水中桩的施工方案

K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14＃墩）施工方案二广高速公路怀集至三水段第十六标段K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#～14#墩）施工方案二广高速公路怀集至三水段第十六标段项目经理部2007年7月25日K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14#墩）施工方案1K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14#墩）施工方案一、工程概况罗汶大桥位于广宁县宾亨镇境内，起点桩号K61+902.47，终点桩号K62+547.53，全长645.06m。共有钻孔灌注桩136根。其中0#台无桩基础,1#墩、32#台桩基在旱地，其它的桩基全部在水中。5#～14#墩，桩基础在深水中，水深大于3m，小于6.3m。深水桩基础拟采用吹砂筑岛作为施工平台的施工方案（具体桩位水深见附图）。二、施工准备及工期计划1、测量放样施工前作好施工的准备工作，首先进行测量放样工作。根据复核过的导线点对桩基位置进行放样工作。用全站仪放出桩基中心位置。水准点采用复核过的水准点并根据施工需要进行加密。2、机械准备配备好施工机械。桩基采用冲击钻和循环钻施工。混凝土拌和在拌和站进行，运输采用罐车运输。采用吊车进行吊罐浇筑。3、材料准备进场材料如钢筋、水泥、砂子、碎石等。按规范规定进行检测，不合格材料不得使用。材料进场数量满足施工需要不得出现施工中材料中断现象。混凝土配合比采用中心试验室出据的并经监理复核过的配合比。4、质量目标无断桩，合格率达到100%，力争全部达到A类桩。5、工期计划计划开工日期：2007年8月20日，计划完工日期：2007年11月7日（详见图1）。K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14＃墩）施工方案图1罗汶大桥深水中桩基础（5#—14#墩）施工进度计划横道图日期进度分项名称1020311020301020311020305号墩6号墩7号墩8号墩9号墩10号墩11号墩12号墩13号墩14号墩2007年8月9月10月11月2K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14#墩）施工方案3二、水中桩施工方案1、机具的选择据设计中地质资料所示，多数状体是端承桩，桩体要打入弱风化岩，所以选用冲击钻进行灌注桩成孔施工。2、冲击钻钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩的施工顺序为：初步放样→筑岛→恢复定线→护筒埋设→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头。（1）初步放样根据设计提供的导线点（经导线复测闭合后）及水准点用全站仪定位，成排成列放样。（2）筑岛采用筑砂岛施工时，筑岛顶面标高高出雨季最高水位1.5米。顶面宽30m，纵向于桥位。岛体填充料采用江中吹砂方式施工获得。吹砂采用200T吹砂船作业。填筑至标高后，在左、右两侧坡面上铺设彩条布，并抛填砂袋施压，以防止洪水期水流的冲刷。在岛体的四周砌上1m高、1m宽的砂袋防护墙。在砂岛边缘打入木桩，并砌筑砂袋的形式来进行岛体防护。（详见图2：筑岛施工示意图）砂岛初步完成后，用推土机进行找平处理，并在岛中间部位修筑一条汽车通道。行车道底用粘性土（40㎝厚），上层用碎石土（15㎝厚），表层用石粉（5㎝厚），各桩位均用粘性土和砂性土（15㎝厚）结合填筑。（3）护筒埋设，恢复定线护筒埋设是重要一环，起到定位、导向，靠筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压，防止塌孔，护筒内径比桩径大20～40㎝，护筒高度宜高出岛面0.5m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为3～6.3m，并且进入河底土层不少于1.5m。罗汶大桥护筒直径1.6m，壁厚4mm，埋设时位置要准确，护筒要竖直。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差5㎝，竖直线倾斜不大于1％，护筒顶部焊加强筋和吊耳，开出水口，钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉，并及时纠正。K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14#墩）施工方案4图2罗汶大桥桩基础筑岛示意图（4）钻孔①泥浆的配制及泥浆处理A、泥浆池的设置泥浆池设置在两桥墩之间，用粘土将池子底面及周围夯实，大小符合施工需要。B、泥浆的配制采用膨润土配制泥浆。配制的泥浆比重为1.2～1.4；粘度25～30Pa.s；含砂率0.5％～1.0％；PH值8～10，胶体率大于98％；静切力3～5pa；失水率13～15ml/30min。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，配置高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。C、泥浆处理施工中防止泥浆乱流，废泥浆利用运输车统一运输、处理，避免对环境造成污染。K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14#墩）施工方案5②冲击钻钻孔注意事项A、钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。B、冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。C、钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，有效地防止孔壁坍塌，埋钻头的现象的发生，确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。D、钻进过程中，时刻观测并记录地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式。E、钻管内的泥渣和泥浆经常倒出，在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。（5）成孔检测、清孔①成孔检测成孔检测包括孔的孔位、倾斜度、孔深、孔径、沉淀厚度等。孔位偏移应在50mm范围内，倾斜度1％桩长且不大于500㎜，孔深不小于设计规定，孔径不小于设计桩径。摩擦桩的沉淀厚度不大于15㎝，支承桩的沉淀厚度不大于5㎝。②清孔A、只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、泥浆分离器清孔等。罗汶大桥桩基清孔采用泥浆分离器施工方法。B、清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度，施工时检测泥浆比重，保证不大于1.03～1.1。C、钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。（6）钢筋笼的制作与安装钢筋笼在岛上就地焊接，利用吊车吊装，为防止钢筋笼变形采用“十字”吊架多点吊装。首先将钢筋笼吊放入孔中，之后横穿钢管稳定钢筋笼，再进行下一步下钢筋笼至孔底，依此顺序进行，钢筋笼就位后利用短钢筋焊接固定在钢护筒K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14#墩）施工方案6上或用钢管固定在孔口，防止移位或灌注混凝土时上浮。钢筋笼安装时间不能太长且下钢筋笼时要防止钢筋笼刮碰孔壁，以免造成孔壁坍塌。钢筋笼加工的允许偏差，见表1：表1钢筋笼加工允许偏差表序号项目允许偏差（mm）1主筋间距±202箍筋间距或螺旋筋间距±103钢筋笼直径±54钢筋笼长度±10（7）下导管、砼的配制①下导管：罗汶大桥采用φ250mm钢导管，使用前进行了水密、承压和接头抗拉等试验。吊装时导管应位于井孔中央，并应在灌注砼前进行升降试验，应使位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞，导管下口到孔底的距离一般控制在25～40cm之间。导管上口设置储料斗，储料斗口挂细钢丝，灌注时用吊车吊出。②砼的配制与运输混凝土严格按照试验室出具的配合比配制，采用拌和站集中拌制。混凝土应具有良好的和易性，运输和灌注过程中无显著离析、泌水现象，保持足够的流动性，坍落度应控制在18-22cm内。在灌注水下混凝土前，根据施工现场骨料实际的含水率调整施工配合比，并严格控制砂石料、水泥、外加剂及水的用量，随时观察和检测混凝土的坍落度，坍落度不满足要求时要及时进行调整。（8）灌注水下砼及应注意事项①水下混凝土灌注A、成孔和清孔后进行质量检查。B、混凝土灌注采用罐车运输到岸边，将混凝土倒入运输泵，用运输费泵将混凝土输送到灌注桩处。混凝土量满足要求并在后台储备一定数量后，打开设置在漏斗口的活门，将首批混凝土灌入孔中。K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14#墩）施工方案7C、紧凑、连续不断的进行灌注，观察管内混凝土下降和孔口返水情况。用测锤测量孔内的混凝土顶面高度，并统计灌入的混凝土量，填入灌注记录表。根据埋深进行导管的拆除，导管埋深一般在2～6m之间即可。②、灌注过程中应注意以下几点：A、严格控制混凝土首批灌注量。首批混凝土要进行严格计算，保证首批混凝土灌注后导管埋深不少于1m。施工时防止混凝土中混入异物造成泵管堵塞。一旦堵塞，及时组织力量进行检查和疏通，以确保灌注的连续性。若耽搁的时间较长，利用汽车吊上下抖动导管，防止导管活动困难影响灌注。漏斗或导管内的混凝土下落困难时可采用相同的方法，或适当减小导管的埋深。B、灌注过程中，当导管内混凝土不满，上段有空气时，后续混凝土应缓慢灌入，防止在导管内成高压气囊。C、用测锤随时测量混凝土面的高度，以提供拆除导管的依据。由于混凝土面不平整，需进行多点测量，以确保测量数据的准确性。拆除提升导管时，导管要保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。拆、装导管要快，导管的接头要清洗，漏斗和导管要上紧。D、混凝土面浇筑到钢筋笼时可能产生钢筋笼上浮的现象，为避免钢筋笼上浮，可采用下列措施：a、施工环节必须紧凑，检查必须仔细，同时根据当天的外部条件（如风、雨、高、低温等）做出相应的安排。b、孔口固定，用钢管垂直地卡压住钢筋笼，钢管点焊在孔口上，但须注意位置的垂直，否则会使管架变形。c、混凝土面接近钢筋笼时，保持较大埋深，放慢灌注速度，混凝土面进入钢筋笼2～3m后，适当提升导管，减小埋深，以增加钢筋笼在导管底口以下的埋深，从而增加混凝土对钢筋笼的握裹力。d、灌筑接近结束时，混凝土灌筑要超出桩顶设计标高0.5～1.0m，以保证桩头的质量。由于接近结束时导管内的混凝土柱高度减小，外侧的泥浆密度加大，沉渣增加，常发生混凝土上升困难的现象。可向孔内加水，并掏渣或增加漏斗高度。拔最后一节导管时要慢，防止泥浆挤入产生泥心。e、桩基灌筑结束后，垂直地拔除钢护筒，至此钻孔桩灌注施工完毕。K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14#墩）施工方案8（9）桩头处理超灌部分的凿除。为保证桩头的质量，需要超灌混凝土50㎝-100㎝，待灌完混凝土7天后，用人工凿除至设计标高。三、旱地桩基础施工方案根据地质钻探资料，采用冲击钻机成孔。1、施工场地准备测量放样后对现场进行清理、整平，用挖掘机在桩位处进行场地平整挖至距桩位顶标高1m处。用枕木搭设坚固稳定的工作平台，来保证钻机的稳定。泥浆池设在桩位附近，容量保证满足施工需要。（1）护筒的加工护筒由厚度为4mm的钢板制成，长度为2m，直径为1.5m，大于桩颈20～40cm。护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压，不漏水。（2）护筒埋设护筒采用人工挖孔埋设，先在桩位处挖出比护筒外径大80-100cm的圆坑，坑底分层夯填50cm的粘土，夯填粘土至护筒底0.5m以下。泥浆溢出口底边应高出地面0.3m。控制护筒底端的埋深，护筒埋入水下土层不少于1m,主要是防止护筒内水位较高时护筒脚冒水，并保持护筒稳定。护筒中心与桩位偏差不得大于50mm，护筒斜度偏差不得大于1%。（3）泥浆制备及泥浆处理同水中桩施工。2、成孔施工同水中桩施工。3、成桩施工同水中桩施工。4、桩头处理同水中桩施工。四、成桩检测K62+225罗汶大桥深水桩基础（5#—14#墩）施工方案9按设计规定成桩采用低应变反射法是超声波法。罗汶大桥共有桩基136根，其中准备使用超声波检测68根，低应变反射检测68根。成桩后根据实际情况随机抽取3根进行钻芯检测。1、超声波法（1）被检桩的混凝土龄期应有14d或混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不少于15MPa。（2）声波管采用金属管，规格φ57×3㎜，套管规格φ70×6㎜，管底用钢板严格封闭，钢板规格φ76×40㎜。各管节之间用套管连接，在混凝土灌注前先灌满清水，管口加盖，管口及管节连接部位应密封且不漏水。（3）检测管每根桩基按桩径周长平均布置3根，牢固