x跨海大橋北汊南引橋樁基施工方案

鉆孔灌注樁施工組織設計施工整體部署進度計劃單樁進度計劃鉆孔樁施工工效分析序號施工項目作業(yè)時間（小時）備注1鉆機就位等準備工作5每天16小時強度作業(yè)225m厚細、粉砂層鉆進37每天16小時強度作業(yè)310m厚卵石、圓礫層中鉆進:12每天16小時強度作業(yè)4換鉆頭5機械化操作，連續(xù)作業(yè)520m厚弱風化巖層鉆進120每天16小時強度作業(yè)孔徑、垂直度等的檢測2每天16小時強度作業(yè)6清孔、提鉆9每天16小時強度作業(yè)7沉淀厚度檢測2每天16小時強度作業(yè)8下鋼筋籠12每天16小時強度作業(yè)9下導管3每天16小時強度作業(yè)10二次清孔3每天16小時強度作業(yè)11混凝土灌注3連續(xù)作業(yè)12不可預見因素24鉆機修理、天氣等因素合計237整體進度計劃每個墩位單幅各有4根樁，由于施工鉆機尺寸大，避免鉆孔施工時地基承受鉆機的豎向荷載、振動荷載后，護筒底口孔壁受擠壓，導致坍孔、縮徑情況的發(fā)生，必須對鉆機相互位置進行合理安排，首先按合理順序進行開鉆，一般原則是斜向隔排間隔作業(yè)的鉆孔順序，使之滿足樁間距不小于2.5d。具體如下圖。

鉆機開鉆順序圖如圖示，每臺鉆機按照1?8的順序開鉆，根據工期需要盡可能的布置數量較多的鉆機鉆孔設備及護筒長度、壁厚的確定2.1.鉆機選型鉆機選型一般根據鉆孔直徑和鉆孔深度確定。在地層條件復雜，需使用不同鉆頭鉆進的情

況下，也要將鉆機的扭矩和驅動動力功率等因素考慮在內。本工程選用 GW30型鉆機，采用泵吸反循環(huán)成孔。金泰30鉆機性能表成孔直徑成孔能力 （m全斷面鉆進〉8級基巖①3.0摩擦樁①3.2成孔深度（m泵吸反循環(huán)90/150（氣舉）轉盤扭矩（KN.m150轉盤轉速（r/min）6、8、12、20、29、40主卷揚提升能力（KN800副卷揚提升能力（KN80鉆桿規(guī)格（mm①325X22X3000公稱排渣管道通徑（mn）①200（①285）排渣方式 正循環(huán)3PNL泵吸反循環(huán)8BS泵壓氣反循環(huán)氣泵流量要求<14mr>/min鉆機主機動力90KW+55KW外型尺寸（工作狀態(tài)）（m8.4X4.5X10.7主機重量（kg）（不含鉆具泵組）32000GW-3C鉆機鉆桿規(guī)格選擇，泵吸反循環(huán)工藝鉆桿選擇原則是：鉆桿與樁孔環(huán)狀間隙的過流斷面，應能滿足鉆桿內經斷面流量之需，同時亦不產生因泥漿下流過快而造成對孔壁的沖刷。加大鉆桿內經，上返泥漿流量增大，通過鉆桿內的鉆渣直徑也可相應增大。鉆桿內經的選擇可參考下表：鉆桿內徑與樁孔直徑選配參考表鉆桿內徑（mm）100150180200>200樁孔直徑（m）0.4?1.00.6?2.01.0?2.51.5?3.0>2.0由于泥漿在孔內沿斷面下流時，可能因流速過大造成對孔壁的沖刷破壞，因此為避免這種情況，一般控制流速不超過10m/min。下表為不同鉆桿規(guī)格時的泵量選擇范圍。-3-泵吸反循環(huán)泵量選擇表鉆桿規(guī)格外徑X壁厚（mm）孔 徑（m）0.60.81.01.2?2.5泵 量 (m 3/h)168X9127?156127?254127?254127?254219X9.5226?279226?448226?45222鉆頭、鉆壓、砂石泵的確定1、鉆壓，不同地層采用不同類型的鉆頭，所需鉆壓可按下式計算：土層及軟巖鉆進采用刮刀鉆頭：PEqlB式中：P—刮刀鉆頭所需鉆壓（KN）;ql—刀具單位刃長鉆壓（長度比壓），按表243.1選用；B—鉆頭在半徑方向上的切削寬度，等于鉆頭半徑（cm）;E—刀具重復系數，一般取1.2?1.5;長度比壓ql選用表 表2.4.3.1巖土層巖石單軸抗壓強度（MPa）長度比壓ql(kN/cm)巖土層巖石單軸抗壓強度（MPa）長度比壓ql(kN/cm)砂層0.1砂頁巖401.3砂土 層0.2砂頁巖501.6亞粘 土0.3礫 巖602.0粘土0.4石灰?guī)r802.5粘土夾砂礫0.5砂 巖1003.0嚴重風化砂頁巖200.6凝灰?guī)r1204.0一般風化砂頁巖301.02、硬巖鉆進采用滾刀鉆頭：P0.1qlaL式中：ql—面積比壓（MPa）,—般取ql>2a（a:巖石單軸抗壓強度MPa）;a—刀刃寬度（cm）；L—同時接觸巖石工作面的刀刃總長（cm）。其余符號同上。轉速和鉆進速度，轉速由下式計算確定：60V線nD式中：n—轉速(r/min);D—鉆頭直徑(m);V線一鉆頭線速度(m/s)，一般為0.8?3.0m/s，土層和軟巖可取大值，硬巖取小值；時取小值，反之取大值。鉆進速度同樁徑、鉆孔深度、土質、鉆頭的種類與鉆速以及泵的揚程。在砂層中鉆進需考慮泥漿護壁膜形成的時間；在粘性土中鉆進則需考慮泥漿泵的能力并要防止泥漿濃度的增加。鉆進速度與鉆頭轉速關系見下表。土質鉆進速度(min/m)鉆頭轉速(次/min)粘土3?59?12粉土4?59?12細砂4?76?8中砂5?84?6礫砂6?103?53、泵吸反循環(huán)砂石泵排量「-按下式計算:ll-3600式中Q—砂石泵排量(m*/h)口一泥漿上返流速(m/s)，一般取uHm/s日一鉆桿內徑(m)2.3.護筒長度、壁厚確定(1)護筒埋深護筒埋置按照《橋涵》第二版中公式7-30計算T(h+H)Vw-HYoC2+4}X12-+X10_3L= = =2.8m<3mYd- 23.08—12式中 L—護筒埋置深度，m;h—護筒內水頭，即護筒水位于施工水位差， m；H—施工水位至海底深度，m；■—護筒內泥漿容重，kN/m3;:—海水容重，kN/m3;二一護筒外海床土的容重，kN/m3;計算所得值小于3m，仍按三米計，由于海底不均質引起的局部滲透，為防止護筒底端向外發(fā)生流動、管涌，而使護筒傾斜、沉陷，對計算所得埋置深度在乘以安全系數 2,則L=2.8X2=5.4m由于橋位處于潮汐影響區(qū)，固在計入1m局部沖刷深度，貝U護筒最終埋置深度L=6.4m,此埋設深度為河床底以下深度，河床以上根據平臺標高、最高潮位確定。(2)護筒壁度按照挖空樁計算，對護筒來說是偏安全的護筒最底端壓力：= (26.5-10.3)X6.4Xtan235+10.4X10.3=158kN/m 2式中P—護筒最底端壓力，kN/m2;-土的容重，kN/m3;?-海水容重，kN/m5；h—護筒埋深，mh—施工水深，m護筒采用Q235鋼，f=205MPa則

護筒壁厚--——2f=2 X158X2.2/2X205=1.7cm式中t—護筒壁厚，cm;K—安全系數；d—護筒直徑，m考慮到，插打護筒時，震動錘對護筒壁壁的作用，現護筒壁厚 t取2.5cm施工工藝3.1.泥漿的配置及循環(huán)利用泥漿采用膨潤土或粘土、PAM絮凝劑、碳酸鈉等按照比例配置合格的泥漿，鉆孔過程中可根據地層情況隨時添加以上添加劑，保證泥漿的質量。1、泥漿的配制：每1m3的泥漿所需的粘土量：Qc=Qc=式中：.一粘土用量（風干狀態(tài)）（t）:—粘土密度（風干狀態(tài)），一- ……Wv—所配泥漿的密度（”血鋼—水的密度，淡水先F飛疋;'，海水滬二此韶J2、每1m3泥漿用水量:Q=1Q=13、現場泥漿總用量:Qw=Cl-5-2)Va3、現場泥漿總用量:式中??Z—現場泥漿總用量（m3）一一同時施工的樁孔總容積（m3）■:—地面循環(huán)系統(tǒng)總容積（m3）4、降低泥漿密度時的加水量：式中：.一降低泥漿密度所需加水量（m3）原有泥漿密度??…一調整后泥漿密度E32鉆孔根據本工程的地質情況，鉆孔施工采用泵吸反循環(huán)鉆進施工工藝，開鉆前對鉆桿鉆頭進行測量并造冊登記以確定進尺和孔底標高。當泥漿池內泥漿各項技術指標符合要求后開始鉆進，鉆進采用刮刀鉆鉆至樁徑為2m的底標高后提鉆，然后更換樁徑為1.6m的刮刀鉆頭直至鉆進至巖面處，然后提鉆更換樁滾刀鉆頭，鉆至設計樁底標高處。在土層內鉆進采用優(yōu)質泥漿護壁、反循環(huán)減壓鉆進的施工工藝。根據不同土層的特點，在鉆孔過程中及時調整泥漿的指標和鉆進速度。反循環(huán)鉆進時，必須保證鉆架穩(wěn)固，鉆桿導架垂直，護筒周圍封閉不漏水。在松軟層鉆進時，應控制進尺速度，向孔內注水或泥漿時流速不宜過大，同時保持孔內一定的泥漿水位，避免造成塌孔。1，孔口段鉆進清除護筒內的粘土層。采用清水鉆進，鉆進至護筒底口停止鉆進。工藝要求，在鉆頭未出護筒前，將新鮮漿注入孔內，將清水換出。新漿性能指標：比重V1.08,含砂率1.4%,粘度23s，PH值9,膠體率98%,失水率v10mm/30min，泥皮厚度0.5mm。主要注意檢查鉆機的重要部位及空壓機的易破壞的部位，鉆進進尺控制在 3m/1.5?2h。2，巖層鉆進如果進尺困難及進入巖層時間過長時，要提起鉆頭檢查損壞情況，同時也檢查鉆桿連接部位的螺絲松緊及有無破壞。對泥漿要更好的進行控制，根據前幾根樁施工總結，在進入巖層后，PH值及膠體率很難控制，在施工中要勤加檢測，必要時停止進尺，循環(huán)調漿。確保反循環(huán)施工不出現塌孔現象必須具備以下幾點：確保孔壁的任何部分的靜水壓力在0.02MPa以上，護筒內的水位要高出自然地下水位2m以上。泥漿護壁在鉆挖中，孔內泥漿一面循環(huán)，一面對孔壁形成一層泥漿膜。泥漿的作用如下：將鉆孔內不同上層中的空隙滲填密實，使孔內漏水減少到最低限度；保持孔內有一定水壓以穩(wěn)定孔壁；延緩砂粒等懸浮狀土顆粒的沉降，易于處理沉渣。保持一定的泥漿比重在粘土和粉土層中鉆挖時泥漿比重可取 1.02?1.04.在砂和砂礫等容易坍孔的土層中挖掘時，必須使泥漿比重保持在1.05?1.08.當泥漿比重超過1.08時，則鉆挖困難，效率降低，易時泥漿泵產生堵塞或使混凝土的置換產生困難，要用誰適當稀釋，調整泥漿比重。在不含粘土或粉土的純砂層鉆進時，泥漿箱內加入粘土、膨潤土、純堿、 PAM絮凝劑等，并攪拌成合格優(yōu)質的泥漿。造漿粘土須符合下列技術要求：膠體率不低于95%;含砂率不大于4%;造漿率不低于0.006?0.008m3/kg。成孔時，由于地下水稀釋等泥漿比重減少，可添加膨潤土等增大比重。膨潤土的溶液的濃度與比重的關系見下表：濃度(%)67891011121314比重1.0351.0401.0451.0501.0551.0601.0651.0701.075③ 鉆孔時保持孔內的泥漿流速比較緩慢。4、泵吸反循環(huán)鉆進注意事項：起動砂石泵，待反循環(huán)正常后，才能開動鉆機慢速回轉下放鉆頭至孔底；開始鉆進時,應先輕壓慢轉；待鉆頭正常工作后，逐漸加大轉速，調整壓力，并使鉆頭吸口不產生堵塞。鉆進時應認真仔細觀察進尺和砂石泵排水出渣的情況；排量減少或出水中含鉆渣量較多時，應控制進尺速度，防止因循環(huán)泥漿比重太大而中斷循環(huán)。鉆進參數應根據地層、樁徑、砂石泵的合理排量和鉆機的經濟鉆速加以選擇和調整。在砂礫、卵礫石地層中鉆進時，為防止鉆渣過多，卵礫石堵塞管路，可采用間斷鉆進、間斷回轉的方式來控制鉆進速度。加接鉆桿時，應先停止鉆進，將鉆具提高孔底80?100mm維持泥漿循環(huán)1?2min,以清洗孔底并將管道內的鉆渣攜出排凈，然后停泵加接鉆桿。鉆桿連接應擰緊上牢，防止螺栓、螺母、擰卸工具等掉入孔內。鉆進時如孔內出現坍孔、涌砂等異常情況，應