斜拉橋樁基承臺施工方案

1、商丘至登封高速公路鄭州境段南水北調(diào)特大橋 深基樁、大體積承臺施工技術(shù)方案匯報 商登高速鄭州境段商登高速鄭州境段TJ1-2標標 目 錄 一、工程概況 二、工期安排 三、基樁施工技術(shù)方案 四、明挖基礎(chǔ)及承臺施工技術(shù)方案 一、工程概況 1.1工程地質(zhì) 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125.9131.6米左右。 工程地質(zhì)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(zhì)粘土10.7m粉土 4.2m粉質(zhì)粘土7.2m細砂9.6m粉質(zhì)粘 土30.3m中砂3.8m粉質(zhì)黏土11.6m（詳 見地質(zhì)柱狀圖）。 1.

2、2工程量 南水北調(diào)斜拉橋主橋樁基采用單墩31根直徑2.0m鉆孔灌注樁，其中 8#墩樁長為93米，9#墩樁長為95米；合計62根，樁長合計5828米。過 渡墩樁基采用10根直徑2米鉆孔灌注樁，其中7#墩樁長為56米，10#墩 樁長為48米；合計20根，樁長合計1040米。承臺為邊角形，長29.3m， 寬28.2m，設(shè)8.7*7.15m倒角，厚度5.5m，每個墩承臺混凝土方量為 3860.2立方米。 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，

3、共104天。 承臺施工工期計劃為45天。 三、基樁施工技術(shù)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

4、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(shè)備進場施工放樣埋設(shè)護筒鉆孔樁準 備鉆機就位鉆進清孔下鋼筋籠下導(dǎo)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。 3.33.3測量放樣 樁基的平面定位采用坐標法，用全站儀根據(jù)設(shè)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(fù)核，復(fù)核后在樁 中心位置釘以木樁，并設(shè)十字護樁。放樣后由主管技術(shù)員進行復(fù) 核，施工中對護樁要用混凝土埋設(shè)并妥善保護，不得移位或丟失。 3.4樁基施工順序 結(jié)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

5、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。 3.5鋼護筒加工與埋設(shè) 護筒材質(zhì)使用12mm厚的鋼板 制作，且焊縫飽滿，不滲水， 上部開設(shè)溢漿口，護筒長度5m。 護筒埋深為4.7m，護筒頂 要高出地面0.3m，分層夯實回 填，層厚不大于25cm，并且在 護筒底腳處和最上面用水泥砂 漿固定，且務(wù)必保證出漿口用 水泥砂漿抹牢固。并確保護筒 內(nèi)水頭高度高于泥漿池中泥漿 面高度1.5米以上。護筒埋設(shè) 后應(yīng)核對位置，護筒

6、位置偏差 不大于5cm，傾斜度不大于1%。 如右圖所示： 3.6泥漿池設(shè)置 泥漿池采取直接在墩位中間的紅 線內(nèi)場地開挖設(shè)置。 每個墩一個泥漿池，泥漿池的 大小為：長寬高=20m15m3m， 儲存漿量為900m，（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。 外圍設(shè)置雙橫桿鋼管防護欄， 紅白油漆，鋼管內(nèi)徑42mm，壁厚 1.5mm。欄桿立柱打入地面深度 不少于50cm，防護欄埋設(shè)距基坑 邊緣60cm，立柱間距3m、高度 1.8m，埋設(shè)應(yīng)牢固可靠，并采用 綠色安全網(wǎng)圍起來防護，外圍設(shè) 置明顯的安全警示標志。 3.7鉆渣存放及處置 由于使用化學(xué)泥漿和旋挖鉆成孔，

7、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。 在主線K159+250K159+400 橋位北側(cè)設(shè)置8#墩鉆渣存放區(qū) 在主線K159+650K159+800 橋位南側(cè)設(shè)置9#墩鉆渣存放區(qū)。 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(xué)泥漿。鉆孔泥漿按墩位處地質(zhì)情況進行反復(fù)試配。泥漿指標 如下表。 3.9鉆孔意外應(yīng)急處理措施 鋼護筒變形：應(yīng)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(yīng)拔出重打。 斜孔：掃孔至傾斜位置，慢速來回轉(zhuǎn)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

8、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(dāng)護筒底口發(fā)生坍孔時應(yīng)采取護 筒跟進、下內(nèi)護筒等辦法進行施工；當(dāng)坍孔嚴重時，應(yīng)盡快回 填，采用粘土并加入適量的堿和水泥，回填高度應(yīng)高于坍孔處 24m，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(dāng)偏孔不嚴重時采用提鉆至偏孔處，反復(fù)掃孔，使孔 壁垂直。當(dāng)孔壁偏孔嚴重時，回填至偏孔處重新鉆孔。 卡鉆、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(shè)計高程后進行清孔

9、，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(zhì)量驗收標準 3.12鋼筋籠的制作、存放及安裝 鋼筋籠在生產(chǎn)車間內(nèi)使 用鋼筋籠滾焊機分節(jié)制作鋼 筋籠，下料前應(yīng)將鋼筋調(diào)直 并清理污銹，鋼筋表面應(yīng)平 直，無局部彎折。鋼筋籠下 料后采用切割機將鋼筋的兩 頭切平，使切口端面應(yīng)與鋼 筋軸線垂直,不得有馬蹄形 或撓曲,以保證鋼筋的滾軋 直螺紋連接的順利進行。 鋼筋籠分段加工制作

10、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(yīng)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(dāng)與鋼筋接頭錯 層，以便對接方便并清除干凈內(nèi)側(cè)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。 3.13

11、砼灌注 樁身混凝土灌注采用垂直提升導(dǎo)管法施工。采用325mm快 速卡口接頭導(dǎo)管，導(dǎo)管使用前組裝編號后進行水密承壓試驗。 開始灌注水下混凝土?xí)r，導(dǎo)管底口離孔底0.3m左右。剪球前 要安裝隔水栓，剪球后保證初灌混凝土導(dǎo)管埋深不小于1.0m。 灌注過程中，導(dǎo)管的埋深采用同步多測點的辦法，隨時用測錘 測量孔內(nèi)混凝土標高并記錄，計算導(dǎo)管埋置深度（控制在2m 6m），避免因孔徑大產(chǎn)生大的誤差和測量錯誤。 砼灌注到樁上部5m以內(nèi)時，不再提升導(dǎo)管，待灌注至規(guī)定 標高一次提出導(dǎo)管，拔管采用慢提及反插，灌注的樁頂標高預(yù) 加0.51m的浮漿。 混凝土灌注時間必須控制在混凝土的初凝之前結(jié)束?；炷?澆注24小時以后，

12、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(chǔ) 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(shù)是指通過預(yù)埋管路與裝置對其樁基樁端、樁側(cè) 分別進行注漿的施工工藝。 3.15樁底后壓漿施工流程圖 3.16樁基后壓漿施工要點 （1）壓漿管布設(shè) 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(cè)打孔（58mm，間距100mm）后纏繞

13、防水包裝帶密封。 柱側(cè)壓漿沿樁高度方向布設(shè)7道，壓漿管采用外徑DN32鋼管， 最下面一道距離樁底10m18m、最上面一道距離樁頂8m15m， 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(yīng)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(yīng)按23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(dāng)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.O 42.5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

14、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0.450.65，非飽和土宜為0.70.9（松散碎石土、砂礫宜為 0.50.6）。 本橋樁基持力層基本為飽和土，故可采用水灰比為 0.450.65的水泥漿。規(guī)范要求注漿流量一般控制在75L/min左 右，為保證壓漿效果，要求壓漿泵最高額定壓力應(yīng)大于10MPa， 流量大于5m/h。 選用的攪拌機應(yīng)能夠保證攪拌水泥漿的均勻性；在攪抖槽和 壓漿泵之間應(yīng)設(shè)置存儲池，并應(yīng)進行攪拌防止?jié){液離析和凝固； 攪拌時間不少于3分鐘，漿液用3*3mm的濾網(wǎng)進行過濾

15、。 壓漿應(yīng)滿足需要的壓力和持續(xù)時間要求。壓力值應(yīng)根據(jù)第一 根樁試驗后根據(jù)不同地質(zhì)狀況確定，壓漿時壓力過大會造成 水泥凈漿離析堵塞管道，擾動原裝土使樁基上浮。 根據(jù)規(guī)范及相關(guān)經(jīng)驗一般樁側(cè)壓漿壓力2MPa4MPa； 樁底壓漿壓力2MPa6MPa，壓力達到設(shè)計值后持荷時間應(yīng) 不小于5min。 當(dāng)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(shè)計要求；對每一道壓漿來說，壓漿量達到設(shè)計 值，但壓漿壓力沒有達到設(shè)計值，此時改為間歇壓漿， 再壓設(shè)計量的30%水泥漿為止；對每一道壓漿來說，壓漿 壓力達到設(shè)計值并持荷5min以上，壓漿量少于設(shè)計值但 大于80%,此時也停止。 （4）后壓漿時間、順序 根據(jù)圖

16、紙設(shè)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(shè)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5d14d，夏 季間隔時間可適當(dāng)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(cè)壓漿，后樁端壓漿，樁側(cè)應(yīng)先上后下， 樁側(cè)注漿和樁底注漿時間間隔3h6h；本橋?qū)儆谌簶叮瑝簼{ 應(yīng)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(shè)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(jié)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

17、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(jié)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(yù)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30min60min，或調(diào)低漿液水灰比。 （7）壓漿失敗及處理措施 由于操作不當(dāng)或土層本身性質(zhì)導(dǎo)致壓漿孔堵塞，引起后壓漿 施工中壓漿管失敗，導(dǎo)致設(shè)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

18、終止壓力，視為壓漿失敗。 樁側(cè)壓漿失敗后可在樁側(cè)用工程勘察鉆機在樁側(cè)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(shè)計值 的30%50%。 樁端壓漿失敗后采用抽芯方法埋設(shè)壓漿管補充壓漿。 鉆芯孔可設(shè)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5080cm， 噴漿孔孔徑一般為58mm,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3050mm,所有噴漿孔預(yù)先 插入長圖釘封堵，外纏包裝膠帶固定，噴漿管底部焊死

19、， 壓漿壓力宜超出正常壓漿設(shè)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(zhì)水文情況是否 與設(shè)計文件相符。 通過測量放線，放出臨近南水北調(diào)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(shè)備，以及鋼管樁防護施工的配套設(shè)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(yīng)根據(jù)地面標高、開挖深度、結(jié)構(gòu)物尺寸、邊坡坡度等因素 確定開挖范圍，并撒出開挖輪廓線。 基坑采用機械開挖，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(shè)置1.0m平 臺，采用打設(shè)

20、鋼管樁防護，確保南水北調(diào)干渠及附屬設(shè)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(yīng) 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(shè) 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(fēng)纜繩，四人從四個方向協(xié)助定

21、位；打樁過程中采 用2臺經(jīng)緯儀呈90布設(shè)控制樁的垂直度，并采用卷揚機及時進行 糾偏，否則應(yīng)拔出重打。打樁速度應(yīng)緩慢，并應(yīng)隨時糾偏，在樁 頂即將打設(shè)到位時采用水準儀進行檢測，控制樁頂標高。 鋼管樁內(nèi)側(cè)設(shè)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(yīng)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(shè)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(jié) 構(gòu)物1m。 4.7破樁頭、澆筑墊層 樁基混凝土強度達到15MPa以上方

22、可破樁頭，樁頭應(yīng)采用風(fēng) 鎬或人工鑿除，樁頭應(yīng)破除到堅硬混凝土處，樁頭無松散層， 其步驟： 在樁頂位置設(shè)置切割線； 人工鑿開缺口，深度致鋼筋，便于后續(xù)的風(fēng)鎬作業(yè)不會破壞 鋼筋保護層； 風(fēng)鎬剝離缺口上側(cè)鋼筋外保護層； 鋼筋向外側(cè)微彎，便于施工； 加鉆頂斷，鉆頭水平或稍向上； 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； 清洗樁頂。 基坑經(jīng)人工整理、坑底排水設(shè)施完成后應(yīng)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(chǔ)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(yīng)準確預(yù)埋到位，承臺混凝土形成強度 后應(yīng)對墩身范圍內(nèi)的混凝土表面進行鑿毛，其余部分頂面應(yīng)抹 平壓