1、水中樁施工技術方案1、分項工程概況新沂市撤渡建橋工程毛林特大橋全長1482.2米，橋寬10米，橋中心樁號為K17+191，橋跨布置為2（630）+（42+70+42）+4（530）+2（630）m，引橋上部結構為部分裝配式預制預應力砼連續箱梁，主橋上部為變截面預應力連續箱梁，全橋共有138根鉆孔樁，主橋20根，引橋106根，主橋防撞樁12根，其中水中樁共有80根，分別為1#-7#墩16根、9#-12#墩16根、13#-14#墩12根、15#-18#墩16根、26#-27#墩4根、38#-40#墩6根和主橋防撞墩12根，1.5m樁徑水中為80根、陸地樁共有54根、1.2m樁徑陸地樁4根；所有鉆孔
2、樁最短樁長23m，最長62m。2、鉆孔樁施工方案及技術措施1）工程測量（1）控制網復測組織測量隊對控制網進行同系統、同等精度復測，確認控制點有無沉降、位移情況，確保控制點的精度，由于設計單位提供導線點不能滿足正常施工測量放線要求，項目部對導線點進行了加密。（2）對平面控制網，采用高精度（GPS），進行四等附合導線的復測。對高程控制網，進行四等附合水準網的復測。根據控制網復測成果書和貫通測量成果書，結合施工圖有關技術要求和測量規范的標準進行橋梁樁基分項工程的施工放樣。2）鉆孔樁施工（1）施工安排根據工期安排和每臺鉆機的成樁進度，在大橋主橋（12#15#墩）布置2臺鉆機，大橋引橋東岸（0#-11#
3、墩）布置4臺鉆機，大橋引橋西岸（16#-47#墩）布置5臺鉆機，按照全橋的施工進度安排分區段進行施工，施工過程中隨時根據各區段施工進度和工期要求對鉆機數量和鉆孔順序進行調配，對控制工期地段和具備施工條件的鉆孔樁優先進行施工。(2)施工平臺的建設水中樁施工必須根據實際情況綜合考慮，進行筑島及搭設穩定的水中平臺，我部根據實際情況準備對本合同段水中樁進行如下處理施工。118#墩位于水中，水深在3.0m7.0m之間，為方便施工，我部在18#墩采取運土筑島813#、1419#墩搭設便橋的方式進行施工，先在橋樁位位邊線兩側布置木樁，然后在18#墩橋梁左側填筑便道，并在樁位處回填粘土筑島，回填高度高出水面不
4、少于1m，回填過程中用挖機基本夯實，表面用機械壓實，保證鉆孔過程中不塌孔，在便道邊圍設泥漿池進行循環。813#、1419#墩位于水中，水深在47m左右，同時考慮通航的因素，我部擬采用搭設鋼便橋及打設鋼管樁施工平臺進行鉆孔樁施工。先測量放樣確定樁位，留出樁位，在樁位周圍用打樁船帶5T振拔錘打設長度12米的4308mm的鋼管樁，鋼管樁傾斜度1%，鋼管樁入土深度不小于3米，在鋼管樁頂端焊接50050010cm的鋼板，鋼板上焊接32#工字鋼，在工字鋼頂面鋪設防滑鋼板鏈接成整體作為施工平臺，并在相鄰兩根鋼管樁之間用20#槽鋼焊兩道剪刀撐，使整個平臺連接成一個整體，不但具有足夠的承載力而且牢固不晃動，定期
5、測量鋼管樁周圍河床面高程，為防止船只的碰撞，在河道的上、下游設置航標與夜間警示燈，并在外側拉防護網進行防護，保證鋼管樁平臺高度大于最高水位不少于1.0米，施工便橋至橋墩附近，方便鋼筋籠運輸到位和砼澆注，平臺打設好后，打設直徑1.8米壁厚10mm的鋼護筒，護筒入土深度不小于3米，護筒頂端高出水位1.5m，防止鉆孔過程中因水的壓力過大出現串孔現象，采用浮吊船吊放鉆機和下設鋼筋籠，采用汽車泵、地泵澆注砼，泥漿排放到泥漿船中，從泥漿船抽到運輸車中運到當地征用的指定排放地點。水中樁鋼管樁平臺的應力驗算：把整個鋼管樁平臺焊接成整體，不存在穩定性問題，只進行平臺承載力計算，為保證鉆機在整個施工過程中，水中平
6、臺有足夠的承載力，根據容許承載力計算公式計算如下：a.計算依據：公路橋涵地基與基礎設計規范b.按支撐樁計算：43010的鋼管樁，入土深度為3m。單樁軸向允許承載力P計算公式為：P=0.5*(Uaitili+aARa)其中：樁截面周長U=d=1.351m樁底面面積A=r2/4=0.145m2對于鋼管樁平臺，根據地質資料，河床底以下10余米范圍內為粘土，則可得：震動影響系數a、ai均取0.7支撐樁入土深度為3m，全部為粘土，即計算土層數i=1層，li=3m樁周土的極限摩阻力取軟塑亞粘土最小值ti=25kPa樁尖土的極限承載力取最小值Ra=1000kPa將所有數值代入公式，得：P=0.5*(Uait
7、ili+aARa)=0.5*(1.351*0.7*25*3+0.7*0.145*1000)=86.21KN即單根樁能承受8.6T左右的承載力。GPS-200鉆機自重14T，再加上導管、鋼筋籠、人員等重量按20T考慮，而每根鉆孔樁周圍4根鋼管樁承受一臺鉆機，所以每根鋼管樁承載20/4=58.6T，完全可以滿足回旋鉆機的施工要求。（3）樁位放樣根據橋墩位各樁的坐標準確放出各樁的位置，通過護樁引到安全位置，打設鋼管樁平臺的護樁引到工字鋼上，復核無誤，經監理工程師檢查批準后方準開鉆施工。（4）護筒埋設本合同段橋梁工程監理鉆孔樁護筒采用壁厚8mm的鋼護筒。工作平臺就位后，可埋設鋼護筒。圍堰筑島的施工平臺
8、上，護筒長度根據水文情況和入土深度不同而定，護筒入土深度一般為2.06.0m，護筒頂端應高出地面0.3m；鋼管樁施工平臺上，護筒應沉入河床沖刷線以下不小于2m，護筒頂端高出最高水位1.5m；1.5m樁護筒直徑取1.8m。護筒平面位置的偏差應小于5cm，傾斜率小于1%。在搭好的平臺上，安裝并調試鉆機，調整鉆機底盤處于水平狀態，使鉆機鉆盤中心和樁位中心處于同一鉛垂線上，鉆機準確就位后，先將鉆頭放入護筒。（5）泥漿控制指標及保證系統鉆孔過程中采用泥漿護壁。泥漿性能、泥漿循環系統景鉆孔樁施工極為重要的一環，直接影響成孔安全、樁基質量、施工進度。制備泥漿選用塑性指數IP10的粘性土，不同土層泥漿比重的選
9、用見下表。鋼管樁平臺鉆孔樁施工泥漿采用泥漿船循環，鉆孔過程中經常進行泥漿指標的測定，并及時調整循環泥漿的指標。在鉆進砂層時，要在保持施工水頭的同時，嚴格控制進尺，并調整泥漿濃度，以保證鉆孔樁施工安全。鉆孔過程的棄漿應經過泥漿池反濾沉淀，棄碴堆放在指定地點，并及時清理運走。（6）鉆孔鉆機就位前，應對鉆孔前的各項準備工作進行檢查，包括主要機具設備的檢查和維修等。鉆機安裝就位后，底座和頂端應平穩，不得產生位移和沉陷，鉆機和鋼護筒中心的偏差不得大于2cm。然后將鉆機調平對準鉆孔，把鉆頭吊起徐徐放入護筒內，對正樁位，啟動泥漿泵，等泥漿輸到孔內一定數量后，方可開始鉆孔。鉆孔采用正循環鉆機，采用減壓鉆進，鉆
10、機就位前，對鉆孔前的各項準備工作進行檢查，包括主要機具設備的檢查和維修，檢查孔內的雜物是否清理干凈，尤其是掉下去的鐵件，極易傷鉆頭、鉆機。鉆機安裝就位后，整體應平穩牢固，確保施工中不產生位移和沉陷。調整鉆機鉆盤中心應對準鋼護筒中心。開始鉆孔前，先啟動泥漿泵和轉盤（低速），使之空轉一段時間備制泥漿，待泥漿輸送到孔內一定數量后開始低速鉆進，一定深度（大約在鉆進2米）后，即可按不同的土質采用不同的轉速和不同鉆進速度進行鉆孔。由于本橋地質構造層主要為中砂與粉砂層，進尺太快不利于泥漿護壁，鉆進過程中采用低速慢檔，進尺速度控制在70100cm/h左右。當鉆到護筒下口上、下各2m范圍及地層變化處時，進尺速度
11、控制在0.5m/h左右，防止出現坍孔。鉆進過程中應經常注意土層變化，每進尺2m或在土層變化處應撈渣取樣，判斷土層，記入鉆孔施工記錄表，并與地質柱狀圖核對，不符時及時報告監理工程師與有關設計部門，以便及時采取應變措施，鉆孔施工人員交接班時應詳細說明本班鉆進情況及下一班應注意的事項。因本地質砂層較多，我部采取濾沙器在出漿口進行撈沙，及時將粗沙撈出。鉆孔過程中要保持孔內的水頭高度，并要防止扳手、管鉗等金屬工具或其它異物掉入孔內，影響鉆孔的正常施工。鉆進作業必須保持連續性，應連續進行，不得間斷，鉆進過程中，應注意觀測孔內泥漿的變化，確保泥漿水頭高度，如有損失、漏失，應及時補充采取堵漏措施，升降鉆頭要平
12、穩，不得碰撞護筒或孔壁。拆除和加接鉆桿時力求迅速。監理工程師論壇樁孔鉆至設計高程后，對成孔的孔徑、孔深和傾斜度等進行檢查，滿足設計要求后請監理工程師進行終孔檢查，并填寫終孔檢查記錄。鉆孔作業的勞動組織：每臺鉆機配備施工人員6名，分兩班施工，以確保鉆孔工作連續施工需要。（7）清孔鉆進時為減少彎孔和斜孔，采用吊錘法、減加泵量，加大泥漿稠度，終孔后，檢查孔的中心偏位、孔徑、傾斜度、孔深等，終孔檢驗合格后，立即進行清孔作業。清孔采用換漿法。清孔時鉆機停止進尺，稍提鉆錐在孔底空轉，并保持泥漿正常循環，以中速壓入比重1.11.25的較純泥漿，把鉆孔內懸浮鉆渣較多的泥漿換出，直到泥漿比重和含砂率滿足要求。清
13、孔時注意保持孔內水頭，以防止坍孔。清孔后，從孔底提取泥漿試樣，進行性能指標檢驗，試驗結果應符合規范要求。提鉆時避免碰孔壁，清孔后的泥漿性能指標、沉渣厚度應符合設計及規范要求。（詳見下表）清孔后用檢孔器測量孔徑和傾斜度，檢孔器的焊接可在工地進行，檢孔器外徑D等于鋼筋籠直徑加100mm（但不得大于鉆頭直徑），長度不小于4D6D，如經檢查發現鉆孔有缺陷，應書面報告監理工程師，并采取適當措施，予以糾正，監理工程師檢驗合格后，即可進行鋼筋籠的吊裝工作。（8）鋼筋籠制作、安放鋼筋籠分段制作成型：根據鋼筋籠的設計長度分節加工，鋼筋籠兩端及一個中部箍筋或加強箍筋內圈將主筋位置作上記號，依次將主筋與它們焊牢，然
14、后再焊其它箍筋及加強箍筋。鋼筋籠之間接頭單面焊，焊接長度5D，雙面焊5D，焊接長度主筋錯開搭接，錯開長度大于35D，搭接處鋼筋彎曲相同角度保證同一根主筋軸心在同一條直線上，最后在每段成型的鋼筋籠上下端及中部每隔一定距離（2m左右）于同一橫截面上對稱設置四個混凝土墊塊，以確保鋼筋保護層厚度。鋼筋籠加工時必須確保鋼筋籠的鋼筋接頭在同一截面內小于50%。環形箍筋與主筋的連接應采用點焊連接，螺旋箍筋與主筋的連接采用鐵絲綁扎并間隔點焊固定。鋼筋籠焊接好后，按設計要求安裝聲測管,采用在主筋上面焊接10鋼筋箍圈,把聲測管用12號鐵絲綁扎在主筋上，并安在10鋼筋箍圈內,以防脫落。每隔2m綁扎一道，綁扎下一節時
15、，把上一節注滿水，檢查是否漏水，若漏水及時進行處理，下完后，頂部用木塞塞緊,防止漏漿堵塞聲測管。因本樁底有部分素砼，素砼段為方便固定聲測管，采取延長三根主筋，并每隔2米增加一道加強筋。鋼筋籠利用吊車或浮吊船分節吊放，孔口現場拼焊接長（單面搭接焊）。為減少焊接操作時間，采用4臺電焊機同時焊接，接頭按規范錯開，兩接頭間距不小于1.3倍搭接長度，按1.5m控制。在接頭長度區段內，同一根鋼筋不得有兩個接頭，配置在接頭長度區段內的受力鋼筋，其接頭的截面面積占總截面面積的百分率應符合下表規定。吊放鋼筋籠時，采取一定措施，防止鋼筋籠變形，對準孔位輕放、慢放。防止碰撞孔壁而引起孔壁坍塌。下放過程中，注意觀察孔
16、內水位情況，如發現情況異常，立即停止，檢查是否坍孔。鋼筋籠下到設計位置后，保證鋼筋籠準確對中，用四根鋼筋綁牢系于鉆機底盤上，安放牢固，防止在灌注中被擠出、上浮或掉落，鋼筋籠標高偏差不得超過厘米。待水下混凝土灌注完畢并初凝后，再解除鋼筋籠的固定措施，以便使鋼筋籠隨同混凝土收縮，避免粘結力損失。新沂市撤渡建橋工程毛林特大橋工程鉆孔樁施工技術方案徐州市公路工程總公司-7-（9）吊裝導管及儲料斗采用內徑為30cm的導管，使用前須進行水密承壓和接頭抗拉試驗，合格后方可使用。導管采用鋼導管，導管接頭采用套絲接頭形式，以防導管升降時被鋼筋籠卡住。導管總長應根據樁底高程和鉆孔平臺高程精確計算，拼裝好后編號，注
17、明尺寸以便準確計算導管在砼內的埋深。導管采用分節吊裝，吊裝應穩步沉放，以免觸撞鋼筋籠。導管吊掛在鉆機頂部的滑輪上，以鉆機上的噸電動卷揚機控制升降，導管底部距樁底的距離應符合規范要求，一般控制在0.2m0.4m。導管安裝就位后，立即吊裝漏斗和儲料斗，儲料斗內砼的儲量必須滿足首次灌注砼后導管端能埋入砼米以上的要求,即1.5m樁徑V=*(1.5/2)2*(1+0.4)+*(0.3/2)2*(47*1.2/24)=2.64m3，1.6m樁徑V=*(1.6/2)2*(1+0.4)+*(0.3/2)*(47*1.2/24)=2.98m3。（10）灌注水下砼灌注混凝土前，重新探測孔底沉渣厚度，如大于設計規定
18、值，應進行二次清孔，直到孔底沉渣厚度滿足要求。鋼筋籠和導管安放好后立即灌注水下混凝土，灌注過程要連續進行，不得中斷。灌注水下混凝土的準備工作在盡可能短的時間內完成，防止坍孔和泥漿沉淀過厚。開始灌注前再次核對鋼筋籠標高、導管下端距孔底尺寸、孔深、泥漿沉淀厚度以及孔壁有無坍塌現象等，如不符合要求，經處理后再開始灌注。滿足條件后要及時澆注砼，灌注砼采用JS1000(JS1500)砼拌和樓拌和，施工時嚴格按配合比拌和，控制好砼和易性和坍落度。用砼運輸車運輸，直接用運輸車進行灌注，采用剪球法封堵儲料斗，當儲料斗注滿砼時，拔出剪球，并連續向儲料斗內灌注砼，保證首次灌注導管埋深必須大于米，以后向導管內灌注的
19、砼應徐徐進行，以防產生高壓氣囊，灌注應緊湊、連續進行，不得中斷，隨著砼的不斷灌注，現場技術人員要及時測量砼頂面高度和埋入深度，及時提拔拆除導管，使導管埋置深度保持在之間，施工中負責人現場指揮，以保證施工的連續性和砼灌注質量的可靠性，控制每根樁的水下砼澆筑工作在首批砼初凝前完成，灌注結束時，樁頂實際砼灌注高程比設計高程高出150cm以上，以確保樁頂質量。技術人員對鉆孔灌注樁的整個施工過程須進行跟蹤，并做好各項施工原始記錄，及時進行整理簽認，并按規范要求，試驗人員制作一定數量的砼試塊。水下混凝土的坍落度控制在1822cm之內，以保證砼的和易性，確保坍落度降低至15cm的時間不小于1.0h，且攪拌時
20、間較一般混凝土延長1.5倍。（11）成樁驗收鉆孔灌注樁成孔質量允許偏差3、本分項工程的施工順序及工藝說明（1）施工順序搭設工作平臺測量放線埋設鋼護筒鉆機就位鉆孔檢查孔深、孔徑清孔下鋼筋籠（含聲測管）下導管二次清孔及復檢灌注水下砼拆除導管破樁頭（2）工藝說明.1、測量定位：搭設鉆機平臺，采用全站儀根據墩臺軸線測放出各鉆孔樁的中心位置，放設樣樁，并在鉆機平臺上設立明顯標志。可隨時利用交匯法交出樁中心位置。2、埋設護筒：水上灌注樁護筒利用灌注樁打樁架吊裝，護筒外側掛振動器振動法下沉，護筒四周采用黃泥密實。護筒平面位置的偏差不大于5.0厘米，鋼護筒頂面高出地下水位2.0米。鉆孔過程中采用泥漿護壁。泥漿
21、性能、泥漿循環系統是鉆孔樁施工極為重要的一環，直接影響成孔安全、樁基質量、施工進度。制備泥漿應選用塑性指數IP10的粘性土或膨潤土。.3、鉆機就位：鉆機下部鋪墊枕木，以傳遞機體重量。接通水、電，安裝夜間施工照明，檢查鉆具，對操作人員要進行工前教育。.4、鉆孔：鉆孔應連續進行，不得間斷，視地質及鉆進部位調整鉆進速度。在施鉆過程中，若地質情況有變化，應及時報告監理工程師并提出處理意見，經監理工程師批準后實施。樁的鉆孔和開挖，應在中距5m內的任何砼灌注樁完成后24小時，才能開始，以避免干擾鄰柱砼的凝固。.5、終孔：在達到鉆孔設計深度或監理工程師確認能夠終止鉆進時，即可進行成孔檢驗。檢驗孔位、孔深、孔
22、徑、孔形、豎直度等情況。并填寫終孔記錄。.6、清孔：終孔后及時采用換漿法清除孔內沉渣和密度較大的泥漿，直至沉渣厚度及泥漿密度等指標符合規范質量要求。（圖紙說明為含沙率為4%，我部按照.7、放鋼筋籠：鋼筋籠采用汽車吊或起重船吊入孔內，為使鋼筋籠在吊運時，不散架、不變形，在每個起吊位置處加勁筋，內側焊“冂”型吊裝鋼筋，鋼筋籠外側焊接定位鋼筋，其大小按鋼筋保護層厚度確定。鋼筋籠吊點設在上部二分之一和下部三分之二的位置，鋼筋籠在安裝前要經監理工程師檢查簽證。灌注樁鋼筋對接焊接。鋼筋籠安放后，下導管，再次檢測沉渣厚度，如果不符合要求，必須進行二次清孔。.8、灌注水下混凝土：混凝土要先經過試拌，選擇配合比，坍落度1820厘米，導管法一次灌注完畢。灌注中要始終保持混凝土導管埋深2.06.0m，灌注到設計標高再視情況超灌1.0米左右，并嚴格控制砼澆筑時間不超過4小時，在先澆砼中加緩凝劑，確保樁身混凝土質量。在整個過程中按規定進行水下灌注測量和記錄。.9、截樁頭及無損檢測：超灌混凝土采取人工鑿除法，采用人工根據標高進行人工鑿除超灌砼。
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