五里大桥首件水上平台m桩基施工专项方案 五里大桥首件水上平台桩基施工专项方案 为响应关于标准化工地建设的号召，将高速公路建设“标准化、规范化、精细化、人本化”管理落实到位。同时，积极贯彻首件工程认可制，规范施工行为，严把质量控制。我部将K1176+752五里大桥4#墩右幅4#-3桩基桩径为2.8m、桩长为31m,作为钻孔首件工程，指导后序施工。 一、桥梁桩基施工材料准备 为了桥梁桩基施工的顺利进行，已对所需材料进行调查，并与材料供应商签署协议，保证能及时供应，并能顺利进场，桩基施工所需的混凝土材料由项目统一设置的拌合站集中拌和，运输至现场使用，由桥梁施工相关负责人与工区拌和站相关负责人协调调配管理。已对实际施工要求选定的主材来源均取样检验合格，确定C30混凝土施工配合比。C30混凝土施工配合比为水泥：砂：石：水：外加剂=389:751:1127:183:4.67。以下本桥梁施工所需主要材料的来源： 1、水泥：由兴安海螺水泥有限责任公司供应P.O42.5； 2、河砂和碎石：分别由黄冕西岸东升砂场和永福罗锦安棉石场供应； 3、外加剂：由江苏超力供应； 4、钢筋、型钢：主要钢筋品牌为柳钢，由公司招标后确定供应商提供。 二、人员、设备 1、人员安排 根据本工程特点配备了足够的人员并已做好施工技术及施工安全交底,见下表: 2、仪器、设备 相关仪器、设备已进场并检查和试运转,性能良好,数量满足施工需要： 三、施工工艺 1. 施工技术难点 (1)成孔后提钻时间与钢筋笼下放时间长，孔壁稳定性受到影响，沉渣厚度极易增大。 (2)桩径为 2.8，桩长31m，二次清孔难度大。 (3)由于桩径大 ，所需的首批混凝土灌注方量大。 2.施工工序流程 测量放样埋设护筒钻机就位钻进成孔清孔吊装钢筋笼接装导管二次清孔灌注混凝土拆除导管钻机移位 3.测量放样及定桩位 测量放样前，对施工图纸提供的导线点、水准点进行复测，桩位坐标进复核。（注：测量放样所使用的导线点、水准点，必须是经过导线控制测量复测且得到监理工程师批复的导线点、水准点复测成果。）根据批复的附合测量成果，确定桩位中心，在木桩顶钉小铁钉精确定位，并报验监理测量工程师同意后，方可进行下一道工序施工。 4.钢护筒加工、安装及冲孔机就位 （1）钢护筒加工、安装 冲孔桩设计桩径为280cm，采用钢护筒直径为310cm，采用厚度16mm的钢制作，加工时节与节之间的钢护筒连接处,焊缝饱满，无砂眼、气孔焊缝厚度不小于8mm，护筒内径的误差控制在20mm以内，第一节钢护筒底部设置加强包箍刃角钢板，高度1m，包箍刃角钢板厚1.6cm。 待平台搭设完成后，为了确保钢护筒的准确定位及竖直度，采用定位导向架定位，在平台上精确定出桩位，定位好导向架。采用平台上的吊车准确安装 第一节钢护筒从定位导向孔插入、缓慢下放，直至进入河床不沉为止。 当第一节护筒长度小于水深时需进行分段接长，第2节钢护筒连接时，将第一节钢护筒边焊接4个牛腿支撑在平台上，吊车起第2节钢护筒与第一节对接、校正、固定好位置后先对接头一周进行点焊定位后方可进行钢护筒对接焊接，焊缝需饱满，连接处要求筒内无突出物，并在接缝处外侧加焊8块300x200x10mm钢板，间距1.1m。 钢护筒接长后先靠自重下沉，待不继续下沉采用振动锤振动下沉,要求使用激振力90T以上震动锤。钢护筒埋设过程中需严格注意对平面位置、竖向倾斜及节段间连接质量进行检查。钢护筒需嵌入岩层或密实土层不小于2m，并在护筒四周沉砂袋放漏浆。如钢护筒打入困难，需采用边钻进边沉放的方法将钢护筒嵌入基岩或密实不透水土层。 采用三维坐标测量方法，放样定出桩位的钢护筒基线(十字线)。在下沉钢护筒时，根据钢护筒基线定位导向架，确定各个钢护筒的平面位置。在已知导线点或加密点上布设全站仪，监测钢护筒各个方向上的倾斜，可以达到钢护筒的下沉定位测量和检测目的。 （2）冲孔机就位 冲孔机组件运到水上冲孔平台由吊车配合安装。桩机就位：机架要平直，机座垫稳，不能软硬不均。 5、冲孔施工 (1)、冲孔泥浆制备及钻渣排放 冲孔灌注桩施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作业， 泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。桩位区覆盖层为粉质粘土、卵石夹土和小块石质土造浆能力差，需采用优质粘土造浆，开工前运至现场。制浆前，先把大块粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。制浆时，将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲击钻小冲程（1.0-1.5m）反复冲击造浆，待粘土已冲搅成泥浆后，对泥浆的主要指标进行检验，泥浆性能指标：相对密度 1.21.45，粘度（S）1928，含砂率（%）48，；胶体率（%）96，酸碱度810。泥浆指标达到要求后，即可进行冲孔。 (2)、冲孔钻进 冲孔前，绘制冲孔地质剖面图，以便按不同土层选用适当的钻头、钻进压力、钻进速度、调整泥浆性能。 冲孔机安装就位后，调整底座并保持平稳，以保证在钻进和运行中不产生位移及沉陷，否则找出原因，及时处理。 冲孔作业应根据不同土层选择与之相适应的冲程。对于坚硬密实的卵石层或沙岩漂石之类的土层，应采用高冲程。对于松散砂、砾类土或卵石夹土层时应采用中冲程。冲程过高，对孔底振动大，易引起塌孔。对高液限粘土、含砂低液限粘土时，宜采用中冲程。在易坍塌或流沙地段宜采用小冲程，并提高泥浆的粘度和相对密度。注意刚开孔时，使用小冲程高频率反复冲几次，多抛一些粘土，加固护壁，冲程控制在70cm内。 开孔的孔位必须准确，开冲时应慢速冲进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速冲进。冲孔过程中，及时填写冲孔施工记录。 冲孔作业分班连续进行；经常对冲孔泥浆进行检验，不合要求时，及时调整。经常检查孔径、孔位、孔的倾斜度，发现偏差过大及时纠偏；随时捞取渣样，检查土层是否有变化，当土层变化时及时报监理工程师并记入记录表中，且与地质剖面图核对。如有不符合地质情况的，及时向监理工程师反映。 在冲孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度，孔口加护盖。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外，以防埋钻。 (3) 、成孔与终孔 钻孔过程应用碳素笔详细记录施工进展情况，包括时间、标高、档位、钻 头、进尺情况等。 每钻进2m（接近设计终孔标高时，应每0.5m）或地层变化处通知监理现场取样，应在出碴口捞取钻碴样品，或用渣筒提取渣样，洗净后收进专用袋内保存，标明土类和标高，以供确定终孔标高。 钻孔灌注桩在成孔过程、终孔后要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查，用专用检孔器（制作好的钢筋笼）进行检验，条件限制时可使用钢筋笼检孔器检验，检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm，长度不小于孔径46倍。 6、清孔 冲孔到位后用检孔器（12米长简易钢筋笼）进行孔径和垂直度的检查，并经监理工程师验收合格签认后，进行清孔作业，清孔按施工与质量验收规范要求实施。为达到排渣和改善泥浆质量目的，又可加快施工速度，水上平台冲孔桩拟采用黑旋风泥浆净化装置、钢导管气举法排渣进行清孔，钢导管宜采用水下混凝土浇注使用的导管（32cm以上）。 （1）、黑旋风泥浆净化装置泥浆循环清孔： 桩基直径为2.8m，因此选用泵吸反循环法进行清孔。泵吸反循环是通过砂石泵的抽吸作用，在钻杆（导管）内腔形成负压，在孔内液柱和大气压的作用下，孔壁与环状空间的泥浆流向孔底，将沉渣带进钻杆（导管）内腔，再经过砂石泵排至地面沉淀池内；沉淀钻渣后，经过黑旋风泥浆净化装置将泥浆流向孔内，形成反循环。 采用黑旋风泥浆净化装置配合泵吸反循环法进行二次清孔，可用8BS砂石泵额定排量为400m3/h，假定采用0.3m的导管进行清孔，满负荷时泥浆上返流速可以达到1.58m/s，可以看出该速度远大于钻渣上返所需流速0.29m/s的要求，因此进入导管内的钻渣能够被有效的抽吸上来。 （2）、黑旋风泥浆净化装置 ?反循环砂石泵由孔底抽吸出来的污浆通过总进浆管输送到泥浆净化装置的粗筛，经过其振动筛选将粒径在3以上的渣料分离出来。经过粗筛筛选的泥浆进入泥浆净化装置的储浆槽，由泥浆净化装置的渣浆泵。 ?从槽内抽吸泥浆，在泵的出口具有一定储能的泥浆沿输浆软管从水力旋流器进浆口切向射入，通过水力旋流器分选，粒径微细的泥砂由旋流器下端的沉砂嘴排 出落入细筛。 ?经细筛脱水筛选后，较干燥的细碴料分离出来，经过细筛筛选的泥浆再次返回储浆槽内。处理后的干净泥浆从旋流器溢流管进入中储箱，然后沿总出浆管输送回孔。 在泥浆净化装置渣浆泵的出口安装了一条反冲支路与储浆槽连通。通过反冲 支路，可以扰动储浆槽内沉淀的碴料，使储浆槽内不致因长期使用而导致淤积漫浆。 在泥浆循环过程中，由中储箱与储浆槽之间的一个液位浮标保持泥浆净化装置储浆槽内的液面高度恒定。一旦储浆槽内输出的浆量大于供给的，那么液位浮标将随液面的下降而下落，此时中储箱的泥浆就通过开启的补浆管转送到储浆槽内，液面因此上升而恢复原状，液位浮标也随之上升并封住中储箱补浆管；如果供给浆量大于输出的，储浆槽的溢流管将会溢流以防止储浆槽漫浆。 当要求更高质量的泥浆时，可通过减少总进浆量，重复旋流器中的泥浆分选过程以达到目的。 （3）、气举法排渣清孔： 高压气体喷出风管后与泥浆混合，分散在导管内形成许多（密度小）气泡，这些气泡受到泥浆向上的浮力并带动泥浆（粘滞力）向上运动，并且在上升过程中压力降低，体积增大。因此在气液混合段下方形成负压，由该段下部的泥浆不断补充，孔底沉渣在泥浆运动的带动下进入导管，随泥浆排出孔外，形成一个连续稳定的运动过程。经过黑旋风泥浆净化装置把高质量纯净的泥浆流向孔内，形成反循环。 采用灌注水下混凝土的导管作为吸泥管，导管顶端安装专门的清孔帽，既可以接入高压风管，又可以接入出浆管，出浆管直接接到沉渣箱内，对泥浆进行净化，再通过沉渣箱内的另一根软管将优质泥浆返还于孔内，形成泥浆循环系统。 考虑到风管接头密实性等因素，钢导管采用水下砼灌注导管（32cm以上），配套空压机进气量为912m3/h较为适宜。 由于孔径大，导管有效吸附面积有限，二次清孔时间较长，且需要经常挪动导管，以改变导管在孔底的位置使孔底每个角落的沉渣都被清除干净。 气举法排渣及清孔的操作要点及注意事项： （1）气举反循环导管内泥浆上返速度快，必须保证孔内泥浆液面的稳定，并能得到及时补充，应确保泥浆池有足够的泥浆循环（泥浆池容量不小于10m3）否则容易造成塌孔，操作时应注意： 护筒有效出浆口要大于30cm30cm； 泥浆过滤网不宜过密、孔径不宜过小； 向孔内送浆前，应将孔口护筒加高起到围挡作用，防止泥浆外泄；泥浆池泥浆量需满足清孔需要，即不小于10m3； 泥浆损失等原因造成孔内液面下降时应及时采取其他措施向孔内补充泥浆或调整送气量减少抽吸量。 （2）导管按距孔底50cm配置，清孔导管应有大于50cm的下方余量。当孔底泥浆比重过大，初始送气时，应将导管提起一定高度，导管内返浆时再徐徐下放，直至距孔底1020cm，待上返泥浆符合要求时，停止空压机送风，量测孔底沉渣厚度满足要求时，拔出风管立即进行混凝土浇筑。 （4）孔口的泥浆过滤筛网应及时拆除，防止