跨海大橋海上鉆孔灌注樁施工工藝

1、g01g08現(xiàn)澆段鉆孔樁施工方案及施工工藝一、編制依據(jù)1、xx合同段工程施工設(shè)計圖2、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范jtj041-20003、xx專用施工技術(shù)規(guī)范4、公路工程國內(nèi)招標文件范本5、xx專項工程質(zhì)量檢驗評定標準二、工程概況508050m及450m連續(xù)梁基礎(chǔ)為1.5m鉆孔灌注樁，共計76根/6552米。其中，g01、g02、g08橋墩的樁長為85m，其余均橋墩的樁長為87m。g02和g03墩單幅橋采用7根鉆孔樁，梅花形布置，分布半徑為4.0m；450m連續(xù)梁及80m連續(xù)梁邊墩采用4根鉆孔樁，分兩排布置，順橋向、橫橋向間距均為4m。三、施工部署1、施工總平面布置根據(jù)g01g08現(xiàn)澆段所在區(qū)域的地

2、形情況，擬在橋軸線西側(cè)設(shè)置專門的生產(chǎn)區(qū)域，該區(qū)域主要包括60m3/h拌和站一座(4136m2)、鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)加工區(qū)域(352m2)、泥漿池及泥漿沉淀池(12600m2)，并預留有提梁站設(shè)置區(qū)域。整個生產(chǎn)區(qū)域按當?shù)厮忠蟮倪h離十塘20m布置。施工總平面布置的詳細情況見附件1：g01g08現(xiàn)澆段施工總平面布置圖。2、主要施工設(shè)備配置計劃由于g01g08現(xiàn)澆段鉆孔樁具有樁長、地質(zhì)情況較復雜、海工耐久混凝土灌注難度大等特點，因此，擬選擇扭矩大的鉆機進行成孔，并配置相應的泥漿泵、泥漿處理器，形成完善的泥漿循環(huán)系統(tǒng)?；炷良颁摻钍┕ぴO(shè)備按常規(guī)設(shè)備配置。g01g08現(xiàn)澆段鉆孔樁施工機械設(shè)備配置的詳細情況

3、見下表。3、主要施工人員配置計劃根據(jù)g01g08現(xiàn)澆段鉆孔樁工程量和施工設(shè)備配置情況，現(xiàn)場施工作業(yè)擬配置施工員1人、質(zhì)檢員1人、安全員1人、測量人員3人(與其他施工作業(yè)測量共用)；每臺鉆機按兩班制配置鉆工8人，6臺鉆機共48人；鋼筋工和混凝土工按一班制配置，各配置10人；其他機械設(shè)備操作人員為整個合同段工程共用，此不列入。主要施工機械設(shè)備配置表序號1234567891011121314141516機械名稱鉆機泥漿泵泥漿處理器振動錘混凝土攪拌站混凝土輸送泵車混凝土攪拌運輸車汽車起重機壓漿機輪式裝載機鋼筋調(diào)直機鋼筋切斷機鋼筋彎曲機鋼筋對焊機直流電焊機鋼筋擠壓機真空泵規(guī)格型號gy-25、as5003

4、pn,30kwdz40hzn60,60m3/hhbt606m3qy25,25t3snszl50,3m3gjt4/14gq40gw6/40bun1-100,100kvazx5-400,34kva22wsd-7.5單位臺臺臺臺臺臺輛臺臺臺臺臺臺臺臺臺臺數(shù)量66611121111121311備注4、施工進度計劃根據(jù)本合同段工程的總體施工計劃要求，g01g08現(xiàn)澆段鉆孔樁施工計劃開工日期為20xx年6月16日，20xx年10月6日完成。單根鉆孔樁成樁施工周期表序號項目名稱合計工期（天）712345671234鉆機就位及工前準備鉆孔、清孔鋼筋籠（含壓漿管、探測管）灌注水下混凝土1411四、施工方案根據(jù)本

5、合同段工程的總體施工施工安排要求，g01g08現(xiàn)澆段鉆孔樁施工首先第1頁共11頁進行g(shù)03、g04、g05墩的鉆孔施工，每個橋墩配置2臺鉆機；待該部分鉆孔樁完成后，鉆機按照以下順序調(diào)轉(zhuǎn)：g03g02、g04g07g08、g05g06g01，以便盡快的為承臺及墩身施工提供工作面。鉆孔灌注樁施工主要施工方案如下：1、鉆機及配套設(shè)備選擇根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)及地質(zhì)特點，成樁質(zhì)量要求高、地質(zhì)復雜，選用5臺gy25型和1臺as500型鉆機，鉆頭選用雙腰帶三翼刮刀鉆頭。同時配齊與鉆孔及鉆機相對應的配套設(shè)備：6臺3pn泥漿泵、6臺泥漿分離器、1臺dz40振動錘等設(shè)備?；炷良颁摻钍┕ぴO(shè)備按常規(guī)設(shè)備配置。2、鉆孔平臺

6、方案由于g01、g02橋墩位于xx，我部擬采用筑島方案形成鉆樁平臺(該方案已經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理工程師和地方政府有關(guān)部門批準，批準材料見附件2)，已加快鉆孔樁的施工進度。g01、g02鉆孔樁平臺四周采用砂袋碼砌、中間填宕碴，盡量減少對海洋的污染；承臺處填砂作為鉆機施工平臺，填筑厚度3m，平臺頂標高約5.6m。g01、g02橋墩區(qū)域筑島方案詳見附件3。十塘內(nèi)g03g08橋墩處于陸地區(qū)，在原地面填石渣碾壓整平，承臺處填砂作為鉆孔平臺，填筑厚度1m。3、水下混凝土施工方案鉆孔樁混凝土為海工耐久混凝土，為保證工程質(zhì)量，采用方案為：中鐵四局拌和站集中生產(chǎn)、4臺6m3混凝土運輸車運輸，現(xiàn)場采用導管法灌注。4、鋼筋

7、籠施工方案鋼筋籠在加工場集中加工、分節(jié)制作，專用運輸車運至施工現(xiàn)場，然后利用25t汽車吊配合人工將其放入孔內(nèi)并按設(shè)計圖紙和施工技術(shù)規(guī)范要求接長。5樁底壓漿方案壓漿管路嚴格按照設(shè)計圖要求進行安裝，混凝土灌注完成后2448小時用高壓水對壓漿管進行初裂。樁底壓漿工作在樁檢合格且混凝土灌注完成10天后進行。現(xiàn)場壓漿工作采用zj-400型渦流制漿機制漿、3sns型往復式三柱塞泵壓漿。五、施工方法及施工工藝1、鋼護筒埋設(shè)鋼護筒埋設(shè)深度的確定xxg01、g02墩護筒頂標高按高出施工平臺0.4m考慮，即6.0m，十塘堤內(nèi)g03g08墩護筒頂標高較平臺高出0.3m。其底標高和壁厚將嚴格按照設(shè)計圖有關(guān)要求確第2頁

8、共11頁定：g01、g02墩為永久性鋼護筒，長度為12米；g03g08墩為臨時性鋼護筒，長度為4米。鋼護筒埋設(shè)待樁位準確確定后，用汽車吊將鋼護筒吊裝就位后，采用dz40振動錘下沉鋼護筒至標高。護筒中心線與樁中心線重合，平面允許誤差為100mm，豎直線傾斜度不大于1%。2、鉆孔鉆機安裝：鉆機安裝時確保底座平穩(wěn)，在鉆進過程中不發(fā)生位移、傾斜或沉陷。鉆機頂部的起吊滑輪緣與轉(zhuǎn)盤中心的連線豎直，鉆頭中心與孔樁中心重合，偏差不大于2cm。開鉆前用水平尺矯正轉(zhuǎn)盤，保證水平，每次交接班都要檢查水平、及時糾正。開始鉆進時，適當控制進尺，在護筒刃腳處采取低檔慢速正循環(huán)鉆進，使刃腳有堅固的泥皮護壁。鉆至刃腳下1m后

9、，以正常速度鉆進。鉆進2030m后（避開地質(zhì)變化地段），再轉(zhuǎn)換成氣舉反循環(huán)鉆進。采用減壓鉆進及雙腰帶鉆頭，保持重錘導向作用，經(jīng)常檢查鉆機的水平，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整，確保成孔豎直度。及時地控制地質(zhì)變化地段的鉆進速度，防止縮孔、坍孔的產(chǎn)生。隨時撈取鉆渣，判斷地層并檢驗泥漿指標，根據(jù)地層變化情況適時調(diào)整泥漿性能。定時檢查調(diào)整泥漿性能，嚴格控制泥漿性能指標。在不同地層鉆進時，根據(jù)進尺情況及時更換鉆頭。粘土層中鉆進，由于泥漿粘性大，鉆錐所受的阻力也大，易糊鉆，將選用尖底鉆錐，中等轉(zhuǎn)速、大泵量、稀泥漿鉆進；在砂土層和淤泥質(zhì)亞粘土層鉆進時，容易出現(xiàn)坍孔和縮孔現(xiàn)象，擬選用平底鉆錐，控制進尺，采用低檔慢速、大泵量

10、、稠泥漿鉆進。鉆進過程中始終保持孔內(nèi)液面高于孔外水位1.52.0m，加強護壁，保持孔壁穩(wěn)定。在鉆孔排渣、提鉆頭除土或因故停鉆時，始終保持孔內(nèi)的水位和泥漿的相對密度和粘度。樁的鉆孔和開挖，在鉆孔中心距離5m內(nèi)任何混凝土灌注樁完成24h后才能開始施工，以避免干擾新灌混凝土的凝固。鉆進過程中如遇淺層氣，減速鉆進，加大泥漿比重（或向孔內(nèi)投入粘土塊），提高孔內(nèi)水位和泥漿的相對密度、粘度和膠體率，加強泥漿護壁作用，保證成孔質(zhì)量。密切觀察地面沉陷引起的平臺高程變化、鉆機位移，并及時采取措施。鉆孔時認真填寫鉆孔記錄，在土層變化處撈取渣樣，判明土層，以便與地質(zhì)剖面圖相核對，第3頁共11頁及時調(diào)整鉆孔工藝。鉆孔連

11、續(xù)進行，當遇特殊情況需停鉆時，則提出鉆頭，并采取措施保持孔壁穩(wěn)定。為減少孔壁暴露時間，在鉆孔連續(xù)作業(yè)中，充分做好各種準備工作及應急預案，使鉆孔時間控制在72小時內(nèi)。正、反循環(huán)流程見下圖。泥漿正循環(huán)圖泥漿沉淀池泥漿循環(huán)池2泥漿分離器砂石泵23泥漿泵泥漿循環(huán)池1泥漿泵護筒鉆機與3泥漿泵相連正循環(huán)：護筒泥漿循環(huán)池22泥漿泵泥漿沉淀池3泥漿循環(huán)池1泥漿泵泥漿反循環(huán)圖泥漿沉淀池鉆機、鉆桿護筒泥漿分離器砂石泵3泥漿泵泥漿循環(huán)池1護筒導管與砂石泵相連反循環(huán)：孔底泥漿導管砂石泵泥漿分離器泥漿沉淀池泥漿循環(huán)池13泥漿泵孔口孔底第4頁共11頁3、固孔泥漿制備及循環(huán)凈化系統(tǒng)由泥漿循環(huán)槽、制漿池、儲漿池、沉淀池、泥漿

12、分離器等組成。護壁泥漿采用優(yōu)質(zhì)膨潤土造漿，淡水進行孔外拌制，專用儲漿池儲存，經(jīng)凈化池凈化后循環(huán)使用。殘渣與泥漿按環(huán)保要求排放。施工時定期對泥漿的相對密度、粘度和膠體率進行測試，其性能指標見下表。泥漿性能指標鉆孔方法泥漿性能指標相對密度粘度含砂率膠體率失水率泥皮厚靜切力酸堿度(g/m3)（pa.s）（%）（%）（ml/30min）（mm/30min）（pa）（ph）1.20正循環(huán)1928496152359111.451.06反循環(huán)182849520312.59111.104、清孔鉆孔達到設(shè)計深度，且成孔質(zhì)量（鉆孔中心位置、孔徑、傾斜度）符合要求，并經(jīng)監(jiān)理工程師批準后進行換漿清孔。清孔時，孔內(nèi)水位

13、保持高出孔外水位1.52.0m，以防止鉆孔塌陷；應將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除，不得用加深孔底深度代替清孔；沉渣厚度滿足設(shè)計及規(guī)范要求。清孔后從孔底提出泥漿試樣，其指標應符合下表規(guī)定：泥漿性能指標清孔后泥漿指標相對密度粘度含砂率膠體率1.031.101720s2%98%5、鉆孔質(zhì)量檢查鉆孔樁在終孔和清孔后，對孔徑、孔深和傾斜度，采用專用超聲波儀器測定。經(jīng)檢驗確認成孔滿足要求時，立即填寫成孔檢查單，并經(jīng)監(jiān)理工程師簽認后，即可進行下道工序施工。鉆孔偏差應符合下表規(guī)定：鉆孔樁成樁質(zhì)量標準序號1234檢查項目混凝土強度（mpa）孔的中心位置（mm）孔徑傾斜度規(guī)定值或允許偏差在合格標準內(nèi)100不小于1.

14、5m1%第5頁共11頁56孔深沉淀層厚度（mm）符合圖紙要求2006、鋼筋籠制作、安裝鋼筋籠采用鋼筋加工場集中制作，分節(jié)長度為18m，接頭區(qū)段長1m，鋼筋籠在特制模具上加工，主筋采用閃光對接焊。對各節(jié)段進行編號，以保證鋼筋籠順利有序吊裝。鋼筋籠存放在加工棚外的場地上，用專用運輸車運至作業(yè)平臺。為防止鋼筋籠在運輸、起吊和就位時變形，采用多點支撐、起吊，并在鋼筋籠上設(shè)置加強鋼筋。在鋼筋骨架上安設(shè)控制鋼筋骨架與孔壁凈距的混凝土墊塊，沿樁長間距不超過2m，橫向圓周不少于4處。聲測管、壓漿管除底節(jié)焊接在鋼筋籠上外，其余均用套環(huán)固定在鋼筋骨架上（并綁扎牢固），便于管材之間的對接。鋼筋籠采用吊車起吊，緩慢下

15、入孔內(nèi)，若下放遇阻則轉(zhuǎn)動方向后再行下入，禁止強拉猛放，鋼筋籠在孔口用冷擠壓套筒接長。通過采用新工藝、新技術(shù)，以達到鋼筋籠的快速安裝。鋼筋籠下放前檢查其豎直度，不滿足要求時及時調(diào)整，確保對接時上、下節(jié)鋼筋籠中心線保持一致。鋼筋籠安裝到位后及時固定，樁頭鋼筋與鉆孔平臺焊接牢固，防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架偏位、上浮。鋼筋骨架制作和安裝的允許偏差見下表。鉆孔樁鋼筋骨架制作與安裝質(zhì)量要求項次123456789檢查項目主筋間距（mm）箍筋或螺旋筋間距（mm）鋼筋骨架外徑（mm）鋼筋骨架長度（mm）傾斜度（%）骨架保護層厚度（mm）骨架中心平面位置（mm）頂端高程（mm）底面高程（mm）規(guī)定值或允許偏差1

16、02010100.520202050檢查方式和頻率用尺量、每段2個斷面用尺量、每段510個間距用尺量、每段2個斷面用尺量超聲波儀器測量用尺量用全站儀檢查水準儀測量按頂端高程和骨架長度推算7、水下混凝土灌注水下混凝土采用導管法灌注，導管采用內(nèi)徑280mm并裝有密封圈的螺紋連接導管，分節(jié)長0.52.5m，最下節(jié)長5.0m。導管在使用前組裝編號，并進行水密、承壓、第6頁共11頁接頭抗拉試驗，確保導管的良好狀態(tài)。導管下放過程中保持其位置居中，軸線順直，平穩(wěn)沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁，導管安裝時做好記錄。灌注水下混凝土前，再次檢測孔底沉淀厚度，超過200mm應進行二次清孔，使孔底沉渣厚度符合規(guī)定。自

17、檢合格后，報請監(jiān)理工程師檢驗，經(jīng)監(jiān)理工程師同意后，進行混凝土灌注施工?；炷吝\至灌注現(xiàn)場后，檢查其和易性和坍落度，符合要求后，立即開始混凝土灌注，并快速連續(xù)進行，不得中斷，灌注速度每小時不少于50m3。首批混凝土灌注采用6m3儲料斗，導管下口至孔底距離控制在2540cm，導管初始埋置深度大于1.0m。在整個灌注時間內(nèi)，出料口應埋入先前灌注的混凝土內(nèi)26m，以防止泥漿及水沖入管內(nèi)。吊車配料斗灌注完成首批封底混凝土后，6m3儲料斗換成1.5m3儲料斗，采用混凝土罐車直接灌注混凝土，以加快水下混凝土的灌注速度。灌注過程中經(jīng)常用測錘探測孔內(nèi)混凝土面的高度，及時調(diào)整導管埋深，導管緩慢提升，以免掛撞鋼筋籠

18、。為保證樁頭質(zhì)量，混凝土灌注標高比樁頂設(shè)計值高0.51.0m,在承臺施工前鑿除。施工時，指定專人填寫水下混凝土灌注記錄。灌注混凝土時，溢出的泥漿引入適當?shù)攸c處理，防止污染環(huán)境。8、鉆孔樁成樁質(zhì)量檢測鉆孔樁成樁質(zhì)量檢測在樁身混凝土灌注完成后3至30天內(nèi)完成，由業(yè)主委托的檢測單位對鉆孔樁的完整性進行超聲波檢測。9、樁底壓漿樁底壓漿是提高樁底承載力和減少沉降的重要措施。樁底壓漿嚴格按照設(shè)計要求進行。壓漿管路的安裝根據(jù)設(shè)計要求，每根樁設(shè)置3根壓漿管及3根聲測管。3根50mm聲測管，前期用于聲波法檢測樁身混凝土的灌注質(zhì)量，后期作為樁底壓漿回路。壓漿管與聲測管通過彎頭連接，3根25mm壓漿管用于樁底注漿以

19、增加樁底承載力減少樁底沉降，改善結(jié)構(gòu)受力。鋼筋籠按設(shè)計圖綁扎成型后，在鋼筋籠內(nèi)側(cè)沿圓周均勻布置3根聲測管和3根壓漿管。每節(jié)鋼筋籠內(nèi)聲測管和壓漿管都用套環(huán)焊接或用套絲接頭連接。聲測管和壓漿管與鋼筋籠用綁扎絲連接牢固。每根壓漿管與相鄰的聲測管（底部用彎頭連接）組成一個壓漿回路，每個壓漿回第7頁共11頁路底部鋼管上設(shè)置3個直徑為6mm被橡膠套筒緊密包裹的出漿孔，孔口朝下。樁底管路平面布置如下圖所示：壓漿管鋼筋籠聲測管為避免灌注水下混凝土時，沖壞管路，在彎頭上面用75x75角鋼將壓漿管路保護起來；在彎頭下面用25mm鋼筋焊成井字框保護壓漿管路，保護筋與鉆孔樁主筋焊接在一起。主要壓漿設(shè)備注漿泵注漿泵采用

20、3sns型往復式三柱塞泵。主要技術(shù)參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速91r/min，理論排量76l/min，壓力12mpa，進道口徑64mm，排道口徑32mm，額定功率22kw，外形尺寸（長寬高）1800945705mm，整機重量930kg。制漿機制漿機采用zj-400型渦流制漿機，主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱容量400l，額定功率7.5kw，轉(zhuǎn)速1440r/min，重量450kg，外形尺寸（長寬高）140011301585mm。壓漿前準備壓漿管初裂樁身混凝土灌注完畢后2448小時，將對壓漿管進行初裂。先對所有管路接頭進行檢查，壓力表、閥門等均連接牢固、密封后，開始對u形管道進行高壓注水，出漿管口出水后，關(guān)閉出漿閥繼續(xù)

21、加壓，使套筒包裹的壓漿孔開裂；此時水壓降低，立即停水。參照有關(guān)壓漿資料：東南大學試樁間隔27h進行初裂，裂開壓力為2mpa；輝固第8頁共11頁公司試樁間隔29h進行初裂，裂開壓力為1mpa。初裂間隔時間取27h。根據(jù)其他單位的施工情況，初裂壓力一般為25mpa。漿液制備壓漿漿液由普通硅酸鹽水泥(52.5r)、膨潤土、水、減水劑按比例配制，其7天最小抗壓強度5mpa，漿液流動性好，壓力泌水小，初凝時間約23小時。試驗室根據(jù)現(xiàn)場原材料情況，進行壓漿液的配合比選定試驗，初步確定配合比為：水泥：水：膨潤土：減水劑=1：0.65：0.1：0.01，施工時將根據(jù)具體情況進行調(diào)整。壓漿終止條件根據(jù)工程樁的前

22、期壓漿經(jīng)驗及試驗樁資料，確定壓漿管路布置、工藝及壓漿終止條件：a、壓漿量25003000l；b、壓力34mpa,并持荷35分鐘；c、樁身上浮量超過5mm。滿足以上條件中的b條件和a、c的任一條件即可終止壓漿。但根據(jù)其他單位的壓漿情況及深長樁的現(xiàn)實，樁身上浮可能性極小，故壓漿終止條件基本上采用a、b兩個條件進行雙控。壓漿工藝鉆孔樁孔底壓漿在鉆孔樁檢測且澆注混凝土完成至少10天后，進行樁底壓漿。壓漿前工作a、壓漿前檢查確認制漿機、注漿泵、壓力表、漿液分配器、溢流安全閥、球形閥、儲漿箱、水泵等設(shè)備工作狀態(tài)良好。水泥、膨潤土、緩凝劑等準備充足，運抵現(xiàn)場。b、壓漿管路按編號順序與漿液分配器連接牢固，并掛

23、牌標明壓漿回路序號。c、壓漿前再次用清水將所有的壓漿管路清洗疏通。壓漿a、根據(jù)試驗樁資料，鉆孔樁澆注完成10天后，泥漿拌制后應放足15min，才能進行壓漿，以消除泥漿中空氣含量。壓漿分三個循環(huán)進行，利用壓漿管壓漿，第一個循環(huán)每個回路的壓漿量300l，第二輪壓漿每回路壓漿量400l，第三輪壓漿以壓力進行控制，同時保證總壓漿量不小于2500l，當所有回路的壓力達到4mpa后，停止壓漿。壓漿速度一般為10l/分鐘，每一循環(huán)壓注完成后不少于6h開始下一輪的壓注。第9頁共11頁b、在一條回路中注漿時，其他回路的閥門關(guān)緊，保持管中壓力，防止?jié){液從樁底注漿孔進入其他回路造成堵塞。注漿時漿液通過濾網(wǎng)壓入進漿管

24、，管路中的水從出漿管排出，直到出漿管流出與進漿管相同濃度的漿液后關(guān)閉出漿管，然后勻速加壓注漿，壓注完成后緩慢減壓。每次壓注后用清水徹底沖洗回路，從進漿管壓入清水，并將出漿管排出的漿液回收到儲漿箱。c、注漿過程中，采用高精度的水準儀并派專人觀測樁的上浮。d、注漿過程中，注漿泵由專人操作，專人控制注漿量，專人觀測壓力表，專人觀測樁身上浮，及時將結(jié)果報給記錄員。記錄各回路每次注漿的起止時間、注漿量、注漿壓力、各壓注階段樁的上浮量和總上浮量。e、一輪注漿后，用清水沖洗全部注漿管路。為避免樁底漿液回流管中堵塞管路，專人負責按時清洗全部管路，前三小時每半小時清洗一次，后三小時每一小時清洗一次。每輪壓漿完成后及時清洗設(shè)備。f、最后一輪壓漿完畢，經(jīng)監(jiān)理工程師認可后，壓漿管路用漿液填充。10施工工藝框圖鉆孔灌注樁施工工藝流程見附件4：鉆孔灌注