水中钢便桥、桩基施工方案

1泰李高公路暨田桥大桥工程项目钢便桥及水中钻孔灌注桩施工技术方案编制：审核：批准：江苏省邗江交通建设工程有限公司扬州泰李高公路QLS标段项目经理部二零一二年十一月2目录1、封面…………………………………………………12、目录…………………………………………………23、工程概况……………………………………………3-54、编制依据……………………………………………65、机械人员投入………………………………………6-76、水中钻孔灌注桩施工技术方案……………………7-227、水中钢便桥、平台施工方案………………………22-248、安全文明施工及环境保护措施……………………24-289、施工工艺流程图……………………………………29-3210、计算书………………………………………………33-3511、附图…………………………………………………36-423田桥大桥水中钢便桥、桩基专项施工技术方案一、工程概况1、地理位置及工程内容本项目田桥大桥位于苏中扬州市广陵区，田桥大桥连接杭集镇和李典镇，可解决夹江区域内南北交通出行的限制，方便李典等沿江地区向北的交通出行以及泰安、杭集等地向南与沿江地区的联系，对推动社会经济发展有积极地作用。本标段起讫桩号为K11+100~K13+200。路线起自扬州市杭集镇合界村大圩组，向南跨越夹江，止于夹江南岸的沙圩组，全长2.1KM。设计标准：速度80Km/h；环境类别Ⅰ类；汽车荷载等级公路-Ⅰ级；通航等级等外级，净空（12×2.5）m，最高通航水位6.23m（85国家高程），通航孔位于13#～14#墩；洪水频率1/100；最高洪水位：6.375m（85国家高程）；地震烈度8级设防；施工期潮汐差1.8m。桥梁宽度：断面布置为0.5m（外侧护栏）+11.0m（车行道）+0.5m（内侧护栏）+1.5m（桥梁间隔）+0.5m（内侧护栏）+11.0m（车行道）+.5m（外侧护栏），右幅已通车，本次实施左幅12m。桥梁构造：跨径布置（由北向南）4×30m（箱梁）+5×40m（箱梁）+7×50m（T梁）+4×40m（箱梁）+4×30m（箱梁），桥梁全长959.48m。主桥上部构造为7×50m部分预应力砼连续T梁，梁高2.8m，左幅主梁设5片T梁。引桥上部结构为30m梁高1.6m、40m梁高2.0m部分预应力砼组合箱梁，左幅梁设4片箱梁，先简支后连续，采用4~5跨一联。主桥下部采用三柱式墩、钻孔灌注桩基础，墩柱直径1.7m，桩基础直径1.8m，最大桩长达86m。系梁宽1.4m，高1.6m。引桥下部采用φ1.4m、φ1.6m双柱式墩，φ1.6m、φ1.8m钻孔灌注桩基础。桥台为肋板式桥台，下设6根φ1.2m基桩，全幅桥台已施工完成，不在本次招标范围内。2、气象、水文2.1、气象、气候项目区域位于中纬度地带，属亚热带湿润季风气候区，气候温和，四季分明，雨量充沛，光照充足，无霜期200~250天，多年年平均气温15℃左右，年平均降水量为950~1050mm，年平均水面蒸发量为900~1000mm，年平均陆面蒸发量为700~750mm，年平均地步径流深度一般为250~300mm。潜水位年变幅较大，降水量的不均衡是影响地下水位的主要因素，高值一般出现在7~9月汛期，低值多出现在1~2月枯水期。风向随季节有明显变化，冬季以东北风和西北风居多，夏季多以东南风居多，秋季多为4东北风，多年平均风速3.2m/s，最大风速18m/s，年平均最大风速14m/s，强风向为WNE，常风向为EN、ENE、E。灾害性天气间有出现，并造成不同程度的损失，台风风向以N-NE为主，台风最大瞬时风速24m/s，平均风速≥6m/s，极大风持续天数为2d，这些灾害性天气，对项目的实施有一定的影响。2.2、地表水、地下水沿线水系发育，河沟、水塘众多，河流主要以夹江为主，水流平缓，属感潮河段，潮差枯水期大，汛期小。水体受大气降水和上游排水补给。据水质分析资料表明，地表水、孔隙水对砼无结晶类、分解类、结晶分解复合类腐蚀。3、地形地貌及地层与构造情况3.1、地形、地貌项目区域位于江苏省长江以北的苏中地区扬州市域内，区域地势低平，属平原微丘区，主要为南北向水系发育，河渠交错，北高南低呈微倾斜状，地势低洼，水系发育，地面高程一般为2.5~5.0m，浅部新近沉积的软土、沙土分布较为普遍。3.2、地层、构造3.2.1、地层根据区域地质资料，公路沿线属长江冲积平原，地势平缓，沟、河较多，地面标高大多在3~6m，公路沿线在钻探深度范围属扬子地层区东北部，被第四系覆盖，沿线土层从上而下描述如下：1层，填土：灰~灰黄色，松软，主要由粘性土夹植物根茎及少量碎石子组成，局部上部夹较多建筑垃圾。2-1层，亚粘土：灰黄~黄灰色，软塑，见铁质浸染锈斑。呈“上硬下软”状，为硬壳层。2-1A层，粉砂夹亚砂土：灰黄~灰色，饱和，松散~稍密，见铁质浸染锈斑，欠均质。2-1B层，粉砂：灰黄~灰色，饱和，稍密，见铁质浸染锈斑，含云母碎屑，欠均质。2-2层，淤泥质亚粘土：灰色，饱和，流塑，含云母、腐殖物碎屑，夹亚砂土薄层。2-2A层，粉砂夹亚砂土：灰色，饱和，松散~稍密，含云母、腐殖物碎屑，夹亚砂土薄层。2-3层，亚粘土夹亚砂土：灰色，流塑，含云母、腐殖物碎屑，夹亚砂土薄层，局部互层状，欠均质。2-4层，粉细砂夹亚砂土：灰色，饱和，松散~稍密，含云母碎屑，夹亚砂土薄层，欠均质。3-1层，粉细砂：青灰色，饱和，中密，含少量云母片，夹薄层亚粘土。53-2层，粉细砂：青灰色，饱和，中密~密实，含少量云母片，偶夹薄层亚粘土，具水平层理。3-2A层，亚粘土夹亚砂土：灰色，软塑，含云母碎屑，夹亚砂土、粉砂，欠均质。3-3层，粉细砂夹亚砂土：青灰色，饱和，密实，含云母碎屑，夹亚砂土，具水平层理，欠均质。4-1层，亚粘土夹亚砂土：灰~灰褐色，软塑，局部流塑，含云母碎屑，夹亚砂土，局部互层状，欠均质。4-2层，粉细砂：青灰色，饱和，密实，含少量云母片，偶夹薄层亚粘土。4-3层，亚粘土：灰褐色，软塑~硬塑，含少量云母片，夹薄层亚砂土。4-4层，中细砂：青灰色，饱和，密实，含少量云母片，偶夹粗砂、砾砂、小砾石，欠均质。3.2.2、地震根据国家地震局、建设部发布的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本工作区地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组属第一组。按《公路桥梁抗震设计细则》（JTGB02-01-2008）规定，拟建田桥大桥设防类别为B类，抗震设防措施等级为8度。4、钻孔灌注桩工程量本合同段桥梁钻孔灌注桩共54根，其中桩径1.8m水中钻孔灌注桩32根，根据桩基的施工进度计划，拟投入三台GPS-200型气举反循环钻机用于水中桩施工。序号项目名称单位数量最大桩长（m）备注1φ1.6m灌注桩（陆上桩）米/根462.4/860.81#、21#、22#、23#2φ1.6m灌注桩（水中桩）米/根227.2/456.82#、3#3φ1.8m灌注桩（陆上桩）米/根708.0/1078.45#、6#、18#、19#、20#4φ1.8m灌注桩（水中桩）米/根2580.8/3284.44#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#、14#、15#、16#、17#6二、编制依据1、《扬州泰李高公路施工图设计》；2、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）3、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG063-2004）4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）5、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）6、《钢结构计算手册》7、《装配式公路钢桥多用途使用手册》8、田桥大桥西幅桥施工技术方案及工程总结文件——江苏润扬交通工程集团田桥大桥项目经理部三、机械人员投入钻孔桩施工机械、设备一览表机械名称规格型号额定功率(kw)或容量(m3)或吨位(t)厂牌及出厂时间数量（台）新旧程度（%）备注钻机GPS-20型φ=2m张家港08.6385泥浆泵22kW常州09.6690输送泵HBT6060m3/H190罐车8m31090泥浆船50m3285钢筋弯曲机LV40-4040kW杭州09.1190钢筋调直机P309kW郑州09.1190钢筋切断机GJ417kW江苏09.1190电焊机X3-30-130kW郑州10.5495变压器S9-315315kVA扬州09.1190发电机YC6112200kW玉柴09.11190发电机50GF10330kW玉柴10.9195全站仪拓普康GTS3321100水准仪一光苏州1100坍落度筒15㎝11007劳动力组织一览表序号名称人数分工1施工队长1负责本工班全面工作2技术人员2负责现场技术工作3安全员1负责现场安全工作4质检员1负责质量检查工作6测量员3放线及过程控制7试验员3负责试验工作8钻机操作人员30钻进成孔9钢筋工10加工、安装钢筋10电焊工10钢筋焊接11吊车司机2起重12运输工5运输钢筋笼合计68四、水中钻孔灌注桩施工方案4.1钻机选择根据设计图纸提供的地质剖面图，我项目部根据多年的施工经验和对各类型钻机性能参数进行对比，决定采用GPS-20型钻机正反循环钻机和普通笼式钻头。GPS-20型正反循环回旋钻机主要性能指标钻孔直径（mm）钻进深度（m）转盘扭矩（KN.m）转盘转速（r/min）功率(KW)钻塔高度(m)钻机功率(KW)主机重量（T）2000100308、14、18、26、32、56308.5～10.537124.2钻进工艺本标段基本上为粘土层、粉砂土、亚砂土层、粉细砂、粉质粘土夹粉土、粉细砂和中细砂，结合现场陆上桩施工的实际情况，在60m左右中细砂层中夹有粗砂、砾砂、小砾石，为保证清孔质量，我项目部决定在孔深50m以上采用正循环减压钻进工艺钻进，在孔深50m8以下采用气举反循环钻进工艺钻进。4.3主要控制工艺本工程跨越夹江，夹江宽度为630m，钻孔灌注桩多为水中钻孔灌注桩，为了保证施工人员、小型机械设备及正常的钻孔施工，根据勘测现场的情况拟搭建钻机工作平台及埋设护筒。由于主桥墩位于水中，施工钻孔桩时先搭设钻机工作平台，同时平台上也可停放吊车，为了便于主墩钻孔桩的施工，需从岸上搭设便桥至工作平台。4.3.1、施工放样a、施工前，测量员根据业主提供的导线点对加密的导线点进行复测，报监理工程师验收合格后，方开始正式放样。用全站仪定出桩位中心，打入木桩，用小铁钉钉在木桩上做好记号，并设置护桩且采用混凝土防护好。所有的水中桩先放出桩位搭好排架，再在排架上采用拉线交汇法定出桩中心。所有点位放样结束后，须报请测量监理工程师复验合格后，方可用于施工。b、做到“一放三复”，即一次放样，埋置护筒前复检，埋置护筒后复检，开钻前复检。4.3.2、护筒8-16#墩主护筒考虑一次性投入使用，不考虑周转重复使用。主墩基桩为Φ1.8m桩，主护筒直径为Φ210cm，护筒壁厚δ=10mm钢板，护筒顶标高+5.0m，水位较深处钢护筒最大9入土深度10m。注：护筒顶标高的确定是根据常水位0.8m,潮汐1.8m，水中灌注桩最小施工水压2.0m，护筒顶最低高程为4.6m，取整5.0m。考虑到水中施工的难度及施工进度等方面，计划采用在每个水中钻孔桩一次性埋设好全部钢护筒，并在钢护筒外用型钢加固，形成整体，各钢护筒之间可设连通管，形成整体，在钻孔过程中，利于泥浆循环。a、护筒的制作外护筒用10mm钢板卷制，外部用型钢多处加强，直径大于桩径30cm，护筒应高出水面2.0m，保证水头压力。b、护筒的埋设确定桩的位置后，根据桩位用加压振动的方法，压入钢护筒，护筒进入河床深度根据水深和地质确定，最小埋入深度不小于6m，最大深度达到10m，护筒振设前应设置导向装置，保证其位置的准确，振设时也须保证其位置的精准。在水深大于5m的墩平台上、下设置双层导向架，间距4m，确保护筒垂直。4.3.3、泥浆制备钻进至含砂层前必须调出优质的泥浆，泥浆比重适当放大。应选用塑性指数IP＞20的粘性土（通称黄泥）或膨润土，泥浆性能指标要求参见《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）表6