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1、水中墩樁基礎施工施工方案（常熟1標望虞河大橋）主墩樁基礎施工采用鉆孔工作平臺的施工方案，左右兩幅一共有4個主墩，每個主墩共有樁基8根。按照施工總體安排，左右兩幅分別施工，即先進行半副鉆孔平臺的搭設，樁基施工完畢，拆除平臺用于另半幅鉆孔施工。按照這一思路，樁基鉆孔一共采用4臺QZ-200型鉆機，按泵吸反循環成孔方式施工，每個平臺投入兩臺鉆機施鉆。（1）鉆孔平臺構造鉆孔平臺采用1.0m鋼管樁、六四軍梁、型鋼組拼而成，鋼管樁每個平臺10根，橫橋向分布2排，每排5根，橫橋向樁間距均為3m，縱橋向樁間距離（即排間距）為8m。鋼管樁頂設橫橋向2I40型鋼分配梁2道，其上設縱橋向六四軍梁承重梁5道（每道承重2、梁均由2排六四軍梁用套管螺栓聯結組成），承重梁上橫橋向按1.0m間距(與六四軍梁節點對應)放置I25a型鋼分配梁（遇到樁位后斷開布置）,平臺頂用5cm厚木板鋪設。為確保平臺安全施工，在平臺周邊布設1.20m高鋼制防護欄和施工人員上下平臺鋼制人梯。動力電纜線沿平臺外側懸掛布設。考慮到平臺施工的安全性及望虞河洪水位的影響，鋼管樁頂高程確定為+3.5m(設計水為+3.26m),平臺頂面高程確定為+5.5m。鉆孔平臺詳細布置如下頁圖所示。（2）鉆孔平臺鋼管樁沉打鉆孔平臺鋼管樁支撐著平臺、鉆機靜載和鉆孔動載及其它施工荷載，按單面摩擦樁計算其樁貫入河床深度，并考慮河床沖刷影響，確定樁底高程為-13.0m，3、鋼管樁打入河床深度為8m。A、根據樁基工程量，擬投入的主要機械設備如下：序號名稱型號數量備注1浮箱中-601導向架為固接式開口導向架，即導向架外側面開口，用10cm鋼棒作銷接桿封閉或開啟導向架,可降低鋼管樁吊裝高度,利于完成沉樁后退出。2駁船23水上吊車船（簡易浮吊）25T1(臺)4箱式變壓器400KW1(臺)5沉樁機90kw1(臺)6沉樁機150kw1(臺)7電焊機30KVA2(臺)8導向架1.01.05m1(個)B、勞動力安排現場施工實施三班工作制，平臺施工安排現場工程師2人，質檢人員2人，工班長2人，測量4人，安檢人員1人，技工10人，普通工人20人。C、鋼管樁沉打鋼管樁沉打順序自河心側4、至岸側逐排完成。鋼管樁的沉打施工是在由中-60浮箱和25T履帶吊組合而成的水上吊車船上進行,水上吊車船在測量人員的協助下，由設置在岸邊的地籠和卷揚機牽引到預定位置，然后拋錨將其固定，通過船頭導向架用振動沉樁機將鋼管樁沉打就位。鋼管樁的沉打如下圖所示。鉆孔平臺鋼管樁分2節（節長為8m和8.5m）現場吊拼焊接。對接縫處加勁板沿樁體圓周四等分分布4塊30101cm鋼板加固，實施滿焊。鋼管樁沉打采用岸側箱式變壓器供電，滿足沉樁和焊接需求。鋼管樁定位：在導向架上設置棱鏡，用全站儀測量放樣。將第一節鋼管樁吊入導向架后固定，振動下沉第一節后，吊裝第二節對接。在沉樁過程中對樁頂和樁帽連接螺栓進行觀察確保緊固，5、每次振動以不超過5分鐘控制。鋼管樁對接完成后，在樁頂設置數根可調節纜風鋼索，在振動下沉中起到糾偏作用。鋼管樁平面位置控制偏差為5cm，斜率控制偏差為1%。振動沉樁一次連續完成。鋼管樁沉入河床深度未達到設計高程時，采用150KW沉樁機補打到位。（3）鉆孔平臺上部構造搭設根據鉆孔平臺結構從下至上搭設，利用水上吊車船的25T履帶吊車直接吊裝上部型鋼分配梁及六四軍梁鋼桁架承重梁結構。桁梁先在棧橋上連接成設計所需要的長度，然后整體吊裝。平臺頂層的型鋼和木板隨后吊裝并通過人工輔助就位，形成完整的平臺施工平面。（4）鋼護筒下沉施工A、鋼護筒入土深度及頂面高程確定根據初步設計所給地質資料知，河床上部分布厚約16、.0m的亞粘土層,中間分布6m左右的粉砂層，再往下為較厚的（亞）粘土層分布，因為河床上部粘土層太薄，且容易被沖涮，為保證鉆孔的安全性，鋼護筒必須穿過首層粘土及中間分布的粉砂層，打入下層粘土層2m以上，根據這一原則，護筒打入河床深度確定為9.5m，護筒底面高程按-14.0m控制，護筒頂面高程為+5.5m，控制洪期鉆孔水頭高于子堤標高2m以上。B、鋼護筒加工鋼護筒:直徑=1.50m，壁厚=12mm，長19.5m，護筒內壁貼焊縱橫加勁肋板（材料與護筒相同），肋間距為150cm150cm格構，板寬10cm，護筒共分4節加工，其中3節為5.0m，1節為4.5m。護筒刃腳處布設471300.6cm加強圈。7、鋼護筒擬在施工設置的加工廠內加工，卷板機卷板，在胎架上成型，接縫及肋板焊接均采用手工焊，接縫采用雙面滿焊，肋板采用間斷角焊縫。使用時，護筒通過駁船運到施工現場。C、鋼護筒振動下沉設備根據鋼護筒的工程數量，每個主墩擬投入150kw沉拔樁機1臺、箱式變壓器1臺、30KVA電焊機2臺。D、鋼護筒導向架鋼護筒導向架用232型槽鋼在平臺下設置。導向架在定位安裝前先在平臺上施工放樣，并測量引至井字架底部安裝部位校核安裝。E、鋼護筒沉打施工護筒采用分節對接振動下沉，對接縫采用破口對接滿焊方式，接縫處按圓周八等分焊固加強聯接鋼板（8塊30101.2cm）。將護筒一、二、三、四節先后吊入導向架內臨時固定，完成對8、接后進行振動下沉。對鋼護筒在振動下沉過程中，在護筒頂以下1m至1.5m處設置內部支撐防止振動夾頭使護筒產生徑向塑性變形，一次振動時限控制在5分鐘內。F、鋼護筒糾偏及控制鋼護筒在沉打過程中，因水流沖刷或操作不當常會引起偏位，所以采用在導向架上設立四個千斤頂剛性糾偏點，實施護筒糾偏亦采用相同方式實施。護筒平面控制偏移不大于5cm，斜率不大于1%H。 （5）鉆孔施工A、鉆機選型主墩樁基直徑均為1.2m，樁長為65m，又根據招標文件所提供地質資料知樁基穿過地層主要為粘土、亞粘土、粉砂、細砂等。根據這些基本資料，成孔方式采用泵吸反循環成孔，鉆機型號選取乾安機械廠生產的QZ-200鉆機，該鉆機技術參數如下9、表所示。 鉆孔方式鉆孔直徑（cm）鉆孔深度（m）鉆盤扭矩（kNM）鉆盤轉速（r/min）泵吸反循環401502003020,40, 60鉆桿內徑（mm）驅動動力功率（kw）質量（kg）外形尺寸（m）生產廠家1475595006.53.010.8乾安機械廠B、樁基施工進度安排按照施工總體進度安排，4個主墩樁基施工安排在2001年8月1日2001年12月30日，共計151天，此工期安排包括鉆孔平臺的搭設及拆除（占用約60天時間），實際鉆孔時間為71天。主墩共計樁基32根。樁長約65m。按照以往經驗，每臺鉆機完成一根長約65m樁的鉆孔約需45日，再加上清孔、下放鋼筋籠、灌注砼及移鉆機等工序一共約需510、6日。考慮到施工中不定因素的影響，本合同段工程的成樁速度按每7日1根樁考慮。按照此速度，每臺鉆機在計劃時間71天內共將完成約10根樁，所以應安排鉆機數量為：32/10=3個，實際投入4臺鉆機施工，可保證在71天內完成所有樁基施工任務。C、鉆機安裝就位鉆孔平臺搭設完畢，水中鋼護筒精確插打就位后，將鉆機用駁船運至墩位，直接用水上吊車船上的QUY25履帶吊吊至預定樁位實施拼裝就位。鉆機安裝就緒后，首先調平鉆機鉆盤并根據護筒放樣中心，調整鉆機鉆盤中心，精確對位直至兩心同軸。將鉆頭吊入護筒內，并提高距孔底約30cm，將真空泵內加足清水關緊出水控制閥和沉淀室放水閥使管路封閉，打開真空管路閥門，使氣流通暢，11、然后啟動真空泵抽出管路內的氣體，產生副壓，把水引到吸泥泵，通過沉淀室的觀察窗看到吸泥泵充滿水時，關閉真空泵，立即啟動吸泥泵。當吸泥泵出口真空壓力達到2公斤/厘米2以上壓力時，打開出水控制閥，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，從而形成反循環后，啟動鉆機開始鉆進。因為樁位處地下水豐富，且很大深度范圍內為較易坍孔的細砂層、粉砂層，所以，鉆機采用低檔慢速鉆進，以減少對細砂層、粉砂層的攪動，同時根據實際情況加大泥漿比重，并提高水頭，以加強護壁，防止坍孔發生。D、泥漿制備及循環系統鉆孔泥漿在平臺上制備，制配泥漿采用膨潤土或塑性指數不小于15的粘土。泥漿通過泥漿管道自動流入孔內，經過泵吸反循環攜渣吸出，通過網12、篩過濾沉淀后進入泥漿循環池重新循環使用。E、泥漿制備主要性能指標及泥漿制備泥漿的質量直接與鉆孔質量密切相關，為確保泥漿質量，在泥漿中摻入聚丙烯酰胺（PHP）絮凝劑或純堿等外摻劑改善泥漿性能。泥漿的配方在正式開鉆前經過試驗試配確定，其主要技術性能指標如下：相對密度：1.061.10；粘 度: 1828S；含 砂 率: 4%；膠 體 率: 95%；失 水 量: 20ml/30min；酸 堿 度(PH值):810；靜 切 力:12.5Pa；制漿采用機械攪拌制備，按施工配合比將水注入攪拌機內。開始攪拌，逐步加入優質泥漿攪拌成漿。打開出漿門使漿經泥漿船泵送流入泥漿循環池，每平臺上設置泥漿拌和站1個，供給13、鉆孔使用。泥漿制備在開鉆前完成各開鉆孔的泥漿拌和并注入孔中，隨時至少儲備500m3泥漿供給補漿及損耗。每個平臺的泥漿儲備通過8根護筒周轉循環。F、泥漿凈化及鉆渣處理泥漿的沉淀采用重力沉淀法，即將攜渣泥漿引入已成樁或計劃后期開鉆的護筒內沉淀，將浮漿抽出，輸入泥漿循環池。已沉淀在護筒內的鉆渣，用吊車抓斗抓出裝上運渣船，在有關部門指定地點卸船處理。G、泥漿循環系統泥漿循環系統由泥漿池、沉淀池、泥漿泵、進出泥漿槽等組成，在鉆孔平臺上設置一套，供兩臺鉆機使用。泥漿循環由泥漿池自流入孔，通過鉆機鉆桿泵吸攜渣孔道吸出進入過濾網，沉淀池，再由泥漿泵輸入泥漿池，以此循環自始至終。H、清孔樁底到達設計標高以后，鉆14、機停止進尺，進行清孔。方法為：將吸泥泵持續吸渣515分鐘，使孔底鉆渣清除干凈。I、吊放鋼筋籠按圖紙要求放樣制作鋼筋籠，在監理工程師驗收合格后下放；為了吊裝方便，鋼筋籠現場分節制作，用水上吊車船下放時再依次接長。接長時采用單面焊，焊條采用5字頭焊條，并且焊接人員全部持證上崗，以保證焊接質量。為保證鋼筋籠不變形，采用二點起吊的方法起吊，下放時保持軸線豎直，最后一節鋼筋籠下放到位后，用4根鋼筋把鋼筋籠接長固定于護筒上，鋼筋籠底面高程控制在50mm以內。J、灌注水下混凝土 灌注前，控測孔底泥漿沉淀厚度，如大于規范要求，進行二次清孔，直到符合要求。樁基混凝土標號為C25，配合比設計初凝時間大于14h，坍15、落度為18cm20cm。為保證混凝土的流動性，每一罐車澆灌前均由試驗人員測其坍落度。樁基混凝土采用剛性導管法灌注，導管直徑273mm，導管頂端接上0.5m長的閥門管和高1.5m、容積為1m3的漏斗，漏斗上方設置儲料斗，導管提前進行水密、承壓和接頭抗拉試驗，保證導管安全可靠。混凝土由拌合場內的拌合站拌制，由砼攪拌運輸車輪流運送到岸邊砼臥泵旁，由臥泵通過臨時浮箱通道直接把混凝土泵送到儲料斗內，由儲料斗放入漏斗內進行灌注。澆灌混凝土時準備一臺空壓機，以防萬一。首批砼的方量滿足導管的初次埋深（1m）和填充導管底部間隙，按78m3控制。首批砼灌注完成后，吊開儲料斗（儲料斗容量大于8 m3），混凝土由砼臥16、泵直接泵送到漏斗內進行灌注。 灌注過程中，經常測量孔內混凝土頂面的高程，及時調整導管底與混凝土表面的相應位置，并始終嚴密監視，保證導管埋深不大于6m并不小于2m。混凝土澆灌一次完成，樁頂灌注標高比原設計提高1m，待澆筑承臺時再鑿去樁頭到設計標高。鉆孔作業應連續操作不中途無故停鉆，嚴格交接班責任制度，認真細致地作好施工原始記錄。準確地反映鉆進進尺和地質層次的地質屬性，定時對鉆孔泥漿進行比重、粘度檢測，定期檢查鉆頭磨損情況，必要時進行修補或更換。鉆孔過程中采用減壓鉆進，以確保成孔的垂直度。根據不同的地層選擇不同的轉速和鉆進壓力；根據不同的鉆進速度選擇適宜的進風量，鉆孔出渣過程中時刻注意孔內水頭損失，及時補漿以免水頭壓力降低對孔壁的安全帶來不利影響。在整個鉆孔過程中要始終保持孔內水頭不小于2m，孔徑不小于設計值，傾斜率不大于1%H。鉆頭提升或下放應保持較慢的勻速工作，避免因鉆桿擺幅加大，鉆頭掛拉損傷孔壁。K、鉆孔中出現問題的處理措施在砂土層、砂層中鉆進速度不宜過快，避免因造壁不夠而引起的局部孔壁塌孔；出現卡鉆問題時采取鉆頭懸空空轉刮削，上下蠕動的方式解決不規則孔徑問題。主墩承臺施工