匝道桥钻孔灌注桩施工技术方案.docx

1、匝道桥钻孔灌注桩施工技术方案杭州湾跨海大桥-B合同匝道桥钻孔灌注桩施工技术方案路桥集团国际建设股份有限公司杭州湾跨海大桥-B合同项目经理部二五年十二月匝道桥钻孔灌注桩施工技术方案一、工程概况1.1工程简介本合同匝道桥共有钻孔灌注桩98根，其中A匝道有10根，B、C、D、E匝道各有22根。桩底标高为-86.0m-96.0m，桩顶标高为+3m，标高-40.0m+3m，桩孔直径为2.5m，标高-40.0m以下部分为直径2.0m孔径，采用C30水下混凝土灌注。1.2自然条件1.2.1气象、气象特征值海中平台区域气象特征值可依据大桥南岸慈溪气象站19542000年实测资料系列分析。 桥区气象特征值表 表

2、1-1项目慈溪气温极端最高气温 （）39.1极端最低气温 （）-9.3年平均气温 （）16.2最冷月平均气温（1月） （）4.1最热月平均气温（7月） （）28.335平均日数 （d）14.7 0平均日数 （d）28.9降水年平均降水量 （mm）1294.6月最大降水量 （mm）569.3（6月）50mm年降水日数 （d）2.7最长连续降水日数 （d）19风最大风速 （m/s）22.6极大风速 （m/s）31.9常风向ESE强风向NW8级大风日数 （d）11.1台风影响月份511年平均台风影响次数2.56雾日 （d）年最多67年平均21.5相对湿度()年平均81雷暴日 （d）年最多58年平均3

3、6.6积雪深度(cm)最大17、设计风速海中平台区域设计风速可采用王盘山站设计风速分析成果，见表1-2。 设计风速表 表1-2项目高度（m）30年50年100年1034.836.639.02038.140.142.73040.242.345.01.2.2水文、潮汐、潮汐特征杭州湾属强潮河口，潮汐类型为不正规半日浅海潮，并有明显的日潮不等现象。海中平台区域潮汐特征值可根据附近乍浦水文站长期验潮资料以及2000年9月和1999年56月桥区南岸短期验潮资料进行分析，成果详见表1-3（潮位基准面采用1985国家高程基准）。 潮汐特征值 表1-3项 目乍浦庵东西二实测最高潮位 （m）5.544.904.

4、104.31发生日期1997.8.19实测最低潮位 （m）-4.01-2.97-2.96-2.78发生日期1930.9.24平均高潮位 （m）2.523.312.953.03平均低潮位 （m）-2.12-2.00-2.19-2.11最大潮差 （m）7.577.446.986.54发生日期1962.8.2最小潮差 （m）2.393.53.55发生日期平均潮差 （m）4.655.305.135.13平均涨潮历时5:275:225:195:28平均落潮历时6:597:017:066:57统计年限193019992000.091999.051999.05、设计水位 设计年极值高水位 表1-4频 率P（

5、%）0.33125重 现 期（a.）3001005020潮 位 （m）6.155.805.555.30 设计年极值低水位(m) 表1-5频 率P（%）9998重 现 期（a.）10050潮 位 （m）-3.58-3.56、设计流速 平台水域涨、落潮垂线平均最大流速 （单位：m/s） 表1-6重现期（年）乍浦站潮差（m）垂线平均最大流速垂线号20061008.2Vf3.44Ve2.60507.8Vf3.34Ve2.5557.3Vf2.92Ve2.51注:Vf 涨潮流速，Ve落潮流速。、设计波要素 设计波要素 表1-7重现期（a.）波向H1%（m）H4%（m）H13%（m）T（s）100NE5.8

6、04.994.087.66ENE6.295.434.508.04E4.874.173.396.94ESE4.633.963.216.73SE4.312.981.946.5250NE5.454.693.837.36ENE6.005.184.297.85E4.643.973.226.73ESE4.403.763.056.63SE4.133.522.856.405NE4.183.582.935.57ENE4.834.123.366.94E3.773.222.566.03ESE3.502.982.375.79SE3.362.852.295.67、基础冲刷计算和试验成果 海中平台冲刷试验成果表 表1-8

7、桥墩类型冲刷前高程(m)一般冲刷(m)局部冲刷(m)河床演变(m)冲刷后高程(m)匝道桥试验值-16.4-12.9-27.8（修正）计算值-16.4-10.6-27.0、壅水高度区域最大壅水高度为0.09m。1.2.3工程地质根据杭州湾跨海大桥海中平台施工图阶段工程地质勘察报告（2003年9月），海中平台区域典型的地层分布由上至下分别为：1层：灰黄灰色亚砂土（Q43al-m）饱和，软流塑，土质不均，顶部约1.00m为淤泥。该层连续分布于地表，顶板标高11.3310.94m，厚度5.609.60m。含水量W=30.0%（平均值，下同）,密度=18.9kN/m3，孔隙比e=0.881，塑性指数IP

8、=6.2，压缩系数a0.1-0.2=0.16MPa-1，压缩模量Es=11.76MPa，标准贯入击数N=6.2击。为可液化地基土，强度极低，工程地质条件极差。层：灰色淤泥质亚粘土（Q 42m）饱和，流塑，局部软塑，夹13mm粉砂薄层，具水平层理。该层连续分布，顶板标高20.6816.84m，顶板埋深5.609.60m，厚度24.428.50m。W=37.8%，=18.0kN/m3，e=1.085，IP=15.3，IL=1.26，a0.1-0.2=0.52MPa-1，Es=3.97MPa，N=3.9击。为软弱地基土，强度极低，工程地质条件极差。1层：灰色淤泥质粘土（Q 42m）饱和，软塑流塑，土

9、质均匀，局部夹13mm粉砂薄层。该层连续分布。顶板标高45.6944.00m，顶板埋深32.8034.60m，厚度7.4012.50m。W=46.2%。=17.0kN/m3，e=1.388，IP=24.3，IL=0.95，a0.1-0.2=0.60MPa-1，Es=4.02MPa，N=6.9击。为软弱地基土，强度极低，工程地质条件极差。1层：灰色亚粘土（Q 41al-m）饱和，软塑，具水平层理，夹薄层粉细砂。该层连续分布。顶板标高57.1452.96m，顶板埋深42.0046.00m，厚度1.5010.10m。W=29.9%，=18.5kN/m3，e=0.854，IP=13.9，IL=0.93

10、，a0.1-0.2=0.42MPa-1，Es=4.68MPa，N=8.5击。强度低，工程地质条件差。1层：灰浅灰色粉、细砂（Q 32al-m）饱和，密实，含云母碎片，主要成份为石英、长石，偶夹薄层状粘性土，分选性一般，多呈上下两层，上部为粉砂，下部为细砂，局部为中砂。该层分布连续。顶板标高67.2456.15m，顶板埋深45.0056.10m，厚度2.1010.90m。W=19.8%，=19.2kN/m3，e=0.671，a0.1-0.2=0.15MPa-1，Es=11.13MPa，N=38.6击。强度较高，工程地质条件较好。1夹层：灰色亚粘土（Q 32al-m）饱和，软塑，夹38mm细砂薄层

11、。该层呈透镜体局部分布于1层中。顶板标高64.0360.60m，顶板埋深49.5052.80m，厚度1.204.45m。W=26.8%，=19.0kN/m3，e=0.813，IP=10.9，IL=0.84，a0.1-0.2=0.33MPa-1，Es=5.63MPa，N=14.4击。分布不连续，强度较低，工程地质条件较差。11层：灰灰褐色亚粘土（Q 32al-m）饱和，软塑，夹厚520mm粉细砂薄层，具水平层理，该层分布连续，厚度较小。顶板标高69.4763.56m，顶板埋深52.4058.30m，厚度3.7010.30m。W=32.0%，=18.6kN/m3，e=0.942，IP=12.2，I

12、L=0.73，a0.1-0.2=0.34MPa-1，Es=5.69MPa，N=14.7击。强度较低，工程地质条件较差。12层：蓝灰色粘土（Q 32al-l）饱和，硬塑，土质均匀。该层分布连续。顶板标高76.0072.53m，顶板埋深61.3064.80m，厚度2.203.90m。W=23.8%，=19.8kN/m3，e=0.713，IP=19.4，IL=0.18，a0.1-0.2=0.15MPa-1，Es=11.47MPa，N=26.5击。工程地质条件一般。21层：灰色粘性土（Q 32al-l）以亚粘土为主，局部为粘土，饱和，软塑。该层分布连续,厚度不均匀。顶板标高78.2075.43m，顶板

13、埋深64.2067.00m，厚度1.206.30m。W=32.3%，=18.7kN/m3，e=0.920，IP=13.6，IL=0.82，a0.1-0.2=0.23MPa-1，Es=8.35MPa，N=20.6击。工程地质条件较差。透层：灰色亚砂土（Q 1al）饱和，硬塑。呈透镜体分布于2、22层中，厚度较小，仅见于PK1、PK2、PK4、PK8、PK9孔。顶板标高84.0470.30m，顶板埋深59.1072.80m，厚度0.803.00m。W=25.2%，=19.7kN/m3，e=0.710，IP=4.4，a0.1-0.2=0.14MPa-1，Es=12.21MPa，N=49.0击。工程地

14、质条件较差。22层：蓝灰色粘性土（Q 32al-l）以粘土为主，局部为亚粘土，饱和，硬塑，土质均匀，局部夹粉砂薄层。该层分布连续。顶板标高84.7078.18m，顶板埋深67.1073.60m，厚度4.3010.20m。W=28.3%，=19.4kN/m3，e=0.813，IP=20.3，IL=0.37，a0.1-0.2=0.17MPa-1，Es=10.66MPa，N=25.0击。工程地质条件较好。层：灰浅灰色粉、细砂（Q 31al）饱和，密实，分选性较差，局部含砾石。该层分布连续。顶板标高92.1086.56m，顶板埋深75.4080.90m，厚度2.006.50m。W=22.5%，=19.

15、5kN/m3，e=0.685，a0.1-0.2=0.13MPa-1，Es=13.00MPa，N=47.3击。工程地质条件较好。夹1层：灰色亚粘土（Q 31al）饱和，软塑，土质均匀。该层仅见于PK1、PK12、PK17、PK18孔。顶板标高92.5588.74m，顶板埋深77.5081.40m，厚度2.805.00m。W=29.7%，=19.5kN/m3，e=0.811，IP=16.7，IL=0.77，a0.1-0.2=0.29MPa-1，Es=6.28MPa，N=17.8击。工程地质条件较差。夹2层：灰绿灰黄色粘性土（Q 31al）以粘土为主，局部为亚粘土，饱和，硬塑，含钙质结核。该层分布连

16、续。顶板标高96.3091.30m，顶板埋深80.0085.10m，厚度4.109.50m。W=25.9%，=19.7kN/m3，e=0.750，IP=18.9，IL=0.18，a0.1-0.2=0.16MPa-1，Es=10.94MPa， N=27.9击。工程地质条件好。层：灰黄、棕黄色粘性土（Q 22al-l）饱和，硬塑，夹蓝灰色条纹，偶含钙质结核。该层分布连续，厚度大，仅控制性孔揭穿。顶板标高102.4099.43m，顶板埋深88.2091.20m，揭露厚度9.1022.40m。W=23.2%，=20.3kN/m3，e=0.660，IP=18.5，IL=0.16，a0.1-0.2=0.1

17、3MPa-1，Es=12.79MPa，N=30.8击。工程地质条件好。层：灰黄褐黄色粉、细砂（Q 22al）饱和，密实，含云母碎片，分选性一般，局部砂质较纯，该层仅在控制性钻孔中揭露，顶板标高123.30116.70m，顶板埋深105.50122.20m，揭露厚度4.0010.70m。W=22.0%，=19.4kN/m3，e=0.699，a0.1-0.2=0.16MPa-1，Es=10.59MPa。工程地质条件好。夹层：灰黄色粘性土（Q 22al-l）饱和，硬塑，间蓝灰色条纹，含少量钙质结核，该层仅控制性孔揭露，顶板标高128.90118.70m，顶板埋深107.50117.80m，揭露厚度2

18、.307.00m。W=21.6%，=20.4kN/m3，e=0.623，IP=17.1，IL=0.18，a0.1-0.2=0.15MPa-1，Es=10.92MPa。工程地质条件好。1.2.4水文地质平台区域通过水质分析，地下水水化学类型为Cl-Na型，属于弱碱性微咸水（低矿化水）；海水和潜水水化学类型为Cl-Na型，属于弱碱性咸水（中矿化水）。经判别地下水对混凝土无腐蚀性、对钢结构具有中等腐蚀性；海水对混凝土具弱腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性，地下水和海水对钢筋混凝土中的钢筋具有中等腐蚀性。根据钻探揭示的第二承压水，具有一定的压力，钻孔桩施工时应重视。1.2.5地震活动性海中平台区内的海底地形

19、平坦，勘察区及其附近无活动性断裂，近场区范围内未记载有5级以上地震。平台区域地震活动较弱，历史上未记载到地震。平台区域的地震基本烈度为度。1.3施工依据、杭州湾跨海大桥土建工程施工招标文件、杭州湾跨海大桥土建工程施工招标文件参考资料及参考资料补充、施工图设计（第七卷海中平台第四册匝道桥第二分册下部结构）、执行规范、标准杭州湾跨海大桥专用技术规范（2005年8月10日发布）杭州湾跨海大桥专项质量评定标准（2005年8月10日发布）公路桥涵施工技术规范（附局部修订本）（JTJ 041-2000）钢筋机械连接通用技术规程（JGJ107-2003）港口工程桩基工程规范（JTJ25498）钢结构工程施工

20、质量验收规范(GB50205-2001)钢结构设计规范(GB50017-2003)全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T18314-2001）水运工程混凝土施工规范（JTJ 268-96）水运工程混凝土质量控制标准（JTJ 269-96）港口工程混凝土设计规范（JTJ26798）公路工程施工安全技术规程（JTJ 076-95）建设工程施工现场供电安全规范（GBJ 50194-93）海上交通安全法二、资源配置2.1人力资源配置表2-1工种人数工作内容钻孔技术工64钻孔施工沉桩配合8钢管桩沉桩配合组混凝土工30钻孔桩水下混凝土施工、拌和站配合人员吊装工20栈桥搭设、拆除，钢筋笼吊安钢筋工40钢筋

21、笼加工、下放电工4各工序施工用电管理电焊工15栈桥搭设拌和站（含运料）20拌制砼、运输砼、备料等管道工10管道安装、拆除总计人数211人2.2主要施工设备配置 表2-2序号设备规格数量用途1钻机中昇ZSD252钻孔施工2钻机韩国斧玛RC3002钻孔施工3钻机GW-25B2钻孔施工4空压机SPE9206钻孔施工5泥浆分离器ZX2006钻孔施工6混凝土拌和站60m3/h2混凝土拌和7输送泵三一80m3/h3混凝土输送8打桩船1钢护筒、临时钢管插打9运桩船75.8m15.8m1钢护筒、临时钢管运输10拖轮2600HP1非自航船舶拖带11抛锚艇1起、抛锚12浮吊150t全回转1栈桥搭设、拆除，拔桩等1

22、3交通船2海上交通14运输船3材料运输15汽车吊60t、25t2海上施工基地物件起吊16履带吊50t1栈桥物件起吊17龙门吊40t2栈桥上物件吊、运18发电机300KVA4电能供给19振桩锤1临时钢管桩拔除主要设备性能简介：、钻机根据我公司在东海大桥钻孔灌注桩施工过程中取得的经验，结合本工程匝道桥桩基础实际的地质条件，选用6台性能先进的全气举反循环钻机。其中中昇ZSD250型钻机气举反循环钻机其主要技术性能表如表2-3所示： 中昇ZSD250型钻机技术性能表 表2-3钻孔直径（m）1.22.5钻杆长度/节（m）2.4钻孔深度（m）140钻杆重量/节（t）0.42最大扭矩（kNm）150整机尺寸

23、（m）4.64.66.4转速（r/min）016主机重量（t）18提升能力（kN）1000最大配重（t）20排渣方式气举或泵吸反循环、正循环总功率（kw）145 中昇ZSD250型钻机实物图如图2-1所示：图2-1 ZSD250钻机、空压机一台钻机配备1台SPE920型电动移动螺杆式空压机，作为钻孔排渣设备，共6台。 SPE920型空压机技术性能表 表2-4排气压力（Mpa）排气量（m3/min）功率（KW）机组外形尺寸（长m宽m高m）整机重量（t）1.2201603.61.91.953.8、泥浆分离器为了钻孔施工高质、高效、经济、文明地进行，通过同类产品比选，结合实际施工需要，选用宜昌黑旋风

24、工程机械有限公司生产的ZX200型泥浆净化装置，共6台。 ZX200型泥浆净化装置技术性能表 表2-5最大泥浆处理量（m3/h）200筛分出的渣料含水率30净化除砂效率（0.074级）90整机尺寸（m）3.542.252.8装机总功率（kw）48整机重量（t）4渣料筛分能力（t/h）2580，可根据钻孔进尺的不同而调整。达到最大净化除砂效率时泥浆最大相对密度（g/3）1.2马氏（苏氏）漏斗粘度（s）40（30）含砂量20图2-2 ZX200型泥浆净化装置、打桩船钢护筒和临时钢管桩的插打采用“路桥建设桩8号”打桩船，该船配备D180、D150柴油锤及特制（同时适用于临时钢管桩及钢护筒）节能替打。

25、该船已经为东海大桥、苏通大桥打下了百多根直径2.8m以上的钢护筒，定位精度高，操作安全，效率高。、龙门吊为满足钢筋笼的下放、钻机等大件物件的移位，在施工栈桥上设置2台吊重40t单龙门吊，净跨9.75m，净高15.46m，由专业厂家设计、加工。三、施工顺序及计划安排3.1施工顺序根据总工期的要求及工程的实际情况，确定匝道桥钻孔灌注桩的施工顺序示意图如图3-1所示，详细的施工顺序详见施工计划安排：图3-1-1图3-1-2图3-1-3图3-1-4图3-1-5图3-1-63.2施工计划安排表3-1施工内容施工用时开始时间结束时间备注1、沉桩施工250 工作日2006-1-12006-9-7利用匝道桥沉

26、桩间隙进行海中平台钢管桩沉桩施工B1B22、C22C21墩栈桥沉桩25 工作日2006-1-12006-1-25A1A5、D22D20、E1E3墩栈桥沉桩16 工作日2006-1-262006-2-10E4E10墩栈桥沉桩7 工作日2006-2-112006-2-17平台沉桩（150根）42 工作日2006-2-182006-3-31E11E22墩沉桩施工12 工作日2006-4-12006-4-12平台沉桩（50根）15 工作日2006-4-132006-4-27D1D12墩沉桩12 工作日2006-4-282006-5-9平台沉桩（110根）30 工作日2006-5-102006-6-8D

27、13D19墩栈桥沉桩8 工作日2006-6-292006-7-6C20C9墩沉桩施工12 工作日2006-8-22006-8-13C8C1墩沉桩施工8 工作日2006-8-312006-9-72、栈桥搭设施工279 工作日2006-1-152006-10-20B1B22、C22C21墩栈桥搭设40 工作日2006-1-152006-2-23A1A5、D22D20、E1E3墩栈桥搭设18 工作日2006-2-242006-3-13E4E10墩栈桥搭设12 工作日2006-3-142006-3-25E11E22墩栈桥搭设24 工作日2006-4-132006-5-6D1D12墩栈桥搭设24 工作日2006-5-72006-5-30D19D13墩栈桥搭设14 工作日2006-7-52006-7-18