水中桩施工方案水中桩.docx

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水中桩施工方案水中桩

嘉绍高速海宁互通连接线配套工程

（08省道复线~硖尖公路段）洛塘河桥

水

中

桩

施

工

方

案

浙江中威交通建设有限公司

嘉绍高速海宁互通连接线配套工程（08省道复线--硖尖公路段）

第一合同段项目经理部

2010年6月15日

水中桩施工方案

一、工程概况：

洛塘河桥跨越洛塘河（Ⅵ级航道）。

中心桩号K4+878.742，右交角110度。

按一级公路技术标准设计，计算行车速度公路为80km/h，桥面总宽24m，全长245m.桥梁上部结构采用3×25m+3×30m+3×25预应力砼组合箱梁，下部结构为柱式墩台转孔灌注桩基。

其中3#、4#、5#、6#墩位于水中。

洛塘河正常水深3.0m，最高水位时水深4.0m。

二、水中桩总体施工方案：

4#墩和5#墩位于正常情况下水深3.0m,根据桩位与河流水深关系，为了不影响河流通航要求，我们计划在3#、4#、5#、6#采用搭设钢平台方法施工，详细设计见水中桩施工平面置图。

 三、钢平台施工方案：

 1、总体设计：

4#墩和5#墩施工平台面尺寸设计为70m*3.8m，平台上考虑两台桩机同时施工。

4#墩和5#墩钢平台采用Ф32cm钢管（壁厚7mm）桩间距为3.5m，顺桥桩两侧布设1排钢管桩，每排钢管桩21根，共计84根钢管桩。

单根钢管桩桩长为8m，入土深度计划4m，振动沉桩时根据实际情况确定打入深度，上部固定在平台梁上。

横向（东西方向）用25cm高度的工字钢作主梁，纵向（南北方向）用20cm高度的工字钢作分配横梁。

桩基础施工期间正好为正常水位，施工水位为1.2m，钢平台顶面标高控制在2.2m。

平台施工前我们已报航道、海事、水利等有关部门审批，发布施工通告，设立相应通航、助航标志。

施工过程中在适当位置设立夜间警示灯，以引导过往船舶通行，确保过往船只的通航安全和施工安全。

 2、钢平台搭设:

a、钢管桩运输、堆放

我们将由专业厂家加工的8米长的Φ32cm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。

b、钢管桩沉放

沉放前先计算出每条钢管桩的坐标，在两岸大堤上针对各桩分别布置一条基线，基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置，并用水准仪测出其高程；然后计算出每一根桩上观测点的坐标及交会角，并汇总成表供观测沉桩使用。

沉放时在正面布置一台全站仪观测定位，侧面设置两台经纬仪校核。

钢管桩沉放使用打桩船，能提供2.5t锤击力，同时可以起吊15t的起吊功能，满足本工程的要求。

打桩船行驶到桩位坐标后，先抛锚定位，再利用起吊吊上钢管桩，开始锤击下沉钢管桩到位。

钢管桩逐排沉放，一排桩沉放完成后再移船至另一侧。

钢管桩沉放应注意：

重力锤中心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上；每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难。

沉放过程加强观测，钢管桩偏位不得大于10厘米，垂直度不得低于1%。

c、钢平台搭设

钢管桩沉放完毕后，开始进行钻孔平台型钢布设，其具体步骤如下：

先将25cm高度的工字钢东西方向焊接在钢管桩上，前后再由2根钢筋焊接固定，再根据放样后桩位位置，安装20cm高度的工字钢分配纵梁，并与25cm的横梁焊接，同时两侧焊接钢筋加固，在“井”字梁上铺设枕木。

平台施工开始时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等通航导向标志，并打设钢管桩防撞墩，以策安全。

四：

钻孔灌注桩施工

1、桩基钢护筒制作与埋设

桩基外护筒采用内径为Φ190cm和Φ160cm的钢护筒，护筒底脚处加设厚3mm宽10cm的钢带作为刃脚。

钢护筒需要进行连接时，焊接采用坡口双面焊，所有焊接必须连续，以保证不漏水。

钢护筒顶标高比施工水位高100cm，即2.2m，护筒埋入不透水粘土层不小于1米，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，在水流较平静的时候，由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，采用锤击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；锤重心和护筒中心轴尽量保持在同一直线上；护筒内水位不能低于河面水位；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允许范围内。

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，我们计划两台钻机同时施工7#墩，并配备两台泥浆泵。

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，以保证施工安全和工程质量，达到桩壁无泥浆套和桩底沉渣厚度达到设计要求。

施工过程中泥浆循环采用泥浆池，以保证泥浆的储备及便于外运多余泥浆；泥浆循环采用正循环。

为保护环境严禁把泥浆及废渣直接排入河道。

3、成孔工艺

a、造浆：

正式钻进前，在泥浆循环池制备好泥浆，往护筒孔底供泥浆，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。

在护筒脚部位必须先慢速后匀速钻进。

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1.05～1.20，粘度控制在16～22s。

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，而且有利于悬浮起沉渣加快施工进度。

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。

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，对孔深、垂直度情况进行全面检查合格后，采用换浆清孔法，同时钻机匀速缓慢的钻动，使孔底沉渣悬浮在泥浆中，再由泥浆循环排出孔外，排出的泥浆中无较多的钻渣情况下，可以拆除钻杆，然后进行孔径检测，合格后准备钢筋笼下放。

4、成孔的检测

a、钻孔在终孔后进行孔位、孔深检测。

b、孔径、孔形和倾斜度可采用外径为钻孔直径、长度为7m的钢筋检孔器吊入钻孔检测。

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，采用加强筋（间距2m）成型法，每节长度9～10m。

制作时加强筋点焊在主筋内侧，校正好加强筋与主筋的垂直度，然后点焊牢固，布好螺旋筋并点焊或绑扎在主筋上，在主筋上沿圆周方向每2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数量不大于50%；按规范要求进行焊接，单面焊不小于10d，双面焊不小于5d（d为钢筋直径）。

根据设计，每根桩基有超声波检测要求，检测管每桩放3根同时固定在钢筋笼上下放，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：

加工好的钢筋笼先人工抬至河岸边，再用吊车吊到运输船上，由运输船运至平台内侧，固定船只，不影响航道通航，现场采用钻机吊下放就位。

安装时采用两点起吊，以防止骨架变形；钢筋笼起吊后，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15d的搭接，并且保证各节钢筋笼在同一竖直轴线上，每节钢筋笼焊接检查合格后，同时再进行声测管的密水性检查，钢筋笼下到设计标高后，定位于孔中心，在互相对称的主筋上焊接两根延伸筋，延伸筋另一头做成圆环，由两根钢管穿过，钢管平放在钻机平台上，在钢筋笼顶面焊接一个加强筋，在加强筋四个对称方向焊接钢筋头，定位在护筒内，以防骨架在灌注混凝土时移位。

灌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

桩基混凝土由设在东岸的混凝土搅拌楼供应，砼输送泵导管通过钢栈桥送至灌注点直接灌注。

1）灌注前准备

灌注前进行二次清孔，采用导管正循环清孔。

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。

桩基混凝土灌注施工采用导管法灌注。

导管采用内径Ф250mm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C25，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；砼初凝时间：

≥8h；最大粗骨料直径：

31.5mm。

3）导管

导管选用壁厚5mm，直径25cm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、承压及密水性试验。

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2.5m，两节1m长的导管作为高度调节。

导管在开始灌注砼前离开孔底面30～40cm左右。

4）砼灌注

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。

开始灌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。

首批砼用顶塞法灌注，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、砼灌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，灌注速度适当放缓，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。

d、为确保桩顶质量，砼灌注标高应比设计桩顶标高高出80cm，在灌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。

7、桩基检测

水下砼灌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立柱施工。

8、安全防护措施：

施工过程中，施工人员做好自我防护措施，项目部做好安全宣传教育和安全自查工作。

任何施工人员进入施工平台必须配戴安全帽，严禁穿拖鞋施工，临时固定的枕木之间采用铆钉固定，长久不动的枕木则采用铁丝固定在工字钢上；施工平台铺设竹胶片，并采用铁丝固定牢固。

钻机在钻孔、吊装过程中，注意受力均匀，如发现有倾斜现象，立刻停止施工，查找原因；钻机移位时，铺设好枕木，并固定好枕木，减少水平推力对横梁的作用。

泥浆泵采用手拉葫芦固定在平台上，随时注意孔内水位，避免泥浆进入电动机，造成短路。

在通航口上、下游均设置醒目施工导航标志，以策来往船舶航行安全，施工航标志的设立须符合《内河助航标志》的规定。

施工前精确测量、放线，及时采取有效的方案进行解决。

合理布置施工走道，对施工总平面进行科学、周密、综合分析和布置，尽量避免在栈桥边堆放重型材料。

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、排洪措施：

按照施工计划安排，水中墩施工时间在2010年6月—2010年7月梅雨季期间，为了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期间采取如下措施：

建立健全组织机构：

A、排洪领导小组

组长：

肖俊

副组长：

杨永京贺佳辉

组员：

庄月江刘雪江李波姚金堂

指挥部设在项目经理部办公室

B、排洪抢险小分队

由项目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

六、质量保证措施、体系

1、组织保证

（1）项目经理对工程全面负责。

技术负责人负责生产的组织管理、技术、质量、另外配备质检、测量、实验各类技术管理人员形成工作管理网络。

（2）质量检查实行三检制，对进场材料的复检必须按照规范要求进行,进场后也必须按照规范要求进行堆放。

对钻孔、成桩等各项指标进行检查、验收。

现场技术人员三班制24小时值班，使施工每一工艺环节均处于严密的监控之中。

2、成孔质量保证措施

（1）桩位控制采取三定三复措施，即：

定出桩位，打好标记复核一次；桩孔，定好中心桩复核一次；最后在桩机就位后再进行一次复核。

（2）钻机开钻前将钻机机座调平固定防止产生位移和沉降。

（3）开钻后应严格保持钻机平稳，钻杆垂直。

发现钻杆倾斜应及时采用纠偏措施，遇不良地质情况不能强钻，应针对具体情况采用不同的处理措施。

（4）根据地质情况合理使用钻头，使各切削刀受力均匀。

（5）工地现场配备一套泥浆性能测试仪器，及时准确地测定泥浆指标，以及时改善泥浆性能。

（6）在钻孔操作过程中，根据不同地层钻进特点采用相应的技术参数。

在粘土硬塑层钻进要防止泥包钻头，特别要注意地层换层位置的钻孔操作，确保孔位同心度。

3、桩底淤积厚度控制措施

（1）采用终孔后和砼开灌前的两次清孔。

（2）采用换浆清孔法，确保孔底沉积厚度符合规范要求。

清孔时应及时补充优质泥浆，增加孔内水头，以防坍孔。

补充泥浆时，应防止泥浆冲刷孔壁。

4、钢筋笼质量保证措施

（1）钢筋质量保证措施

a.进场钢筋要有质保单，并按要求进行复检。

b.焊条采用502或506焊条。

c.钢筋笼尺寸按规定进行检验，合格后准以起吊，主筋接头必须按照设计及规范要求保证焊接质量。

（2）、防止钢筋笼上浮措施

a.灌注砼时，经常检查吊筋的固定情况，当发现吊筋有上抬时，应及时采取必要措施。

b.在砼面距钢筋笼1m左右时要慢速浇筑，当钢筋笼埋入砼内4m左右时即可恢复正常浇筑速度。

c.提动导管时，应使导管保持在桩孔中心，以防导管挂起钢筋笼。

5、砼灌注质量保证措施

a.开工前按规定对材料、机械进行认真检查。

同时对灌注砼所用导管进行编号试接，必要时应进行做闭水试验，以确保导管的垂直度和耐压力。

b.砼灌注前计算首灌量，准备好足够大的备料斗压灌，以保证足够的砼初灌量（初灌量按照《公路桥涵施工技术规范》执行）。

c.砼浇注过程中，安排专人进行砼面测量并及时填写灌注记录，确保导管埋入砼内的深度符合要求，避免质量事故。

6、建立三级质量自检体系：

集团公司工程质检部

项目经理（肖俊）

机料负责人（宋福喜）

负责人负责人负责制负责人

试验负责人（张国青）

质检负责人（杨明勇）

现场质检员（张晓君）

现场施工负责人（姚金堂）

七、进度计划

本工程位于洛塘河中的水中桩共12根，计划6月20日开始施工，到7月20日结束，由两台钻机同时进行桩基施工。