港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程 施工施工 CB04CB04 合同段合同段 钻孔灌注桩施工方案钻孔灌注桩施工方案 广东省长大公路工程有限公司 港珠澳大桥桥梁工程 CB04 标项目经理部 二一二年十二月 港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程 施工施工 CB04CB04 合同段合同段 钻孔灌注桩施工方案钻孔灌注桩施工方案 编制：编制： 日期日期 复核：复核： 日期日期 审核：审核： 日期日期 审批：审批： 日期日期 港珠澳大桥桥梁工程 CB04 合同段 钻孔灌注桩施工方案 目目 录录 1 1 桩基成孔工艺桩基成孔工艺 1 1 1.1 工程概况 1 1.2 桩基础施工总体安排 3 1.3 桩基施工工艺流程图 4 1.4 钻孔前准备工作 4 1.5 钻孔灌注桩成孔施工 5 2 2 钢筋笼制作及安装钢筋笼制作及安装 1313 2.1 工程概述 .13 2.2 钢筋笼制作及安装工艺流程图 .14 2.3 钢筋笼制作工艺 .14 2.4 钢筋笼安装 .17 3 3 水下混凝土灌注水下混凝土灌注 2121 3.1 概述 .21 3.2 施工流程图 .21 3.3 砼浇注设备 .22 3.4 砼浇筑前工作 .23 3.5 砼浇筑 .25 3.6 水下砼施工注意事项 .26 4 4 桩基础施工应急处理措施桩基础施工应急处理措施 2727 4.1 塌孔 .28 4.2 掉钻落物 .28 4.3 扩孔和缩孔 .28 4.4 钻杆折断 .29 4.5 埋钻和卡钻 .29 4.6 砼灌注中塌孔 .29 4.7 导管进水 .29 4.8 卡管 .30 4.9 埋管 .30 5 5 主要机械设备、材料及人员组织主要机械设备、材料及人员组织 3030 6 6 施工进度计划施工进度计划 3232 7 7 质量保障措施质量保障措施 3535 8HSE8HSE 管理体系及保证措施管理体系及保证措施 3838 8.1 HSE 管理体系38 8.2 职业健康安全保障措施 .39 8.3 环境保护保障措施 .44 8.4 航道安全保证措施 .46 港珠澳大桥桥梁工程 CB04 合同段 钻孔灌注桩施工方案 编制依据编制依据 （1） 港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程 CB04 合同段施工招标文件 （2） 港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程 CB04 合同段施工招标文件参考资 料 （3） 港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程 CB04 合同段施工图设计 （4） 港珠澳大桥主体工程建设项目管理制度 （5） 公路桥涵施工技术规范 （JTGT F50-2011） （6）施工现场考察及调查周边环境所了解的情况和收集的信息 （7）公司现有的技术装备、管理水平和类似工程的施工经验 （8）国家、交通部颁发的现行设计规范、施工规范、技术规程、质量检验评定 标准及验收办法 （9）我国的法律、法规及当地政府有关施工安全、文明施工、劳动保护、土地 使用与管理、环境保护等方面的具体规定 港珠澳大桥桥梁工程 CB04 合同段 钻孔灌注桩施工方案 1 1 1 桩基成孔工艺桩基成孔工艺 1.11.1 工程概况工程概况 1.1.11.1.1 基础基础 港珠澳大桥 CB04 合同段共计 442 条嵌岩桩。通航孔桥桩基础 112 条，均为 D2.5m/D2.15m 钢管复合桩，桩底均嵌入中风化岩深度不小于 1.5 倍桩径 (3.225m)，其中 3 个主墩各为 20 条，桩底标高为-81.5-119.5m，平均桩长 100m；2 个辅助墩各 13 条，桩底标高为-76.5-116m，平均桩长 96m；2 个过 渡墩各 13 条，桩底标高为-89.5-116m，平均桩长 103m。 非通航孔桥桩基础 330 条。其中 90#131#、147#151#墩共 47 个墩桩径 D2m/D1.75m，桩长 39125m；132#135#、143#146#墩共 8 个墩桩径 D2.2m/D1.95m，桩长 50105.4m；其中在等宽段低墩区钢管复合桩桩底嵌入中 风化岩石持力层不小于 4m，在等宽段高墩区及变宽段钢管复合桩桩底嵌入中风 化岩石持力层不小于 5m。 1.1.21.1.2 地质地质 （1 1）工程地质 本合同段桥址区域为伶仃洋西滩，海底高程-5.91m-4.72m，海底地形平 坦，地质结构主要为四层：软土+粘性土+砂层+基岩结构。桥位处淤泥层较厚， 有较厚的密实砂层和全、强风化层。下伏基岩主要为花岗岩，仅少部分区段揭 示为混合片岩，全、强风化基岩埋深约 3390m，中风化岩层面埋深约 50m130m 以上。 表 1.1.2-1 工程地质特征表 层号岩性分布情况空间分布厚度（m）均匀性 1淤泥厚层、普遍连续、稳定20.629.7均匀 2粘土/细粉砂薄层、局部断续、不稳定1.26.8不均匀 3 淤泥质粘土/粉 质粘土夹中砂 薄层、 普遍 连续、稳定3.114.7不均匀 4 粉砂、细砂、中 砂、粗砂、砾砂 厚层、 普遍 连续、稳定21.1550.75不均匀 5花岗岩风化层厚层、普遍连续、起伏较大16.558.9不均匀 详见桩基地质图 港珠澳大桥桥梁工程 CB04 合同段 钻孔灌注桩施工方案 2 （2）水文地质 地表水为海水，对混凝土具强腐蚀，对混凝土中钢筋具弱腐蚀，对钢结构 具中腐蚀。松散岩类孔隙承压水主要赋存于砂层中，厚度较厚；基岩裂隙水主 要赋存于基岩裂隙中。地下水对混凝土、钢筋及钢结构具强腐蚀作用。 （3）工程沿线水下地形特点 从珠澳口岸人工岛至西人工岛广阔的水域，水下地形十分平坦，水深变化 较缓，九洲航道桥至江海直达船航道桥之间水深为 45m 之间，江海直达船航 道桥至青州航道桥之间水深为 56m 左右。 （4）潮汐 本区潮汐类型属于不规则的半日潮混合潮型，日不等现象明显，其中大潮 期间日潮现象较明显，小潮期间半日潮现象显著，中潮介于两者之间。本海区 浅水效应较为显著，具体表现在涨、落潮流的不对称性及涨、落潮历时不等较 明显。工程区澳门与珠海测站的潮汐特征统计值见表 1.1.2-1。 表 1.1.2-2 潮汐特征值统计表 测站 潮汐特征值 香港内伶仃澳门珠海 最高潮位(m) 1.743.522.51 最低潮位(m) -0.87-1.24-1.28 平均高潮位(m) 1.101.051.05 平均低潮位(m) -0.070.00-0.20 最大潮差(m) 2.513.503.04 最小潮差(m) 0.130.020.11 平均潮差(m) 1.161.061.24 平均海平面(m) 0.440.540.48 注：表中潮位基准面采用 1985 国家高程基准。 （5）水位 本工程设计水位见表 1.1.2-3。 港珠澳大桥桥梁工程 CB04 合同段 钻孔灌注桩施工方案 3 表 1.1.2-3 工程设计水位 重现期（年）高水位（m）低水位（m） 3003.82-1.63 2003.69-1.57 1003.47-1.51 503.26-1.44 202.97-1.35 102.74-1.27 52.51-1.20 平均水位 0.54m 设计高水位 1.65m 设计低水位 -0.78m 1.1.31.1.3 机械设备选择机械设备选择 针对本合同段桩基础桩径较大（D2.5m/D2.15m） 、桩长较长（39m125m） 、 地质情况复杂的特点，采用 28 台钻机进行成孔施工，其中通航孔桥 12 台、非 通航孔桥 16 台（KPG300 型 2 台、KTY350 型 2 台、KTY300 型 2 台、ZJD350 型 6 台、KP3500 型 8 台、ZJD300 型 8 台） 。钻机采用动力头驱动钻杆，钻杆带动钻 头回转钻进，采用空气反循环排渣方式，最大钻孔深度为 125130 米，最大扭 矩均大于 20T.m，最大钻孔直径为 3 米，满足本合同段桩基础施工要求。 通航孔桥桩基施工起重设备为 2 台 WD120 桅杆吊，一台 75T 龙门吊及 3 台 50T 履带吊；非通航孔桥桩基施工起重设备为 12 台 50T 履带吊。 移动式空气压缩机：采用英格索兰 VHP750 单级螺杆压缩，柴油机或电力驱 动。最大排气量 20m/min，最大排气压力 12kg/cm2。 （空气压缩机供应商广州倍达机械设备租赁有限公司）（空气压缩机供应商广州倍达机械设备租赁有限公司） 泥浆处理器：最大泥浆处理能力为每小时 250m，用于桩基础钻进、成孔 过程中泥浆的净化处理。 港珠澳大桥桥梁工程 CB04 合同段 钻孔灌注桩施工方案 4 1.21.2 桩基础施工总体安排桩基础施工总体安排 江海直达船航道桥施工顺序： 138#140#139#142#141#136#137#。138#140#各配置 4 台钻机和 4 套空压机、泥浆处理设备，各墩位钻机分别两台钻机完成 4 根桩基，另外两台 钻机完成 6 根桩基。然后主墩各墩钻机周转至 4 个边辅墩，每个平台配置 3 套 钻孔设备。 非通航孔桥配置 12 个装配式施工平台，16 套钻机和空压机、泥浆处理设 备，每个平台安排 2 套钻孔设备。桩基钻孔施工顺序: 第二十四联第二十 三联第十九联第十九联第二十联第二十联第二十一联第二十一联第十八联第十七联 第十六联第十五联第十四联。 1.3 桩基施工工艺流程图桩基施工工艺流程图 钻进成孔 成孔检查、验收 下放钢筋笼 移钻机进行下一根桩基的成孔 钢筋笼制作、验收及转运 导管水密性试验 控制泥浆指标 泥浆循环系统布置环保泥浆配制 制作混凝土试件水上拌合船及储料斗就位 钻机就位、拼装及调试 导向架安装 桩基施工准备 平台搭设 资料、现场准备设备、机具准备 测量孔深、垂直度、孔径 第一次清孔 监理验收 下放钢筋笼 下放导管，二次清孔 灌注水下混凝土 移钻机进行下一根桩基的成孔 港珠澳大桥桥梁工程 CB04 合同段 钻孔灌注桩施工方案 5 图 1.3-1 桩基成孔施工流程图 1.4 钻孔前准备工作钻孔前准备工作 1.4.1 组织技术人员认真学习桩位处水文、地质情况，了解并查明土质、 砂层、透水层等的状况，熟悉钻孔地质柱状图 。 1.4.2 对进场的施工专业队提前进行三级技术交底、安全交底，组织专业 队人员熟悉地质情况及气候影响，对施工的各种困难应做到充分了解。 1.4.3 准备好泥浆泵、电磁铁及相关打捞工具，制定电力供应方案以及空 气压缩站、泥浆处理站的建立方案（详见钻孔设备布置图） ，同时做好各机械设 备的维护保养工作，熟悉各种机械设备的性能，确保施工时正常运转，万一出 现故障能及时修复。 1.4.4 制定详细可行的桩基施工作业指导书，包括施工工艺、钻孔前的设 备检修、人员培训与准备、事故预案、安全方案、质检方案等，同时准备相关 质检表格。 1.4.5 建立工地试验室，配备相应的泥浆检测设备。 1.5 钻孔灌注桩成孔施工钻孔灌注桩成孔施工 1.5.11.5.1 钻孔顺序安排钻孔顺序安排 根据总体计划进度安排和钻孔平台空间等因素，为方便施工将各墩桩基划 分为若干施工区域，每个区域内各投入 1 台钻机，各个区域内的数字表示钻孔 的先后顺序。各墩桩基钻孔施工顺序详见下图所示： 港珠澳大桥桥梁工程 CB04 合同段 钻孔灌注桩施工方案 6 图 1.5.1-1 通航孔桥主