嘉绍大桥II合同段跨堤引桥钻孔灌注桩施工方案文档格式.docx

1、4）钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499-2007）5）钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB13013-98）6）建筑钢结构焊接技术规程（JTJ812002）7）钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）8）港口工程桩基规范（JTJ25498）9）水运工程混凝土施工规范（JTJ268-96）10）公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTG/T B07-01-2006）11）海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTJ 275-2000）12）公路工程水文勘察设计规范（JTG C30-2002）13）公路环境保护设计规范（JTJ/T 006-1998）14）公路全球定位系统（GPS）测量规范（J

2、TJ/T066-98）15）工程测量规范（GB5002693）8、项目相关单位批准的有关文件等9、我公司投标文件的技术方案10、施工现场实际情况以及我局现有的技术装备、管理水平和类似工程的施工经验。1.3、编制原则（1）全面响应并严格遵守该项目招标文件的要求。（2）本施工技术方案力求采用先进可靠的工艺、材料、设备，达到技术先进、经济合理、切实可行、安全可靠。（3）本施工技术方案根据嘉绍大桥设计成果结合桥址的地质、水文、气候、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求多方面的因素而编制。（4）严格遵守各有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准，确保工程质量达到监理和业主的要求。（5）科学管理

3、，精心施工，通过对劳动力、材料、机械等资源的合理配置，实现工程质量、安全、工期、成本及社会信誉的预期目标。第二章 工程概况2.1、工程简介嘉绍大桥主航道桥为六塔独柱四索面分幅钢箱梁斜拉桥，其跨径布置为70+200+5428+200+70=2680米。第合同段为南岸引桥部分。即N1#N14#墩。跨堤引桥部分包括N7#N10#墩。其中N8#、N9#属跨堤引桥的主墩，N7、N10属于跨堤引桥的过渡墩。其桥型布置如下图：图1.1 跨堤引桥桥型布置图跨堤引桥桩基全部采用2.0m的钻孔灌注桩。单桩桩长分别为90m、93m、96m。桩基均按摩擦桩设计，桩基础均按摩擦桩设计并采用“U”管法进行桩底后注浆，桩端

4、持力层为圆砾层及卵石层。其桩基情况统计如下表：表2.1 南岸跨堤引桥N7#N10#墩基桩参数一览表序号墩位桩基数量（根）桩顶标高（m）桩底标高（m）桩长（m）钻孔平台顶标高护筒底标高（m）备注1N7#8-5.5-95.590+10.0-35过渡墩2N8#14-6-9993主墩3N9#-3964N10#-2.5累计44所有桩基钢护筒内径均为2.3m，壁厚16mm，长度约为30m，采用Q235A钢。2.2、施工条件2.2.1水文条件1）桥位区的钱塘江河口尖山河段河床宽浅、潮强流急、涌潮汹涌。桥区水域涨落潮流路分歧，河床底质颗粒较细，起动流速低，易冲易淤，加上上游来水丰、枯变化，河床变化剧烈。2）尖

5、山河段潮流为非正规半日浅海潮流，水流属往复流，但不对称性较明显，涨潮流大于落潮流。根据桥址断面短期观测资料，历时，平均涨潮历时3h34min，平均落潮历时8h51min；测点最大涨潮流速为6.65m/s，测点最大落潮流速为4.40m/s。3）100年一遇设计涌潮高度为3.0m，5年一遇设计涌潮高度为2.5m。涌潮试验得到桥位附近涌潮流速可达9.010.0m/s。涌潮产生的水动力对桥墩建筑物的作用主要集中在低水位以上1倍涌潮高度范围内。4）南岸跨堤引桥N7#、N8#墩在规划大堤内，受钱塘江水流影响较大。N9#、N10#在规划大堤外，规划大堤建成后，基本不受当地水文影响。2.2.2气候桥位区风向的

6、季节和地域变化均明显。全年以西北和东南风为主，冬季以西北风为主，春季和夏季东南风为土，秋季东北风为主。年平均风速2.7m/s，实测最大风速为19m/s，年大风日数约5d。对施工不利的气象条件主要有台风、大风、大雨、冰冻和雾（低能见度）天气。初步考虑当风力8级、日降水量10mm、日最低气温-2作为可施工气象条件的指标，工程区域可施工日数全年在280284d之间，各月平均日数大致在2027d之间。其中，6月份施工气象条件较差，平均可施工日数仅20d左右。2.2.3地质条件桥位处依据岩土地基的时代与成因、分布及物理力学性质，将勘探深度内地层划分为17层，见表2.2。表2.2 南岸跨堤引桥岩土层桩基设

7、计参数表层号岩 性顶板埋深最小值最大值/平均值顶板标高厚 度最小值最大值/平均值（m）0kPai1亚砂土0.00-5.56-2.16/-3.997.0017.50/13.1810012030402亚砂土、粉砂7.008.80/7.90-13.38-12.16/-12.773.905.00/4.4514016040451淤泥质亚粘土10.9017.50/13.81-20.65-15.26/-17.8020.6032.50/26.74252夹粉砂36.6046.50/40.56-51.55-39.80/-44.553.2014.40/7.7910011030353粉砂、细砂44.5051.00/4

8、8.65-55.54-49.66/-52.812.7010.00/6.0520030055447.3549.40/48.38-52.71-49.92/-51.326.308.65/7.481201603540155.10-60.669.0018045253.1064.10/56.00-69.66-57.15/-60.133.3016.40/8.352502805055356.5070.60/63.79-74.68-58.66/-67.782.0013.65/6.625060164.5074.20/69.80-77.48-66.66/-73.743.4010.30/6.3314018035452

9、71.0080.30/75.00-83.50-73.16/-78.982.9011.30/6.222402603粉砂、细砂（中砂）75.1086.10/80.38-89.30-77.26/-84.412.108.50/5.7720040055904圆砾81.1091.50/85.69-95.72-85.16/-89.687.5023.50/14.30450500195.0098.70/97.20-103.00-100.50/-101.702.504.60/3.40350852卵石95.50108.90/100.70-112.00-97.66/-104.704.6014.80/9.1360013

10、02强风化泥质粉砂岩108.70118.90/113.40-124.00-114.20/-118.2010.8015.70/13.554005002强风化砂砾岩101.40125.90/111.70-129.00-103.60/-115.601.2026.30/16.42600650140150注： 0钻孔灌注桩的推荐容许承载力（kPa） i 钻孔灌注桩的桩侧极限摩阻力（kPa）。 2.3、工程特点1）工程所在地气象条件恶劣，特别是受季风影响，桥位区潮差大、流急，处于游荡性河道，施工受风、浪、流以及航运的影响较大，工程建设的组织和安全控制难度高，单桩混凝土方量最大近600m3，采用全栈桥施工，

11、钻孔灌注桩的生产组织与协调管理尤为重要。2）钻孔桩桩孔均按摩擦桩设计，均需穿过较厚的亚砂土层，桩端卵石层，对钻机选型、钻头选型、不同地层的钻进速度和泥浆性能等均提出了较高的要求。所有桩基同时还需采用“U”管法桩底后注浆。第三章 钻孔灌注桩整体施工思路3.1、施工工艺布置根据本工程现场情况并结合类似工程经验，钻孔桩施工采用搭设水上钢平台的工艺。主墩Z6#-Z8#平台上布置钻孔桩施工所需设备，以及现场办公设施和现场部分作业人员临时生活设施。每墩起重设备主要采用1台吊重80t跨距48m能覆盖护筒区的龙门吊，并配备2台100t履带吊配合龙门吊作业，必要时另配一台250t.m塔吊；Z9#辅助墩和Z10#

12、过渡墩只布置钻孔桩施工所需设备和现场办公设施布置，不再考虑现场临时生活设施，主要起重设备采用1台80t龙门吊及1台100t履带吊。主墩、辅助墩和过渡墩钻孔施工平台布置见图3.1和图3.2。图3.2 辅助墩过渡墩（Z9#、Z10#）钻孔桩施工平台平面布置图3.2、钻孔总体顺序安排钻孔灌注桩施工总体包括三大部分，即：（1）N8#主墩N7#过渡墩；（2）N9#主墩N10#过渡墩；根据现有736.3m施工栈桥的向江中心推进的速度（约2个半月完成），结合钻孔钢平台搭设施工顺序Z8# Z7# Z6# Z10# Z9#，排定钻孔桩施工总体顺序。其中2009年5月份将率先进行Z8#主墩钻孔平台的搭设，后续Z7

13、#和Z6#两个主墩搭设的时间间隔按1个月左右进行调控，当3个主墩钻孔平台搭设完成后，依次最后完成Z10#过渡墩和Z9#辅助墩2个钻孔施工平台搭设。单个平台（包括起始部分、护筒区平台、平台横桥向侧的机具设备和人员作业通道、龙门吊轨道以及钻机轨道等）施工完成，具备开钻条件后，即可上钻机，采取同步施工但成孔时间相对错开的方法进行施工，即钢筋笼沉放和混凝土灌注相对错开依次进行。每主墩平台各布置4台KP3000（或ZSD300、JZP300等）动力头回旋钻机，采取气举反循环进行钻孔施工，在每个主墩上对应的栈桥侧各布置2台500kVA的箱式变电站、辅助墩和过渡墩一并考虑布置2台500kVA的箱式变电站，保

14、证钻机及其配套设施的用电，另外在主墩钻孔施工期间，每主墩配备1台套400kW发电机组备用。当Z8#和Z7#主墩钻机富余时，将逐步分批分次从2主墩分别向辅助墩和过渡墩转移钻机，进行辅助墩和过渡墩钻孔施工，考虑到辅助墩过渡墩平台相对较小，每平台只布置2台钻机进行成孔作业。Z6#-Z8#各墩桩位编号见图3.4。Z6#和Z7#主墩每台钻机的成孔的桩位顺序如下：1#钻机（8根）：9213111128102#钻机（8根）：24203123252232213#钻机（8根）：27301917291828264#钻机（8根）：61435716415Z8#主墩每台钻机的成孔的桩位顺序如下：18718926172#

15、钻机（7根）：1131210415523302413222914254#钻机（7根）：20281921271619辅助墩、过渡墩每墩10根钻孔灌注桩，间隔成孔成桩即可。钻孔护壁泥浆采用淡水泥浆，施工期拟对海水泥浆进行专项研究，以备应急之需。为了提高成孔速度，护筒底2m以上钻孔采取高钻速、低粘度泥浆（或清水）钻进；护筒外采取优质泥浆护壁，根据地质情况选择钻进速度。废弃泥浆及钻渣利用翻斗卡车运输至指定地点进行抛放。3.3、混凝土生产组织混凝土供应均通过在后场临时驻地设置的3台120m3/h混凝土搅拌站。3台混凝土搅拌站在施工后场专设的混凝土生产区并排布置，累计设置3000m2砂子和4000m2的碎

16、石堆场，一次性备料满足不少于3根钻孔桩的灌注施工。钻孔桩施工期间配置6台8m3混凝土输送车进行混凝土的运输。每个主墩施工平台布设2台拖泵、辅助墩和过渡墩施工平台各布置1台拖泵进行混凝土的灌注。现场混凝土拖式泵泵送至需灌注的孔位旁的集中料斗，通过溜槽、浇注小料斗、导管进行水下混凝土的灌注。浇注水下混凝土的导管在生产区作业平台一侧事先接长为3-4节，等钢筋笼安放结束后进行3-4节的整体安装，以缩短成桩到混凝土浇注的时间。临时驻地搅拌站距离现有江堤约500m，至Z10#墩运距约1600m，最远的Z6#主墩运距约2700m（混凝土运输线路见图3.3）。3.4、桩基钢筋笼制安钢筋笼在后场加工，在120m

17、定位胎膜上分节加工整体连接，加工好之后拆开连接部位，分节用平板车运送至施工现场，利用龙门吊和履带吊配合进行钢筋笼的翻身、接长下放。图3.3 主航道桥混凝土运输平面示意图图3.4 Z6#-Z8#主墩钻孔桩编号图第四章 钻孔灌注桩施工工艺流程图5.1 钻孔灌注桩施工工艺流程第五章 钻孔灌注桩施工5.1、钻孔灌注桩成孔施工5.1.1钻机选型根据总体思路安排，3个主墩按序进行钻孔桩施工。以Z6#主墩为例，桩基从平台顶到桩底的深度达到133.5m，实际进尺深度约为117m左右，桩径为2.50m（护筒内径为2.80m）；钻进过程中要穿过亚砂土层、亚粘土层、粉细砂层、卵石层、强风化泥质粉砂岩和强风化砾砂岩等

18、地层，对钻机的钻杆质量、扭矩要求较高，因此选用技术先进、扭矩较大、提升能力较大的大型全液压钻机进行主墩钻孔桩施工。钻孔灌注桩采用回旋钻成孔，每主墩布置4台钻机同时进行钻孔施工，辅助墩过渡墩桩基待率先开工的主墩完工后顺延连续施工，每墩只布置2台钻机。钻机性能指标见表5.1。表5.1 钻机主要性能参数表钻机型号KP3000、ZSD300、JZP300等投入数量共12台最大钻孔口径（m）3.0最大钻孔深度（m）140输出扭矩（KNm）200最大提升能力（KN）1500最大钻速（rpm）15钻杆内径（mm）300配重（KN）不小于300KN循环方式气举反循环每台钻机配备1台20m3/min空气压缩机，

19、1台3PIN泥浆泵和1台250m3/h的泥浆净化设备以及其他的泥浆循环设备。根据前期试桩施工经验，钻头选择按下列原则实施：（1）圆砾层、卵石层及以上土层适宜采用刮刀钻；（2）对于持力层的砂砾岩，如单轴抗压强度Rc小于6Mpa，考虑采用改进型刮刀钻头减少换钻操作，节省工期；若Rc大于6Mpa，采用滚到钻头钻进；（3）刮刀钻头构造应充分加强，采用大尺寸合金钻齿并加密钻齿数量，以减少提钻次数，节约工期；（4）根据需要，备用钻头，确保钻孔施工不间断。钻孔配套设备投入数量见表5.2。 表5.2 主要配套设备机具表 设备名称单位数量备 注2.0m刮刀钻头个12改进型2.0m滚刀钻头配套钻杆m/台钻机120

20、ZX-200泥浆净化器台5泥浆测试仪套6BX3-500交流电焊机73PNL泥浆泵5.1.2泥浆的制配与循环栈桥上铺设有120mm自来水管道，可给各个墩位处供应自来水，因此采用淡水泥浆进行钻孔桩成孔施工护壁。钻孔泥浆的制配采取在平台上造浆机内造浆，利用相邻的钢护筒作为泥浆池（作为泥浆池的钢护筒，可先用小钻机进行扫孔，扫到离护筒底口2m位置停此扫孔）。在泥浆制配循环过程中，每拌浆400m3对孔内以及循环池出口处的泥浆进行检测一次，根据检测结果对泥浆进行调整，增减水、膨润土、以及外加剂的用量。各施工阶段的泥浆性能指标要求见下表。表5.3 泥浆性能指标一览表 地层相对密度粘度含砂率（%）胶体率泥皮厚度

21、（mm/30min）PH1.21.23192234953891.051.21.54粉砂1.21.35241.11.31.11.25泥质砂岩 造浆施工中应注意的问题 （1）严格控制泥浆质量，做到定时检测，及时添加PAC及纯碱，改善泥浆的稳定性；（2）由于主桥亚粘土地层相对较厚，造浆能力较强，泥浆的相对密度在此阶段相对偏大，为此钻进过程中须排掉部分泥浆，添加PAC及纯碱应在排浆之后进行，以免造成浪费。（3）置换的泥浆必须经沉淀、排渣、检测合格后方可使用；（4）增粘剂PAC较难溶解，集中投放易结团，难以发挥效应，应采取多次、少量投放的方式加速PAC的溶解。泥浆循环示意图见下图。图5.1 泥浆循环示意

22、图泥浆通过净化器使直径在0.074mm以上的颗粒筛分到储渣筒内，钻渣通过运渣车运至指定地点处理。混凝土灌注过程中溢出的可回收使用的泥浆，用护筒平联（在护筒壁开孔）引流至正在钻孔作业的护筒内循环使用或未开钻的护筒内储备。溢出的质量较差的不能回收利用的泥浆泵吸至平台上的储渣箱内净化沉淀，然后运输到指定地点处理后堆放。5.1.3钻机安装、调试与移位钻机安装之前，测量部根据桩位坐标放出钻机安装位置；通过龙门吊吊装钻机就位。钻机就位时，测量检查其平面位置钻盘中心位置以及平整度；各项指标满足要求后将钻机与平台进行限位，保证钻机在钻进过程中不产生位移；同时在钻进的过程中对底盘四角点不间断进行水准校核，如发现

23、钻机有倾斜迹象平整度偏差大于5mm，进行及时的调整保证钻机顶部的中心、转盘中心、桩孔中心基本在同一铅垂线上。钻机的钻杆、配重钻杆、钻头安装之前进行编号以及实际长度的测量和记录，绘总制成表，并将编号和长度标记在钻杆、钻头、配重钻杆上。利用龙门吊或履带吊将刮刀钻头、风包钻杆及配重在平台上拼装在一起，在钻机就位后使钻塔倾斜或移动上层底盘，将钻头组件吊入孔内固定。安装钻杆，清洗密封圈，并接长钻杆；将钻头下到离孔底泥面约30cm处，接通供风及泥浆循环管路，开动空压机，开启供风阀供风，在护筒内用气举法使泥浆开始循环，观察钻杆、孔内水面，供风管路、循环管路、水笼头等有无漏气现象并观察水头情况，开动钻机空转，

24、如持续5min无故障时，即可开始钻进。成孔验收合格之后，钻机进行移位。先将钻机的钻杆及其连接的电源泥浆管等撤除并将钻头挂在护筒上的扁担梁上，再用龙门吊吊起钻机整体安装在待钻孔位置，最后将钻头及其他部件吊装就位。5.1.4钻进成孔钻孔桩钻进成孔分成三个阶段进行：护筒内的钻进阶段，护筒外的钻进阶段，成孔的清孔验收阶段。护筒内钻进阶段为了防护筒内掉入铁件对钻孔造成困难，在开钻之前，用电磁铁对护筒内进行扫吸，清除孔内的铁质杂物。钻机就位后先进行护筒内的钻进，由于有护筒的防护，护筒内钻进采取高钻速，低粘度的泥浆或清水进行钻进施工。钻进过程中进行护筒内的及时补充清水，混合泥浆通过泥浆净化器处理后回流进入护

25、筒，钻渣装在渣筒内通过翻斗卡车运送到处理场进行集中处理。由于钢护筒内径为2.3m，比钻头外径稍大，为确保护筒内壁泥皮清理干净，在护筒内钻进时，钻头上设置钢丝刷。土层内钻进阶段钻头出护筒后，在护筒底口附近采取反循环减压慢速钻进，优质泥浆护壁形成稳定孔壁，每小时进尺控制在0.30.8m左右。当钻头距护筒底口5m后恢复正常钻进。根据不同土层的特点，在钻孔过程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速度，每小时进尺参见下表，孔内补充优质泥浆。当钻入砾砂岩层，刮刀钻头效率很低时换成钻2.5m孔径的滚刀钻头，钻至设计标高。表5.4 不同地层进尺参数一览表钻压（Mpa）转数（n/min）钻进速度（m/h）扭矩（kN.m）淤泥质亚粘土450.30.5350.20.310360.150.3570.