孔底50mm〜80mm,开动泥浆泵，待泥浆循环3〜

5min后，在启动钻机慢速回转，同时钻头缓慢降下，轻压慢转数分钟后逐渐增大

转速和钻压进入正常钻进。

⑵正常钻进时，合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。操作时

应精力集中，掌握卷扬机钢丝绳的松紧度，减少钻头的见动。

（3）加接钻杆时，先将钻具提出孔底，停钻冲孔3〜5min,将孔底钻渣清理干净

后，再拆卸加接钻杆。

（4）影响嵌岩钻进效率的主要因素是施加在钻头上的钻压，在目前钻具加压有

限的条件下，减少牙轮数可以提高工效，但又可能残留空心，因此应通过现场试验，

找出适合本工程的最佳配合，以求得最佳效率。

⑸石渣排到装渣船上。

（6）清孔

当钻孔达到设计深度后，钻具空转并加大泵量排除孔为钻渣，在清孔循环进程

中通过换浆、捞渣等方式降低泥浆的比重和含砂量，使孔内泥浆达到灌注规范的要

求。

⑺终孔验收

钻至设计深度并在清孔达到要求之后，由质检员提请监理复检，并对桩径、孔

深、垂直度、泥浆性能及孔底沉渣等各项指标按规范规定及设计要求进行验收并签

署意见，达到标准后方可进行下道工序。

5.444钢筋笼制作及吊放

⑴钢筋笼制作

钢筋的规格及配筋严格按设计图纸要求制作。进场钢筋应符合设计要求，并附

有出厂合格证，进场钢筋需经复检合格后方可使用。

钢筋笼主筋沿圆周均匀排列，主筋采用对焊，接头按规范要求的间隔错开，在

同一搭接长度700mm内，有接头的主筋截面积应小于主筋总截面积的50%。加强

筋采取双面搭接焊方式，搭接长度大于5d。主筋与加强筋之间采取双面四点焊，

箍筋与主筋的联接采取绑扎加间隔点焊。钢筋笼根据孔深的不同分段制作，分段

长度小于20m,钢筋笼保护层采用水泥块或钢筋凸环，保护层间隔4m,沿圆周均

布每圆周不少于4个。

钢筋笼孔口搭接采用药•面立搭接焊，搭接长度不小于10do

焊接用焊条二级钢采用502或506焊条。一级钢采用422焊条，焊条应有出厂合

格证。

⑵钢筋笼的吊放

经清孔沉渣厚度达到规范要求后，用方驳吊机丁作船将已加丁好的钢筋笼吊到

桩口，在钻机工人的配合下，先下入一节，然后可用吊机或钻机逐节将钢筋笼下入

桩内，安装好后，下入灌混凝土导管及检测管（如果需要的话）。吊放钢筋笼时，质

检员、安全员必须在场，并由工长统一指挥。起吊过程中应注意安全，密切配合，

钢筋笼入孔时，应对准孔位中心轻放慢放入孔，遇阻要查明原因并进行处理，严禁

强行下放，钢筋笼到位后应准确、牢固定位，防止偏差或钢筋笼下脱或上浮。为保

证钢筋笼在运输及吊放过程中不变形，各起吊点应加强，每隔6m在笼中设置十字

支撑以增加钢筋笼的刚度。由于本工程钢筋笼直径较大，在起吊时采取横梁双绳

四点起吊法，以防钢筋笼弯曲变形。

⑶钢筋笼吊放正位后，再自检符合规范要求后，请监理工程师履行验收隐蔽工

程程序。

5.4.4.5灌注水下混凝土

本工程采用搅拌能力在lOOm'/h的混凝土拌和船一艘，泵送混凝土到孔口，混

凝土标号为C40,混凝土掺加缓凝剂，控制坍落度在200mm,初凝时间在12h左右，

以保证混凝土连续性，防止抱管现象。导管采用法兰联接式中300mm导管，执行

水下混凝土灌注工艺。混凝土灌注前导管安装必须加密封圈，连接，内壁面光滑

并进行密水试验，确保不漏水，方可使用。混凝土灌注使用灌浆架设备，根据孔径

及孔深情况，初灌时导管距孔底的距离控制在().3〜0.5m,混凝土初灌量不小于8m',

混凝土用剪球法与孔内泥浆封隔，以防止混浆且保证初埋山深度不小于1mo为保证

足够的初灌量，制作一个8m'的储料连接斗，保证混凝土施工质量。

混凝土灌注前应再次测量孔底沉渣，如严重超标则进行二次清孔，方法是在导

管上用法兰盘与泵连接，通过泥浆循环排除和悬浮孔底沉渣，达到沉渣指标后方可

开始混凝土灌注。混凝土灌注应连续进行，徐徐灌入，中间不得无故停止或中断作

业，灌注过程中应经常测量混凝土面，控制好埋管深度，导管埋深超过6m即应拆管,

拆除导管尽量缩短时间，以防埋管过深或停灌时间过长造成灌注事故。灌注结束时，

控制好超灌量，混凝土超灌高度20.5m。混凝土灌注前要事先做好夜间照明和防雨

措施，以保证灌注工作顺利进行。

灌注过程中，按照《混凝土结构工程施工与验收规范》的有关规定检查塌落度，

每桩作一组试块，标准养护28天后进行抗压强度试验。灌注过程中应按有关规范要

求认真作好灌注原始记录，包括灌注时间、混凝土埋深、导管拆除数量、长度、混

凝土塌落度、混凝土灌注量、灌注故障等。

5.4.4.6终孔移机

完成浇注水下混凝土后，拔出最后一节导管，该孔即告完成。此时可将钻孔机

移至下一孔位。

544.7技术质量标准

嵌岩桩质量控制标准严格执行《港口工程桩基规范》(JTJ254—98)、《港口工

程嵌岩桩设计与施工规程》(JTJ285—2000)中有关规定。

⑴桩孔质量标准

护筒中心与桩中心偏差：W5cm

垂直度允许偏差：<1%

桩径允许偏差：±20mm

孔底沉渣：满足设计要求，且W50mm

桩位偏差：±300mm

⑵钢筋笼制作质量标准

主筋间距：±10mm

箍筋间距安或螺旋筋间距：土10mm

钢筋笼长度+100m

钢筋笼主筋保护层：±20m

钢筋笼直径：土10mm

⑶混凝土灌注

塌落度：180〜220mm

导管距孔底距离：30()〜500mm

导管埋深混凝土内：2〜6m

544.8技术质量要求

⑴保证嵌岩深度满足设计要求

为保证嵌岩深度满足设计要求，确定桩位处中〜微风化岩顶板标高是关键。目

前尚无成熟检测手段，我们拟采用从出渣的随机取样，根据取样中的中〜微风化岩

渣占50%以上时的钻孔标高可拟定为中〜微风化岩顶板标高(即嵌岩起始面)，将

检测数据如实报监理工程师认可后，可据此施工，保证嵌岩深度满足设计要求。

在成孔过程中发现漏浆，应及时向孔内投入粘土块挤压孔吸堵塞漏洞。

(2)孔底沉渣这50mm

沉渣厚度是影响嵌岩柱的承载力大小的直接因素，在灌混凝土前，必须进行两

次清孔，施灌混凝土严格按施工工艺要求进行，保证泥浆比重、粘度、含砂量及沉

渣厚度均在控制范围之内。清孔及终孔验收不合格的必须重新清孔，合格后才能浇

注水下混凝土。

⑶灌注水下混凝土的连续性

嵌岩灌注桩同其他灌注柱一样，必须保证灌注混凝土的连续性，才能确保灌注

桩的构造质量，根据灌注混凝土方量，选配搅拌能力具备的拌和设备，并有充足的

储备。所有设备性能开灌前都要彻底检修，确保工作性能优良，混凝土配合必要选

择适当，劳力组织要合理，做到分工合作和有机的配合。总之i定要保证混凝土一

旦灌注必须一气呵成。

⑷资料整理

在施丁过程中,应按桩基施丁规范和设计要求及时填写各种报表和施丁原始记

录，原始记录要真实、及时，严禁补写和掺假。各种验收均应当场如实记录并签认。

施工完成后，应编写完整的分部工程的完整资料。

544.9嵌岩桩施工强度分析

本标段共有嵌岩桩111根，每根嵌岩桩按施工打钢套筒1天，嵌岩机械安装为1

天；嵌岩钻进和清孔5天(嵌岩钻进速度为0.3〜0.6m/h)；浇注桩芯混凝土1天，共计

8日历天，考虑到有些工序受风浪影响较大，安排10日历天完成一根嵌岩桩，计划

工期安排为300日历天，由于和墩台混凝土交叉施工，嵌岩作业时间约270日历天，

为则需要嵌岩桩钻机的台数为：

111-(270-10)=4.1台，本工程计划投入6套嵌岩设备，以满足工期要求。

5.4.4.10主要施工设备

嵌岩桩主要施工设备

单

序

数

位

号

设备名称规格型号量用途备注

桩架高度

1天威号打桩船条1施打钢管桩

92m

方驳1000t条1

2方驳吊机组吊钻机移位

履带吊130t台1

3混凝土拌和船IOOm7h条1浇注嵌岩桩内混凝土

3拖轮4000HP条1拖运施工船

4拖轮1670HP条1拖运施工船

5起锚艇条1配合抛、起锚

6交通船20t〜60t条4接送施工人员

7嵌岩钻机ZX300/210台6嵌岩

8清孔钻机GY-2台6钻锚岩孔、清孔

9空压机9m3台6气举反循环清孔

10反循环泵BBS台6气举反循环清孔

11发电机250KVA台6供钻机等设备用电

12导管(p300mmm70浇注水下灌混凝土

13电焊机BX-500台2钢筋焊接

14气焊设备套2配合施工

15钢筋弯曲机GW-40台1钢筋加工2.8KW

16钢筋切断机QW-40台1钢筋加工7KW

5.4.6锚岩桩施工工艺流程

施工准备一钻机安装一清除桩内泥渣一下导向管和隔离管一钻锚孔一清孔一

验孔一安装锚杆T下注浆T锚孔注浆T下导管一浇注水下混凝土一终孔移机。

5.4.7锚岩桩施工方法

锚岩桩主要工序的施工方法与嵌岩桩基本雷同，现将不同部分叙述如下：

(1)下导向管

为了使锚孔准确地位于设计预定的位置，需要下入导向管。根据设计要求，若

桩内为多孔锚孔，则下入多孔导向管(2孔以上)。若锚孔直径为17()mM,下入导

管的直径需大于170mm。

定位板

导向管结构示意图4

(2)钻锚孔

钻锚钻进可采用钢砂钻进，也可采用气举循环钻进。钻进时，要特别注意锚孔

的护壁和垂直度或斜度。安装锚杆前，必须洗净孔壁泥皮，以保证锚固质量。

⑶安装锚杆

锚杆使用连接器、分配器组装后，整节或逐节下入桩内，同时下入灌浆管(25

毫米钢管)，灌浆管距孔底250mm左右，并试泉水畅通。

(4)灌注水下水泥浆

使用高压泥浆泵，并按设计要求配制好水泥浆，在高压作用下，自下而上灌注，

并维持压力O.5mpa在30分钟以上。浆顶面要在设计标高以上。

⑸配合抗拔试验

需做抗拔的桩，锚杆要接到平台，试验完成后，回收多余锚杆。

(6)桩内段的锚固

若锚固段在桩的下部，必须在锚固前先洗涤桩壁，浇注水下混凝土的施工方法

与嵌岩桩浇筑类似。

5.5冲孔灌注桩施工方案

5.5.1工程概况

本工程冲孔灌注桩有:

⑴6#至8#转运站间高架廊道采用冲孔灌注桩墩式结构，每个墩台为＜D1200灌

注桩8根，共5个墩台40根，平台平面尺寸为20400x5400mm高为2000,平台底标高

+5.0m；

⑵7号转运站为01200灌注桩36根，桩长28〜30m,桩顶标高3.3m,平台平面

尺寸为29000x29700mm异形，高为2500.平台底标+2.0m;

以上76根濯注桩均要要穿过围堤护底块石3〜4m厚，因此要进行冲孔穿越块石

层；

6#至8#转运站间位于狭窄施工区段、水深在-1.2m至-2.0m之间属水位潮差段,灌

注桩位置在围堤边坡匕要穿越200kg〜300kg块石厚3〜4m施工难度比较大。

5.5.2冲孔灌注桩施工道路

冲孔灌注桩施T酢点之一没有施T道路,需要修筑施T栈桥,新建栈桥仝长

250m,沿现有海堤边线平行延伸，栈桥桥面高程为+4.5m,纵向设计为平坡。

栈桥按单向行车道设计，桥面宽5.0m,每个墩台施工处加宽至8.0m。栈桥采用

多跨连续梁结构，跨径为12m,梁部采用贝雷桁架，下部结构采用钢管桩，桩基

础现浇混凝土墩。

施工栈桥能满足40吨吊机作业要求，并有足够的安全性能。施工栈桥结构见附

图106#〜8#转运站间施工栈桥平面示意图及附图II6#〜8#转运站间施工栈桥断面

图。

施工时新建施工栈桥与原有海堤挡浪墙后的道路联合使用，施工机械与施工材

料从海堤挡浪墙后的道路法行运输，40吨吊机座位于施工栈桥上进行吊运至施工平

台上。

5.5.3冲孔灌注桩施工顺序及施工工艺流程

本工程A1〜A5墩台中1200灌注桩40根;7号转运站①1200灌注桩36根洪计

76根。

5.5.3.1冲孔灌注桩施工顺序

A1-A2-7号转运平台-A3-

A5553.2施工工序流程

泥

取样试验冲孔、排渣

浆

循t

混凝土配合比环钢护筒用振动锤振动跟进

与

废

报工程师审取样试验

弃钢护筒穿过抛石层，进

t泥入粘土层1〜2mt

混凝土拌和浆钢筋笼制作

处继续冲孔至持力层

理

检查塌落度自检,恺尺

验孔、清孔

混凝土输送监理工程师检安放钢

筋笼

安放导管

t

灌注水下混凝土

t

成桩

t

混凝土强度和桩位报监理工程师

t

进入下一根桩施工

施工工艺流程图

554制作、安放钢护筒

冲孔灌注桩设计直径为①1200mm及①1500mm两种，为了确保混凝土桩的施工质

量,钢护筒内直径为①1200mm及01500mm两种，壁厚分别为6=10mm及6=12mm两种，

底端外侧加焊厚10mm、高200mm的加强钢箍，以免钢护筒沉放时卷边，钢护筒安

放前，可用挖掘机先挖除部分块石，就位后，抛石层采用冲击成孔，振动锤振动钢

护筒跟进的方法。

钢护筒跟进埋入深度以底部不漏浆、不塌孔为原则，一般不少于6米。

钢护筒采用40吨吊机配90KW振动锤施工：B5、B6墩台灌注桩不需冲孔，采用

打桩船进行沉放钢护筒的施工。

5.5.5搭设钻孔灌注桩工作平台

钻孔灌注桩施丁需要搭设施丁平台，以便钻孔灌注桩设备组装运行及钢筋笼吊

装使用，利用已打钢护筒作为作业平台的支撑桩，支撑桩顶部设有钢抱箍，用螺栓

夹紧在钢护筒的顶部，内衬橡胶板，可分可合，装拆方便，周转使用。平台工作荷

载按设计，每个平台可安放多台钻机同时作业，搭设平台采用型钢结构，平

台主梁采用32槽钢双拼，次梁采用10槽钢双拼，上铺6mm厚钢板。安装平台时使

用40吨吊机配合吊装，平台要稳固，钻孔作业时不得产生位移、倾斜和沉降，见附

图10钻孔灌注桩施工平台结构图。

本工程安排6台钻机同时作业，需制作钢平台3个，周转使用。

5.5.6施工工艺

556.1施工基线布置

根据建设单位提供的现场控制点，在护岸上设钻孔灌注桩控制点，用两台经纬

仪交汇控制灌注桩桩位，用水准仪控制高程。

5.5.6.2钻机就位

用40吨吊机将钻机、钻头、空压机等设备吊至己搭好的平台上进行装组，钻孔

就位时，要做到机座平稳，转盘中心与桩位中心偏差不得大于20mm,还必须做至I」“三

点一线”，即天车中心、回转中心、钻头中心在同一铅垂线上。

钻机就位后，底座及顶端要平整，用经纬仪调直钻机垂直度，并使钻头垂直对

中，保证孔位正位。报请监理工程师检查获批准后，方可开动钻机开始钻孔。

5.563钻进成孔

钻进成孔采用GJD-1500型冲击钻机，钻机就位后，底座及顶端耍平整，确保钻

机运行时不产生偏移和下沉，成孔前，向孔内投入粘土，先低锤轻击，使粘土挤入

孔壁，以达到不漏浆为原则，起护壁作用，在穿越抛石层时，要复验桩位，偏差超

过规范要求时，及时进行调整。冲孔过程要及时掏渣，每次掏渣后必须加入粘土造

浆，或宜接补给泥浆，以防塌孔。

在抛石层中成孔时,可果用捞渣桶掏渣,排渣桶直径为40〜45cm.长LX〜

2.0m,穿过抛石层后，可采用正、反循环法清渣。

为准确控制冲孔深度，应在桩架及钢丝绳上作出深度标尺，在土层变化处应捞

取土样，判断土层，并与地质剖面图对照，作好详细记录。成孔前就近开挖储泥池，

多余泥浆用泥浆泵吸入平板汽车上的泥浆罐内，运至业主指定的弃土区，以免污染

周围环境。

钻进成孔的操作要点：

(1)施工前安排专职施工员在现场负责操作，并提出书面的技术要求。内容包

括合适的钻孔方法、应达到的钻孔深度、检验方法、混凝土配合比等详细内容，以

及完成一根桩和进行下一根桩之间的最短时间和施工进度安排等。并将此书面要求

复印一份送交监理工程师，经批准后，钻孔桩的施工才能开始。

(2)钻孔委派有经验的施工人员主持。钻孔前，对施工人员作全面的技术交底，

使施工人员对钻孔所在地区的地质和水文等情况，必须有一全面了解。

(3)钻孔时设备必须完好，钻孔必须有完整的施工记录。

(4)钻孔过程中，若发现钻孔位置处的地质情况与设计图纸上描述的有显著差别

时，应及时写出书面报告请示监理工程师，也可根据实际情况变更原有设计，但必

须向监理工程师提供详尽的设计计算书和地质等资料。在监理工程师批准之前不得

进行下一步工作。

(5)钻孔作业应分班连续施工，在钻进过程中随时注意钻进速度及深度并取样，

以确定设计标高岩面高程，并作好详细记录；

(6)钻具下入孔内，钻头距孔底50mm〜80mm,开动泥浆泵，待泥浆循环3〜

5min后，再启动钻机慢速回转，同时钻头缓慢降下，轻压慢转数分钟后逐渐增大

转速和钻压进入正常钻进。

(8)正常钻进时，合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具；

(9)加接钻杆时，先将钻具提出孔底，停钻冲孔3〜5min,将孔底钻渣清理干净

后，再拆卸加接钻杆；

(10)若钢护筒底卷边或桩内有其他物件影响钻孔时，要使用特制钻头清除；

(11)应备有打捞工具，发生卡钻、掉钻等情况时，应及时进行打捞和处理；

(12)泥浆及石渣排到装渣车(船)上，再运到指定弃渣地弃渣；

(13)在成孔过程中发现漏浆，应及时向孔内投入粘土块挤压孔塞漏洞；

(14)清孔：当钻孔达到设计要求的入岩深度后，钻具空转并加大泵量排除孔内

钻渣，在清孔循环进程中道过换浆、捞渣等方式降低泥浆的比重和含砂量，使孔内

泥浆达到灌注混凝土的规范要求：

5.5.6.4成孔检验

(1)在钻孔完成后，须用经监理工程师批准的方法和仪器，对孔深、孔径、孔位、

孔形和斜度等进行检查，未经检查和监理工程师批准的钻孔不得浇注混凝土

⑵孔径和孔深必须符合设计图纸要求及规范规定

(3)当检查时发现有缺陷，应向监理工程师报告并提出补救措施的建议，在取得

批准前不准继续施工。

5.5.6.5清孔施工

(I)成孔检验完成后，应立即进行清孔，清孔方法根据设计要求、钻孔方法、机

具设备、土层等条件而定。清孔时，孔内水位应保持在孔外水位1m以上。

(2)第一次清孔：钻孔至设计深度后，停止进尺，稍提钻具离孔底10〜20cm,

保持泥浆正常循环，定时空转钻盘，以便把孔底残余泥块磨成泥浆排出，清孔时间

约为30分钟。

(3)第二次清孔：第一次清孔后，提出钻具，测量孔深，接着应抓紧时间安放钢

筋笼及混凝土导管，随后进行第二次清孔，时间一般为0.5〜1小时。

(4)第一、二次清孔后，分别测量孔深及孔底沉渣。

(5)第二次清孔后，孔底沉渣厚度应＜5cm,泥浆指标为1.15〜1.20,粘度为18〜

24,含砂量为4%左右。

(6)清孔结束后，孔内应俣持水头高度，并应在30分钟内灌注混凝土。若超过

30分钟，必须重新测定泥浆指标，如超出规范允许值，则应再次清孔。

556.6钢筋笼制作及吊放

(1)钢筋笼制作

钢筋笼在后方钢筋车间分两节进行加工