墩柱基础施工方案范本

1、九江长江公路大桥九江长江公路大桥 B1B1 合同段施工组织设计实施细则之合同段施工组织设计实施细则之( (四四) ) 1#2021 桩基础施工方案桩基础施工方案 XXXX 公司 九江长江公路大桥九江长江公路大桥 B1 合同段项目经理部合同段项目经理部 二二九年十一月九年十一月 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 1 - 目 录 一、编制依据一、编制依据.3 1.1 施工文件施工文件.3 1.2 技术标准和规范技术标准和规范.3 二、工程概况二、工程概况.3 2.1 工程简介工程简介.3 2.2 水文条件水文条件.7 2.3 气象条件气象条件.8 2.4 地质条件地

2、质条件.8 三、南引桥、辅助墩、过渡墩钻孔灌注桩基础施工方案三、南引桥、辅助墩、过渡墩钻孔灌注桩基础施工方案.10 3.1 总体部署总体部署.10 3.1.1 施工计划.10 3.1.2 施工机械设备组织计划.11 3.1.3 施工人员配备计划.12 3.2 施工准备施工准备.12 3.2.1 驻地建设.12 3.2.2 施工便道.13 3.2.3 施工用水、电.14 3.3 施工测量施工测量.14 3.3.1测量技术标准.14 3.3.2 测量方案.15 3.3 桩基施工工艺选择桩基施工工艺选择.15 3.4 钢护筒加工及埋设钢护筒加工及埋设.16 3.5 泥浆制备和循环泥浆制备和循环.17

3、 3.6 钻孔钻孔.19 3.6.1 旋挖钻机钻孔.19 3.6.2 冲击钻机钻孔.22 3.6.3 溶洞处理方案.24 3.7 清孔清孔.26 3.8 桩基钢筋笼制作安装桩基钢筋笼制作安装.27 3.8.1 钢筋笼制作.27 3.8.2 钢筋笼的存放及运输.29 3.8.3 桩基钢筋笼安装.31 3.9 桩基水下混凝土灌注桩基水下混凝土灌注.33 3.9.1 配备材料.33 3.9.2 配合比选用.33 3.9.3 桩基水下混凝土灌注.33 3.10 桩基水下砼灌注事故预防与处理措施桩基水下砼灌注事故预防与处理措施.35 3.10.1防混凝土堵管的措施.35 3.10.2 防断桩措施.36

4、3.10.3 水下砼灌注事故预防与处理措施.36 3.11 桩基检测桩基检测.36 3.12 施工工艺流程框图施工工艺流程框图.37 四、保证措施四、保证措施.38 4.1 质量保证措施质量保证措施.38 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 2 - 4.1.1 质量管理保证措施.38 4.1.2 钻孔灌注桩施工质量保证措施.40 4.2 进度保证措施进度保证措施.41 4.2.1 保证工期的组织措施.41 4.2.2 保证工期的技术措施.42 4.3 安全保证措施安全保证措施.42 4.3.1机械安全保证措施.43 4.3.2 现场安全保证措施.44 4.4 环境

5、保护措施环境保护措施.44 五、文明施工五、文明施工.45 5.1 文明施工内容文明施工内容.45 5.2 文明施工的组织与管理措施文明施工的组织与管理措施.45 5.3 文明施工现场管理文明施工现场管理.46 5.4 现场机械文明施工管理现场机械文明施工管理.47 5.5 现场物资文明施工管理现场物资文明施工管理.47 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 3 - 九江长江公路大桥 B1 标段 1#2021 桩基础施工方案 一、编制依据 1.1 施工文件施工文件 九江长江公路大桥施工设计图纸及相关技术规范 1.2 技术标准技术标准和规范和规范 GB 50026-9

6、3 工程测量规范 JTG D60-2021 公路桥涵施工技术规范 JTG B01-2021 公路工程技术标准 JTG F80/1-2021 公路工程质量检验评定标准 JGJ 94-94 建筑桩基技术规范 相关国家标准、行业标准、技术条件及验收方法等。 二、工程概况 2.1 工程简介工程简介 福州至银川高速公路九江长江公路大桥,主桥为主跨818米的双塔混合梁斜拉桥,B1标 段起止桩号为K19+264K202174.9,全长1.3109km,主要工程为南主墩(21主墩)、过渡 墩、辅助墩及上构(包括中跨合龙段)工程、南引桥(430m+530m)2(450m)基础 及上构等截面预应力砼连续箱梁等。

7、以下为1#2021(南引桥桥墩、过渡墩、辅助墩)桩基础一般构造图。 图图 1 1#2021 桩基础施工总体形象布置图桩基础施工总体形象布置图 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 4 - 1#9#号墩为 30 米连续箱梁桥墩,左右两幅桥墩分别设置独立的承台、桩基础,每个 桥墩有 4 根直径 180cm 的桩基础。以下为 1#9#号墩基础一般构造图。 图图 2 1#9#号墩基础一般构造图号墩基础一般构造图(尺寸尺寸:cm,标高标高:m) 表表1 1#9#墩基础参数一览表墩基础参数一览表 项目 墩号 承台顶面标高( m) 承台厚度 (cm) 桩底标高 (cm) 桩长 (

8、m) 桩径 (cm) 桩基根数 (根) 114.8250-31.7441804 214.8250-33.7461804 314.8250-35.7481804 414.8250-38.7511804 514.8250-33.7461804 614.8250-35.7481804 714.8250-36.7491804 814.8250-35.7481804 914.8250-35.7481804 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 5 - 10#17#号墩为 50 米连续箱梁桥墩,左右两幅桥墩分别设置独立的承台、桩基础,每 个桥墩有 8 根直径 150cm 的桩基

9、础。以下为 10#15#号墩基础一般构造图。 图图 3 10#17#号墩基础一般构造图号墩基础一般构造图(尺寸尺寸:cm,标高标高:m) 表表2 10#15#墩基础参数一览表墩基础参数一览表 项目 墩号 承台顶面标高( m) 承台厚度 (cm) 桩底标高 (cm) 桩长 (m) 桩径 (cm) 桩基根数 (根) 1014.8300-36.748.51508 1114.8300-37.2491508 1214.8300-36.2481508 1314.8300-36.2481508 1414.8300-37.2491508 1514.8300-37.2481508 1614.8300-38.24

10、91508 1714.8300-37.2481508 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 6 - 18#墩为引桥与主桥之间的过渡墩,有 10 根 180cm 钻孔灌注桩,每根桩长 50 米。以 下为 18 号墩桩基一般构造图。 图图 4 18#过渡墩基础一般构造图过渡墩基础一般构造图(尺寸尺寸:cm,标高标高:m) 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 7 - 19#、2021 为辅助墩,每个墩有 10 根 180cm 钻孔灌注桩,19 号墩每根桩长 50 米, 2021 每根桩长 67 米。以下为 19 号、2021 基础一般构造图,

11、 图图 5 19#、2021 助墩基础一般构造图助墩基础一般构造图(尺寸尺寸:cm,标高标高:m) 2.2 水文条件水文条件 1#墩2021,均位于长江大堤以外的陆地上。本桥位每年 510 月为雨季。每年 11 月至次年 4 月降雨较少。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 8 - 2.3 气象条件气象条件 桥位地区属亚热带季风气候,气候温和、雨量充沛、日照充足、夏冬季长、春秋季短。 最高月平均气温 33.0,最低月平均气温 4,历年极端最高气温 41.2,历年极端最低气 温18.9。 降水主要集中在 510 月,易产生地区性洪涝灾害,年平均降水量 1347144

12、0mm。 全年平均无霜期 249 天,一般从 3 月中旬开始至 11 月中旬。 全年以东北风出现频率最高,多年平均风速 2.03.1ms,年最大风速 7.72021ms,极 端风速 37.1ms。 2.4 地质条件地质条件 本标段位于 XX 省 XX 市,南引桥、过渡墩、辅助墩,均位于长江大堤外侧,各墩地形 平坦,承台顶面的埋置深度在地表以下 0.51 米,桩顶在地面以下 34 米。 地面以下有 69 米厚的粉质粘土,局部厚度达 18 米； 之下为 1321 厚的细砂； 之下为 17 米厚强风化泥质粉砂岩； 之下为中强风化泥质粉砂岩； 1#2021 基础均有细砂层,细砂层与长江水直接相通,且在

13、长江低水位以下。施工中 要防止塌孔。2021 桩基础所处地层有溶洞,须采取相应施工措施。 本桥段主要不良地质现象为流砂、溶洞。 图图 6 117#桥墩段施勘工程地质剖面图桥墩段施勘工程地质剖面图(上游上游) 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 9 - 图图 7 117#桥墩段施勘工程地质剖面图桥墩段施勘工程地质剖面图(下游下游) 图图 8 2021 墩地质钻孔柱状图墩地质钻孔柱状图 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 10 - 图图 9 182021 墩段施勘工程地质剖面图墩段施勘工程地质剖面图 图图 10 工程地质断面图工程地质断面

14、图 三、南引桥、辅助墩、过渡墩钻孔灌注桩基础施工方案 3.1 总体部署总体部署 3.1.1 施工计划 根据施工总体计划,倒排工期,制定主墩基础施工计划。 1#2021 桩基础计划施工时间为 2021 年 11 月2021 年 3 月。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 11 - 图图 11 1#2021 桩基础施工形象进度示意图桩基础施工形象进度示意图 3.1.2 施工机械设备组织计划 根据施工计划安排,为保证工期,主墩基础施工主要作业机械、设备配置如下表: 表表 3 南引桥、辅助墩、过渡墩钻孔灌注桩基础施工南引桥、辅助墩、过渡墩钻孔灌注桩基础施工作业主要机械、

15、设备一览表作业主要机械、设备一览表 序号机械设备名称型 号数量额定功率( KW)已使用年限 1 旋挖钻机(中型) BG-25(扭矩 245KN.m) 1 台2912 年 2冲击钻机JKL1015 台75 3 年 3 混凝土拌和楼 (自动配料系统) HZS90 (90m/h) 2 套180 新购 4混凝土输送泵 HTB60 (60m/h 杨程 250m) 2 台1102 年 5空压机2.5m/min1522新购 5砼运输罐车8m102 年 6发电机DCM5001 台500新购 7发电机DCM3001 台500新购 8汽车吊机徐工 QY25T4 台753 年 9履带吊机徐工 QOY50T4 台12

16、52 年 10履带吊机徐工 QOY80T1 台1752 年 11挖掘机小松 PC20211 台2 年 12装载机柳工 50 型2 台2 年 13直螺纹滚丝机YM-402 套50新购 14交流弧焊机南工 BX1-400-2 型20 台27新加工 15导管32.5cm180m新加工 16储料斗6m2 台新加工 17长平板车10 吨2 台3 年 18电力变压器1000KVA1 台 新购 19电力变压器630KVA1 台 新购 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 12 - 20电力变压器315KVA1 台 新购 3.1.3 施工人员配备计划 为保证现场生产安全有序的开展工

17、作,现场设置 2 名生产副经理主管现场施工,安排 有技术负责人、施工工长、专职安全员、钻机长、测量工程师等,钻孔施工分三班 24 小 时连续作业。施工过程中,项目部各职能部门紧密配合现场,提供好技术、后勤等方面的 支持和服务。现场施工人员组织安排及具体分工如下: 表表 4 南引桥、过渡墩、辅助墩基础施工人员安排表南引桥、过渡墩、辅助墩基础施工人员安排表 序号人员岗位人员安排职 责 1总负责人2总负责 2现场施工负责人2 负责现场施工生产组织 负责施工安全 3技术负责人3负责技术 4施工工长3 负责现场施工调度、 施工指导、施工安全 5专职安全员2负责现场施工安全 6试验工程师2 负责现场试验研

18、究、 施工材料和成品质量检测 7质检工程师2负责现场施工质量检测 8测量工程师3负责现场测量 10机械负责人吴建国 负责现场机械设备管理 材料负责人2 负责材料物资管理 11技术员5 负责现场施工技术和质量 12电工3负责现场用电设施安装、维修保养 13钻机长32负责操作钻机、文明生产 14钻孔操作手64钻孔、清孔、泥浆制作 15混凝土工16混凝土灌注 16钢筋工20钢筋加工与安装 17现场机械操作员30 操作吊车、挖机、汽车、 装载机、发电机等 18工人80下放钢筋笼、浇灌水下砼 3.2 施工准备施工准备 3.2.1 驻地建设 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 -

19、 13 - 租赁九江大桥附近上港物流的一幢 3 层楼作项目经理部办公楼 在桥址附近征用临时用地建设工人宿舍 12021 靠近主墩附近建设工地实验室、测量 队、机械部。 图图 12 项目经理部驻地项目经理部驻地 3.2.2 施工便道 主墩基础平台为大堤坡面平台。我项目修建了一条进场便道,由 XX 市港城大道引入,沿 九江长江公路大桥西侧平行前行,在现场各墩位设路口相接。 主墩便道宽 8 米,垫 50cm 厚级配碎石底基层,路面为 2021 厚混凝土,与码头便道、大 堤公路、主便道等连通,为便于设备和材料的进出场,便道在施工区域内适当加宽,以方便 施工。 主墩施工范围内有吊车等,用于钢筋笼、材料设

20、备等吊装。 图图 13 施工便道平面施工便道平面布置布置图图 图图 14 便道便道断面断面图图 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 14 - 3.2.3 施工用水、电 (1)施工用水 生活用水采用自来水,生产用水从长江中抽取,经净化后使用。 (2)施工用电 施工用电采用从甲方提供的生产专线接入,在南主墩施工现场下游配 1 台 1250KVA 变压器,在拌和楼区域配一台 315KVA 的变压器。另配一台 500kw 发电机做为备用。 3.3 施工测量施工测量 3.3.1 测量技术标准 根据公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2021)的规定及设计相关要求确定本项目

21、测 量技术标准。 本桥平面控制采用二等 GPS 控制网。控制点加密采用全站仪。每侧岸边设 3 个 GPS 点,与河对岸基线进行联测。 表表 5 GPS 控制网的技术标准控制网的技术标准 等级 每对相邻点平均 距离 d(Km) 固定误差 a (mm) 比例误差 b (mm/Km) 最弱相邻点点位中误差 m(mm) 二级2.05210 测区的高程系统采用 1985 国家高程基准。引桥水准测量等级为三等。 表表 6 水准测量主要技术标准水准测量主要技术标准 观测次数 往返较差,附合或 环线闭合差 等级 每千米 高差全 中误差 (mm) 路线 长度 (Km) 水准 仪 的型 号 水准 尺 与已知点联测

22、闭合或环线平地 mm) 三等 650 DS1因瓦往返个一次往返个一次 12L 水准观测的主要技术要求 等级 水准仪 的型号 视线 长度 (Km) 前后 视较 差 (m) 前后 视累 计差 (m) 视线离地面的 最低高度(m) 基本分划,辅助 分划或黑面.红 面读数较差 (mm) 基本分划,辅助分划或 黑面.红面所测高差数 较差(mm) 三等DS1100360.31.0 1.5 注:L 为往返测段、附合或环线的水准路线长度(Km)。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 15 - 施工时设立的临时水准点,高程偏差h(mm)。L 为水准点间距离(Km)。L10 3.3.

23、2 测量方案 测量准备工作 对设计院提供的 GPS 控制点、导线点、水准点等进行检查和复测,在此基础上,根据 施工需要,对平面控制网、水准点控制网进行加密。复核设计图纸提供的桥轴线平面示意 图及平曲线参数、桩基平面布置图、桩基坐标等,确定无误之后用于施工。 钢护筒定位控制 测量人员根据控制点,采用全站仪进行桩位中心点的精确定位,测放后的桩位用木桩 标识,木桩打入土中深度不小于 2021,并浇混凝土固定。成孔前以测放的桩中心拉“十” 线钉放四个控制桩,然后根据钉放的四个控制桩为基准埋设护筒,并用十字线将桩位中心 标明在钢护筒顶端,钻机据此对正孔位。 埋设护筒时通过定位的控制桩放样,把钻孔的位置标

24、于坑底,再把护筒吊放进坑内,用 十字线在护筒顶部或底部,找出护筒的圆心位置,然后移动护筒,使护筒中心与钻孔中心位 置重合,同时用水平尺或垂球检查,使护筒竖直。在开孔前应对钻机就位情况进行复测,以 确保桩位的准确。 3.3 桩基施工工艺选择桩基施工工艺选择 桩基为 150XXXX 公司的类似工程钻孔灌注桩施工经验,结合具体的地质水文条件,采 用正反循环的施工方法进行施工。 桩基为陆地桩基,采用在墩位处平整场地施工。根据本桥各个墩位的地质条件,选择 恰当的钻孔设备进行钻孔。 1#9#墩,每个墩位均 22 根 180cm 桩基,桩长 4451 米,地层结构依次为粉质粘 土、细砂、全风化泥质粉砂岩、中

25、风化泥质粉砂岩,采用旋挖钻成孔。 10#17#墩,每个墩位均 24 根 150cm 桩基,桩长 4849 米,地层结构依次为粉质 粘土、细砂、全风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩,采用冲击钻机成孔。 18#过渡墩、19#、2021 助墩,每个墩位均 10 根 180cm 桩基,桩长 5067 米,地层结 构依次为粉质粘土、细砂、砂岩、中风化砾岩、微风化砾岩,且岩石存在溶洞,采用冲击 钻机成孔。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 16 - 采用优质 PHP 泥浆,集中制浆、分散净化排渣并循环使用,钻渣采用挖掘机从沉淀池 挖至旁边,干燥后,采用汽车运至业主指定地点。

26、钢筋笼后场采用长线法、12m 标准节分节预制,采用机械连接的方式,经便道运输至 墩位,采用 50T 履带吊吊装。 混凝土采用水下刚性导管法浇筑,砼经便道运输至现场,HBT60A 型卧泵输送施工。 3.4 钢护筒加工及埋设钢护筒加工及埋设 有直径 1.5m、1.8m 两类桩基础,采用的钢护筒相应直径为 1.7m、2.0m 两 种,护筒壁厚 =12mm,长 3m6m。 钢护筒外委工厂加工,接缝采用双面满焊,为防止钢护筒变形,确保钻孔安全,在护筒 顶部、底部、中间等部位设加强箍,运输过程中焊十字形内撑,防止变形。护筒运输通过 汽车运到施工现场安装。 桩基钢护筒安装: 测量员根据导线点,采用全站仪进行

27、桩位中心点的精确定位,同时在中心桩周围埋设 4 个护桩。埋设护筒前根据放样点,人工挖坑后吊入护筒,使护筒的中心与钻孔中心位置 重合,并保持护筒垂直,采用震动锤插打到一定深度,在护筒周围均匀填入粘土夯实。护筒 的平面位置偏差不大于 5cm,倾斜度不大于 1%。护筒埋入地下深度为 2.5m,高出地面高 度不小于 0.5m。 护筒埋设注意事项: 护筒就位必须准确,保证护筒中心与桩位中心一致、筒壁与水平面垂直(即筒壁与 桩中心线下平行)。护筒就位后通过十字控制桩(护桩)检查平面位置是否正确。 护筒就位后,用粘土每 2021 一层,分层夯填埋固。分层夯实时,每夯完一层应检查一 次护筒的中心位置和垂直度,

28、填平后并再检查一次,发现偏差应立即纠正。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 17 - 图图 15 护筒构造图护筒构造图 图图 16 护筒运输和存放图护筒运输和存放图 图图 17 护筒安装和定位图片护筒安装和定位图片 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 18 - 3.5 泥浆制备和循环泥浆制备和循环 为了减少泥浆对环境的影响,在墩位旁设置泥浆池,泥浆池的容量按 100m3控制。 泥浆池内调制足够数量的泥浆。泥浆性能控制指标为:比重 1.11.25t/m3；粘度 1828,含砂率小于 4%；PH 值 810。 制浆采用机械搅拌制备,按施

29、工配合比将水注入搅拌机内开始搅拌,逐步加入优质泥 浆搅拌成浆,然后打开出浆门使泥浆经泥浆管道注入泥浆池,供给钻孔使用。 采用优质PHP泥浆,泥浆集中制浆、分散净化排渣并循环使用。 废泥浆排入罐车并运往指定地点排除。钻渣过滤后将钻渣装到运输车上,运送到指定 位置弃置。 钻孔灌注桩泥浆循环系统由泥浆池、泥浆槽、沉淀池、筛网和出渣口、泥浆泵等组 成。同时在泥浆池内布置一台泥浆搅拌机,进行泥浆的制备,补充所钻孔内的泥浆。泥浆 循环系统流程如下: 泥浆制备系统 补充泥浆 钻进成孔 经泥浆槽回流 至储浆护筒 正循环出浆 过筛，泥浆 净化分离 过滤，合格的泥浆流入 泥浆槽，废渣、废浆排 入运输车拉走 图图

30、18 泥浆循环框图泥浆循环框图 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 19 - 图图 19 钻孔施工循环造浆平面布置示意图钻孔施工循环造浆平面布置示意图 制浆土采用水发快,造浆能力强,粘度大的膨润土,就近择优采购。采用优质 PHP 膨润 土泥浆,该泥浆主要由膨润土、水、增粘剂(掺纯碱)和 PHP 配成,泥浆配合比如见下表所 示。 表表 7 钻孔泥浆配合比钻孔泥浆配合比 配合比(质量比) 序号 水优质膨润土CMC(纤维素)PHP纯碱 110080.040.0020.4 2100100.040.0020.4 表表 8 优质优质 PHP 泥浆指标泥浆指标 粘度 (s) 容

31、重 (g/cm3) 含砂率 (%) 胶体率 (%) 失水量 (ml/30min) 泥皮厚度 (mm) PH 值 202151.081.2814大于 951416小于 4810 该泥浆的优点:可变性好、比重轻、含砂率低、粘度高、不分散、失水量小、环保 性好,泥浆无毒无腐蚀。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 20 - 钻孔施工时结合试桩所在地的地质水文条件,以满足最容易坍塌的土层孔壁稳定为主 要条件调整泥浆的基本配合比。 根据钻进速度和地质情况不同,不定时地检查泥浆性能,并根据实际情况随时调整泥 浆指标,每工班检测不小于 1 次,当土层变化时应增加其检测次数。钻孔

32、阶段、泥浆循环 净化再生阶段及清孔阶段各泥浆的指标应符合下表要求。 表表 9 各阶段钻孔中泥浆性能指标各阶段钻孔中泥浆性能指标 阶段 性质 新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆 试验方法 容重(g/cm3)1.041.081.081.281.031.1泥浆相对密度剂 粘度(s)2229202151720标准漏斗粘度计 失水量(ml/30min)15181416 10 滤纸、玻璃板 泥皮厚()1.22.0 41 尺 胶体率() 989595 量筒 含砂量()2.0 4.0 2.0含砂率计 PH 值810810810试纸 钻孔泥浆在混凝土浇筑过程中,采用气举反循环抽出泥浆经过土渣分离筛,再通过旋 流渣器沉

33、淀过滤,合格的泥浆排设到泥浆循环池重复使用。浇孔过程中桩孔上部 15m 范 围内的泥浆因含水泥或渣滓较多,其泥浆作废浆处理,直接排往已设置的废浆池。 3.6 钻孔钻孔 3.6.1 旋挖钻机钻孔 1#9#墩基础,为 30 米连续箱梁桥墩基础,每个墩位均 22 根 180cm 桩基,桩长 4451 米,地层结构依次为粉质粘土、细砂、全风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩,采 用旋挖钻成孔。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 21 - 图图 2021 进场的旋挖钻机正在试钻的照片进场的旋挖钻机正在试钻的照片 图图 21 1#19#号过渡墩桩基施工顺序图号过渡墩桩基施工顺序

34、图 旋挖钻机机械化程度高,在粘土、风化泥岩等地层工效进度快。 操作人员根据护筒位置调整好钻机位置、竖直度,钻头中心对准护筒中心下钻,一边旋 挖,一边循环造浆护壁,将挖出的泥渣提出,由装载机装车到翻斗车上运走。 图图 22 已进场的装载机、抓斗照片已进场的装载机、抓斗照片 旋挖过程中,如遇到孤石,采用抓斗抓出后继续开钻。遇到风化泥岩层,放慢旋挖进尺 速度。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 22 - 旋挖过程中,要控制钻杆的竖直度,防止出现偏钻。 遇到孤石,卡钻,旋挖钻先来回旋转,逐渐松动后提出钻头,换用抓斗将孤石抓出。 桩孔成型后,尽快清孔,下钢筋笼、导管,浇注

35、水下混凝土。 先启动泥浆泵与转盘,使用前先空转一段时间,待泥浆输进钻孔中一定数量后,开始钻 进。钻进时接卸钻杆的动作要迅速、安全,以免停钻时间过长,增加孔底沉淀。 为控制钻孔的垂直度,每 24 小时测一次孔斜情况(采用钢丝绳与桩心相对位置的偏 移程度进行控制,开孔时与当前孔深时的偏差不能超过 1cm),如超过标准,必须及时修孔, 至合格后方可继续向下钻进。 每正常钻进 4 小时后,提钻检查钻头、钻杆及钢丝绳,对钻头进行修补,保证钻头直径 不小于设计桩径 2cm。钻头修补后下钻钻进,要缓慢下放钻头,钻头不能顺利下放时,采用 小冲程冲击扫孔,时刻防止发生卡钻事故。钻头放至孔底,先采用小冲程钻进,1

36、0 分钟后再 利用大冲程正常钻进。 在钻挖过程中保证护筒内的泥浆面始终高于地下水位 2.0m 左右,确保孔壁的稳定。 钻孔作业分班连续进行；经常对钻孔泥浆进行试验,不合要求时,及时调整；随时捞取渣 样,检查土层是否有变化,当土层变化时及时报监理工程师并记入记录表中,且与地质剖面 图核对。钻孔过程中,及时填写钻孔施工记录,交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班 长钻进情况及下一班应注意事项。 图图 23 1#9#墩施工循环造浆平面布置示意图墩施工循环造浆平面布置示意图 3.6.2 冲击钻机钻孔 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 23 - 10#15#号墩,每个桥墩有

37、 8 根直径 150cm 的桩基础,左右两幅桥墩分别设置独立的 承台、桩基础。采用冲击钻机成孔。 18#墩为过渡墩,有 10 根 150cm 桩基,桩长 4849 米。采用冲击钻机成孔。 19#、2021 助墩,每个墩位均有 10 根 180cm 桩基,桩长 5067 米,地层结构依次为 粉质粘土、细砂、砂岩、中风化砾岩、微风化砾岩,且岩石存在溶洞,采用冲击钻机成孔。 现场布置 15 台 JKL10 冲击钻机,分成多个作业面平行开钻,钻机旁设置泥浆制备与净 化设备,现场投入 1 台 50t 的履带吊车,用于下放钢筋笼、浇注水下混凝土等。 图图 24 冲击钻施工作业照片冲击钻施工作业照片 (1)

38、钻机安装就位后,进行自检,并调整底座保持平稳,保证在钻进和运行中不产生位移。 (2)钻孔前,认真研读钻孔地质图,钻孔过程中做好记录和观察,绘制钻孔施工地质剖面 图。钻孔作业采用减压钻进。当钻机就位并复检后,进行钻机调试,并制作一定数量的合 格泥浆,启动泥浆泵转盘,待泥浆形成循环后方可开始进尺。 (3)正式开钻前,根据地质资料情况先进行上下游各 1 根桩基施工。选取地质钻孔时 出现溶洞最深的 2 处桩基开孔,根据地勘的情况分析,深层溶洞应为各桩位相通的,所以通 过首批的两根桩施工,回填处理溶洞,为后序的全面开孔奠定基础。 (4)造浆、开孔。根据现场条件,钻机相互错开,保证有最大孔间距,钻孔顺序安

39、排的原 则是:相邻孔位不同时钻进；同一台钻机尽可能隔孔依次钻进；钻机移位幅度不大。粘 土层和砂砾层采用泥浆正循环钻进,入岩后采用泥浆反循环钻进。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 24 - 图图 25 10#15#墩桩基施工顺序图墩桩基施工顺序图 图图 26 18#过渡墩桩基施工顺序图过渡墩桩基施工顺序图 图图 27 19#、2021 助墩桩基施工顺序图助墩桩基施工顺序图 以下为冲击钻孔工作示意图: 图图 28 冲击钻孔工作示意图冲击钻孔工作示意图 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 25 - 图图 29 冲击钻孔施工循环造浆平面布

40、置示意图冲击钻孔施工循环造浆平面布置示意图 (5)升降钻具应平稳,尤其是当钻头处于护筒底口位置时,必须谨慎操作、防止钻头钩 挂护筒,避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁。 (6)钻孔作业分班连续进行；经常对钻孔泥浆进行试验,不合要求时,及时调整；随时 捞取渣样,检查土层是否有变化,当土层变化时及时报监理工程师并记入记录表中,且与地 质剖面图核对。 (7)因故停钻,保持孔内水头防塌孔,孔口加护盖。严禁钻头留在孔内,以防埋钻。 (8)正循环钻进时应及时补水,始终保持孔内水位高于地下水位或河水位 2m 左右。 (9)冲击正循环钻进应针对不同的地层采用不同的泥浆比重,以保持孔壁的稳定。 (10)勤检查钻机、钻头

41、是否偏移,防止出现斜孔。 3.6.3 溶洞处理方案 详细记录了解地质状况、溶洞深度、高度、填充物类型,确定溶洞的大小、初步位置 及处理方案。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 26 - 图图 30 溶洞处理工艺流程图溶洞处理工艺流程图 (1)击穿溶洞顶部岩层时的措施 岩溶地区溶洞顶部岩层倾斜,岩石强度不一,易导致偏孔,卡钻等问题发生,在钻进过程 中仔细核对地质情况,随时检查钻进机组和孔位。根据地质资料在钻至溶洞顶 23m 位 置时,更换小钻头,同时加大泥浆的浓度。在钻至溶洞顶 0.5m 左右时,调整钻机冲程,改用 小冲程钻进,轻击、慢打,以防止偏孔,卡钻发生。当

42、发现主绳摆动加大,并偏移桩设计中心, 此时则注意孔内水位,泥浆稠度及其他情况,当孔内水位变化较大,或泥浆稠度,颜色发生变 化时,说明溶洞顶板已被击穿。 (2)穿过溶洞的施工对策 进入溶洞后要立即升起钻头,同时采用片石、粘土混合物回填溶洞,回填高度一次以 1.5m2.0m 为准,每回填一次以小冲程挤压,再回填,再挤压,如此反复进行,直至完全填充 溶洞后再进行钻进。在钻进过程中,要适当增加粘土数量,提高泥浆密度(泥浆比重以 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 27 - 1.25g/m1.35g/m为宜)。在采取填充的同时根据现场泥浆水位下降情况,现场准备好泥 浆泵、抽

43、水泵,做好补充泥浆和水的准备。 如果溶洞较大,反复充填后仍无法形成有效护壁,则采用填充混凝土的形式填充溶洞, 待孔内水位稳定,混凝土强度达到 3 天后,继续钻孔施工。 (3)在洞底岩面上钻孔时的措施 溶洞底板岩面一般不规则,呈现台阶或基岩向不同方向倾斜,则极易造成钻孔过程偏 孔。因此,钻进到达溶洞底板时,调整钻机冲程,改用小冲程钻进,并随时检查孔位。当主绳 摆动加大,并朝同一方向偏离桩孔设计中心时,说明已发生偏孔。此时要提钻回填片石,回 填高度以原偏孔位置为准,然后再钻进,反复进行,直至完全纠正为止。 (4)常见问题及处理措施,见下表。 表表 10 钻孔施工常见问题及处理措施钻孔施工常见问题及

44、处理措施 序号问题处理措施 1钢护筒变形 应根据变形程度采取回填块石至变形部位,再改用冲击锤冲击成孔；或采取水下切 割等办法校正；严重变形的钢护筒应拔出重打。 2坍孔 坍孔不严重时,回填至坍孔位置以上,采取改善泥浆性能、加高水头后重新钻孔；当 护筒底口发生坍孔时应采取护筒跟进、下内护筒等办法进行施工；当坍孔严重时,尽 快回填,采用粘土并加入适量的碱和水泥,回填高度高于坍孔处 24m,待其固化后,提高 泥浆比重快速穿过该地层。 3钻孔漏浆跟进护筒或减小孔内外水头差、增加泥浆比重、改善泥浆性能。 4偏孔 当偏孔不严重时采用提钻至偏孔处,反复扫孔,使孔壁垂直。当孔壁偏孔严重时,回填 至偏孔处重新钻孔

45、。 5卡钻、埋钻 发生卡钻和埋钻时,宜采用冲、吸等方法,将钻头周围土层松动后提钻,并采取措施保 持孔壁稳定。 3.7 清孔清孔 清孔的目的是抽、换孔内泥浆,清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底 存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。其次,清孔还为灌注混凝土创造良好条件,使测深准 确,灌注顺利。 当钻孔累计进尺达到孔底设计标高后,进行孔径和垂直度的检查,经监理工程师验收 认可后立即清孔,防止泥浆和钻渣沉淀增多,造成清孔工作的困难甚至坍孔。 桩底到达设计标高以后,进行清孔。清孔采用换浆法,停止进尺后,稍提钻头离孔底10 2021空转并保持泥浆正常循环,把钻孔内旋浮钻渣较多的泥浆换出。 (1)

46、在清孔排渣时,注意保持孔内水头,防止坍孔。严禁用超深成孔的方法代替清孔。 (2)第一次清孔:当钻孔累计进尺达到孔底设计标高后,采用超声波孔壁测定仪检测孔 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 28 - 径、孔壁形状和垂直度,经监理工程师验收认可后,应立即进行反循环清孔。采用优质泥 浆在足够的时间内,经多次循环,将孔内的旋浮的钻渣置换出来。 (3)清孔时将钻头提离孔底30cm左右,钻机慢速空转,保持泥浆正常循环,同时置换泥浆 。当泥浆指标达到相对密度1.031.10,粘度172021,含砂率0.5后,测得孔底沉渣厚 度满足设计要求值,可停止清孔,拆除钻具,移走钻机。第

47、一次清孔时,尽可能降低泥浆含砂 率(控制在0.5%以内),保持合理的粘度及相对密度,对于保证孔底零沉淀具有至关重要的作 用。施工中将重点控制该环节。 (4)清孔完成后的孔底沉渣厚度测量是重点和难点,本工程采用沉渣盒法精确测量沉 淀厚度:在清孔过程中泥浆指标达到要求时,下放沉渣盒到孔底,一定时间后将沉渣盒取出, 量测盒中沉渣厚度来确定孔底沉渣的厚度。沉渣盒采用4mm钢板现场加工,尺寸为4 0cm,高30cm,底板采用8mm钢板,重约17kg。 清孔后从孔底提出泥浆试样,应保证性能指标满足表3.3.4-1要求。 表表 11 清孔后泥浆性能指标清孔后泥浆性能指标 相对密度粘度含砂率胶体率 1.031

48、.10172021.s2%98% (5)在吊入钢筋笼后,灌注水下混凝土之前,再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚 度,如超过规定应进行第二次清孔,符合要求后在最短时间内进行水下混凝土灌注。 3.8 桩基钢筋笼制作安装桩基钢筋笼制作安装 3.8.1 钢筋笼制作 桩基钢筋笼,采用长线法后场分节预制。钢筋笼采用 12 米定尺钢筋进行加工,28 主 筋采用直螺纹套筒连接,分节预制。制作钢筋笼时严格按照设计图纸和相关技术规范 要求执行。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 29 - 图图 31 桩基钢筋笼加工胎膜图桩基钢筋笼加工胎膜图 图图 32 桩基钢筋笼加工施工照片桩基

49、钢筋笼加工施工照片 首先在加工场地将钢筋笼胎膜按照2m间隔摆放,胎模总长度大于或等于钢筋笼设计 总长度,桩基钢筋笼在胎模上制作。 测量定位保证所有胎膜在同一条轴线上,锚固胎模。钢筋笼分节段制作,各节段之间 采用直螺纹套筒将钢筋依次连接。各节段做好编号。 钢筋笼制作过程中必须严格控制钢筋笼接头的安装质量,且钢筋接头必须错开布置, 接头错开1.3米,接头数不超过该断面钢筋根的50%。 在钢筋笼的接长、安放过程中,始终保持骨架垂直；钢筋笼接长采用滚丝直螺纹接头 ,每节接长保证顺直度满足要求,接头牢固可靠,同一断面接头数量不超过总根数的二分之 一。钢筋笼接好后严格检查接头质量,边下沉边割掉笼内十字撑。

50、 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 30 - 图图 33 桩基钢筋笼连接施工照片桩基钢筋笼连接施工照片 安放钢筋笼时按照设计图纸要求埋设 3 根声测管,声测管采用 501.2mm 钢管制 作,采用大一号套筒连接后在两端密封焊接。声测管与加强箍通过 U 卡固定,为防止声测 管上浮,在声测管上焊接反勾与加强箍固定。 钢筋笼加工完成后检查时应满足下表要求。 表表 12 钢筋笼骨架制作验收标准钢筋笼骨架制作验收标准 序 号项 目允许偏差(mm)检查方法 1钢筋骨架长度 50 尺量检查 2钢筋骨架外径 10 尺量检查 3主筋间距 10 尺量检查 4箍筋间距 10 尺量检查

51、 5钢筋骨架垂直度L/200吊线检查 6弯起钢筋位置 20 尺量检查 7保护层厚度 10 尺量检查 3.8.2 钢筋笼的存放及运输 相临两个钢筋节段对应的两根钢筋用油漆标记以便现场对接。钢筋接头加塑料保 护套防止丝头受损。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 31 - 图图 34 桩基主钢筋直螺纹接头加工照片桩基主钢筋直螺纹接头加工照片 制好后的钢筋骨架存放在平整、干燥的场地上,底部垫方木免止沾上泥土,防止水 浸泡,每个钢筋骨架按照各节次序排好,并在每个节段上挂上标志牌,写明墩号、桩号、节 号等,以便使用时按顺序装车运出。 钢筋笼存放时,上部用防水布遮盖防止锈蚀和

52、污染。 存放时,要求钢筋笼内的十字支撑保持一根水平,一根垂直向下受力,严禁在十字型 支撑斜置的情况下进行存放。 图图 35 钢筋笼安装及十字撑骨架钢筋笼安装及十字撑骨架 钢筋笼之间应保持一定的距离,以便于起吊时人工操作。 筋骨架起吊时,吊机操作要平稳、缓慢,避免落钩时速度过快,导致钢筋笼冲击变形, 并对吊点处支撑环增“+” 形或“”形支撑,防止吊点处骨架变形。 钢筋笼转运时,将各节段的直螺纹套筒拧开,在长平板汽车上放垫枕,将钢筋笼分节 段吊装到平板汽车上,运到主墩施工现场。 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 32 - 图图 36 运输钢筋的平板车运输钢筋的平板车

53、 3.8.3 桩基钢筋笼安装 1#17#墩桩基安装采用 50t 履带车,18#2021 钢筋笼安装采用 80t 履带吊车。为保 证钢筋笼起吊时不变形,采用长吊索小夹角的方法减少小平分力,起吊时顶端吊点采用三 根等长吊索,根部采用一根吊索,吊点处设置弦形木吊垫与吊索捆连。先起吊顶部吊索,后 起吊根部吊索,使平卧变为斜吊,根部离开地面时,顶端吊点起吊至 90后拆除根部吊点及 木垫,最后垂直吊入孔安装。 钢筋笼吊装严格按预制确定的编号顺序进行,安放过程中严格控制钢筋笼接头连接质 量,钢筋接头必须错开布置,接头数不超过该断面钢筋总根数的 50。声测管按设计要求 进行安装,焊接可靠,下放钢筋笼过程中应仔

54、细检查,防止堵塞、变形,影响桩基检测。钢筋 下放完毕,监理工程师验收合格后即可进行下一道工序施工。 图图 37 钢筋笼吊装示意图钢筋笼吊装示意图 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 33 - 当钢筋笼进入孔口后,将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。当钢筋笼下降到顶 部吊点附近的加劲箍接近孔口时,用型钢穿过加劲箍的下方,将钢筋笼临时支撑于孔口。 此时吊装第二节钢筋笼,使上下两节钢筋笼位于同一竖直线上,进行连接。对接时要衔 接迅速,减少作业时间,连接完成后,提动钢筋笼,抽去临时支托,将钢筋笼徐徐下降,如此 循环,使全部钢筋笼降至设计标高为止。 图图 38 下放钢筋笼临

55、时支撑示意图下放钢筋笼临时支撑示意图 钢筋笼加工时,每隔2m设置加强箍,在其四周焊定位钢筋,以保证保护层厚度。 图图 39 钢筋笼下放及连接安装图钢筋笼下放及连接安装图 钢筋笼安装注意事项: (1)钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层,确保其满足设计要求。 (2)两节钢筋笼对接时,按照长线法拼接的标记对位,使上下节中心线保持一致,各钢筋 的对位准确。在钢筋笼的接长、安放过程中,始终保持骨架垂直；钢筋笼接长时每节接长 应保证垂直度满足要求,接头牢固可靠。 (3)钢筋笼安装过程采取有效的定位和下放措施,确保钢筋笼准确定位和防止碰撞孔 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 -

56、34 - 壁,当下放困难时,应查明原因,不得强行下放。不得将变形的钢筋笼放入孔内。对接时工 效要衔接迅速,减少作业时间。 (4)钢筋笼安装到位后及时固定,防止脱落,并采取有效措施防止钢筋笼在混凝土灌注 过程中上浮。 3.9 桩基水下混凝土灌注桩基水下混凝土灌注 灌注前,检测孔底泥浆沉淀厚度,如大于规范要求,须进行二次清孔,直到符合要求为止。 钢筋笼下放完毕后安装导管。导管在使用前需进行水密承压和接头抗拉试验、长度测量 标码等工作,并经监理工程师检查合格待用。利用 50T 履带吊吊装下放。 3.9.1 配备材料 (1)水泥:根据水下砼配制要求,选用 32.5 号普通水泥。水泥应符合国家标准,且应

57、附有 制造厂的水泥品质试验报告等；水泥进场后,经验收合格后方能投入使用。 (2)粗骨料:选用连续级配 5mm35mm 的碎石。 (3)细骨料:选用级配良好的中粗砂,砂率控制在 3540。 (4)水:采用生活用水。 (5)外加剂:为提高混凝土和易性,混凝土中掺用外加剂、粉煤灰等材料,其技术条件及 掺用量通过试验确定。 3.9.2 配合比选用 先由试验室通过设计和试配确定砼设汁配合比,使砼能满足和易性、凝结速度等施工 条件,且符合强度、耐久性等质量要求,砼坍落度控制在182021,以保证砼具有可泵性。 试配配合比确定后上报监理工程师批复。 施工时,试验室根据实际采用的粗细骨料的含水量,对砼用水量做

58、相应调整,待满足施 工要求后方可进行砼灌注。 粗、细骨料采用级配良好的碎石、中粗砂。混凝土应有良好的和易性,灌注时保持有 足够的流动性。通过比较,参考经验配合比,并根据现场实际材料设计最优配合比,设计配 合比经过驻监办核查,中心实验室验证、总监办审批后执行,并根据现场施工实际,对坍落 度、和易性等做好监测控制和优化调整。 3.9.3 桩基水下混凝土灌注 在浇注基桩混凝土前,对桩孔进行全面的检查,当孔深、沉淀厚度满足设计要求、泥 浆相对密度达到1.031.10、含砂率0.5%、粘度172021要求时,可以进行混凝土浇注 九 九江长江公路大桥 B1 标段 1#20#墩桩基础施工方案 - 35 -

59、。 桩基砼采用刚性导管法灌注,导管直径273mm,导管顶端接阀门管和高1.5m、容积1 m3漏斗,漏斗上方设置6m3储料斗。导管提前进行水密、承压和接头抗拉试验,保证导管安 全可靠。 (1)储料盘、料斗和导管安装储料盘、料斗和导管安装 钢筋笼下放完毕后开始安装储料盘、料斗和导管。 混凝土灌注导管采用内径 273mm 型卡口刚性导管。 导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。 导管吊装时应位于井孔中央,并应在灌注混凝土前进行升降试 验。整个吊装过程中应竖直下放,防止和井孔壁碰撞导致井孔 受损坍塌。导管底口至桩孔底端的间距控制在 0.4m 左右。 混凝土储料盘和料斗容积按导管初次埋

60、置深度 2m 进行 设计。首批混凝土的数量按下式确定: c H D h d V 44 2 1 2 式中:V首批混凝土所需方量(m3)； h1孔内混凝土面高度达到 Hc 时,导管内混凝土柱需要的高度(m)； Hc灌注首批混凝土时所需孔内混凝土面至孔底的 高度(m),Hch2+h3； Hc孔内混凝土面以上,导管内混凝土柱(计算至漏斗底口)高度(m) hc(P0+H)/c； H孔内混凝土面以上泥浆深度(m)； P0使导管内混凝土下落至导管外的混凝土顶升时, 所需的超压力,钻孔灌注 桩采用 100150KPa,桩径 1m 左右时取低限,2m 左右时取高限； D井孔直径(m)； d导管内径(m)； c混