江苏某双向六车道一级公路特大桥钻孔灌注桩施工方案(附图)

1、新通扬运河特大桥钻孔灌注桩施工方案编制： 赵永军复核： 王寿康审核： 龚万斌江苏省交通工程集团有限公司泰州市引江河疏港公路建设工程yjhdl-3标项目经理部2010年3月3日目 录1、概况11.1、工程地理位置与工程简介11.1.1、 工程地理位置11.1.2、工程简介11.2、工程自然条件31.2.1、地形地貌31.2.2、气象31.2.3、水文地质条件31.2.4、工程地质条件41.2.5、地震51.3、主要工程量61.4 编制依据62工期安排62.1、主墩桩基62.2、辅墩、边墩和引桥桩基63 主墩钻孔灌注桩施工63.1 钻孔灌注桩施工综述63.2 钻孔灌注桩施工工艺流程73.3 桩基施

2、工场地73.3.1平面布置83.3.2平台结构83.3.3 平台施工83.3.4 钻机走道板铺设93.4 设备的选择93.4.1钻机93.4.2 起重设备113.5 钢护筒的加工和沉设113.5.1 护筒制作113.5.2 沉设设备123.5.3 护筒沉设示意123.5.4 钢护筒底口导向架123.5.5 钢护筒沉放133.6 钻孔施工143.6.1 钻孔顺序143.6.2 钻机就位143.6.3 泥浆制备及循环系统143.6.4 钻孔173.7 清孔193.7.1第一次清孔193.7.2 第二次清孔193.8 检孔203.9 钢筋笼的加工和安装213.9.1 钢筋笼制作场地的准备213.9.

3、2 钢筋笼加工213.9.3 钢筋的连接223.9.4 运输与安装243.10 混凝土试配和水下混凝土灌注253.10.1 混凝土配合比设计253.10.2 施工设备253.10.3 混凝土灌注263.10.4 防止混凝土灌注时出现堵管、断桩的措施283.11 桩基检测294、主桥边墩、辅助墩钻孔灌注桩施工294.1、钻进成孔294.2 钢筋笼制作和安装304.3 二次清孔304.4 混凝土灌注304.5 成桩检测315 质量保证措施315.1 钻孔桩成孔质量标准315.2 质量保证组织措施316 安全保证措施327 文明施工、环境目标与保证措施337.1 文明施工、环境目标337.2 文明施

4、工措施337.3 环境保护措施33 泰州市引江河疏港公路建设工程yjhdl-3标 主桥钻孔灌注桩施工方案新通扬运河特大桥主桥钻孔灌注桩施工技术方案1、概况1.1、工程地理位置与工程简介1.1.1、 工程地理位置新通扬运河特大桥位于引江河和新通扬运河汇流口处，北接江海高速，南联泰州港。新通扬运河特大桥工程包括跨河大桥及接线工程，跨河大桥为双向六车道标准的一级公路特大桥，设计行车速度80km/h。主桥桥型为独塔单索砼梁斜拉桥，孔跨布置为43m+117m+185m，边跨设有辅助墩，主桥全长345m。引桥采用30m、25m装配式预应力砼连续箱梁，跨越宁启铁路采用45m装配式预应力砼简支箱梁。1.1.2

5、、工程简介1.1.2.1、主桥（1）、主桥总体布置、主桥结构体系 主桥桥型为独塔单索面砼梁斜拉桥，孔跨布置为43m+117m+185m。边跨设有辅助墩，主桥全长345m。主桥结构体系采用塔墩梁固结，在边墩、辅助墩墩顶处设纵向活动支座，单侧横向约束，在主塔处塔墩梁固结。（2）、主梁结构主桥采用c50砼。箱梁标准节段长度按索距划分为7m。主桥横断面采用单箱五室斜腹板截面，粱高3.9m，顶板宽35.5m，底板宽12m，两侧悬臂长3.75m，顶面设2%双向横坡。主跨及边跨未压重段箱梁顶板厚0.25m，底板厚0.3m，悬臂端部厚0.2m，根部厚0.5m，斜腹板厚0.22m，中腹板厚0.4m，边腹板厚0.

6、25m；辅助墩顶及边跨箱梁设有压重砼段，其斜腹板加厚至0.3m，底板加厚至0.4m。标准索距粱段每3.5m设一道横梁，非斜拉索锚固的副横梁厚0.25m；斜拉索锚固所对应的主横梁中箱横梁厚0.6m，边箱横梁厚0.45m及0.3m。辅跨压重段横梁加厚至0.8m。（3）、主塔及基础上塔柱为变截面钢筋砼结构，单箱单室，c50号砼。上塔柱高90.4m，截面外轮廓75m95m，其中索塔锚固区顺桥向壁厚1.53.0m，侧壁厚1.051.4m。下塔柱采用单箱双室箱形截面，截面外轮廓顶部129m，顺桥向、横桥向壁厚1.6m。塔顶设有高3.75m的塔冠装饰段，塔冠顶设有进人孔及平台栏杆、避雷针、航空障碍灯等设施。

7、上塔柱在桥面处靠主跨侧设有1.8m1.0m的进入孔。上塔柱斜拉索锚固区采用张拉锚槽结构，塔壁四周布置“井”字形预应力,横桥向采用jl32预应力粗钢筋，顺桥向采用9s15钢绞线。预应力束（筋）均采用一端张拉，张拉端沿塔高方向交错布置。主塔承台采用八边形承台，平面尺寸28.429.8m，高5m。基础采用35根2.0m的钻孔桩，桩长85m。承台上设2.5m高圆台塔座，塔座顶面直径为16.0m，底面直径为21.0m。塔座、承台采用c40砼，桩基础采用c30砼。（4）、边墩、辅助墩及基础 辅助墩采用两个分离式的矩形独柱式墩，墩柱平面尺寸42.2m，四周倒r=0.5m圆角。每个柱下设一个承台，承台平面尺寸

8、为6.36.3m，承台厚度为2.5m。每个承台下设4根1.5m的钻孔桩，桩长50m。主桥边墩也作为主桥与引桥的过度墩，采用框架式矩形柱墩，墩柱平面尺寸42.2m，四周倒r=0.5m圆角，上设帽梁，帽梁的高度为2.5m，宽度为2.6m。每墩下各设一个承台，承台平面尺寸为6.36.3m，承台厚度为2.5m，每个承台下设4根1.5m的钻孔桩，70#墩桩长56m，73#墩桩长60m。墩身采用c40砼，承台采用c30砼，桩基础采用c30水下砼。1.1.2.2、引桥（1）、引桥的孔跨布置引桥采用30m、25m装配式预应力砼连续箱梁，跨越宁启铁路采用45m装配式预应力砼简支箱梁。江海高速侧引桥16联，引桥布

9、置为425m+525m+525m+45+525m+525m+525m+425m+430m+430m+525m+525m+525m+430m+430m+525m=1850m；泰州港侧引桥1联，孔跨布置为525m=125m。（2）、引桥结构上部采用30m、25m跨径装配式预应力砼连续箱梁，预制梁高分别为1.6m、1.4m，跨越宁启铁路采用45m跨径装配式预应力砼简支箱梁，预制梁高为2.5m，所有引桥单幅桥横桥向设5片梁，桥面横坡由墩台帽调整。下部结构采用双柱式框架墩。30m跨装配式预应力砼连续箱梁桥墩（含30m与25m交接墩）盖梁宽1.9m，高1.7m；柱径1.4m，柱间距8.65m；基础采用1.

10、5m钻孔灌注桩，桩顶设有11.2m的系梁。25m跨装配式预应力砼连续箱梁桥墩盖梁宽1.7m，高1.6m；柱径1.4m，柱间距8.65m；基础采用1.5m钻孔灌注桩，桩顶设有11.2m的系梁。跨宁启铁路桥墩盖梁宽2.1m，高1.9m；柱径1.8m，柱间距8.65m；基础采用81.2m钻孔灌注桩基础。桥台采用肋板式桥台，基础采用1.2m钻孔灌注桩。装配式预应力砼箱梁采用预制吊装施工方法。1.2、工程自然条件1.2.1、地形地貌新通扬运河特大桥区地形地貌隶属于里下河冲积平原，桥位区地面标高约为2.43.7m，新通扬运河河岸地区地面标高一般约为2.122.82m。新通扬运河河水深度约为8.30m，河宽

11、约170m。桥位处于引江河和新通扬运河汇流口处，最高通航水位2.637m。路线与新通扬运河斜角角度约为78.5。1.2.2、气象 桥位区属副热带湿润气候类型，主要特征有：受季风环流支配，季风显著，干湿冷热四季分明，雨水充沛，雨热同季；光照充足，无霜期长；干旱、雨涝、低温、连阴雨、台风、冰雹等气象灾害间有出现，属于滨海环境，环境类别i类。1.2.3、水文地质条件桥位区内水系发育，河沟、水塘众多，河流主要以新通扬运河为主，水流平缓，属感潮河段，潮差枯水期大，汛期小。水体受大气降水和上游排水补给。据水质分析资料表明，水质为hc03so4ca型，地表水对砼无结晶类、分解类、结晶分解复合类腐蚀。桥位区地

12、下水主要由孔隙潜水和微承压水组成，孔隙潜水主要赋存于4层以浅土体中。水位受大气降水补给及河流侧向补给，排泄以蒸发及侧向迳流为主，地下水、地表水水力联系密切。据水文地质资料，该处地下水年变幅1.50m左右，属典型蒸发入渗型动态特征，年最高水位标高可按2.5m考虑。微承压水存于4层、5层、6层、7层粉土、粉砂、粉细砂孔隙中，土层为弱透水透水层，富水性较好。根据附近场区地下水水质分析资料，孔隙浅水对砼无结晶类、分解类、结晶分解复合类腐蚀。1.2.4、工程地质条件依据钻探资料，岩土层分布及其工程地质特征自评如下：1层素填土：灰黄黄灰色，松软，由粉土夹植物根茎夹少量碎石子等组成，局部上部碎石含量较多。桥

13、位区内普通分布。顶面标高2.043.73m，厚度0.701.90m，推荐fa0=70kpa；3-1层粉土夹粉质粘土：灰黄黄灰色，湿，稍中密 ，见铁质浸染，欠均质。桥位区内仅分布在zk5、zk101、zk102、zk7孔区域。顶面标高1.131.45m，厚度0.701.70m，推荐fa0=100120kpa，i=32kpa；4-1层黏土：灰绿灰黄色，可硬塑，切面光滑。中高韧性。中高干强度。见铁锰质浸染斑，局部偶夹砂僵石，欠均质。桥位区内普通分布。顶面标高-0.532.13m，厚度4.207.30m，推荐fa0=180230kpa, i=5068kpa;4-2层粉土夹粉质黏土：黄灰色，湿，中密，见

14、铁锰质浸染斑，局部偶夹贝壳碎屑，层理发育，欠均质。桥位区内仅分布在zk105、zk106、zk107孔区域。顶面标高0.452.13m，厚度5.506.800m，推荐fa0=170180kpa，i=4445kpa;4-3层粉砂夹粉土，灰色，饱和，中密，含云母碎屑，层理发育，欠均质，桥位区内普遍分布。顶面标高-8.18-4.67m，厚度5.0011.50m，推荐fa0=170200kpa,i=4548kpa;5-1层粉质粘土：灰黄黄褐色，可塑硬塑，切面稍光滑，中高韧性，中高干强度，见铁锰质浸染斑，欠均质。桥位区内普通分布。顶面标高-17.55-11.86m，厚度7.3012.60m，推荐fa0=

15、200250kpa, i=5675kpa;5-3层粉砂夹粉土：灰黄色，饱和，中密密实，成分以石英、长石为为主局部含云母，局部夹砂礓石，欠均质。桥位区内普通分布。顶面标高-25.13-21.58m，厚度6.809.60m，fa0=180220kpa, i=4658kpa;6-1层黏土：灰绿灰黄色，可硬塑，切面光滑，中高韧性，中高干强度，见铁锰质浸染斑，局部偶夹砂礓石，欠均质。桥位区普遍分布。顶面标高-34.38-30.49m，厚度6.9020.20m，推荐fa0=190230kpa, i=4870kpa;6-2层粉土夹粉质黏土：灰灰黄色，湿，中密密实，见铁锰质浸染斑，局部偶夹砂礓石，欠均质。桥位

16、区内在zk101zk105区域深孔中揭露。顶面标高-52.13-44.16m，厚度2.005.80m，推荐fa0=180220kpa, i=4862kpa;6-3层粉细砂夹粉土：灰色，饱和，密实，成份以石英、长石为主，含云母，见铁锰质浸染，局部夹砂礓石，欠均质。桥位区内在zk7zk107孔区域分布顶面标高-43.68-38.46m，厚度4.105.70m，推荐fa0=200kpa, i=54kpa;7-1层粘土：灰绿灰黄色，可硬塑，切面光滑，中高韧性，中高干强度，见铁锰质浸染斑，夹粉土簿层，局部偶夹砂礓石，欠均质。桥位区内在zk101、zk6、zk102、zk103、zk8、zk104、zk1

17、05、zk106、zk107深孔中揭示。顶面标高-55.48-45.54m，厚度2.0020.80m，推荐fa0=230270kpa, i=6580kpa;7-1a粉土：黄色，湿，中密密实，见铁锰浸染斑，夹粉质黏土薄层，欠均质。桥位区内zk104、zk105深孔中揭示。顶面标高-52.26-50.46m，厚度3.203.80m，推荐fa0=180200kpa, i=4652kpa;7-2层粉细砂：灰黄色，饱和，密实，成分以石英、长石为主，含云母，局部偶夹砂礓石，欠均质。桥位区内zk105、zk106孔深孔内揭示。顶面标高-71.98-63.48m，厚度2.9021.20 m，推荐fa0=200

18、220kpa, i=60kpa;8层粉质黏土：灰黄色，可硬塑，切面光滑，中高干强度，见铁锰质浸染斑，局部偶夹砂礓石，欠均质。桥位区内zk106深孔内揭示。顶面标高-84.58-78.80m,揭示厚度8.0012.50m, 推荐fa0=270kpa, i=80kpa;1.2.5、地震本区抗震设防烈度为7度,设计基本加速度值为0.10g,区划图上相应的特征周期为0.35s。勘察深度20m以浅饱和砂土为3-1层粉土、4-3层粉土夹粉碎。按照公路桥涵抗震设计细则（jtj bo2-01-2008）相关条文，经计算判别3-1层粉土、4-3层粉土夹粉砂不液化。按照公路桥涵抗震设计细则（jtj bo2-01-

19、2008）相关条文在zk5、zk9孔进行波速测试，土层平均剪切波速200m/s，226m/s，根据钻孔资料，桥位区覆盖层厚度厚度大于80m，判别桥位区场地类别为iii，设计特征周期0.45s。桥位区局部分布的3-1层工程地质性质相对较差，按不利考虑，判定该桥位区属对公路桥梁抗震不利地段。1.3、主要工程量新通扬运河特大桥桩基工程量见表1： 桩基工程量 表1直径根数总延米数（m）c25砼方量（m3）c30砼方量（m3）级钢筋(吨)级钢筋（吨）1.2m561936m2189.627761122.3933.2281.5m30815336m24754.22346.81229.116280.2642.0

20、m352975m9346.2575.3967.491.4 编制依据 泰州市引江河疏港公路工程 宁启铁路、新通扬运河特大桥 跨宁启铁路桥 工程地质勘察报告 泰州市引江河疏港公路工程 宁启铁路、新通扬运河特大桥 跨宁启铁路桥 施工图设计 公路桥涵施工技术规范（jtj041-2000） 公路桥涵地基与基础设计规范（jtj024-85）2工期安排桩基工程施工主要节点计划如下：2.1、主墩桩基(1)、主墩迎水面围堰、钢护筒打设及钻孔平台搭设：2010年2月23日2010年3月12日(2)、主墩桩基：2010年3月13日2010年5月6日2.2、辅墩、边墩和引桥桩基2010年3月1日2010年10月5日3

21、 主墩钻孔灌注桩施工3.1 钻孔灌注桩施工综述主墩桩基部分位于河滩上，部分在水中，采用围堰挡水施工。临水面围堰打设完毕后，进行堰内填土，打设护筒，进行场地硬化，然后进行桩基施工。桩基采用sr280r旋挖钻旋挖成孔。钢筋笼在胎架上制作，用75吨履带吊吊装入孔。混凝土在拌合站拌合，用搅拌运输车运至现场，由2台地泵进行灌注。3.2 钻孔灌注桩施工工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程见框图1。临水面锁口桩打设堰内填土控制网复测桩位测量报验钢护筒打设钢护筒加工平台硬化钻机就位泥浆制备钻孔作业钻孔质量检查泥浆循环、检查泥浆指标钻进施工终孔，检查、报验成孔质量检查泥浆指标清孔钢筋笼分节加工运输钢筋笼安装导管水密合

22、承压试验导管安装二次清孔水下混凝土灌注超声波成桩检测框图1 钻孔灌注桩施工工艺流程图3.3 桩基施工场地3.3.1平面布置桩基施工场地长187m,宽54m左右，分成桩基钢筋笼加工区、围堰区域、钻机设备临时堆放区3部分，总体布置见图1。图1 钻孔灌注桩施工场地布置图3.3.2平台结构(1)、钢筋笼加工区30cm砖渣+5cm碎石+15c25混凝土面层。(2)、围堰区域优质黏土+5cm碎石+20c25混凝土面层。(3)、钻机设备临时堆放场地30cm砖渣+5cm碎石+15c25混凝土面层。(4)、环道50cm砖渣+5cm碎石+20c25混凝土面层。3.3.3 平台施工(1)、钢筋笼加工区和钻机设备临时

23、堆放场地 原地面处理按征地范围伐树，然后将表面30cm厚的腐质土清除外运。清表后压实。 基层填筑采用砖渣进行填筑，层厚为30cm。填筑后，碾压密实。 面层施工面层为15cm厚c25混凝土。基层压实后，分块浇筑面层混凝土。先铺设轨道，按设计纵坡和横坡定位轨道标高，固定轨道，铺设5cm碎石垫层，浇筑混凝土。混凝土为商品混凝土，采用混凝土搅拌运输车运至现场倒料铺筑。用振捣棒振捣密实后，采用滚筒沿轨道滚压密实、找平。定浆后，先人工用铁抹收光，最后用磨光机磨平。磨光后，铺塑料薄膜进行保湿、保温养护。(2)、围堰区 挡水围堰施工按设计位置，采用75吨履带吊、90型振拔锤沉设临水面钢板桩和锁口桩。逐渐推进，

24、边打桩边填筑优质黏土。 打设护筒临水面钢板桩和锁口桩施工完毕后，堰内清表整平，打设护筒。护筒共35根，一次沉设完毕。 面层施工护筒沉设完毕后，再次整平地面，压实，铺筑5cm碎石垫层，立模浇筑混凝土面层。面层为20cm厚的c25商品混凝土。用混凝土搅拌运输车运至现场，人工铺筑，用振捣棒振捣密实，用木刮尺按标高点刮平，定浆后用铁抹压实收光，用磨光机磨平。磨平后，铺塑料薄膜保湿、保温养生。3.3.4 钻机走道板铺设sr280r旋挖钻机工作状态最大重量为76吨，单履带着地长度宽度=5.920.8m，则履带对地基产生的压力为80.2kpa,小于硬化后的地基承载力120kpa。在旋挖钻工作状态时，采用70

25、00120025mm钢板铺设在履带底，以减少履带对地基的压力。3.4 设备的选择3.4.1钻机为缩短施工工期，高效完成桩基施工任务，根据工程和地质特点，选用sr280r旋挖钻机进行主墩桩基施工。sr280r旋挖钻机主要部件为底盘、转台、发电机系统、钻架、动力头、钻杆、双层底筒式钻头、主辅卷扬机和液压电器系统，见图2。图2 sr280r钻机结构图sr280r旋挖钻机的主要性能参数见表2，其它配套设备见表3。sr280r钻机的主要性能参数表 表2底盘型号sy420r 242 kw最大成孔直径2500 mm最大成孔深度95 m最大输出扭矩285 kn.m钻孔转速6-30 rpm最大加压力350 kn

26、动力头行程10000 mm桅杆左右倾斜角度6桅杆前倾角度5主卷扬提升力(第一层)285 kn主卷扬钢丝绳直径32 mm主卷扬最大提升速度63 m/min辅卷扬提升力(第一层)110 kn辅卷扬钢丝绳直径20 mm辅卷扬最大提升速度70 m/min加压卷扬提升力(第一层)250 kn加压卷扬钢丝绳直径28 mm前后回转半径4455/4100 mm工作状态宽度4490 mm工作状态高度23082 mm履带高度1060 mm工作状态履带着地宽度800 mm工作状态履带着地长度5920 mm先导压力4 mpa 牵引力510 kn 工作重量76 t sr280r钻机配套设备 表3 机械名称规格型号数量（

27、台套）施工范围灌注用导管及料斗300mm导管2砼灌注泥浆泵3pn1打浆泥浆泵7.5kw1供浆风管453.5mm加工1二次清孔空压机10m31二次清孔3.4.2 起重设备根据钢筋笼15.568吨(扣除浮力)，接合现场文明施工等需要拟采用一台quy75型履带吊，其最大起重吨位为75吨。3.5 钢护筒的加工和沉设3.5.1 护筒制作护筒顶标高为+3.3m，护筒外径为2.3m，壁厚1.4cm，长12.0m左右，材质为q235。护筒在工厂内制作，上下口增设30cm宽、厚度1.2cm加劲箍，底口向外侧做45倒角。护筒焊缝均采用剖口焊，焊缝用煤油涂白粉的方法检查。护筒制作时严格控制其椭圆度和端面平整度，运输

28、之前，在筒内用米字撑杆点焊，以保证护筒不变形。钢护筒加工质量还应符合表4中要求：钢护筒加工质量要求 表4检验项目允许偏差备注管端失圆度0.5%d，且不大于5mm指两相互垂直直径之差管端平整度2mm管端平面倾斜2mm3.5.2 沉设设备钢护筒沉设采用一台quy75型履带吊、一台180型双夹具振动锤、导向架和卷扬机进行沉设。3.5.3 护筒沉设示意护筒采用导向架定位，卷扬机纠偏，振动锤振动下沉，钢护筒沉设示意如图3。图3 护筒沉设示意图3.5.4 钢护筒底口导向架底口导向架为平面框架结构，长6.0 m，宽2.49m，用履带吊吊装移位，并锚固在钻孔平台上。定位导向架结构见图4。图4 定位导向架结构图

29、3.5.5 钢护筒沉放(1) 导向架就位桩中心定位后，用挖掘机以桩中心为圆心，开挖直径为3.0m，深2.5m左右的护筒坑槽。然后安装定位导向架，使导向架中心与桩中心位置重合，然后固定牢固。(2) 钢护筒起吊、就位采用专用吊具配合履带吊起吊钢护筒就位。履带吊缓慢吊起护筒至安全高度后，割除护筒下口的米字撑，然后缓慢进入导向架内，直至入土稳定后脱钩。用两台全站仪按90夹角前方交汇法测量护筒壁两个方向的垂直度，护筒顶口按圆布设4根钢丝绳作缆绳，用4台卷扬机牵引缆绳对护筒进行纠偏直至满足规范要求。(3) 振动锤安装及护筒沉设履带吊吊起振动锤，打开夹具，使震动锤落入护筒上。然后夹桩稳定，测量、调整护筒垂直

30、度至满足规范要求，然后启动振动锤沉设护筒至设计标高。在护筒沉设过程中，仪器跟踪监控，确保护筒的垂直度。在护筒顶口将至设计标高时，用水准仪进行标高监控，确保护筒入土深度达到设计值(4) 钢护筒下沉精度要求平面中心位置允许偏差：5cm倾斜度：1/2003.6 钻孔施工3.6.1 钻孔顺序根据桩基位置特点，钻孔顺序如图5所示。图5 钻孔顺序图3.6.2 钻机就位在拟钻桩位铺设走道板，将钻机行驶至施工桩位处。根据仪表显示的数值，调节底盘和钻架，使钻机底盘水平，钻架垂直，使动力头中心、钻头中心和桩孔中心在同一铅垂线上。然后锁定此时的水平角度，以确保钻机在钻进过程中和卸土回转后始终对准桩孔中心。钻头中心与

31、护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。钻机调整完毕后，将钻头下入护筒内缓慢旋转，查验钻头是否与护筒相碰，确保钻头环刀在孔内自用旋转。钻机就位后，测放护筒顶、钻机平台标高，用于钻孔时孔深测量参考。3.6.3 泥浆制备及循环系统钻孔采用泥浆护壁，根据钻进地层的特点，为保证钻孔质量，选用不分散、低固相、高粘度聚丙烯酰胺泥浆(php泥浆)。（1）、泥浆配制、制浆原材料膨润土:为泥浆胶体质的主要来源，采用以蒙脱石为主的钠质膨润土，该土具有较好的分散悬浮性和造浆性，泥皮薄，稳定性好，固壁能力高，钻具回转阻力小，钻进效率高，造浆率高（1t土可造1216m3泥浆），质量等级为二级标准。膨润土掺量为水的的8%，即1

32、00m3水需用8t膨润土。为了增大泥浆中胶体的成份，应选择胶体率大（96%）和含砂率小（00.3%）的钻孔造浆用的膨润土。纯碱（na2co3）:其指标符合gb210-92的类合格品的标准，主要作用是增大ph值，使粘土颗粒进行分散，并增加表面负电荷，以吸附带正电荷的钻屑，使泥浆悬浮钻屑效能更好。纯碱掺量为膨润土质量的0.3%0.5%左右。碱用量应使泥浆ph值达到810为宜。羟甲基纤维素(cmc）:也能提高泥浆的粘度，具有使土壁表面形成化学膜泥皮和降低失水量的功能。它常作为膨润土基浆的改性剂，掺用量为膨润土的0.005%0.01%。聚丙烯酰胺（php）:既可单独拌制泥浆，又可作为膨润土泥浆中的掺加

33、剂，其突出功能是使泥浆具有触变性，保持不分散、低固相、高粘度的优质性能，提高泥浆的粘度，降低泥浆的失水量。其掺用量为泥浆体积的0.003%左右，即100m3泥浆约需用3公斤。它的增粘效果远大于cmc。、泥浆的制备将膨润土、水、纯碱、cmc、php按比例制成优质泥浆。根据润扬长江公路大桥和泰州长江公路大桥的施工经验，制浆工艺为先将一定量的水加入造浆池中，再按比例加入膨润土，使用3pn泥浆泵产生的高速水流在池内搅拌30分钟，使膨润土颗粒充分分散后，再按比例加入纯碱、cmc、php进行充分搅拌制成优质泥浆。php泥浆性能指标见表5。 php泥浆的性能指标表 表5粘度（pas）容重（g/cm3）含砂率

34、（%）ph值胶体率（%）失水量（ml/30min）泥皮厚度（mm）20251.021.06181095152将制备好的php泥浆储存在储浆池中备用。（2）、泥浆循环方式、泥浆池设置泥浆池包括溢浆池和泥浆循环池两部分（见图1）：溢浆池在滩地临河侧，尺寸为8201.5m(宽长高)，方量为240m3；循环池布置在大堤内侧废鱼塘内，尺寸为20202m(长宽高)，方量为800m3，设沉淀池一个、循环池一个、新浆储备池一个、废浆池一个，同时泥浆池配置制浆机1套、1m3清渣挖机1台。泥浆池采用挖机开挖，四周浇筑10cm厚c25混凝土，池底铺20cm厚碎石垫层后浇筑20cm厚c25封底混凝土。泥浆循环池具体布

35、置详见图6。图6 泥浆循环池布置图、泥浆循环及各地层泥浆指标控制钻孔过程时泥浆循环：在制浆桶内制浆，进入新浆储备池，然后进入循环池，通过泥浆泵泵入护筒。护筒内溢出的泥浆经泥浆槽流入溢浆池内，由泥浆泵抽入废浆池内，经沉淀池沉淀后，流入循环池内再利用。排除的钻渣及时清运至指定地点，做到文明施工。针对各地层的地质特点，各地层钻孔时选用的泥浆控制指标见表6。 各地层泥浆控制指标 表6地层粘度(pas)容重(g/cm3)含砂率ph值胶体率（%）失水量(ml/30min)泥皮厚度（mm）砂层19221.081.2681096153砾石、砾砂层20251.081.2681096153粉质粘土层17191.0

36、51钻进至设计标高时，将钻具提离孔底10cm继续转动钻具，维持泥浆循环，并对泥浆性能进行调整，使泥浆性能指标达到表7。 清孔后的泥浆性能指标 表 7粘度（pas）容重（g/cm3）含砂率（%）ph值胶体率（%）失水量（ml/30min）泥皮厚度（mm）18201.051.10281098152经净化后排出的泥浆废渣及时清理外运，做到文明施工。3.6.4 钻孔3.6.4.1 钻进工艺 (1) 开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。钻进护筒底以下3m后可以采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重摩擦加

37、压。钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。(2)根据不同地质层，情况适当控制钻进速度、调整配重及钻压，尽量减少扩孔及斜孔。(3)注意钻进速度，钻孔到护筒底口12米时，要慢速减压钻进。在粘土层中可快速或中等转速、低比重泥浆钻进。(4)根据不同地质情况，检查泥浆指标。(6)保持排渣系统畅通。(7)起落钻头要平稳，避免撞击孔壁。严防工具等杂物落入孔内。(8)拆装钻杆力求迅速，严防钻头脱落，钻杆拆除要及时

38、清理保养。(9)钻孔应连续作业，因故中途停钻时，必须将钻头提起以防坍孔埋钻，并采取有效措施保证孔壁稳定。(10)每孔钻完后，检查钻头磨耗情况及时进行修补。(11)在整个钻孔过程中，按规定的表格，严格填写钻孔记录，不得涂改，钻孔桩底标高以设计提供标高为主要依据。3.6.4.2 钻孔施工中事故预防措施及处理办法钻孔过程中要精心组织、精心施工，做好各种事故预防措施及处理方案。钻孔过程中可能发生坍孔、缩孔、漏浆、糊钻、卡钻、掉钻、钻孔偏斜或发生十字槽等，事故发生后，应仔细查明情况，分析原因，及时进行处理。(1) 坍孔坍孔有孔口坍塌和孔内塌方两种情况。孔口坍塌处理：应及时回填粘土继续钻孔。若坍孔严重，宜

39、拆除护筒回填或下钢护筒至未坍处以下1.0m。坍孔原因，一是护筒埋置过浅或回填粘土夯实不细密；二是护壁泥浆不浓，钻进过快，致使护筒脚处护壁不牢，以及孔口压力过大。孔内坍塌处理：坍孔不严重时，加大泥浆比重继续钻进，严重时回填重钻。坍孔原因：一是泥浆性能不好，未形成可靠护壁；二是孔内水头不足，造成孔内外水压力差等。(2) 斜孔、扩孔、缩孔、糊钻的预防及处理措施 安装钻机时，底座要牢固可靠，不得产生水平位移和沉降，并经常检查、调平。 采用减压钻进施工，钻压小于钻具重量的80%（扣除水浮力），以中低速钻进，保证钻孔垂直度。 钻进过程根据不同的地层控制钻压和钻进速度，尤其在变土层位置、护筒口位置更要采用低

40、速钻进。 选用优质php泥浆护壁，加强泥浆指标的控制，随时注意孔内泥浆液面的变化情况，需要时补充新制泥浆，保持孔壁的稳定。 若出现斜孔，应扫孔至倾斜位置，慢速来回转动钻具，钻头下放时要严格控制钻头的下放速度，借钻头的重量来纠正孔斜。 扩孔一般表现为局部的孔径过大。在土质松散地层处或钻头摆动过大，易出现扩孔，扩孔发生原因同坍孔相同，轻则为扩孔，重则坍孔。若只是孔内局部发生坍塌而扩孔，仍能钻到设计深度则不必处理。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。 缩孔一般表现为钻机钻进时发生卡钻，提不出钻头或提钻异常困难。缩孔原因主要是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔

41、，要使用失水率小的优质泥浆护壁并须高转速少进尺，并复钻二、三次；或者使用卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直到使缩孔部位达到设计孔径要求为止。 糊钻的原因是钻进的进尺过快，钻碴加大，循环泵量不够，泥浆比重过大。处理办法：控制进尺，减慢钻进速度，加大泥浆循环量。(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) 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3.7.1第一次清孔当钻进至设计标高时，将钻具提离孔底10cm继续转动钻具，维持泥浆循环，并对泥浆性能进行调整，使泥浆性能指标达到表8要求

42、。清孔完成自检合格后提交监理工程师验收，验收合格后提升并拆除钻具，进行孔深、孔径、垂直度、 沉淀层厚度等成孔检查验收。成孔验收标准应符合设 清孔后的泥浆性能指标 表8粘度（pas）容重（g/cm3）含砂率（%）ph值胶体率（%）失水量（ml/30min）泥皮厚度（mm）18201.051.10281098152计和规范有关标准。3.7.2 第二次清孔第二次清孔采用气举反循环清孔。在导管内安装风管，风管进入孔内50m左右，然后开动空压机向风管内输送高压空气，孔内泥浆顺导管流出，排至溢浆池内。在清孔过程中，要向孔内及时补充新浆。在孔内泥浆指标、沉淀层厚度满足设计和规范要求后，方可停止清孔。清孔结束

43、后，及时进行混凝土灌注，在混凝土没有到来之前不得停止清孔。二次清孔布置见图7。图7 气举反循环清孔示意图3.8 检孔成孔后对孔深、倾斜度、孔径、沉淀厚度等进行检测。其指标要求如下：垂直度要求：最大1/100，且不大于500mm；轴线偏差：100mm；清孔要求：孔底沉淀层厚度不大于35cm；清孔后泥浆指标：相对密度1.051.1，粘度1820s，含砂率2。孔底高程的检测，以钻杆（包括钻头）长度计算为准，并用钢丝测绳校核。待钻机移位后，再用钢丝测绳进行孔深测量，钻杆长度（包括钻头）减去测量孔深为沉淀层厚度。孔深、孔径、孔形和倾斜率采用智能超声波成孔检测仪进行检测，见图8。图8 智能超声波成孔检测仪

44、3.9 钢筋笼的加工和安装桩基钢筋笼长度为86.496m，自重15.6吨(扣除浮力)。主筋为28mm（级）的螺纹钢，接头采用滚轧直螺纹接头，声测管采用501.8mm的薄壁声测管。3.9.1 钢筋笼制作场地的准备（1）、钢筋笼制作场地选择在承台西侧河滩上设置钢筋笼加工场地。场地长75m，宽55m， 采用砖渣+5cm碎石垫层+15cm厚c25混凝土进行硬化处理。（2）、场地硬化后，在处理好的场地上设置钢筋笼台座。为确保钢筋笼加工速度，同时受场地的限制，拟设置3个胎架每次成型2个钢筋笼。在钢筋笼制造过程中应经常检测台位下沉、变形和位移等情况，如发现超出允许值的应及时调整。3.9.2 钢筋笼加工钢筋笼

45、采用分7节加工，第16节每节长度12.0m左右，第7节长14.61m。为保证钢筋笼的加工精度，采用专用模具进行施工，见图9。模具每隔2.5m，固定在钢筋笼加工台座上，并在钢筋笼的末端用平整钢模板设置基准面作为封头板。钢筋笼加工时，严格控制主筋的长度，确保主筋一端与基准面接触，这样制作成形后的钢筋笼主筋间距准确、端头齐平，有利于滚轧直螺纹接头的连接。另外为了防止钢筋笼吊装时变形，钢筋笼加工过程中，采用28钢筋在每个加强箍上均设置“”形加强杆，在钢筋笼逐节下放时拆除。图9 钢筋笼胎膜从模具图上可以看出，模具只能对部分钢筋定位，其他主筋定位采用在封头板、加强箍标出主筋位置，以及借用根据弦长制作的定位

46、卡尺的方法定位，这样保证了主筋间距准确、钢筋顺直。3.9.3 钢筋的连接由于钢筋笼较长且主筋根数较多，施工中应保证同一断面接头数不超过50%,接头错开长度应不小于35d（d为主筋直径）。钢筋笼主筋的连接采用滚轧直螺纹接头，要求如下： （1）、连接套筒套筒采用45号优质碳素钢加工而成，由供货单位提供质量保证书，所有套筒必须符合现行国家标准的有关规定。套筒螺纹牙型应饱满，套筒表面不得有裂纹，表面及螺纹内不得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。对于螺纹尺寸检查，用专用的螺纹塞规检验，其塞通规应能顺利旋入，塞止规旋入长度不得超高3p。（2）、丝头的加工：、钢筋下料采用砂轮切割机切割，钢筋端面宜平整并与钢

47、筋轴线垂直，不得有马蹄形或扭曲，钢筋端部不得有弯曲，弯曲时应调直；、丝头有效长度应满足设计的要求，钢筋接头丝头采用全丝（8cm长）和半丝（4cm长）；、丝头加工采用水性润滑剂，不得使用油性润滑剂；、丝头加工完毕后应立即带上丝头保护套或拧上连接套筒（长丝拧上套筒，短丝带上保护套）；、对于丝头的检查：丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀；牙顶宽度大于0.3p（p为相邻螺纹间距）的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长，有效螺纹长度不应小于设计长度，且允许偏差+2p。丝头检查：螺纹环规应能顺利旋入方可；环止规旋入长度不得大于3p。（3）、钢筋连接施工、钢筋连接前应保证丝头和连接套筒内螺纹清洁、完好

48、无损；、连接时应保证两根钢筋在同一轴线上，两丝头必须顶紧。连接时先将套筒完全旋入全丝的一头，两丝头顶紧后再反旋入短丝，到位后做上位置标记。、钢筋接头拧紧后采用力矩扳手检查，确保拧紧力矩不小于300nm。、为确保接头的准确对接，钢筋笼拆开前应在分节接头处将对应的两个丝头做上标记。、钢筋连接完毕后，应对每个接头进行检查，确保套筒外应有外漏有效螺纹，且外漏有效螺纹不得超过2p。（4）、声测管连接桩基声测管拟采用501.8mm薄壁声测管。声测管接头采用套筒，套筒一端已预先与主管挤压连接，另一端在现场与主管用液压钳挤压连接。声测管分节长度同钢筋笼分节长度，在厂内定制，运至现场绑扎、连接。声测管用u型筋固

49、定在钢筋笼内，u型筋与加强箍焊接固定。底节声测管底口采用80806mm钢板焊接密封。现场对接时，上节声测管插入下节声测管的套筒内，到位后采用液压钳挤压连接。连接后下放钢筋笼至声测管高出护筒事宜高度，向馆内注入清水以检验连接质量。如管内水头没有变化，在声测管的密封性很好，否则应采取措施确保声测管不漏水。为方便成桩检测，声测管顶口宜低于护筒顶口30cm左右。声测管顶口采用80806mm钢板焊接密封。（5）、钢筋笼保护层设置钢筋笼保护层为采用c30混凝土预制块，预制块直径10 cm，厚度8cm, 中间开孔套在钢筋笼螺旋筋上,每隔4m设置一道，每道4个。在钢筋笼下放过程中预制块滚动，对钢筋笼的下放起到

50、了导向作用，有效的防止了钢筋笼的偏位。（6）、成型钢筋笼见图10。（7）、钢筋笼质量验收标准见表9。 图10 成型钢筋笼 钢筋笼制作时的验收标准及允许偏差 表9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钢筋骨架直径5尺量检查3主筋间距20尺量检查4箍筋间距10尺量检查5保护层厚度10尺量检查3.9.4 运输与安装钢筋笼用吊机平吊至适宜位置，安装时采用1台25t汽车吊和1台75t履带吊抬吊。75吨履带吊用扁担吊吊住钢筋笼顶部， 25吨汽车吊用两点吊吊住钢筋笼底部。先平吊，吊起至一定高度后，履带吊逐渐吊高，汽车吊下钩，使钢筋笼逐渐立直。然后汽车吊脱钩，履带吊吊住钢筋笼，缓慢移至护

51、筒上部，下放钢筋笼入孔。见图11。图11 钢筋笼吊装图钢筋笼逐节接长下放，每节对接前均严格调整钢筋笼的垂直度。钢筋笼对接完成后，用液压钳挤压连接声测管，在每一节连接完成后在管中加满清水检查接头的密封性。全部钢筋笼安装完毕后，用扁担梁穿过吊筋把钢筋笼固定在浇筑平台上，防止水下混凝土浇注过程中钢筋笼下沉。3.10 混凝土试配和水下混凝土灌注3.10.1 混凝土配合比设计桩身混凝土设计标号c30，按照水下混凝土的各项性能指标要求，经反复试验、试拌后确定其配合比。砼除满足强度要求外，还须符合下列要求：粗集料采用级配良好的石灰岩碎石，粒径为525mm；骨料须做碱含量反应试验；细集料宜采用级配良好的中砂，

52、细度模数应控制在2.32.8；胶凝材料不小于300kg/m3；混凝土初凝时间大于15h；混凝土的坍落度控制在2022cm；混凝土具有良好的和易性、流动性、泵送性，可掺入适量的粉煤灰及外加剂；水泥采用旋转窑生产的低碱水泥，水泥中含碱量不大于0.6%。 3.10.2 施工设备单桩的混凝土数量约297m3，施工设备如下：1台60m3/h混凝土拌和站， 2台350l拌合站；4辆8m3混凝土搅拌运输车；2台60m3/h 的拖泵（1台备用）；2套93m的300mm导管（其中一套为备用）、1个10m3集料斗（供浇筑首灌混凝土使用）、1个2m3混凝土浇注料斗（供浇筑首灌混凝土使用），1个混凝土浇筑小喇叭口（正常灌注使用）等组成。导管采用3256mm无缝钢管制成，接头为快连螺纹接头。导管使用前进行水密承压试验和接头抗拉试验。见图12。水压试验指标：91.5m1.3=119m，压力为1.19mpa 导管壁和焊缝承压试验指标：图12 导管水密承压和接头抗拉试验采用1.4mpa作为导管承压试验指标。接头抗拉指标：91m导管自重和导管内充满混凝土重量，合计约15t。3.10.3 混凝土灌注根据砼生产运输能力计算，混凝土的浇注时间为7小时左右。首灌量确定：计算公式如下，计算图示见图13。图13 首