桥梁桩基施工方案.docx

桥梁桩基施工方案1工程概况及方案总述本工程桩基总计787根/47325延米。其中乐清湾2号桥桩基444根/36858延米、海山互通桩基259根/8505.8延米、海山大桥桩基84根/1961.2延米。最大桩径2.5m,最大桩长Illmo施工过程中根据不同的桩径、桩长及桩基类型选择不同的钻机及施工方法。具体桩基设计参数及钻机选型如表2.2-1所示；表2.2-1桩基设计参数及施工方法汇总表部位墩号范围桩基数量桩径桩长类型成孔方法乐清湾2号桥REOW-REllft8820073100.5端承桩CJF-25冲击钻REI2#RE32#16820076-99摩擦桩中昇250型气举反循环钻机RZ1#1025083摩擦桩KP3500气举反循环钻RZ2#1225083摩擦桩RZ3#32250Ill摩擦桩RZ4#32250Ill摩擦桩RZ5#1225079摩擦桩RZ6#1025080摩擦桩RWol#RW03#2420089-99摩擦桩中昇250型气举反循环钻机RWO4#RW10#5620010-91端承桩CJF-25冲击钻海山大桥8415010.353.3端承桩冲击钻海山互通主线桥17613010-73端承桩冲击钻A匝道913010端承桩冲击钻B匝道14130/1501012端承桩冲击钻C匝道18120/15011-33端承桩冲击钻D匝道4212015013-22端承桩冲击钻主墩桩基施工使用的气举反循环钻机的参数如表2.2-2所示。表2.2-2KP3500型钻机性能参数表钻机型号KP3500钻孔口径（m）3.5钻孔深度（m）130最大扭矩（kNm）210提升能力（kN）1200钻速（rpm）024钻杆通径（mm）275最大加压力（kN）600主机重量（t）47循环方式气举反循环2钻孔平台设计与施工乐清湾2号桥共计48个桥墩，除RW08#RWl0#墩外，其它桩基施工均需搭设水中钻孔平台。结合桩基施工荷载、墩身施工荷载、水文地质情况等对平台进行设计，平台设计采用模块化设计思路，即桩基施工平台与行车平台独立设计、独立施工且自成受力体系，平台标高与栈桥标高保持一致。钻孔平台采用钢护筒作为基础，上部结构由HN60型钢作为主梁、125工字钢作为分配梁以及花纹钢板组成。行车平台采用直径为IOOcrn,厚度为Icm的钢管桩作为基础，上部结构由HN60型钢作为横向主梁，纵向主梁由321贝雷片组成，125的工字型钢作为分配梁，面板为花纹钢板。搭设行车平台及钻孔平台时配备1台65吨履带吊机、1台DZ90振动打桩机进行钢管桩的插打及平台上部结构的拼装、平台上钻机移位、吊装钻具、插打钢护筒、下钢筋笼等。钻孔桩施工时，配备相应的钻机、压风机、泥浆泵、泥浆分离器及备用电源等。钢筋笼在生产区胎模上用长线法分段制作，用加长平板车运输并经栈桥运至墩位。3钢护筒施工本合同段水中桩基均设置永久性钢护筒，钢护筒内径比设计桩径大30cm,对于桩径2.0m桩基钢护筒规格为内径2.3m；桩径2.5m桩基钢护筒规格为内径2.8m,钢护筒防腐采用加强型单层环氧粉末涂层（N800um,涂装范围根据桩径及水深确定。钢护筒由专业生产厂家制作，据水深情况,利用驳船直接将钢护筒运至墩位,用打桩船将护筒插打入平台设计位置，并进行精确测量,调整位置及垂直度，采用ICEV360型振动打桩锤，沉桩到位。振动锤插打钢护筒的施工工序为：施工准备一打桩船就位一导向架定位一插桩f安装振动锤f精确定位f通电振动沉桩f沉桩完毕、起锤、起桩帽。每根钢护筒的下沉应一气呵成，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。4桩基施工工艺流程桩基施工工艺流程图如下。桩位放样振设护筒盾设工作平台优质黏土及膨润土钻机就位造浆开钻检查孔径和垂直度I钻进泥浆循环检查泥浆指标绮商检查孑阁示高、孔径、垂SS等检查泥浆各项指标清换浆下筋笼钢筋笼制作检查导管水密试验下放导管原材料检验检查沉淀，二清灌注水下碎碎拌和与运输检测桩基桩底注浆图2.2-2桩基施工工艺流程图5泥浆制备与循环钻孔泥浆拟采用淡水制作的不分散、低固相、高粘度的优质泥浆。泥浆的制备在泥浆船上或其它护筒内进行,钻进过程中，泥浆通过净化器（性能指标见表2.2-3）进行处理，处理后的泥浆通过连接管流入钻孔孔内，返钻渣通过运渣船运至指定地点处理。泥浆的性能在钻进中在不断变化，为了保证泥浆的性能指标随时都符合钻孔的要求，经常对泥浆进行检测试验。泥浆的性能通过现场试验确定，确保与钻孔方法和土层情况相适应，当泥浆指标偏离要求时，及时开启泥浆分离净化器净化泥浆并加入泥浆制作材料调整泥浆指标。对回收利用的泥浆进行及时的调整，对性能指标不能满足要求的添加新拌制的泥浆、增粘剂、分散剂等材料，使其能够达到使用性能指标。钻渣和废弃泥浆的处理不能就近倒入海中，钻孔过程中的钻渣装入专用储渣池内，通过运渣车转运到指定地点进行处理；灌注混凝土过程中溢出的泥浆，用引流槽引流至泥浆船，然后运输到指定地点处理后排放。表2.2-3泥浆净化器性能指标名称型号黑旋风ZX-IOO处理能力（lh）100分率程度（m）274除砂率（%）290总功率（Kw）25经处理后泥浆含砂率（）1重量（kg）37006开钻前的准备工作6.1施工注意事项由于桥位区工程水文气象条件恶劣，地质条件较差，护筒内水头受潮位变化影响，钻孔过程中容易出现缩径、塌孔、糊钻和漏浆等现象。施工前通过试桩确定泥浆配比与地层的匹配参数、钻头与地层匹配参数、钻速参数、护筒内水头高度等一系列重要参数指标。6.2钻孔前准备工作1）完成技术准备，包括施工技术方案、试验等；满足三通要求，做好平台上机械设备的布置规划。为防止串孔，采用两序施工（间隔一个）的钻孔施工顺序，并合理安排相邻基桩的施工时间差。2）对现场技术人员及作业人员进行一级技术交底和质量交底，且在开钻前，由现场技术人员对现场操作人员进行二级技术和质量交底。3）钻孔前应对钻孔的各项准备工作进行检查，钻孔时应按设计资料及实际地质情况绘制地质剖面图。钻机安装检查合格、泥浆制备达到要求后,方可开钻。7钻进成孔开钻前制定详细可行的桩基施工作业指导书，包括施工工艺、钻孔前的设备检修、人员培训与准备、泥浆循环系统等材料准备、事故预案、安全方案、质检方案等，并备有可靠的自发电系统和满足要求的混凝土供应。每钻进2m或地层变化时在泥浆池中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与地质剖面图相核对，钻孔过程中现场工程师旁站监督，发现问题及时解决。1）钻孔前，绘制钻孔地质剖面图，根据不同土层选择与之相适应的钻进工艺参数。2）钻机就位后，调整底座并保持平稳，保证在钻进和运行中不产生位移。3）钻进至接近钢护筒底口位置12m左右时，采用低速钻进控制进尺，以确保筒底口部位地层的稳定，当钻头钻出护筒底口23m后，再恢复正常钻进速度。4）钻进过程随时注意补充浆液，维持孔内的水头高度。孔内泥浆面任何时候均应高于孔外水面或地下水位1.5m以上。5）升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒底口位置时，必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒，避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁。6）钻孔过程中，及时填写钻孔施工记录，交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况及下一班应注意事项。7）钻孔作业分班连续进行；经常对钻孔泥浆进行试验，不合要求时，及时调整；随时捞取渣样，检查土层是否有变化，当土层变化时及时报监理工程师并记入记录表中，且与地质剖面图核对。8）因故停止钻进，孔口加护盖。严禁钻头留在孔内，以防埋钻。8钢筋笼的加工与安装基桩钢筋笼均在钢筋加工厂内集中分节制作，运输到施工现场后用履带吊进行吊装。制作时注意50%错开断面的接头，在孔口进行钢筋笼接头对接。钢筋笼分段加工制作完成后，存放在平整、干燥的场地上。存放时，分不同桩孔号进行分类编号。为防止钢筋笼吊安运输过程中变形，在钢筋笼内环加强圈处用632钢筋加焊“+”字支撑，待钢筋笼起吊至孔口时，将“+”字支撑割去。为了检测成桩质量，根据设计要求，钻孔桩在钢筋笼内侧四周设置通长超声波检测管。检测管应顺直，接头可靠，与钢筋笼焊接固定，上、下端密封，确保混凝土浇筑后管道畅通。成孔经检孔器检孔验收合格，即可将钢筋笼运至现场安放入孔。钢筋笼的起吊和就位采用履带吊吊装，钢筋笼下放时速度放慢防止碰撞孔壁。钢筋笼采用等强直螺纹连接工艺施工所必须解决的关键性技术问题：上下节钢筋笼采用“靠模法”进行精确对位。9二次清孔混凝土导管下完后，若沉渣厚度不满足设计要求时，用导管进行二次清孔。清孔后，经监理工程师现场检验泥浆指标合格后，用测绳测量孔深，与终孔时的孔深比较，沉渣厚度应满足规定值。若沉渣厚度大于规定值，则要继续清孔，直到符合要求为止。二次清空技术指标表如表2.2-4。表2.2-4二次清孔后孔内泥浆指标参数项目名称比重（gc）3）粘度（S）胶体率（%）含砂率率）指标1.03l.1017-2098%210水下混凝土灌注10.1混凝土的供应混凝土由拌合楼集中生产，配备混凝土运输车。保证桩基混凝土灌注连续、快速地进行，做到一气呵成。拌合楼备用发电机1台，备用的发电机要时刻做好供电准备。按三倍浇筑桩身混凝土体积备齐砂、石、水泥、外加剂等原材料，当钻孔灌注桩成孔时间较集中时加大储备量。10.2首灌混凝土碎浇筑前应备好充足的原材料,保证设备完好,混凝土浇筑能够不间断进行。首批混凝土浇筑采用拔塞法和隔水球相结合的工艺。首批灌注混凝土的数量：计算图式如右图9所示：17D2(A2+3)d2h44式中：V：首批混凝土所需数量(mb;nv：孔内泥浆的容重(kN/m3)；rc：混凝土的容重(kN/m3)；/12：导管初次埋置深度；3：导管底端至钻孔底间隙；K：孔内混凝土面以上泥浆深度(m)；hl：混凝土面高度达到时，导管内混凝土柱需要的高度(m)；灌注首批混凝土时所需孔内混凝土面至孔底的高度，HC=h2+h30Dz孔直径(m)；d：导管内径(m)o主墩桩基直径2.5m,最大桩长Ulm,通过计算,最大首灌混凝土方量约12m3,为保证首灌混凝土连续，需备制1个能容纳12方以上的储料斗，此料斗尺寸料斗底部碎出口设计阀门。同时考虑储料斗高度，需配备2辆泵车(1辆备用)，一辆80吨履带吊，以保证首批混凝土顺利灌注。10.3混凝土连续灌注混凝土连续灌注时，护筒内泥浆面上升，这时需打开泥浆泵将泥浆抽至一旁的泥浆船，避免泥浆流入江中污染环境。在灌注过程中，时刻监控拌合站、罐车等工作情况，保证混凝土供应连续。同时考虑用泵车输送混凝土速度平均在50m½,且泵车易发生堵管现象，灌注速度较慢，因此在条件允许的情况下尽量考虑在首批水下混凝土灌注完毕之后使用直灌方式，即罐车直接将混凝土注入小料斗进行钻孔桩灌注，将灌注时间控制在610小时之内。为保证桩身混凝土质量，灌注混凝土过程中，需经常用测绳准确量测混凝土面位置，精确计算导管埋置深度，且时刻将导管埋置深度控制在26米。当混凝土面距钢护筒底口1米位置时，因护筒直径比钻孔桩直径大0.3米,需降低混凝土灌注速度，使变截面处混凝土灌注密实。当混凝土灌注至桩顶部位时，为防止泥浆密度过大产生泥团，此时可向护筒内注入清水，以调节泥浆密度，保持导管内的混凝土压力，避免桩顶泥浆密度过大而产生泥团或桩顶混凝土不密实、松散等现象发生。在灌注将近结束时，灌注的桩顶高程应比设计高程高出0.5米以上，仔细核对混凝土的灌注数量，确定所测混凝土的灌注高度是否正确，可自制一混凝土探测器，看能否在桩顶处捞上混凝土，以此保证桩顶混凝土灌注质量。11桩基检测与注浆桩基混凝土强度满足要求后，全部采用超声波检验法进行桩基质量检验。对于摩擦桩，桩基质量检验合格后采用“U”管法进行桩底后注浆。注浆技术要求如下：1）相邻的声测管及注浆管一一对应在桩底形成U形回路，U形回路底部开有若干直径为6mm的压浆出口并采取有效措施予以临时封闭。在灌注桩基混凝土时，采取措施防止混凝土冲击损坏孔底压浆管路。2）浆液水灰比控制在0.80.9.其7d最小抗压强度大于5MPa,初凝时间23h,通过试验确定合适的配合比，并上报设计及监理批准。3）桩身混凝土灌注完毕2448h后，用高压水压进U形回路，疏通U形管路并压裂底部小孔，开塞后立即停水。4）桩基质量检验合格后进行桩底注浆。注浆分3个循环进行，每个注浆循环之间间隔6h,每次循环压注后，用清水冲洗管路，以免堵塞。注浆速度控制在小于75Lmino5）桩端注浆终止压力不小于8MPa,持荷时间不小于5min。6）单桩桩端压浆量不小于5.6t07）浇筑承台前对钻孔桩进行破桩头处理，保证不损伤桩身混凝土、永久性钢护筒及主筋，以保证桩基和承台的连接。8）各钻孔终孔前均由现场地质工程师和监理工程师确认。