深水鉆孔灌注樁施工方案

4深水鉆孔灌注樁施工方案深水鉆孔灌注樁施工方案一、主橋9#、10#、11#、12#、13#墩樁基施工方案（一）基本情況1、本合同段主橋有五個(gè)主墩，每個(gè)主墩由8根Φ150cm鉆孔灌注樁組成，均為摩擦樁，樁長(zhǎng)分別為9#墩51m，10#墩51m，11#墩49m，12#墩49m，13#墩49m。。2、樁位處水文地質(zhì)情況（1）9#墩處，上層為粗砂層，厚度約6m，其下為礫石層，枯水季節(jié)水深約10m左右。（2）10#墩處，上層為中粗砂層，厚度約8m左右，其下礫石層，枯水期水深約6m左右。（3）11#墩處，上層為為中粗砂層，厚度約7m，然后是礫石層，厚度約7m，枯水季節(jié)水深約5m。（4）12#墩處，上層為中粗砂層，厚度約5m，然后進(jìn)入砂礫層，厚度約6m，其下為礫石層，枯水季節(jié)水深約4m。（5）13#墩處，上層為粘土層，厚度約5m，道，預(yù)先在工場(chǎng)加工和接長(zhǎng)到預(yù)計(jì)長(zhǎng)度。按要求打入至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，在鋼管樁內(nèi)填中砂至密實(shí)；此外，在樁頂1m高度的范圍灌注混凝土，以承受平臺(tái)上部傳來(lái)的局部荷載。平臺(tái)橫聯(lián)為在兩側(cè)的鋼管樁的樁頂用角鋼焊制的桁架進(jìn)行聯(lián)結(jié)，順橋向側(cè)在上、下游共二排鋼管的樁頂加以高1.5m的桁架聯(lián)結(jié)系，以減小支承鋼管的自由長(zhǎng)度增加平臺(tái)穩(wěn)定性。在鋼管樁上架設(shè)貝雷桁架或六四軍用梁作為平臺(tái)承重結(jié)構(gòu)，以Ⅰ56工字鋼作荷載分配梁，5cm木板做平臺(tái)鋪面。水上鉆孔樁工作平臺(tái)的搭設(shè)方法是：在岸上架設(shè)全站儀，測(cè)出鋼管樁位，由300KN浮吊吊起鋼管樁下沉，利用導(dǎo)向船導(dǎo)向，采用160KW振動(dòng)沉拔樁錘振動(dòng)下沉，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。完成鋼管樁的打設(shè)后，架設(shè)水準(zhǔn)儀測(cè)出標(biāo)高，割平鋼管樁，并一邊安裝縱橫向聯(lián)結(jié)，一邊往鋼管樁內(nèi)填砂并灌注樁頭混凝土，如此逐條打設(shè)全部鋼管樁。然后由浮吊吊起事先在平板船上組拼好的承重橫梁安裝，并將其與鋼管樁聯(lián)接。最后鋪設(shè)平臺(tái)工作面板，設(shè)置航標(biāo)等通航導(dǎo)向裝置。為保證平臺(tái)不被過(guò)往船只撞擊，在本項(xiàng)工程（32墩樁基）開(kāi)始搭設(shè)平臺(tái)至施工完畢這段時(shí)間，報(bào)請(qǐng)航道部門(mén)發(fā)布通航公告，對(duì)施工水域進(jìn)行臨時(shí)管制。水上平臺(tái)搭設(shè)時(shí)，一般可控制鋼管樁傾斜率在1%以內(nèi)，位置偏差在30cm以內(nèi)，平臺(tái)面必須要平整，各連接處要牢固，平臺(tái)鋼管樁周圍視需要拋設(shè)砂包以減少洪水的沖刷，并定期測(cè)量鋼管樁周圍河床標(biāo)高以監(jiān)測(cè)河床沖刷程度，以防沖刷超過(guò)允許限度而發(fā)生事故。平臺(tái)嚴(yán)禁任何施工船只的碰撞，夜間開(kāi)啟平臺(tái)首尾的示警紅燈，并在平臺(tái)周邊掛放一定數(shù)量的救生圈，以防不測(cè)。2）鋼護(hù)筒的制作及下沉鋼護(hù)筒的制作護(hù)筒內(nèi)徑采用1.9m，采用厚度為10mm的A3鋼板卷制。在制作場(chǎng)用卷板機(jī)卷成筒后，在焊接平臺(tái)上焊接。為加強(qiáng)鋼護(hù)筒的整體剛度，鋼護(hù)筒的焊接接頭處均在外加設(shè)12mm，厚15cm寬的鋼帶，護(hù)筒底加設(shè)12mm厚、50cm寬的鋼帶作為刃腳。護(hù)筒在加工場(chǎng)分段制作，一般每段長(zhǎng)度5~6m。鋼護(hù)筒加工標(biāo)準(zhǔn)，垂直度偏差不超過(guò)1cm/1m，橢圓度不大于2cm，焊接采用坡口雙面焊，所有焊縫連續(xù)，以保證不漏水。鋼護(hù)筒的埋設(shè)在平臺(tái)搭設(shè)完成后，即開(kāi)始埋設(shè)護(hù)筒。首先在平臺(tái)上精確測(cè)量，定出橋墩的縱橫向軸線，然后據(jù)此安裝護(hù)筒導(dǎo)向架，導(dǎo)向架的內(nèi)空比護(hù)筒外徑大3Cm。同時(shí)把分段制作好的護(hù)筒段在平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)平板船上接長(zhǎng)。接長(zhǎng)的長(zhǎng)度依河床標(biāo)高和河床地質(zhì)而定，最少應(yīng)保證該護(hù)筒入土一定深度后，項(xiàng)部露出水面1m以上，以便能續(xù)接其他節(jié)段。有些護(hù)筒要分兩次下沉，即第一次打設(shè)護(hù)筒后，用回轉(zhuǎn)鉆清除護(hù)筒內(nèi)土芯，然后第二次再振動(dòng)下沉和接長(zhǎng)。護(hù)筒的安裝擬采用30T浮吊吊起已拼接好的第一節(jié)護(hù)筒，通過(guò)導(dǎo)向架內(nèi)空下放著床，并懸掛鉛錘測(cè)量其傾斜度，以保證不大于1%。護(hù)筒依自重著床并臨時(shí)聯(lián)結(jié)到平臺(tái)后，松開(kāi)吊機(jī)，并立即用160KW振動(dòng)沉拔樁錘下沉。實(shí)際上由于樁位處搭設(shè)平臺(tái)鋼管樁和下沉護(hù)筒等，局部沖刷較大，松散覆蓋層沖刷殆盡，振動(dòng)下沉護(hù)筒后的埋置濃度往往達(dá)不到要求，致使保持水頭等有困難時(shí)，需把護(hù)筒內(nèi)渣土清除后復(fù)振。2、鉆孔本合同段地質(zhì)情況較復(fù)雜，鉆孔較深，施工難度大，在施工中必須嚴(yán)格掌握以下幾點(diǎn)：1）河床面至粉細(xì)砂層屬亞粘土或淤泥質(zhì)土層，進(jìn)尺時(shí)采用Ⅱ檔二泵二馬達(dá)低速時(shí)尺，進(jìn)尺速度不超過(guò)1m/h。2）密切注意礫石層的位置，在離礫石層1~0.5m時(shí)，更要注意進(jìn)尺速度，一般控制在0.5m/h，確保減壓狀態(tài)鉆進(jìn)，并要觀察護(hù)筒內(nèi)泥漿位置變化情況，如果有漏漿現(xiàn)象馬上補(bǔ)漿，確保泥漿水頭壓差。3）進(jìn)尺至卵石層位置時(shí)，不管有沒(méi)有漏漿現(xiàn)象，停鉆（但泥漿循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行）4~8h，讓泥漿充分滲透進(jìn)礫石層，讓泥漿充分護(hù)壁，避免漏漿和塌孔，4）在礫石層段，采用Ⅱ檔低速進(jìn)尺速度控制在0.5~0.2m/h，確保減壓狀態(tài)鉆進(jìn)，否則進(jìn)尺過(guò)快，泥漿護(hù)壁時(shí)間不充分，容易造成漏漿和塌孔，用反循環(huán)鉆機(jī)成孔，在孔深達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，采用抽漿換漿法清孔，鉆頭提起離孔底20~30cm，采用稍高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭，一邊繼續(xù)反循環(huán)，把孔底泥漿、鉆渣混合物排出孔外，一邊向孔內(nèi)補(bǔ)充儲(chǔ)漿池內(nèi)凈化后的泥漿，一直至（約4h左右）測(cè)量出漿口的泥漿達(dá)到以下要求為止：相對(duì)密度1.04~1.08，粘度16~18s，含砂量小于4%，膠體率小于98%。鉆孔操作注意事項(xiàng)1）護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)比護(hù)筒外水面高出2~4m，確保內(nèi)外水頭壓差。2）經(jīng)常檢測(cè)泥漿性能指標(biāo)，如發(fā)現(xiàn)泥漿性能不能滿足要求時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整，直至滿足要求為止。3）要有足夠的備用泥漿，一旦發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)仙漏漿應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充，直至滿足壓差要求為止。4）開(kāi)鉆時(shí)應(yīng)先啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)，然后逐個(gè)起動(dòng)主機(jī)泵組，使泵空載運(yùn)轉(zhuǎn)后再開(kāi)鉆。5）開(kāi)鉆前，應(yīng)先送風(fēng)后再進(jìn)給，鉆頭稍微提起，鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)保持個(gè)別頭懸吊狀態(tài)。6）因故中斷鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)立即將鉆頭提起至安全位置（一般0.5~2m）,并送氣10~15min，讓砂石完全排出鉆桿，再鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)先送氣10~15min。讓泥漿充分循環(huán)，直至泥漿正常之后慢慢放下鉆具鉆進(jìn)，要特別注意停鉆時(shí)應(yīng)先提鉆，停主機(jī)泵組等排出的泥漿中無(wú)渣時(shí)方可停風(fēng)，否則將會(huì)造成埋鉆事故。7）各鉆孔孔位要用木板蓋好孔口，嚴(yán)禁工具、鐵件等雜物掉進(jìn)孔內(nèi)，否則掉入鐵件將造成損壞鉆頭以致影響施工進(jìn)度。8）鉆進(jìn)過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)鉆桿有偏斜，應(yīng)嚴(yán)格控制速度采用掃孔方法糾正。9）鉆進(jìn)過(guò)程中，若鉆桿卡死，溢流閥溢流時(shí)應(yīng)立即提升鉆桿，再緩慢下放改為輕鉆壓慢鉆進(jìn)，排除故障后正常鉆進(jìn)。10）為消除水龍頭的單側(cè)排渣膠管偏載造成對(duì)水龍頭密封裝置的不良影響，致使鉆桿的法蘭盤(pán)螺栓孔對(duì)不上水龍頭下法蘭盤(pán)螺栓孔，水龍頭可采用吊或墊的方法使下法蘭保持水平。11）根據(jù)本橋的地質(zhì)情況，嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度。12）從鉆桿排出的泥漿中，每小時(shí)撈取鉆渣樣與地質(zhì)資料比較，并作好鉆孔記錄，當(dāng)記錄與地質(zhì)資料之間有明顯不符時(shí)，立即向監(jiān)理工程師報(bào)告以便及時(shí)處理。當(dāng)孔深接近孔底時(shí)，注意撈取巖渣，請(qǐng)監(jiān)理工程師判斷并確定嵌巖深度和孔底標(biāo)高。13）鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，要嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度。14）根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范要求，一根樁的鉆孔，必須在樁的中距5m范圍內(nèi)的其它任何樁的混凝土澆注完成24h以后才能開(kāi)始，以免擾動(dòng)正在凝固的鄰樁混凝土。5、鋼筋籠加工、安裝和二次清孔1）鋼筋籠加工：在鋼筋制作場(chǎng)內(nèi)，按圖紙要求放樣制作主筋，加強(qiáng)箍筋和螺旋箍筋，然后分節(jié)綁扎、焊接，鋼筋骨架的保護(hù)層通過(guò)在螺旋筋上穿入中心開(kāi)孔、厚5cm、直徑14cm的圓形25號(hào)水泥砂漿塊來(lái)保證，砂漿塊按豎向每隔2m設(shè)一道，每道沿圓周對(duì)稱穿入6個(gè)布置。最后視需要固定聲測(cè)管。2）鋼筋籠安裝：本橋主墩樁基較長(zhǎng)，鋼筋籠采用分段制作，分節(jié)安裝。一般分4~7節(jié)，分節(jié)長(zhǎng)度為9~12左右。在施工中對(duì)深水基礎(chǔ)擬全部用30T浮吊來(lái)安裝。鋼筋籠安裝時(shí)為保證不變形，采用兩吊點(diǎn)起吊。鋼筋籠豎直后，檢查骨架是否豎直。如有彎曲變形加以糾正，骨架進(jìn)入孔口后，應(yīng)將其扶正徐徐下放，嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁。當(dāng)最后一道加勁箍筋接近孔口時(shí)，在主筋上焊接吊環(huán)，并用4根Ⅰ20工字鋼從吊環(huán)內(nèi)穿過(guò)，將骨架通過(guò)工字鋼支承在孔口鉆機(jī)軌道上，再吊起第二節(jié)骨架，使它們?cè)谕回Q直軸線上對(duì)接齊焊接。先焊接順橋方向相對(duì)的各三根接頭，接頭焊接好后，再吊起骨架，抽出支承工字鋼，割去吊環(huán)，下放骨架。如此循環(huán)，使骨架下至設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。最后用8根同直徑的鋼筋籠接長(zhǎng)固定于護(hù)筒上，并把鋼筋籠放正于孔位中心，鋼筋骨架底面高程控制在±50mm以內(nèi)。3）二次清孔：鋼筋籠安裝好后，即下放灌注混凝土的導(dǎo)管及供氣管至孔底。在澆注混凝土前20min開(kāi)動(dòng)空壓機(jī)向孔底送風(fēng)，采用氣舉法通過(guò)除渣管將孔底沉渣吸出，以達(dá)到設(shè)計(jì)孔底沉淀厚度小于20cm的要求。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格并簽證后，排除除渣后，即進(jìn)行水砼的灌注。6、灌注水下混凝土1）主要機(jī)具和設(shè)備導(dǎo)管：選用壁厚10mm厚的無(wú)縫鋼管制造，內(nèi)徑30cm，底節(jié)長(zhǎng)度定為7m，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為1.5m，另有長(zhǎng)度為0.5~1.0m的輔助導(dǎo)管。導(dǎo)管接頭用法蘭聯(lián)接，設(shè)置有8m20螺栓。法蘭處設(shè)置必要的導(dǎo)向裝置，防止掛住鋼筋籠。接頭有互換性，接頭處設(shè)置止水膠墊，導(dǎo)管制作完成后要按1.5倍孔底水壓進(jìn)行水密性試驗(yàn)，以保證混凝土灌注過(guò)程中不漏水和爆裂。漏斗、儲(chǔ)料槽：用8mm厚的鋼板和型鋼加工漏斗和儲(chǔ)料斗。據(jù)計(jì)算首批混凝土數(shù)量需6m3左右，儲(chǔ)料斗容積6m3，漏斗容積1.5m3，達(dá)到確保首批混凝土數(shù)量能使導(dǎo)管埋入1米以上。2）混凝土拌制和運(yùn)輸機(jī)具：水下混凝土擬采用兩臺(tái)混凝土拌和樓拌制，產(chǎn)量均為50m3/h左右，每座配置有混凝土輸送泵，將拌制好的混凝土泵送至儲(chǔ)料槽和漏斗中，供灌注樁基水下混凝土。此外還擬配備兩臺(tái)250KW備用柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組，隨時(shí)待命調(diào)用。3）水下混凝土的灌注：灌注水下混凝土?xí)r，在導(dǎo)管和漏斗之間設(shè)置貓頭鷹閥門(mén)。先將閥門(mén)關(guān)好，并將導(dǎo)管提離孔底30~40cm左右，然后將灌注漏斗和儲(chǔ)料斗裝滿混凝土，打開(kāi)閥門(mén)灌注首批混凝土?？變?nèi)翻起的泥漿則用泥漿泵抽往后備泥漿沉淀池，此后由混凝土輸送泵將拌制好的混凝土混合料送入儲(chǔ)料斗和漏斗。至導(dǎo)管埋入混凝土5~6m后，即視情況拆去1~2節(jié)導(dǎo)管，如此循環(huán)，直至混凝土頂面高出設(shè)計(jì)系梁底面0.8~1.0m左右為止。最后拆去灌注混凝土的導(dǎo)管、漏斗等設(shè)備。以后待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后用人工鑿除超出部分砼，以保證樁頭混凝土質(zhì)量良好。灌注水下混凝土注意事項(xiàng)a、剪球前導(dǎo)管底離孔底的距離一般不能超過(guò)30~40cm，首批混凝土一定要足夠數(shù)量，以滿足灌注后導(dǎo)管埋入混凝土面夠1米以上的要求。灌注后及時(shí)測(cè)量混凝土面的高度，以確定首批混凝土埋管深度，如不符合要求，應(yīng)立即用空壓機(jī)通過(guò)導(dǎo)管吸去已灌注混凝土，清理干凈，符合要求后重新剪球灌注。b、混凝土導(dǎo)管使用前一定要進(jìn)行水密性和承壓試驗(yàn)，并檢查止水膠墊是否完好，有無(wú)老化現(xiàn)象，以保證灌注過(guò)程中不漏水、不破裂。c、在混凝土灌注過(guò)程中，設(shè)專人測(cè)量孔深，準(zhǔn)確掌握混凝土面上升高度，以便嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深在2~6m之間，防止導(dǎo)管埋入過(guò)深，上層部分混凝土初凝，導(dǎo)管提不起來(lái)，或?qū)Ч苈袢胩珳\而脫空的事件發(fā)生。同時(shí)作好混凝土灌注記錄備查。d、試驗(yàn)人員值班，確?；炷涟幢O(jiān)理工程認(rèn)可的配合比拌制，并按施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的頻率全面檢查混凝土的溫度、含氣量及塌落度等指標(biāo)，嚴(yán)禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注。e、砼開(kāi)始灌注后，不得中途停頓，需連續(xù)灌注。為此砼灌注前必須全面嚴(yán)格檢查各種機(jī)械，排除故障隱患，灌注過(guò)程中電器和機(jī)械維修人員跟班作業(yè)，配備必要的配件，出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)搶修。f、混凝土灌注前應(yīng)與供電部門(mén)聯(lián)系以防灌注過(guò)程中突然斷電，另外備用發(fā)電機(jī)組應(yīng)保證在斷電時(shí)能立即投入使用。g、混凝土灌注過(guò)程中應(yīng)將孔口遮蓋，避免混凝土拌入孔內(nèi)，一業(yè)增加混凝土面頂托的重量，二來(lái)使泥漿性能下降，還容易造成測(cè)量孔內(nèi)混凝土面標(biāo)高發(fā)生錯(cuò)誤?；炷凉嘧⑦^(guò)程中被混凝土頂起流入沉淀池的池漿。應(yīng)使用泥漿泵抽往準(zhǔn)備開(kāi)鉆的下一循環(huán)系統(tǒng)的護(hù)筒內(nèi)。h、灌注首批混凝土前，在保證水頭壓差不小于2m的前提下最好將孔內(nèi)泥漿面適當(dāng)降低，以提高混凝土的壓力，使首批混凝土灌注順利進(jìn)行。i、測(cè)量人員工作必須認(rèn)真、細(xì)致、記錄澆注混