射陽(yáng)河特大橋鉆孔灌注樁施工組織設(shè)計(jì)方案(報(bào)管理處)

1、一、編制依據(jù) 1、鹽城市高指連鹽項(xiàng)目辦編制管理文件匯編（一）（二）； 2、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ 0412000及國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)； 3、連云港至鹽城高速公路（鹽城市境）施工圖變更設(shè)計(jì)第一冊(cè)（共二冊(cè)）（射陽(yáng)河特大橋）；二、工程概況2.1地質(zhì)情況射陽(yáng)河特大橋0#臺(tái)、1#4#墩、13#17#墩、18#臺(tái)位于蟹塘中；5#12#墩位于射陽(yáng)河中，其中#墩位于北岸邊、6#10#墩位于河道內(nèi)水深1.1m 8.5m，11#12#墩位于南岸蘆葦?shù)刂校?臺(tái)、#墩地層情況由上至下為：亞粘土、亞砂土、淤泥質(zhì)亞粘土、亞粘土、粉砂、亞砂土、亞粘土、亞粘土、亞砂土；5#12#墩地層情況由上至下為：淤泥、亞粘土、粉砂、

2、亞粘土、亞砂土、亞粘土、粉砂、粘土、亞粘土、亞砂土；13#17#墩、18#臺(tái)地層情況由上至下為：粘土、亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土、細(xì)砂、粉砂、粘土、亞粘土、粉砂、亞粘土。2.2工程數(shù)量鉆孔灌注樁 1.2m 944m/32根；1.5m 4518m/90根；1.8m 1668m/24根。水下混凝土 C25 13372.2m3鋼 材 級(jí) 126155kg 級(jí) 609090kg三、鉆孔樁施工方案根據(jù)本橋的地質(zhì)情況，陸地上的鉆孔樁采用6臺(tái)GPS-20正循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)，水中墩鉆孔樁采用8臺(tái)GPS-20正循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)。橋臺(tái)鉆孔樁要在臺(tái)后填土完成后并且填土相對(duì)穩(wěn)定，無明顯塑性流變后進(jìn)行，以保證臺(tái)后填土的密實(shí)度和臺(tái)后路

3、基的穩(wěn)定。 鉆機(jī)布置見：圖3-1射陽(yáng)河特大橋施工平面布置圖。3.1陸地上鉆孔樁施工方案1、場(chǎng)地平整一般施工場(chǎng)地采用推土機(jī)進(jìn)行平整、壓實(shí)，然后鋪墊枕木作鉆孔平臺(tái)； 11#、12#墩分別位于蘆葦?shù)刂校?.5米左右。采用草袋圍堰、填土、整平、壓實(shí)，然后鋪墊枕木作鉆孔平臺(tái)；2、施工測(cè)量全線控制樁復(fù)測(cè)成果和大橋控制網(wǎng)經(jīng)監(jiān)理組復(fù)測(cè)合格，我項(xiàng)目部根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙坐標(biāo)對(duì)射陽(yáng)河特大橋各樁位進(jìn)行測(cè)量放樣并用白灰線畫出護(hù)筒預(yù)埋位置，保證護(hù)筒預(yù)埋正確，為保證能在樁基鉆進(jìn)過程和成樁后能檢查樁位偏差及護(hù)筒位移情況，在護(hù)筒四周預(yù)埋四個(gè)護(hù)樁，保證樁基鉆進(jìn)準(zhǔn)確無誤。用鋼尺復(fù)測(cè)各樁位間距，保證開鉆前測(cè)量工作全部到位，并經(jīng)監(jiān)理組復(fù)

4、核。3、施工方法（1）護(hù)筒的制作和埋設(shè)護(hù)筒采用45mm鋼板制作，直徑大于鉆孔樁徑20-40cm。為便于泥漿循環(huán)，在護(hù)筒頂端設(shè)高400mm、寬200mm的出漿口。護(hù)筒高出地下水位2.0m，并高出地面0.5m。護(hù)筒埋設(shè)采用挖孔埋設(shè)的方法，在挖孔至一定深度符合要求后，分層對(duì)稱夯填護(hù)筒四周粘土。護(hù)筒中心與樁中心線重合，平面誤差控制在50mm，傾斜度控制不大于1%。護(hù)筒埋置深度根據(jù)射陽(yáng)河特大橋地層情況埋置深度1.5m。（2）鉆孔泥漿制作本著統(tǒng)籌安排的原則，2個(gè)墩共用一套泥漿循環(huán)系統(tǒng)。泥漿循環(huán)池由制漿池、沉淀池、泥漿池組成。為避免泥漿對(duì)周圍環(huán)境的污染，在鉆孔過程中，對(duì)沉淀池中沉碴及灌注混凝土?xí)r溢出的廢棄泥

5、漿，隨時(shí)用挖機(jī)修復(fù)泥漿池或用汽車運(yùn)至指定地點(diǎn)堆棄。泥漿循環(huán)池設(shè)置圖3-2泥漿循環(huán)系統(tǒng)平面布置示意圖。 圖3-2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)平面布置示意圖泥漿選用水化快、造漿能力強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)粘土制作，造漿用的優(yōu)質(zhì)粘土塑性指標(biāo)大于25 ，粒徑小于0.074mm的粘粒含量大于50%。制備的泥漿指標(biāo)達(dá)到：比重：一般地層為1.051.20；砂層為1.21.45。粘度：一般地層為1622秒，砂層為1928秒。PH值：810。含砂率：小于4%。膠體率：大于96%。泥漿充分拌勻備用，在開鉆前備足制漿用粘土。（3）鉆機(jī)就位 鉆機(jī)就位前，對(duì)鉆機(jī)和各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，包括場(chǎng)地布置與鉆機(jī)座落處平整和加固，主要機(jī)具的檢查、維修與安裝，

6、配套設(shè)施的就位及水電供應(yīng)等。認(rèn)真閱讀地質(zhì)資料，弄清地層情況，確定分段的泥漿濃度、鉆速、鉆壓和泥漿泵量。工地上備一定數(shù)量的鉆機(jī)和泥漿泵的易損配件，以便機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)更換，同時(shí)預(yù)先制作好用于打撈鉆頭用的工具。鉆機(jī)采用吊機(jī)提吊至樁位，根據(jù)護(hù)樁恢復(fù)樁中心，然后人工調(diào)整鉆機(jī)直至鉆機(jī)中心與孔位中心重合。（4）鉆孔作業(yè)鉆孔 開鉆前，再次檢查各種機(jī)具、設(shè)備是否狀態(tài)良好，以及水、電管路的暢通情況，確保正常。正式鉆進(jìn)前，先啟動(dòng)泥漿泵，使之空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待泥漿輸入孔口一定數(shù)量后方可正式鉆進(jìn)。 開始鉆進(jìn)時(shí)，控制進(jìn)尺速度及鉆壓，待鉆至護(hù)筒下1米后，再以正常速度鉆進(jìn)。 鉆孔作業(yè)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。因故必須停鉆時(shí)，孔口

7、加蓋防護(hù)，并且把鉆頭提出，以防埋鉆。 在鉆進(jìn)過程中： a 、記錄孔位處的地層情況，在土層變化處撈取渣樣，與設(shè)計(jì)地層作核對(duì)，將現(xiàn)場(chǎng)地層情況如實(shí)記錄在鉆孔原始記錄本上，作為施工現(xiàn)場(chǎng)第一手資料。 b、經(jīng)常對(duì)泥漿進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，隨時(shí)補(bǔ)充損耗、漏失的泥漿，保證鉆孔中的泥漿稠度，防止發(fā)生坍孔、縮孔等質(zhì)量事故。由于鉆孔樁穿越的地層多為淤泥、亞粘土、亞砂土，容易產(chǎn)生糊鉆和縮孔、坍孔。鉆孔采用正循環(huán)鉆機(jī)，可清除泥包，調(diào)節(jié)泥漿的相對(duì)密度和粘度，適當(dāng)加大泵量和向孔內(nèi)投入適量砂石解決泥包糊鉆，選用刮板齒小、出漿口大的鉆頭；為防止縮孔和坍孔，使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁并須快轉(zhuǎn)慢進(jìn)，并復(fù)鉆23次。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，

8、用測(cè)繩和探孔器對(duì)孔深、孔徑和成孔垂直度等進(jìn)行檢查，并報(bào)監(jiān)理工程師確認(rèn)，符合要求后進(jìn)行清孔。 清孔 當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求并經(jīng)監(jiān)理工程師成孔檢查批準(zhǔn)后，立即進(jìn)行清孔，以免間隔時(shí)間長(zhǎng)，鉆渣沉淀，造成清孔困難。 清孔采用換漿法，注入凈化泥漿（相對(duì)密度1.01.2，粘度1720s，含砂率4%)置換孔內(nèi)含渣的泥漿。 當(dāng)從孔內(nèi)取出的泥漿（孔底、孔中、孔口）測(cè)試值的平均值與注入的凈化泥漿相近，實(shí)測(cè)孔底沉渣厚度不大于25cm時(shí)，停止清孔作業(yè)，放入鋼筋籠進(jìn)行水下混凝土灌注。（5）鋼筋籠的制作與安放 在鋼筋棚內(nèi)集中下料，現(xiàn)場(chǎng)綁扎，根據(jù)不同的樁長(zhǎng)，分幾節(jié)綁制，鉆機(jī)架、汽車吊機(jī)提入孔內(nèi)，鋼筋籠采用現(xiàn)場(chǎng)焊接接長(zhǎng)。 鋼筋

9、籠采用2m一道加強(qiáng)箍加強(qiáng)，且主筋與加強(qiáng)箍筋全部焊接，同時(shí)在鋼筋籠內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐，防止裝吊變形。鋼筋籠在入孔前，在骨架外側(cè)綁掛與鉆孔樁同標(biāo)號(hào)的混凝土墊塊，間距沿樁長(zhǎng)不超過2.0m，橫向圓周不得少于4塊，以保證鋼筋保護(hù)層厚度。鋼筋籠吊起后，檢查鋼筋籠的垂直度及外型輪廓，平穩(wěn)垂直放入孔內(nèi)，切忌碰撞孔壁，不得強(qiáng)行下放。下放過程中，注意孔內(nèi)水位情況，如發(fā)生異常，馬上停止，檢查是否坍孔。 鋼筋籠在清孔結(jié)束后，及時(shí)放入孔內(nèi)，鋼筋籠焊接時(shí)，保證上下兩節(jié)鋼筋籠的軸線一致，入孔后位置準(zhǔn)確，符合設(shè)計(jì)要求，牢固定位，在投入到設(shè)計(jì)位置后，在主筋上焊接16鋼筋設(shè)4個(gè)吊環(huán)，然后用50鋼管穿在吊環(huán)上，放置在鉆機(jī)平臺(tái)上；同時(shí)采用

10、35鋼管反壓在鋼筋籠上，鋼管頂上部與鉆機(jī)平臺(tái)焊接，以防鋼筋籠在砼水下灌注過程中發(fā)生上浮。鋼筋骨架底面高程偏差控制在50mm。鋼筋籠安放、固定完畢后，將泥漿泵或空氣壓縮機(jī)與導(dǎo)管相連，進(jìn)行二次清孔。（6）水下混凝土的灌注 二次清孔沉渣厚度符合要求，并經(jīng)監(jiān)理工程師同意后即開始灌注水下混凝土?；炷劣砂韬险炯邪韬?，混凝土運(yùn)輸車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)。 灌注準(zhǔn)備：在清孔的同時(shí)，對(duì)各類設(shè)備進(jìn)行檢修，備足原材料，同時(shí)配備水泵、空壓機(jī)及高壓射水管等設(shè)備。以保持孔內(nèi)水頭和及時(shí)處理灌注故障。導(dǎo)管使用前進(jìn)行試拼、水密及水壓試驗(yàn)，編號(hào)并自下而上標(biāo)示尺度。 安裝儲(chǔ)料斗：儲(chǔ)料斗采用5mm鋼板制作，四周采用鋼筋條加固。為保證第一斗混

11、凝土灌注后保證導(dǎo)管埋深不小于1.0m，儲(chǔ)料斗容積3.5m3。水下混凝土拌和：粗骨料選用級(jí)配良好的碎石，其粒徑最大不超過40mm；細(xì)骨料采用級(jí)配良好的中砂；水泥采用32.5號(hào)水泥，水泥用量不少于380 kg/m3；經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)摻入緩凝劑；水灰比控制在0.49，坍落度1822cm。 水下混凝土灌注：用吊機(jī)將擺放有序的導(dǎo)管按刻度尺寸下到孔內(nèi)，保證每一節(jié)導(dǎo)管口放橡膠圈并且擰緊，混凝土施工過程中不漏氣。導(dǎo)管下至距樁底30cm40cm之間停止，保證第一兜混凝土能順利翻漿，滿足埋管深度要求。攪拌站存放有足夠的砂、石、水泥等材料和發(fā)電機(jī)、攪拌機(jī)常用配件保證每根樁水下混凝土灌注連續(xù)進(jìn)行。 在水下混凝土灌注過

12、程中，經(jīng)常探測(cè)孔內(nèi)混凝土面的標(biāo)高，及時(shí)調(diào)整埋管深度。一般埋管深度控制在24m左右，防止導(dǎo)管提離混凝土面發(fā)生斷樁，提管由鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)完成。水下混凝土灌注連續(xù)有節(jié)奏地進(jìn)行，并盡量縮短拆除導(dǎo)管的間隔時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿時(shí)，應(yīng)徐徐灌注，以防導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生過大氣壓。灌注頂面比設(shè)計(jì)樁頂（承臺(tái)或系梁底）高出0.5m1.0m左右。水下混凝土初凝后解除鋼筋籠固定，強(qiáng)度達(dá)到5MPa后拔出護(hù)筒。3.2水中墩鉆孔樁施工方案射陽(yáng)河特大橋5#10#墩位于射陽(yáng)河內(nèi)，其中5#、9#、10#水深較淺，6#8#墩水深達(dá)8.5m，在鉆孔樁作業(yè)前需搭設(shè)施工平臺(tái)進(jìn)行施工。（1）施工平臺(tái)搭設(shè)根據(jù)各墩水深，擬采用不同平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式。5#墩測(cè)時(shí)

13、水深0.61.0m，采用四周打設(shè)木樁，碼草袋圍堰，然后采用粘土填心，填土?xí)r分層壓實(shí)。具體詳見圖3-35#墩施工平面布置圖。圖3-3 5#墩施工平面布置圖 9#、10#墩采用木樁搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)；6#8#墩采用鋼管樁施工平臺(tái)。平臺(tái)搭設(shè)時(shí)應(yīng)牢靠穩(wěn)定，能承受工作時(shí)所有靜、動(dòng)荷載。鋼管樁施工時(shí)，傾斜率應(yīng)控制在1%；位置偏差在300mm以內(nèi)；平臺(tái)必須平整，各聯(lián)結(jié)處要牢固。鉆機(jī)平臺(tái)構(gòu)造分別見圖3-49#、10#墩鉆孔樁作業(yè)平臺(tái)示意圖、圖3-56#墩鉆孔樁作業(yè)平臺(tái)示意圖、圖3-67#、8#墩鉆孔樁作業(yè)平臺(tái)示意圖。 圖3-4 9#、10#墩鉆孔樁作業(yè)平臺(tái)示意圖 （2）護(hù)筒的制作和埋設(shè)護(hù)筒制作：護(hù)筒采用12mm鋼板

14、制作，為保證樁成孔質(zhì)量護(hù)筒直徑選用230cm。護(hù)筒在現(xiàn)場(chǎng)集中加工，驗(yàn)收合格后采用汽車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)打設(shè)，護(hù)筒連接時(shí)焊縫要求飽滿。為便于泥漿循環(huán)，在護(hù)筒頂端設(shè)高400mm、寬200mm的出漿口。護(hù)筒高出河面水位1.8m。護(hù)筒打設(shè)：先在鉆孔平臺(tái)平面位置確定樁位，設(shè)置導(dǎo)向裝置，利用導(dǎo)向架進(jìn)行定位。當(dāng)護(hù)筒中心與樁中心線重合后，利用浮吊錘擊將護(hù)筒沉入。根據(jù)射陽(yáng)河的地質(zhì)情況，護(hù)筒埋入土層6.5m,護(hù)筒打設(shè)時(shí)控制其傾斜度不大于1%。（3）鉆孔泥漿制作水中墩鉆孔施工泥漿循環(huán)分別各由一只泥漿船提供。泥漿的制作及要求同陸上鉆孔樁施工。泥漿必須充分拌勻備用。在開鉆前，備足制漿所需粘土。（4）鉆機(jī)就位、移位鉆機(jī)利用汽車

15、運(yùn)至便橋上，再利用浮吊吊至各墩施工平臺(tái)上，鉆機(jī)就位前，應(yīng)對(duì)鉆機(jī)和各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，認(rèn)真閱讀地質(zhì)資料，弄清地層情況，確定分段的泥漿濃度、鉆速、鉆壓和泥漿泵量。待完成一根鉆孔樁施工后，鉆機(jī)采用浮吊進(jìn)行移位：用吊鉤掛在鉆機(jī)滾動(dòng)轱轆上（每個(gè)角一個(gè)吊鉤），然后起吊至下一孔位，然后人工配合、調(diào)整就位。就位時(shí)恢復(fù)樁位中心，然后調(diào)整鉆機(jī)直至樁位中心與鉆機(jī)鉆孔中心重合一致。（5）鉆孔作業(yè)在正式鉆進(jìn)前，先啟動(dòng)泥漿泵，將制作好的泥漿輸入護(hù)筒中，置換護(hù)筒內(nèi)的清水，測(cè)定護(hù)筒內(nèi)泥漿比重為1.201.45時(shí)方可鉆進(jìn)。 開始鉆進(jìn)時(shí)，控制進(jìn)尺速度及鉆壓，待鉆至護(hù)筒下1米后，再以正常速度鉆進(jìn)。水中墩鉆孔作業(yè)同陸上鉆孔作業(yè)。（

16、6）鋼筋籠的制作與安放 在鋼筋棚內(nèi)集中下料，集中制作。鋼筋籠制作時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的樁長(zhǎng)，分幾節(jié)制作，然后采用汽車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，采用浮吊吊入孔內(nèi)，鋼筋籠接長(zhǎng)采用現(xiàn)場(chǎng)焊接。 鋼筋籠吊起后，檢查鋼筋籠的垂直度及外型輪廓，平穩(wěn)垂直放入孔內(nèi)，切忌碰撞孔壁，不得強(qiáng)行下放。鋼筋籠在清孔結(jié)束后，及時(shí)放入孔內(nèi)，鋼筋籠焊接時(shí)，保證上下兩節(jié)鋼筋籠的軸線一致，入孔后位置準(zhǔn)確，符合設(shè)計(jì)要求，并牢固定位；在投入到設(shè)計(jì)位置后及時(shí)采取有效措施固定好鋼筋籠，以防鋼筋籠在砼水下灌注過程中發(fā)生上浮或位置偏移現(xiàn)象。對(duì)于樁長(zhǎng)大于60m的樁基在加強(qiáng)筋內(nèi)側(cè)對(duì)稱預(yù)埋3根603.5mm的鋼管。鋼管采用焊接連接，鋼管埋至管底，管口高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高5

17、0cm，管底封閉，管口加蓋。鋼管埋設(shè)時(shí)在每6m間隔深度實(shí)際量測(cè)鋼管的間距并焊接等長(zhǎng)水平撐桿加以固定。（6）水下混凝土的灌注為了成樁后更準(zhǔn)確的對(duì)樁進(jìn)行動(dòng)測(cè)檢查，在水下砼進(jìn)行灌注前預(yù)埋聲測(cè)管。聲測(cè)管埋置孔底，頂端固定在鉆機(jī)平臺(tái)上。二次清孔沉渣厚度符合要求，并經(jīng)監(jiān)理工程師同意后即開始灌注水下混凝土。混凝土由拌合站集中拌和，混凝土運(yùn)輸泵泵送入孔。水中墩水下混凝土灌注施工工藝同“陸上鉆孔樁水下混凝土灌注”。3.3鉆孔樁檢測(cè)鉆孔樁成樁后，會(huì)同監(jiān)理工程師對(duì)鉆孔樁施工質(zhì)量進(jìn)行逐樁檢測(cè)。鉆孔樁檢測(cè)采用小應(yīng)變及埋設(shè)聲測(cè)管良種方法進(jìn)行。鉆孔灌注樁施工工藝見：圖3-7鉆孔樁施工工藝框圖。3.4防止坍孔、縮孔措施和處理

18、辦法由于鉆孔樁穿過粉砂混粘性土、亞粘土、亞砂土和淤泥質(zhì)土，鉆孔施工中，容易出現(xiàn)坍孔和縮孔，為了確保鉆孔樁的質(zhì)量和進(jìn)度，采取以下預(yù)防和處理措施。安裝鉆機(jī)時(shí)要使轉(zhuǎn)盤、底座平正，并經(jīng)常校核。鉆桿較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)地下擺動(dòng)大，在鉆架上增添導(dǎo)向架。在鉆孔過程中，詳細(xì)繪制孔位處的地質(zhì)剖面圖，特別是粉砂混粘性土、亞粘土地層的深度和厚度，以便對(duì)不同土層選擇合適的鉆頭、鉆壓、鉆速、泥漿指標(biāo)等。在鉆孔和清孔過程中，注意保持孔內(nèi)的泥漿面高度，隨時(shí)補(bǔ)充損耗、漏失的泥漿，保證鉆孔中的泥漿濃度。在粉砂混粘性土中鉆孔，采用較大的泥漿比重，并加大護(hù)筒埋深，提高護(hù)筒頂面高度和孔內(nèi)水位，以防止發(fā)生坍孔、縮孔。常見鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法請(qǐng)見：表3.4-1常見鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法。圖3-7 鉆孔樁施工工藝框圖 表3.4-1 常見鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法序類別產(chǎn)生原因預(yù)防和處理措施1擴(kuò)孔孔壁坍塌局部擴(kuò)孔不影響鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，可不處理；若擴(kuò)孔后繼續(xù)坍塌，按坍孔處理。2縮孔鉆錐嚴(yán)重磨耗或軟塑土遇水膨脹及時(shí)焊補(bǔ)鉆錐；上下反復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑。3掉鉆落物（1）卡鉆時(shí)強(qiáng)扭；（2）鉆桿疲勞斷裂；（1）開鉆前清除孔內(nèi)雜物，用電磁鐵或沖抓錐打撈；（2）經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置；（