凫州大桥钻孔灌注桩施工方案.doc
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1、凫州大桥桩基施工方案一、工程概况凫州大桥南引桥墩、台基础均为钻孔灌注桩,共152根;桩基深度46.5 m85 m,摩擦桩78根,嵌岩桩74根。其中33#墩59#墩桩基直径为200cm,每墩4根共计108根,总长7796.8 m,全部位于水中。60#墩69号台桩基共计44根,总长2348 m,其直径为1.6 m;其中69#台设有8根,其余桥墩各设4根;水中4根,陆地上40根。K3+655中桥设有直径1.2m桩基48根,总长2400m,全部为嵌岩桩。南引桥桩位处地质情况从上至下大致为:淤泥质亚粘土、粗砂、混合岩或花岗岩的全风化层、强风化层、弱风化层、微风化层。摩擦桩持力层要求进入强风化层,嵌岩桩要
2、求进入微风化岩层。施工区域内地下水补给来源充足,地下水位浅(河堤内地下水位在地面以下03.4m);类型主要为上层滞水、孔隙潜水、承压水以及基岩裂隙水。凫洲水道河水对混凝土结构无腐蚀性,但南岸的地下水对混凝土结构具有中等腐蚀性。承压水分布于淤泥质细砂层的下层和细砂层、中粗砂层、卵石层中,主要接受河水的越流补给和上游地下水迳流的侧向补给。二、工期安排 根据总体施工进度安排,本桥的钻孔灌注桩工程分项工期安排如下: (1)、施工栈桥及钻孔平台:2005年7月10日开始,2005年9月27日完成,共80天。(2)、33#墩至64#墩钻孔桩施工:2005年8月15日开始,2006年2月20日完成,共190
3、天。(3)、65#墩至69#台钻孔桩施工:2006年8月21日开始,2006年10月19日完成,共60天。三、主要机械设备为保证钻孔灌注桩施工正常进行,计划投入足够的机械设备,投入的主要机械设备的型号、数量详见钻孔灌注桩施工机械设备列表。四、钻孔灌注桩施工方法1、钻孔灌注桩施工方法、钢护筒制作:直径200cm、160cm、120cm的钻孔桩,其钢护筒直径分别为220cm、180cm、135cm,分别选用厚度10mm、8mm、5mm的钢板卷制成形。钢护筒分段长度为6m(河堤以内的孔桩护筒分段长度暂按3m)。钻孔灌注桩施工机械设备列表设备名称产地规格/型号制造年份数量自有、租赁冲击钻机成都CZ-3
4、0A、45kw 1.02.52002/230自有泥浆槽车四川WXS101GSSE 10m32003/14自有挖掘机合肥EX300-3 162kw 1.38m32001/31自有自卸汽车瑞典VOLOV 19.5t2001/330自有混凝土输送车成都SQH5260G、175KW 6m32000/48自有混凝土高架泵车长沙SY5290THB32A2002/23自有混凝土输送泵四川HB60D 60m3/h2000/46自有汽车起重吊徐州QY-40 195kw 25t2000/42自有驳船山东200t2002/23租赁打桩船山东1.02.52002/22租赁泥浆船山东200t2002/23租赁泥水处理系
5、统柳州2002/22自有卷板机四川CJW11 36kw2003/12自有卷扬机成都JK-5、40kw 5t2000/46自有砼拌合楼西安HZS60 60m3/h2000/41自有强制式砼搅拌机成都JDY500 500L2000/45自有振动锤兰州DZ45 45KW2002/24自有浮吊山东50t2002/22租赁运水船山东150 t2002/21租赁发电机沈阳200GF24 250KW 2003/14自有发电机沈阳200GF50 500KW 2003/11自有钢筋加工设备成都2003/14自有木工加工设备成都2003/14自有插入式捣固器湖南ZX-25 1.5 kw2003/130自有交流焊机
6、广东BX6-500A2003/110自有泥浆粘度仪广州10062004/0.52自有泥浆比重仪广州NB-12004/0.52自有泥浆含砂量测定仪威海NA-12004/0.52自有钢护筒的加工要求:1、任意横断面的失圆度不得大于20mm;2、竖向侧弯不大于0.5%;3、各分段端口应与护筒轴线垂直,对边的错位不大于3mm;4、纵、横两向的对接焊缝均应采用双面焊接,焊缝应饱满、焊纹必需连续,焊后应作适当打磨,剔除药皮、焊瘤、尖刺等。根据设计图标示,33#墩至52#墩钻孔桩应在承台以下的10米范围内安装用以防腐的钢护筒,加工时此部分的钢护筒外表面应作除锈、刷防锈漆处理。 、陆地桩钢护筒埋设:河堤内靠近
7、地表的地层以流塑、软塑状态淤泥质亚粘土和富含承压水的淤泥质细砂,易发生缩孔,河堤内钢护筒长度以不少于6m为宜。如发现地基稳定性差,护壁能力不足,出现坍孔、缩孔时应及时增加钢护筒长度。护筒顶面至少高出施工地面(已高出原始地面约1.0m)不小于0.3m。场地平整、夯实完毕后埋设钢护筒,先在桩位处挖出比护筒外径大80100cm的圆坑,深度约2米,然后在坑中填筑30cm厚粘土,分层夯实并将顶面整平,以便埋设钢护筒。通过测量恢复桩孔中心至坑底,再将护筒吊放于坑底,调整护筒位置使钻孔中心与护筒中心重合,同时用线锤检查并调好护筒垂直度。在护筒周围对称均匀回填粘土,分层夯实,达到最佳密实度,夯填时要防止护筒倾
8、斜。回填完成后,以钻头通过型钢对称传力将护筒向下压至高出地面0.3m时停止;下压到位后应检查护筒平面偏位及倾斜状况,若平面偏位超过30mm或倾斜率超过1%,应拨出护筒重新定位下沉。、钻孔平台搭设水中施工采用钢栈桥以满足施工期间的临时交通,栈桥沿桥梁中轴线布置,桥宽度6m,额定通行吨位为30吨。采用钢管桩平台作为水中钻孔施工的作业平台。钢管桩平台采用直径530mm钢管(管内填砂)作为基桩,选用I45a、I32a工字钢作为横、纵梁。、水中墩钻孔桩钢护筒施工水中墩钻孔桩钢护筒采用6m分段长度。钢护筒采用25T汽车吊和DZ45(必要时换用DZ90)振动锤打入,打入时在钻孔平台的工字钢上用25a、22a
9、槽钢焊接导向架, 以控制钢护筒的垂直度和定位准确度。在打入时应控制打入速度,并勤作平面偏位、倾斜度的检查与校正。钢护筒的打入深度: 33#墩至60#墩的所有钻孔桩(即河堤外)钢护筒打入至-11.5标高,承台下护筒长度15米(60#墩为16米);护筒总长21米,护筒顶面高度9.5米。河堤内孔桩钢护筒暂按6米打入。、钻机就位:钢护筒施工完成后,将钻机就位固定,调试运转正常,并对钻头位置及垂直度精确定位,使之与护筒内标示的钻孔中心重合,然后开始钻孔。、钻孔作业: 采用冲击钻机钻孔。开孔时,先注入一定数量的新鲜泥浆,形成泥浆护壁。采用小冲程开钻,使开孔竖直、圆顺、起导向作用,方可正常钻进。正常钻进过程
10、中,投放粘土造浆。粘土采用水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土,泥浆比重1.11.3,粘度1628S,含砂率不大于4%,胶体率不低于95%,PH值大于6.5。钻孔作业要坚持“勤松绳、少紧绳”的原则,随时察看钢丝绳回弹和回转情况,耳听冲击声音,以判别孔底情况,防止松绳过多减低冲程和松绳过少造成落空锤而损坏机具。冲击过程中如发现有失水现象应即时补水投粘土,如泥浆太稠,进尺缓慢应抽碴换浆以免粘钻。 根据钻孔地质情况选配合适的冲程,坚硬岩层采用中、大冲程,松散地层用中小冲程,软弱地层用小冲程。在遇到孤石和倾斜岩层时,向孔内抛入片石,用低冲程反复冲击成孔;在砂层中钻进时,应加大泥浆比重,抛入小块片石,使泥
11、浆和片石挤入孔壁,防止坍孔、缩孔事故。钻进时应有备用钻头,轮换使用,钻头磨耗超过1.5cm时要及时更换修补。在钻孔过程中要定时检测孔中泥浆浓度,检测钻头位置及垂直度,定时用检孔器检孔,随时测量孔底标高。在钻孔过程中应及时取样,并作好记录,便于质检工程师和监理工程师确定桩深度。、泥浆制备及处理、钻孔桩位于陆地时,在两桩之间设泥浆池及沉淀池,池与池之间用循环槽连接,采用清水加膨润土制作护壁泥浆,泥浆比重一般地质控制在1.051.25;松散易坍地层控制在1.11.3。在钻孔过程中经常测定泥浆比重,不符合要求时,随时调整。沉淀池内泥渣应及时清理。、灌注混凝土时置换出的泥浆,应进行沉淀净化,调整到需要的
12、指标,与新鲜的泥浆混合使用,多余的泥浆,按环保的有关规定外运处理。、水中墩桩基础泥浆采用泥浆处理器进行排渣处理。、孔深超过55m时,必须配备泥浆反循环系统,强化泥浆置换钻渣的能力。、水中墩桩基础泥浆用钢板焊制两个铁箱作为泥浆池和沉淀池放在工作平台上,钻渣经沉淀捞出后用专用泥浆船或泥浆车外运至弃土场。泥浆处理器如下图示:、检孔检孔器用钢筋做成其外径等于设计孔径的钢筋笼,长度等于孔径的5倍。每钻进46m,接近及通过易缩孔土层或更换钻锤前,都必须检孔。当检孔器不能沉到钻进的深度,或钢丝绳的位置偏移护筒中心时,则可能发生了弯孔、斜孔、或缩孔等情况,应对桩孔及时进行修整处理或加深打入钢护筒。 、清孔钻孔
13、应连续进行,确保一次成孔,钻孔达到设计标高后,经检验孔深、孔径(全深度)、垂直度符合要求,地质条件与设计相符并经监理工程师现场检查确认后即可进行清孔。清孔采用换浆法清孔,用测锤测量孔内的沉碴厚度,嵌岩桩不大于5cm,摩擦桩不大于15cm,即符合要求。 、钢筋笼的制作与安装钢筋笼在加工场制作,钢筋笼外侧周边焊定位筋,分成12m一节,将钢筋笼运至桩位处,用25t吊车起吊安放钢筋笼,上下两节采用搭接焊连接,钢筋笼下放到设计标高后,用4根25mm以上直径的钢筋将钢筋笼吊挂并及时焊接在钢护筒上,以防止钢筋笼上浮或下沉。下放钢筋笼的同时安装超声波检测管,以备对桩基进行检测。、灌注水下混凝土清孔、下钢筋笼后
14、,应再次检查孔底沉渣厚度,符合要求后方可浇筑混凝土。混凝土采用自拌混凝土,其坍落度为1820cm,罐车运送。浇筑应尽量缩短时间,坚持连续作业,在最短的时间内完成。具体要求如下:、首先安设D=330mm的导管,导管采用梯形螺纹接口,接头处附设扣具,以保证不渗水不透气并应作闭水试验,确保接口严密,有足够的抗拉强度。、用吊车将导管吊入孔内,位置应保持居中,导管下口与孔底距离保留2540cm左右。导管在使用前及浇筑45根桩后,要检查导管及其接头的密闭性,确保密封良好。、浇筑首批混凝土:在漏斗中放入混凝土,在确认储存量充足后,即可剪断铁丝,借助混凝土重量排除导管内的泥浆,浇筑首批混凝土量应使导管埋入混凝
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