引桥钻孔桩荷载试桩施工专项方案-阅

1、孟加拉PADMA多用途桥梁引桥钻孔桩荷载试桩施工方案编制： 复核： 审批： 中铁大桥局股份有限公司孟加拉Padma大桥项目经理部2015年1月- 1 -目 录1.概述- 1 -1.1 工程概况- 1 -1.2编制依据- 1 -2.荷载试桩施工管理机构- 1 -3.施工方案- 2 -3.1 施工方案概述- 2 -3.2 荷载试桩施工步骤- 4 -3.3 反力梁、隔离护筒及临时钢护筒设计及制作- 10 -3.4 锚桩施工- 10 -3.5临时钢护筒安装- 10 -3.6 临时护筒内钻孔- 10 -3.7隔离护筒沉放- 12 -3.8 荷载试桩内护筒沉放- 12 -3.9 荷载试桩内护筒钻孔- 12

2、 -3.10 安装试桩钢筋笼、浇筑试桩水下混凝土- 13 -3.11搭设压浆操作平台- 13 -3.12 桩基压浆- 14-3.13 安装反力梁、基准梁、千斤顶等，准备荷载试验- 18 -4.资源配置计划- 18 -4.1 人力资源计划- 18 -4.2 机械设备配置计划- 19 -5.进度计划- 19 -6.质量保证措施- 19 -7.安全保证措施- 19 -8.文明施工及环境保护措施- 20 -1. 概述1.1 工程概况孟加拉Padma多用途桥梁，引桥共在8个位置布置16根直径为1.5m、1.2m钻孔桩荷载试桩，具体参数详见“表1.1 引桥钻孔桩荷载试桩参数表”。表1.1 引桥钻孔桩荷载试

3、桩参数表试桩桩顶标高桩底标高试验段标高桩径桩长坐标编号（m）（m）（m）（m）（m）N（m）S（m）TB1A8.5-50-251.258.52598824.940 220821.570 TB1B8.5-75-501.283.52598842.930 220867.424 TB2A8.5-50-251.258.52598461.870 220611.090 TB2B8.5-75-501.283.52598473.630 220562.525 TB3A8.5-50-251.258.52591872.020 219753.970 TB3B8.5-75-501.283.52591827.768 219

4、777.321 TB4A8.5-50-251.258.52591526.990 219708.700 TB4B8.5-75-501.283.52591548.716 219663.544 TB5A8-51-251.2582598790.000 220805.940 TB5B8-81-501.2832598743.563 220824.664 TB6A8-51-251.2582591561.060 219725.870 TB6B8-81-501.2832591582.562 219680.818 TB7A8.5-50-251.558.52598282.970 220628.250 TB7B8.5

5、-75-501.583.52598331.803 220639.030 TB8A8.5-50-251.558.52592216.950 219858.160 TB8B8.5-75-501.583.52592170.456 219839.924 1.2编制依据（1）Padma桥设计图纸（合同文件第四册）（2）Padma桥技术规范（合同文件第三册）（3）业主/监理批复的试桩位置调整函件（4）Padma桥钻孔桩荷载试桩Shop drawing（5）Padma桥钻孔桩荷载试验施工结构设计图2. 荷载试桩施工管理机构荷载试桩施工管理机构详见“图2.1 项目管理机构图”。图2.1施工组织管理机构图后勤保障

6、组行政管理组财务管理室成本管理室计划统计室机 械 室会计核算室材 料 室技 术 室职业健康室安全环保室试验室测量组质量控制室中铁大桥局集团第五工程有限公司孟加拉帕德玛大桥项目经理部项目经理项目副经理项目总工程师合约商务经理综合事务部计划合同部物资机械部财务会计部HSE管理部工程技术部JANJIRA岸引桥施工作业队MAWA岸引桥施工作业队JANJIRA预制施工作业队主桥上部结构施工作业队主桥桥面板施预制施工作业队MAWA侧预制施工作业队3. 施工方案3.1 施工方案概述根据设计要求，荷载试桩测试长度为底部25米，为保证测试范围以上土层不向试桩提供摩阻力，采用隔离护筒将土层隔离。设计要求引桥钻孔桩

7、静压荷载试桩加载体系能提供不小于40MN的反力。加载结构采用锚桩+反力梁结构体系，通过4台1200t千斤顶布置于试桩顶，与锚桩连接的反力梁作为反力点，1台油泵同时向4台千斤顶供油使千斤顶均衡起顶。单根试桩施工共需布置4根锚桩。如图3-1。抗拔荷载试桩加载体系提供不小于30MN的反力。加载结构采用扩大基础+反力梁结构体系。锚固试桩主筋，通过锚杆等传力装置将试验荷载传递至反力梁上，4台1200t千斤顶布置于反力梁顶，反力梁作为承力点，直接传递至扩大基础上。1台油泵同时向4台千斤顶供油使千斤顶均衡起顶。单根试桩施工共需布置4个扩大基础。如图3-2。图3.1 静压荷载试桩加载体系立面布置图图3.2 抗

8、拔荷载试桩加载体系平面布置图3.2 荷载试桩施工步骤钻孔桩荷载试桩工序步骤为：施工锚桩系统埋设临时钢护筒隔离护筒成孔拆除钻机、沉放隔离护筒、荷载试桩内护筒试验段桩基成孔安装钢筋笼灌注桩基混凝土12h后注水劈裂桩底混凝土桩底注浆或桩侧注浆超声波检测成桩质量试验、PDA试验安装试验反力架、千斤顶、分级加载，进行桩基静载抗拔试验拆除反力架及锚桩、进行PDA试验、整理实验成果图3.3 荷载试桩施工步骤图3.3 反力梁、隔离护筒、内护筒及临时钢护筒设计及制作3.3.1 反力梁结构设计反力梁结构体系另见附图3反力梁详图。3.3.2 反力梁结构、隔离护筒、内护筒及临时钢护筒制作要求反力梁结构制作考虑在中国加

9、工制造，通过海运和陆运到达Padma大桥施工现场。隔离护筒、正式护筒及临时钢护筒均为螺旋管桩，其制作考虑在孟加拉加工制造。 3.4 锚桩施工3.4.1插打临时钢护筒测量施工员对锚桩中心点放样，用振动锤插打锚桩临时护筒设计标高，使护筒平面位置中心与试桩设计中心一致。3.4.2锚桩成孔锚桩施工采用1台GPS-20旋转钻机钻孔，旋转钻机施工时，开钻时以低速钻进，钻至护筒口以下1m后可正常钻进。钻孔至设计高程-48.0m后进行清孔。清孔用采用反循环换浆法清孔，采用优质泥浆，直到达到规定的泥浆及钻孔质量标准。3.4.3安装钢筋笼、浇筑混凝土锚桩钢筋笼在钢筋车间采用长线法分段制作好后，分节运至现场，用50

10、t履带吊分节进行吊装下放完成。灌注导管采用270mm的快速卡口垂直提升导管。下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。混凝土由混凝土工厂生产供应，由混凝土搅拌运输汽车运输至桩位处，直接灌注或泵送，履带起重机配合灌注。拔球前准备足够的混凝土储备量，保证拔球后导管的埋置深度不小于3m，灌注混凝土达到设计高程后结束。3.5 临时钢护筒安装测量施工员对试桩中心点放样，用DZ90振动锤插打临时护筒，使临时护筒平面位置中心与试桩设计中心一致，护筒顶高出地面50cm。3.6隔离护筒成孔3.6.1 成孔机械1.5m试桩采用ZJD3500型钻机，直径2.1m的钻头钻进成孔，1.2m试桩采用GPS-20型旋转钻机，直径

11、1.8m的钻头钻进成孔，孔底标高为-25m(-50m)。3.6.2泥浆配制循环隔离护筒安装孔施工采用泥浆护壁法。桩位附近设置泥浆池，选用优质粘土或膨润土造浆，泵送供应到临时护筒内。泥浆池的大小必须满足单根桩的容量（泥浆池采用砖砌，表面抹水泥砂浆，厚2cm）。泥浆搅拌好后，储存于泥浆池待用。泥浆池设置3PN泥浆泵一台，泵送至各需用点。通过泥浆池、泥浆泵、钻机排碴管组成泥浆循环回路。图3.4 泥浆循环系统图钻进过程中和清孔的泥浆指标见“表3.1 泥浆性能指标表”。表3.1 泥浆性能指标表20时的性能在20时的测试结果测试方法输送到桩孔的密度1.10g/ml泥浆密度平衡法混凝土浇筑前的孔底的泥浆密度

12、1.25g/ml泥浆密度平衡法流体损耗（ml/30min）<40压滤器粘 度30-50sMarsh筒法0.02Pa.sFann粘度计剪切强度（10min凝胶强度）1.4-10N/剪力计或Fann粘度计4-40N/PH值811PH试纸条或电子PH计 含 砂 率<2%筛分法（按体积计）3.7隔离护筒下放隔离护筒（2.1m和1.8m）长度为32.5m或57.5m，共分23节。采用160t履带吊主副钩将隔离护筒底节从平板车上起吊，然后上端吊点提升，下端吊点不动，使钢护筒由平卧变为竖起，割除隔离护筒内十字支撑及下端吊耳，垂直起吊护筒入孔。HOLD POINT：隔离护筒分段焊接及安装后的底标高

13、报工程师检查。3.8 荷载试桩内护筒沉放试桩内护筒分节长度为34.5m或59.5m，共分23节。采用与隔离护筒相同的安装方法，将钢管桩节段在隔离护筒内竖立对接，钢桩各节段焊接连接完毕，下放到孔底，160t履带吊起吊DJ120振动锤，将钢管桩锤击至设计标高。钢桩吊耳如图3.5所示。图3.5 荷载试桩吊耳布置示意图HOLD POINT:荷载试桩现场分段对接时，对接焊缝报监理工程师检查。3.9 荷载试桩内护筒钻孔采用钻机钻孔至设计标高。图3.6 钻机钻进立面布置图HOLD POINT：桩内清孔后，孔底标高、清孔情况报工程师检查验收。3.10 安装试桩钢筋笼、浇筑试桩水下混凝土试验段成孔完成后，移除钻

14、机设备，进入下一工序。3.10.1 钢筋笼制作安装钢筋笼在钢筋车间采用长线法分节制造，各节钢筋笼主筋采用套筒连接。在钢筋笼制作的同时，根据荷载试验要求将测试元件、数据线等固定在钢筋笼上。在钢筋笼的运输、吊装、下放过程中务必做好测试元件和数据线的保护工作。HOLD POINT：钢筋笼制作完成后，申请工程师检查钢筋笼制作质量，安装过程中申请工程师检查钢筋笼安装质量。3.10.2混凝土浇筑混凝土由岸上混凝土工厂生产，混凝土罐车运输到桩位，通过输送泵和料斗将混凝土送入试桩内。混凝土灌注采用水下导管法。导管安装：混凝土灌注采用直径为300mm或275mm的快速卡口垂直提升导管，导管在使用前应进行水密试验

15、。导管安装完毕后其底口离孔底约30cm。水下混凝土灌注：灌注混凝土前需在填充导管内安设泡沫隔水栓塞，大小料斗储满混凝土后，开始“拔球”灌注水下混凝土，拔球后混凝土要连续灌注，不得停顿，保证在混凝土初凝前灌注完成。混凝土灌注过程中由专人测量混凝土面标高，保证埋置深度在规范允许范围内。HOLD POINT：试桩施工前需在工程师的见证下进行配合比设计，将配合比设计结果报工程师批准；灌注混凝土过程中申请工程师旁站。3.11搭设压浆操作平台试桩混凝土灌注完毕后，倒运至下一墩位使用，平整场地搭设桩基压浆操作平台。 3.12 桩基压浆根据设计及工程师要求，试桩需进行桩底及桩侧（2根）压浆，桩底压浆最大压力为

16、8MPa，桩侧压浆最大压力为4Ma。3.12.1 桩底压浆建议桩底压浆采用较为成熟的工艺，工艺见“图3.5 桩底压浆工艺流程图”。（1）桩底压浆工艺流程图所有回路压力均达到记录浆池中浆液体积清洗压浆管路总压浆量计算总压浆量小于规定的压浆量结束总压浆量大于规定的压浆量砼灌注12小时之内初裂清洗压浆管路记录浆池中的浆液体积缓慢进浆置换出管路中的水关闭阀门记录浆池中浆液的体积压浆并记录浆池中浆液的体积缓慢进水置换出管路中的浆液并回收拌制浆液取样检测做试块下一个压浆管路合格持压10分钟压力=8MPa压浆量达到每个管路平均压浆量不合格每轮压浆完成四小时再进行第二轮压浆图3.8 桩底压浆工艺流程图（2）压

17、浆管路布置桩底压浆管路布置见图3.9所示。图3.9 桩底压浆管布置示意图（3）压浆管初裂在桩基混凝土浇筑完成后12小时内，由压浆泵用清水将桩端注浆嘴冲开，确保压浆管路系统畅通。（4）桩底压浆压浆设备：桩底压浆设备一套，配齐压浆管路，注浆泵必须配备卸荷阀，限定压力8MPa。注浆泵最大流量不大于60L/min。施工中除压浆设备外，尚应配备以下机具：电焊机、切割机、称量外加剂的计量器具等。每个回路压浆按2个轮次循环进行，浆液按总压浆量均匀分配给每个压浆回路。每个循环停止注浆的标准：a.灌浆压力达到最大预压压力值。b. 一个压浆管灌浆注入量达到 200 升，或者灌浆压力达到了”a”中所规定的值。c.

18、注入量达到 200 升，但灌浆压力低于”a”时，待灌浆凝结后，按相同的工序重复压浆，直到达到”a”中的值。当灌浆注入量无法继续注入时，最大灌浆压力应最少持续10分钟。压浆结束后，应冲洗所有的压浆管，以便必要时重新灌浆。第二循环使用压浆管回路的另1接口 重复工序a-c中工序。压浆记录： 压浆完工后的48小时内，向工程师提交所有灌浆记录的副本。后续工作：压浆完成以后，应用相同设计强度的水泥浆，回填压浆管。压浆凝固至少48以后，进行桩基荷载试验。3.12.2桩侧压浆桩侧灌浆采用TAM（Tube-A-Manchette）法施工工艺，配备TAM法压浆设备一套，TAM压浆工艺见示意图“图3.10 桩侧TA

19、M压浆示意图”。图3.10 桩侧TAM压浆示意图共有两根荷载试桩需进行桩侧压浆，压浆区域为测试范围。桩侧压浆采用“TAM”法，压浆设备主要为TAM压浆站一套，配备TAM管路，在压浆时对称进行，防止因为偏载产生水平力导致桩水平倾斜。桩侧压浆标准：从最低处进行灌浆，按顺序连续对称进行各个灌浆管的灌浆，一步一步向上进行灌浆，每次上升的间距为500mm。停止灌浆的压力标准：A每平方米最小的灌浆量为50公升。B如果灌浆压力低于相应的覆盖层压力或初裂压力中的较高者，都需要在特定的区域重复灌浆工作，桩的表面区域应将灌浆量限制在每平米35公升以内。如果灌浆压力仍然低于覆盖层压力或初裂压力中的较高者，重复灌浆直

20、到灌浆压力达到覆盖层压力或初裂压力中的较高者，或者遵守工程师的指示。C如果灌浆压力高于相应的覆盖层压力和初裂压力时，则无需进行第二次灌浆。压浆记录：压浆完工后的48小时内，向工程师提交所有灌浆记录的副本。后续工作：压浆完成以后，应用相同设计强度的水泥浆，回填压浆管。HOLD POINT：荷载试桩施工前，提前配制桩基压浆浆液配合比，报工程师批准；压浆过程申报工程师旁站。3.13 安装反力梁、基准梁、千斤顶等，准备荷载试验桩基压浆结束后，拆除压浆相关设备。采用160t履带吊安装试桩加载反力梁、试验操作平台及基准梁等。压浆结束至少48h后，进行钢管桩荷载试验。试验方案见“Method statement of load test for Steel tubular trial piles”。HOLD POINT:用于加载的千斤顶在现场试验室进行校验，校验过程需有试验工程师旁站，校验结果报工程师签字批准；试桩加载试验过程申请工程师旁站。4. 资源配置计划4.1 人力资源计划引桥钻孔桩荷载试桩施工除项目部各职能部门外，现场配置各类主要人员计划见“表4.1 荷载试桩施工人力资源计划”。表4.1 荷载试桩施工人力资源计划序号职务人数工作内容备注1 吊机司机10 吊机操作及管理其中160t履带吊2人，50t履带吊4人，25t汽车吊4人2 钻机司机6 钻机操作3 其它机械