x跨海大橋北汊南引橋樁基施工方案

鉆孔灌注樁施工組織設(shè)計(jì)施工整體部署進(jìn)度計(jì)劃單樁進(jìn)度計(jì)劃鉆孔樁施工工效分析序號(hào)施工項(xiàng)目作業(yè)時(shí)間（小時(shí)）備注1鉆機(jī)就位等準(zhǔn)備工作5每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)225m厚細(xì)、粉砂層鉆進(jìn)37每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)310m厚卵石、圓礫層中鉆進(jìn):12每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)4換鉆頭5機(jī)械化操作，連續(xù)作業(yè)520m厚弱風(fēng)化巖層鉆進(jìn)120每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)孔徑、垂直度等的檢測(cè)2每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)6清孔、提鉆9每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)7沉淀厚度檢測(cè)2每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)8下鋼筋籠12每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)9下導(dǎo)管3每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)10二次清孔3每天16小時(shí)強(qiáng)度作業(yè)11混凝土灌注3連續(xù)作業(yè)12不可預(yù)見因素24鉆機(jī)修理、天氣等因素合計(jì)237整體進(jìn)度計(jì)劃每個(gè)墩位單幅各有4根樁，由于施工鉆機(jī)尺寸大，避免鉆孔施工時(shí)地基承受鉆機(jī)的豎向荷載、振動(dòng)荷載后，護(hù)筒底口孔壁受擠壓，導(dǎo)致坍孔、縮徑情況的發(fā)生，必須對(duì)鉆機(jī)相互位置進(jìn)行合理安排，首先按合理順序進(jìn)行開鉆，一般原則是斜向隔排間隔作業(yè)的鉆孔順序，使之滿足樁間距不小于2.5d。具體如下圖。

鉆機(jī)開鉆順序圖如圖示，每臺(tái)鉆機(jī)按照1?8的順序開鉆，根據(jù)工期需要盡可能的布置數(shù)量較多的鉆機(jī)鉆孔設(shè)備及護(hù)筒長度、壁厚的確定2.1.鉆機(jī)選型鉆機(jī)選型一般根據(jù)鉆孔直徑和鉆孔深度確定。在地層條件復(fù)雜，需使用不同鉆頭鉆進(jìn)的情

況下，也要將鉆機(jī)的扭矩和驅(qū)動(dòng)動(dòng)力功率等因素考慮在內(nèi)。本工程選用 GW30型鉆機(jī)，采用泵吸反循環(huán)成孔。金泰30鉆機(jī)性能表成孔直徑成孔能力 （m全斷面鉆進(jìn)〉8級(jí)基巖①3.0摩擦樁①3.2成孔深度（m泵吸反循環(huán)90/150（氣舉）轉(zhuǎn)盤扭矩（KN.m150轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速（r/min）6、8、12、20、29、40主卷揚(yáng)提升能力（KN800副卷揚(yáng)提升能力（KN80鉆桿規(guī)格（mm①325X22X3000公稱排渣管道通徑（mn）①200（①285）排渣方式 正循環(huán)3PNL泵吸反循環(huán)8BS泵壓氣反循環(huán)氣泵流量要求<14mr>/min鉆機(jī)主機(jī)動(dòng)力90KW+55KW外型尺寸（工作狀態(tài)）（m8.4X4.5X10.7主機(jī)重量（kg）（不含鉆具泵組）32000GW-3C鉆機(jī)鉆桿規(guī)格選擇，泵吸反循環(huán)工藝鉆桿選擇原則是：鉆桿與樁孔環(huán)狀間隙的過流斷面，應(yīng)能滿足鉆桿內(nèi)經(jīng)斷面流量之需，同時(shí)亦不產(chǎn)生因泥漿下流過快而造成對(duì)孔壁的沖刷。加大鉆桿內(nèi)經(jīng)，上返泥漿流量增大，通過鉆桿內(nèi)的鉆渣直徑也可相應(yīng)增大。鉆桿內(nèi)經(jīng)的選擇可參考下表：鉆桿內(nèi)徑與樁孔直徑選配參考表鉆桿內(nèi)徑（mm）100150180200>200樁孔直徑（m）0.4?1.00.6?2.01.0?2.51.5?3.0>2.0由于泥漿在孔內(nèi)沿?cái)嗝嫦铝鲿r(shí)，可能因流速過大造成對(duì)孔壁的沖刷破壞，因此為避免這種情況，一般控制流速不超過10m/min。下表為不同鉆桿規(guī)格時(shí)的泵量選擇范圍。-3-泵吸反循環(huán)泵量選擇表鉆桿規(guī)格外徑X壁厚（mm）孔 徑（m）0.60.81.01.2?2.5泵 量 (m 3/h)168X9127?156127?254127?254127?254219X9.5226?279226?448226?45222鉆頭、鉆壓、砂石泵的確定1、鉆壓，不同地層采用不同類型的鉆頭，所需鉆壓可按下式計(jì)算：土層及軟巖鉆進(jìn)采用刮刀鉆頭：PEqlB式中：P—刮刀鉆頭所需鉆壓（KN）;ql—刀具單位刃長鉆壓（長度比壓），按表243.1選用；B—鉆頭在半徑方向上的切削寬度，等于鉆頭半徑（cm）;E—刀具重復(fù)系數(shù)，一般取1.2?1.5;長度比壓ql選用表 表2.4.3.1巖土層巖石單軸抗壓強(qiáng)度（MPa）長度比壓ql(kN/cm)巖土層巖石單軸抗壓強(qiáng)度（MPa）長度比壓ql(kN/cm)砂層0.1砂頁巖401.3砂土 層0.2砂頁巖501.6亞粘 土0.3礫 巖602.0粘土0.4石灰?guī)r802.5粘土夾砂礫0.5砂 巖1003.0嚴(yán)重風(fēng)化砂頁巖200.6凝灰?guī)r1204.0一般風(fēng)化砂頁巖301.02、硬巖鉆進(jìn)采用滾刀鉆頭：P0.1qlaL式中：ql—面積比壓（MPa）,—般取ql>2a（a:巖石單軸抗壓強(qiáng)度MPa）;a—刀刃寬度（cm）；L—同時(shí)接觸巖石工作面的刀刃總長（cm）。其余符號(hào)同上。轉(zhuǎn)速和鉆進(jìn)速度，轉(zhuǎn)速由下式計(jì)算確定：60V線nD式中：n—轉(zhuǎn)速(r/min);D—鉆頭直徑(m);V線一鉆頭線速度(m/s)，一般為0.8?3.0m/s，土層和軟巖可取大值，硬巖取小值；時(shí)取小值，反之取大值。鉆進(jìn)速度同樁徑、鉆孔深度、土質(zhì)、鉆頭的種類與鉆速以及泵的揚(yáng)程。在砂層中鉆進(jìn)需考慮泥漿護(hù)壁膜形成的時(shí)間；在粘性土中鉆進(jìn)則需考慮泥漿泵的能力并要防止泥漿濃度的增加。鉆進(jìn)速度與鉆頭轉(zhuǎn)速關(guān)系見下表。土質(zhì)鉆進(jìn)速度(min/m)鉆頭轉(zhuǎn)速(次/min)粘土3?59?12粉土4?59?12細(xì)砂4?76?8中砂5?84?6礫砂6?103?53、泵吸反循環(huán)砂石泵排量「-按下式計(jì)算:ll-3600式中Q—砂石泵排量(m*/h)口一泥漿上返流速(m/s)，一般取uHm/s日一鉆桿內(nèi)徑(m)2.3.護(hù)筒長度、壁厚確定(1)護(hù)筒埋深護(hù)筒埋置按照《橋涵》第二版中公式7-30計(jì)算T(h+H)Vw-HYoC2+4}X12-+X10_3L= = =2.8m<3mYd- 23.08—12式中 L—護(hù)筒埋置深度，m;h—護(hù)筒內(nèi)水頭，即護(hù)筒水位于施工水位差， m；H—施工水位至海底深度，m；■—護(hù)筒內(nèi)泥漿容重，kN/m3;:—海水容重，kN/m3;二一護(hù)筒外海床土的容重，kN/m3;計(jì)算所得值小于3m，仍按三米計(jì)，由于海底不均質(zhì)引起的局部滲透，為防止護(hù)筒底端向外發(fā)生流動(dòng)、管涌，而使護(hù)筒傾斜、沉陷，對(duì)計(jì)算所得埋置深度在乘以安全系數(shù) 2,則L=2.8X2=5.4m由于橋位處于潮汐影響區(qū)，固在計(jì)入1m局部沖刷深度，貝U護(hù)筒最終埋置深度L=6.4m,此埋設(shè)深度為河床底以下深度，河床以上根據(jù)平臺(tái)標(biāo)高、最高潮位確定。(2)護(hù)筒壁度按照挖空樁計(jì)算，對(duì)護(hù)筒來說是偏安全的護(hù)筒最底端壓力：= (26.5-10.3)X6.4Xtan235+10.4X10.3=158kN/m 2式中P—護(hù)筒最底端壓力，kN/m2;-土的容重，kN/m3;?-海水容重，kN/m5；h—護(hù)筒埋深，mh—施工水深，m護(hù)筒采用Q235鋼，f=205MPa則

護(hù)筒壁厚--——2f=2 X158X2.2/2X205=1.7cm式中t—護(hù)筒壁厚，cm;K—安全系數(shù)；d—護(hù)筒直徑，m考慮到，插打護(hù)筒時(shí)，震動(dòng)錘對(duì)護(hù)筒壁壁的作用，現(xiàn)護(hù)筒壁厚 t取2.5cm施工工藝3.1.泥漿的配置及循環(huán)利用泥漿采用膨潤土或粘土、PAM絮凝劑、碳酸鈉等按照比例配置合格的泥漿，鉆孔過程中可根據(jù)地層情況隨時(shí)添加以上添加劑，保證泥漿的質(zhì)量。1、泥漿的配制：每1m3的泥漿所需的粘土量：Qc=Qc=式中：.一粘土用量（風(fēng)干狀態(tài)）（t）:—粘土密度（風(fēng)干狀態(tài)），一- ……Wv—所配泥漿的密度（”血鋼—水的密度，淡水先F飛疋;'，海水滬二此韶J2、每1m3泥漿用水量:Q=1Q=13、現(xiàn)場(chǎng)泥漿總用量:Qw=Cl-5-2)Va3、現(xiàn)場(chǎng)泥漿總用量:式中??Z—現(xiàn)場(chǎng)泥漿總用量（m3）一一同時(shí)施工的樁孔總?cè)莘e（m3）■:—地面循環(huán)系統(tǒng)總?cè)莘e（m3）4、降低泥漿密度時(shí)的加水量：式中：.一降低泥漿密度所需加水量（m3）原有泥漿密度??…一調(diào)整后泥漿密度E32鉆孔根據(jù)本工程的地質(zhì)情況，鉆孔施工采用泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)施工工藝，開鉆前對(duì)鉆桿鉆頭進(jìn)行測(cè)量并造冊(cè)登記以確定進(jìn)尺和孔底標(biāo)高。當(dāng)泥漿池內(nèi)泥漿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求后開始鉆進(jìn)，鉆進(jìn)采用刮刀鉆鉆至樁徑為2m的底標(biāo)高后提鉆，然后更換樁徑為1.6m的刮刀鉆頭直至鉆進(jìn)至巖面處，然后提鉆更換樁滾刀鉆頭，鉆至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高處。在土層內(nèi)鉆進(jìn)采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁、反循環(huán)減壓鉆進(jìn)的施工工藝。根據(jù)不同土層的特點(diǎn)，在鉆孔過程中及時(shí)調(diào)整泥漿的指標(biāo)和鉆進(jìn)速度。反循環(huán)鉆進(jìn)時(shí)，必須保證鉆架穩(wěn)固，鉆桿導(dǎo)架垂直，護(hù)筒周圍封閉不漏水。在松軟層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，向孔內(nèi)注水或泥漿時(shí)流速不宜過大，同時(shí)保持孔內(nèi)一定的泥漿水位，避免造成塌孔。1，孔口段鉆進(jìn)清除護(hù)筒內(nèi)的粘土層。采用清水鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至護(hù)筒底口停止鉆進(jìn)。工藝要求，在鉆頭未出護(hù)筒前，將新鮮漿注入孔內(nèi)，將清水換出。新漿性能指標(biāo)：比重V1.08,含砂率1.4%,粘度23s，PH值9,膠體率98%,失水率v10mm/30min，泥皮厚度0.5mm。主要注意檢查鉆機(jī)的重要部位及空壓機(jī)的易破壞的部位，鉆進(jìn)進(jìn)尺控制在 3m/1.5?2h。2，巖層鉆進(jìn)如果進(jìn)尺困難及進(jìn)入巖層時(shí)間過長時(shí)，要提起鉆頭檢查損壞情況，同時(shí)也檢查鉆桿連接部位的螺絲松緊及有無破壞。對(duì)泥漿要更好的進(jìn)行控制，根據(jù)前幾根樁施工總結(jié)，在進(jìn)入巖層后，PH值及膠體率很難控制，在施工中要勤加檢測(cè)，必要時(shí)停止進(jìn)尺，循環(huán)調(diào)漿。確保反循環(huán)施工不出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象必須具備以下幾點(diǎn)：確?？妆诘娜魏尾糠值撵o水壓力在0.02MPa以上，護(hù)筒內(nèi)的水位要高出自然地下水位2m以上。泥漿護(hù)壁在鉆挖中，孔內(nèi)泥漿一面循環(huán)，一面對(duì)孔壁形成一層泥漿膜。泥漿的作用如下：將鉆孔內(nèi)不同上層中的空隙滲填密實(shí)，使孔內(nèi)漏水減少到最低限度；保持孔內(nèi)有一定水壓以穩(wěn)定孔壁；延緩砂粒等懸浮狀土顆粒的沉降，易于處理沉渣。保持一定的泥漿比重在粘土和粉土層中鉆挖時(shí)泥漿比重可取 1.02?1.04.在砂和砂礫等容易坍孔的土層中挖掘時(shí)，必須使泥漿比重保持在1.05?1.08.當(dāng)泥漿比重超過1.08時(shí)，則鉆挖困難，效率降低，易時(shí)泥漿泵產(chǎn)生堵塞或使混凝土的置換產(chǎn)生困難，要用誰適當(dāng)稀釋，調(diào)整泥漿比重。在不含粘土或粉土的純砂層鉆進(jìn)時(shí)，泥漿箱內(nèi)加入粘土、膨潤土、純堿、 PAM絮凝劑等，并攪拌成合格優(yōu)質(zhì)的泥漿。造漿粘土須符合下列技術(shù)要求：膠體率不低于95%;含砂率不大于4%;造漿率不低于0.006?0.008m3/kg。成孔時(shí)，由于地下水稀釋等泥漿比重減少，可添加膨潤土等增大比重。膨潤土的溶液的濃度與比重的關(guān)系見下表：濃度(%)67891011121314比重1.0351.0401.0451.0501.0551.0601.0651.0701.075③ 鉆孔時(shí)保持孔內(nèi)的泥漿流速比較緩慢。4、泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)注意事項(xiàng)：起動(dòng)砂石泵，待反循環(huán)正常后，才能開動(dòng)鉆機(jī)慢速回轉(zhuǎn)下放鉆頭至孔底；開始鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)先輕壓慢轉(zhuǎn)；待鉆頭正常工作后，逐漸加大轉(zhuǎn)速，調(diào)整壓力，并使鉆頭吸口不產(chǎn)生堵塞。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)觀察進(jìn)尺和砂石泵排水出渣的情況；排量減少或出水中含鉆渣量較多時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，防止因循環(huán)泥漿比重太大而中斷循環(huán)。鉆進(jìn)參數(shù)應(yīng)根據(jù)地層、樁徑、砂石泵的合理排量和鉆機(jī)的經(jīng)濟(jì)鉆速加以選擇和調(diào)整。在砂礫、卵礫石地層中鉆進(jìn)時(shí)，為防止鉆渣過多，卵礫石堵塞管路，可采用間斷鉆進(jìn)、間斷回轉(zhuǎn)的方式來控制鉆進(jìn)速度。加接鉆桿時(shí)，應(yīng)先停止鉆進(jìn)，將鉆具提高孔底80?100mm維持泥漿循環(huán)1?2min,以清洗孔底并將管道內(nèi)的鉆渣攜出排凈，然后停泵加接鉆桿。鉆桿連接應(yīng)擰緊上牢，防止螺栓、螺母、擰卸工具等掉入孔內(nèi)。鉆進(jìn)時(shí)如孔內(nèi)出現(xiàn)坍孔、涌砂等異常情況，應(yīng)