斜拉橋樁基承臺施工方案課件

商丘至登封高速公路鄭州境段南水北調特大橋

深基樁、大體積承臺施工技術方案匯報

商登高速鄭州境段TJ1-2標目錄一、工程概況二、工期安排三、基樁施工技術方案四、明挖基礎及承臺施工技術方案一、工程概況1.1工程地質本橋位區(qū)地貌單元屬于黃河沖積平原，地勢較平，地面標高125.9~131.6米左右。工程地質勘察報告顯示，橋位區(qū)基巖主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積層和上更新統(tǒng)沖洪積層，從上到下每地層巖性為：粉土8.7m→粉砂15.9m→粉質粘土10.7m→粉土4.2m→粉質粘土7.2m→細砂9.6m→粉質粘土30.3m→中砂3.8m→粉質黏土11.6m（詳見地質柱狀圖）。二、工期安排基樁施工總工期計劃為：2014年9月1日至2015年1月31日。施工準備階段：2014年9月1日至2014年10月19日。正式施工階段：2014年10月20日至2015年1月31日，共104天。承臺施工工期計劃為45天。三、基樁施工技術方案3.1、鉆機選擇9#墩樁長為95米，按照圖紙原地面高程和樁底高程計算，孔深達101.7米，實地測量后計算孔深達到101.4米，我項目經(jīng)理部在9#墩投入一臺420型和一臺260型旋挖鉆機，打接力的形式進行基樁成孔。其420型旋挖鉆機的挖孔極限深度為120米，計劃先使用260型挖孔50-60米，然后使用420型挖至樁底標高。8#墩樁長為93米，按照圖紙原地面高程和樁底高程計算，孔深達99.8米，實地測量后計算孔深為99.6米，我項目經(jīng)理部在8#墩投入一臺420型和一臺260型旋挖鉆機，同樣以打接力的形式進行基樁成孔。計劃先使用260型挖孔50-60米然后使用420型挖至樁底標高。3.2鉆孔灌注樁施工工藝流程

平整場地→機械設備進場→施工放樣→埋設護筒→鉆孔樁準備→鉆機就位→鉆進→清孔→下鋼筋籠→下導管→二次清孔→灌注水下砼→成樁檢測（超聲波檢測）→樁底后壓漿→破除樁頭挖承臺基坑。3.3測量放樣

樁基的平面定位采用坐標法，用全站儀根據(jù)設計圖紙現(xiàn)場進行樁位的精確放樣，利用GPS對所放樁位進行復核，復核后在樁中心位置釘以木樁，并設十字護樁。放樣后由主管技術員進行復核，施工中對護樁要用混凝土埋設并妥善保護，不得移位或丟失。3.4樁基施工順序結合樁底后壓漿和現(xiàn)場施工組織要求樁基施工順序為：16#樁→5#樁→15#樁→27#樁→17#樁→10#樁→21#樁→11#樁→22#樁→4#樁→14#樁→26#樁→23#樁→6#樁→9#樁→12#樁→20#樁→18#樁→28#樁→3#樁→2#樁→7#樁→19#樁→1#樁→13#樁→8#樁→24#樁→25#樁→31#樁→29#樁→30#樁。3.6泥漿池設置

泥漿池采取直接在墩位中間的紅線內(nèi)場地開挖設置。每個墩一個泥漿池，泥漿池的大小為：長×寬×高=20m×15m×3m，儲存漿量為900m3，（具體見泥漿池平面布置及平面、斷面圖），開挖時采用1:1.2放坡的形式進行開挖。3.7鉆渣存放及處置

由于使用化學泥漿和旋挖鉆成孔，鉆斗挖出的鉆渣直接由裝載機推至鉆渣存放區(qū)，待土方工程開工后將橋位下可利用土方運至土方填筑路段并將鉆渣回填至橋位處。

3.8泥漿

泥漿制備：泥漿拌制是樁基施工的重點之一，計劃采用化學泥漿。鉆孔泥漿按墩位處地質情況進行反復試配。泥漿指標如下表。3.9鉆孔意外應急處理措施

鋼護筒變形：應根據(jù)變形程度采取水下切割等辦法校正；嚴重變形的鋼護筒應拔出重打。斜孔：掃孔至傾斜位置，慢速來回轉動鉆具，鉆頭下放時要嚴格控制鉆頭的下放速度，借鉆頭的重量來糾正孔斜。坍孔：坍孔不嚴重時，回填至坍孔位置以上，采取改善泥漿性能、加高水頭后重新鉆孔；當護筒底口發(fā)生坍孔時應采取護筒跟進、下內(nèi)護筒等辦法進行施工；當坍孔嚴重時，應盡快回填，采用粘土并加入適量的堿和水泥，回填高度應高于坍孔處2～4m，待其固化后，提高泥漿比重快速穿過該地層。

鉆孔漏漿：跟進護筒或減小孔內(nèi)外水頭差、增加泥漿比重、改善泥漿性能。偏孔：當偏孔不嚴重時采用提鉆至偏孔處，反復掃孔，使孔壁垂直。當孔壁偏孔嚴重時，回填至偏孔處重新鉆孔?？ㄣ@、埋鉆：發(fā)生卡鉆和埋鉆時，宜采用沖、吸等方法，將鉆頭周圍土層松動后提鉆，并采取措施保持孔壁穩(wěn)定。3.10清孔及檢孔

鉆孔至設計高程后進行清孔，清孔的目的是將孔內(nèi)的鉆渣及其沉淀物清除掉，盡量減少孔底沉淀厚度，保證鉆孔樁的承載力。終孔后對樁孔的孔位、孔徑、孔形、孔深和傾斜度進行檢驗，清孔后，對孔底的沉淀厚度進行檢驗。樁底沉淀土厚度滿足規(guī)范要求且不得大于30cm，嚴禁采用加深鉆孔深度代替清孔。3.11鉆孔成孔質量驗收標準鋼筋籠分段加工制作完成后，存放在平整、干燥的場地上，鋼筋籠下部墊30cm高鋼筋架，并對吊點處支撐環(huán)增“+”形或“△”形支撐，防止吊點處骨架變形。為保證鋼筋籠起吊時不變形，每節(jié)鋼筋籠采用多點起吊和翻架吊裝。兩節(jié)籠對接時，按照長線法拼接的標記對位，使上下節(jié)中心線保持一致，各鋼筋的對位準確。

壓漿管與聲測管在鋼筋籠同槽加工時同槽安裝，聲測管安裝前應對每一節(jié)聲測管仔細檢查并在安裝后灌清水做水密試驗，不得有沙眼、裂縫等缺陷，接頭采用焊接并適當與鋼筋接頭錯層，以便對接方便并清除干凈內(nèi)側毛刺，防止卡住聲測探頭。聲測管要與鋼筋籠牢固固定，防止鋼筋籠下落及灌注時偏位。立即將聲測管上口用鋼板焊接封口。

砼灌注到樁上部5m以內(nèi)時，不再提升導管，待灌注至規(guī)定標高一次提出導管，拔管采用慢提及反插，灌注的樁頂標高預加0.5～1m的浮漿?；炷凉嘧r間必須控制在混凝土的初凝之前結束?；炷翝沧?4小時以后，才允許開始相鄰近的同排樁的鉆孔施工。3.14長樁樁底后壓漿

為了改善樁底持力層的受力狀況，提高基樁承載能力和基礎的整體剛度，本工程主橋8#墩、9#墩樁基均采用樁底后壓漿。樁基后壓漿技術是指通過預埋管路與裝置對其樁基樁端、樁側分別進行注漿的施工工藝。3.16樁基后壓漿施工要點（1）壓漿管布設樁端利用樁基4根聲測管中的3根作為壓漿管（其中一根為備用管，壓漿失敗時啟用），隨鋼筋籠一同入孔底，底部采用細嘴套頭，并分別使用三通連接1根內(nèi)徑32mm帶鋼絲的柔性高壓塑料管，此塑料管作為噴漿管繞樁身環(huán)形布置，噴漿管的外側打孔（5~8mm，間距100mm）后纏繞防水包裝帶密封。柱側壓漿沿樁高度方向布設7道，壓漿管采用外徑DN32鋼管，最下面一道距離樁底10m~18m、最上面一道距離樁頂8m~15m，每道壓漿管豎向間距為12m。（見下圖）壓漿管布置圖（2）開塞

開塞應在混凝土澆筑后1天即初凝后進行，開塞時使用壓漿機對壓漿管道進行高壓注清水，壓水應按2~3級壓力順次逐級進行，并要求有一定的壓水量和壓水時間，當壓力達到最大值后突然下降，證明壓漿孔沖開，然后用堵頭重新封閉壓漿管。（3）壓漿

壓漿漿液一般采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥制備。不同濃度的漿液具有不同的性能，稀漿液便于輸送，滲透能力強；中等濃度的漿液有填實、壓密的作用；高濃度漿液對于已經(jīng)注入的漿液有脫水作用，在實際注漿時一般先用稀漿液，然后再用中濃度的漿液，最后用高濃度的漿液。漿液一般根據(jù)土的飽和度和滲透性確定，飽和土宜為0.45~0.65，非飽和土宜為0.7~0.9（松散碎石土、砂礫宜為0.5~0.6）。根據(jù)規(guī)范及相關經(jīng)驗一般樁側壓漿壓力2MPa~4MPa；樁底壓漿壓力2MPa~6MPa，壓力達到設計值后持荷時間應不小于5min。當滿足下列條件之一時可終止壓漿：壓漿量和壓漿壓力達到設計要求；對每一道壓漿來說，壓漿量達到設計值，但壓漿壓力沒有達到設計值，此時改為間歇壓漿，再壓設計量的30%水泥漿為止；對每一道壓漿來說，壓漿壓力達到設計值并持荷5min以上，壓漿量少于設計值但大于80%,此時也停止。（4）后壓漿時間、順序根據(jù)圖紙設計，單根壓漿量為13.4t。壓漿作業(yè)宜待樁身混凝土強度達到設計強度的80%并且混凝土試塊強度大于20MPa之后進行，一般在成樁后5d~14d，夏季間隔時間可適當縮短，冬季則延長；壓漿和開塞作業(yè)與成孔作業(yè)點距離宜大于10m；壓漿順序宜先樁側壓漿，后樁端壓漿，樁側應先上后下，樁側注漿和樁底注漿時間間隔3h~6h；本橋屬于群樁，壓漿應先外圍后內(nèi)部。（5）正常壓漿過程中常見問題a.壓力逐漸上升，但達不到設計值，可能是漿液在黏土中形成脈狀劈裂滲透或漿液濃度低、凝結時間長或漿液逸出；b.壓力不上升，甚至離開初始值呈下降趨勢，可能是漿液外逸；c.壓力上升突然下降，可能是漿液從壓漿管周圍溢走，或注速過大，擾動土層或遇到空隙薄弱部位；d.壓力上升很快，而速度上不去，表明土層密實或凝結時間過短；e.壓力有規(guī)律上升，即使達到容許壓力，壓漿速度也很正常（變化不大），這表明壓漿是成功的；f.壓力上升后下降，而后再度上升達到預定要求，可以認為空隙部位已經(jīng)被漿液注滿，可視為壓漿成功。（6）間歇壓漿出現(xiàn)壓漿壓力長時間低于正常值或地面冒漿時改為間歇壓漿，間歇時間為30min~60min，或調低漿液水灰比。（7）壓漿失敗及處理措施由于操作不當或土層本身性質導致壓漿孔堵塞，引起后壓漿施工中壓漿管失敗，導致設計漿液不能注入或管路雖通但實際壓漿量達不到50%，且將壓力達不到終止壓力，視為壓漿失敗。樁側壓漿失敗后可在樁側用工程勘察鉆機在樁側施工直徑75mm的鉆孔，鉆孔深度與原壓漿管長度相同，提鉆時邊提邊鉆邊灌水泥粘土漿，然后立即下入同等長度的壓漿管，3天后待水泥達到一定強度后再進行壓漿，壓漿量與壓漿值宜超出正常設計值的30%~50%。樁端壓漿失敗后采用抽芯方法埋設壓漿管補充壓漿。鉆芯孔可設置在直徑1/3處并成正三角形布置3個；壓漿管前段通過單向閥聯(lián)接噴漿花管，花管長度宜為50~80cm，噴漿孔孔徑一般為5~8mm,梅花形布置或十字軸對稱布置，間距50mm，端部噴漿孔距管底部30~50mm,所有噴漿孔預先插入長圖釘封堵，外纏包裝膠帶固定，噴漿管底部焊死，壓漿壓力宜超出正常壓漿設計值30%。四、明挖基坑及大體積承臺施工方案4.1施工準備

基坑開挖前，要熟悉施工圖紙，核對現(xiàn)場地質水文情況是否與設計文件相符。通過測量放線，放出臨近南水北調工程的兩個承臺基坑開挖邊線和鋼管樁防護工程的施工線。準備足夠的鋼管樁數(shù)量和鋼管樁施工設備，以及鋼管樁防護施工的配套設施，確保鋼管樁防護施工一次成功。

4.2施工工藝4.3基坑開挖應根據(jù)地面標高、開挖深度、結構物尺寸、邊坡坡度等因素確定開挖范圍，并撒出開挖輪廓線?；硬捎脵C械開挖，人工輔助，為防止雨水沖刷，保持土體穩(wěn)定，基坑開挖首先按照1：1的坡率向下挖4米后，設置1.0m平臺，采用打設鋼管樁防護，確保南水北調干渠及附屬設施不受高速公路施工影響。開挖后坡頂距總干渠隔離柵最小距離不小于1米（如下圖所示）。4.4井點降水基坑較深（原地面實測標高為134.175，承臺底標高為124.475含封底混凝土厚度50cm，總開挖深度為9.7米）開挖前應先勘察地下水位確定是否需要進行井點降水。若需井點降水，通過觀測孔觀察水位下降至基坑底以下不小于0.5m時進行開挖，基坑回填完成后停止降水。井點降水4.5鋼管樁打設

采用直徑為800mm鋼管樁，樁中心到中心間距為1600mm，打入地下7.8m，外漏5.7m，總長度13.5m。樁頂穿4根風纜繩，四人從四個方向協(xié)助定位；打樁過程中采用2臺經(jīng)緯儀呈90°布設控制樁的垂直度，并采用卷揚機及時進行糾偏，否則應拔出重打。打樁速度應緩慢，并應隨時糾偏，在樁頂即將打設到位時采用水準儀進行檢測，控制樁頂標高。鋼管樁內(nèi)側設置三排圈梁，高度間距2.85m，圈梁采用型鋼制作制作圈梁，且圈梁應與鋼管樁焊牢，實現(xiàn)對鋼管樁連成整體效果。4.6基坑驗收基坑開挖至高于設計基底高程30cm時，主要采用人工配合機械開挖到位，澆筑混凝土墊層，及時施工承臺，以避免基底暴露時間過長或雨水浸泡降低承載力。平面軸線位置的偏差不得超過規(guī)范要求，坑底8邊每邊距結構物1m。4.7破樁頭、澆筑墊層

樁基混凝土強度達到15MPa以上方可破樁頭，樁頭應采用風鎬或人工鑿除，樁頭應破除到堅硬混凝土處，樁頭無松散層，其步驟：①在樁頂位置設置切割線；②人工鑿開缺口，深度致鋼筋，便于后續(xù)的風鎬作業(yè)不會破壞鋼筋保護層；③風鎬剝離缺口上側鋼筋外保護層；④鋼筋向外側微彎，便于施工；⑤加鉆頂斷，鉆頭水平或稍向上；⑥將樁頭破除混凝土提出，然后用人工鑿除并清頂，保證不破壞保護層，并至樁頭微凸；⑦清洗樁頂。⑧基坑經(jīng)人工整理、坑底排水設施完成后應立即澆筑墊層混凝土，墊層混凝土采用C20混凝土，厚度為50cm。4.8鋼筋綁扎、混凝土澆筑墊層施工完成后在墊層上彈線，標出主筋的位置，綁扎焊接基礎鋼筋。鋼筋綁扎、混凝土澆筑見下圖所示。伸入承臺的墩身鋼筋應準確預埋到位，承臺混凝土形成強度后應對墩身范圍內(nèi)的混凝土表面進行鑿毛，其余部分頂面應抹平壓光。明挖基礎混凝土澆筑時，應保持基底無水，不得澆筑水下混凝土。嚴格分層澆筑、振搗密實；二次收漿，用鋼抹子將混凝土表面壓光?；炷凉嘧捎庙疟密嚤盟蜐沧?，而且上下層澆筑間隔時間不應過長，以免后澆的混凝土出現(xiàn)裂縫。

混凝土澆筑完成后應根據(jù)氣溫情