东江特大桥钻孔桩方案

1、从莞高速惠州段第二合同段东江特大桥工程钻孔桩施工方案编 制 ： 复 核 ： 审 核 ： 从莞高速惠州段第二合同段二一年十二月二日第一章 编制依据1.1编制范围本施工技术方案编制范围为东江特大桥1#14#墩下部结构钻孔桩成桩施工，即1#5#墩和9#墩合计1.8m钻孔桩44根，6#8#墩和10#14#墩合计2.2m钻孔桩54根，共计98根钻孔灌注桩成孔成桩施工。1.2编制依据（一）从莞高速惠州段第二合同段招标文件与中标合同文件（二）从莞高速公路惠州段两阶段施工图设计第二合同段（三）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）（四）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）（五）公路

2、工程施工安全技术规程（JTJ076-95）（六）公路工程国内招标文件范本（2003版）（七）二航局质量手册质量作业指导书（八）从莞高速惠州段第二合同段投标技术方案（九）施工现场实际情况以及我局现有的技术装备、管理水平和类似工程的施工经验。1.3编制原则（一）全面响应并严格遵守该项目招标文件的要求。（二）本施工技术方案力求采用先进可靠的工艺、材料、设备，达到技术先进、经济合理、切实可行、安全可靠。（三）本施工技术方案根据东江特大桥设计成果结合桥址的地质、水文、气候、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求多方面的因素而编制。（四）严格遵守各有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准，确保工程

3、质量达到监理和业主的要求。（五）科学管理，精心施工，通过对劳动力、材料、机械等资源的合理配置，实现工程质量、安全、工期、成本及社会信誉的预期目标。第二章 工程概况2.1工程简介2.1.1工程简介本合同段为从莞高速公路惠州段第二合同段，起始于蔡东村K18+105处，终止于东江大桥K30+916.3处与从莞高速东莞段顺接。东江特大桥为双幅桥，起点桩号为K29+960.3，终点桩号为K30+916.3（惠州段）桥跨包括（50+2×75+60）m+（85+2×138+85）m+（5×50）m，其中前2联结构采用混凝土预应力连续刚构，后1联上部结构采用先简支后连续刚构体系预

4、应力混凝土T梁。东江特大桥总体布置见图2.1。东江特大桥为双幅桥：1645cm+60cm+1645cm=3350cm，起点桩号：K29+960.3，终点桩号：K30+916.3（惠州段），全长956m，桥跨包括：（50+2×75+60）m连续刚构，（85+2×138+85）m连续刚构，（5×50）m“T”梁；合同总工期：30个月，实际开工日期以开工报告为准。2.1.2钻孔桩主要工程量钻孔桩主要工程量 表2.1序号工程项目单位数量备注1桩长1.8mm192422.2mm28053钢筋kg1456219.54声测管kg75573.25混凝土m315558.2图2.1

5、东江特大桥总体布置图2.2施工条件2.2.1水文条件东江特大桥为内河III级河道，设计通航水位10.56m，设计常水位为3.0m，泥面标高为-10.2-17.1m，最低冲刷线高程-24.5-22.09 m。根据博罗水文站资料，东江受上游洪水影响很大，其中10月到次年4月水位较低，在1.0m以下，5月到9月水位在2.0m以上，6月份最高，达到3.0m以上。水流流速在0.81.65m/s间。2.2.2地质地貌桥位地处三角洲平原，横跨东江，地势开阔平坦，主要颁布江河、农田等，地面标高0.3912.8m。2.2.3气候气象工程所在地区属温暖潮湿的亚热带气候，四季长青，气候宜人。夏季平均气温27.6，最

6、低气温在1月份，冬季平均气温15.4，多年平均气温22.0。该地区雨量充沛，年平均降水量为1993.2mm，降水多集中在夏、秋两季，每年59月份为雨季。2.2.4地质条件桥位地处三角洲平原，横跨东江，地势开阔平坦，主要颁布江河、农田等，地面标高0.3912.8m。根据勘探资料，桥位区岩土层主要由第四系坡残积、道路表层素填土和基底加里东期全微风化花岗岩组成。地层特性表 表2.2土层层号土层名称层厚（m）颜色湿度状态密实度压缩性土层描述1-1素填土0.5 1.0灰黄色土黄色湿稍密主要由粉质粘土和少量碎石组成，局部表层见植物根系，零星分布。2粉质粘土2.70黄褐色稍湿可塑以粉质粘土为主，韧性中等，零

7、星分布。2-0淤泥1.90 6.3灰黄色土黄色饱和流塑中混夹粗粒砂，略有嗅味，零星分布。2-0-1淤泥质粉质粘土5.2 9.4灰黑色灰黄色湿流塑有机质含量约15%。局部见腐殖质，有嗅味，底部夹砂，零星分布。2-3粉砂2.04.3棕黄色灰黄色稍湿松散零星分布。2-9腐殖土6.1灰黑色湿松散有大量腐木及烂树叶组成，夹少量粘性土，略有臭味，零星分布。3粉质粘土1.8棕黄色湿可塑土质均匀，粘性强，零星分布。3-3粉砂7.15浅灰黑色饱和松散混夹淤泥，级配差，略有臭味，零星分布。3-4细沙4.04.5灰黄色饱和稍密级配差，充填淤泥，次棱角状，石英质，略有臭味，零星分布。3-5中砂17.4灰白色棕黄色饱和

8、中密级配良好，含卵砾石，卵石最大粒径约6cm，一般粒径1-3cm，充填物为少量粘性土，次棱角状，石英质，零星分布。3-6粗砂1.218.5灰白色灰黄色饱和中密粗粒约占60%，级配良好，底部夹卵砾石，次棱角状，石英质，局部分布。3-7砾砂3.4218.3灰白色灰黄色饱和稍密-中密不均匀混夹卵砾石，最大粒径约4cm，一般粒径1-3cm，级配良好，次棱角状，石英质，局部分布。3-9卵石圆 砾3.116.7土黄色饱和密实颗粒级配中等，矿物成分以石英，燧石为主，呈次圆状，粒径主要为2-5cm，其余为粉粗砂填充，含少量粘粒，零星分布。5粉质粘土5.3棕黄色湿可塑土质均匀，粘结力强，局部夹粗粒砂，零星分布。

9、30-1粉质粘土1.4褐红色湿硬塑由下伏白垩系粉砂岩风化残积形成，零星分布。32-11-4强风化泥质粉砂岩0.3925.9褐红色母岩结构大部分风化破坏，岩芯呈半岩半土状，岩块手折易断，节理裂隙发育，局部夹中风化泥质粉砂岩，大部分布。33-11-4中风化泥质粉砂岩1.335.1褐红色铁泥质胶结，泥质粉砂质结构，岩芯以短柱状、块状为主，少量为柱状，节长4-25cm，中厚层状构造，局部较破碎，裂隙发育，裂隙面充填铁锰质，锤击声较脆，全场地分布。34-11-1微风化泥岩9.5褐红色铁泥质胶结，泥质结构，岩芯以长柱状为主，局部为块状，节长10-50cm，中厚层状构造，锤击声脆，零星分布。34-11-4微

10、风化泥质粉砂岩47.4褐红色铁泥质胶结，泥质粉砂质结构，岩芯以短柱状为主，少量块状及长柱状，节长5-40cm，中厚层状构造，局部夹中风化块状岩芯，锤击声脆，岩面光滑，大部分布。由于采砂船不断采砂，造成桥位处河床面下降，江岸线后退三四十米，其中4#墩原先在滩头，标高为+3.0m，现已淹没在水中，泥面为-2 m；5#墩泥面标高由-3.26降至-13.06m，其它墩位也有不同程度变化。第三章 钻孔灌注桩整体思路东江特大桥1#墩在水塘中，2#、4#墩在水边，3#墩在东江大堤下，5#14#墩位于东江水域中，钻孔桩合计98根，其中陆上钻孔桩均为1.8m桩合计28根；水中墩钻孔桩1.8m桩合计16根，2.2

11、m桩合计54根。3.1 陆上钻孔桩施工安排陆上1#墩由于位于池塘中，筑岛法进行施工，采用冲击钻成孔；2#墩旁边有一座民房，考虑到民房的安全，故采用振动较小的回旋钻机成孔；3#墩位于东江北侧滩涂上，4#墩位于东江水边，筑岛法进行施工，采用冲击钻成孔。在3#、4#墩各布置两台冲击钻，2#墩布置两台回旋钻，1#墩先进行筑岛施工，待3#或4#墩钻孔桩施工完再进行钻孔施工。钻孔桩钢筋笼在后场加工场集中加工制作，待前场成孔后用平板车运至施工现场，采用履带吊进行安装。东江北岸设置2台75m3/h搅拌站，以满足1#4#墩钻孔桩混凝土供应。3.2 水中墩钻孔桩施工安排514#在水中，需搭设钻孔平台进行钻孔灌注桩

12、施工。当各墩平台（包括起始平台、护筒区平台、两侧辅助桩、上部通道等）施工完成，具备开钻条件后，即可上钻机开始钻孔施工。水中墩钻孔桩施工，其中考虑到工期安排，6#8#三个主墩平台各布置3台冲击钻，进行钻孔施工。主墩桩基完成后再在5#、9#墩各布置两台冲击钻机施工，在1014#墩各布置1台钻机施工。钻孔泥浆的制配采取钻机自行在护筒内造浆，根据地质情况选择钻进速度。废弃泥浆及钻渣利用运输船运输至指定地点进行抛放。钢筋笼在后场加工，在70m定位胎膜上分节加工整体连接，加工好之后拆开连接部位，用平板车运至施工临时码头，采用履带吊分节装船运送到施工现场，龙门吊或浮吊进行连接和钢筋笼安放。5#7#墩混凝土由

13、岸上搅拌站提供，8#14#墩混凝土由水上搅拌站提供。第四章 钻孔灌注桩工艺流程4.1 陆上钻孔桩施工工艺流程合格不合格合格桩位放样，埋设护筒测量钻孔深度、斜度、直径提钻移机测孔安放钢筋笼下导管制作钢筋笼导管水密性试验沉渣厚度测试灌注水下混凝土拔除护筒二次清孔泥浆回收钻机就位钻进成孔清孔换浆造 浆泥浆处理、循环施工准备、平整场地钻孔桩检测图4.1 陆上钻孔灌注桩施工工艺流程4.2 水中墩钻孔桩施工工艺流程施工栈桥及平台搭设提钻移机测孔安放钢筋笼下导管制作钢筋笼导管水密性试验合格不合格沉渣厚度测试灌注水下混凝土钻孔桩检测二次清孔合格泥浆回收钻机就位钻进成孔清孔换浆造 浆泥浆处理、循环施工准备下放钢

14、护筒钻孔平台搭设测量钻孔深度、斜度、直径图4.2 水中墩钻孔灌注桩施工工艺流程第五章 钻孔灌注桩施工5.1桩基放样根据施工图和每个桥墩承台中心坐标计算各墩桩位坐标，从两个以上的控制点采用极坐标法放样并检查闭合差，现场钉设桩位并做上明显桩位编号，水准仪测放出标高控制参照点位。用钢尺、经纬仪复核每个桥墩桩与桩的相对位置，准确无误后作为控制、验收桩基施工的依据。5.2钢护筒制作、沉放 东江特大桥1#4#墩位于陆上，均为1.8m桩，故钻孔桩施工采用人工开挖方法埋设护筒，护筒长度为24m，直径2.1m，对于易松散底层采用加长护筒，防止钻孔过程中发生塌孔。埋设护筒时，现在桩位处挖出比护筒外径大80cm10

15、0cm的圆坑，坑底整平；然后通过定位的控制桩放样，把钻孔的中心位置标于坑底；再把钢护筒吊放到坑内，找出护筒的圆心位置，用红十字线定在护筒顶部或底部，然后移动护筒，使护筒中心与钻孔中心重合。同时用垂球检查，让钢护筒竖直。此后在钢护筒周围对称、均匀的回填粘土。要求分层夯实，夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒顶口加焊吊耳，完成钻孔桩灌注后进行护筒的拔出，循环使用到下一个孔位。5#14#墩位于水中，采用先搭设钢平台，利用桁架式导向架进行护筒沉放，然后与周围钢管桩连接形成整体钻孔平台，再进行钻孔桩成孔施工。 5#14#墩护筒长度参考表 表5.1墩号桩号钢护筒顶标高（m）钢护筒底标高（m）护筒长（m）每延米重量

16、（t）单根钢护筒重量含抱箍（t）每个墩钢护筒重量（t）备注5#墩1#、5#4.6-24.228.80.515415.62 122.26 2#、6#4.6-23.528.10.515415.26 3#、7#4.6-24.228.80.515415.62 4#、8#4.6-22.326.90.515414.64 6#墩1#、7#4.6-20.224.80.736319.36 227.96 2#、8#4.6-20.224.80.736319.36 3#、9#4.6-18.222.80.736317.89 4#、10#4.6-19.724.30.736319.00 5#、11#4.6-19.724.3

17、0.736319.00 6#、12#4.6-20.224.80.736319.36 7#墩1#、7#4.6-20.4250.736319.51 228.84 2#、8#4.6-20.4250.736319.51 3#、9#4.6-20.224.80.736319.36 4#、10#4.6-18.923.50.736318.41 5#、11#4.6-19.724.30.736319.00 6#、12#4.6-19.223.80.736318.63 8#墩1#、7#4.6-21.225.80.736320.10 246.22 2#、8#4.6-21.225.80.736320.10 3#、9#4.

18、6-22.927.50.736321.35 4#、10#4.6-21.926.50.736320.62 5#、11#4.6-21.726.30.736320.47 6#、12#4.6-21.726.30.736320.47 9#墩1#、5#4.6-21.225.80.515414.07 112.57 2#、6#4.6-21.225.80.515414.07 3#、7#4.6-21.225.80.515414.07 4#、8#4.6-21.225.80.515414.07 10#墩1#4.6-23.227.80.736321.57 86.29 2#4.6-23.227.80.736321.57

19、3#4.6-23.227.80.736321.57 4#4.6-23.227.80.736321.57 11#墩1#4.6-21.4260.736320.25 80.99 2#4.6-21.4260.736320.25 3#4.6-21.4260.736320.25 4#4.6-21.4260.736320.25 12#墩1#4.6-20.224.80.736319.36 77.16 2#4.6-20.224.80.736319.36 3#4.6-2024.60.736319.22 4#4.6-2024.60.736319.22 13#墩1#4.6-16.220.80.736316.42 65

20、.68 2#4.6-16.220.80.736316.42 3#4.6-16.220.80.736316.42 4#4.6-16.220.80.736316.42 14#墩1#4.6-16.220.80.736316.42 32.84 2#4.6-16.220.80.736316.42 5.2.1钢护筒结构5#、9#墩钢护筒采用直径2.1m（桩径1.8m+0.30m）厚度10mm的钢板制作；6#8#、10#14#墩钢护筒采用直径2.5m（桩径2.2m+0.30m）厚度12mm的钢板制作。钢护筒顶部与底部50cm均采用12mm钢板做抱箍，加强刚度。底部用16跟1.5米长75×8角钢在护

21、筒外做竖向加劲肋，防止底部在强风化层中变形。护筒顶标高+4.60m，根据上表得知10#墩护筒最重，单根钢护筒重约21.57t。5.2.2护筒制作、运输及沉放钢护筒在施工边滩涂制作，用施工驳船运至施工现场，采用30t浮吊作为起重设备，利用平台上的定位导向架沉放。 1、施工工艺流程单根沉放工艺流程如下：导向架安装定位护筒入导向架测量校核振动下沉测量校核移走导向架进行下一根护筒定位。2、振动锤选择根据实际情况，选用DZJ120型振动锤作为钢护筒下沉设备，DZ120A型振动锤最大锤激振力775KN。3、钢护筒定位导向架定位导向架采用钢桁结构，分为上下两层。用浮吊进行导向架的定位，导向架定位一次可下沉两

22、根钢护筒。钢护筒导向架结构如图5.1所示。图5.1 钢护筒导向架结构示意图4、钢护筒沉放钢护筒施工按拟定顺序进行。、导向系统测放复核：在平台边桩的型钢上放出横桥向和纵桥向导向架定位点，用小工字钢作为定位板，浮吊进行导向架的吊装定位。定位完毕后将导向架临时固定在边桩型钢上，保证导向架在沉放护筒时不移位。导向架固定完后，在导向架上放出定位块边点，用来对钢护筒精确定位。、钢护筒起吊：成品钢护筒加工好后驳船运到施工现场后，用35T浮吊下沉。钢护筒采用两点悬吊，顶口对称设置四个吊孔，用卡环连接钢丝绳钩在大钩上；另外一吊点设置在距底部0.2L处（L为护筒长度），用钢丝绳绕两圈后钢丝绳一头挂在小钩上（另一头

23、的钢丝绳卡环上系白棕绳一根，方便解扣）。将护筒吊离驳船后，大钩起小钩落，在水中将护筒逐渐竖直，解除挂在底部的钢丝绳。然后起吊到导向架龙口进行沉放。为保证护筒起吊时护筒端头不变形，在护筒内两端用16槽钢焊接米字撑。在钢护筒起吊完成后入龙口前割除底口米字撑，顶口米字撑在搭设平台时割除，注意上口米字撑不能掉入护筒内。钢护筒起吊如图5.2所示。图5.2 钢护筒起吊、入土前垂直度微调：钢护筒起吊到导向架上相应孔位后，用限位块固定钢护筒的平面位置，再用两台经纬仪或全站仪从两互相垂直的方向监控护筒垂直度。满足要求后，将钢护筒缓缓垂直下沉至水床泥面，到深入泥面约1m左右后，测量重新监控确认垂直度符合要求后浮吊

24、快速松钩，保证护筒垂直下沉稳定；如入泥1m左右后垂直度不符合要求后则微调到符合要求后快速松钩在自重下下沉，准备振动下沉。、振动下沉：用浮吊把振动锤起吊到钢护筒顶面，使振动锤液压钳夹紧钢护筒壁。经全面检查无误后，让振动锤先点动，再连动。在下放过程中，需要持续监控钢护筒的垂直度，利用顶推装置微调，直至设计标高。5、护筒沉放精度及保证措施、沉放精度以标高控制为主，严格控制垂直度标高：±20cm； 平面位置偏差：±5cm；倾斜度偏差：1/100；、保证措施选在风小的天气进行钢护筒沉放。在导向架四周设置四个限挡块调节钢护筒垂直度。护筒下放过程中，采用两台经纬仪从两垂直方向对护筒进行动

25、态监控。护筒自重入土1m时即微调，通过复测后才允许再次下放；控制振动锤转速及振动力。振动下沉一气呵成，中途不停顿，避免桩周土层在液化后重新固结，造成摩阻力增加，下沉困难。控制好导向架的安装精度，沉放到位的钢护筒及时与平台进行临时联结固定。振动锤安装要求有足够的精度，底座基本水平，误差不得大于2mm，防止出现过大的偏心振动，开始振动时应先点振，待护筒进入土层一定深度且完全起振后，方可连续振动下沉。6、钢护筒之间联通管焊接钻孔时护筒之间泥浆联通管采用护筒之间的平联管，在焊接护筒之间平联管时注意要不漏水。若需要跟进的护筒，护筒上的平联管仅焊平联上口，待钻机钻到护筒底口后解除护筒上平联焊接点，进行护筒

26、的跟进。护筒底口到达标高后再照正常平联管焊接方法焊接。7、平台辅助设施施工平台上辅助设施包括：施工通道、供电系统等。 图5.3 钢护筒沉放5.3钻机成孔施工5.3.1钻机选型根据总体思路布置，除北岸2#墩由于旁边有民房采用回旋钻成孔外，其余各墩均采用冲击钻成孔。由于7#墩右幅桩底标高为-64.0m，桩长最长，故以7#主墩右幅桩基为例，桩基从平台顶（钻孔平台顶标高+5.0m）到桩底的深度达到69m，实际进尺深度约为50m左右，桩径为2.2m(护筒直径为2.5m)；钻进过程中要穿过淤泥质粉质粘土层、粗砂层、砾砂层、强风化泥质砂岩层、中风化泥质砂岩层、微风化泥质砂岩层地层。5.3.2泥浆的制配和循环

27、1、泥浆的制配钻孔泥浆的制配采取在护筒内钻机自行造浆。钻机就位之后，投入粘土，用冲击锤以小冲程反复冲击造浆。1#4#墩护筒底口为淤泥质粉质粘土，其余各墩护筒底口均为强风化泥质粉砂岩。各地层钻进时的淡水泥浆建议性能指标如下： 淡水泥浆施工性能指标 表5.2钻孔方式地层情况相对密度粘度（s）含砂率（）胶体率（）泥皮厚(mm/30min)PH值冲击一般地层1.101.2018244953811正循环一般地层1.051.2016224962810反循环一般地层1.021.0616204953810清孔后的泥浆1.031.101720298以上数据作为钻孔时泥浆技术性能的指导数据，根据实际情况再作调整。

28、 2、泥浆的循环用在钻孔旁边的护筒作为储浆池，平联管作为两护筒泥浆联通管。浇注混凝土过程中溢出的可回收使用的泥浆，用泥浆泵吸至正在钻孔作业的护筒内循环使用或未开钻的护筒内储备。溢出的质量较差的不能回收利用的泥浆引流至运渣船上，然后运输到指定地点处理后排放。泥浆循环示意图详见图5.4和图5.5，泥浆回收见图5.6。3、施工中应注意的问题、应严格控制泥浆质量，做到定时检测，及时改善泥浆的稳定性；在钻头出护筒前一米左右开始严格控制泥浆指标，5#墩护筒底口为粗砂层尤其要注意。、置换的泥浆必须经沉淀、排渣、检测合格后方可使用；图5.4 正循环示意图图5.5 反循环示意图图5.6 泥浆回收示意图5.3.3

29、钻机的安装、调试和移位钻机安装之前，测量根据桩位坐标放出钻机安装位置；水上通过浮吊安装钻机就位，岸上通过履带吊安装钻机。钻机安装就位，应确保机座平稳，在钻进和运行中不应产生位移及深陷。钻机顶部的起吊滑轮缘、钢丝绳与中心和桩孔中心三者应在同一垂线上，偏差不大于2cm。开钻前应对钻孔的各项准备工程进行检查，检查钻头的锤重、直径、合金块的焊接质量等；钢丝绳与冲锤的连接套是否牢固可靠，是否磨损严重；钢丝绳的破断拉力是否满足施工需要，磨损是否严重；各种机械设备性能是否满足施工需要，运转是否正常；是否有打捞措施和设备等，以保证钻孔施工的顺利进行。5.3.4钻进成孔钻孔桩钻进成孔分成三个阶段进行：开钻前准备

30、阶段，正常钻进阶段，成孔的清孔验收阶段。1、开钻前准备阶段每孔开钻前均应按设计资料绘制地质剖面图，以便于实际地质核对。开钻前，技术人员检查钻机就位偏差，基础是否牢固。为了防护筒内掉入铁件对钻孔造成困难，在开钻之前，用电磁铁对护筒内进行扫吸，清除孔内的铁质杂物。2、正常钻进阶段护筒内钻进速度按每小时4-6m左右的进尺，钻进过程中进行护筒内的及时补充清水，混合泥浆通过泥浆过滤器后回流进入护筒。钻孔作业应分班连续进行，不得中断。遇到问题，应立即处理。钻进过程中随时注意地层的变化，及时捞取渣样辨别，记入记录表中，并与地质报告相对照，渣样应编号保存，以便分析。当实际地质与设计图纸提供的地址相差较大时应与

31、地质剖面图详细核对，收集好渣样等资料，及时向监理工程师和设计院反映，确定合理的终孔标高和桩长。钻进过程中技术人员及时填写钻孔施工记录，与钻进进度一致，交接班时应交代钻进情况及下一班应注意事项。钻进记录的填写一定要真实、规范。钻进过程中，根据不同的底层选择合适的冲程、泥浆性能指标、以及合适的泥浆循环方法。钻进强风化层宜采用中冲程；遇到弱、微风化地层，宜采用大冲程。通过观察钢丝绳的摆动情况，并与地质剖面图核对，当遇到地层交界等软硬不均处时，应当在孔底加入片石，将表面垫平，防止发生斜孔或弯孔。为正确提升钻头的冲程，及时了解钻进速度，应在钢丝绳上做好标记；冲击时要注意均匀放松钢丝绳长度，特别注意防止松

32、绳过少，形成“打空锤”。因故停止钻进，孔口应加护盖，并确保孔内有足够的水头高度，同时经常循环泥浆，严禁钻头留在孔内，防止出现埋钻的现象。在钻孔过程中要适时检查钻具，检查孔位及护筒偏差情况。3、第一次清孔阶段钻孔到位后， 清孔前应在全孔深范围内上下提升钻头扫孔，刮除孔壁较厚的泥皮。终孔后正循环钻机采用换浆法清孔，反循环钻机采用抽浆法清孔，无论何种清孔方法，严禁用超深成孔的方法代替清孔，清孔过程中要确保有足够的清孔时间，并反复循环，将孔内的沉淀、悬浮的钻渣充分置换并清出，清孔后的各项技术指标和桩底沉淀厚度必须满足技术规范和设计图纸要求。孔内泥浆指标符合表5.2要求后，清孔完成后及时停机拆除钻杆、移

33、走钻机，进行成孔检测。在钢筋笼下放前，根据设计桩径制作笼式井径器入孔检测，其外径等于钻孔的孔径，长度等于孔径的4倍。若上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径；若中途遇阻则可能在遇阻部位有缩孔或孔斜现象，采取措施予以消除。如若没有问题，尽快进行成桩施工。4、第二次清孔阶段在钢筋笼和导管安装好，混凝土浇注之前，进行孔底沉渣的厚度的测量，若沉渣厚度超出规范规定值5cm时，要进行二次清孔。二次清孔是在灌注导管内部安装气管至要求深度，并将气管与导管顶口安装的清孔器气管连接起来，同时安装好清孔器；再将清孔器上排渣管与泥浆净化及其配集成设备连接好。开启空压机并同时上下反复提升和左右晃动导管清理孔底沉渣，直到孔底

34、的沉渣厚度满足规范要求，经监理工程师验收后，再进行混凝土的灌注。二次清孔示意图见图5.7。5、钻孔过程中的水头控制为了保证钻孔施工过程中的孔壁的绝对安全,因此在钻孔施工过程中注意进行孔、内外的液面监测，水维持护筒的泥浆面高出地下水位2.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面高出最高水位2.5m以上，以防止孔壁坍塌。 5#墩护筒底口为粗砂，为防止反穿孔，5#墩水头差控制在2m左右。另外为确保开钻瞬间护筒内能及时补充泥浆，防止泥面急剧下降，将钻孔作业的护筒与周围护筒用联通管连接，作为泥浆循环回路的一部份。 图5.7 二次清孔示意图5.3.5钻进注意事项1、孔内泥浆面任何时候均应高于水面以上；2、升降

35、钻具应平稳，避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁；3、在正常钻进过程中，不同的地层采取不同的冲程，在任何情况下，最大冲程不能超过6m，防止卡钻、冲坏孔壁使孔壁不圆；4、钻进过程中保证孔口的安全，孔内不得掉入任何铁件，以保证钻孔施工的顺利进行。5、钻孔过程应连续操作。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。5.3.6钻孔过程中孔内事故处理1、漏浆开钻前应准备足够的锯末和粘土等堵漏材料。当发生轻微漏浆时，可在孔内加入锯末，循环堵漏。当发生严重漏浆时，立即提出钻头，并向孔底加入12米厚的粘土，同时向孔内加水，保证孔内水头高度，堵漏后再向孔内加入1米左右厚的片石，重新冲击，把粘土挤到

36、缝隙内堵漏。2、掉钻及孔内遗落铁件事先在冲锤顶部1/3位置穿好打捞绳，固掉钻时利用钻机或浮吊立即下放打捞钩，同时进行泥浆循环，防止钻渣埋锤，必要时进行水下爆破，使冲锤松动后提出。3、卡锤由于微风化岩层较厚，岩层不易大块破碎，钻孔扩孔系数较小，同时反循环钻机的钻头在孔底为被动转动，因此反循环钻机的钻头在成孔过程中可能发生卡锤事故。防止卡锤发生，钻头底部合金应加密，并伸出钻头护圈12cm，护圈和肋板顶部做成倾斜倒角。当发生卡锤时，保持泥浆循环，用千斤顶进行顶升。必要时采用水下爆破震动办法提升钻头。5.4 钻孔灌注桩成桩施工5.4.1钢筋制安5.4.1.1概述本工程陆上1#14#墩桩基共计98根桩，

37、其中1.8m桩44根，2.2m桩54根,7#墩右幅桩基单根钢筋笼最重，重量为24.348t。其中2.2m桩主筋为级32的钢筋，钢筋笼内部每2m设置一道级20加劲箍，螺旋筋为10，定位钢筋16每2m一断面均匀布置4道；1.8m桩主筋为级28的钢筋，钢筋笼内部每2m设置一道级20加劲箍，螺旋筋为10，定位钢筋16每2m一断面均匀布置4道。钢筋笼采取在后场分节同槽加工制作，陆上钻孔桩钢筋笼采用平板车运至施工现场，采用汽车吊或履带吊下放；水中墩钻孔桩钢筋笼通过平板车运至码头，经过运输船运送到施工现场，在钻孔完成验收合格后，用浮吊入孔进行接长和下沉。5.4.1.2钢筋笼制作1、钢筋笼的分节和接头的设置整

38、根钢筋笼长度最长为66.2m,必须分成多节才能进行运输和现场的拼装和连接。考虑到主筋的长度和布置位置钢筋接头必须错开的距离(1.5m)以及现场的安装需要,钢筋笼整数分节长度按12m控制。钢筋笼分节时，每个断面的接头数量不大于50%,相邻断面的间距按1.5m设置，由于各孔主筋的长度长短不一，在分节时考虑到在钢筋变截面处上下1.5m的范围内不出现接头。以主墩7#墩为例：钢筋笼长度为66.2m，钢筋笼伸入承台1.2m，钢筋笼分节长度如下：当主筋为12m一节：5×12m+6.2m=66.2m（6.2m为桩基钢筋笼底口第一节）。钢筋笼最重一节为4.63t。2、钢筋笼的制作钢筋笼加工制作在后场钢

39、筋加工场进行。加工场区设置3条台座，台座由混凝土施工平台，半圆形钢筋定位架构成。钢筋定位架由按钢筋位置开槽口半圆型钢板以及半圆形钢板支撑型钢组成，钢筋定位架安装固定时用全站仪控制轴线，水准仪控制水平标高，保证钢筋定位架轴线在同一水平面和同一条线上。为了保证钢筋笼制作时上下断面的齐平，在地膜的一头设置8mm钢板挡板，并用型钢支撑牢固。钢筋笼定位架见图5.8。图5.8 钢筋笼定位架图钢筋笼制作之前，先进行主筋墩粗直螺纹加工和钢筋笼加劲箍制作。等强度滚轧直螺纹连接技术是在一台滚轧直螺纹加工设备上将钢筋的端头通过滚轧-挤压螺纹自动一次性生成。这种工艺的特点是：钢筋端部经冷镦后不仅直径增大，使套丝后丝扣

40、底部横截面积不小于钢筋原截面面积，而且由于冷镦后钢材强度提高，使接头部位有很高的强度。其施工工艺流程见图5.9。钢筋进场套筒加工现场连接钢筋墩粗成型钢筋切割图5.9 墩粗直螺纹钢筋施工工艺流程加劲箍在钢筋弯曲机上特制一个弯曲圆盘上进行弯曲加工，弯曲好之后焊接成形。制作好的加劲箍内焊接级32钢筋按“”形对加紧箍进行内撑加强。钢筋笼制作时，先人工将整根钢筋笼下半部主筋抬上钢筋定位架，每节钢筋之间用套筒连接起来并将丝扣上到位；将加劲箍按间距2m进行布置，并与下半部的主筋焊接牢固；再将上半部钢筋按照钢筋的位置逐根进行焊接在加劲箍上并且每节钢筋之间用套筒连接起来。钢筋笼制作结束后进行螺旋筋的盘绕，每节钢

41、筋笼接头断面错开2.0m的范围内暂不布置螺旋筋，等到施工现场钢筋笼沉放时两节钢筋笼连接好之后，再进行螺旋筋的绑扎。整根通长的钢筋笼加工好之后，进行焊接加固，焊接部位包括：主筋和加强箍连接部位、三角撑和加强箍之间。3、钢筋笼内声测管道的安装在钢筋笼制作好之后，在钢筋笼分解之前，进行声测管的安装。声测管的总长度按护筒顶标高+4.8m，底标高与设计桩底标高相同考虑，声测管的分节长度跟钢筋笼的分节情况一致。为了保证在钢筋笼现场对接时声测管能够准确对准位置，钢筋笼内的每根声测管道对准声测安装位置，用铁丝将声测管道与主筋绑扎，每3m左右绑扎一道让，并设置定位钢筋，声测管道与钢筋笼的绑扎要牢固，同时让声测管

42、道可以在一定的范围内移动；现场对接时先将声测管道对好，再调整声测管道的位置，保证声测管道顺畅再进行焊接连接。声测声测管接头位置设置在钢筋笼各节接头位置, 声测管道的接长采用承插式焊接接头，接头管在后场先与声测管道的一端焊接好，在前场对接好后再与相连接的声测管道焊接,接头管长10cm，相连的声测管道各占5cm。焊接材料采用J4222.5mm焊条。焊接时采用小电流，防止声测管道烧穿。接头管和声测管道的焊缝结实可靠无夹渣孔洞现象。4、吊耳（环）设置和使用、钢筋笼吊耳的设置每节钢筋笼的顶口位置沿圆周对称设置两层共8个吊耳，吊耳采取22圆钢热弯成。每层各4个，二层吊耳之间的距离为60cm。上层吊耳用于钢

43、筋笼起吊使用，下层吊耳待钢筋笼下沉到孔内后用卡板临时挂在钢护筒上，方便进行钢筋笼对接。卡板采用=20mm钢板；吊耳、吊板和主筋之间焊接连接。焊接材料采用J502焊条。、后场及码头上的起吊后场及码头上的起吊不另外设置吊耳，采用两点吊，吊点的位置设置在两头第二道加劲箍上。在起吊钢筋笼时用控制绳控制钢筋笼的方向，保证钢筋笼不发生旋转 ，慢慢旋转把杆将钢筋笼安放在运输车辆或运输船舶上指定位置。钢筋笼的后场起吊示意图见图5.10。图5.10 钢筋笼后场起吊示意图5、钢筋笼的撤分和运输钢筋笼加工制作好之后，进行各节钢筋笼之间连接接头的拆开，按照现场沉放的先后进行顺序进行反向方向撤分，撤分后的钢筋笼在运输之

44、前，用塑料套筒将直螺纹位置套上，防止在运送过程中破坏丝牙。钢筋笼制作完毕后在每节上编号，用红油漆做好接头标记，方便前场钢筋笼的对位接长。钢筋笼运输时，按照拆分的顺序进行。钢筋笼在后场用吊车吊上运输卡车上，四周用木方稳固，保证钢筋笼的结构形状；钢筋笼运输到码头后，再用履带吊钢筋笼逐根吊至驳船上，钢筋笼在驳船上按现场施工先后顺序进行有序堆放，为了防止钢筋笼变形和滚动，堆放时只采用单层堆放，并保证每根钢筋笼之间保持一定的距离，钢筋笼下面进行支垫。驳船至施工现场，等待沉放。钢筋笼运输过程中，卡车和运输船要平稳行驶，为了防止运输过程中出现意外，派专人跟踪运输。5.4.1.3钢筋笼接长和沉放钢筋笼接长和沉

45、放之前应做好准备工作，将管钳、氧气、乙炔、接长的螺旋钢筋、扎丝、电焊机、焊条等材料和工具准备到施工现场，并备好起重用的钢丝绳和卸扣。当检孔器检测孔壁合格后进行钢筋笼接长和沉放。浮吊将钢筋笼从运输船吊放至水上平台，龙门吊或浮吊进行钢筋笼的接长和下放。按照每节上面的标识牌至下而上依次进行钢筋笼的接长。在钢筋笼下沉过程中，用气割割除加强箍处的内撑，每节钢筋笼最顶端的支撑暂不割除，在下节钢筋笼连接完成后再进行割除，在割除支撑时要求用白棕绳绑栓好支撑后再进行割除，严禁掉入孔中；当钢筋笼下沉到顶口的下层吊耳与钢护筒平齐时停止下沉，使用卡板将钢筋笼挂在钢护筒上，然后龙门落钩直到吊具上的钢丝绳不受力，解下卸扣

46、，吊起吊具及钢丝扣。按照第一、二节钢筋笼对接、沉放的施工方法进行其余钢筋笼接长下沉，当下沉至最后一节钢筋笼时，在钢筋笼最后一个加强箍位置焊设定位钢筋，保证钢筋笼的中心位置准确。在进行钢筋笼对接沉放施工时应注意：声测管道对接要顺直，焊接要牢固可靠不漏水，并用铁丝将声测管道绑扎在钢筋笼相应的位置，最后一节钢筋笼上声测管道应加盖封闭；施工中还应加强对声测管道保护，现场接声测长管道时为防止声测管道掉落，现场备两根11.8米长的声测管道；绑扎扎丝应不能伸出钢筋笼外。 图5.11 钢筋笼接长5.4.2水下混凝土的灌注水下混凝土浇注是钻孔灌注桩施工的主要工序，也是影响桩身质量的关键。灌注前须仔细测量沉渣，若

47、混凝土灌注前沉渣超过设计要求，须进行第二次清孔，满足规范要求经现场监理工程师认可后，才能灌注水下混凝土。5.4.2.1水下混凝土浇注设备1、导管及集料斗1#14#墩钻孔桩单根桩混凝土理论最大方量为7#墩右幅桩基，桩长65m，方量为247.1m3。桩身混凝土设计标号C30，采用混凝土配合比设计通过试配确定。混凝土在陆上搅拌站上搅拌，混凝土输送车运至前场，泵送到集料斗中。水下混凝土浇筑导管采用325mm快速接头导管，使用前必须做水密及接头抗拉试验。水下钻孔桩首批灌注混凝土方量计算：其中H2取1m，H1取0.4m，h1=HWW/C=（65+1-1.4）*1.0/2.4=28.09m。故混凝土经计算，

48、首批混凝土灌注量为7.3m3，配备9 m3的集料斗1个，1.5m3的大料斗1个，0.5 m3小料斗两个。导管编号，每两节一组在工作平台上接好，以缩短导管下放时间。导管下放时做好记录工作，安装完毕后将导管放到孔底检验导管长度是否正确，导管底端距钻孔底间约0.4米。导管最上端为一根0.5米和两根1米长导管。1.5m3的大集料斗下口为导管接头，接头上有4个10mm的排气孔，以防止首封过程中发生气堵。5.4.2.2混凝土配合比设计桩身混凝土为C30水下混凝土，配合比按水下混凝土进行设计，并通过试配确定。混凝土除满足强度要求外，还应符合下列要求：1、粗集料采用级配良好的碎石，粒径525mm。2、细集料宜

49、采用级配良好的中砂，细度模数应控制在2.62.9。3、胶凝材料不宜小于400kgm3，改善混凝土的和易性、流动性。4、混凝土初凝时间大于20h。5、混凝土的坍落度控制在1822cm，2小时后混凝土坍落度不小于18cm，流动度不小于50cm。6、混凝土具有良好的和易性、流动性、泵送性，掺入适量的矿物掺合料及外加剂。5.4.2.3 导管水密性试验本工程水下砼浇注导管选用壁厚=10mm，外=325mm的无缝钢管，连接为T型螺纹的快速接头。导管在使用前进行水密承压和接头抗拉实验。水密试验其容许最大内压力必须大于Pmax。本工程导管可能承受的最大内压力计算式如下：Pmax=1.3(rchxmax-rwH

50、w)式中:Pmax导管可能承受到的最大内压力（kpa）； rc砼容重（KN/m3），取24.0kN/m3;hxmax导管内砼柱最大高度（m），取68.0m；rw孔内泥浆的容重（KN/m3），取10.0KN/m3；HW孔内泥浆的深度（m），取68m,（4.0（64.0）68m；Pmax=1.3×(24×68-10.0×68) =1.24Mpa 水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水,两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压浆泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压15分钟后接头及接缝处不渗漏即为

51、合格。5.4.2.4混凝土浇注1#7#墩混凝土由岸上搅拌站提供，8#14#墩混凝土由水上搅拌站提供。首批混凝土浇筑采用拔塞法和隔水球相结合的工艺，首批混凝土灌注成功后，混凝土经泵送，通过集料斗（9m3）、浇筑大料斗及导管灌注至水下，如图5.12所示，直至完成整根桩的浇筑。注意在混凝土浇筑时保持护筒内泥浆面高于护筒外水位1m。混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度，导管埋深严格控制在28m范围内。混凝土超灌0.51米，以保证桩头质量。图5.12 混凝土浇筑平台示意图混凝土封底灌注采用隔水栓（15cm厚泡沫板制作）拨球法，即在小集料斗底部导管的顶口安装泡沫隔水栓，再用塞子（塞子下面用螺栓上一块隔

52、水胶皮）封住导管口。塞子通过钢丝绳挂在龙门吊小勾上，准备进行首封。当集料斗内混凝土方量达到9m3后，开启集料斗料门通过溜槽给大料斗供料，当大料斗内灌满混凝土后立即吊出塞子，使混凝土沿导管下落，同时保持集料斗的储料不间断地通过漏斗和导管灌注至水下，从而完成首批混凝土的灌注。封底成功后，随即转入正常灌注阶段，将1.5m3大料斗换成0.5 m3小料斗，方便导管拆除。混凝土经泵送，不断地通过集料斗、小料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的浇筑。正常灌注阶段导管埋深控制在28m，且每15分钟测量一次混凝土面标高，测点为4个，应及时调整导管埋深。当混凝土灌注临近结束时，核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的高度是否准确，当确定混凝土的顶面标高高于桩顶0.5米后，停止灌注，及时拆除灌注导管。混凝土浇筑快完成时，若混凝土堵塞导管时可提升漏斗从而提高导管，增大压差便于混凝土下落。在灌注过程中，由混凝土置换出来的孔内泥浆经连通管