水上桩基专项施工方案

1、目 录1 编制说明41.1 编制依据41.2 编制范围42 工程概况52.1 环境条件52.2 气候条件52.3工程数量53 施工部署63.1 组织安排63.1.1项目管理机构设置63.1.2施工组织结构图73.2工程目标73.2.1质量目标73.2.2工期目标73.2.3安全目标83.3 施工准备83.3.1 内业准备83.3.2 外业准备84 主桥桩基础施工84.1 主塔围堰施工84.1.1 施工工艺84.1.2 拼装平台概况104.1.3 围堰加工104.1.4运输及拼装施工步骤114.2 钢护筒插打124.3主塔钻孔桩施工154.3.1 主塔钻孔桩施工工艺154.3.2钻机选型及机具配

2、置164.3.3泥浆拌制184.3.4钻孔施工184.4 边墩钻孔桩施工224.4.1边墩钻孔桩施工工艺234.4.2钻孔平台搭设244.4.3冲击钻成孔244.5清孔264.5.1清孔泥浆循环系统264.5.2清孔注意事项264.5.3泥浆指标测试264.5.4泥浆指标测试方法264.6成孔验收274.7钻孔桩施工质量问题的预防及处理措施284.7.1斜孔、扩孔、塌孔预防及处理措施284.7.2缩径预防及处理措施284.7.3卡钻、埋钻、掉钻预防及处理措施284.8 钢筋笼加工及安装294.8.1 材料进场294.8.2 钢筋笼的存放、运输及安装294.8.3 钢筋笼对接314.8.4 声测

3、管安装314.9水下混凝土灌注325 机械设备投入计划335.1设备选型原则及适应性措施335.2 机械设备进场方式336 钻孔桩成品验收标准346.1钻孔桩质量验收346.2 工程质量目标356.2.1 质量目标356.2.2 创优方针356.2.3 创优目标356.3 质量保证体系357 钻孔桩施工安全保证措施357.1 钻孔桩施工安全管理目标及安全管理小组357.2安全管理小组367.3 水上船舶安全367.4人身安全措施377.5 机械设备安全措施377.6 现场布置安全措施387.7 施工用电安全措施387.8 起重吊装安全措施407.9 钻孔桩施工重大危险源管理措施407.10 航

4、道保证安全措施417.11 压力容器安全438 钻孔桩文明施工和环保措施448.1 钻孔桩文明施工措施448.2 环境保护措施449“四化”支撑手段459.1工厂化459.1.1混凝土生产工厂化459.1.2钢筋生产工厂化469.2机械化479.3专业化479.4信息化471 编制说明1.1 编制依据1.1.1 施工图纸、地质勘查报告、设计资料等1.1.2 建设单位招标文件中的有关技术及工程质量规定；1.1.3铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）；1.1.4高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）；1.1.5铁路混凝土工程施工技术指南铁建设（2010）

5、241号；1.1.6高速铁路桥涵工程施工技术指南铁建设（2010）241号；1.1.7铁路建设工程监理规范TB10402-2007；1.1.8铁路工程施工组织设计指南铁建设（2009）226号；1.1.9 我单位相关施工经验及设备情况；1.1.10铁路工程基本作业施工安全技术规程（TB10301-2009）；1.1.11铁路桥涵工程施工安全技术规程（TB10303-2009）；1.1.12 我标的投标文件及施工组织设计文件；1.1.13潭江特大桥施工图。1.2 编制范围本方案适用于深圳至茂名铁路江门至茂名段潭江特大桥主桥桩基施工。1.3 编制原则 1.3.1 在确保安全、质量的前提下，充分考虑

6、既有资源配备，利用国内先进的KTY3000型钻机，采用成熟的施工工艺进行潭江特大桥主桥墩桩基础施工，采用冲击钻进行边墩桩基施工。 1.3.2 合理安排施工程序和顺序，做到布局合理、突出重点、全面展开、平行流水作业；正确选用施工方法，科学组织，均衡生产。各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序地进行。 1.3.3 施工进度安排注意各专业间的协调和配合，并充分考虑气候、季节对施工的影响。 1.3.4 结合现场实际情况，因地制宜，尽量利用原有设施或就近已有的设施，减少各种临时工程，尽量利用当地合格资源，合理安排运输装卸与储存作业，减少物资运输周转工作量。1.3.5 严格执行招标文

7、件明确的设计规范、施工规范及验收标准。2 工程概况2.1 环境条件 桥址于DK133+795 - DK134+145 处跨越潭江，潭江与线路大里程夹角为89 度。桥址处河面宽度约520m，测时水位1.1m,水深约10-15m，流向为右左，受潮汐影响较大。小里程侧有土质河堤，堤顶宽约6.Om，与线路大里程夹角为90度，堤顶高程3.70m，堤上设防汛通道。大里程侧有土质河堤，堤顶宽约6.0 m，堤顶高程3.54m，与线路大里程夹角为87度，堤上设防汛通道。2.2 气候条件本项目地处低纬度，全境在北回归线以南，属于南亚热带季风气候，年际间平均温度变化不大，最热7月日平均气温28.4，最冷1月日平均气

8、温13.2，无霜期长，霜日少。年均降雨量2183.3mm，受海洋气流调节，冬季气候变化缓和。台风为该地区影响最严重的灾害性气候，年均有37次造成损失的台风。2.3工程数量潭江特大桥主桥8#-13#墩位于潭江上，主桥跨度布置（32+57+130+256+64）m，为独塔混合梁斜拉桥，主桥长540.5m，主塔高159m,主跨256m为潭江通航孔。桩基工程数量见下表： 主桥桩基数量一览表 墩号 桩径（m)数量(根）桩长（m) 8# 1.5 12 56.2 9# 1.5 12 50.2 10# 1.5 12 60.2 11# 3 15 54 12# 1.5 15 41.5 13# 1.5 12 49.

9、83 施工部署3.1 组织安排3.1.1项目管理机构设置 序号姓名职务部门职责1吴德明分部经理全面负责分部的实施，落实分部安全、质量、进度、成本目标2叶晓春分部总工负责分部的技术管理，质量目标，技术交底工作3曹科分部副经理负责落实安全生产和材料、设备、后勤、文明施工等各项管理4丁清辉分部工程部长负责现场技术工作，负责分项工程方案的制定和交底，负责现场试验和技术资料工作，负责现场施工计划制定5梁吉业分部安质部长负责落实分部安全生产、各分项工程的实施、落实、检查各项安全制度的执行；负责现场质检6岳胜超分部物资部长负责分部所需各类物资、设备的采购、进场和现场管理7夏海游分部计合部长负责计量和成本控制

10、8陈来林分部试验室主任负责现场试验和检测工作，负责进场材料、试验仪器的管理9戴龙辉分部办公室主任负责分部部生活后勤、信息、接待、环境卫生及其他事务10何勤勤 分部财务部部长负责项目资金，财务管理3.1.2施工组织结构图 分部经理安质部计合部财务部务部试验室工程部物资部办公室施工员分部总工分部副经理钢筋加工作业队钻孔施工作业队混凝土灌注作业队 主桥架子队3.2工程目标3.2.1质量目标工程质量必须符合国家和原铁道部、国家铁路局、中国铁路总公司有关标准、规范及设计文件要求，检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率必须达到100%，单位工程一次验收合格率必须达到100%，主体工程质量零缺陷。3.2.

11、2工期目标计划开工日期：2015年5月1日；计划竣工日期：2015年7月31日。总工期 92日历天。详细施工计划见附件1:主桥桩基施工计划横道图3.2.3安全目标建立健全安全管理体系，对本单位安全生产负全面责任，施工过程中杜绝较大及以上事故，遏制安全生产一般事故；杜绝因施工引起的特别重大和重大铁路交通事故，遏制因施工引起的较大铁路交通事故。3.3 施工准备3.3.1 内业准备 为了确保本工程的优质、高速、安全、低耗，分级作好技术、安全双交底工作，交底的内容包括本工程的结构和构造情况；场内轴线和竖向坐标的控制情况；各关键工序的施工作业指导书交底；本工程应注意的安全、文明施工和周围的环境情况，分层

12、分项交底，最后落实到工班长和操作工人。3.3.2 外业准备（1）水上临时施工栈桥及施工平台水上大小里程方向均设置宽6m（局部加宽）的钢栈桥与两端的陆上施工便道连接，栈桥在主跨范围内不连接，便于通航，在各墩位处设置施工平台。（2）混凝土拌合站潭江特大桥所用拌合站位于桥位大里程方向下游，里程为DK134+100附近，站内布置2台ZHS-180型搅拌机。（3） 施工用电施工用电采用网电供电方法，其中在桥位主桥配置2台630KVA电压器，现场另外配备2台1000kw的发电机作为备用，混凝土搅拌站备1台400KW发电机。（4） 施工用水拌合站及施工现场用水均是利用经检验对混凝土无危害的地表水或井水。4

13、主桥桩基础施工4.1 主塔围堰施工4.1.1 施工工艺主墩桩基采用双壁钢围堰施工主要施工流程如下:钢围堰在加工厂分块加工底节在拼装场整体组拼驳船浮运底节段至墩位附近浮吊整体吊装下沉着床按前述方法接高围堰围堰内继续抓泥（吸泥）下沉到位围堰内清理插打平台小桩、安装施工平台、拼装龙门吊机安插桩基钢护筒混凝土封底冲孔桩施工抽水桩头处理及检测分两次施工承台混凝土。双壁钢围堰施工流程图钢围堰分块加工底节拼装钢围堰拼装平台施工顶节拼装吊运底节到指定位置下沉着床、锚定顶节吊运安装施工平台围堰拼接下沉到位插打钢护筒封底拼装龙门吊桩基施工 4.1.2 拼装平台概况围堰拼装平台布置13#墩下游，距13#墩50米左右

14、，围堰拼装平台长度49.6米，宽度25.6米，平面形状为椭圆形，拼装平台由两部分组成，其中长度方向29.6米在潭江内，采用平台栈桥施工，其余20米在大堤路面上，采用H588抄垫调平后作为刃脚对接焊缝焊接平台，原大堤需要改道，以确保不堵塞防洪救灾通道。平台栈桥设计宽度21米，长度30米，设计荷载为围堰运输车和50吨履带吊机(吊重20t)，正式运行前需试载。平台栈桥利用防洪大堤作为桥台，50t履带吊上桥前需进行压载试验，压载重量为设计荷载70t。平台栈桥主梁采用贝雷片主梁，栈桥最大跨度为9米，钢管基础采用直径820毫米厚度10毫米的钢管桩，桩顶分配梁采用HN450型钢，桥面板采用200毫米厚的混凝

15、土桥面板。刃脚对接焊缝焊接平台水中部分采用钢管桩基础，桩顶分配梁采用工20b型钢，分配梁上铺设工36b将各桩连成整体。4.1.3 围堰加工钢围堰结构制造就近选择有生产能力、质量保证的厂家在工厂胎具中分块施焊成形，并分节段组拼成整体，由施工码头吊机下河船运至钻孔平台，进行下放。本次施工采用49.6m25.6m13m双壁钢围堰,根据现场加工运输条件及现场拼装的起吊能力情况，双壁钢围堰总共分成二节，钢围堰底节（13m）及顶节(6m)各分30块，底节弧线段分块为A1、A2、A3、A4（弧度为23.5度）4种规格，共16块；底节直线段分块为B1、B2、B3三种规格，共14块；顶节弧线段分块为C1、C2、

16、C3、C4、（弧度为23.5度）4种规格，共14块；顶节直线段分块为D1、D2、D3、三种规格，共14块；单块重量最大约18.2t。严格按设计图纸加工，采用焊接成型，保证焊缝高度及焊缝长度满足设计及规范要求。主墩双壁钢围堰底节弧线段分块结构图主墩双壁钢围堰底节直弧线段分块结构图单元件制造工艺流程:内、外壁板接长下料大小环板、加劲角钢及隔舱板下料水平桁架片拼装焊接钢围堰单元件拼装钢围堰单元件焊接进行油密检验。4.1.4运输及拼装施工步骤 （1）茂名岸侧双壁钢围堰底节拼装钢围堰制作期间，搭设完成围堰拼装平台。拼装平台两侧各设置2个30t地锚，用于固定600T吊船。钢围堰单元件在工厂加工后，运输至拼

17、装平台；利用50t履带吊和25t汽车吊配合拼装钢围堰底节钢围堰底节，拼装完成后进行水密性试验。 （2）双壁钢围堰底节吊装用抓泥船整平墩位处河床，为围堰着床做准备；600T吊船到达指定吊装位置抛锚，并利用已布置好的地锚稳定吊船。吊船稳定后吊装底节围堰。（3）钢围堰底节整体运输通过动力拖轮结合绞锚等方式将起吊着围堰的吊船转运至墩位上游附近；吊船在墩位上游通过定位，并抛锚固定，此时围堰平面位置亦精确定位。（4）钢围堰底节下沉吊船到达指定位置后（围堰下沉位置上游），通过绞锚精准定位，并抛锚固定。固定后起升卷扬机垂直缓慢下放钢围堰，并同时向围堰中注水，增加围堰自重。围堰下沉过程中利用下游八字固定缆绳和吊

18、船精准调整底节钢围堰平面位置和垂直度。底节钢围堰着床稳定后，灌注刃脚水下混凝土，使围堰继续下沉；下沉过程中吊船随围堰下沉缓慢松钩，保证吊绳勒紧，防止围堰倾斜。下沉至围堰落入河床约3m深后，抛射围堰上游侧八字固定缆绳，与下游原八字缆绳一起将围堰固定。吊船撤离，准备吊装顶节钢围堰。（5）钢围堰接高后下沉至设计标高顶节钢围堰在拼装平台处整体拼装，采用600吨吊船，整体起吊钢围堰，运输至底节围堰处；吊船抛锚定位，垂直下放顶节围堰；与底节围堰焊接。焊接质量严格按照图纸要求。焊接完毕后吊船松钩撤离。吊船撤离后灌注水下混凝土，使围堰继续下沉；采用抓泥、吸泥等措施帮助围堰下沉，下沉过程中时时观测围堰的垂直度，

19、出现轻微倾斜，立即通过调整混凝土灌注位置调整围堰，保证围堰垂直度满足设计要求。（6）清底搭设水上施工平台，水下封底围堰下沉至设计标高后清底至封底混凝土标高。插打平台小桩，搭设水上施工平台，平台施工完毕后在平台上拼装2台80t龙门吊机，通过验收合格后投入使用。4.2 钢护筒插打利用施工平台及龙门吊插打桩基钢护筒。主墩桩基钢护筒型号为320016mm，边墩桩基钢护筒型号为170012mm护筒间设置型钢连接系连接成整体，并将钢护筒顶部与施工平台进行固定。护筒插打完毕后施工钻孔桩。插打钢护筒技术保证措施：1）施工前应按有关规定及说明书对桩锤本身进行检查、维修和保养。2）吊装时应用钢丝绳绑紧规定起吊点，

20、绑扎时必须夹塞木或胶皮麻袋，以防滑脱。下大雨、暴雨或遇6级及6级以上的大风时，应停止沉护筒工作。3）严格按照图纸要求安装护筒导向架，并对导向架进行测量，保证上下层导向架垂直，平面偏差5mm范围内。4）按接长顺序吊起第二根护筒，并按照试拼时做好的对接油漆标记与前一节进行对接，保证护筒的轴线偏差在允许误差范围内，依次接长直至达到设计桩长。5）护筒着床后检查平面偏差和倾斜度，如不符合要求，将护筒提起重插。护筒平面位置合格后，使用打桩锤打入河床。沉护筒全过程中，有测量人员进行监测，并做好记录，每一个护筒插打过程中及时进行检测6）护筒沉桩结束后及时安装联结系，护筒顶部直接与钻孔平台焊接成整体。每根钢护筒

21、的下沉应一气呵成，不可中途停顿或较长的间歇，以免桩周围的土恢复摩阻力增大，使继续下沉困难。 龙门吊安放钢护筒实例 钻孔平台实例7）主墩灌注封底混凝土主墩钢护筒施工完成经确认到达设计高程后进行封底混凝土施工，封底混凝土设计厚度为3.5米，有效厚度不小于3.4m，采用 C25混凝土，方量为3427.7方。封底混凝土采用垂直导管水下浇筑。混凝土由2台180 m3/h的岸上混凝土拌合站同时供应。封底采用泵送多点导管法浇筑封底混凝土，封底导管按6米左右的间距布置，因封底混凝土数量比较大，为提高混凝土流动性和延长混凝土的初凝时间，混凝土中掺加适量的缓凝型减水剂和粉煤灰，混凝土的塌落度控制在180220mm

22、。2台混凝土输送泵及1台天泵泵送。为了保证封底混凝土与钢护筒壁间的粘结力，在水封前，用钢丝刷（或用射水的方法）将封底混凝土厚度范围的钢护筒外壁表面附着物清除干净。封底混凝土浇筑面积大、水位深，为保证质量，在围堰顶部设混凝土总槽，储存一定量的首盘混凝土，并设多方向的溜槽，多点均匀布设刚性水封导管，由混凝土输送泵提供动力，进行连续、多点、快速浇筑。围堰封底时从围堰两端圆弧部分向中间方向进行。导管每次下灰之前应按首批砼浇筑前在储料斗中储料后进行拔球，首批砼后导管埋深应不小于50cm，换小料斗后继续向导管中下灰，在导管旁边用测绳测量封底砼厚度。同排导管相继拔球下料，后排导管全部拔球后再进行前排导管拔球

23、下灰。勤测量封底砼厚度，导管中停止下灰前应测量两相邻导管中间的封底砼厚度和相邻的钢管桩和钢护筒处封底厚，满足厚度要求时停止下灰，拔除满足厚度的导管。导管拔除时要慢，并用振动棒进行导管拔除位置振捣砼面。导管继续往前移，安装储料斗，再次装料后进行重新拔球下灰。循环往复至封底完成。灌注封底混凝土时应均匀灌注，以防因侧压力过大使钢护筒产生位移及倾斜。 围堰封底施工实例4.3主塔钻孔桩施工4.3.1 主塔钻孔桩施工工艺潭江特大桥主墩采用15根直径3m的钻孔桩，桩底标高为-65.496m，设计桩长54m。桩基钻孔气举反循环回旋钻孔工艺，计划布置4台钻机同时施工。为满足环保要求，每台钻机配备一台泥浆分离器，

24、提高泥浆循环效率，缩短清孔时间，提高钻进速度。施工工艺流程见下图： 图 4.3.1-1 主墩钻孔桩施工流程图4.3.2钻机选型及机具配置主墩桩基采用KTY3000型反循环钻机钻孔。KTY3000型钻机为全液压钻机（见下图1），钻孔时，将配备钻机减压自控和给进量、给进时间自动控制仪（自动给进钻压仪）进行钻孔，自动给进钻压仪可直观显示钻具重量、钻压及钻盘扭矩。可根据地层情况，桩基孔径大小、钻孔工况及排碴能力等因素合理选择，使给进及时、均匀、平衡，能大大提高钻进效率，极大地减轻操作人员的劳动强度。采用滚刀钻头，能将岩石破碎后成为钻碴，再用气举反循环排出孔外。（1）钻头配备潭江特大桥每台钻机根据实际情

25、况配备3m刮刀钻头（见下图2）和3m楔齿滚刀钻头（见下图3），在覆盖层中采用刮刀钻头钻进，在岩层中采用滚刀钻头钻进。图1 KTY-3000型全液压动力头回转钻机 图2楔齿滚刀钻头 图3刮刀钻头 KTY3000型钻机技术参数表钻机型号驱动形式最大输出扭矩（KN.M）底盘最大通孔直径（m）转速06rpm转速015rpmKTY3000全液压动力头3001204.0（2）泥浆分离器ZX-500型泥浆分离器，泥浆净化能力500m3/h，分筛粒度74m，可将钻碴从泥浆中分离，便于处理，处理后的泥浆可循环回入孔内，不需要泥浆池沉淀。清孔1小时可将孔内700m3泥浆的含砂率降低到0.2%0.5%.（3）超声波

26、测壁测定仪超声波大孔径检测仪（图2.6.2-42），用于成孔质量检测，检测孔径、孔斜率、孔底沉碴。（4）压风机由于钻机的排碴方式为气举反循环，每台钻机配备一台20m3/min、1.2MPa的空气压缩机。 4.3.3泥浆拌制桩基施工采用优质PHP泥浆，平台集中制浆、分散净化排渣并循环使用，采用二次清孔、选用优质泥浆并控制终孔含砂率等措施确保零沉淀。废泥浆沉淀硬化后与钻渣一同排入泥浆船或储浆池装车并运往指定地点排除，确保不污染环境。PHP泥浆性能指标粘度（PaS）容重(g/cm3)含砂率（%）PH值胶体率（%）失水量(ml/30min)泥皮厚度（mm）20251.02-1.061810951524

27、.3.4钻孔施工 (1)开钻前进行技术交底、安全双交底交底：指挥部技术部门根据设计图纸、地质勘查报告等编制符合现场实际情况的施工方案，进行技术交底。对现场施工人员进行技术交底。安质部编制专项安全施工方案，并进行安全技术交底。安排专人对旋转钻机钻孔作业区域进行管理，确保非施工人员不得进入钻孔作业区域；并提前检查设备和临时电线等安全防护设施，经检查确认齐全完好；夜间旋转钻机钻孔作业必须配置足够的照明。（2）场地处理：施工平台应平坦坚实，满足钻机正常工作和移动的要求。（3）设备安装：对主要钻孔机具及配套设备进行检查、维修，底架应平整和保持稳定，不得产生位移或沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧，钻头中心

28、与护筒中心的偏差不得大于5厘米。钻机的钢丝绳应配置适当，使用时应有专人检查维修；钢丝绳应无死弯、无断丝，且安全系数不应小于12；钢丝绳松弛度应适宜，并制动良好；钢丝绳卡数量与钢丝绳直径相匹配。钻机下铺垫枕木或方木以保证钻机在钻孔过程中不产生倾斜和位移。钻机就位后其底座平稳、水平，钻架竖直，且保持钻机顶部的起重滑轮槽、钻头、桩位中心在同一铅垂线上，保证钻孔垂直度。孔口处钻杆中心与桩位中心水平偏差不大于5cm （4）钻孔步骤： 低速启动，逐步增加钻速。连续进行，中间不得随意停钻。随时检查泥浆比重和含砂率，并记录土层变化情况。钻孔达到设计深度后，检查孔位、孔径、孔深、孔型和倾斜度。 （5）施工要求

29、1）为防止基岩表面不平而造成入岩处桩孔偏斜、移位，在钻孔接近岩面时，应将钻压减至510t，转速亦降至23rpm，待桩孔入岩2.0m左右时，再恢复至正常的钻压、转速；2）为保证钻孔的垂直度，施工过程必须采用减压钻进，使加在孔底的钻压小于钻具总重（扣除泥浆浮力）的80%。3）钻进过程中注意往孔内及时补充泥浆量，维持护筒内的水头高度，护筒内泥浆面的高度应始终高于孔外水位2.0m左右，以保证孔壁稳定。4）当钻进至接近钢护筒底口位置12m左右时，须采用低钻压、低转速钻进，并控制进尺，以确保护筒底口部位地层的稳定；当钻头钻出护筒底口23m后，将钻头试着提进护筒，判断钻头能否顺利提进护筒，再恢复正常钻进状态

30、。5）升降钻具应平稳，尤其是钻头处于护筒底口位置时，必须防止钻头钩挂护筒。6）加接钻杆或停钻时，应先停止钻进，将钻具提离孔底810cm，维持泥浆循环5分钟以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后再停风。在加接钻杆时必须确保钻杆连接符合要求，同时每接一次钻杆后下放时都要采用磁力线坠检查钻杆垂直度变化，若钻杆垂直度变化偏差过大则要进行扫孔纠偏，钻杆加接完毕必须由现场技术员检查合格后才可进入下道工序。7）钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作。8）为避免由于钻杆连接螺栓松动而造成掉钻头，应经常观察孔内泥浆面，如果空压机送气时，孔内泥浆面翻动气泡，

31、表明某一节钻杆的连接螺栓松动，需要停机并逐节检查拧紧钻杆螺栓； 钻具的各个构件一旦掉在孔内，其打捞难度比钻杆螺栓松动造成的掉钻头要大得多，在任何情况下钻具的构件皆不能掉在孔内。为此，在钻具组合时，除将钻具构件之间的连接螺栓上满拧紧外，还需要用钢板制成的卡板将钻具构件之间的连接法兰焊接在一起，见图4-5，这样，即使螺栓松动，由于有卡板的连接，钻具构件也不会掉在孔内。 钢卡板连接示意 9）钻进过程中应保证孔口安全，孔内严禁掉入铁件（如扳手、螺栓等）物品，以保证钻孔施工正常顺利进行。10）定时检测钻机底座的水平度（底座四角差不得大于3mm）及钻塔的垂直度，发现超标应及时调整，以保证钻孔的垂直度。11

32、）钻孔作业分班连续进行，不得中途长时间停止，如确因故须停止钻进时，将钻头提升放至护筒以内，以免被泥砂埋住钻头。经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求时要及时补充或调整泥浆。12）详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，精确测量钻具长度，正常钻进时应参考地质资料掌握土层变化情况，及时捞取钻碴取样，判断土层，记入钻孔记录表，在地层变化与地质报告提供资料不相一致时，应及时通知技术人员。根据核对判定的土层及时调整钻机的转速和进尺。13）为确保钻孔的顺利进行，在钻机安装之前应采用电磁铁对孔底进行铁件清理。14） 护筒内钻进及制备泥浆在护筒内可采用清水钻进成孔，钻进过程中要根据钻具运转的平稳情况判断钻头是否磨擦护

33、筒及孔内是否有异物，发现问题应针对不同情况采取有效措施进行处理。当清水循环钻进至护筒底口以上两米时停止钻进，开始制备泥浆。护筒内泥浆制备：计算出护筒内的水容积，根据泥浆的配比，计算出需要添加的膨润土数量，然后一边往护筒加入膨润土，一边使用循环系统的排渣管排出的高速液流在护筒内进行自循环搅拌，待膨润土颗粒充分分散后，再根据配比加入一定数量的纯碱及水解聚丙烯酰胺进行充分搅拌，使泥浆性能达到指标要求。 15）护筒底口部位钻进待护筒内泥浆指标满足要求后可向下钻进成孔，钻进到护筒底口部位时（底口上下各2m左右）宜使用气举反循环，小气量、轻压、慢转钻进成孔，并加大泥浆浓度进行钻孔，需特别注意不要让钻头碰挂

34、护筒底口出现漏浆，同时准备相当数量的锯末在护筒底口出现漏浆时投放堵漏。如钻进过程中发现钻头磨擦护筒，不得强行钻进，可根据护筒倾斜情况适当调整钻机位置。待钻头整体钻出护筒2m左右后，才允许正常钻进成孔。 16）护筒外钻进成孔钻头钻出护筒后，小气量、轻压、慢转钻进成孔，钻进过程中对变层部位要注意控制进尺，并且每钻进一根钻杆要注意扫孔，以保证钻孔直径满足要求；要随时检测和控制泥浆性能指标，以确保孔壁的安全。护筒外钻进成孔时通过泥浆管从岸边泥浆池中把泥浆抽到孔中使用。 17）基岩层钻进利用楔齿滚刀钻头大气量、低压慢转钻进，控制进尺。对于地层强度差异较大而造成地层软硬不均的部位，钻进时要防止斜孔、台阶孔

35、，要加大扫孔频度。钻孔过程中应采用CDJ超声波检测仪加大孔型检测力度，及时发现斜孔、孤石、扩孔等问题，并及时进行处理。 钻进成孔过程中，经常捞取钻渣，观察土层的变化，在岩、土层变化处均捞取渣样，判明土层，并记录入表中，以便与地质剖面图核对。发现钻出岩样与地质资料不符时，及时通知甲方代表监理、地质工程师及设计人员到现场处理。一根桩的钻孔，在桩中距2.5D范围以内的其他任何桩的砼灌注完成后24小时，才能开始，以避免扰动正在凝固的邻桩的砼。施工作业分班连续进行，施工过程一气呵成，不在中途停顿，如确因故须停止钻进时，将钻头提升放至孔外，以免被泥浆埋住钻头。4.4 边墩钻孔桩施工潭江特大桥边墩包括8#、

36、9#、10#、12#、13#共5个墩，桩身直径1.5米，平均桩长51.4米，共63根。桩基钻孔采用冲击钻钻孔工艺，计划每个墩身布置3台钻机同时施工。主桥边墩桩基数量表 墩号 桩径（m)数量(根）桩长（m) 8# 1.5 12 56.2 9# 1.5 12 50.2 10# 1.5 12 60.2 12# 1.5 15 41.5 13# 1.5 12 49.84.4.1边墩钻孔桩施工工艺 根据潭江特大桥主桥水文、地质情况和设计图纸要求，主桥边墩桩基施工均采用泥浆护壁法施工。泥浆护壁法的施工顺序为：平台搭设测量放样护筒插打桩位复合钻机就位泥浆制备钻孔清孔下钢筋笼二次清孔灌注。工艺流程图见下图： 图

37、4.4.2-1边墩钻孔桩施工流程图4.4.2钻孔平台搭设 钻孔平台由630支承钢管桩、钢护筒和上部贝雷梁主桁、下部桩间联接系组成，钢护筒参与支撑受力。钻孔平台按20年一遇最高水位设防，与施工栈桥平齐相通。贝雷梁主桁支承于钢管桩和护筒挂桩上，贝雷梁主桁顶面铺设220型钢与1cm厚钢板作为平台面板。平台各构件间形成一个稳固的整体。防护栏杆高1.2m，立柱直接与平台面板焊接固定。4.4.3冲击钻成孔(1)护筒插打护筒埋设是重要环节，起到定位、导向和保护作用。护筒内径比桩径大400mm，护筒高度宜高出施工水面2m，护筒埋设深度应根据设计要求或桩径确定，一般情况下埋置河床深度宜为2-4m。护筒中心竖直线

38、应与桩中心线重合，平面允许误差50mm，竖直线倾斜度不大于1。测量人员精确定位护筒位置后，先使护筒下沉着床，然后采用DZ60振动锤，将护筒插打至设计标高，护筒插打过程中测量要时时观测，若发现偏移或倾斜立即调整。护筒插打完毕后，通过连接系两两相连，保证护筒在冲孔期间不会发生沉降、倾斜。(2)钻机就位钻机底架应铺设枕木垫平，防止打桩过程中钻机位移。测量人员放好桩位后，在平台面板上设置十字护桩，护桩采用20的钢筋，与桥面槽钢焊接。钻头中心与设计桩位中心偏差小于5mm。钻机底盘保持水平，以保证钻孔的垂直度偏差小于1%。(3)钻孔1）在施工平台空地处布置一个15m3的钢箱泥浆池，泥浆相对密度指标根据实际

39、土层试验而定。开孔在整个过程中应保证孔内水位高于护筒底脚0.5m以上或地下水位1.5m-2.0m以上，并低于护筒顶面0.3m以上防止泥浆溢出。2）钻孔泥浆由水、粘土或膨润土和添加剂组成，对于黏结性好的岩土层，可采用清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆进行护壁。泥浆性能指标如下：泥浆比重：岩石不宜大于1.2，砂黏土不宜大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。粘度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%PH值：应大于6.5。3）正常钻进时，冲程大

40、小应根据土层情况分别确定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石层之类的土层中宜采用3m5m的高冲程，使卵石、漂石或基岩破碎；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层时宜采用1m2m的中、小冲程，防止冲程过高，对空地振动大而引起塌孔；在通过含砂低液限粘土等粘质土层时，采用1m1.5m小冲程，防止卡钻、埋钻；任何情况下最大冲程不超过6.0m。正常钻进时，孔内水位要始终保持高出地下水位1.5m至2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出。在冲击过程中排渣后及时向孔内补充泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。钻进时，起落钻头速度要均匀，不得过猛或突然变速。松绳长度要均匀控制，防止松绳过少而形成“打空锤”，使钻机

41、及钢丝绳受过大的意外荷载而损坏；同时也不能松绳太多，否则就会降低钻进速度。通过漂石或岩层，如表面不平整，应先投入粘土、小片石，将斜面回填一定高度、垫平，然后用十字形钻头冲击钻进，防止发生斜孔、塌孔事故。钻进过程中，技术人员应经常测量孔深，检查并记录土层变化情况，并按规定表格填写钻进记录表，同时冲孔每2h及进入地层分界处，作业人员应进行取渣，取渣用小胶袋装好并标明具体时间、标高等数据后放入存渣盒。当冲至设计桩底标高后，如发现与设计提供地质资料存在较大差异（尤其是入岩深度），应报告监理并请驻地设计代表明确。钻进过程中，技术人员应经常检查钻头的转向装置，检查吊钻头的钢丝绳及钢丝绳与钻头的连接处是否存

42、在异常，检查钻头直径（不得小于设计桩径）。在孔深超过护筒埋深1-2m后测量人员对桩位进行复测，确保孔位中心点偏差小于5cm。若发现偏位及时调整钻机纠正位置。在钻进时，钻机要每隔2小时左右拉一次护桩“十”字，可保证孔位的准确性。在操作时必须严格控制并随时检查，这是确保孔位正确和不出现斜孔的主要措施。4.5清孔4.5.1清孔泥浆循环系统终孔前3m即开始清孔，钻机排出的携带钻渣的泥浆经沉渣桶沉淀和泥浆分离器净化后，流回孔内，必要时可向泥浆内加絮凝剂以加快泥浆的净化，经此净化后的泥浆性能满足要求后直接流入孔内，泥浆不足部分使用泥浆池内的原浆补充。4.5.2清孔注意事项终孔后及时清理，不能停歇过久，以免

43、泥浆、钻碴沉淀增多造成清孔工作困难甚至塌孔。清孔时利用钻机的泥浆循环系统，通过换浆进行清孔。即将钻头提高距孔底1520cm，钻机慢速空转，保持泥浆正常循环，持续换浆直到排出泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近且含砂率2，孔底沉渣厚度满足设计要求后停止清孔。拆除钻具，移走钻机，进行下道工序的施工。清孔过程中须保持孔内水流，防止坍孔，不得采用加深钻孔深度的方法来代替清孔。4.5.3泥浆指标测试(1)在泥浆原材料试配时应全面测试泥浆性能指标，以确定合理的配比，测定指标包括：相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度。(2)在钻进成孔过程中每隔4小时测试一次泥浆性能指标，主要测试指标：相对密

44、度、粘度、含砂率和PH值，并做好记录，其他指标根据实际情况不定期抽检。施工中专人检查泥浆性能，根据不同的地层及时调整泥浆指标。4.5.4泥浆指标测试方法 （1）相对密度：用泥浆相对密度计测定，其方法是将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并清洗从小孔中溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态，读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。（2）粘度：用标准漏斗粘度计测定，其测定方法是用两个开口杯分别量取200ml和500ml的泥浆，通过过滤网滤出砂粒后，将700ml泥浆注入漏斗，然后使泥浆从漏斗中流出，流满500ml量杯所需的时间（s），即为所测泥浆的粘度。（3）静切力：用浮筒切力计测定，其

45、测定方法是将约500ml泥浆搅拌均匀后，立即倒入切力计中，将切力筒沿刻度尺垂直向下移至与泥浆接触时，轻轻放下，当它自由下降到静止不动时，即静切力与浮筒重力平衡时，读出浮筒上泥浆面所对的刻度，即为泥浆的初切力。取出切力筒，擦净粘着的泥浆，用棒搅动筒内泥浆后，静止10min，用上述方法量测所得为泥浆的终切力。（4）含砂率：用含砂率计测定，其测定方法是将调好的泥浆50ml倒进含砂率计，然后再倒清水，将仪器口塞紧摇动1min，使泥浆与水混和均匀，再将仪器垂直静放3min，仪器下端沉淀物的体积乘2就是含砂率。（5）胶体率：将100ml泥浆倒入100ml的量杯中，用玻璃片盖上，静置24h后，量杯上部泥浆可

46、能澄清为水，测量其体积如为Lml，则胶体率为（100-L）。（6）失水率（ml/30min）：采用泥浆失水仪测量。（7）酸碱度：取一条PH试纸放在泥浆面上，0.5s后拿出来与标准颜色相比，即可读出酸碱度值。4.6成孔验收终孔后即采用CDJ型超声波大孔径检测仪进行测量，经设计、监理和施工单位三方现场确认成孔后，继续进行换浆清孔作业直至泥浆指标和孔底沉淀物均达到验收标准，拆除钻机钻杆，进入下道工序施工。钻孔成孔质量验收标准见下表。 钻孔成孔质量验收标准 序号项 目允许偏差1孔 径不小于设计孔径2孔 深不小于设计桩低标高3孔位偏差50mm5倾斜度1%7灌注混凝土前孔底沉渣厚度不大于50mm8清孔后泥

47、浆指标相对密度：1.031.12；粘度：1720s；PH值810含砂率：98% 孔验收后，即可进行钢筋笼安装作业；钢筋笼安装完成后，再进行二次清孔。二次清孔后泥浆性能指标应满足规范砼灌注前泥浆性能要求。4.7钻孔桩施工质量问题的预防及处理措施4.7.1斜孔、扩孔、塌孔预防及处理措施安装钻机时，底座要牢固可靠，不得产生水平位移和沉降，并应经常检查、调平。采用减压钻进施工，钻压小于钻具重量的80%（扣除水浮力），以中低速钻进，保证钻孔垂直度。钻进过程根据不同的地层控制钻压和钻进速度，尤其在变土层位置、护筒口位置更要采用低速钻进。选用优质PHP泥浆护壁，加强泥浆指标的控制，随时注意孔内泥浆液面的变化

48、情况，孔内泥浆应始终高于江水面2.0m3.0m，需要时补充新制泥浆，保持孔壁的稳定。若出现斜孔，应将钻头放置倾斜位置上部不倾斜处，慢速来回转动钻具并缓慢下放，钻头下放时要严格控制钻头的下放速度，借钻头的重量来纠正孔斜。一旦发现塌孔现象，应立即停钻。坍孔不严重时，采取改善泥浆性能、加高水头后进行钻孔；当护筒底口发生坍孔时应采取护筒跟进、下内护筒等办法进行施工；当坍孔严重时，应尽快回填，采用粘土并加入适量的碱和水泥，回填高度应高于坍孔处24m，待其固化后，提高泥浆比重快速穿过该地层。4.7.2缩径预防及处理措施在软塑状亚粘土地层中可能出现缩径现象，施工时采取以下措施：使用与钻孔直径相匹配的钻头以气

49、举反循环工艺钻进成孔，采用优质泥浆清渣护壁。在软塑状亚粘土层采用小钻压、中等转速钻进成孔，并控制进尺。当发现钻孔缩径时，可通过提高泥浆性能指标，降低泥浆的失水率，以稳定孔壁。同时在缩径孔段注意多次扫孔，以确保成孔直径。4.7.3卡钻、埋钻、掉钻预防及处理措施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行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。严格按照要求施加配重；采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%。安装钻杆稳定器和钻头稳定器，减少钻头对孔壁的影响。加强钻杆、接头连接质量检查，避免有裂纹或质量

50、不过关的钻具用于施工中，同时钻进施工时要中低压中低速钻进，严禁大钻压、高速钻进，减小扭矩。钻进施工过程中严格控制一次钻进速度，避免进尺过快造成塌孔埋钻事故。发生卡钻和埋钻时，宜采用冲、吸等方法，将钻头周围土层松动后提钻，并采取措施保持孔壁稳定。出现卡钻时及时停止钻进，将钻头提高0.30.5m，慢进开钻下放，上下多次再恢复正常钻进。 (7)发生掉钻时，在钻头上放打捞环的打捞绳，掉钻后用打捞钩将其打捞，无法打捞时，派潜水工下去将钻头用绳套系好，进行打捞。如钻杆断裂掉钻，可用打捞绳进行打捞。4.8 钢筋笼加工及安装4.8.1 材料进场(1)钢筋笼原材料进场后，首先要检验进场材料的等级、规格和产品外观

51、，检查无误后再检验其出厂质量合格证书和质量检验报告单。无合格证书和质量检验报告单的应不予验收。(2)进场材料验收后，应按材料的不同种类、型号、规格、等级及生产厂家分别堆存，不得混杂，并设立识别标志，材料宜堆存在仓库（棚）内，钢筋露天堆置时，应垫高并加遮盖，以防淋雨锈蚀和其它污染，影响钢筋质量。4.8.2 钢筋笼的存放、运输及安装钢筋笼分段加工制作完成并报检验收后，存放在平整、干燥的场地上。存放时，按分节情况进行分类编号，并将钢筋笼垫高以免粘上泥土。钢筋笼制作时的验收标准及允许偏差表所示。钢筋笼制作时的验收标准及允许偏差 序号项目允许偏差（mm）检查方法1钢筋骨架长度100尺量检查2钢筋骨架直径

52、20尺量检查3主筋间距0.5d尺量检查4箍筋间距20尺量检查5钢筋骨架垂直度1%吊线检查6保护层厚度不小于设计值尺量检查1、钻孔桩成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的安装作业。为便于钢筋笼吊起和拼接，特制一套钢筋笼悬挂固定系统，包括钢筋笼悬挂环和起吊扁担梁。为保证钢筋笼起吊时不变形，每节钢筋笼采用多点起吊。钢筋笼吊装示意见图4.8-2。 钢筋骨架在存放运输过程中，支撑箍处应设置等高垫木，防止钢筋骨架油污及水锈污染。 钢筋骨架起吊时，吊机操作应平稳、缓慢，避免落钩时速度过快，导致钢筋笼冲击变形。并对吊点处支撑环增“+”字或“”支撑，防止吊点处骨架变形。 起吊过程中不得造成钢筋笼产生残余变形。 图4.

53、8-2 钢筋笼吊装示意图 2、主筋接长采用滚轧直螺纹套筒连接方式，其余钢筋采用焊接或绑扎连结。钢筋笼制作过程中须严格控制钢筋笼接头安装质量，且钢筋接头必须错开布置，接头数不超过该断面钢筋总根数的50。4.8.3 钢筋笼对接钢筋笼主筋对接一定要保持预制和安装的统一，即预制时对接在一起的两根主筋，在安装时必须保证也是这两根主筋对接（在钢筋车间分节拆除接头时应事先做好对应的标记）；主筋对接时，同一接头两个丝头之间的间隙不得超过1mm，若间隙太大，可用导链将这两根主筋进行对拉。为保证钢筋笼安装位置准确，必须从竖向、平面两个方向对钢筋笼进行约束。钢筋笼在竖向上采用吊筋的型式进行定位，钢筋笼安装前，值班技术员应根据钢护筒顶标高和钢筋笼顶标高准确地计算出吊筋的长度和数量，在顶节钢筋笼进入护筒前将吊筋牢靠地焊于钢筋笼主筋上。吊筋顶部挂于护筒顶口。4.8.4 声测管安装为了检测钻孔桩质量，在钢筋笼制作时，根据设计要求安装超