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1、 . . 37/39 . . 高速公路桩基施工技术方案培训资料 日期：长江公路大桥悬索桥北引桥土建工程施工项目（B01合同段）桩基施工技术方案二公局长江公路大桥项目总经理部2009年 1月目录 TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc2204237321 编制围、依据与原则 PAGEREF _Toc220423732 h 3HYPERLINK l _Toc2204237331.1 编制围 PAGEREF _Toc220423733 h 3HYPERLINK l _Toc2204237341.2 编制依据 PAGEREF _Toc220423734 h 3HYPERLIN

2、K l _Toc2204237351.3 编制原则 PAGEREF _Toc220423735 h 3HYPERLINK l _Toc2204237362 工程概况 PAGEREF _Toc220423736 h 3HYPERLINK l _Toc2204237372.1自然条件 PAGEREF _Toc220423737 h 3HYPERLINK l _Toc2204237382.1.1 地质地貌 PAGEREF _Toc220423738 h 3HYPERLINK l _Toc2204237392.1.2 水文气象条件 PAGEREF _Toc220423739 h 7HYPERLINK

3、l _Toc2204237402.2 工程简介与工程量 PAGEREF _Toc220423740 h 9HYPERLINK l _Toc2204237413 施工组织准备 PAGEREF _Toc220423741 h 11HYPERLINK l _Toc2204237423.1 施工机具 PAGEREF _Toc220423742 h 11HYPERLINK l _Toc2204237433.2 施工人员组织 PAGEREF _Toc220423743 h 11HYPERLINK l _Toc2204237443.3 人员培训 PAGEREF _Toc220423744 h 12HYPER

4、LINK l _Toc2204237453.4 劳动力组织 PAGEREF _Toc220423745 h 12HYPERLINK l _Toc2204237463.5 施工进度计划 PAGEREF _Toc220423746 h 12HYPERLINK l _Toc2204237474 施工方案与施工方法 PAGEREF _Toc220423747 h 13HYPERLINK l _Toc2204237484.1 施工方案综述 PAGEREF _Toc220423748 h 13HYPERLINK l _Toc2204237494.2 施工工艺流程 PAGEREF _Toc220423749

5、 h 13HYPERLINK l _Toc2204237504.3 设备的选型 PAGEREF _Toc220423750 h 13HYPERLINK l _Toc2204237514.4 钻孔施工准备 PAGEREF _Toc220423751 h 16HYPERLINK l _Toc2204237524.4.1 钻孔平台 PAGEREF _Toc220423752 h 16HYPERLINK l _Toc2204237534.4.2 测量放样 PAGEREF _Toc220423753 h 17HYPERLINK l _Toc2204237544.4.3 钢护筒施工 PAGEREF _To

6、c220423754 h 18HYPERLINK l _Toc2204237554.4.4 泥浆制备 PAGEREF _Toc220423755 h 19HYPERLINK l _Toc2204237564.5 旋挖钻钻孔施工 PAGEREF _Toc220423756 h 20HYPERLINK l _Toc2204237574.6 回旋钻成孔 PAGEREF _Toc220423757 h 21HYPERLINK l _Toc2204237584.7 清孔 PAGEREF _Toc220423758 h 22HYPERLINK l _Toc2204237594.7.1 第一次清孔 PAGE

7、REF _Toc220423759 h 22HYPERLINK l _Toc2204237604.7.2 第二次清孔 PAGEREF _Toc220423760 h 23HYPERLINK l _Toc2204237614.8 钻孔质量保证与钻孔施工意外的预防措施 PAGEREF _Toc220423761 h 23HYPERLINK l _Toc2204237624.9 钢筋笼制作与安装 PAGEREF _Toc220423762 h 24HYPERLINK l _Toc2204237634.9.1 钢筋笼加工 PAGEREF _Toc220423763 h 24HYPERLINK l _T

8、oc2204237644.9.2 钢筋笼骨架的存放与安装 PAGEREF _Toc220423764 h 25HYPERLINK l _Toc2204237654.9.3 声测管安装PAGEREF _Toc220423765 h 26HYPERLINK l _Toc2204237664.10 混凝土灌注 PAGEREF _Toc220423766 h 26HYPERLINK l _Toc2204237674.10.1 施工准备 PAGEREF _Toc220423767 h 26HYPERLINK l _Toc2204237684.10.2 混凝土配合比与其骨料要求 PAGEREF _Toc2

9、20423768 h 27HYPERLINK l _Toc2204237694.10.3 水下混凝土灌注 PAGEREF _Toc220423769 h 27HYPERLINK l _Toc2204237704.10.4混凝土灌注意外预防措施 PAGEREF _Toc220423770 h 29HYPERLINK l _Toc2204237714.11 桩基检测 PAGEREF _Toc220423771 h30HYPERLINK l _Toc2204237725 安全保证措施 PAGEREF _Toc220423772 h 30HYPERLINK l _Toc2204237736 环境保护措

10、施与文明施工保证措施 PAGEREF _Toc220423773 h 30HYPERLINK l _Toc2204237746.1 施工环境保护措施 PAGEREF _Toc220423774 h 30HYPERLINK l _Toc2204237756.2 文明施工 PAGEREF _Toc220423775 h 311 编制围、依据与原则1.1 编制围长江公路大桥悬索桥北引桥B01标桩基础施工组织设计编制围：长江公路大桥悬索桥北引桥（桩号：K12+795K14+981）的桩基础施工工程等以与为实施以上工程必须的临时工程的施工。1.2 编制依据长江公路大桥悬索桥引桥与夹江桥土建工程施工项目招

11、标文件项目专用本2008年8月长江公路大桥跨江大桥工程施工图设计文件第三册第一分册（二、三）2008年7月国家、行业相关标准。1.3 编制原则 依据长江公路大桥悬索桥引桥施工招标文件要求，施工方案涵盖技术文件所规定的全部技术容。 施工方案力求采用先进、可靠的工艺、材料、设备、达到技术先进，力求工艺成熟，具有可操作性。 根据长江公路大桥悬索桥引桥的设计成果、施工方案，结合桥址的地质、水文、气象条件与工程规模、技术特点、工期要求、工程造价多方面比选来确定。 保证施工质量和确保计划工期如期完成。通过快捷的工艺、合理有效的资源组织，力求缩短工期，为桥梁的施工提供有力保障。高度重视环保、施工安全问题。2

12、 工程概况2.1自然条件2.1.1 地质地貌（1）地貌概况长江公路大桥位于中南部地区，地势开阔平坦，河渠纵横，地势变化不大，总体呈现南高北低，西高东低之势，北岸地面高程圩田一般为2.12.6米，(黄海高程，下同)，最低1.7 m，最高3.1m，村棣高地一般为3.03.8 m；沿江一带地势较高，腹部地区地势较低。市位于中部长江北岸，里下河地区南缘，东距黄海120公里。西与相邻，东接与。全市地形较为单一，均为平原，地势低平，起伏很小，除低矮的土丘泰山外，地面高度为2.65.5 m。区域地貌见图2.1-1所示。图2.1-1区域地貌图（2）工程地质概况依据钻探、原位测试资料与室土工试验成果，沿线岩土层

13、分布自上而下可概括为：上部全新统松散层类（第12大层，厚度3554m）、上更新统粘性土和砂性土类（第34大层，厚度约30m）以与中更新统粉质粘土、粉砂(第5大层)。各土层工程特性简介如下：1）第四系全新统（Q4）：主要由细颗粒沉积物组成，灰黄色青灰色，岩性主要为粘性土与粉、细砂。1-1层表层粉质粘土：灰色、灰黄色，以粉质粘土为主，局部夹粉土，分布于浅地表，多受人工影响。分布于浅地表，层厚0.84.00m，推荐地基土容许承载力fa0=90140kPa，钻孔桩桩周土极限摩阻力qik=2540kPa。1-2层淤泥质粉质粘土：灰色，流塑状态，高孔隙比，高压缩性，局部夹腐植物、粉土与植物根系，干强度低,

14、韧性差;层顶标高2.20-14.10米，层厚1.4018.90米,平均层厚7.81m。该层埋深较浅，层厚变化大，分布连续。fa0=6080kPa，qik=1020kPa。1-2a(Q4al) 粉质粘土：灰色,软塑状态，中等偏高压缩性,夹粉砂薄层,干强度低,韧性一般,呈透镜体状分布于1-2层淤泥质粉质粘土之下，层顶埋深-2.10-24.90m，层厚0.8010.50m,平均层厚5.49m。fa0=100140kPa，qik=3040kPa。1-2c(Q4al) 粉砂、局部夹粉土：灰色、灰黄色，松散，饱和状态，局部夹细砂,分选性一般，主要矿物成分为石英、长石，层顶埋深1.40-19.00米，层厚1

15、.308.40m,平均层厚3.55m，呈透镜体状局部分布，为液化砂土。fa0=100140kPa，qik=3040kPa1-3(Q4al) 粉砂、局部夹粉土：灰色、灰黄色，稍密，饱和状态，局部夹细砂，偶夹腐植物，分选性一般，主要矿物成分为石英、长石；层顶埋深-1.90-15.70米，层厚1.3012.55m，平均层厚5.69m，分布尚连续，为液化砂土。fa0=100140kPa，qik=3040kPa。2-4(Q4al) 粉砂、局部细砂：灰色，中密状态,饱和，含云母,局部夹腐植物，偶夹粉质粘土薄层，分选性较好，主要矿物成分为石英、长石，层顶标高-11.10-30.10米，层厚1.1013.40

16、m，平均层厚6.09m。fa0=100140kPa，qik=3040kPa2-4a粉质粘土：灰褐色，软塑状态，中等偏高压缩性，夹粉砂薄层，干强度中等，韧性一般；层顶标高-18.60米，层厚8.3m，平均层厚8.30m。fa0=120kPa，qik=35kPa2-6(Q4al)粉质粘土：灰褐色，软塑，显水平薄层理，夹薄层粉砂，粉砂层厚10mm，粉质粘土与粉砂呈互层状，干强度中等，韧性一般，土性欠均匀。层顶标高-6.40-40.20米，层厚0.8018.90m，平均层厚6.25m。fa0=100140kPa，qik=3040kPa。2-6c(Q4al)粉砂、粉土：灰色，饱和，中密状态，局部密实状态

17、，含云母；局部夹粉质粘土薄层，含少量腐植物；分选性一般，主要矿物成分为石英、长石。层顶标高-14.90-44.40m，层厚0.8022.00m，平均层厚5.93m;全线连续分布。 fa0=150170kPa，qik=4050kPa。2）第四系上更新统(Q3)：上部颗粒较细，岩性为粘性土与粉、细砂，下部变粗，岩性为中砂夹小砾石。4-3层(Q3al)粉砂、细砂：灰色，密实，饱和状态，分选性较好，土质较均匀。局部偶含少量小砾石，主要矿物成分为石英、长石。层顶标高-24.60-61.00m，层厚0.8020.90m，平均层厚7.88m;全线连续分布。fa0=200300kPa，qik=5560kPa。

18、4-3a层(Q3al)粉质粘土夹粉砂：灰色，软塑状态，局部流塑，粉性重，夹粉砂薄层，局部与粉砂互层，土性欠均匀。干强度中等，韧性一般，无摇震反应。呈透镜体状夹于4-3层之中。层顶标高-44.50-46.20m，层厚0.502.20m，平均层厚1.14m；fa0=120140kPa，qik=3540kPa。4-3c层(Q3al)中砂：灰色，饱和，密实状态，含云母，分选性较好；主要矿物成分为石英、长石，局部夹细砂。层顶标高-42.90-58.30m，层厚0.906.30m，平均层厚2.78m，呈透镜体状夹于4-3层之中; fa0=400450kPa，qik=6065kPa。4-5(Q3al)粗砂、

19、砾石：灰色，密实，饱和，分选性差，含30%左右的卵石，粒径24cm为主，少量达6cm，卵石磨圆度中等，成分主要为石英岩，卵石间为中粗砂充填，局部地段夹粉质粘土薄层或粉砂。层顶标高-53.68-78.40m，层厚0.9413.94m，平均层厚5.08m。fa0=550600kPa，qik=90100kPa。4-5a层(Q3al)粉质粘土夹粉砂：灰色，软塑状态，局部流塑，粉性重，夹粉砂薄层，局部与粉砂互层，土性欠均匀。干强度中等，韧性一般，无摇震反应。呈透镜体状夹于4-5层之中。层顶标高-70.20-73.30m,层厚2.405.00m，平均层厚3.68m;fa0=120140kPa，qik=35

20、40kPa。4-5c(Q3al) 细砂,局部中砂：灰色；密实状态；饱和；分选性较好，成分主要为石英，长石，无粘性，呈透镜体状夹于4-5层之中。层顶标高-64.60-76.00m，层厚1.104.30m，平均层厚2.95m。fa0=200300kPa，qik=5560kPa。5-1(Q3al) 粉砂、细砂：灰色；密实状态；饱和；分选性较好，成分主要为石英，长石，无粘性。层顶标高-55.88-81.00m，层厚1.458.00m，平层厚3.10m。fa0=200300kPa，qik=5560kPa。5-3(Q3al-m)砾砂为主，局部为粗砂与园砾土：褐黄色；密实状态；饱和；分选性差，含少量粒径2c

21、m左右的卵石，卵砾石间为中细砂充填，成分主要为石英，长石，具粘性。局部为圆砾土或粗砂。该层层顶标高-58.30-84.10m，层厚2.0015.30m，平均层厚6.63m。fa0=550600kPa，qik=100140kPa。6-1(Q3al) 粉砂、细砂：灰色；密实状态；饱和；分选性较好，成分主要为石英，长石，无粘性。层顶标高-69.10-79.60m，层厚1.709.00m，平层厚4.19m。fa0=200300kPa，qik=5560kPa。6-1a层(Q3al)粉质粘土：灰色，软塑状态，局部流塑，粉性重，夹粉砂薄层，局部与粉砂互层，土性欠均匀。干强度中等，韧性一般，无摇震反应。呈透镜

22、体状夹于6-1层之中，局部分布。层顶标高-66.88m，层厚2.80m；fa0=140kPa，qik=40kPa。6-2(Q3al-m)砾砂为主，局部为粗砂与园砾土：褐黄色；密实状态；饱和；分选性差，含少量粒径2cm左右的卵石，卵砾石间为中细砂充填，成分主要为石英，长石，具粘性。局部为圆砾土或粗砂。该层层顶标高-73.48-89.60m，层厚1.9510.60m，平均层厚6.02m。fa0=550600kPa，qik=100140kPa。6-3(Q3al) 细砂：灰色；密实状态；饱和；分选性较好，成分主要为石英，长石，无粘性。层顶标高-77.88-95.60m，层厚1.4010.20m，平层厚

23、4.27m。fa0=200300kPa，qik=5560kPa。6-4(Q3al-m)砾砂为主，局部为粗砂与园砾土：褐黄色；密实状态；饱和；分选性差，含少量粒径2cm左右的卵石，卵砾石间为中细砂充填，成分主要为石英，长石，具粘性。局部为圆砾土或粗砂。该层层顶标高-82.60-100.90m，层厚2.0512.04m，平均层厚5.75m。fa0=550600kPa，qik=100140kPa。6-5(Q3al) 细砂：灰色；密实状态；饱和；分选性较好，成分主要为石英，长石，无粘性。层顶标高-87.60-107.78m，层厚0.9010.04m，平层厚4.25m。fa0=200300kPa，qik

24、=5560kPa6-6 (Q3al) 砾砂为主，局部为粗砂与园砾土：褐黄色；密实状态；饱和；分选性差，含少量粒径2cm左右的卵石，卵砾石间为中细砂充填，成分主要为石英，长石，具粘性。局部为圆砾土或粗砂。该层层顶标高-89.10-96.75m，层厚0.869.72m，平均层厚4.78m。fa0=550600kPa，qik=100140kPa。2.1.2 水文气象条件（1）水文条件1）桥位属长江下游感潮河段，潮位受长江径流与潮汐双重影响。每个太阳日潮位两涨两落，为非正规半日型，水位流量受潮汐的明显影响，每日涨潮历时3小时多，落潮历时8小时多。2）最大和最小潮差分别发生在每年的春、秋分和冬、夏至前后

25、。江阴历年最大潮差发生在7、8、9 三个月，以9 月份为最；桥址区最高潮差位通常出现在台风、天文大潮和洪水期两者或三者遭遇之时。3）来水来沙主要集中在汛期(每年的510月是汛期)。（2）气象条件桥址区属副热带湿润气候类型，主要受季风环流支配，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。依据泰兴气象站多年资料统计，项目所在地的气象要素特征值如表2.1-2。表2.1-2主要气候特征表项目特征值出现日期统计年份气温极端最高()39.72003.8.219592005极端最低()-12.51977.1.3119592005

26、年平均()15.3195920051月平均()2.4195920057月平均()27.819592005高温日35最多年251971、200319592005年最高(35)平均天数8.819592005降水最多年降水量(mm)1771.9199119592005最少年降水量(mm)462.1197819592005平均年降水量(mm)1030.119592005年平均降水日数(天)0.1mm124.419592005日最大降水量(mm)312.21975.6.2419592005降水日数最多年(天)1791965年19592005最长连续降水日数(天)161970.8.21919592005蒸

27、发量最多年降水量(mm)1779.5200419592005最少年降水量(mm)1173.8198519592005平均年蒸发量(mm)1453.119592005雾日最多年雾日(天)99198019592005最少年雾日(天)13200319592005平均年雾日(天)48.319592005相对湿度1月平均77%195920057月平均85%19592005年平均79%19592005雷暴日最多年雷暴日(天)56196319592005最少年雷暴日(天)13197819592005年平均(天)3119592005最大积雪深度11月份2mm1999.11.271959200512月份21cm

28、1991.12.27195920051月份25cm1984.1.19195920052月份10cm1985.2.11990.2.3195920053月份14cm1998.3.2119592005最大冻土深度10cm1973.1219612005风历年最大风速(10分钟平均)20.0m/s NW N1965.6.151965.12.2319592005历年极大风速(瞬时)40m/s1965.12.2319592005春季主导风向ESE E SE ENE频率12 10 10 1019592005夏季主导风向ESE SE E频率12 12 1119592005秋季主导风向C ENE频率14 1219

29、592005冬季主导风向C ENE频率14 919592005台风影响最早时间6001号1960.6.91119592005台风影响最晚时间7220号1972.11.81019592005受台风影响月份611月份19592005台风年最多4次196219592005台风年最少0次195920052.2 工程简介与工程量北引桥钻孔灌注桩基础桩基有1.2m和1.5m两种共620根，其中1.2m桩共402根，1.5m桩共218根，除桥台桩长为45m外，其余桩长为5570.7m，平均桩长约62m。北引桥总体桥型布置图见图2.2-1。图2.2-1 北引桥总体桥型布置图北引桥承台基础一般构造图见图2.2-

30、2。图2.2-2 北引桥承台基础一般构造图（单位cm）表2.2-1 北引桥钻孔灌注桩参数表墩号桩径(m)桩长(m)数量(根)施工区段N07N191.565.766.715640m T梁N20N311.261.770.7144N32N571.263.563.720830m T梁N581.263.78连续箱梁N59N641.55561.548N65N67左幅1.56014右幅1.26112N68N701.24566303 施工组织准备3.1 施工机具根据工程施工要求，主要施工机械设备表见表3.1-1。表3.1-1 拟投入本合同段的主要设备、仪器表序号设备名称设备型号单 位数量备注1旋挖钻机罗特锐R

31、260台22回旋钻机ZSD150台4N22、N38水中墩3履带吊50t台24汽车吊25t台15装载机ZL50台26挖机1m3台17拌合站HZS-120套28拌合站HZS-90套19砼运输车8m3台610振动打桩锤台111泥浆泵3PN台422kw12电焊机台813发电机350kw台114钢筋加工设备套115钢结构加工设备套116木工设备套117全站仪LEICA-TC2003台118精密水准仪DINI12台13.2 施工人员组织在施工过程中，加强现场管理与协调指挥将是施工顺利完成的关键，为此，我部专门成立现场指挥保障体系。总指挥负责桩基础施工全面工作，副总指挥具体负责工作的全面落实，下设多个专业职

32、能工作小组：钻孔作业组、钢筋作业组、混凝土作业组、测量监控组、技术保障组、质量检测组、安全环保组、后勤保障组等，各组在总指挥领导下协同工作，共同确保施工的顺利进行。现场总指挥现场副总指挥钻孔作业组钢筋作业组测量监控组技术保障组质量检测组安全环保组后勤保障组钻孔作业人员钢筋作业人员测量队监控组工程技术人员混凝土作业组混凝土作业人员钢结构加工作业组钢结构加工作业人员图3.2-1 人员组织框图3.3 人员培训为了保证安全优质的施工质量，针对本工程特点将组织所有施工人员学习质量保障措施，定期进行规定的技能考核认定，操作人员持证上岗，加强施工人员技术技能培训，并在工程施工的每个环节严格按照规操作。3.4

33、 劳动力组织由于施工现场情况多变，劳动力可根据施工实际情况进行调整。表3.4-1 劳动力计划配置表序号分项工程名称劳动力人数备注1钻孔施工作业队162钢筋作业队60钢筋笼制作、安装2钢结构加工作业队153混凝土作业队60桩基砼灌注4砼拌合作业队30砼生产、运输注：本表不包括工程管理人员与技术人员，水中墩施工时钻孔作业队增加16人。3.5 材料进场方法在进行施工前，根据施工进度与时组织三大材料进场，做到计划进料、精心管料、合理用料。在市场价格下浮时，适当储备材料，降低成本。主要施工材料、设备我局将按照长江公路大桥材料管理办法、招标文件、技术要求与现行相关规充分考虑业主已推荐的厂家，以质量服务为选

34、择标准。根据施工进度需要，主要材料的进场计划与方法如表3.5-1。表3.5-1 主要材料进场计划表项目进场情况开始进场时间进场方法水泥开工前15天陆运砂开工前15天水运碎石开工前15天水运钢筋开工前15天水运或陆运钢板与型材开工前15天水运或陆运3.5 施工进度计划（1）北引桥40mT梁段桩基（N29至N07）：桩基础施工时间2009年2月15日2009年6月24日，工期130天；（2）北引桥30mT梁段桩基（N30至N58）：桩基础施工时间2009年6月25日2009年9月27日，工期95天；（3）北引桥现浇段桩基（N59至N70）：桩基础施工时间2009年9月28日2009年12月16日，

35、工期80天；4 施工方案与施工方法4.1施工方案综述根据北引桥工程特点与工期要求，投入2台旋挖钻机进行钻孔施工，每个承台布置一台钻机，施工顺序是从N29号墩开始先施工N29N07号墩，然后调头施工N30N58号墩，最后施工连续箱梁的N59N70号墩。2台旋挖钻机按计划平均每天完成2.5根桩。北引桥位于排水渠区域的N22、N38号墩水中桩基，根据实际情况采用YASP-型钢板桩设置围堰筑岛钻孔平台，采用4台回旋钻机进行钻孔施工，其余墩位用渣土整平后采用旋挖钻机进行钻孔施工。4.2施工工艺流程桩基施工主要容为：场地平整、打设钢护筒、钻孔施工、清基检测、钢筋笼和导管的安装、混凝土浇筑。旋挖钻桩基施工工

36、艺流程见图4.2-1。图4.2-1 桩基施工工艺流程图4.3 设备的选型主要包括：钻机、吊装设备等。（1）钻机的选型钻机的选型主要从钻孔深度、钻头类型、钻机扭矩和泥浆配套设施几个方面考虑。北引桥桩基直径为1.2m和1.5m两种，总计620根39500m，最大桩长为70.7m，最大钻孔深度约为73m。地质主要为粘土、亚粘土、粉砂层。根据施工总体计划，北引桥桩基配置2台旋挖钻机用于陆上桩基钻孔施工，钻机型号为罗特锐R260型，旋挖钻机将整体自重置于可自动行走的履带式底盘上，以自带柴油发动机输出动力来提供施工现场所需要的大功率电源。表4.3-1 罗特锐R260型旋挖钻机主要技术参数发动机输出功率kW

37、354最高转速r/min2100最大钻孔深度m80最大钻孔直径mm2200动力头最大输出扭矩kN.m260旋转速度r/min8-32反转速度r/min150最大加压力kN200最大起拔力kN200加压装置行程mm5000履带底盘履带总长mm5800履带板宽度mm900履带延伸宽度mm4400履带回缩宽度mm3200牵引力kN580主卷扬最大单绳拉力kN250最大提升速度m/min90钢丝绳直径mm20副卷扬最大单绳拉力kN100最大提升速度m/min66钢丝绳直径mm20设备总重量t82钻杆节数2003-4-5桅杆桅杆左右倾角度6桅杆前倾角度5桅杆后倾角度90N22、N38号墩水中墩桩基钻孔施

38、工选用ZSD150回旋钻机，其主要技术参数见下表：表4.3-2 ZSD150型回旋钻机主要技术参数钻孔直径(米)0.61.5最大钻孔深度(米)140最大扭矩(kN.m)60转速（rpm）0-18提升能力（kN）600动力头行程（mm）2900电源3相380V排渣方式气举或泵吸整机功率(KW)90主机重量(t)14整机外形尺寸（m）3.5（长）4.0（宽）6.4（高）旋挖钻机与常规回旋钻机的不同点：编号区别 旋挖钻机 回旋钻机 1成孔工艺不同用筒式钻头成孔，将斗齿切削下来的土直接装进筒式容器，然后由钻杆提出。 用梳齿钻头、滚刀钻头等将土切削，通过循环泥浆带出孔口。 2就位方式不同履带式行走体系移

39、动方便，就位仅需几分钟，钻机整体置于履带上进行钻孔作业。 通过吊车或人工简易方法就位，对原地面要求高，辅助工作时间长 3施工需求能源不同由自带的柴油发动机输出动力来完成钻机的行走移动和钻进工作 依靠现场提供大功率电源来完成钻孔工作。 4钻进工效不同钻杆为液压伸缩式，与钻头相连，可快速下钻和提钻，使钻进速度快，效益高。 钻杆间通过栓接或销接，每钻进到一定深度，就必须人工加一节钻杆，速度慢、效益低。 5自身稳定性的可调程度不同自身稳定性通过底盘伸缩式履带调整，机体垂直度，钻杆垂直度，成孔垂直度通过电子监测元件控制，操作手可直接读取，操作起来简易方便 自身稳定性和垂直度依靠垫在钻机下面的方木和楔块通

40、过人工来调整，成孔垂直度只有在成孔后可测设。 6使用的泥浆不同由澎润土、烧碱、纤维素根据不同地质按一定比例组成化学泥浆，泥皮薄，护壁作用好，并可重复利用，环境污染小。 造浆材料一般为桩体自身土质，遇到砂性土加些粘土或澎润土即可。 （2）吊装设备选型施工过程中，旋挖钻机可自行行走，不需要吊装；回旋钻主机最大重量约为16t，钢筋笼重量约4.6t。配置50t履带吊和25t汽车吊作为主要吊装设备，满足施工过程中钢筋笼安装、回旋钻机移位等吊装需要。4.4 钻孔施工准备钻孔前的施工准备包括钻孔平台施工、测量放样、护筒制作与埋设、泥浆制备等主要容。4.4.1钻孔平台根据实际情况，北引桥N22、N38号墩桩基

41、位于水中，因此采用YASP-型钢板桩设置围堰筑岛钻孔平台施工，其余墩位钻孔台主要位于稻田和水塘区，采用渣土筑岛平整作为钻孔平台。对位于稻田和水塘区的墩位，首先采用毛土填筑并夯实整平钻孔区域的场地。对位于排水渠的墩位桩基，采用YASP-型钢板桩设置围堰筑岛钻孔平台，钢板桩长7.5m，桩顶标高高出桩位地面30cm，现场安装导向架打设钢板桩围堰后，在围堰外侧采用H582300型钢作为围檩，围堰采用32mm精轧螺纹钢筋对拉。钢板桩围堰施工完成后在围堰回填渣土作为钻孔平台。围堰填筑按要求分层碾压密实。钢板桩围堰钻孔平台结构布置见图4.4-1和4.4-2。图4.4-1N22号墩桩基础钢板桩围堰布置图（单位

42、：mm）图4.4-2 N38号墩桩基础钢板桩围堰布置图（单位：mm）4.4.2测量放样在进行施工放样前对各桩位的坐标进行计算，采用一人计算，一人复核，并将坐标报监理工程师审批后才进行下一步的桩位放样工作。桩位放样利用LEICA 全站仪(TC2003)采用坐标法对桩位进行精确放样。桩位误差严格控制在50mm之，在测量监理工程师验收后进行下一步的施工。4.4.3 钢护筒施工（1）钢护筒构造根据桥涵施工技术规（JTJ041-2000）规定，钢护筒径宜比桩径大2040cm。根据地质资料，设计护筒长度3.5m，直径取1.45m、1.75m，壁厚为12mm和16mm，材质均为Q235。其总的材料数量见下表

43、。表4.4-1 钢护筒材料数量表直径（m）单根长（m）壁厚（mm）单根重(T)数量1.753.5162.49181.453.5122.0718护筒桩顶和桩底200cm高度围沿环向一周均设10mm钢板加强并在部设置角钢十字撑，以满足加工、存放、运输和打设的需要。图4.4-3 护筒构造图（2）钢护筒加工、运输钢护筒所用的钢材应符合设计要求，并有出厂合格证和检验报告。其制作、焊接、拼装、接长应符合港口工程桩基规（JTJ245-98）中钢管桩的相应规定。钢护筒在钢结构加工厂加工制作，用平板车运至施工现场，为避免钢护筒在起吊运输过程中变形，钢护筒两端设置十字支撑，起吊后打设时将十字撑割除。为保证尺寸精度

44、和加工质量。护筒具体加工工艺如下：钢护筒采用三辊轴卷管机卷制，卷管方向应与钢板压延方向一致。卷板过程中，密切注意保护管端平面与管线垂直。为满足钢管接缝处的圆度要求，卷管后应进行校圆。校圆分整体校圆和局部校圆两道工序。整体校圆可在卷板机上进行，也可在整体校圆夹具上进行。用于卷制钢管的钢板必须平直，不得使用表面锈蚀或受过冲击的钢板，且应符合有关标准和设计要求。钢料切割使用剪板机，钢料在切割后进行矫正，矫正后钢料表面不应有明显的凹痕和其它损伤，可采用锤击法或热矫法，下料后应根据要求将板端开好坡口。制作偏差应符合下表要求：表4.4-2钢护筒外形尺寸的允许偏差偏差部位允许偏差备注外周长0.5%周长，且不

45、大于10mm测量外周长管端椭圆度0.5%d，且不大于5mm（d为管径）椭圆度指管端两相互垂直直径之差管端平整度2mm管端平面倾斜2mm（3）钢护筒打设由于护筒长度为3.5m，护筒的打设我部首先考虑采用挖掘机的振动性，下压护筒。首先钢护筒整节加工完成后，陆运至施工现场，护筒埋设准确、稳定埋设后，将护筒上方放一根十字梁，将挖机挖斗平放十字梁中心上方，开动挖机，振动下压打设。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，钢护筒应满足平面位置偏差小于5cm、垂直度偏差不大于设计要求。在下沉过程中用全站仪观察护筒的平面位置和倾斜度，若偏差较大则停止下沉，采取措施纠偏后，继续下沉。打设无法满足要求时，则采用项中的方式施

46、工。钢护筒整节加工完成后，陆运至施工现场，采用50t履带吊进行吊装与打设。护筒埋设应准确、稳定。护筒打设采用50t履带吊配合振动打桩锤的方法打设。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，钢护筒应满足平面位置偏差小于5cm、垂直度偏差不大于设计要求。钢护筒与振动打桩锤的连接采用法兰盘刚性连接方式，履带吊将钢护筒吊起，采用全站仪观测护筒的平面位置和垂直度，然后吊装振动桩锤于护筒顶，使振动锤中心线与护筒中心位置一致，启动液压夹具，开始振动下沉钢护筒。在下沉过程中用全站仪观察护筒的平面位置和倾斜度，若偏差较大则停止下沉，采取措施纠偏后，继续下沉。平面位置控制：在桩位附近确定4个控制点，使其对角线大致垂直且交点

47、与桩位中心基本重合。因护筒的外径已定，记录下4个控制点分别到护筒外边缘的距离作为护筒平面位置控制的依据。垂直度控制：护筒垂直度控制采用“吊线锤”法。即：首先在护筒侧确定两条基准线，要求基准线铅直、且为定长。调整护筒时，在护筒顶部固定一根钢筋并悬吊线锤，测量基准线上下端到线锤的水平距离，由此可推算出护筒的垂直度，根据计算结果调整护筒直至其垂直度满足设计要求。4.4.4泥浆制备北岸钻孔地层上粘土层，泥浆性能是钻孔施工的关键。本基桩施工过程中，将在结合已经施工经验的基础上充分尝试利用新材料新工艺，优化泥浆方案，改善泥浆性能，确保成孔质量。(1) 泥浆选择本工程用泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素制成，

48、其各组成成分性能和用量如下：膨润土：主要成分为蒙脱石，分钙土和钠土，使用时加入纯碱改造成钠土用于配浆。他具有相对密度低、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、造浆能力大等优点。烧碱（Na2CO3）：调整泥浆的ph值，使其保证在810的偏碱性围，以保证水化膜的厚度，提高泥浆的胶体率（稳定率）和稳定性，降低失水量，同时避免了因ph值过小而引起钻头锈蚀和粘土颗粒难于分解而降低粘度，也避免了ph值过大而引起粘土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌。纤维素（cmc）：增加泥浆粘性，使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。钻孔中化学泥浆性能指标和用量如下 ：膨润土 纯碱占用土

49、量 纤维素占用土量 水(m3)相对密度 粘度pa.s酸碱性ph胶体率(%)砂率 (%)1t5kg0.5 kg131.08-12019-238-10956-8(2) 旋挖钻施工造浆泥浆在钢护筒制作，开钻前，用泥浆泵将孔的水和淤泥抽净，然后在孔加入一定量的膨润土和水，利用钻机钻头提放旋转造浆，此时钻机只是造浆而不进尺，待泥浆数量与各项指标达到设计要求时，开始钻进。与此同时，在造浆池按一定比例加入膨润土和水，利用空压机压缩空气搅拌成浆，泥浆通过连通管（或泥浆泵）从造浆池进入开钻孔孔。在整个钻进过程中，要不断在造浆池补充水和膨润土等原料，以补充孔泥浆，保持孔水头，防止塌孔。 (3) 废浆的处理本工程采

50、用泥浆护壁，施工过程产生的废浆和渣土将直接采用运渣车运离施工区域，避免污染环境，并排放到指定地点。4.5 旋挖钻钻孔施工（1）钻机就位旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm。（2）钻进工艺罗特锐R260型旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺，旋挖钻与钻斗取土时依靠钻斗和钻杆自重与（加压装置）切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗推进而完成取土；遇硬土时，自重力不足时斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压强行切入土层，完成钻孔取土；当遇岩层旋挖

51、钻斗不能钻进时更换岩石螺旋钻头或采用冲击钻作业。岩石螺旋钻头所用切削具为尖部镶有钨钢硬质合金的截齿，主要用于风化基岩、胶结较好的卵砾石地层。钻斗装满土后由卷扬机提升钻杆与钻头至孔外打开钻斗底部斗门反复正反转动钻具，直至把土卸完。关好斗门再回转到孔口开始下一斗的挖掘。 首先进行钻头对中孔位，人工依据桩位十字线，使钻头尖与十字线中心对中，调整桅杆竖直度与钻机机身水平。在钻进过程中将钻头提出钻孔外后，向孔注浆，确保泥浆液面不低于护筒底部。 旋挖筒升降速度要均匀，不要过猛，以免碰撞孔壁，造成塌孔；成孔前必须检查钻头保护装置，钻头直径、磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的与时更换。钻孔过程中根据地质情况控

52、制进尺速度:由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时，要减速慢进;在易缩颈的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩颈;对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆相对密度和粘度。 在钻进过程，对于砂性土层与砂层，直接用旋挖筒钻进、取渣，遇到石层与卵砾层时，先用螺旋钻头将其搅拌，再用旋挖筒取渣。钻孔过程中，与时填写钻孔施工记录，交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况与下一班应注意事项。钻孔作业应分班连续进行，经常对钻孔泥浆进行试验，不符合要求时，与时调整；随时捞取渣样，检查土层是否有变化，当土层变化时与时报监理工程师并记入记录表中，且与地

53、质剖面图核对。因故停止钻进，孔口加护盖。严禁钻头留在孔，以防埋钻。成孔达到设计深度时，监理工程师验收合格后，方可进行清孔。4.6 回旋钻成孔N22、N38号墩拟采用反循环回旋钻成孔。钻机配用刮刀钻头。用履带吊将钻头、风包钻杆与配重拼装在一起，在钻机就位后将其吊入孔悬挂固定，接通供风与泥浆循环管路，使泥浆开始循环，开启供风阀供风，启动钻机空转，试运行并观察无故障，即可开始钻进。因回旋钻施工需要泥浆量较大，并且钻渣未经沉淀前含水量大难以立即运离现场，因此钻孔施工时在围堰平台外侧挖设一个200m3的泥浆池和一个600m3的沉淀池，造浆池采用钢箱，在围堰平台顶面设置泥浆流通槽以满足泥浆循环需要。开钻时

54、，稍提钻杆，在护筒旋转造浆，开动泥浆泵进行循环。待泥浆均匀后，以低档慢速开始钻进，使护筒壁有牢固的泥皮护壁。钻进时注意控制进尺，以确保护筒底口部位地层的稳定，当钻头钻出护筒底口23m后，再恢复正常钻进状态。施工中针对不同地层，通过调整泥浆浓度、钻速、钻压等措施，防止坍孔的同时，适应不同地层钻进悬渣要求，加快进度。钻进过程随时注意往孔补充浆液，维持孔的水头高度。钻进过程中，需经常对钻机底盘四个角点沉降以与钻架垂直度进行检测，以保证钻机的稳定性，并确保钻孔施工保持在开始时的竖直度。检测频率每工作班2次。钻头达到一定深度后，此时由于孔深较深，应适当加大钻具转速与钻压，以提高钻进速率。当钻孔累计进尺达

55、到孔底设计标高后，检测孔径、孔壁形状和垂直度，经监理工程师验收认可后，应立即进行反循环清孔。清孔时将钻头提离孔底20cm左右，钻机慢速空转，保持泥浆正常循环，同时置换泥浆。当泥浆指标达到要求后，测得孔底沉渣厚度满足设计要求，可停止清孔，拆除钻具，移走钻机。4.7清孔本工程采用两次清孔工艺，但应尽量做到一次清孔成功，保证施工质量，满足设计和规要求。4.7.1 第一次清孔(1)旋挖钻清孔终孔后，应立即进行清孔。将钻头放入孔底扫孔,捞去沉渣, 确定沉渣厚度达到设计要求方可提钻。如果还不符合要求，则采取换浆处理：将钻具提高2050cm，向孔底泵入大量性能指标符合要求的新泥浆，使孔底沉淀物翻滚上浮，直到

56、孔底沉渣厚度小于20cm，沉渣厚度宜采用23钢丝绳锤吊测量。检孔合格后下钢筋笼。（2）回旋钻清孔当钻孔累计进尺达到孔底设计标高后，检测孔径、孔壁形状和垂直度，经监理工程师验收认可后，应立即进行反循环清孔。清孔时将钻头提离孔底20cm左右，钻机慢速空转，保持泥浆正常循环，同时置换泥浆。当泥浆指标达到要求后，测得孔底沉渣厚度满足设计要求值，可停止清孔，拆除钻具，移走钻机。第一次清孔时，尽可能降低泥浆含砂率（控制在0.5%以），保持合理的粘度与相对密度，对于降低孔底沉淀具有至关重要的作用。施工中将重点控制该环节要求泥浆指标达到相对密度1.031.10，粘度1720Pas时，含砂率2，孔底沉渣厚度20

57、cm。4.7.2 第二次清孔在钢筋笼下放到位后，再次对桩底沉淀进行检测，检查孔泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，若不符合要求，采用混凝土浇注导管配合空压机气举反循环进行二次清孔，即是在钢筋笼安放到位、灌注水下混凝土之前直接利用混凝土导管采用气举反循环进行。4.8 钻孔质量保证与钻孔施工意外的预防措施（1）桩孔垂直度偏差1）表现形式：成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲2）问题分析：= 1 * GB3钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳。= 2 * GB3地面软弱或软硬不均匀土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其他硬物等情形3)防治措施 场地施工前先平整夯实。 进入不均匀地形地层时，钻速要慢。 遇到孤

58、石地层或硬层时，钻速要慢，钻孔倾斜时，可提起钻头上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。= 4 * GB3根据不同的地质情况，合理选择钻机的钻进速度、钻压和泥浆性能。在各地质层交接2m围与时调整钻机的钻进速度和钻压。（2）孔壁坍陷1）表现形式钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示孔壁有坍陷现象。2）产生原因：= 1 * GB3护筒底部为软土、淤泥、砂土、沙、杂填土、卵石等较松散的地质层。= 2 * GB3孔水位不够。= 3 * GB3钻斗上下移动速度过快，致使水流以较快的速度由钻斗外侧和钻孔之间的空隙中流过，冲

59、刷护壁；有时还在上提钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌。= 4 * GB3地面上重型施工机械的重力和其作业时的振动，以与地基土层自重应力影响导致孔壁坍塌。= 5 * GB3卵石等强透水地层。泥浆的配合比和性能满足不了施工的要求安放钢筋笼时碰撞孔壁，使泥膜和孔壁破坏成孔后待灌时间过长和灌注时间过长3)防治措施在松散易塌土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周 随时补充孔泥浆，保持孔水位高出护筒底12m。 控制钻头升降速度，根据不同的桩径和地质情况采取不同的升降速度。 尽量避免重型机械在施工区域附近行走，掏出来的泥土与时清运。充分选用密度和粘度较大的泥浆，必要时向孔添加粘土使用优质的泥浆，提

60、高泥浆的密度和粘度注意钢筋笼的绑扎、焊接以与定位块等的设置和安放，搬运和吊装时应防止变形，下放过程中避免碰撞孔壁。注意施工顺序，在保证施工质量的情况下，尽量缩短待灌和灌注时间4.9钢筋笼制作与安装4.9.1钢筋笼加工钢筋笼均在钢筋加工场集中制作，钢筋笼制作时注意50%错开断面的接头，在孔口进行钢筋笼接头对接时采用滚轧直螺纹接头连接。钢筋笼按“基点胎架长线台座法”加工，钢筋笼标准节长度按12m控制。滚轧直螺纹钢筋连接接头是将钢筋连接端头采用专用滚轧设备和工艺，通过滚丝轮直接将端头滚轧成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根待接钢筋连接成一体的钢筋接头。图4.9-1 滚扎直螺纹钢筋接头钢筋的焊接可采用闪