超长大直径钻孔桩水下砼灌注施工控制

1、超长大直径钻孔桩水下砼灌注超长大直径钻孔桩水下砼灌注施工控制施工控制发表人：周发表人：周 波波中铁四局二公司宁波铁路枢纽三分部中铁四局二公司宁波铁路枢纽三分部20112011年年1212月月一、工程概况一、工程概况 目录目录六、原因分析二、小组简介二、小组简介七、制定对策七、制定对策三、选题理由三、选题理由八、对策实施八、对策实施九、效果检查九、效果检查十、总结及下步打算十、总结及下步打算四、现状调查四、现状调查六、原因分析六、原因分析五、课题目标五、课题目标 甬江左线特大桥是宁波铁路枢纽北环线上重点控制性工程，甬江左线特大桥是宁波铁路枢纽北环线上重点控制性工程，大桥主桥设计桥型为钢箱混合梁斜

2、拉桥，全长大桥主桥设计桥型为钢箱混合梁斜拉桥，全长909.1m909.1m，主跨，主跨468m468m一跨过江，索塔高一跨过江，索塔高177.91m177.91m。 大桥主桥基础设计采用了大桥主桥基础设计采用了2424根直径根直径3.0m3.0m，长度，长度132m132m的超的超长大直径钻孔柱，钻孔深度达长大直径钻孔柱，钻孔深度达140m,140m,单桩混凝土方量达单桩混凝土方量达933933方，方，水下混凝土采用水下混凝土采用C45C45海工混凝土。海工混凝土。小组名称小组名称宁波枢纽三分部宁波枢纽三分部QCQC小组小组成立时间成立时间2010.12.202010.12.20活动日期活动日

3、期2010.12.202011.9.202010.12.202011.9.20活动次数活动次数3030次次活动时间活动时间6060小时小时小组类型小组类型攻关型攻关型姓名姓名年龄年龄组内职务组内职务职称职称职务职务王王 鹰鹰3636组长组长工程师工程师项目经理项目经理陈陈 平平3232副组长副组长工程师工程师总工总工白小蕾白小蕾3030组员组员工程师工程师安全总监安全总监胡晓东胡晓东2828组员组员工程师工程师工程部长工程部长狄狄 鹏鹏2929组员组员助理工程师助理工程师技术主管技术主管包跃忠包跃忠4646组员组员技师技师项目队长项目队长周周 波波2424组员组员助理工程师助理工程师技术员技术

4、员吴吴 昊昊2020组员组员技术员技术员技术员技术员李亚军李亚军3535组员组员工人工人工班长工班长杭州湾大桥钻孔桩基杭州湾大桥钻孔桩基础直径础直径3.8m3.8m，桩长，桩长111m111m。杭州湾大桥苏通大桥钻孔桩基础苏通大桥钻孔桩基础直径直径2.8m2.8m变变2.5m2.5m，桩，桩长长114m114m。苏通大桥甬江左线特大桥钻甬江左线特大桥钻孔桩基础直径孔桩基础直径3m,3m,桩长桩长132m132m ，砼设，砼设计方量计方量933m933m3,3,在国在国内尚属首例。内尚属首例。甬江左线特大桥3 3、甬江南岸主桥由于受紧邻甬江公路斜拉桥限制，其施工、甬江南岸主桥由于受紧邻甬江公路斜

5、拉桥限制，其施工场地狭小，而长大钻孔桩水下砼灌注施工机械投入众多，如场地狭小，而长大钻孔桩水下砼灌注施工机械投入众多，如何对施工场地有效利用、施工机械合理调配是水下混凝土顺何对施工场地有效利用、施工机械合理调配是水下混凝土顺利灌注的关键。利灌注的关键。2 2、甬江左线特大桥超长大直径钻孔桩桩长达、甬江左线特大桥超长大直径钻孔桩桩长达132m132m在国内尚在国内尚属首例，其单桩混凝土方量达属首例，其单桩混凝土方量达933933方，灌注所需时间长，如方，灌注所需时间长，如何保证水下混凝土的顺利灌注是施工重难点所在。何保证水下混凝土的顺利灌注是施工重难点所在。1 1、甬江左线特大桥是公司乃至集团公

6、司首次参建的大型铁、甬江左线特大桥是公司乃至集团公司首次参建的大型铁路钢箱混合梁斜拉桥，对于该桥设计的超长大直径钻孔桩均路钢箱混合梁斜拉桥，对于该桥设计的超长大直径钻孔桩均缺乏成熟的施工经验。缺乏成熟的施工经验。1 1、顺利完成、顺利完成2424根长大钻孔桩灌注，确保成根长大钻孔桩灌注，确保成桩质量全部为桩质量全部为类桩。类桩。2 2、单桩灌注时间控制在、单桩灌注时间控制在1717小时内（混凝土小时内（混凝土初凝时间为初凝时间为1717小时）。小时）。 类别类别末端原因末端原因 原因分析原因分析 结论结论人员人员 施工人员经验不足施工人员经验不足缺乏类似施工经验缺乏类似施工经验非要因非要因技术

7、交底不全面技术交底不全面不能较好的指导施工，技术交底不完善不能较好的指导施工，技术交底不完善非要因非要因材料材料 混凝土质量不合格混凝土质量不合格原材料不合格，拌合误差过大原材料不合格，拌合误差过大非要因非要因机械机械 拌合站故障拌合站故障机械老化机械老化非要因非要因泵车故障泵车故障机械老化机械老化非要因非要因 导管漏水导管漏水导管质量不合格，导管密封圈橡胶老化导管质量不合格，导管密封圈橡胶老化要因要因方法方法 灌注配套机械选择不当灌注配套机械选择不当ZJD4000ZJD4000型钻机配合龙门吊灌注效率低型钻机配合龙门吊灌注效率低要因要因组织安排不合理组织安排不合理施工场地小，机械车辆数量多，

8、协调配合难度大施工场地小，机械车辆数量多，协调配合难度大要因要因首灌混凝土封底不成功首灌混凝土封底不成功首灌砼方量大，超深桩翻浆困难首灌砼方量大，超深桩翻浆困难要因要因 导管埋深控制不准确导管埋深控制不准确灌注时间长浮浆厚，测绳伸长量大灌注时间长浮浆厚，测绳伸长量大要因要因导管拆卸时间长导管拆卸时间长拆卸方法不合理，工人操作不熟练拆卸方法不合理，工人操作不熟练非要因非要因环境环境 恶劣天气条件恶劣天气条件近海区风力大，宁波地区雨水天气多近海区风力大，宁波地区雨水天气多非要因非要因 施工场地小，道路狭窄施工场地小，道路狭窄与甬江公路斜拉桥紧邻施工，场地受限与甬江公路斜拉桥紧邻施工，场地受限非要因

9、非要因要因分析要因分析zzzzzzzzz序序号号要因要因对策对策目标目标措施措施负责人负责人完成时间完成时间1 1灌注配套机灌注配套机械选择不当械选择不当市场调查，市场调查，参考成功经参考成功经验验灌注顺利进行灌注顺利进行采取小型采取小型GPS钻机钻机结合泵车的配套结合泵车的配套设施进行灌注设施进行灌注王王 鹰鹰陈陈 平平2011.1.102 2组织安排不组织安排不合理合理现场控制，现场控制，积极联系做积极联系做好配合好配合保证混凝土供应，保证混凝土供应，杜绝出现断供现杜绝出现断供现象象做好预防措施，做好预防措施，制定合理的运输制定合理的运输交通路线交通路线白小蕾白小蕾包跃忠包跃忠灌注全过程灌

10、注全过程3 3首灌混凝土首灌混凝土封底不成功封底不成功参考成功经参考成功经验，学习总验，学习总结结成功封底成功封底采取采取24方大料斗方大料斗结合结合4方小料斗的方小料斗的配套设施配套设施胡晓东胡晓东狄狄 鹏鹏灌注全过程灌注全过程4 4导管埋深控导管埋深控制不准确制不准确现场控制现场控制合理控制埋深，合理控制埋深，保证混凝土灌注保证混凝土灌注效率效率4人同时测量，并人同时测量，并相互校核相互校核狄狄 鹏鹏周周 波波吴吴 昊昊李亚军李亚军灌注全过程灌注全过程5 5导管漏水导管漏水积极做好预积极做好预防工作防工作杜绝出现导管漏杜绝出现导管漏水问题水问题选取优质导管与选取优质导管与导管密封圈，水导管

11、密封圈，水密试验检测密试验检测狄狄 鹏鹏周周 波波灌注全过程灌注全过程 现场施工采用的现场施工采用的170T170T龙门吊提升速度过慢，不利于水下混凝土灌注；龙门吊提升速度过慢，不利于水下混凝土灌注；选用操作方便，导管提升效率高的选用操作方便，导管提升效率高的GPS-15GPS-15型钻机进行水下砼灌注。型钻机进行水下砼灌注。机械机械170T龙门龙门吊主钩吊主钩GPS15型钻型钻机主卷扬机机主卷扬机提升速度提升速度1m/min15m/min单桩提升时单桩提升时间（导管间（导管140m）140min9.3min单桩节约时单桩节约时间间130.7min实施一、合理选择灌注配套机械实施一、合理选择灌

12、注配套机械采取采取2 2台台HBT80HBT80型号地泵进行混凝土泵送。型号地泵进行混凝土泵送。机械机械HBT80地泵地泵理论泵送速度理论泵送速度80m3/h单桩泵送时间单桩泵送时间（2台台HBT80地泵）地泵）6.1h实施一、合理选择灌注配套机械实施一、合理选择灌注配套机械实施二、合理组织安排实施二、合理组织安排 为防止混凝土灌注过程中出现异常情况，临近分部搅拌站随为防止混凝土灌注过程中出现异常情况，临近分部搅拌站随时准备供应混凝土，并准备一台汽车泵备用。时准备供应混凝土，并准备一台汽车泵备用。搅拌机生产能力搅拌机生产能力砼灌注能力砼灌注能力灌车运输能力灌车运输能力备注备注机械型号机械型号S

13、L120HBT808m3按照1.05倍扩孔系数考虑，每根桩灌注方量980m3数量数量2台2台10辆实际单位实际单位能力能力（40m32台）/h（8m32台）/10min（8m310辆）/45min每小时能力每小时能力80m396m3106.6m3单桩灌注时间单桩灌注时间12.3h10.2h9.2h实施二、合理组织安排实施二、合理组织安排各机械设备合理布置，合理进行交通组织各机械设备合理布置，合理进行交通组织地泵地泵钢筋笼加工场地公路斜拉桥钢筋棚泥浆净化系统泥浆净化系统实施二、合理组织安排实施二、合理组织安排 通过计算首灌混凝土数量不少于通过计算首灌混凝土数量不少于24m24m3 3, ,自行设

14、计了自行设计了24m24m3 3混凝土储料斗，混凝土储料斗，混凝土灌注采用混凝土灌注采用24方大料斗和方大料斗和4方小料斗方小料斗两个储料斗进行。两个储料斗进行。 2 4 m 3大 料 斗4 m 3 小 料 斗实施三、采用大小料斗相结合完成首灌封底实施三、采用大小料斗相结合完成首灌封底实施三、采用大小料斗相结合完成首灌封底实施三、采用大小料斗相结合完成首灌封底 导管底端在混凝土面以下的深度是否合理导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩质量，必须予以严格控制。关系到成桩质量，必须予以严格控制。孔深为孔深为140m，混凝土灌注时间长，浮浆厚，混凝土，混凝土灌注时间长，浮浆厚，混凝土顶面标高

15、测量误差大，导管埋深控制难。顶面标高测量误差大，导管埋深控制难。采用深锤法进行混凝土面测采用深锤法进行混凝土面测量量, ,选用伸缩性小的钢丝测选用伸缩性小的钢丝测绳。绳。钻孔桩四周布置四个观测点，钻孔桩四周布置四个观测点，4 4个技术人员同时测量混凝个技术人员同时测量混凝土面标高土面标高，每次测量结果每次测量结果4 4个人进行相互校核，正确计个人进行相互校核，正确计算算出出导管在混凝土内的埋置导管在混凝土内的埋置深度深度。10m5m5m实施四、准确控制导管埋深实施四、准确控制导管埋深 选用壁厚选用壁厚1cm1cm的导管，选用优质导管密封圈，安装使用前仔细检查，的导管，选用优质导管密封圈，安装使

16、用前仔细检查，合格后方可使用。合格后方可使用。加大导管水密试验的频率，每加大导管水密试验的频率，每5 5根桩进行一次导管水密试验，及时根桩进行一次导管水密试验，及时更换出现问题的导管。更换出现问题的导管。实施五、预防导管漏水实施五、预防导管漏水 通过通过QCQC攻关，甬江左线特大桥主桥攻关，甬江左线特大桥主桥P6#P6#墩墩2424根桩全部顺利灌注，经过第三方桩基根桩全部顺利灌注，经过第三方桩基超声波检测及设计要求的取芯验证，超声波检测及设计要求的取芯验证，2424根根桩全部定性为桩全部定性为类桩，质量合格率类桩，质量合格率100%100%，为整桥的施工奠定了良好的基础。为整桥的施工奠定了良好

17、的基础。 通过通过QCQC攻关，攻关，2424根桩平均灌注时间为根桩平均灌注时间为1212小时，单桩混凝土灌注时间全部控制在小时，单桩混凝土灌注时间全部控制在1717小时（初凝时间）之内。缩短了灌注的小时（初凝时间）之内。缩短了灌注的时间，提高了效率，保证了成桩质量时间，提高了效率，保证了成桩质量。05101520 1#桩 2#桩 3#桩 4#桩 5#桩 6#桩 7#桩 8#桩 9#桩 10#桩 11#桩 12#桩 13#桩 14#桩 15#桩 16#桩 17#桩 18#桩 19#桩 20#桩 21#桩 22#桩 23#桩 24#桩计划灌注时间与实际灌注时间对比图计划灌注时间与实际灌注时间对比

18、图171211.5141112.513.510.5141211.51213.51211.510.513.51211.51111.5121411.511计划灌注时间（h）实际灌注时间（h）024681012141618计划实际（平均）灌注时间灌注时间17小时12小时灌注时间本桥主墩本桥主墩桩基础桩基础于于20112011年年2 2月开始施工，月开始施工，于于20112011年年8 8月完工月完工，得到业主、兄弟单位，得到业主、兄弟单位和社会的一致好评，和社会的一致好评，安全、优质、快速的安全、优质、快速的完成了建设任务完成了建设任务，取得了较好的经济效益取得了较好的经济效益和社会效益。和社会效益

19、。 通过此次通过此次QCQC活动，实现了课题目标，解决了超长大直径钻孔桩水下活动，实现了课题目标，解决了超长大直径钻孔桩水下砼灌注过程中一些难题，具体如下：砼灌注过程中一些难题，具体如下：1 1. . 采取采取GPS-15GPS-15型钻机结合型钻机结合HTB80HTB80型地泵做为混凝土灌注配套机械，保证了型地泵做为混凝土灌注配套机械，保证了混凝土的顺利灌注，提高了成桩质量。混凝土的顺利灌注，提高了成桩质量。2.2.对施工场地进行合理的规划，在混凝土灌注时对施工机械进行合理的调对施工场地进行合理的规划，在混凝土灌注时对施工机械进行合理的调配，解决了施工场地小造成的干扰，提高了施工效率。配，解决了施工场地小造成的干扰，提高