回旋钻武宜运河桥梁桩基施工方案

上海浦东路桥建设股份有限公司武宜运河桥武宜运河桥桩基施工技术方案-1-武宜运河大桥桩基施工技术方案一、编制依据1、武宜运河桥施工图；2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2011；3、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008；4、《招标文件》及业主下发的相关管理文件。二、工程概况本桥位于虹西路(龙江路—西太湖大道)上，上跨武宜运河桥，为十跨简支板梁桥，桥跨组合为5×25+30+4×25m，桥梁总长259.56m,总宽40.6m。桥台台后四侧个设置5m长挡墙。桥跨中心线与道路中心线斜交，斜交角度为76°。桥墩采用桩柱式，钻孔灌注桩基础，其中5#、6#桥墩盖梁正交断面为1.75×1.6米，立柱直径1.2米，灌注桩直径1.3米，灌注桩之间设置横系梁，其正交断面为1.9×1.2米；1#-4#、7#-9#桥墩盖梁正交断面为1.7×1.5米，桩柱直径为1.2米，灌注桩之间设置横系梁，其正交断面为1×0.8米。此外本设计在5#、6#桥墩处设置防撞墩，以策安全，防撞墩灌注桩直径0.8米，承台厚1.6米。根据设计图纸，武宜运河桥桩基共93根（含￠1.3米水中桩18根，￠1.2米陆上桩63根，￠0.8米12根）,钻孔作业机械采用回旋钻机。三、自然条件3.1气候特征1、气温常州市多年平均气温15.5℃，一月份最冷，平均气温仅2.4℃，七月份最热，平均气温28.2℃，极端最低气温-15.5℃，极端最高气温为39.4℃。2、降水多年平均降水量1071.5毫米，年平均降水日（降水量等于或大于0.1毫米）127.5天。全年12月份降水量最少，平均仅33.9毫米；六、七两月为“梅雨”季节，降水量占全年的1/3。3、风多年平均风速为3.0m/s；常风向为ESE向，频率为13%，强风向为ESE，多年瞬时最大风速24m/s，大风日数（风力≥7级）平均6天，年最多19天。4、雾上海浦东路桥建设股份有限公司武宜运河桥武宜运河桥桩基施工技术方案-2-多年平均雾日为29.9天，年最多雾日为56天，年最少雾日为17天。3.2地形、地貌常州地区大地构造单元为扬子准地台。地质构造隶属我国东部新华夏系第二个隆起带，区内主要发育有：东西向构造、华夏式构造、新华夏系构造等，各类构造体系之间相互干扰、切割，呈现着复杂的联合、复合现象，而新华夏系构造体系则是本区主要的构造骨架。据资料查明，常州地区新构造运动以大面积的升降运动为主，运河沿线及其附近无深大断裂及活动性断裂存在，且各种断裂都隐伏于第四系地层之下，地表无出露，故断裂对运河航道及有关建筑一般无影响。3.3地质概况桥址区工程地质概况如下：根据岩土工程勘察报告，拟建场地地基可分为14个地质层（个土层地质特征及物理力学性质指标详见岩土工程勘察报告）；其中①层填土：层底高程1.82-4.50m；②层粉质粘土：层底高程-0.98m，容许承载力120kpa，桩侧土摩阻力28kpa：③层粘土：层底高程-1.83m-0.00m，容许承载力220kpa，桩侧土摩阻力65kpa；④层粉质粉土：层底高程-3.59-（-2.50m），容许承载力160kpa，桩侧土摩阻力48kpa；⑤层粉土：层底高程-5.33-（-4.17m），容许承载力130kpa，桩侧土摩阻力25kpa；⑥层粉土：层底高程-314.89-（-13.6m），容许承载力190kpa，桩侧土摩阻力52kpa；⑦层粉土：层底高程-17.39-（-16.13m），容许承载力160kpa，桩侧土摩阻力32kpa；⑧层粉质粘土：层底高程-27.93-（-22.23m），容许承载力240kpa，桩侧土摩阻力60kpa：⑨层粉砂：层底高程-31.93-（-27.03m），容许承载力200kpa，桩侧土摩阻力50kpa；⑩层粉质粘土：层底高程-33.43-（-30.9m），容许承载力280kpa，桩侧土摩阻力60kpa；（11）层粉质粘土：层底高程-34.93-（-32.3m），容许承载力200kpa，桩侧土摩阻力50kpa；（12）层粘土：层底高程-47.73-（-45.9m），容许承载力300kpa，桩侧土摩阻力75kpa；（13）层粉质粘土：层底高程-5028-（-49.78m），容许承载力180kpa，桩侧土摩阻力50kpa；（14）层粘土：层底高程-56.28-（-54.68m），容许承载力280kpa，桩侧土摩阻力70kpa；3.4交通运输本项目区域内地方路网发达，运输条件较好。钢筋、混凝土等材料采用陆运。四、施工准备1、施工现场平面布置项目经理部租用大桥西北侧场地，采用彩钢板自建，经安置装修后用于办公场所，交上海浦东路桥建设股份有限公司武宜运河桥武宜运河桥桩基施工技术方案-3-通便利、地势平坦，方便引入当地网电和自来水。现东岸目前拆迁尚未开始，施工布置等拆迁到位后在现场另行修建施工临时驻地。2、施工便道和场地平整为方便施工，在线外修建顶宽不小于6m的便道，并设会车带，道路用建筑垃圾填筑碾压处理50cm厚，上铺15cm的泥结碎石并碾压密实。在一切前期问题解决后，用挖掘机对施工现场进行平整。对0#-4#墩桩基施工，是在鱼塘清淤回填并做好支便道结束后进行，并用挖掘机挖填出施工平台；运河东侧绝大部分桩基，均需要电镀厂房拆除后可施工。3、材料供应准备本合同段施工现场不设混凝土拌合站，所有桩基混凝土均采用江苏广亚建材有限公司生产的商品混凝土。桥梁桩基钢材主要由江苏沙钢集团有限公司生产供应，由公司总部材料科统一购买后往项目部施工现场调拨。目前首批钢材已经进场，并经试验合格，而商品混凝土，只需要电话通知随时供应。4、水电供应本桥的桩基生产用水采用武宜运河水。施工生产、生活用电采用城市电网供电，在经过水利部门同意后，对大桥南岸的施工用电主要采用水利部门所有的3000KVA变压器，接当地电网。同时为保证施工的连续性，大桥施工点设置1台120KVA发电机备用。5、施工组织机构详见施工组织管理网络图。6、施工机具、试验设备准备用于钻孔桩施工的机具、设备目前已进场，详见下表。主要机械设备一览表名称型号、规格数量名称型号、规格数量钻机回旋钻3台挖掘机CATE300E1.0m32辆泥浆泵3PN3台交流电焊机3台汽车吊16t1台发电机120KW1台装载机ZL-501台箱式变压器400KVA1台上海浦东路桥建设股份有限公司武宜运河桥武宜运河桥桩基施工技术方案-4-试验设备清单一、混凝土仪器类编号设备名称规格型号数量使用状况计量否1砼振动台HCZT-11良好已计量二、测绘仪器类编号设备名称规格型号数量使用状况计量否1全站仪1良好已计量2水准仪1良好已计量三、其它编号设备名称规格型号数量使用状况计量否1坍落度桶1良好已计量四、试模类编号设备名称规格型号数量使用状况计量否1混凝土试模150*150*15027良好已计量7、施工技术准备工作7.1测量放样7.1.1、复测导线点根据设计文件，用全站仪、水准仪对业主委托的测绘单位提供的导线点、水准点进行实地复测，并将测量结果进行平差计算报监理工程师进行审核、批准，确定导线点、水准点的坐标数据，并以此作为施工测量控制的依据。7.1.2、建立施工控制网在导线点、水准点复测完毕后，再进行施工控制网的布设，在测量专业监理工程师的监督下，依据导线点和施工设计文件恢复里程桩位并加密桩，建立施工控制网点对特殊路段、桥梁及小型构造物，加密二级导线并经监理工程师认可，以满足在该段或构造物放样、控制的需要，确保施工测量的需要。7.2、各项试验准备工作桩基水下C25混凝土配合比试验及时进行委托江苏安贞检测进行试配，并报请代表业主抽检的常州恒正检测中心进行验证。商品混凝土用砂石料、钢筋原材已送检，。目前这步工作已经完成。上海浦东路桥建设股份有限公司武宜运河桥武宜运河桥桩基施工技术方案-5-五、钻孔桩施工技术方案1、测量定位桩位定位：在钻孔场地平整后，在导线控制点基础上用全站仪按施工图提供桩基坐标进行测量定位，定位误差不超过规范要求。桩位验收：放样完成后，报监理验收。用全站仪对每根桩位中心坐标进行复核，满足精度要求后方可进行下一步施工。2、护筒埋设护筒采用钢护筒，壁厚为3mm～5mm，护筒的内径比钻孔桩设计直径大200mm～400mm左右。护筒的制作必须具备足够的强度和刚度，接缝和接头保证紧密不漏水，必须考虑到可经过多次翻用而不会损坏变形。挖埋护筒前，由施工员复核桩位，采用十字交叉法定位，校正护筒。挖埋时，以桩位为中心，以大于桩径20～40cm为直径，划一圆作边界，以此边界往下挖至素土；护筒开挖时应了解清楚地下的管网情况，并且应注意如有下水道，还应用素土严密封堵，防止泥浆泄漏。护筒的埋深按规范对不同土质的要求执行，护筒与周边土间隙用素土填实，并用钢钎捣实，使护筒稳固周正。注意护筒应比自然地坪高出30cm，防止清孔时泥块回落孔内。护筒埋设完成后，须在四周埋设4根护桩，以利于钻进过程中检验桩位的偏移情况。对于水中桩基，内护筒可采用一次性圆管形钢筋砼护筒或钢筋骨架组合铁皮护筒，也可采用钢护筒周转使用。采用钢护筒周转使用时，必须掌握好拔内护筒时间，既要避免过早拔出造成桩基损坏，又要避免过晚开拔因拔不动而扰动成桩。3、钻机定位钻机安装就位必须保证底座平稳，必须控制好机头钻杆的垂直度与机架平台的水平度，保证钻机顶部、钻盘中心与护筒中心必须在一条垂直线上，偏差控制在2cm以内。钻机底座前、后必须用枕木垫起，安装稳固，钻进时不能有大幅度的晃动。钻进前应仔细做好钻杆、钻头长度量测工作，在钻杆上标志编号并记录各节长度。钻进中钻杆下放前应复核长度，以保证钻孔深度的准确性。钻机就位后，必须及时复测钻机平台与护筒的顶标高，作为今后量测孔深与沉渣厚度的依据。钻机安装、定位、校正完毕，由质检员复验并通过安全检查后，方可开钻施工。上海浦东路桥建设股份有限公司武宜运河桥武宜运河桥桩基施工技术方案-6-4、钻孔成桩施工本项目桥梁桩基采用回旋钻施工；为保证施工进度，也会增加回旋钻数量分担更多的钻孔任务。4.1回旋钻施工4.1.1钻进成孔及检孔本工程施工区土质主要以亚粘土为主，钻孔桩采用正循环钻进的施工工艺。4.1.2钻机就位、移位根据钻机尺寸及施工要求，在陆上铺设枕木并找平作为钻孔平台，然后用吊车将钻机吊到钻孔平台上，再用牵引法滑移就位。4.1.3成孔施工要点粘性土层钻进：在该土层中钻进时，采用中低转速、低钻压钻进，适当控制进尺及加强扫孔，以防止孔壁发生缩径等现象。在钻进过程中注意排渣与进尺速度的匹配情况。砂土层钻进：在该土层中钻进时，低转速轻压钻进，快速通过，避免在某一孔段反复抽吸造成扩孔。钻进过程中注意孔内补充泥浆，维持护筒内泥浆水头高度，经常检测泥浆性能，对于主墩大直径超长桩基，施工中考虑采用膨润土造浆护壁。升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒口位置时，必须防止钻头钩挂护筒。加接钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底8～10cm，维持冲洗液循环10分钟以上，以清洗孔底并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵加接钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防止钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作。钻孔过程应连续操作，不得中途长时间停止。详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时上报处理。成孔提钻后，采用自制检孔器检测孔深、孔径及垂直度，检测合格后下放钢筋笼。4.1.4泥浆循环根据工程地质条件，对于直径小于2.0米的桩基，采用自然造浆护壁。循环出来的泥浆先通过泥浆处理机再进入泥浆池，调整其性能指标后，再进入循环使用。泥浆处理机排出的钻渣要及时清除，用工程车运送到指定的弃置点。钻孔桩泥浆池按“集中取近”的原则进行布置，大小根据现场钻孔桩的实际长度确定。循环泥浆经沉淀池在进入储浆池之前，经过泥浆分离器处理。上海浦东路桥建设股份有限公司武宜运河桥武宜运河桥桩基施工技术方案-7-钻孔时泥浆性能指数表见表1-1。钻孔作业时泥浆性能指数表表1-1序号项目技术参数(护壁)161.02～1.42粘度（s）18～223静切力（Pa）1～2.54含砂率（%）4～85胶体率（%）≥966失水率（ml/30min）＜207