水中抛石层冲孔灌注桩施工方案.docx
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水中抛石层冲孔灌注桩施工方案
专项施工方案
工程名称：
编制单位：
编制人：
审核人：
批准人：
编制日期：
年月日
1.
冲孔灌注桩工程总体部署
2.总体考虑
2.1.1.本工程在抛石层中进行冲孔灌注桩的施工，我部准备借鉴连云港港25万吨级矿石码头水工建筑物工程、连云港旗台10万吨级氧化铝散化肥工程等成功的施工先例。
方案编制借鉴这些工程的经验，再根据该工程的特点和实际情况进一步总结完善提高，精心组织、合理安排，确保该项目的施工满足总体施工进度和质量要求。
2.1.2.钻机进点后，按先陆上后水上的顺序进行施工，采取搭设水上施工钢平台的方式施工，平台在陆上拼接，用起重船或吊车起吊安放。
冲孔采用GC-6t冲击钻机，块石层采用护筒跟进法钻进工艺。
钢筋笼在岸侧临时施工场地加工、成型并运至岸边，采用吊车进行安放，砼采用商品砼供给，使用冲击钻机上的卷扬机辅助砼灌注施工。
工期、设备计划
2.1.3.引桥位于主体码头的连接段，引桥的尽快形成将对整个工程的施工带来很大的便利，是整个工程的陆上通道，非常关键，因此在进度安排上要优先考虑。
这也需要投入足够的设备加以保证。
2.1.4.投入3台GC-6t冲击钻机（由于工期紧，2台同时使用，一台备用），每台钻机承担3根桩，计划每根桩需30个工作日。
按此推算，需约90工作日，考虑灌注桩受沉桩、水抛块石、平台搭设等因素限制，计划施工工期为2011.03—2011.06，共需90天施工时间。
冲孔灌注桩施工设备表
序号
设备名称
能力和容量
数量
备注
1
GC-6t冲击钻机
3
2
汽车吊
25t
1
3
汽车泵
80m3/h
1套
4
钢筋加工设备
1套
GC-6t冲击钻机性能表
型号
钻孔深度
（m）
钻机直径
（mm）
功率
（KW）
冲程
（m）
起重能力（KN）
钻机重量（t）
进尺/台班
（m）
钻头重量（t）
冲次
（min）
GC-6t
65
1500
45～55
0.5-3
80
8
1.5（块石）
6～10（土层）
6-8
30-50
注：
配Φ1450钻头一个
（3）施工人员组织
成立专业桩基施工队，专门负责冲孔灌注桩的施工，并协调与其它工种的配合。
钻机每台配6个操作人员，共需18人。
专职管理人员配3个人，辅助人员配4人，电工、安全、调度及工地总负责人各1人。
（4）施工场地
除了搭设水上施工平台外，还需一定的后方临时场地，根据整体平面布置在该施工区域南侧的围堤内有一条形场地，面积约20m×30m，对该场地进行整平处理，以做加工场地。
1灌注桩工程施工工艺
（1）海侧灌注桩施工工艺流程及护筒安放工艺
（2）岸侧灌注桩施工工艺流程及护筒安放工艺
（3）灌注桩施工平台搭设
水上施工平台拟采用钢平台，钢平台为陆上整体制作，采用间距5m的12mm厚Φ300钢管桩作为支撑桩，钢管桩底部焊接1m×1m的1cm厚钢板，上层骨架采用工30b工字钢，围囹采用贝雷片平铺，上铺[28槽钢。
便桥采用间距3m的12mm厚Φ300钢管桩作为支撑桩，上层骨架采用工30b工字钢，上铺2m×3m贝雷片，贝雷片上满铺[28槽钢，（详见下图）。
钢平台制作好后，把基槽进行回填、整平，然后使用吊车进行架设安装，钢管桩底部使用袋装砼压脚。
在钢平台上下部冲孔桩位置设井字形导向框，以固定钢护筒，钢护筒底部外侧采用袋装石压脚以防止钢护筒在沉放时发生偏位。
灌注桩平台平面示意图
灌注桩平台断面示意图
（4）钢护筒的制作
本工程钻孔灌注桩施工采用单护筒跟进钻进工艺，钢护筒直径为Φ1528mm，壁厚14mm，长度24m。
由于钢护筒在沉放过程无法一次到位，故钢护筒需分节制作，陆上采用吊车或钻机起吊接长，水上采用钻机起吊接长。
钢护筒暂定每节4m。
（5）抛石层中冲孔及钢护筒的安放
在抛石层中成孔采取护筒跟进施工法，即采用冲击钻进，边在抛石层中冲击钻进，边沉放钢护筒进行护壁，以期达到穿透抛石层的目的。
水上施工的钢护筒的安放工艺为：
在冲击钻机安放就位后，使用冲锤将桩位附近块石夯平，开始下Φ1528mm钢护筒，钢护筒内填充1：
1的片石和粘土，采取边冲边跟进方式，直至钢护筒穿透堤身抛石层，并进入堤下土层6m（以能保持筒内水位为准）。
陆上施工的钢护筒的安放工艺为：
先将桩位附近的扭王字块吊运至后方场地，再将桩位附近基础回填整平，根据施放的桩位把冲击钻机安放就位，使用冲锤将桩位附近块石夯平，开始下Φ1528mm钢护筒，采取边冲边跟进方式，直至钢护筒穿透堤身抛石层，并进入堤下土层6m左右（以能保持筒内水位为准）。
主要施工步骤如下：
①孔位初平
将桩位处大块石适当清理，用小块石整平，坡面较大处用袋装砼围砌，减小坡面斜度，避免冲锤冲击时向下坡向倾倒。
②冲锤砸平
采用冲锤冲击孔位表面块石，将孔位砸平，便于钢护筒的安装，以防止钢护筒安装时就出现倾斜，偏位现象，冲锤直径选为Φ1450，冲击时应采用0.5-1.0m小冲程，避免冲力过大，造成坡面失稳。
③下节钢护筒就位
采用吊车或钻机安放下节钢护筒，为确保钢护筒准确定位，平台上要放好桩位线，在平台上下层各设一组井字形导向架，以固定钢护筒，井字形导向架与钢护筒的间隙小于1.0cm。
④孔内填料
在冲孔前，要在护筒内填入1：
1的片石和粘土，目的在冲孔时利用填充材料挤入块石层，提高块石的密实度，避免块石坍落，同时也是防止孔底漏浆。
填充的粘土也可以通过冲击形成泥浆，便于掏渣筒掏渣。
⑤冲孔
采用冲锤自由落体冲击块石面，冲锤直径为Φ1450mm，刚开始冲孔时，选用小0.5-1.0m小冲程，待钢护筒进入块石层2m后，再选用2-3m的大冲程。
每次进尺50cm左右采用掏渣筒掏渣一次。
每次进尺50cm左右，钢护筒需采用锤压跟进。
⑥沉钢护筒
每当冲孔有一定进尺，即50cm左右时，应及时将钢护筒下沉至孔底，防止块石掉落孔内和漏浆现象发生。
下沉钢护筒的方法是用工字钢焊一个十字形替打，用钻机上卷扬机吊放在钢护筒上，然后用吊冲锤压在替打上，依靠锤自重下压钢护筒，必要时也可起吊冲击锤轻轻敲打替打，但冲程不宜过大，一般控制在20-40cm以内，以防将护筒锤击变形。
应当注意的是护筒的下沉主要是靠冲锤事先冲好的与钢护筒直径相当的孔洞落入孔内的，此时钢护筒底部已无块石的端阻力，钢护筒下沉仅是克服块石层对钢护筒的磨擦阻力，由于在冲孔过程中孔内直径略大于钢护筒，因此块石对钢护筒的磨擦阻力是不大的。
沉放钢护筒时要确保倾斜度控制1%以内，偏位不大于15cm。
⑦钻进
在冲孔过程中不断循环填料、冲孔及钢护筒沉放步骤，即填料、冲孔、钢护筒跟进三个步骤，以期达到钢护筒沉放和块石层钻进的目的。
⑧钢护筒接长
下接钢护筒沉放至下导向框时，需逐节接高钢护筒，以便使钢护筒有足够的长度穿过块石层。
在下部的钢护筒外侧焊竖向钢筋，安放时，上节钢护筒通过下护筒钢筋做导向，使上下节钢护筒接口正位，然后在连接部位进行满焊，并确保质量，以避免在沉安钢护筒时出现裂缝，变形导致漏浆或沉放困难现象发生。
上节钢护筒接入时要确保与下节钢护筒顺直。
冲孔施工流程示意图
（6）下卧土层钻进
冲孔穿越块石层，进入粘土层后，应特别注意以下几个问题：
✧采用低冲程，冲击护筒下卧粘土，使护筒周围体密实，防止漏浆。
✧降低泥浆比重和粘度，比重宜为1.15-1.25，粘度为18-22s，由于粘土粘性较好，一般通过在孔内补充清水方法加以解决。
✧采用中等冲程冲击，一般选为1m左右。
✧发现进尺较慢时，多数可能是出现糊钻现象，应适当向孔内补充清水和投入少量片石，然后再冲击。
✧控制施工进尺在2m/小时左右，通过调节泥浆比重、冲程、填片石等手段防止糊钻，扩孔、缩颈现象发生。
（7）清孔
清孔分一次清孔和二次清孔。
（1）一次清孔在终孔后进行。
采取在孔内加清水，降低泥浆比重至1.15左右，粘度在17s～20s左右，然后再通过掏渣筒在孔底掏渣，使孔底沉渣小于30cm。
一次清孔后立即安放桩内钢筋笼，以防时间过长，发生坍孔或缩孔现象。
（2）二次清孔是在桩内钢筋笼安放完毕，灌注砼前进行的一道工序，其目的是清理在钢筋安放期间孔底形成的新的沉渣。
使沉渣厚度在灌注砼前小于规范要求。
拟采用泥浆泵正循环方式清孔，必要时采取气举法清孔。
（3）安排专用设备作为泥浆池并存放掏出来的沉渣，不得乱弃。
（8）钢筋笼制作安装
✧本工程冲孔管注桩钢筋笼在现场钢筋加工场地配料、加工、成型，由平板车运至码头岸边。
✧钢筋分节制作，拟根据钢筋的定尺长度确定，一般有9m、12m两种规格，并以此为基准，根据单桩钢筋笼的总体长度来确定余下的钢筋笼长度。
✧钢筋笼的搭接采用焊接，接头应错开布置。
✧钢筋笼每隔2m设一道加强箍，与主筋电焊。
✧应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块。
✧钢筋笼制作和吊放的允许偏差为：
主筋±10mm，箍筋间距±20mm，骨架外径±10mm，骨架倾斜度±0.5%，骨架保护层±20mm，骨架中心平面位置±20mm，骨架底面高程±50mm。
✧钢筋笼吊放应根据桩所处的位置分别采用吊车或扒杆进行。
✧为了检测需要，在桩身内埋设3根测速管，3根测速管呈60度均匀布置，并固定在桩身加强筋上，测速管每根长度为60米。
✧钢筋笼顶端应焊40×4扁铁，作为基桩接地。
（9）水下砼的灌注
①砼拌制
✧按《海港工程砼结构防腐蚀技术规范》JTJ275-2000等其它相应规范进行砼原材料的监控和配合比的设计及拌制。
✧砼按规范要求掺用外加剂，硅粉。
砼要有良好和易性和流动性，砼坍落度180-220mm，初凝时间控制在5-8小时。
✧砼搅拌使用商品砼。
②砼灌注
✧砼浇筑采用砼搅拌车与地泵或者泵车配合输送，采用钻机上卷扬机提升导管灌注砼，砼灌注在二次清孔后立即进行。
✧首批砼的数量应能满足导管首次埋深（≥1.0m）和填实导管底部的需要，此时导管底部距孔底约为0.4m。
砼集料斗容积应满足此数量要求。
✧砼拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行二次拌和，二次拌和仍不符合要求时，不得使用。
✧首批砼拌和物下落后，砼应连续灌注。
如中间出现机械故障，中断时间不能超过砼初凝时间，并采取补救办法。
如用陆上拖泵供应砼。
则可以考虑船拌船作为备用措施，即一旦陆上供应砼出现故障，可迅速改为搅拌船供料。
✧在砼灌注过程中，应注意保持孔内水头。
在灌注过程中，导管的埋深控制在2-6m，使用的砼导管，应进行水密试验，合格后方能使用，以防导管漏水，造成砼离析，既影响砼质量，又会造成堵管事故发生。
✧在灌注过程中，应经常测探孔内砼面的位置，及时调整导管埋深。
为防止钢筋无上浮，应避免导管埋深过大，必要时在钢筋笼上设下压机构，使钢筋笼无法上浮。
✧灌注砼的标高应比设计高出1.4m左右，以保证砼的强度，多余部分在浇桩帽前凿除，残余桩顶应无松散层。
✧在灌注砼将近结束时，应核对砼的灌入数量，以测定砼的灌注高度是否正确。
✧灌注砼中发生事故时，应查明原因，合理确定处理方案，及时处理。
5.3.1.4灌注桩检测
桩身砼完整性检测采用超声波检测，检测数量为100%桩数。
发现异常情况应进行钻芯取样检测。
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