水上大直径钻孔灌注桩解析

1、水中大直径钻孔灌注桩一、施工方案(一) 对于风力六级以下、浪高1m以下、水深10m以内的江河及浅海水中的大 直径钻孔桩，拟采用C70钻机在利用中一60浮箱组成一定长度和宽度的刚性浮体上， 在其上进行钻孔作业。浮动平台在锚机的牵引下定位，设置竖直定位桩，这时的浮 动平台只能随水位的升降而上下浮动，其平面位置受到定位桩的控制而保持不变。(二) 砼采用自动计量拌合站拌和，砼输送泵输送，导管法灌注水下砼。二、施工工艺及施工方法(一)工艺流程C70钻机钻孔施工工艺流程如图所示。(二)施工方法1 、施工准备( 1)修建施工便道、施工用临时码头及上料栈桥等大型临时设施。( 2)利用舟桥器材拼组浮动平台、浮吊

2、、运输船、砂石料船、拌合船及临时码 头动臂吊机，在拌合船上安装拌合机，搭设拌合台，加工定位钢桩及定位桩框架等。(3) 搭设海上桥轴线测量平台，测设两纵向桩轴线的中心线。(4) 组装C70钻机，进行试车检查机械状况并润滑保养，使钻机处于良好的工 作状态。( 5)浮动平台横向紧靠临时码头边沿，用锚机固定，用公路梁搭设上船滑道，在高潮位期间，C70钻机吊着摆管装置沿着滑道慢速开上浮动平台的纵向公路梁；加固浮动平台，利用C70钻机将护筒、冲锤、抓斗等施工机具吊上平台，在浮动平台 上备一台90kw发电机作为锚机、振动锤、拌合机的动力设备。(6)浮动平台就位 在水上用有标志的竹杆标出即将施工的桥墩的中心位

3、置，以桥墩为中心，在桥 墩纵横轴线角平分线的四个方向，距桥墩中心 150m处抛出四个混凝土锚，抛锚工作 由机动舟配合浮吊来完成。用机动舟浮动平台顶推到即将施工的桥墩中心位置，并将浮动平台上锚机的缆 绳系在四个锚的浮标上。这样每根锚绳控制着浮动平台的两个方向，任两个相邻的锚绳工 艺 流 程 图控制着浮动平台的前后、左右位置，两对角锚绳控制着浮动平台的旋转，从而完成浮动平台的就位(7)浮动平台定位a 用花杆在浮动平台上示出两预留桩位空档轴线的垂直平分线，将测距仪的反 光镜安置在两预留桩位空档轴线的中心点上，将经纬仪和光电测距仪置镜在位于桥 轴线的测量平台上。b 在测量控制点上测量人员的统一指挥下，

4、用经纬仪通过花杆控制浮动工作平 台的方向，测距仪通过反光镜控制浮动工平台的距离。c 将控制点得到的信息反馈到浮动平台上的指挥人员，由指挥人员同时指挥各 锚机操作手，操纵浮动平台上的四个锚机，反复松卷锚绳，调整浮动平台的位置， 使浮动平台两预留桩位空档位于设计桩位上，其误差由预留空档的大小决定。d 浮动平台定位后， 由 C70 钻机将四根定位桩吊起插入浮动平台的定位框架内， 并用C70钻机的起重臂调好定位桩的垂直度。e 利用定位桩自重，将定位桩插入地层一定深度，而后使用振动锤，将定位桩 打入地层至预定深度。2、钻孔(1) 在测量仪器的控制下，由C70钻机操纵摆管装置，将摆管中心精确对准设 计桩位

5、的中心，经复核无误后，将带刃脚的底节双壁护筒插入摆管装置中，对接第 二节护筒。( 2)用夹环夹住护筒， 开动摆动油缸和调整油缸， 使夹环前后、 左右摆动并调 整护筒垂直度，用水平尺检查确认符合要求后，操纵摆动油缸和压拔油缸，将护筒 压入地层一定深度。在护筒下沉过程中派专人用水平尺随时检查护筒的垂直度，将 信息反馈给摆管司机，由摆管司机操纵油缸调整护筒的垂直度，并进行钻孔作业。( 3)在钻孔过程中，随着孔的加深，护筒不断的加长下沉，直到设计标高。(4) 钻机在松软的土层中钻进， 先下护筒，然后钻进， 护筒刃脚伸入抓土面以 下 1.0 1.5m。(5) 钻机在中等硬度或坚硬的土层中钻进时，边钻进边

6、下护筒。( 6)钻机在粘土或岩层中钻进时， 如不塌方， 可不压护筒。 在岩石中钻进应及 时出碴，以减少岩石的二次破碎，提高钻孔效率。7)钻机在砂层中钻进时，经常向孔内补水，以防止出现翻砂( 8)钻机在钻进过程中， 摆管适当放松对护筒的夹持， 使摆管能随浮动平台上 下滑动。(9)摩擦桩桩底的实际标高应比设计标高加深0.3m；柱桩桩底的实际标高应比设计标高加深 0.05m。3、清孔 钻孔至设计标高后，用抓斗进行清孔。在下放钢筋笼前，用抓斗缓慢地进行二次出碴清孔，使孔底的沉碴厚度达到设计要求。4、吊放钢筋笼 钻孔结束前，将制作成型的钢筋笼运到浮动平台上备用。二次清孔后测量孔深及斜度，并作好记录，经检

7、验人员同意后，用C70钻机吊放钢筋笼。吊放时钢筋保持竖直，下放时缓慢进行，并保持钢筋笼处在孔的中心位 置。5、安装导管 导管安装前，作水压试验，试压的压力宜等于孔底静水压的 1.5 倍。导管安装 后，进行密封检验，确认导管不漏水后，方可使用。吊放导管时，使导管在孔内位 置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼，导管上口接漏斗和储料斗，下口 距孔底 0.4m。6、备料 在码头将砂石料船和拌合船装好砂石料、水泥和拌合用水，然后用机动舟拖到 浮动平台旁，同时也将浮吊就位在拌合船和浮动工平台旁，作好灌注前的准备工作。7、灌注水下混凝土在灌注过程中用C70钻机起吊导管，用混凝土输送泵运送混凝土。(1)

8、 首次灌注混凝土时，混凝土的灌注量应能保证导管下口埋深在1m以上；漏斗底口设置可靠的隔水装置。混凝土下灌时，迅速打开隔水装置，使混凝土在自 重作用下迅速下落，排除导管内的水将导管下口埋入混凝土1m以上。(2) 首批混凝土灌下后， 要紧凑连续地灌注后续混凝土， 中途不得停灌， 直至整根桩灌注完毕，每小时灌注高度不得少于涨落潮位差。(3) 提升导管。 在灌注混凝土过程中， 当导管埋入混凝土一定深度时 (不大于6m提升导管并拆除提出孔外的管节，但始终保证导管下口在混凝土内的埋深不少于2m（4）提升护筒。在灌注混凝土过程中，注意提升护筒，以防护筒内混凝土过高 时护筒内外侧的阻力超过起拔能力，提升护筒后

9、，护筒内保留的混凝土高度不得少于im以防提升后脱节。在混凝土灌注过程中，经常转动护筒。（5）桩顶的灌注标咼应比设计标咼咼出 1m（6）指出专人作好灌注记录。（7）灌注结束后，将导管和护筒清洗干净。&拔定位桩完成两根钻孔桩后，用C70钻机和振动锤拔出定位桩，转至下一个桩位施工。三、劳动组织每班需要48人，劳力组织见下表：劳 动 组 织组另U工作内容人数分工施工负责人负责组织管理工作及施工生产1技术负责人负责全面的技术管理工作1技术组负责技术指导、管理、质量检查、施工资料 整理及测量3测工1人，技术人员1人，试验组1人对位组负责操纵锚机和浮吊、浮动平台对位、 抛锚、砂石料船和拌合船的海上移位8指挥

10、1人，电工1人，机动 舟司机2人钻机组操作钻机、更换护筒、冲锤、抓斗8钻机司机2人，摆管司机2 人，起重工4人，分2班导管组负责导管及护筒的洗刷、装卸4由钻机组4人负责混凝土拌合组上料拌合混凝土18运输组负责吊运用混凝土至孔口6其中有对位组4人灌注组开关运料理斗闸门、测量混凝土面高度，计算 导管及护筒埋入深度，指挥导管及护筒提升和 拆除3普工2人，技术人员1人钢筋组负责钢筋笼的制作、焊接4电焊工4人试验组检查配合比、坍落度，制作混凝土试 件1四、施工机具设备主要机具设备见下表。有C70套管钻机、浮动平台、砂石料船、拌合船、浮吊和运输船施工设备及机具序号名称规格单位数量备注1C70套管钻机台12

11、浮动平台36m X21m 2m艘17运输船21 X8.1 X6.5,120t艘18机动舟225kw艘29发电机90kw台210自动计量拌合站JS500+PL800台211抽水机潜水，3kw台2注水冲刷导管护筒12动臂吊机幅度618m , 10t台113装载机斗容1m3台114自卸汽车东风型辆215电焊机3kw台5钢筋加工用2台,安装钢 筋笼用3台16钢筋切断机0 6 0 40台117钢筋弯曲机0 6 0 40台118混凝土灌注导管0 250m6019附着式振动器3kw台120插入式振动器50Hz台121小推车辆1022混凝土灌注料斗3.5m3, 2.0m 3个223混凝土运输斗1m3个224交

12、通船5t艘125经纬仪J2台126光电测距仪1.8km台127水准仪S3台228混凝土锚3.5t块829水平尺个430混凝土输送泵台11、C70套管钻机C70套管钻机是钻孔灌注桩的主要施工机械。 该机由C70型履带吊机、GCP-2000E摆管装置、倾斜装置、G7抓斗、冲锤、套管等部分组成，主要技术性能见表1表42、浮动平台浮动平台是C70钻机的水上作业场所，由38个中-60浮箱、标准梁节和公路梁 拼组成38m长工，21m宽，中间留有两个2.2mX 2.3m、相距4.6m的桩位空档的浮船;在四角安装四个锚机，定位时用来牵引浮动平台，在标准梁节内侧安装四个直径1.05m、高1.5m的定位钢桩框架，

13、用来固定浮动平台的平面位置。每台C70钻机的护筒配套数量表1项目桩径/mm附注15002000护筒长度/mm6600 X26600 X2双壁护筒X节数6600 X26600 X2单壁护筒4600 X4600 X单壁护筒护筒尺寸及重量表2项目桩径/mm附注15002000刃脚外径/mm15002000刃脚内径/mm13801880护筒外径/mm15002000双壁护筒护筒内径/mm14001900双壁护筒护筒外径/mm15002000单壁护筒护筒内径/mm14501950单壁护筒单壁护筒重/kg523078806.6m单壁护筒重/kg385057304.6m双壁护筒重/kg8610130804.

14、6mC70套管钻机的性能表3项目性能参数备注工作外形尺寸/mm全长15295主机+摆管全宽5200/3350钻机+摆管全高22500/4000起重臂+钻机履带中心距/mm4100履带宽/mm1100爬坡能力30%转台回转0 2.6r总重量/kg115000最大钻孔深度/m62最大钻孔直径/m2.0最大起重能力/kN810摆管装置摆动扭转/KN m4200摆动回转角度24 夹持力/kN2600上拔力/kN3800压入力/kN330+护筒重提升行程/mm670可调倾斜角8接地比压/kg cm-10.5行走速度/km h-10.9柴油机型号及功率Fiat8280/203浮动平台主要技术指标如下表:序

15、号项目单位技术指标备注1外形尺寸M36 X2X122浸水线面积M26843自重T4504自重吃水M0.665钻机自重T1506钻机最大上拔力T3007工作荷载吃水M0. 668总吃水M1.329上拔力引起吃水增加值M0.443、水上浮吊水上浮吊由铁路舟桥器材标准舟节、分水节、公路梁及动臂吊组成冲锤抓斗尺寸和重量表4项目桩径/mm附注15002000冲锤直径/mm13001800冲锤高度/mm32003200冲锤重量/kg38004900抓斗直径/mm13001800抓斗高度/mm4280/37104750/3950开启/闭合抓斗重量/kg37006100抓斗容积/m30.320.79水上浮吊主

16、要技术指标如下表:序号项目单位技术指标备注1最大起重量T102最大起重冋度M203起重幅度M6-184旋转角度0220主要用途：吊送混凝土、抛锚 、起锚4、运输船运输船由标准舟节、分水节和公路梁拼组，外形尺寸为21mK 8.1mX1.65m,运输能力为120t。5、砂石料船砂石料船是海上拌合混凝土的备料场所，由 20个中-60浮箱拼组成长24m宽15m的浮船，用木板分隔成13mK 7mK 0.7m和13mK 13mK 0.7m的砂子和石子堆料场。砂石料船的主要技术指标如下：序号项目单位技术指标备注1外形尺寸M24 X15 X22浸水线面积M23603自重t1304载重t3505吃水深m1.33&拌合船拌合船是由不10个中-60浮箱拼组成长24m宽9m中间留有长12m宽3m空 档的浮体，主要用于运输、储存水泥及拌合用水，作为水上拌合站。拌合船的主要技术指标如下：序号项目单位技术指标备注1外形尺寸M24 X9 X