主墩钻孔灌注桩施工方案.docx

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1、主墩钻孔灌注桩施工方案2.3.1钢护筒施工钢护筒的作用是为了固定桩位，有效地引导钻锥方向，保护孔口不坍塌，并高出河面水位152.0m,形成静水压力，以保护孔壁不坍塌。各墩护筒标高表见下表。主墩护筒埋深一览表（单位m）墩号护筒顶标高地面标高基岩标高护筒底标高埋深8#10.0-1.40-15.3-5.0015.09#6.0-8.64-12.44-11.001710#6.0-7.60-10.1-10.001611#6.0-5.70-7.8-8.0014导向架:130工字钢64m工作护筒:6mD钢护筒设计本工程水下桩径为2000m,钢护筒内径取2200mm,为了克服钢护筒起吊和振动时的变形，钢护筒采用

2、壁厚为814mm的钢板卷制，为防止变形，提高护筒的穿透能力，在护筒的底部外侧加厚2cm宽50CnI的钢板加强刃脚。2）钢护筒施工a）施工机具根据地质资料，考虑到钢护筒的直径和长度，振动锤选择120KWob）振动吊机采用浮吊。c）钢护筒下沉：水中墩钢护筒在水中利用浮吊及导向设施来完成。依据桥位控制点，用全站仪放出钢护筒（即桩基位置）的准确位置，并在平台上设桩位临时控制点。在沉设护筒时，随时检查其平面位置，发现偏移立即进行校正。为了控制钢护筒下沉垂直度，导向架拟定5m高。钢护筒在导向架内振动下沉，护筒在下沉过程中需随时对其垂直度进行检查校正。d）平面位置控制为了保证钢护筒的平面位置和垂直度，设计加

3、工一套导向架。导向架固定在平台的横梁上。e）垂直度控制导向架固定要求控制平面位置和平整度。吊机将钢护筒插入导向架内，用两台经纬仪控制，开始时每入Im校正一次垂直度。钢护筒纠偏采用护筒外测临时焊接吊耳。配手拉葫芦纠偏,钢护筒倾斜度不大于1%。2.3.2水下钻孔灌注桩施工根据洞里萨河大桥工程地质勘察报告所反映的地质情况，以及施工图设计中桩基嵌岩的深度，本工程桩基成孔方法拟采用10台冲击钻（先进场8台，根据试桩情况决定是否增加2台）进行成孔施工。冲锤重量为8吨。水上四个平台共28根钻孔桩，均为嵌岩桩。水上钻孔机械设备用运输船运至已搭设好的施工平台上，每个墩两台冲击钻（配8吨的冲击锤）,利用浮吊将钻孔

4、机械设备吊装就位。主墩钻孔桩资料表墩号桩顶标rm桩底标高m入岩标高m嵌岩深度m备注8#墩0.2-31.5-15.39#墩0.2-27.4-12.4410#墩0.231.2-10.111#墩0.2-26.8-7.8水下钻孔灌注桩施工工艺流程如下:钻孔桩施工工艺详述如下：1）施工准备开工前进行施工测量，包括导线、中线及高程的复测，水准点的复测与增设。精确放设各墩台位置及纵横向护桩，对所有控制桩用碎包裹进行保护。施工测量的精度须符合测量规范要求，并将测量成果报业主及监理审核认可。平整场地，整修道路，满足设备停放和进出要求。其后进行桩位放样及复核。根据设计图纸的测量坐标及现场三角控制网，用全站仪和经过

5、检定的钢尺，定出桩位中心，测放出孔位桩及护桩。经复核无误、监理工程师认可后，用表格形式交钻孔组，并注意保护现场桩位。2）护筒的制作和埋设钢护筒内径比设计桩径大20cm,采用厚14mm钢板卷制，加工旁弯不超过3cm,椭圆度不大于2cm,焊接采用坡口双面焊，所有接缝处满焊联结，保证不漏水。护筒的埋设深度不小于1.5m并埋入较坚实的地层不小于1.5m；筒顶应高出施工水位1.52.1m。埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作，存储泥浆使其高出水位和保护桩孔顶部土层不致因钻杆反复上下升降、机身振动而导致坍孔。护筒埋设方法：a） 8#墩因覆盖层厚，可采

6、用加压和锤击的方法直接埋设。在平台上先安装钢护筒导向架，由起重船吊起通过导向架下放，安装后由潜水员配合定位。b） 9#、10#、11#墩因覆盖层薄,我司经研究采用以下方案：方案一：采用加压和锤击法把护筒埋入全风化顶层，然后用冲钻冲进至强风化层，移开钻机，继续加压和锤击护筒至强风化层。方案二（备用方案）：水下扩大基础法。在搭设水上施工平台面，安放钢护筒，根据具体墩位处的河床坡度设计、预制扩大基础模板，模板高度不小于12m,平面尺寸按桩边加宽1.5m,派潜水员安装模板，然后在模板内浇筑水下封底混凝（人造岩）。此方案最大的优点是浇筑的水下混凝土与河床岩面、钢护筒粘结成一体，相当于造了一个岩层覆盖层,

7、平台整体性、稳定性好，钢护筒不会移位、不漏浆、不塌孔。水下碎扩大基础示意图c） 水下扩大基础方案的施工工艺a）施工工艺流程水下地形测量f扩大基础模板设计一模板预制一模板安装f浇筑封底混凝土。b）水下地形的测量为保证套箱垂直、平稳性以及与河床面空隙最小，需要对混凝土套箱范围内的河床进行测量，这是混凝土无底套箱是否顺利安装的关键。水下河床地形测量由潜水人员潜入直接测量获取。测量后按所测数据绘制地形图。C）模板设计模板设计为六边形，采用2cm厚竹胶板。直接安扎在导管架上，并用土工布、砂包或泥包进行塞缝，避免混凝土的流失和确保水下封底混凝土质量。d）水下封底混凝土灌注（人造岩）封底混凝土灌注是最关键的

8、一道工序，人造岩的质量既关系到平台的稳定，又影响到钢护筒与岩面的密实性。混凝土采用强度等级C15C20,封底厚度取1.2u封底混凝土灌注时，按每个护筒分格进行施工，逐格灌注。封底混凝土施工时在钢护筒外四周分别下导管，按水下灌注钻孔桩的工艺将钢护筒外灌满混凝土。注意事项：一是钢护筒应尽量下至基岩面，减少空隙。二是应计算首方灌注混凝土方量，保证埋管深度。三是灌注过程中应经常打水深检查灌注混凝土情况。3）泥浆制备制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲击锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入

9、钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。造浆用的粘土符合下列技术指标：胶体率不低于96%,含砂率不大于4%,泥浆相对密度1.051.20,粘度1622s,含砂率W4%,胶体率296%,失水率25m130min04）钻机就位钻机就位前，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，要将钻头的钻尖准确对准孔位中心。具体做法是在护筒的刻痕处，用小线连成十字，钻头中心对准小线十字交叉点。钻机就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移或沉陷。吊锤的钢丝线中心与钢护筒中心位置偏差不得大于2cm)5)冲击成孔开始钻孔时，应稍提钻锤，在护筒内打浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后方

10、开始冲进。进尺要适当控制，对护筒底部，应慢速冲进,使底脚处有坚固的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时，可提起冲击锤，向孔内倒入粘土块，再进行慢冲，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙,稳住泥浆后继续冲进。冲进过程中应经常注意地层变化，每进尺2m或在土层变化处应捞取渣样，判断土层，记入钻进记录表并与地质柱状图核对。操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制，随时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。钻孔过程中要保持孔内有15m2m的水头高度，并要防止板手、管钳等金属工具或其它异物掉落孔内。冲进作业应保持连续性，要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。要经常检查钢丝绳的接头以及钢丝绳和冲击锤的

11、连接部位是否牢固，防止掉锤。桩孔钻至设计标高后，对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，满足设计要求后约请监理工程师进行终孔检验，并填写终孔检验记录。钻孔作业的劳动组织：每台钻机每班配备操作人员6名，其中指挥1人，卷扬机司机2人，电工兼记录员1人，电焊工1人，掏渣1人。6）第一次清孔成孔检验合格后，立即进行清孔作业，拟采用换浆法清孔。清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度，以防塌孔。清孔时将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。当孔底沉淀土的厚度不大于设计规定的量值时，即可终止清孔。清孔应符合下列规定：孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25,含砂率W8%,粘度W28

12、s；灌注混凝土前，孔底沉渣厚度应WIOonIm。7）钢筋笼制作与安装钢筋笼严格按照设计图制作，采用70T浮吊分节吊装，焊接牢固，应保证在吊运过程中钢筋笼不发生变形，预埋的检测管随钢筋笼一次就位,钢筋笼就位后应予以固定，避免灌注碎时，钢筋笼上浮。具体方法是：a）钢筋笼加工采用现场加工，分节制作，按设计图纸的规定来制作相应的加强筋，然后按规定的根数布置主筋与加强筋，排列好后将主筋按规定的间距焊接在加强筋上，再按设计规定的间距焊接箍筋。b）成孔清孔验收合格后，利用70T浮吊将钢筋骨架吊入桩孔内，第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口，再起吊另一段，对正位置连接后逐段放入孔内至设计标高，最后将最

13、上面一段的挂环挂在孔口并临时与筒口焊牢。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，应查明原因，不得强行插入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求，其误差不得大于5cm。c）骨架落到设计标高后，将其校正在桩中心位置并固定。8）灌注水下混凝土钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。灌注水下碎是钻孔桩施工的关键工序。混凝土的配制除应符合设计要求和桥涵施工技术规范的规定外,从气温、水泥品种、碎标号、水灰比、坍落度、外加剂等方面控制碎的初凝时间，使每根导管的碎灌注工作，在该根导管首批灌注的混凝土初凝以前完成。灌注前，对孔底沉淀层厚度须应再进行一次测定，使之满足规定要求，然后立即灌注首

14、批碎。灌注过程中，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。同时注意观察管内碎下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内碎面高度，以便及时提升或拆除导管。具体步骤：a）灌注混凝土之前，要对孔内进行二次清孔，使孔底沉淀层厚度符合规范规定，认真做好浇灌前的各项检查记录并经监理工程师确认后方可进行灌注。b）水下混凝土的灌注采用导管法。导管接头由装有垫圈的法兰盘连接成管节，直径300mm,壁厚Ion1m,分节长度1m2m,最下端一节长5m。导管吊装前先试拼，在使用前应进行水密、承压和接头抗拉试验。接口连接牢固，封闭严密，同时检查拼装后的垂直情况与密封性，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管应位于桩孔中央，

15、并在灌筑前进行升降实验。c)导管在吊入孔内时，其位置应居中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离控制在25cm40c,首批混凝土用剪球法泄放。在漏斗下口设置混凝土小球(柱)，当漏斗内储足首批灌筑的混凝土量后剪断球体的铁丝，使混凝土猝然落下，迅速落在孔底并把导管裹住，保证首批初灌混凝土将导管埋深不小于Im0首批初灌混凝土方量按下式计算：VD74(H1+H2)+d24h1V一灌注首批混凝土所需数量(mb；D-桩孔直径(m)；H1-桩孔底至导管底端间距，一般为0.4叱H2-导管初次埋置深度(m)；d导管内径(m)；h1-钻孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外(或泥桨)压力所需的高度(m),即或=HWYWc;Hw一井孔内水或泥桨的深度(m)；Yw一井孔内水或泥桨的重度(KN/m3)；Yc-混凝土拌和物的重度(KNm3)0计算得混凝土初灌量为5.2m3,料斗容量应不小于初灌量。d)提升导管要求。混凝土浇筑采用泵送，泵管设底阀。泵管在桩内的混凝土升高时，慢慢提起。管底在任何时