深水鉆孔灌注樁施工方案

4深水鉆孔灌注樁施工方案深水鉆孔灌注樁施工方案一、主橋9#、10#、11#、12#、13#墩樁基施工方案（一）基本情況1、本合同段主橋有五個主墩，每個主墩由8根Φ150cm鉆孔灌注樁組成，均為摩擦樁，樁長分別為9#墩51m，10#墩51m，11#墩49m，12#墩49m，13#墩49m。。2、樁位處水文地質(zhì)情況（1）9#墩處，上層為粗砂層，厚度約6m，其下為礫石層，枯水季節(jié)水深約10m左右。（2）10#墩處，上層為中粗砂層，厚度約8m左右，其下礫石層，枯水期水深約6m左右。（3）11#墩處，上層為為中粗砂層，厚度約7m，然后是礫石層，厚度約7m，枯水季節(jié)水深約5m。（4）12#墩處，上層為中粗砂層，厚度約5m，然后進入砂礫層，厚度約6m，其下為礫石層，枯水季節(jié)水深約4m。（5）13#墩處，上層為粘土層，厚度約5m，道，預先在工場加工和接長到預計長度。按要求打入至設計標高后，在鋼管樁內(nèi)填中砂至密實；此外，在樁頂1m高度的范圍灌注混凝土，以承受平臺上部傳來的局部荷載。平臺橫聯(lián)為在兩側的鋼管樁的樁頂用角鋼焊制的桁架進行聯(lián)結，順橋向側在上、下游共二排鋼管的樁頂加以高1.5m的桁架聯(lián)結系，以減小支承鋼管的自由長度增加平臺穩(wěn)定性。在鋼管樁上架設貝雷桁架或六四軍用梁作為平臺承重結構，以Ⅰ56工字鋼作荷載分配梁，5cm木板做平臺鋪面。水上鉆孔樁工作平臺的搭設方法是：在岸上架設全站儀，測出鋼管樁位，由300KN浮吊吊起鋼管樁下沉，利用導向船導向，采用160KW振動沉拔樁錘振動下沉，直至設計標高。完成鋼管樁的打設后，架設水準儀測出標高，割平鋼管樁，并一邊安裝縱橫向聯(lián)結，一邊往鋼管樁內(nèi)填砂并灌注樁頭混凝土，如此逐條打設全部鋼管樁。然后由浮吊吊起事先在平板船上組拼好的承重橫梁安裝，并將其與鋼管樁聯(lián)接。最后鋪設平臺工作面板，設置航標等通航導向裝置。為保證平臺不被過往船只撞擊，在本項工程（32墩樁基）開始搭設平臺至施工完畢這段時間，報請航道部門發(fā)布通航公告，對施工水域進行臨時管制。水上平臺搭設時，一般可控制鋼管樁傾斜率在1%以內(nèi)，位置偏差在30cm以內(nèi)，平臺面必須要平整，各連接處要牢固，平臺鋼管樁周圍視需要拋設砂包以減少洪水的沖刷，并定期測量鋼管樁周圍河床標高以監(jiān)測河床沖刷程度，以防沖刷超過允許限度而發(fā)生事故。平臺嚴禁任何施工船只的碰撞，夜間開啟平臺首尾的示警紅燈，并在平臺周邊掛放一定數(shù)量的救生圈，以防不測。2）鋼護筒的制作及下沉鋼護筒的制作護筒內(nèi)徑采用1.9m，采用厚度為10mm的A3鋼板卷制。在制作場用卷板機卷成筒后，在焊接平臺上焊接。為加強鋼護筒的整體剛度，鋼護筒的焊接接頭處均在外加設12mm，厚15cm寬的鋼帶，護筒底加設12mm厚、50cm寬的鋼帶作為刃腳。護筒在加工場分段制作，一般每段長度5~6m。鋼護筒加工標準，垂直度偏差不超過1cm/1m，橢圓度不大于2cm，焊接采用坡口雙面焊，所有焊縫連續(xù)，以保證不漏水。鋼護筒的埋設在平臺搭設完成后，即開始埋設護筒。首先在平臺上精確測量，定出橋墩的縱橫向軸線，然后據(jù)此安裝護筒導向架，導向架的內(nèi)空比護筒外徑大3Cm。同時把分段制作好的護筒段在平臺現(xiàn)場平板船上接長。接長的長度依河床標高和河床地質(zhì)而定，最少應保證該護筒入土一定深度后，項部露出水面1m以上，以便能續(xù)接其他節(jié)段。有些護筒要分兩次下沉，即第一次打設護筒后，用回轉鉆清除護筒內(nèi)土芯，然后第二次再振動下沉和接長。護筒的安裝擬采用30T浮吊吊起已拼接好的第一節(jié)護筒，通過導向架內(nèi)空下放著床，并懸掛鉛錘測量其傾斜度，以保證不大于1%。護筒依自重著床并臨時聯(lián)結到平臺后，松開吊機，并立即用160KW振動沉拔樁錘下沉。實際上由于樁位處搭設平臺鋼管樁和下沉護筒等，局部沖刷較大，松散覆蓋層沖刷殆盡，振動下沉護筒后的埋置濃度往往達不到要求，致使保持水頭等有困難時，需把護筒內(nèi)渣土清除后復振。2、鉆孔本合同段地質(zhì)情況較復雜，鉆孔較深，施工難度大，在施工中必須嚴格掌握以下幾點：1）河床面至粉細砂層屬亞粘土或淤泥質(zhì)土層，進尺時采用Ⅱ檔二泵二馬達低速時尺，進尺速度不超過1m/h。2）密切注意礫石層的位置，在離礫石層1~0.5m時，更要注意進尺速度，一般控制在0.5m/h，確保減壓狀態(tài)鉆進，并要觀察護筒內(nèi)泥漿位置變化情況，如果有漏漿現(xiàn)象馬上補漿，確保泥漿水頭壓差。3）進尺至卵石層位置時，不管有沒有漏漿現(xiàn)象，停鉆（但泥漿循環(huán)繼續(xù)進行）4~8h，讓泥漿充分滲透進礫石層，讓泥漿充分護壁，避免漏漿和塌孔，4）在礫石層段，采用Ⅱ檔低速進尺速度控制在0.5~0.2m/h，確保減壓狀態(tài)鉆進，否則進尺過快，泥漿護壁時間不充分，容易造成漏漿和塌孔，用反循環(huán)鉆機成孔，在孔深達到設計標高后，采用抽漿換漿法清孔，鉆頭提起離孔底20~30cm，采用稍高的轉速轉動鉆頭，一邊繼續(xù)反循環(huán)，把孔底泥漿、鉆渣混合物排出孔外，一邊向孔內(nèi)補充儲漿池內(nèi)凈化后的泥漿，一直至（約4h左右）測量出漿口的泥漿達到以下要求為止：相對密度1.04~1.08，粘度16~18s，含砂量小于4%，膠體率小于98%。鉆孔操作注意事項1）護筒內(nèi)的泥漿面應比護筒外水面高出2~4m，確保內(nèi)外水頭壓差。2）經(jīng)常檢測泥漿性能指標，如發(fā)現(xiàn)泥漿性能不能滿足要求時應及時調(diào)整，直至滿足要求為止。3）要有足夠的備用泥漿，一旦發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)仙漏漿應及時補充，直至滿足壓差要求為止。4）開鉆時應先啟動冷卻系統(tǒng)，然后逐個起動主機泵組，使泵空載運轉后再開鉆。5）開鉆前，應先送風后再進給，鉆頭稍微提起，鉆進過程中，應保持個別頭懸吊狀態(tài)。6）因故中斷鉆進時應立即將鉆頭提起至安全位置（一般0.5~2m）,并送氣10~15min，讓砂石完全排出鉆桿，再鉆進時應先送氣10~15min。讓泥漿充分循環(huán)，直至泥漿正常之后慢慢放下鉆具鉆進，要特別注意停鉆時應先提鉆，停主機泵組等排出的泥漿中無渣時方可停風，否則將會造成埋鉆事故。7）各鉆孔孔位要用木板蓋好孔口，嚴禁工具、鐵件等雜物掉進孔內(nèi)，否則掉入鐵件將造成損壞鉆頭以致影響施工進度。8）鉆進過程中，若發(fā)現(xiàn)鉆桿有偏斜，應嚴格控制速度采用掃孔方法糾正。9）鉆進過程中，若鉆桿卡死，溢流閥溢流時應立即提升鉆桿，再緩慢下放改為輕鉆壓慢鉆進，排除故障后正常鉆進。10）為消除水龍頭的單側排渣膠管偏載造成對水龍頭密封裝置的不良影響，致使鉆桿的法蘭盤螺栓孔對不上水龍頭下法蘭盤螺栓孔，水龍頭可采用吊或墊的方法使下法蘭保持水平。11）根據(jù)本橋的地質(zhì)情況，嚴格控制鉆進速度。12）從鉆桿排出的泥漿中，每小時撈取鉆渣樣與地質(zhì)資料比較，并作好鉆孔記錄，當記錄與地質(zhì)資料之間有明顯不符時，立即向監(jiān)理工程師報告以便及時處理。當孔深接近孔底時，注意撈取巖渣，請監(jiān)理工程師判斷并確定嵌巖深度和孔底標高。13）鉆機鉆進過程中，要嚴格控制鉆進速度。14）根據(jù)施工技術規(guī)范要求，一根樁的鉆孔，必須在樁的中距5m范圍內(nèi)的其它任何樁的混凝土澆注完成24h以后才能開始，以免擾動正在凝固的鄰樁混凝土。5、鋼筋籠加工、安裝和二次清孔1）鋼筋籠加工：在鋼筋制作場內(nèi)，按圖紙要求放樣制作主筋，加強箍筋和螺旋箍筋，然后分節(jié)綁扎、焊接，鋼筋骨架的保護層通過在螺旋筋上穿入中心開孔、厚5cm、直徑14cm的圓形25號水泥砂漿塊來保證，砂漿塊按豎向每隔2m設一道，每道沿圓周對稱穿入6個布置。最后視需要固定聲測管。2）鋼筋籠安裝：本橋主墩樁基較長，鋼筋籠采用分段制作，分節(jié)安裝。一般分4~7節(jié)，分節(jié)長度為9~12左右。在施工中對深水基礎擬全部用30T浮吊來安裝。鋼筋籠安裝時為保證不變形，采用兩吊點起吊。鋼筋籠豎直后，檢查骨架是否豎直。如有彎曲變形加以糾正，骨架進入孔口后，應將其扶正徐徐下放，嚴禁擺動碰撞孔壁。當最后一道加勁箍筋接近孔口時，在主筋上焊接吊環(huán)，并用4根Ⅰ20工字鋼從吊環(huán)內(nèi)穿過，將骨架通過工字鋼支承在孔口鉆機軌道上，再吊起第二節(jié)骨架，使它們在同一豎直軸線上對接齊焊接。先焊接順橋方向相對的各三根接頭，接頭焊接好后，再吊起骨架，抽出支承工字鋼，割去吊環(huán)，下放骨架。如此循環(huán)，使骨架下至設計標高為止。最后用8根同直徑的鋼筋籠接長固定于護筒上，并把鋼筋籠放正于孔位中心，鋼筋骨架底面高程控制在±50mm以內(nèi)。3）二次清孔：鋼筋籠安裝好后，即下放灌注混凝土的導管及供氣管至孔底。在澆注混凝土前20min開動空壓機向孔底送風，采用氣舉法通過除渣管將孔底沉渣吸出，以達到設計孔底沉淀厚度小于20cm的要求。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格并簽證后，排除除渣后，即進行水砼的灌注。6、灌注水下混凝土1）主要機具和設備導管：選用壁厚10mm厚的無縫鋼管制造，內(nèi)徑30cm，底節(jié)長度定為7m，標準長度為1.5m，另有長度為0.5~1.0m的輔助導管。導管接頭用法蘭聯(lián)接，設置有8m20螺栓。法蘭處設置必要的導向裝置，防止掛住鋼筋籠。接頭有互換性，接頭處設置止水膠墊，導管制作完成后要按1.5倍孔底水壓進行水密性試驗，以保證混凝土灌注過程中不漏水和爆裂。漏斗、儲料槽：用8mm厚的鋼板和型鋼加工漏斗和儲料斗。據(jù)計算首批混凝土數(shù)量需6m3左右，儲料斗容積6m3，漏斗容積1.5m3，達到確保首批混凝土數(shù)量能使導管埋入1米以上。2）混凝土拌制和運輸機具：水下混凝土擬采用兩臺混凝土拌和樓拌制，產(chǎn)量均為50m3/h左右，每座配置有混凝土輸送泵，將拌制好的混凝土泵送至儲料槽和漏斗中，供灌注樁基水下混凝土。此外還擬配備兩臺250KW備用柴油機發(fā)電機組，隨時待命調(diào)用。3）水下混凝土的灌注：灌注水下混凝土時，在導管和漏斗之間設置貓頭鷹閥門。先將閥門關好，并將導管提離孔底30~40cm左右，然后將灌注漏斗和儲料斗裝滿混凝土，打開閥門灌注首批混凝土?？變?nèi)翻起的泥漿則用泥漿泵抽往后備泥漿沉淀池，此后由混凝土輸送泵將拌制好的混凝土混合料送入儲料斗和漏斗。至導管埋入混凝土5~6m后，即視情況拆去1~2節(jié)導管，如此循環(huán)，直至混凝土頂面高出設計系梁底面0.8~1.0m左右為止。最后拆去灌注混凝土的導管、漏斗等設備。以后待混凝土強度達到70%設計強度后用人工鑿除超出部分砼，以保證樁頭混凝土質(zhì)量良好。灌注水下混凝土注意事項a、剪球前導管底離孔底的距離一般不能超過30~40cm，首批混凝土一定要足夠數(shù)量，以滿足灌注后導管埋入混凝土面夠1米以上的要求。灌注后及時測量混凝土面的高度，以確定首批混凝土埋管深度，如不符合要求，應立即用空壓機通過導管吸去已灌注混凝土，清理干凈，符合要求后重新剪球灌注。b、混凝土導管使用前一定要進行水密性和承壓試驗，并檢查止水膠墊是否完好，有無老化現(xiàn)象，以保證灌注過程中不漏水、不破裂。c、在混凝土灌注過程中，設專人測量孔深，準確掌握混凝土面上升高度，以便嚴格控制導管埋深在2~6m之間，防止導管埋入過深，上層部分混凝土初凝，導管提不起來，或?qū)Ч苈袢胩珳\而脫空的事件發(fā)生。同時作好混凝土灌注記錄備查。d、試驗人員值班，確?；炷涟幢O(jiān)理工程認可的配合比拌制，并按施工技術規(guī)范規(guī)定的頻率全面檢查混凝土的溫度、含氣量及塌落度等指標，嚴禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注。e、砼開始灌注后，不得中途停頓，需連續(xù)灌注。為此砼灌注前必須全面嚴格檢查各種機械，排除故障隱患，灌注過程中電器和機械維修人員跟班作業(yè)，配備必要的配件，出現(xiàn)故障時能及時搶修。f、混凝土灌注前應與供電部門聯(lián)系以防灌注過程中突然斷電，另外備用發(fā)電機組應保證在斷電時能立即投入使用。g、混凝土灌注過程中應將孔口遮蓋，避免混凝土拌入孔內(nèi)，一業(yè)增加混凝土面頂托的重量，二來使泥漿性能下降，還容易造成測量孔內(nèi)混凝土面標高發(fā)生錯誤?；炷凉嘧⑦^程中被混凝土頂起流入沉淀池的池漿。應使用泥漿泵抽往準備開鉆的下一循環(huán)系統(tǒng)的護筒內(nèi)。h、灌注首批混凝土前，在保證水頭壓差不小于2m的前提下最好將孔內(nèi)泥漿面適當降低，以提高混凝土的壓力，使首批混凝土灌注順利進行。i、測量人員工作必須認真、細致、記錄澆注混