斜拉橋樁基承臺(tái)施工方案課件

商丘至登封高速公路鄭州境段南水北調(diào)特大橋

深基樁、大體積承臺(tái)施工技術(shù)方案匯報(bào)

商登高速鄭州境段TJ1-2標(biāo)目錄一、工程概況二、工期安排三、基樁施工技術(shù)方案四、明挖基礎(chǔ)及承臺(tái)施工技術(shù)方案一、工程概況1.1工程地質(zhì)本橋位區(qū)地貌單元屬于黃河沖積平原，地勢較平，地面標(biāo)高125.9~131.6米左右。工程地質(zhì)勘察報(bào)告顯示，橋位區(qū)基巖主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積層和上更新統(tǒng)沖洪積層，從上到下每地層巖性為：粉土8.7m→粉砂15.9m→粉質(zhì)粘土10.7m→粉土4.2m→粉質(zhì)粘土7.2m→細(xì)砂9.6m→粉質(zhì)粘土30.3m→中砂3.8m→粉質(zhì)黏土11.6m（詳見地質(zhì)柱狀圖）。二、工期安排基樁施工總工期計(jì)劃為：2014年9月1日至2015年1月31日。施工準(zhǔn)備階段：2014年9月1日至2014年10月19日。正式施工階段：2014年10月20日至2015年1月31日，共104天。承臺(tái)施工工期計(jì)劃為45天。三、基樁施工技術(shù)方案3.1、鉆機(jī)選擇9#墩樁長為95米，按照圖紙?jiān)孛娓叱毯蜆兜赘叱逃?jì)算，孔深達(dá)101.7米，實(shí)地測量后計(jì)算孔深達(dá)到101.4米，我項(xiàng)目經(jīng)理部在9#墩投入一臺(tái)420型和一臺(tái)260型旋挖鉆機(jī)，打接力的形式進(jìn)行基樁成孔。其420型旋挖鉆機(jī)的挖孔極限深度為120米，計(jì)劃先使用260型挖孔50-60米，然后使用420型挖至樁底標(biāo)高。8#墩樁長為93米，按照圖紙?jiān)孛娓叱毯蜆兜赘叱逃?jì)算，孔深達(dá)99.8米，實(shí)地測量后計(jì)算孔深為99.6米，我項(xiàng)目經(jīng)理部在8#墩投入一臺(tái)420型和一臺(tái)260型旋挖鉆機(jī)，同樣以打接力的形式進(jìn)行基樁成孔。計(jì)劃先使用260型挖孔50-60米然后使用420型挖至樁底標(biāo)高。3.2鉆孔灌注樁施工工藝流程

平整場地→機(jī)械設(shè)備進(jìn)場→施工放樣→埋設(shè)護(hù)筒→鉆孔樁準(zhǔn)備→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)→清孔→下鋼筋籠→下導(dǎo)管→二次清孔→灌注水下砼→成樁檢測（超聲波檢測）→樁底后壓漿→破除樁頭挖承臺(tái)基坑。3.3測量放樣

樁基的平面定位采用坐標(biāo)法，用全站儀根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙現(xiàn)場進(jìn)行樁位的精確放樣，利用GPS對(duì)所放樁位進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核后在樁中心位置釘以木樁，并設(shè)十字護(hù)樁。放樣后由主管技術(shù)員進(jìn)行復(fù)核，施工中對(duì)護(hù)樁要用混凝土埋設(shè)并妥善保護(hù)，不得移位或丟失。3.4樁基施工順序結(jié)合樁底后壓漿和現(xiàn)場施工組織要求樁基施工順序?yàn)椋?6#樁→5#樁→15#樁→27#樁→17#樁→10#樁→21#樁→11#樁→22#樁→4#樁→14#樁→26#樁→23#樁→6#樁→9#樁→12#樁→20#樁→18#樁→28#樁→3#樁→2#樁→7#樁→19#樁→1#樁→13#樁→8#樁→24#樁→25#樁→31#樁→29#樁→30#樁。3.6泥漿池設(shè)置

泥漿池采取直接在墩位中間的紅線內(nèi)場地開挖設(shè)置。每個(gè)墩一個(gè)泥漿池，泥漿池的大小為：長×寬×高=20m×15m×3m，儲(chǔ)存漿量為900m3，（具體見泥漿池平面布置及平面、斷面圖），開挖時(shí)采用1:1.2放坡的形式進(jìn)行開挖。3.7鉆渣存放及處置

由于使用化學(xué)泥漿和旋挖鉆成孔，鉆斗挖出的鉆渣直接由裝載機(jī)推至鉆渣存放區(qū)，待土方工程開工后將橋位下可利用土方運(yùn)至土方填筑路段并將鉆渣回填至橋位處。

3.8泥漿

泥漿制備：泥漿拌制是樁基施工的重點(diǎn)之一，計(jì)劃采用化學(xué)泥漿。鉆孔泥漿按墩位處地質(zhì)情況進(jìn)行反復(fù)試配。泥漿指標(biāo)如下表。3.9鉆孔意外應(yīng)急處理措施

鋼護(hù)筒變形：應(yīng)根據(jù)變形程度采取水下切割等辦法校正；嚴(yán)重變形的鋼護(hù)筒應(yīng)拔出重打。斜孔：掃孔至傾斜位置，慢速來回轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，鉆頭下放時(shí)要嚴(yán)格控制鉆頭的下放速度，借鉆頭的重量來糾正孔斜。坍孔：坍孔不嚴(yán)重時(shí)，回填至坍孔位置以上，采取改善泥漿性能、加高水頭后重新鉆孔；當(dāng)護(hù)筒底口發(fā)生坍孔時(shí)應(yīng)采取護(hù)筒跟進(jìn)、下內(nèi)護(hù)筒等辦法進(jìn)行施工；當(dāng)坍孔嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)盡快回填，采用粘土并加入適量的堿和水泥，回填高度應(yīng)高于坍孔處2～4m，待其固化后，提高泥漿比重快速穿過該地層。

鉆孔漏漿：跟進(jìn)護(hù)筒或減小孔內(nèi)外水頭差、增加泥漿比重、改善泥漿性能。偏孔：當(dāng)偏孔不嚴(yán)重時(shí)采用提鉆至偏孔處，反復(fù)掃孔，使孔壁垂直。當(dāng)孔壁偏孔嚴(yán)重時(shí)，回填至偏孔處重新鉆孔?？ㄣ@、埋鉆：發(fā)生卡鉆和埋鉆時(shí)，宜采用沖、吸等方法，將鉆頭周圍土層松動(dòng)后提鉆，并采取措施保持孔壁穩(wěn)定。3.10清孔及檢孔

鉆孔至設(shè)計(jì)高程后進(jìn)行清孔，清孔的目的是將孔內(nèi)的鉆渣及其沉淀物清除掉，盡量減少孔底沉淀厚度，保證鉆孔樁的承載力。終孔后對(duì)樁孔的孔位、孔徑、孔形、孔深和傾斜度進(jìn)行檢驗(yàn)，清孔后，對(duì)孔底的沉淀厚度進(jìn)行檢驗(yàn)。樁底沉淀土厚度滿足規(guī)范要求且不得大于30cm，嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度代替清孔。3.11鉆孔成孔質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鋼筋籠分段加工制作完成后，存放在平整、干燥的場地上，鋼筋籠下部墊30cm高鋼筋架，并對(duì)吊點(diǎn)處支撐環(huán)增“+”形或“△”形支撐，防止吊點(diǎn)處骨架變形。為保證鋼筋籠起吊時(shí)不變形，每節(jié)鋼筋籠采用多點(diǎn)起吊和翻架吊裝。兩節(jié)籠對(duì)接時(shí)，按照長線法拼接的標(biāo)記對(duì)位，使上下節(jié)中心線保持一致，各鋼筋的對(duì)位準(zhǔn)確。

壓漿管與聲測管在鋼筋籠同槽加工時(shí)同槽安裝，聲測管安裝前應(yīng)對(duì)每一節(jié)聲測管仔細(xì)檢查并在安裝后灌清水做水密試驗(yàn)，不得有沙眼、裂縫等缺陷，接頭采用焊接并適當(dāng)與鋼筋接頭錯(cuò)層，以便對(duì)接方便并清除干凈內(nèi)側(cè)毛刺，防止卡住聲測探頭。聲測管要與鋼筋籠牢固固定，防止鋼筋籠下落及灌注時(shí)偏位。立即將聲測管上口用鋼板焊接封口。

砼灌注到樁上部5m以內(nèi)時(shí)，不再提升導(dǎo)管，待灌注至規(guī)定標(biāo)高一次提出導(dǎo)管，拔管采用慢提及反插，灌注的樁頂標(biāo)高預(yù)加0.5～1m的浮漿?；炷凉嘧r(shí)間必須控制在混凝土的初凝之前結(jié)束?；炷翝沧?4小時(shí)以后，才允許開始相鄰近的同排樁的鉆孔施工。3.14長樁樁底后壓漿

為了改善樁底持力層的受力狀況，提高基樁承載能力和基礎(chǔ)的整體剛度，本工程主橋8#墩、9#墩樁基均采用樁底后壓漿。樁基后壓漿技術(shù)是指通過預(yù)埋管路與裝置對(duì)其樁基樁端、樁側(cè)分別進(jìn)行注漿的施工工藝。3.16樁基后壓漿施工要點(diǎn)（1）壓漿管布設(shè)樁端利用樁基4根聲測管中的3根作為壓漿管（其中一根為備用管，壓漿失敗時(shí)啟用），隨鋼筋籠一同入孔底，底部采用細(xì)嘴套頭，并分別使用三通連接1根內(nèi)徑32mm帶鋼絲的柔性高壓塑料管，此塑料管作為噴漿管繞樁身環(huán)形布置，噴漿管的外側(cè)打孔（5~8mm，間距100mm）后纏繞防水包裝帶密封。柱側(cè)壓漿沿樁高度方向布設(shè)7道，壓漿管采用外徑DN32鋼管，最下面一道距離樁底10m~18m、最上面一道距離樁頂8m~15m，每道壓漿管豎向間距為12m。（見下圖）壓漿管布置圖（2）開塞

開塞應(yīng)在混凝土澆筑后1天即初凝后進(jìn)行，開塞時(shí)使用壓漿機(jī)對(duì)壓漿管道進(jìn)行高壓注清水，壓水應(yīng)按2~3級(jí)壓力順次逐級(jí)進(jìn)行，并要求有一定的壓水量和壓水時(shí)間，當(dāng)壓力達(dá)到最大值后突然下降，證明壓漿孔沖開，然后用堵頭重新封閉壓漿管。（3）壓漿

壓漿漿液一般采用P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥制備。不同濃度的漿液具有不同的性能，稀漿液便于輸送，滲透能力強(qiáng)；中等濃度的漿液有填實(shí)、壓密的作用；高濃度漿液對(duì)于已經(jīng)注入的漿液有脫水作用，在實(shí)際注漿時(shí)一般先用稀漿液，然后再用中濃度的漿液，最后用高濃度的漿液。漿液一般根據(jù)土的飽和度和滲透性確定，飽和土宜為0.45~0.65，非飽和土宜為0.7~0.9（松散碎石土、砂礫宜為0.5~0.6）。根據(jù)規(guī)范及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)一般樁側(cè)壓漿壓力2MPa~4MPa；樁底壓漿壓力2MPa~6MPa，壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值后持荷時(shí)間應(yīng)不小于5min。當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)可終止壓漿：壓漿量和壓漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求；對(duì)每一道壓漿來說，壓漿量達(dá)到設(shè)計(jì)值，但壓漿壓力沒有達(dá)到設(shè)計(jì)值，此時(shí)改為間歇壓漿，再壓設(shè)計(jì)量的30%水泥漿為止；對(duì)每一道壓漿來說，壓漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值并持荷5min以上，壓漿量少于設(shè)計(jì)值但大于80%,此時(shí)也停止。（4）后壓漿時(shí)間、順序根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，單根壓漿量為13.4t。壓漿作業(yè)宜待樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%并且混凝土試塊強(qiáng)度大于20MPa之后進(jìn)行，一般在成樁后5d~14d，夏季間隔時(shí)間可適當(dāng)縮短，冬季則延長；壓漿和開塞作業(yè)與成孔作業(yè)點(diǎn)距離宜大于10m；壓漿順序宜先樁側(cè)壓漿，后樁端壓漿，樁側(cè)應(yīng)先上后下，樁側(cè)注漿和樁底注漿時(shí)間間隔3h~6h；本橋?qū)儆谌簶?，壓漿應(yīng)先外圍后內(nèi)部。（5）正常壓漿過程中常見問題a.壓力逐漸上升，但達(dá)不到設(shè)計(jì)值，可能是漿液在黏土中形成脈狀劈裂滲透或漿液濃度低、凝結(jié)時(shí)間長或漿液逸出；b.壓力不上升，甚至離開初始值呈下降趨勢，可能是漿液外逸；c.壓力上升突然下降，可能是漿液從壓漿管周圍溢走，或注速過大，擾動(dòng)土層或遇到空隙薄弱部位；d.壓力上升很快，而速度上不去，表明土層密實(shí)或凝結(jié)時(shí)間過短；e.壓力有規(guī)律上升，即使達(dá)到容許壓力，壓漿速度也很正常（變化不大），這表明壓漿是成功的；f.壓力上升后下降，而后再度上升達(dá)到預(yù)定要求，可以認(rèn)為空隙部位已經(jīng)被漿液注滿，可視為壓漿成功。（6）間歇壓漿出現(xiàn)壓漿壓力長時(shí)間低于正常值或地面冒漿時(shí)改為間歇壓漿，間歇時(shí)間為30min~60min，或調(diào)低漿液水灰比。（7）壓漿失敗及處理措施由于操作不當(dāng)或土層本身性質(zhì)導(dǎo)致壓漿孔堵塞，引起后壓漿施工中壓漿管失敗，導(dǎo)致設(shè)計(jì)漿液不能注入或管路雖通但實(shí)際壓漿量達(dá)不到50%，且將壓力達(dá)不到終止壓力，視為壓漿失敗。樁側(cè)壓漿失敗后可在樁側(cè)用工程勘察鉆機(jī)在樁側(cè)施工直徑75mm的鉆孔，鉆孔深度與原壓漿管長度相同，提鉆時(shí)邊提邊鉆邊灌水泥粘土漿，然后立即下入同等長度的壓漿管，3天后待水泥達(dá)到一定強(qiáng)度后再進(jìn)行壓漿，壓漿量與壓漿值宜超出正常設(shè)計(jì)值的30%~50%。樁端壓漿失敗后采用抽芯方法埋設(shè)壓漿管補(bǔ)充壓漿。鉆芯孔可設(shè)置在直徑1/3處并成正三角形布置3個(gè)；壓漿管前段通過單向閥聯(lián)接噴漿花管，花管長度宜為50~80cm，噴漿孔孔徑一般為5~8mm,梅花形布置或十字軸對(duì)稱布置，間距50mm，端部噴漿孔距管底部30~50mm,所有噴漿孔預(yù)先插入長圖釘封堵，外纏包裝膠帶固定，噴漿管底部焊死，壓漿壓力宜超出正常壓漿設(shè)計(jì)值30%。四、明挖基坑及大體積承臺(tái)施工方案4.1施工準(zhǔn)備

基坑開挖前，要熟悉施工圖紙，核對(duì)現(xiàn)場地質(zhì)水文情況是否與設(shè)計(jì)文件相符。通過測量放線，放出臨近南水北調(diào)工程的兩個(gè)承臺(tái)基坑開挖邊線和鋼管樁防護(hù)工程的施工線。準(zhǔn)備足夠的鋼管樁數(shù)量和鋼管樁施工設(shè)備，以及鋼管樁防護(hù)施工的配套設(shè)施，確保鋼管樁防護(hù)施工一次成功。

4.2施工工藝4.3基坑開挖應(yīng)根據(jù)地面標(biāo)高、開挖深度、結(jié)構(gòu)物尺寸、邊坡坡度等因素確定開挖范圍，并撒出開挖輪廓線?；硬捎脵C(jī)械開挖，人工輔助，為防止雨水沖刷，保持土體穩(wěn)定，基坑開挖首先按照1：1的坡率向下挖4米后，設(shè)置1.0m平臺(tái)，采用打設(shè)鋼管樁防護(hù)，確保南水北調(diào)干渠及附屬設(shè)施不受高速公路施工影響。開挖后坡頂距總干渠隔離柵最小距離不小于1米（如下圖所示）。4.4井點(diǎn)降水基坑較深（原地面實(shí)測標(biāo)高為134.175，承臺(tái)底標(biāo)高為124.475含封底混凝土厚度50cm，總開挖深度為9.7米）開挖前應(yīng)先勘察地下水位確定是否需要進(jìn)行井點(diǎn)降水。若需井點(diǎn)降水，通過觀測孔觀察水位下降至基坑底以下不小于0.5m時(shí)進(jìn)行開挖，基坑回填完成后停止降水。井點(diǎn)降水4.5鋼管樁打設(shè)

采用直徑為800mm鋼管樁，樁中心到中心間距為1600mm，打入地下7.8m，外漏5.7m，總長度13.5m。樁頂穿4根風(fēng)纜繩，四人從四個(gè)方向協(xié)助定位；打樁過程中采用2臺(tái)經(jīng)緯儀呈90°布設(shè)控制樁的垂直度，并采用卷揚(yáng)機(jī)及時(shí)進(jìn)行糾偏，否則應(yīng)拔出重打。打樁速度應(yīng)緩慢，并應(yīng)隨時(shí)糾偏，在樁頂即將打設(shè)到位時(shí)采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行檢測，控制樁頂標(biāo)高。鋼管樁內(nèi)側(cè)設(shè)置三排圈梁，高度間距2.85m，圈梁采用型鋼制作制作圈梁，且圈梁應(yīng)與鋼管樁焊牢，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼管樁連成整體效果。4.6基坑驗(yàn)收基坑開挖至高于設(shè)計(jì)基底高程30cm時(shí)，主要采用人工配合機(jī)械開挖到位，澆筑混凝土墊層，及時(shí)施工承臺(tái)，以避免基底暴露時(shí)間過長或雨水浸泡降低承載力。平面軸線位置的偏差不得超過規(guī)范要求，坑底8邊每邊距結(jié)構(gòu)物1m。4.7破樁頭、澆筑墊層

樁基混凝土強(qiáng)度達(dá)到15MPa以上方可破樁頭，樁頭應(yīng)采用風(fēng)鎬或人工鑿除，樁頭應(yīng)破除到堅(jiān)硬混凝土處，樁頭無松散層，其步驟：①在樁頂位置設(shè)置切割線；②人工鑿開缺口，深度致鋼筋，便于后續(xù)的風(fēng)鎬作業(yè)不會(huì)破壞鋼筋保護(hù)層；③風(fēng)鎬剝離缺口上側(cè)鋼筋外保護(hù)層；④鋼筋向外側(cè)微彎，便于施工；⑤加鉆頂斷，鉆頭水平或稍向上；⑥將樁頭破除混凝土提出，然后用人工鑿除并清頂，保證不破壞保護(hù)層，并至樁頭微凸；⑦清洗樁頂。⑧基坑經(jīng)人工整理、坑底排水設(shè)施完成后應(yīng)立即澆筑墊層混凝土，墊層混凝土采用C20混凝土，厚度為50cm。4.8鋼筋綁扎、混凝土澆筑墊層施工完成后在墊層上彈線，標(biāo)出主筋的位置，綁扎焊接基礎(chǔ)鋼筋。鋼筋綁扎、混凝土澆筑見下圖所示。伸入承臺(tái)的墩身鋼筋應(yīng)準(zhǔn)確預(yù)埋到位，承臺(tái)混凝土形成強(qiáng)度后應(yīng)對(duì)墩身范圍內(nèi)的混凝土表面進(jìn)行鑿毛，其余部分頂面應(yīng)抹平壓光。明挖基礎(chǔ)混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)保持基底無水，不得澆筑水下混凝土。嚴(yán)格分層澆筑、振搗密實(shí)；二次收漿，用鋼抹子將混凝土表面壓光?；炷凉嘧?yīng)采用砼泵車泵送澆注，而且上下層澆筑間隔時(shí)間不應(yīng)過長，以免后澆的混凝土出現(xiàn)裂縫。

混凝土澆筑完成后應(yīng)根據(jù)氣溫情