桥梁工程管柱式基础施工方法文档格式.docx
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围笼定位设备及其布置
水上定位设备包括承托围笼的导向船组，控制围笼位置的定位船，以及锚，链，缆绳等锚碇装备。
其作用量保证围笼的浮运就位，起吊下沉，定位和基础、墩柱的施工。
a.单向水流围笼定位设备主要设置在上游，其围笼定位总体布置如图3-5-6。
b.水流为双向，其锚碇系统总体布置如图3-5-7。
名称
单
位
规格
数量
说明
定位船
艘
80t，7m*26m
2
导向船
300t，9m*30m
定位船主锚
个
3-5t铁锚式钢筋砼锚
8
导向船边锚
3t钢筋砼锚
基础采用地笼
2个
定位船边锚
2t钢筋砼锚
4
基础采用地笼4个
主锚链
条
Φ75，28m
导向船边锚链
Φ40，28m
定位船边锚链
Φ55，28m
地龙锚链
Φ35—75，长10—20m
6
主锚缆
Φ37,长250—320
导向船边锚缆
Φ37，长150—200
Φ28，长150m
导向船地龙缆
Φ37，长200—250m
定位船地龙缆
Φ28，长200m
定位船拉导
向船缆
Φ37，长140m
定位船拉围
笼缆
Φ37，长150m
4）
围笼起吊下沉
围笼起吊下沉方法主要是根据围笼重量及起吊设备能力而定，
如起吊设备能力不足，还可以用浮箱充气辅助，常用的方法有：
①浮吊起吊下沉
这种方法适用于浮吊起吊能力大于围笼重量，仅须用两艘浮吊即
可起吊围笼，不增加其他复杂的起吊设备，围笼为一次下沉。
如图3-5-8
②浮吊及定量辅助吊架起吊下沉
利用平衡重原理，在导向船的联结梁上设吊架设4座，对称吊着
围笼底层的平衡重下挑梁，吊架上挑梁的复式滑车组的钢丝绳一
端吊平衡重，另一端缠在5t的绞车上，用以辅助浮吊起重能力的不足。
下沉步骤：
（图3--5-9）
a．挂吊篮，并收紧吊钩钢丝绳，使浮吊处于开始受力状态。
b．将4个定量辅助吊架的绞车同时收紧，使平衡重处于将离船面情况。
c．解松围笼风揽。
d．浮吊及定量辅助吊架同时起吊，将围笼吊离船面，随着围笼
的升高，平衡重也相应升高，但不得使围笼升高而平衡重降低。
e．拆除导向船与拼装船之间的木撑架及联结钢丝绳等，顺水流
方向撤出拼装船。
f．两浮吊以相同速度下放围笼，同时以相应速度放松定量辅助吊架滑车组钢丝绳，控制平衡重高度。
g．将围笼下沉搁到导向船的围笼支架上，并调整到正确位置。
h．浮吊松钩，并将定量辅助吊架绞车端钢丝绳固定；
使仍处于受力状态，以辅助托架受力。
i．在上、下游定位船上将围笼绳收紧，使围笼保持竖直状态。
j．注意事项：
在有潮水双流向河流中，当流速小于1.7m/s时，
可将浮吊横停放，但须将浮吊尾部用钢丝绳与上、下游定位
船拉紧固定。
四个平衡重不宜过早拆除，可以用以辅助托架
受力。
并可以调整围笼的水平度，平衡重最好等到围笼悬挂在定位管柱上后再行拆除。
5）
围笼定位
围笼下沉后，即开始定位工作，要日夜不间断进行，其定位的允
许偏差若设计无明确规定时，不得大于H/100（H为围笼底到水
位高度）。
围笼的平面位置是由导向船锚绳和定位船与导向船的
联接缆绳子来调整控制，为了避免围笼倾斜，应注意下沉定位管
柱的次序，首先应插下游1——2根管柱，再对称下插围笼直径
两端其它的定位管柱。
定位管柱应沉到规定深度，避免围笼挂上
后下沉其它管柱时，引起个别定位管柱下沉，导致围笼变形。
3、
管柱下沉
管柱下沉的顺序，首先是下沉定住管柱，将围笼悬挂其上，
然后下沉其余管柱，定位管柱的数量，单向水流采用Ф155cm小
直径管柱8根，双向水流时，为加快围笼的悬挂可采用4根定位管柱，选择其对应的4根管柱为辅助受力管柱。
管柱下沉的方法和程序
下沉方法：
根据土层情况可采取以下不同的施工方法：
1震动沉桩机震动下沉
2震动与管内除土下沉
3震动配合吸泥机下沉
4震动配合高压射水下沉
5震动配合射水，射风，吸泥下沉。
下沉施工程序：
1准备工作：
在管柱下端安装钢刃脚。
2下沉作业：
起吊管柱——>
在围笼中插放管柱——>
顺次接长
管柱——>
安装震动沉桩机——>
震动下沉——>
拆除震动沉桩
机。
（如采用射水，吸泥配合时，还包括射水管，吸泥管的安装、接长、射水、吸泥作业和拆卸射水、吸泥管等）。
附：
各种震动力情况下不同土质下沉管柱的经验资料表3-5-1
项别
1
3
5
7
穿过地
质情况
砾砂
2-9m
砾砂夹
粗砂
夹小
卵石
人
工
堆
硬
砂
粘
粉砂
5.0m
细砂
7.8m
淤泥
2.0m
黄土
3.2m
小卵石
1.3m
砂夹小
砾石及
2.3m
4.9m
土
2.9
m
红
色
3.6
1.
4m
10.0m
中砂
4.5m
质可
塑粘
4.0
质砂
粘土
夹
2.0
砂夹
0.7
7.7
0.5
管柱直
径（m）
5.80
5.0
5.
00
3.60
管柱长
度（m）
15.00
20.75
振动体
系重量
（t）
106.00
106．
72.
81
.0
90.00
入水深
6.5+4.
4.9+4
6.5
19.50
11.80
12.20
11.40
应扣浮
力
（KN）
252.00
222.0
139
.00
294.0
178.0
184.0
172.0
80.80
83.80
58.
60.60
72.20
71.60
72.80
系净重
振动力
2500
1950
735
/14
70
20
9
入土深
6.50
4.90
40
10
下沉方
法
不吸泥
不射水
振动下
沉
同左
同
左
11
刃脚下
情况
刃脚承
支
下沉管柱主要机具和设备：
表3-5-2
顺
序
名
称
深水
浅水
Ф
55
M
.
浮吊
30T
起吊管柱、插射
水管，装吸泥机
75T
起吊管柱
水上天车
130T每台走
行天车附起
重小车二台
套
龙门吊机
45T装5T电
动绞车二台
台
吊机
25-35T
振动打桩机
90型
160型或420型
并联使用
中—250型
每二台并联使用
空气吸泥机
Ф150MM配
吸泥管
管长根据水深覆
盖层考虑
Ф250MM
盖考虑
空气压缩机
9-23M3MIN
配蓄风筒、
风包、风表等
吸泥供气
高压水泵
Ф150MM6-10
级配水包水
表等
二台串联，吸泥，补水用
低压水泵
Ф150-250MM
抽水用
射水风管路设备
Ф75MM包括
分配阀
Ф15-25M射
水嘴、风嘴
盖考虑，管数，
根据内外射水及
射风考虑
发电机
320KVA
水泵振动打桩机
等用
12
电焊机
交流
13
氧气切割机
具
14
桩帽
符合振动打
桩机底座
15
长桩设备
分甲、乙、
丙式
16
夹桩箍
17
吊具
付
18
卷扬机
5-7.5T双滚
筒磨擦式
抓泥，吸泥
19
手摇绞车
5T
驳龙门架，拉地垅
抓泥斗
0.4m3双瓣
式附抓泥架
21
水下切割器
22
潜水设备
23
水泵船
400T铁驳
管柱基岩钻孔及清孔
适用于设计需要管柱嵌固于岩盘时，管柱的基岩钻孔方法，一般采用冲击钻孔，也可采用旋转牙轮钻成孔。
各型冲击式钻机技术规格
表3-5-3
主要规格
单位
钻机类型
YKC-30
型
YKC-31型
门式汽
动一型
卧式汽
动二型
钻头最大重量
Kg
4500
5000
10000
7200
钻头钢丝绳直
径
Mm
26
32
39
37
钻头冲
程
最大
1000
900
1600
1400
最小
500
700
1200
400
击次数
最多
次
/min
50
35
--
钻头最大直径
1300
3000
气缸直径
气缸压力
Mpa
50-70
空气消耗量
M3/m
in
30-40
20-23
提
升钻
头电
起重能
T
7.5
动卷
扬机
滚筒直
800
转数
R/mi
n
3.2
5.5
卷扬速
度
M/mi
8.5-10
电动
机
型号
AO-93/8
AM6117-
6GW型MT-
42-8
TZR型
MT型
功率
W
115/40/16
60
钻机
外形
尺寸
长度
5.00
9.10
7.20
5.50
宽度
2.84
5.20
4.12
4.20
高度
12.00
9.30
11.25
12.90
钻机重量
11.10
25.00
13.50
27.25
1）冲击钻机钻孔
如管柱钻孔的基岩较坚硬时，除应采用较重的冲击钻头外，还
需要配以能提升重的钻头及冲击频率高的钻机以加速成钻进速度。
可选用表3-5-3所列各型冲击式钻机。
①钻孔前准备工作
a．
b．
清除管柱内泥砂
探测钻孔深度和岩盘情况：
为了测定岩面是否平整和管柱
刃脚是否沉至岩盘，须用高压射水（水压1.5Mpa，射至岩面
0.5Mpa，冲刷5分钟）多点控测岩面标高，并记录各点位置及岩面标高。
据以确定翻砂的措施。
c．
当发现管柱刃脚局部支承在岩盘上时，需采取以下措施后
方能钻孔：
方法一：
粘泥片石封底，依据管柱刃脚与最低岩面之差先投以等
量粘泥块，其上再投片石和碎石，然后开动钻机，进行冲击，使粘泥块石堵塞漏缝。
方法二：
水下砼封底：
用水砼填平岩盘起伏，使刃脚与岩盘接触
良好，此法比较可靠，但水下砼须经3-4天养护凝固后方可钻孔。
②钻孔中泥浆的使用
在钻孔过程中随时抛投粘土块，由于钻头的连续冲击作用，使
钻孔中形成泥浆及钻渣的混合体，借以清除钻孔内的钻渣。
泥浆比重在1.1–1.5之间。
③钻孔施工方法及步骤
在围笼式管柱顶安设钻机工作平台，并拉好安全网。
安装钻机时应使钻头中心对准管柱中心。
安装钻头，钢丝绳及风管等，每台钻机应配有备用钻头一
个。
d．
吸尽管内泥砂后立即投入粘土块及片石，粘土用量为片石
体积的3倍。
e．
f．
g．
放下钻头开钻时，注意调节钢丝绳长度，防止钻头打空。
继续钻进时，及时补投粘土块，适时清渣。
每钻进1M，即用钢质检测器检查圆孔质量及深度。
清除
钻渣时，先取出钻头，再以杯形取碴筒提出钻渣。
h．
探测孔底标高，进行检查，清理钻孔，终孔。
④管柱的清孔堵漏关系到封底水下砼能否与孔壁及钻孔岩壁良好结合，一般成孔方法为：
钻机工作结束后，用空气吸泥机辅以高压射水吸出孔内钻
渣泥浆，在吸泥过程中用低压泵向管内注水，保持管柱内水位高于江面水位。
待孔内钻渣泥浆清除后，再用水与风力同时作用的清孔器
将孔壁冲洗干净，连合孔底残存泥浆一起清除。
经过清孔后提清孔器，检查沉淀吊斗内碴物的体积，若吊
斗内积存的渣物厚度不超过1cm，认为合格。
5．
灌注管柱内水下砼
管柱下达岩盘经清孔堵漏，在管柱内安放钢盘骨架伸入钻孔中后，即灌注水下砼。
灌注管柱水下砼施工程序
安放钢筋笼——>
安放砼导管——>
安放砼工作架及漏斗、储
料槽——>
灌注管柱内水下砼——>
灌注完毕后拆除灌注工作台。
水下砼施工要点
在开始灌注前，按例行规定全面检查导管，并进行升降试
验。
导管口离钻孔底的高度应比导管内径大10cm，导管应居
中。
开始生产砼后，应及时掌握送入储料槽内的砼数量，安装
好球塞，砼送入漏斗，开始射水，高压射水时间10分钟。
砼储备量达到要求后即停水，将射水管内水排除，剪球。
砼正常浇筑导管埋入砼内深度不得小于1M，大于4M。
做好砼试件及灌注记录工作。
浇筑过程中每间隔15—30分钏应测管内水下砼标高和导
管底口标高，及时调整导管埋深。
6、
管柱基础钢板桩围堰
钢板桩围堰是管柱承台及水下墩身部分施工时的防水围堰，其
主要作用是灌注封底砼的模板和封底砼共同起防水的作用。
其高度应高于施工水位1M。
1）钢板的插打
①在单向河流中安插钢板桩，自围笼上游的中心线上开始，
由两侧对称向中游依次插入，到下游合拢。
在有潮水的河流
上，为减少水流阻力，采取从两侧面开始向上、下游插打，在另一侧面合拢。
如图3-5-11。
②钢板桩插打作业步骤
a．安插钢板桩是使用浮吊的两个吊钩，将钢板桩从驳船上吊
起，然后用两个吊钩起吊和下放，使钢板桩成垂直状态，
脱出小钩移向安插位置，起吊前，锁口内嵌满黄油沥青混合料。
b．钢板桩就位下插，第一组钢板桩系沿导木下插（在围笼内
导环上设置导向木），是整个围堰钢板桩的基准，要反复
挂线检查，使其方向垂直准确，其余各桩组，以已插桩为准，对称锁口后，利用自重下沉。
c．每组钢板桩插完之后，用短钢筋头点焊固定在围笼顶层内导环上。
d．当钢板桩全部合拢后，用双动汽锤由上游及合拢处向围堰两侧逐次将钢板桩打到设计标高。
e．每组钢板桩必须按编号插入正确的桩位，每组偏差应小于+15MM。
③钢板桩围攻堰的合拢措施
钢板桩围攻堰在合拢时，两侧锁口不一定平行，在一定范围内，可采用以下办法进行调整。
A．
在钢板桩顶端使用千斤顶或复式滑车组调整上、下敞
口平行，如图3-15-12
调整合拢的要点。
④插打钢板桩的主要机械设备例表
序号
吊船
30吨
吊插桩用
铁方舟
80-400吨
运桩
拖轮
120马力
拖运钢板桩
沉桩
沉桩锤
沉桩配全套附
件
乙炔切割
器
链滑车
3-5吨
2-4
滑车
2吨
只
⑤围堰内吸泥清基
钢板桩围堰内清基工作，采用吸泥机进行，每台吸泥面积为
12—26M，靠近钢板桩附近的泥砂较难吸出，可用潜水工以
射水管（0.3-0.5Mpa）的水压将泥砂冲移至吸泥机附近。
7、
围堰内水下砼封底及抽水
一般水下砼施工，前面已多有叙述，此处着重介绍围堰内大面积水下砼封底有关问题：
1）依据封底砼需要量，配置相应的水下砼拌和机械及起吊的吊斗，浮吊等设备。
2）搭制工作台：
灌注水下砼工作台高度一般为8M，用万能杆件拼成，其上设储料槽，下料槽及漏斗等。
3）设置汇水井：
水下砼封底面（达到一定强度），需进行抽
水清基，为汇集积水，须设置汇水井，可用汽油筒内装黄
沙，密封下沉就位，筒顶略高出封底砼顶面，用铁丝固定。
4）导管的布置
①导管布置的原则是：
a．流动半径3.5-4.0m不得大于5m。
b．各导管的流动范围大致相等。
②由于导管太长，万一灌注中发生堵塞，相邻导管可以投入工作，因此导管布置应较密一些。
5）保证灌注水下砼的整体、密实性，应采取下列措施。
①采用分层往复灌注，即每次同时灌注3—5根导管，由围
堰上游逐步向下游推进，分层灌注2—3M高一层，再返回灌注第二层。
施工示例如图3—5—16。
a．第一组2-1-3导管剪球，灌注正常后，第二组4-6-5导管剪球。
b．第二组导管浇筑正常后，关闭第一组导管，第三组7-8-9导管剪球。
c．第二组从头至尾不停，第一组，第三组交叉开放，反复进行，实际同时最多开放6根导管进行灌注。
2采用分层往复灌注一定要在下层砼未达到初凝前浇筑上一层砼，必要时应掺加缓凝剂延长初凝时间。
3导管埋入砼中深度至少1M以上，2—4M为宜。
④砼坍落度采用18—20CM，收尾时用20——22CM，流动坡度控制在1/5—1/10之间。
6）围堰内抽水—应在封底砼达到规定强度后进行抽水。
a．抽水前对钢板桩与导环之间的所有空隙用硬木楔或铁片进
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