上海长兴岛桥墩钻孔灌注桩工程施工方案

上海长兴岛桥墩钻孔灌注桩工程施工方案内容摘要：

、混凝土浇注 钢筋笼接长 钢筋笼加工、 声测管 安装 结束 桩底压浆 建筑之家 ② 泥浆循环系统 泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、泥浆泵和设置在平台上的旋流除渣器等组成，供 3 台钻机使用。 首先，用泥浆泵将造浆池、循环池、沉淀池及开钻孔内的降江水（包括部分淤泥）尽量抽净，然后在开钻孔内加入一定量的膨润土和淡水，利用钻机反循环成浆，此时钻机只是造浆而不进尺，待泥浆数量及各项指标达到设计要求时，开始反循环钻进。 与此同时，在造浆池内 按一定比例加入膨润土和淡水，利用空压机压缩空气搅拌成浆，泥浆通过连通管（或泥浆泵）从造浆池进入循环池。 循环池内的泥浆在泥浆泵的作用下进入开钻孔孔口。 开钻孔内泥浆携带钻渣，在钻杆气举作用下，从孔底经钻杆流出，直接进入旋流除渣器，泥浆在旋流除渣器内分离为泥渣和泥浆，分离出来的泥浆直接进入循环池参与再循环，而泥渣则进入渣池后并通过溜槽溜入泥驳。 在整个循环过程中，要不断在造浆池内补充淡水和膨润土等原料，以补充循环过程中泥浆的损失。 ③ 泥浆排放 本合同段在水中共设置满足施工要求适量的泥驳负责钻渣、废弃泥浆的清理和外 运，泥驳上各配备一套泥浆泵送设备，钻孔过程中利用泥浆泵将钻渣或废弃泥浆抽取到泥驳上，最后由泥驳运输至指定位置弃置。 ⑫钻机钻进 钻孔灌注桩因其施工情况的特殊性，钻孔时可能遇到的不定因素较多，因此开钻前 必须严格执行本施工方案及《公路桥涵施工技术规范》所规定的施工要求，并与设计随时保持联系，及时反馈现场施工中的实际情况和施工困难。 ① 钻孔前，绘制钻孔地质剖面图，以便按不同土层选用适当的钻进压力、钻进速度、泥浆比重、正反循环工艺等。 ② 在钻孔平台上铺好枕木，固定好钢 管 ，利用履带吊将钻机吊装就位，立好钻架并调整 、安设好起吊系统，将钻头吊入护筒内准备钻孔。 ③ 钻机安装就位后，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。 ④ 钻孔作业时采用减压钻进，根据不同土层选择与之相适应的进尺和转速。 ⑤ 钻孔过程中，及时填写钻孔施工记录，交接班时由当班钻机班长交待接班钻建筑之家 机班长钻进情况及下一班应注意事项。 ⑥ 钻孔作业分班连续进行；经常对钻孔泥浆进行试验，不合要求时，及时调整；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。 ⑦ 钻孔施工受 潮水涨落影响，注意保证孔内泥浆面任何时候均应高于江水面～ 2m以上。 ⑧ 在高潮期、大风浪期施工时，派专人定期测量河床面，当河床冲刷严重时，及时采取抛填砂袋或石笼的办法进行冲刷防护，以确保钢管桩、钢护筒有足够的入床深度和钻孔平台的整体稳定及安全。 ⑨ 因故停止钻进，孔口加护盖。 严禁钻头留在孔内，以防埋钻。 ⑬清孔 技术要求：泥浆相对密度（桩孔顶、中、底取样的平均值）： ~； 泥浆粘度（桩孔顶、中、底取样的平均值）： 16~20s； 含砂率（桩孔顶、中 、底取样的平均值）：≤ 2%； 孔底沉淀厚度：≤ 10cm； 胶体率（桩孔顶、中、底取样的平均值）：≥ 98%。 钢筋笼安装到位后，进行二次清孔，二次清孔采用水下砼灌注的刚性导管配φ 直径无缝钢管为高压管，通过 20m3/min 空压机输送压缩空气气举法排出孔底高浓度泥浆，冲散沉淀层，使之呈悬浮状态后立即开始水下砼施工。 清孔时注意事项： ① 在清孔排渣时，注意保持孔内水头，防止坍孔。 ② 严禁用超深成孔的方法代替清孔。 ④采用优质泥浆在足够的时间，经多次循环，将 孔内的悬浮的钻渣置换出来，并沉淀，清孔时间不少于将孔内泥浆循环三次。 ⑭钢筋笼制作安放与布设导管 ① 制作钢筋笼时，严格按照设计图纸和《公路桥涵施工技术规范》要求执行；且在钢筋笼上端均匀设置吊环或固定杆。 ② 在钢筋笼四周用优质塑料垫块作为保护层厚度衬块，确保钢筋笼保护层厚度；超声波检测管、注浆管纵向每。 建筑之家 ③ 在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直；钢筋笼接长采用等强直螺纹接头，每节接长保证顺直度满足要求，接头牢固可靠，同一断面接头数量 不超过总根数的二分之一。 钢筋笼接好后严格检查接头质量，合格后方可下放 ,并边下沉边割掉笼内十字撑。 ④ 砼灌注导管采用内径Φ 300 型卡口管，按《公路桥涵施工技术规范》要求，在砼灌注前进行水密承压和接头抗拉试验、长度测量标码等工作，并经监理工程师检查合格后下放导管，导管卡在导管架上 ,如下图。 护筒导管架卡口导管架示意图 ⑤ 在灌注砼前再次检查孔底沉渣厚度，如不满足要求，则利用导管进行二次清孔直至合格。 ⑮钻 孔灌注桩水下砼的灌注 根据 施工图纸的要求及我公司多年 的 类似工程 施工经验，采用水下掺合料混凝土进行钻孔灌注桩施工，具体的混凝土施工配合比按照规范要求通过现场试配确定。 为满足水下混凝土灌注需要，水下混凝土坍落度宜控制在 18～ 22cm，初凝时间大于 15 小时。 水下混凝土灌注注意事项： ① 钢筋笼安放完成，二次清孔结束后应及时灌注桩基水下砼，中间间隔时间不可太长。 ② 按 2～ 3 倍浇筑桩身砼体积备齐砂、石、水泥、外加剂等原材料 ， 及时做好供料准备。 ③ 加强现场管理，及时校正混凝土搅拌站计量系统，严格控制搅拌时间。 砼必须有良好和易性，现场坍落度控制在 18~22cm，并及时检测。 雨后灌注水下混凝土时，应实测粗细骨料含水率，并根据测试结果及时调整混凝土配合比，确保混凝土拌和质量满足要求。 ④ 混凝土导管使用前必须进行水密及气密试验，确保其有良好的密封性。 灌注建筑之家 砼时，导管底端距离孔底。 ⑤ 首盘混凝土灌入量不少于 8m3， 保证砼导管埋入砼中具有足够的深度。 砼灌注过程中，注意保持孔内的静压水头不少于 ，同时注意及时测量砼面的高度及上升速度，埋管深度控制在 2~6m，严禁将导管提离砼面，浇灌中适当上下活动导管，活动范围 控制在 ~。 ⑥ 严格控制拔管和埋管深度，设专人测量砼面深度，做到先测后拆，密切观察灌注情况。 ⑦ 灌注到桩顶时，完好的砼面应高出设计桩顶不小于。 ⑧ 做好每根桩水下混凝土灌注记录和砼施工值班记录。 ⑯桩端注浆 钻孔桩施工施工结束并达到一定强度后，开始进行桩端注浆施工。 ① 浆液配合比设计 水泥浆标号为 C30。 浆液由水、水泥、膨胀剂（ UEA）、缓凝型减水剂等组成，浆液水灰比为 ；配合比为：水泥：膨胀剂：水：外加剂＝ 1： ： ： ，每立方米的材料用量（ kg）为： 水泥：膨胀剂：水：外加剂＝ 1241： ： 558：；浆液浆液稠度为 15～ 18 秒。 试件 7 天抗压强度强度为不小于 5Mpa： 28 天抗压强度不小由于 30Mpa 浆液制备后应放置 5 分钟后才能使用，以消除浆液中的空气。 使用前浆液应经过过滤，防止杂物堵塞压浆孔。 ② 注浆管道 注浆管道与超声波管道结合，采用直径φ 60 无缝钢管，注浆管道底比钢筋笼底低 200mm。 注浆管道的所有接口连接牢固，防止在钢筋笼运输、下放、桩身混凝土浇筑过程中管道脱开或漏浆。 注浆管道露出桩顶的标高根据钻孔桩平台标高确定，注浆管道上端设丝口闷头，下端口也应封闭，防止漏浆。 ③ 高压压浆工艺 ● 清孔 压浆前每根声测管都需清洗。 清孔时钻杆下至声测孔底部，钻杆底部装一只喷头，在侧面设有φ 3mm～φ 5mm 压水孔，底部封住，钻杆上部与高压注浆泵相联。 建筑之家 高压水流的泵压在 8～ 10Mpa，逐渐加压，当高压水进入后，人工慢慢转动并提升钻杆。 ● 压浆 a. 注浆前准备 裂开橡胶套管：钻孔灌注桩水下砼浇注后 24～ 48 小时内用压力水从注浆管中压入，一般在 2～ 5Mpa 时橡胶管裂开。 当压入水的压力突然下降 时表示套管已裂开释放压力，此时应均匀减小进水压力，以防止高压回流夹带杂质堵塞压浆孔。 当管内仍存在压力水时，不能打开闸阀，以防止高压水射出伤人。 在正式压浆前保持注浆管道内水注满。 b. 高压注浆 当钻孔灌注桩的水下混凝土龄期达到 7～ 10 天后，开始对每根管道进行注 浆，但邻近桩位正在钻孔时，不得进行桩端注浆，以防浆液穿孔。 每根管道压浆需经过两次循环，两次循环压浆时间的间歇不得超过 4 小时，两次循环压浆顺序一致。 c. 将注浆管与声测管相连，按每次的注浆量将配置好的水泥浆由进浆口依次循环压入，当各出口流出水泥浓浆 比重大于 18KN/m3 时，则关紧其他管闸阀，在泵压达 ～ 时，稳压 3min。 混合水泥浆，在完成第一次压浆后，应均匀减压，防止压力浆倒流堵塞注浆孔。 每次终止压浆标准为： a 总压浆量达到 8000 升； b、注浆压力达到 8Mpa，稳压10 分钟； c、桩体总上浮 15mm。 达到以上三者任一数值则表示本桩压浆全部结束。 ④ 桩端注浆的设备：见表 6。 注浆设备表 表 6 序号 名称 规格 数量 用途 1 压力表 12Mpa 4 只 压浆时检测浆液压力 2 压浆管 （橡胶软管） 6 套 压浆 3 球阀 4 人员运输 4 制浆机 ZJ－ 400 二台 造浆 建筑之家 5 注浆泵 3SNS 二台 注浆 6 储浆罐 1000 升 5 储浆 7 水准仪 1 架 测量压浆过程中桩身上浮量 ⑤ 桩端注浆注意事项 桩端注浆应由专人负责，及时记录压浆的起始时间、注入的浆量、注浆的压力，并测定各阶段桩的上浮量和总上浮量。 施工过程中应设立警示牌，非工作人员严禁进入，工作人员应严格规范操作，防止受到压力浆液伤人。 ⑰基桩检测：基桩施工完成且满足有关要求后，与检测单位联系进行检测。 钻孔桩施工主 要风险及对策 钻孔灌注桩施工主要风险 （ 1）在钻进过程中如遇波浪或高潮时，江面水位变化势必剧烈，这会给钻进过程带来较大的坍孔风险。 （ 2）根据桥址地质情况，主墩砂层厚达几十米，易产生局部扩孔或局部坍孔。 （ 3）砼灌注过程中，由于砼和易性较差、砼离析严重，或导管埋深过大、导管提空等，导致断桩。 （ 4）桥址水域环境下施工，泥浆指标下降，浮渣能力差，易造成钻孔进尺慢，甚至坍孔。 同时因海水腐蚀，易造成混凝土性能降低，钢筋锈蚀。 （ 5）承压水、沙土液化及天然气对钻孔桩施工的影响。 对于群桩基础，在施工后期，由 于地基土在承压水的反复作用下不断弱化（含水量增加，强度降低）孔壁稳定性越来越差，不但增加了施工难度，而且影响工期。 严重的还可能因孔内外突发压力差使沙土液化穿孔而发生塌孔现象。 同时钻孔过程中天然气排放遇明火时可能会发生火灾的安全世故。 拟采取的主要对策 （ 1）防坍孔对策 1）根据不同土层、墩位选择与之相适应的钻进方法。 对于水中墩钻至护筒下口附近 1m时，提钻抛填粘土反复作正循环旋转护壁 2～ 3 次。 成孔过程中采用正建筑之家。