温州试桩方案资料.docx

1、温州试桩方案资料温州市七都大桥北汊桥试验桩施工及开工仪式组织方案温州市七都大桥北汊桥试验桩施工及开工仪式组织方案一、温州市七都大桥北汊桥试验桩施工方案1、编制依据1.1、编制依据（1）七都大桥1.2m直径钻孔桩工艺试桩图纸（2）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）（3）公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)（4）本工程施工现场调查资料。（5）有限元结构验算软件。（6）其它现行的国家和行业技术规范和标准。1.2、编制原则（1）认真贯彻执行国家方针、政策、标准和设计文件，严格执行基本建设程序，实现工程项目的全部功能。（2）全面履行工程合同，满足建设单位要求，有效地集中施工

2、力量，按期交付使用。（3）遵循设计文件、规范和质量验收标准的原则。在编写主要工程项目施工方法和技术措施中，严格按设计标准、现行规范和质量验收标准办理，正确组织施工，确保工程质量优良。（4）坚持实事求是的原则。在制定施工方案中，充分发挥项目部施工优势，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，确保高速度、高质量、高效益地完成本合同段的建设，确保施工组织的合理性。（5）围绕工艺试桩及承载力试桩目标，与设计密切配合，精心组织实施，为验证设计和优化设计提供准确、完整、可靠的科学依据和为钻孔桩的钻进成桩提供关键工艺参数。2、工程概述2.1、工程概况温州七都大桥北叉桥工程项目线位南起温州市鹿城区七都镇，横跨瓯江北

3、航道，北接永嘉县乌牛镇。工程起点桩号K0+000接南叉桥终点K5+137.00，起点侧设七都互通连接七都镇规划道路，桥梁东北向跨越瓯江北航道后，终点通过乌牛互通接104国道。项目主线桥长1866m，跨越瓯江北航道的特大桥祝桥长度680m，引桥1186m。本工程下部结构采用群桩基础。水中区工艺试桩位置布置在主桥南侧（温州侧）初勘钻孔XZKC13附近。初步选定试桩坐标位置X=508241.0557，Y=3100849.2310。试桩为非工程桩，试桩设计参数见表2-1。表2-1 试桩设计参数编号桩长（m）桩顶标高（m）桩底标高（m）桩径（m）181 +5.5-76.01.2 2.2、自然条件与施工条

4、件2.2.1、气象工程区域属亚热带季风气候区，建设气候区划属A区，具有季风显著，四季分明，温暖湿润，光照充足，雨量丰富，台风、暴雨等灾害频繁的气候特点。累年平均气温18左右。最冷月平均气温在8左右；最热月平均气温28。累年平均气温年较差20左右。二次平均气温在18.5左右。最冷月平均气温在8.5；最热月平均气温在28.5左右。累年平均气温年较差为19.021.0。极端最高气温在36.941.7之间，日最高气温35的年平均日数在0.45.9d之间。累年极端最低气温在-4.3-5.8之间。日最低气温0的平均日数5.111.9d之间。本地低温日数、高温日数少。工程区域年平均降水量在13001750m

5、m左右，是省内降水量较多的区域。年平均降水日数在153178d之间。最长连续降水日数有1827d，一般出现在春季的4、5月份；最长连续无降水日数有3752d，一般出现在冬季。日降水量25.0mm（大雨以上）的年平均日数在1319d之间；日降水量50.0mm（暴雨以上）的年平均日数大致在46d之间；降水量100.0mm（大暴雨以上）的年平均日数大致在1d左右。日最大降水量在250450mm之间；过程最大降水量达556650mm；1小时降水量70mm138mm。工程区域初夏有浙南雨季，79月又多台风侵扰，是省内暴雨强度最大的区域之一。2.2.2、工程地质七都大桥北叉桥跨越瓯江。上部为冲海积粉砂、细

6、砂、中砂（2层），稍密-中密状，性质较差，主要分布在两侧，中间厚度小，局部夹淤泥质土。其下为海积淤泥（4、3层），软塑，性质较差，总厚度523m；中下部分布三层冲击卵砾石，间夹冲湖积、海积黏性土，其中4层（相变层）卵砾石呈中密-密实状，顶板标高-27.9128.4m,厚度15.017.0m，该层局部下卧灰色软塑状粉质黏土；4层卵砾石呈中密-密实状，顶板标高-42.50-46.8m,厚度24.026.0m，4层卵砾石层位稳定。密实状，厚度34.243.1m，工程性质较好，顶板层标高-66.90-71.00m, 卵砾石层夹黏性土透镜体。下伏全强分化凝灰岩，厚度26.5m，工程性质较好，底部为强风化

7、凝灰岩，顶板标高-119.50-131.70m,物理力学性质好。试桩区域钻孔ZKS13地层自上而下为：黏土、中砂、淤泥质黏土、海积黏土层、中密实状卵砾层、密实状卵砾层，试桩桩尖处于密实状卵砾层，具体详见图2-1 ZKS13孔地质剖面图。图2-1 ZKS13孔地质柱状图2.2.3、水文瓯江是浙江省第二大河，发源于浙、闽二省交界处的仙霞岑，海拔高程1921m，曲折东流。沿程汇入楠阴溪、宣于溪、好溪、小溪和楠溪江等支流后，进入滨海平原，全长388km。江道发育宽窄相间，形成江心屿、七都涂及灵昆岛呈三级汊道形式入海。上游梅岙河宽500m左右，下游口门歧头河宽达10km以上，河槽外形呈喇叭形。瓯江是一条

8、山溪性潮汐河流，上游洪峰猛涨猛落，历时短，洪峰流量大，据圩仁站多年实测的统计资料（控制流域集水面积88%），实测最大洪峰流量22800m3/s，最小流量10.6 m3/s，洪枯水之比达2000倍。多年平均流量为446 m3/s，每年经口门入海径流总量约169.5*108 m3。径流在年内分配差异悬殊，洪汛期（49月）下泄水量占全年70%左右。七都北汊大桥桥位处江面宽约950m，其中滩涂宽约100m。桥位处一般水深在4.010.0mm左右，水深大于5.0m深槽宽约770m，最大水深13.2m左右，两岸桥头地形平坦。（1）潮汐、潮差本海区内，落潮历时大于涨潮历时，潮落大，是我国显著的强潮海区之一。

9、河口潮差由温州湾经口门向内逐渐增大，至龙湾附近达最大，然后向上游沿程递减，在温州湾内潮差变化较小。（本报告所有基面均采用85高程，下同）拟建大桥处设计高、低潮位表重现期（年）高潮位（m）低潮位（m）3005.71-3.452005.59-3.401005.38-3.28505.18-3.18254.97-3.08204.90-3.04104.69-2.9354.46-2.8224.13-2.64（2）潮流桥区河段为径流潮流共同作用较强河段，涨、落潮流速均较大。根据2011年7月测验资料，在桥址断面实测的最大落潮测点流速2.01m/s，最大涨潮测点流速2.10m/s；最大落潮垂线平均流速1.59

10、m/s，最大涨潮垂线平均流速1.43m/s。瓯江河口内的落潮流速一般大于涨潮流速。最大涨潮流速出现的时刻在中潮位附近，最大落潮流速出现的时刻在低潮位附近。2.2.4、施工条件（1）交通条件项目周边有瓯海大道、机场大道、滨海大道等多条城市主干道相连，可供大中型车辆运输，交通条件便利，工程材料可通过沿线较发达的城市道路运输，还可利用瓯江船运至现场。（2）水、电、燃料供应情况试桩位置基本位于七都镇边缘，工程用水可采用城镇自来水。电力供应充足，在施工时与地方电力部门联系，考虑就近搭接城镇电力线路，同时项目部还备用发电机组一台。施工机械燃料供应充足，燃油可直接在当地采购。（3）建筑材料供应情况本工程涉及

11、材料为钢筋、混凝土和临时设施所用材料，钢筋为就近工地即温州市域铁路S1线一期工程SG14标段项目经送检合格的钢筋，混凝土同样采用该标段抽检合格的混凝土，临时材料就近工地使用。2.3、主要工程数量根据设计图纸要求，试桩采用C30水下混凝土。桩基钢筋采用HRB400、HPB300钢筋。包括25、22、12、8四种型号，另外，57*3mm声测管207.3m。表2-3 试验桩工程数量表序号材料名称规格型号单位数量1HRB40025kg6051.422kg373.112kg200.2HPB3008kg525.92混凝土C30m88.253、工程重难点（1）施工位置水文、气象、地质不确定因素多，受风、浪、

12、涌潮等的影响严重，特别桥址区域强热带风暴和台风等灾害性气象袭击频繁，隐含施工风险大，施工组织和管理难度较大。（2）地质条件复杂，上层淤泥层厚，下层卵石层厚，卵石粒径大，平均粒径超过5cm，局部大于10cm，漏浆严重，对钻孔桩施工设备选型和成孔技术要求很高。（3）严格控制桩基施工各工序质量，按照施工技术规范要求进行施工，保证桩基成桩质量是本标段桩基施工控制的重点。4、试桩工程目标4.1、试桩目标（1）保证承载力试桩过程的完整性、准确性、可靠性，为验证和优化设计提供准确、完整、可靠的科学依据。（2）确定合理的成桩工艺及关键工艺参数、关键设备选型，为今后大桥实际施工过程中的施工单位制定桩基施工方案提

13、供翔实、可靠的依据。4.2、工期目标七都大桥北汊桥试验桩平台计划2015年11月1日开工，2015年11月27日结束，试验桩计划2015年11月27日开工，2015年12月16日结束。4.3、安全目标贯彻实施安全和健康政策，无条件遵守一切安全生产、文明施工、卫生管理及治安管理等有关法规，在施工期内做到无重伤、死亡事故，无交通死亡事故，无等级火警事故，无容器爆炸事故。安全生产目标：杜绝一般及以上因工责任生产安全事故；杜绝主要责任较大及以上道路交通事故；杜绝重大及以上机械设备责任事故；杜绝一般及以上特种设备责任事故；杜绝一般及以上火灾责任事故。杜绝一般C类及以上交通责任事故，遏制一般D类及以下交通

14、责任事故。坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全管理组织机构，完善安全生产保证体系。杜绝桩基施工过程中人员、机械、结构等安全事故的发生，消灭一切责任事故，确保人民生命财产不受损害。5、总体施工安排5.1、施工组织管理针对本次试桩项目的特点，充分贯彻科学管理，专业化分工的原则，积极发挥我经理部在本项目的人员、机械、物资供应、施工环境等方面的优势进行试桩项目管理，组织试桩施工组织管理机构如图5.1-1。图5.1-1 施工组织管理机构5.2、主要人员投入拟投入本工程的作业人员见表5.1主要工种人员计划表表5.1主要工种人员计划表序号工种单位数量1测量工人22钻机操作工工人33钢筋工人64电焊

15、工人35电工人16起重工人27机修工人18普工人5合 计人235.3、主要机械设备计划表5.2主要机械设备进场计划表序号机械名称数量备注1振动锤1台平台及护筒施打2汽车吊1台钢筋笼吊装3冲击钻1台桩基工程4BX1-400型电焊机2台钢筋工程5GQ40型钢筋切断机1台钢筋工程6GW40A钢筋弯曲机1台钢筋工程7GT4-14钢筋调直机3台钢筋工程8GPS仪器3台施工测量9水准仪1台施工测量5.4、施工材料供应本桥试验桩施工所需主要材料为钢筋、混凝土和为桩基施工提供临时材料。(1)钢筋采购现场使用所有钢筋，均从就近的温州市域铁路S1线一期工程SG14标段项目调拨，并试验人员检验合格后进场。(2)混凝

16、土供应本试桩混凝土采用温州市域铁路S1线一期工程SG14标段项目自拌混凝土，混凝土所需的原材料包括水泥、砂子、碎石和外加剂均由试验、物资人员检验合格后使用。(3)临时材料本试验桩施工涉及临时平台搭设和开工仪式设施使用材料，根据温州市域铁路S1线一期工程SG14标段项目现有材料统计表，本工程所用钢管、型钢、钢板等材料充足，可就近调拨使用。5.5、试验桩工期安排表5.4 总体施工计划表 时间项目工期开始时间结束时间1、施工准备10天2015.11.12015.11.112、钻孔平台施工15天2015.11.122015.11.273、钢护筒施工5天2015.11.282015.12.24、钻孔桩施

17、工7天2015.12.32015.12.105、承载力试验5天2015.12.112015.12.166、试桩主要施工方法及工艺6.1、试桩施工方案综述 根据桥址区域地质情况，经理部计划试桩采用冲击钻孔，桩基施工借助钻孔平台进行，利用振动锤施沉钢护筒。钻孔泥浆采用PHP泥浆护壁，钢筋笼采用在加工区集中加工，分段运至现场对接安装，汽车吊吊装下放。混凝土采用自动计量拌和站集中拌制，混凝土输送车运输，汽车泵灌注，混凝土水下灌注采用导管内径300mm。6.2、试桩施工工艺流程钻孔灌注桩施工流程见图6.2.1试桩施工工艺流程图。图6.2.1 试桩施工工艺流程图6.3、钻孔平台设计（1）钻孔平台顶面标高钻

18、孔平台顶面标高同拟建栈桥桥面标高（+6.3m）一致，便于材料及机械设备运输和交通便利。（2）钻孔平台结构平台上部采用可拆卸式结构。试桩钻孔平台上部构造从上到下依次是10mm花纹钢板、I25横向分配梁、贝雷主梁、钢管桩基础。平台面板横向I25工字钢按40cm间距布置；平台纵梁采用12排单层装配式贝雷桁架梁，贝雷桁架支撑在2I36型钢承重梁上。 图6.3-1 钻孔平台平面图 单位：mm 图6.3-2 钻孔平台横断面图 单位：mm平台下部结构承重梁采用2I36型钢，承重梁支撑在529*8mm钢管桩上，钢管桩平联、斜撑采用20槽钢。为保证钻孔桩正常施工，平台在桩位处预留方形缺口，缺口处加盖=10mm铁

19、盖板。待钻机就位后，移开铁盖板，进行钻孔。（3）防撞设施考虑到支架安全问题在贝雷桁梁水中钢管桩支墩外侧,设防护桩及防撞墩。防护桩采用529钢管，一字形布置在受力钢管桩支墩靠航道中心线侧，与受力钢管桩间距为2m，防护钢管桩间距3.5m。防撞墩也采用529钢管桩，每个防撞墩三根钢管桩，如图所示布置。由于本试验桩位于瓯江航道南侧，过往船只吨位大，防护桩及防撞墩的钢管桩入土深度宜在8m以上。钢管桩之间采用10槽钢作横带，上下布置两道，沿槽钢外侧设置警示装置，提醒过往船只注意。 图6.3-3 防撞桩布置图 单位：mm搭设平台需要投入的临时材料如下：编号材料名称规格型号单位数量备注1试桩护桶1.5m（t=

20、10mm）m17.1顶标高6.3m2钢管桩0.529m（t=10mm）m90.6单根长15.1m，入土10m，6根；3贝雷片贝雷桁架装配式标准桁架片片18.0 4支撑架装配式标准90cm支撑架片16.0 5剪刀撑槽钢8m24.0 用于钢管剪刀撑6槽钢20am31.2 用于贝雷片剪刀撑7横向分配梁I36a工字钢m30.0 单根长7.5m8纵向小梁I25工字钢m180.0 单根长7.6m9钢板桥面钢板=10mmm263.0 10加劲板=10mmm22.2 11栏杆立柱槽钢槽钢10m16.8 12扶手横杆钢管48mm3.5mmm66.0 外涂刷红白相间漆13动工仪式平台栏杆钢管48mm3.5mmm2

21、24外涂刷红白相间漆14人员通道桥面钢板=10mmm21615横梁I25工字钢m4416纵梁I36a工字钢m1017栏杆钢管48mm3.5mmm40外涂刷红白相间漆18防护桩钢管桩0.529m（t=10mm）m204入土深度8m，单根长12m,17根，露出水面部分外涂刷红白相间漆，合计面积约：170m219槽钢槽钢10m1366.4、钢护筒施工根据试桩区段的地质情况结合钻孔桩的直径和长度，水上试桩钢护筒长度以入土不少于12m控制。（1）护筒顶标高确定护筒顶标高取值考虑栈桥及大堤因素，护筒标高同拟建栈桥面标高为+6.3m。（2）钢护筒结构钢护筒采用壁厚10mm的钢板卷制，在钢护筒底部和顶部长度0

22、.5m的范围内护筒外部加设10mm厚的加劲箍，钢护筒直径采用1.5m。（3）钢护筒制作、运输试桩钢护筒为购置成品护筒，为方便水上钢护筒运输，钢护筒的分节段长度为12m，船运至现场。（4）钢护筒沉放采用汽车吊配用振动锤拎住钢管桩一端对准位置进行沉桩。为确保钢护筒精确沉放，在钢护筒沉放时，预加工一套专用定位导向框，用汽车吊吊装移位，并锚固在已完成的起始平台上，在导向框设置2层层距为2.5m的上、下导向定位装置，导向装置内设置有供钢护筒定位、施沉过程中纠偏、调整的液压千斤顶和锁定装置。定位导向框结构见下图定位导向框结构6.3-1示意图。图6.3-1 定位导向框结构示意图汽车吊吊装底节钢护筒至导向架里

23、面后，慢慢放松吊机钢丝绳，直至护筒落于河床面且由于护筒自重而不再沉入土层时，检查钢护筒的垂直度和定位情况，确定满足要求后，将振动锤吊起放于护筒顶上，将夹桩器和钢护筒牢牢咬住，同时夹桩器的固定装置将夹桩器紧紧定在挂梁的固定位置。当确定夹桩器和钢护筒牢固后，开动振动锤进行沉桩。钢护筒分节沉放，振打底节钢护筒入土至钻孔平台面0.51.0m高度时，移去振动锤进行吊装第二节钢护筒与底节钢护筒对接，两节之间焊接质量经检查合格后继续进行振打，依次将钢护筒第二节振打至钻孔平台面上0.51.0m高度时，如此反复直至顶节钢护筒振打至钢护筒顶部设计标高。6.5、泥浆制备根据钻孔桩的施工特点和地质情况，泥浆采用优质P

24、HP泥浆，淡水造浆。PHP泥浆制作材料包括膨润土、CMC、碳酸钠、FCI、PHP、加重剂。PHP泥浆的配合比参见表6.5-1，该泥浆具有不分散、低固相、高粘度特性，曾在多座海上大桥的大直径钻孔桩施工中成功应用。表6.5-1 PHP泥浆配合比（单位：kg）原料名称淡水膨润土CMC纯碱FCIPHP加重剂配合比100840.0040.0080.10.40.10.30.0033试验确定表6.5-2 泥浆性能指标选择钻孔方法泥浆性能指标相对密度粘度(Pas)含砂率()胶体率()失水率(ml30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(pH)正循环1.051.20162284962521.0

25、2.25810冲击1.201.40223049520335811第一次制作泥浆时，泥浆在搅拌机中搅拌，泥浆配备顺序为先将定量的清水加入搅拌机，然后按慢慢地加进膨润土，再加增粘剂,最后加分散剂，并开动机械搅拌，成浆后，打开出浆门将泥浆流入泥浆池内的储浆池中。泥浆的搅拌方法对膨润土的溶胀程度影响很大。搅拌不够充分，泥浆的粘度和失水量都会受到影响。泥浆搅拌完全均匀所需的时间根据搅拌机的搅拌能力、膨润土的质量以及加料方式不同而差异，原则上要根据搅拌试验的结果在现场决定搅拌时间。6.6、钻进、成孔根据试桩区的地质资料，本试桩采用冲击钻进行成孔。开钻前，检查各种机具、设备是否状态良好，以及水、电管路的畅通

26、情况，确保正常。钻进时，根据地层岩性调整钻头冲程、冲击频率和泥浆比重，控制好进尺速度，及时补充泥浆，始终保持孔内水头压力，确保孔壁稳定。并经常检查桩形、成孔情况和钻头尺寸、连接装置，及时更换钻头或补焊磨损部分，确保成孔质量。在钻进过程注意以下几点：必须绘制孔位处的地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等作参考。在土层变化处捞取渣样，与设计地层作核对。经常对泥浆进行试验检测，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆稠度和泥浆水头高度，防止发生坍孔、缩孔等质量事故。经常检查钻机钻盘、钻杆，如有倾斜或位移，及时予以纠正，使钻杆维持垂直状态，经常检查孔径和垂直度，

27、做好钻孔记录。经常对钻头检查，钻机钻头磨损超过1.0cm时及时更换、修补，以防孔径不足。当钻孔离设计标高约1m时，应注意控制钻进速度和深度，防止超钻。6.7、检孔孔深达到设计标高后，报检确认，用带刻度的测绳和检孔器检查孔深、孔径及垂直度。因此，根据规范要求（探孔器笼外径等于设计孔径，长度等于设计孔径的46倍）加工外径1.2m，长度6m探孔器。检测时用吊机垂直提升放入孔内，并在探孔器的顶部捆上测绳，使之一起下，以检查是否能下沉至桩底。6.8、钢筋笼的施工6.8.1钢筋笼加工场地布置钢筋笼加工场设置在岸边大堤上，钢筋场地布置如图6.8.1-1所示：图6.8.1-1 钢筋笼加工场地布置图 单位：m钢

28、筋笼加工场地分：原材料堆放区、钢筋笼加工区和钢筋笼存放区。原材料存放区26m16m，钢筋笼加工区20m16m，钢筋笼存放区45m16m。钢筋笼存放在间距为2.5m的条形枕木上。6.8.2钢筋笼运输钢筋笼由汽车吊或汽车吊直接吊装至钻孔桩孔位处进行对接下放，钢筋笼采用两点起吊，可简化为双悬臂简支梁计算，受均布荷载q作用，最合理吊点位置是使吊点处负弯矩与跨中正弯矩绝对值相等。钢筋笼起吊受力图示如图6.8.2-1.图6.8.2-1钢筋笼两点起吊受力计算简图即 而 代入计算得 本桥钢筋笼按9m长标准节制作，故起吊点距离钢筋笼端部距离为1.86m。6.8.3钢筋笼安装在钢筋加工场地集中下料，采取现场分节焊

29、接，汽车吊提入孔内，钢筋笼接长采用现场焊接。钢筋笼吊起后，检查钢筋笼的垂直度及外型轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不得强行下放。下放过程中，注意孔内水位情况，如发生异常，马上停止，检查是否坍孔。钢筋笼采用2m一道加强箍加强，且主筋与加强箍全部焊接，防止吊装变形。根据设计图纸，钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑扎混凝土预制块做钢筋保护层，间距沿桩长不超过2.0m，横向圆周不得小于4个，以保证钢筋保护层厚度。钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，钢筋笼焊接时，保证上下两节钢筋笼的轴线一致，入孔后位置准确，符合设计要求，并牢固定位。钢筋骨架底面高程偏差控制在50mm，并采取设置防浮钢管与护筒联结等有效措施防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。钢筋笼安放完毕，泥浆泵与导管相连，进行二次清孔。待二次清孔泥浆指标达到要求后，进行混凝土灌注。水下混凝土灌注完毕，