深水钻孔灌注桩施工.docx

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深水钻孔灌注桩施工

深水钻孔灌注桩施工

深水钻孔灌注桩施工

第一节水中平台施工

一、钢管桩的运输、堆放

我部根据施工进度计划，钢管桩采用新购Φ72cm、壁厚10mm的钢管。

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宜超过三层，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。

二、钢管桩的定位及施打

水中打钢管桩，钢管桩打设位置准确与否，直接关系着平台的承载能力,以及对桩位的影响，因此,桩位的定位工作一定要做细,做准确。

沉放前先计算出每根钢管桩的坐标，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90KW振动锤。

起吊设备采用50t浮吊。

浮吊抛锚定位后，先期依靠钢管桩重力插入覆盖层中，上部用缆绳绑在吊船边，待桩身有一定稳定性后，再利用浮吊吊上振动沉桩机夹住钢管桩，开始振动沉桩机振动下沉钢管桩到位。

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：

振动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10cm，垂直度误差不得大于0.6%。

施工要点：

开振前用全站仪定位桩中心，仔细检查锤重心与钢管桩的中轴线是否一致，如有偏位及时纠正；在钢管桩入土3m时，用吊垂线的方法复核竖直度，如发现问题必须校正后方可继续下沉。

对于在河床基岩裸露，无覆盖层地段施工时，钢管桩打设采用固定导架法，即加工一个导架，固定在已锚固的船舶上，导架要准确定位，钢管桩安装在导架确定的位置上，之后将钢管桩用剪刀撑焊接牢固。

钢管桩安装完成后，将钢管桩锚固在河床裸露的岩石上，这样才能保证钢管桩平台的稳定。

整个钢管桩安装完成后，将钢管桩用钻孔植筋的方法锚固在河床上，之后进行平台纵横梁的安装和平台面安装。

钢管桩锚固具体施工步骤：

搭设临时平台→地质钻钻孔→安装锚固钢筋→注入不离析砂浆→围堵钢管桩外侧→灌注不离析混凝土。

三、台面施工

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：

焊接平撑、斜撑，将各钢管桩在顺水流向适当位置开口，割平钢管桩头割平钢管桩头→安装已拼接好的I40工字钢横梁，并与盖板焊接→安装I40工字钢纵梁，并与横梁焊接（设加劲板）→安装钻机临时纵梁→安装钻机→部分铺设方木，并用钢铆钉连成整体，加设安全栏杆。

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、钢管桩的拔除

钢管桩在使用完毕后，拟用在浮吊上安装双频振动锤向上拔出，当无法拔出时，用氧气在水下覆盖层处割除。

五、水中平台升降

由于库区水位高程的变化每个周期高差幅度在20米左右，部分水中钻孔灌注桩施工难度很大，冲击进尺非常缓慢，所以不能在一个水位变化时间段内完成桩基施工的全部内容。

由于此水系流域上下游不通航，大型水上起吊设备很难进场，所以我们准备自行拼装浮吊，以满足施工需要，但是自行拼装浮吊起吊吨位和高度有限，部分桩基施工工期又大于一个水位变化周期，所以必须在高水位来临淹没平**，将工作平台顶面进行拆除，对平台进行抬升，以满足水上设备能靠近平台施工。

具体方法是：

1、浮吊将平台上的钻机吊离平台，并配合工人拆除原有的台面

2、焊接需要加高的钢管桩和钢护筒，确保钢管桩、钢护筒的连接焊缝的质量。

另外在接口焊缝处加贴焊钢板，钢管桩加焊的钢板型式为长30cm宽10cm厚度不小于1cm，数量不小于3块；钢护筒加焊的钢板型式为长50cm宽30cm厚度不小于1cm，数量不小于5块

3、将各钢管桩在顺水流向适当位置开口，割平钢管桩头→安装已拼接好的I40工字钢横梁，与钢管桩（开口）壁点焊→安装I40工字钢纵梁，并与横梁焊接（设加劲板）→安装纵梁→铺设15cm×15cm×400cm的方木，并用钢铆钉连成整体→安装钻机，加设安全栏杆。

按照原来的施工工艺继续进行钻孔灌注桩的施工。

平台降低方法基本与抬升相同，工序相反。

第二节桩基钢护筒制作与埋设

一、钢护筒钢板厚度的选择

根据以往经验及计算，Φ150cm水中钻孔灌注桩，钢护筒设计内径为Φ180cm，钢护筒采用厚度为16mm的A3钢板卷制而成。

Φ250cm水中钻孔灌注桩，钢护筒设计内径为Φ280cm，钢护筒采用厚度为20mm的A3钢板卷制而成。

Φ280cm水中钻孔灌注桩，钢护筒设计内径为Φ320cm，钢护筒采用厚度为20mm的A3钢板卷制而成。

Φ300cm水中钻孔灌注桩，钢护筒设计内径为Φ330cm，钢护筒采用厚度为25mm的A3钢板卷制而成。

二、钢护筒安装

1、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3-6m（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。

2、钢护筒顶标高比平台面高30cm左右。

护筒埋入土层不小于3米，钢护筒下沉采用90KW振动锤打设，必要时在冲孔时跟进下沉至要求深度，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。

3、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。

由50t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。

在校正护筒垂直度误差（小于0.6%）和护筒平面位置偏差（小于5cm）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，可在冲孔过程中再次震动下沉，直至达到设计要求。

4、钢护筒沉放应注意：

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；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。

5、钢护筒的拆除

钢护筒在使用完毕后，在设计桩顶处或水下覆盖层处将钢护筒用氧气割除。

第三节水中钻孔灌注桩施工

一、冲击成孔

根据测量放样桩基中心点，将钻机准确就位，调试设备后开钻。

在钻孔过程中，严格按照技术规范和操作规程进行。

钻孔要分班连续作业，不能中途停止，为保证钻孔的垂直度、孔径、深度等，将经常进行检测工作，并作相应记录，并做好钻孔过程中捞渣取样，地下状况和土层的详细记录，以备查对。

当钻孔达到设计深度时，及时通知监理工程师检查，并进行清孔，保证孔底沉淀厚度不大于技术规范及图纸要求，否则重新进行清孔。

清孔时，注意保持孔内水头，以防坍孔。

清孔后，泥浆的稠度应达到规定的要求。

在浇筑砼前，用空压机风管对孔底进行搅动，以减少泥浆的沉淀物，孔底泥浆的沉淀厚度小于5cm。

二、特殊地质冲击成孔

1、不良地段施工

⑴、在平台搭设完成以后，先不进行护筒安放，用直径为3.4m的钻头对水中桩位处较大范围进行冲击，形成约5×5m的平面。

⑵、钻机就位在用直径为3.4m的进行冲击桩位处，冲击约0.5m深坑。

⑶、将直径为3.3m的钢护筒放置就位，在钢护筒就位以后，改用3.2m的钻头继续进行冲击钻入，在冲击过程中不断的抛填粘土、水泥、膨润土等提高造浆的质量，并不断的打压钢护筒跟进，直到穿透乱石层钢护筒不能继续跟进为止

⑷、自钢护筒无法跟进时起，换用直径3.0m钻头冲孔至设计桩底标高，在钻进过程中均采用气举法清渣。

⑸、钻孔完成后用直径3.0m钢护筒全桩长跟进（防止灌注时岩体裂隙渗漏混凝土中的水泥浆问题），在灌注时采用不离析混凝土进行水下砼灌注，以保证桩基的质量。

2、悬崖地段桩基施工

⑴、在低水位时确保左、右幅桩基周边岩体保护体厚度，对处于悬崖上的桩位进行人工小范围开挖，

⑴、对临空面采用石笼进行围护并浇筑混凝土，具体方法如下：

①钢筋笼加工

用直径为10mm一级、直径为28mm三级的钢筋加工钢筋笼，网眼为0.1m×0.1m的钢筋网，高1m，底部和侧面用28mm钢筋加固，防止钢筋笼松散，钢筋笼形成一个高1m的长方体。

四个角用直径16mm，长10m二级钢筋做吊环，以便吊装。

②下钢筋笼

把已做好的钢筋笼用军用浮吊按照预先计算好的坐标把钢筋笼放入水中。

③投片石

在已下放好的钢筋笼中投入片石，抛填时尽量均匀，就这样逐层抛填到石笼顶，用测绳检测，使钢筋笼形成一堵挡墙，每加高一层钢筋网挡墙向内侧收1.0m，直到承台底标高。

④浇砼

当石笼里投满片石时，形成的挡墙。

在挡墙与山体之间每填高1m下导管浇注C25混凝土填芯。

直到承台低标高。

⑶、搭设水中平台，桩基施工

3、在悬崖与深水潭中施工桩基

桩位处于悬崖上，且外侧是深水潭，根据现场实际情况，按照以下方案进行施工：

⑴、在保证左幅桩基的稳定性的前提下，将其开挖施工平台后，再在平台上浇筑砼并预埋工字钢；

⑵、待砼达到一定强度后，在距3m范围内，用振动锤及浮吊，打设两排钢管桩，每排6根，高度不低于开挖平台高度，并使钢管桩与岸上的预埋工字钢通过工字钢或槽钢相连接，使之形成整体，确保两排钢管桩的稳定性，将钢管桩底部与岸边锚杆相连；

⑶、结合悬崖实际地形使用浮吊安装组合模板，使之与原钢管桩相连接。

为保证浇筑砼时的安全不涨模不跑模，模板用锚杆及钢索与岩石斜向连接，锚杆起到拉杆的作用。

锚杆采用φ28钢筋制作，用空压机打入岩石的孔深约2m，孔内注水泥浆，间距为1mx1m网状布设；

⑷、砼分多次浇注，第一次主要是对河床进行找平，其余每次高度不大于3m，在浇注最后一次砼时，先将护筒就位，以便以后钻孔施工；

⑸、支模板及砼浇注时，需要潜水员根据地形用沙袋或水泥袋封堵模板与岩石及河床之间的缝隙，这是浇注水中砼的关键，根据施工时实际水位，水下浇注的砼采用水下C25砼的浇注方式，用导管浇注,砼中掺加速凝剂；

⑹、根据水位搭设钻孔平台，然后钻机就位钻孔。

4、斜岩钻进

部分桩基施工时，进入岩层后，岩层节理裂隙发育、呈大致竖向走向为70°、厚度20~30cm的条状构造，且软硬交替不断变化，导致钻孔施工不断发生偏斜，出现“倒锤”现象，无法正常施工，为保证施工质量，针对这种地质情况，放慢钻进速度，同时采用强度大于孔内岩层强度的片石填塞（回填至开始偏斜处1.5m以上），对于填塞无效进尺部分，重新冲击钻进的方法进行调整，斜岩中钻进时应降低落锤高度、延长落锤时间间隔，进行反复冲击直至完全进入弱风化层后，再正常施工桩基。

5、高陡坡地段施工桩基

黑沟特大桥右幅42~60#桩位位于高陡坡地段，无法修筑施工便道，低水位时水上设备无法到达，为了不因水位变化引起停工造成损失和保证工期，我部结合该段实际地形，在右幅42~6