水中桩施工方案.docx

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水中桩施工方案

水中桩施工方案

钢护筒埋设首先在每个平台上，精确放出护筒位置，利用钻孔平台上纵横工字钢安设护筒沉放导向架，导向架比护筒外径大5cm，用吊机吊起钢护筒通过导向架缓慢下放直到其刃脚自然下沉到河床面为止。

在校正护筒垂直度（小于0.5%）和护筒平面位置偏差（小于3cm）后，采用振动锤振动下沉，并按需要焊接接长护筒，在现场焊接钢护筒时要采取有效措施保证钢护筒的轴线顺直度，振动锤振动下沉直至护筒底部到达设计标高。

　　　钢护筒沉放应注意：

钢护筒沉放前将桩位处清理干净，不得有影响钢护筒下沉和钻孔施工的杂物如大块石、钢材等；钢护筒焊接接长时应保证护筒顺直，焊缝饱满；振动锤重心和护筒中心轴尽量保持在同一直线上；开动空气吸泥机同时须往钢护筒内加水，护筒内水位不能低于江面水位；在护筒下沉过程中，当护筒沉入土中一定深度后，要及时撤除护筒导向架，以免影响护筒下沉；钢护筒沉放必须全过

　　1、成孔工艺

　　a、造浆：

正式钻进前，往要施工的桩及循环用的护筒孔底供泥浆，换出原孔内清水。

泥浆制备采用优质膨润土，钻进过程中，要根据不同的土层制备不同浓度的泥浆，使泥浆既起到护壁及清渣的作用，又不致于太浓而影响钻进速度。

　　b、钻孔：

钻机就位后，进行桩位校核，保证就位准确。

造浆完毕后低速开钻，待整个钻头进入土层后进入正常钻进。

在护筒脚部位必须慢速钻进。

整个成孔过程中分班连续作业，专人负责做好记录并观察孔内泥浆面和孔外水位情况，发现异常马上采取措施，泥浆比重控制在1.2～1.25，粘度控制在18～22s。

　　桩孔中的泥浆指标应严格控制，好的泥浆不但利于保证孔壁稳定，而且有利于悬浮起岩渣加快施工进度。

在钻进过程中应定期每班检测桩孔中的泥浆的各项指标。

在成孔后清孔时应在孔底注入优质泥浆，以保证孔底干净。

　2.2.钢栈桥,平台搭设:

　　a、钢管桩运输、堆放

　　将由专业厂家加工的10米-20米长的Φ50cm的钢管桩，直接用船运至工地即可，根据现场施工进度组织分批运送至工地，避免钢管桩压船。

钢管桩运输过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放，各层垫木位于同一垂直面上，船上管桩的叠放层数不易超过三层，以保证行船安全。

钢管桩起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成管身变形的损伤。

注意在钢管桩沉放前再次检查管节焊缝。

　　四、钻孔灌注桩施工

　　1、桩基钢护筒制作与埋设

　　桩基钢护筒设计内径为Φ270cm，钢护筒采用厚度为14mm的A3钢板卷制而成。

护筒成形采用定位器，设制台座接长，确保卷筒圆、接缝严。

为加强护筒的整体刚度，在焊接接头焊缝处加设厚10mm宽20cm的钢带，护筒底脚处加设厚14mm宽30cm的钢带作为刃脚。

钢护筒每节加工长度为10-15m（或按实际长度分节加工）。

焊接采用坡口双面焊，所有焊接必须连续，以保证不漏水。

钢护筒在加工厂进行分节制作，经检查合格后由驳船运至主钻孔平台，现场焊接接长。

　　钢护筒顶标高比平台面高30cm，即6.8米。

护筒埋入不透水粘土层不小于1米，钢护筒下沉采用90KW振动锤振动配以护筒内用空气吸泥机吸泥下沉，必要时可在护筒外壁辅以高压射水下沉。

钢护筒下沉步骤如下：

　　在平台桩位处焊设护筒下沉定位架→安装第一节钢护筒于导向架内并与导向架下口临时焊连，使护筒固定→吊起第二节护筒对准第一节护筒，校正后将两节护筒连接处焊牢并加强→割除第一节护筒与导向架焊接处，浮吊下放第一、二节护筒→吊装90KW振动锤与护筒上口连接牢固→开动振动锤振动下沉，再接长下节钢护筒，如此反复直至护筒至所需的深度。

　钢护筒埋设首先在每个平台上，精确放出护筒位置，利用钻孔平台上纵横工字钢安设护筒沉放导向架，导向架比护筒外径大5cm，在平潮江水停止流动的时候，由45t浮吊吊起钢护筒通过导向架缓慢下放直到其刃脚自然下沉到河床面为止。

在校正护筒垂直度（小于0.5%）和护筒平面位置偏差（小于3cm）后，采用90KW振动锤振动下沉，并按需要焊接接长护筒，在现场焊接钢护筒时要采取有效措施保证钢护筒的轴线顺直度，振动锤振动下沉直至护筒底部到达设计标高。

　　若钢护筒不能沉放到所需深度，则利用Φ300mm空气吸泥机，按先中部后四周再中部的顺序吸砂，必要时可在护筒外壁辅以高压射水下沉。

　　钢护筒沉放应注意：

钢护筒沉放前派遣潜水队员将桩位处清理干净，不得有影响钢护筒下沉和钻孔施工的杂物如大块石、钢材等；钢护筒焊接接长时应保证护筒顺直，焊缝饱满；振动锤重心和护筒中心轴尽量保持在同一直线上；开动空气吸泥机同时须往钢护筒内加水，护筒内水位不能低于江面水位；在护筒下沉过程中，当护筒沉入土中一定深度后，要及时撤除护筒导向架，以免影响护筒下沉；钢护筒沉放必须全过程测量，保证护筒偏位和倾斜度在容许范围内。

　　2、成孔施工

　　①设备配置：

考虑工期要求并综合考虑不能长时间占用航道，我们计划每个墩位两台桩机同时施工。

并配器两台泥浆泵和一条泥浆船。

 ②泥浆循环系统

　　本工程桩基础施工一律使用优质膨润土泥浆（用膨润土、工业碱、聚丙烯酰胺、木纤维素按适当的比例配制而成）护壁，以保证施工安全和质量，达到桩壁无泥浆套和桩底无沉渣的设计要求。

　　施工过程中泥浆循环主墩采用泥浆船，泥浆船用300t运输船改装，容量150-200m3,每个墩配置一艘泥浆船和一艘运泥船，以保证泥浆的储备及便于外运多余泥浆；泥浆循环采用气举反循环。

为保护环境严禁把泥浆及废渣直接排入河道，应由运泥船运往指定的弃土区排放。

　　3、成孔工艺

　　a、造浆：

正式钻进前，往要施工的桩及循环用的护筒孔底供泥浆，换出原孔内清水。

泥浆制备采用优质膨润土，钻进过程中，要根据不同的土层制备不同浓度的泥浆，使泥浆既起到护壁及清渣的作用，又不致于太浓而影响钻进速度。

　　b、钻孔：

钻机就位后，进行桩位校核，保证就位准确。

造浆完毕后低速开钻，待整个钻头进入土层后进入正常钻进。

在护筒脚部位必须慢速钻进。

当回旋钻机钻进至岩层面后换下刮刀钻头，改用牙轮钻头钻进。

整个成孔过程中分班连续作业，专人负责做好记录并观察孔内泥浆面和孔外水位情况，发现异常马上采取措施，泥浆比重控制在1.2～1.25，粘度控制在18～22s。

　　桩孔中的泥浆指标应严格控制，好的泥浆不但利于保证孔壁稳定，而且有利于悬浮起岩渣加快施工进度。

在钻进过程中应定期每班检测桩孔中的泥浆的各项指标。

在成孔后清孔时应在孔底注入优质泥浆，以保证孔底干净。

　　净泥浆性能指标如下：

　　净泥浆性能指标表－泥浆配比净泥浆性能　

　　水：

膨润土（重量比）－600：

100

　　比重（r）——1.065

　　粘度（s）——17.8

　　静切力（Pa）——1.342

　　含砂率（%）——<1

　　胶体率（%）——99

　　失水率（ml/30min）——21.6

　　酸碱度PH——9.2

　　施工工程泥浆性能指标如下：

　　　　　　　　　　　　　　工程施工泥浆性能指标－施工过程泥浆性能

　　比重（r）——1.1～1.45

　　粘度（s）——18～28

　　静切力（Pa）——1.342

　　含砂率（%）——<8

　　胶体率（%）≥95

　　失水率（ml/30min）——≤20

　　酸碱度PH——8～11

　　如果发现实际地质情况与设计提供的资料不符，则马上通知监理工程师汇同设计部门协商解决。

　　c、清孔：

孔深达到设计标高后，对孔径、深度、垂直度和孔底嵌岩情况进行全面检查合格后，采用换浆清孔法，当孔底基本无沉渣，泥浆沟只排出浊水而无泥浆废渣时，即可停止第一次清孔，移机准备钢筋笼下放。

4、成孔的检测

　　a、钻、冲孔在终孔后应进行孔位、孔深检测。

　　b、孔径、孔形和倾斜度可采用外径为钻孔钢筋笼直径加100mm，长度为4~6倍孔径的钢筋检孔器吊入钻孔检测。

　　c、钻、冲孔的成孔质量标准为：

　　项目允许偏差：

　　孔的中心位置：

　　单排桩：

3cm

　　孔径：

不小于设计桩径

　　倾斜度：

小于0.5%

　　孔深：

支承桩比设计深度超深不小于50mm

　　沉渣厚度：

设计规定小于5cm

　　孔后泥浆指标：

　　相对密度：

1.03～1.10

　　粘度：

17～20s

　　含砂率：

<2%

　　胶体率：

>98%

5、钢筋的制作及下放

　　①钢筋笼制作：

　　钢筋笼在岸上分节进行制作，采用加劲筋（间距2m）成型法，每节长度9~12米。

制作时加劲筋点焊在主筋内侧，校正好加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊牢固，布好螺旋筋并点焊于主筋上，按设计在主筋上沿圆周方向每5米均匀分布焊接4个保护层耳环。

焊接加工要确保主筋在搭接区断面内接头不大于50%；焊接采用单面焊，焊缝长不小于10d（d为钢筋直径）。

　　根据设计，每条桩基有超声波检测要求，检测管每桩放4根同时固定在钢筋笼上下放。

检测管标准长为8m，外径57mm，接头焊接Ф70mm钢管，上端应高出桩顶50cm，下端用钢板封底焊接严密。

　　②钢筋笼吊装：

　　加工好的钢筋笼由驳船运往现场采用45t船吊下放就位。

安装时采用两点起吊，以防止骨架变形；钢筋笼竖直后，检查其竖直度，进入孔口时扶正缓慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。

钢筋笼边下放边拆除内撑。

钢筋笼连接采用单面焊，焊接长度10d的搭接，并且保证各节钢筋笼在同一竖直轴线上，钢筋笼下到设计标高后，定位于孔中心，将主筋或其延伸钢筋焊接在护筒上，以防骨架在浇注混凝土时上浮及移位。

浇注混凝土前在检测管内灌满水，上口用塞子塞住。

钢筋笼下放完成后，马上下放导管进行二次清孔，并做好水下混凝土灌注工作。

　6、水下混凝土灌注

　　桩基混凝土由设在两岸的混凝土搅拌车供应，砼输送泵通过钢栈桥送至浇注点直接灌注。

　　①灌注前准备

　　灌注前进行二次清孔，采用气举法清孔。

拟用一上端密封的管，插入一空压管和出浆管，插至离孔底20cm，外侧伸入进浆孔。

空压机用大功率空压机，宜用20m3/h。

当二次清孔的泥浆性能指标和沉渣厚度达到设计和规范要求，并经监理工程师检查合格后，尽快进行水下混凝土灌注。

主桥桩基混凝土浇注施工采用导管法灌注。

导管采用内径Ф300mm的刚性导管，在第一次使用前和使用一定时间后均按规范对其进行水密性和承压试验、检查，防止胶垫老化，以保证导管接头良好，不漏气。

　　②砼配合比基本要求

　　桩基础砼标号为C30，考虑到水下砼浇注的各种因素，在进行配合比设计的时候要满足以下要求：

　　坍落度：

18～22cm；

　　坍落度降至15cm的最小时间：

3h；

　　砼初凝时间：

≥12h；

　　最大粗骨料直径：

30mm。

　　3、导管

　　导管选用壁厚5mm，直径30cm的无缝钢管。

导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、外观质量和拼缝构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球、承压及水密性试验。

　　导管分节加工，分节长度应便于拆装和搬运，并小于提升设备的提升高度，每节长度以2～4m，还需加工两节1m长作为高度调节。

　　导管在开始浇注砼前离开孔底面25~40cm左右。

　　3.6.4砼浇注

　　当二次清孔的沉渣厚度及泥浆比重达到设计和规范要求，并经监理工程师检查合格后，即可进行水下砼灌注。

　　开始浇注混凝土要满足首批砼需要量要求，保证首批砼灌注后导管埋深1m以上。

　　如图：

首批砼的计算图，首批砼需要量：

　　V≥（πd2h1+πD2Hc）/4

　　首批砼用顶塞法浇注，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算导管埋置深度，确信符合要求后即可正常灌注，砼浇注过程应注意以下事项：

　　a、灌注开始后，应紧凑连续进行，并注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。

导管在砼内埋深控制在2m～6m左右。

　　b、砼浇注面上升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，浇注速度适当放缓，而当砼进入钢筋骨架4~5m以后，适当提升导管，减小导管在钢筋骨架下的埋置深度。

　　c、在砼灌注过程中，后续砼要沿导管壁徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊。

另外，为保证桩基础的密实，要定时抽插振动导管，达到振捣效果。

d、为确保桩顶质量，砼浇注标高应比设计桩顶标高高出80cm，在浇注完成后挖除多余砼，但应留出30cm左右在桩基础达到强度后用风镐凿除至设计标高。

　　e、砼浇注过程可能遇到的问题及其处理：

（1）、首批砼灌注失败：

用带高压射水的Ф300mm空气吸泥机将已灌注砼吸出，重新按要求灌注。

（2）、导管进水：

如因导管埋深不足而进水，则将导管插入砼中，用小型潜水泵抽干导管内的积水，再开始灌注；如因导管自身漏水或接头不严而漏水，则应迅速更换已经拼接检查好的备用导管，然后按前面做法处理；如上述两种方法处理不能奏效，则应拆除灌注设备，用带高压射水的Ф300mm空气吸泥机将已灌注砼吸出，清孔后再重新灌注砼。

　　（3）、卡管：

初灌时隔水拴卡管，或因砼自身卡管，可用长杆冲捣导管内砼，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器使隔水拴下落。

如仍不能下落，则将导管连同其内砼提出钻孔，另下导管重新开灌。

如因机械发生故障或因其他原因使砼在导管内停留时间过长，孔内首批砼已初凝，宜将导管拔出，用吸泥机将孔内表层砼和泥渣吸出，重下新导管灌注。

灌注结束后，此桩宜做断桩予以补强。

　　（4）、埋管：

若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拔。

如仍拔不出，已灌表层砼尚未初凝时，可加下一根导管，按导管漏水事故处理后继续开灌砼。

当灌注事故发生在护筒底标高以上式，可考虑终止灌注砼，待护筒内抽水后按施工缝处理，接长桩柱。

　　7、桩基检测

　　水下砼浇注结束后砼达到一定强度后才能进行桩基检测。

检测合格可立即进行桩顶部结构系梁及柱施工。

　　②安全防护措施：

施工前精确测量、放线，合理布置施工便道，对施工总平面进行科学、周密、综合分析和布置，尽量避免施工便道边堆放重型材料。

施工过程中加强对堤岸的监测，及时采取措施消除隐患，确保河堤安全。

　　五、防洪措施：

　　按照施工计划安排，水中墩施工时间在2011年10月—2012年2月旱季期间，为确保工程施工安全及周边群众的生命、财产安全，我部将在水中墩施工间采取如下措施：

　　1、 建立全组织机构

　　A、抢险领导小组

　　组长：

李群雁

　　副组长：

顾海宇、杨涛

　　组员：

杨仲武、鲁高锋、楼国良

　　　B、防洪抢险小分队

　　由经理部在岗青年组成，在紧急情况下能迅速集合参与抢险。

　　C、建立定期报告制度及巡视制度