大桥施工组织总设计1(概况.桩基部分)

第一章 桩基施工方案

1.1.工程概况

本标段从引1至引13共计桥墩13个，设计为钻孔灌注桩基础，单幅桥墩每墩设4根￠2.0m钻孔灌注桩，共计104桩，单桩桩长29.6m～52.9m。桩基布置及相关参数见附图-05。

1.2.总体施工方案

1.2.1.钻孔作业平台

采用海上固定作业平台，GPS全球卫星定位系统准确定位，然后在固定作业平台上插打钢护筒、钻孔与灌注水下混凝土。

考虑工期紧张，共设置7个固定作业平台，其中引13号墩专门设置一个作业平台，其余12个桥墩共设置6个固定作业平台，分两次周转倒用。

1.2.2.物料及人员运输

鉴于目前桥头海岸填海施工车辆较多，交通堵塞严重，主要大宗材料拟采用船运，在业主给定的桥头区域内建一座临时码头，供设备、材料的运输与作业人员上下的平台。

钢筋笼在岸上绑扎成型，驳船运输至孔位组装；采用商品混凝土，搅拌输送车直接上船，船头设置输送泵，灌注桩身水下混凝土。

配备通勤船只，供作业人员上下班。

1.2.3.钻机选型

为满足大直径钻孔桩钻孔作业及深度的要求，拟配备8台KP-3000型钻机，采用泥浆护壁钻孔工艺。根据地质资料显示和设计要求，桩基底部嵌入微风化岩层不小于3m，KP-3000型钻机配平底滚刀钻头是可以满足要求的，但为了保证工期，拟配备6台冲击钻机，以作为钻孔设备

的储备。

1.2.4.工期安排

拟安排施工准备1个月，引13#墩采用一个作业平台，两台钻机施工，其余按照先左幅后右幅施工，每墩布置一台钻机作业以满足单幅桥墩提前达到梁部施工的要求。施工进度横道图见附图-02。

1.2.5.施工队伍安排

安排一个桩基施工队，每个平台上布置一台钻机，安排一个钻孔作业工班；配合施工安排两个综合运输队，分别负责陆地和海上交通与运输；一个钢筋加工工班，混凝土灌注由各桩基作业工班负责。

1.3.主要施工方案、工艺和方法

1.3.1.平台搭设

1.3.1.1.平台布置

施工平台设计兼顾护筒插打、钢套箱安装及钻孔桩施工需要，综合考虑平台主梁用贝雷杆件组拼，支撑桩用Φ80×10钢管，用[22作分配梁，间距60cm，[8作肋，间距40cm，满铺8mm厚花纹钢板。平台的结构布置及作业程序分别见附图-06、07。平台上布置护筒导向架，利用振动桩锤插打钢护筒，在平台上各安装一台旋转式钻机，一套涡流泥浆处理系统。

1.3.1.2.平台施工

钢管桩由卷管机卷制，焊逢均由自动焊机施焊，钢桩帽、托梁及主梁等均在钢结构加工场加工，所有钢结构制作均需满足规范要求。钢管桩用打桩船插打，贝雷梁在2000t方驳上拼装，平台用浮吊拼装。平台四周设置防护栏杆。

1.3.1.2.1.护筒定位方法

钢管桩的平面位置由一台经纬仪及一台全站仪采用前方交会法控制，当钢管桩未完全嵌固以前，对其位置连续观察，出现偏位及时纠正。

在确认桩位正确后，开始锤击沉桩，锤击过程应重锤轻打，沉桩控制以高程控制为主。

1.3.1.2.2.桩帽及梁的安装

安装顺序为：桩帽→托梁→主梁→分配梁。安装前必须在搁置面上放出安装线，安装线以油漆标出，每道工序均严格控制高程。吊装机械为浮吊。

1.3.2.钻孔桩施工工艺

钻孔桩施工工艺流程见附图-08。

1.3.3.钻孔桩施工方法

1.3.3.1.钢护筒施工

2.0m直径桩护筒用δ=12mm的A3钢板卷制，考虑到桩长和倾斜度影响，桩护筒内径加工成Φ=2.3m。在每节护筒的焊接口处加焊δ=16mm、宽15cm的加强钢带；护筒底段加焊δ=16mm、宽50cm的加强钢带作刃脚。护筒焊接采用开坡口双面焊，焊缝连续，保证不漏水。

护筒的插打：在固定平台上布置悬臂导向架，导向筒为Φ2400×12，上端固定在“井”字形槽钢上，下端联于平台主梁下弦杆上。钢护筒导向架结构布置见图附图-09。钢护筒插打采用两次定位法，施工要点为：

(1)、先在桩位处固定好悬臂导向架，测量准确定位；

(2)、在导向架内插打使用的钢护筒Φ2300×12，并振动下沉至设计标高；

(3)、护筒长度根据设计要求，以穿过淤泥层为限，确保钻孔作业，

不塌孔；

（4）、拔除导向架，钢套筒移至下一桩位。

1.3.3.2.钻机就位

由起重船将钻机吊放到施工平台上，钻孔作业完成后，再由60t起重船将钻机吊放到另一个钻孔孔位上。

1.3.3.3.钻渣处理

成孔采用气举反循环施工工艺，配备一套涡流泥浆循环处理机（见附图-10），充分利用护筒及自制的泥浆罐，形成泥浆循环与排渣系统。回浆池与钻孔之间由联通管连接，储浆池用以储存泥浆、控制潮涨潮落时钻孔内泥浆水头高度。泥浆与钻渣由钻机反循环到泥浆罐，在泥浆罐内经两次沉淀、过滤后返回护筒泥浆池，再经联通管到达钻孔内，形成泥浆系统。当泥浆罐内沉渣占泥浆罐容积的70%左右时，利用钻机接杆的停钻时间排渣，钻渣通过漏槽流到泥浆船再运至指定地点统一处理防止污染和淤积河道。钻渣排放完毕关上闸门，再抽满泥浆可继续钻进。

1.3.3.4.成孔

（1）根据工程地质情况，拟采用滚刀钻头减压慢转钻进，控制进尺。钻进必须注意地层软硬不均，在钻进中注意防止出现斜孔或台阶孔。

（2）升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒口位置时，必须防止钻头钩挂护筒。

（3）接长钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底8～10cm，维持冲洗液循环10分钟以上，以清除孔底及钻杆内的钻渣，然后停泵接长钻杆。

（4）钻杆连接螺栓应拧紧固，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏

水漏气。

（5）钻孔过程应连续，不得中途长时间停止。

（6）详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时上报处理。

1.3.3.5.清孔

（1）钻孔达到图纸规定深度后，且成孔质量符合图纸要求或监理工程师要求，应立即进行清孔。清孔时，孔内水位应保持在海面水位以上1.5～2m，在有潮汐影响处，应采取稳定护筒内水头的措施。

（2）清孔时，应将附着在护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底沉渣等沉淀物清除干净。

（3）清孔后孔底应进行检查，沉淀物厚度不得大于图纸规定值，不得加深孔底深度代替清孔。

（4）在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次进行孔内泥浆性能指标，如超出规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可进行水下混凝土的灌注。

1.3.3.6.成桩施工

1.3.3.6.1.钢筋笼加工、吊装

钢筋笼在岸上加工场下料，分节制作，每节长12.0m。为方便施工，各节钢筋笼之间主筋采用冷挤压套筒连接，将主筋先挤压上一端套筒，钢筋笼运至施工现场后，由浮吊吊装、冷挤压套筒接长钢筋。为防止钢筋笼在吊放运输过程中变形，在每节钢筋笼中用Ф32钢筋加三角支撑，间距为2.0m，待钢筋笼起吊下放至护筒口时，再将三角形支撑切除。为保证钢筋笼的精确就位及悬挂固定，顶节钢筋笼顶端对称接长8根主筋至护筒口，以便将钢筋笼与钢护筒固定。

为检测灌注桩的成桩质量，在钢筋笼上设置4根通长的超声波检测

管。检测管顺直，连接可靠，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。桩顶标高误差控制在正1.00m以内。

1.3.3.6.2.挤压套筒施工要点

（1）带肋钢筋挤压接头所用套筒材料及各项技术指标符合规范要求。套筒在工厂生产，有出厂合格证，并经工地试验室检验合格后报监理工程师审批。

（2）套筒在运输和储存中，应按不同规格分别堆放整齐，不得露天堆放，防止锈蚀和污染。

（3）接头施工

①挤压机在下列情况之一时，应进行校验：

新挤压设备使用前；旧挤压设备大修后；油压表受损或受强烈振动后；套管压痕异常，且查不出原因时；挤压设备使用期超过一年；挤压的接头数超过5000个。

②挤压操作时采用的挤压力，压模宽度，压痕直径或挤压后套筒长度波动范围以及挤压道数，均符合经型式检验确定的技术参数要求。

③挤压机的压模与套筒相互配套，不同规格的套筒和压模，不得相互串用。

④挤压工作进行前，应进行以下工作：

钢筋端头锈皮、泥砂、油污等杂物清理干净；对钢筋与套筒进行试套，如钢筋有马蹄、湾折或纵肋尺寸过大者，预先矫正或用砂轮打磨；在钢筋端划出定位标记，确保在挤压时和挤压后按定位标记检查钢筋伸入套筒内的长度；检查挤压设备，并进行试压，符合要求后方可正式作业。

⑤挤压操作应符合以下要求：

按定位标记检查钢筋插入套筒内的深度，钢筋端头离套筒长度中点不超过10mm；挤压时挤压力与钢筋轴线保持垂直；径向挤压从套筒

中央开始，并依次向端部挤压；先挤压一端套筒，在施工作业区插入待接钢筋后再挤压另一端套筒。

1.3.3.6.2.水下混凝土灌注

（1）混凝土配合比基本要求

强度：30MPa；

坍落度：18±2cm；

粗骨料最大粒径：＜40mm；

初凝时间：不小于6h；

（2）首批灌注混凝土的数量

根据V≥πd2/4·h1+πD2/4·HC

式中：V：首批混凝土所需数量(m3)

h1：混凝土面高度达到HC时，

导管内混凝土柱需要的高度（m）

h1≥γwHw/γc 按32.0m计

HC：灌注首批混凝土时所需孔内混凝土面至孔底的高度（m）， Hc=h2+h3=1.4m

Hw：孔内砼面以上泥浆深度（m）

D：孔直径（m）

d：导管内径（m）

γw：孔内泥浆的容重（kN/m3），取最大值γw=12kN/m3

γc：混凝土的容重（kN/m3），取γc =22kN/m3

h2：导管初次埋置深度：h2≥1.0m，取h2=1.0m

h3：导管底端至钻孔底间隙，取h3=0.4m

计算得首批混凝土浇注量为5.96m3。

计算图式如图所示：

考虑钻孔桩的充盈系数，集料斗容量采用8m3。

（3）灌注方法

采用常规导管拔球法灌注水下混凝土，导管内径为φ300mm，采用快速螺纹接头。导管在投入使用前做水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底应有250～400mm的空间。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间内，出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2m，以防止泥浆及水冲入管内，且不得大于6m。应经常量测孔内混凝土面层的高程，及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。泵送混凝土，泵管应设底阀或其他的装置，以防水和导管中混凝土混合。泵管应在桩内混凝土升高时，慢慢提起。管底在任何时候，应在混凝土顶面以下2m。输送到桩中的混凝土，应一次连续操作。初凝前，任何受污染的混凝土应从桩顶清除。

（4）供料设备

混凝土由混凝土运输船集中供应，由商品混凝土供应商运至临时码头上船。灌注时由混凝土拖泵泵送入集料斗经导管浇注入仓，导管埋深控制在4～6m。

1.3.3.6.3.混凝土质量检测方法

（1）对灌注完成的灌注桩，逐桩采用经监理工程师同意的无破损检测法，进行桩的质量检验和评价。

（2）钻孔灌注桩完成以后，应由业主委托深圳市质检单位来完成钻孔灌注桩的钻芯取样工作，并报监理工程师审查。

（3）混凝土质量的检查和验收，按照规范要求，每桩试件祖数一般为2组。

（4）如果监理工程师对桩的质量有疑义时，或在施工中遇到的任何异常情况，说明桩的质量可能低于要求的标准时，应采取钻取芯样法对桩进行检测，以检验桩的混凝土灌注质量。同时，应对已完的钻孔灌注桩抽取不低于3%的数量进行钻芯检验，检验结果若不合格，则应视为缺陷桩，按照规范要求进行处理。