水中墩桩基础施工施工方案Word文档下载推荐.docx
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1
浮箱
中-60
导向架为固接式开口导向架,即导向架外侧面开口,用φ10cm钢棒作销接杆封闭或开启导向架,可降低钢管桩吊装高度,利于完成沉桩后退出。
2
驳船
3
水上吊车船(简易浮吊)
25T
1(台)
4
箱式变压器
400KW
5
沉桩机
90kw
6
150kw
7
电焊机
30KVA
2(台)
8
导向架
□1.0×
1.0×
5m
1(个)
B、劳动力安排
现场施工实施三班工作制,平台施工安排现场工程师2人,质检人员2人,工班长2人,测量4人,安检人员1人,技工10人,普通工人20人。
C、钢管桩沉打
钢管桩沉打顺序自河心侧至岸侧逐排完成。
钢管桩的沉打施工是在由中-60浮箱和25T履带吊组合而成的水上吊车船上进行,水上吊车船在测量人员的协助下,由设置在岸边的地笼和卷扬机牵引到预定位置,然后抛锚将其固定,通过船头导向架用振动沉桩机将钢管桩沉打就位。
钢管桩的沉打如下图所示。
钻孔平台钢管桩分2节(节长为8m和8.5m)现场吊拼焊接。
对接缝处加劲板沿桩体圆周四等分分布4块□30×
10×
1cm钢板加固,实施满焊。
钢管桩沉打采用岸侧箱式变压器供电,满足沉桩和焊接需求。
钢管桩定位:
在导向架上设置棱镜,用全站仪测量放样。
将第一节钢管桩吊入导向架后固定,振动下沉第一节后,吊装第二节对接。
在沉桩过程中对桩顶和桩帽连接螺栓进行观察确保紧固,每次振动以不超过5分钟控制。
钢管桩对接完成后,在桩顶设置数根可调节缆风钢索,在振动下沉中起到纠偏作用。
钢管桩平面位置控制偏差为±
5cm,斜率控制偏差为1%。
振动沉桩一次连续完成。
钢管桩沉入河床深度未达到设计高程时,采用150KW沉桩机补打到位。
(3)钻孔平台上部构造搭设
根据钻孔平台结构从下至上搭设,利用水上吊车船的25T履带吊车直接吊装上部型钢分配梁及六四军梁钢桁架承重梁结构。
桁梁先在栈桥上连接成设计所需要的长度,然后整体吊装。
平台顶层的型钢和木板随后吊装并通过人工辅助就位,形成完整的平台施工平面。
(4)钢护筒下沉施工
A、钢护筒入土深度及顶面高程确定
根据《初步设计》所给地质资料知,河床上部分布厚约1.0m的亚粘土层,中间分布6m左右的粉砂层,再往下为较厚的(亚)粘土层分布,因为河床上部粘土层太薄,且容易被冲涮,为保证钻孔的安全性,钢护筒必须穿过首层粘土及中间分布的粉砂层,打入下层粘土层2m以上,根据这一原则,护筒打入河床深度确定为9.5m,护筒底面高程按-14.0m控制,护筒顶面高程为+5.5m,控制洪期钻孔水头高于子堤标高2m以上。
B、钢护筒加工
钢护筒:
直径φ=1.50m,壁厚δ=12mm,长19.5m,护筒内壁贴焊纵横加劲肋板(材料与护筒相同),肋间距为150cm×
150cm格构,板宽10cm,护筒共分4节加工,其中3节为5.0m,1节为4.5m。
护筒刃脚处布设□471×
30×
0.6cm加强圈。
钢护筒拟在施工设置的加工厂内加工,卷板机卷板,在胎架上成型,接缝及肋板焊接均采用手工焊,接缝采用双面满焊,肋板采用间断角焊缝。
使用时,护筒通过驳船运到施工现场。
C、钢护筒振动下沉设备
根据钢护筒的工程数量,每个主墩拟投入150kw沉拔桩机1台、箱式变压器1台、30KVA电焊机2台。
D、钢护筒导向架
钢护筒导向架用2[32型槽钢在平台下设置。
导向架在定位安装前先在平台上施工放样,并测量引至井字架底部安装部位校核安装。
E、钢护筒沉打施工
护筒采用分节对接振动下沉,对接缝采用破口对接满焊方式,接缝处按圆周八等分焊固加强联接钢板(8块□30×
1.2cm)。
将护筒一、二、三、四节先后吊入导向架内临时固定,完成对接后进行振动下沉。
对钢护筒在振动下沉过程中,在护筒顶以下1m至1.5m处设置内部支撑防止振动夹头使护筒产生径向塑性变形,一次振动时限控制在5分钟内。
F、钢护筒纠偏及控制
钢护筒在沉打过程中,因水流冲刷或操作不当常会引起偏位,所以采用在导向架上设立四个千斤顶刚性纠偏点,实施护筒纠偏亦采用相同方式实施。
护筒平面控制偏移不大于5cm,斜率不大于1%H。
(5)钻孔施工
A、钻机选型
主墩桩基直径均为φ1.2m,桩长为65m,又根据招标文件所提供地质资料知桩基穿过地层主要为粘土、亚粘土、粉砂、细砂等。
根据这些基本资料,成孔方式采用泵吸反循环成孔,钻机型号选取乾安机械厂生产的QZ-200钻机,该钻机技术参数如下表所示。
钻孔方式
钻孔直径
(cm)
钻孔深度
(m)
钻盘扭矩
(kN.M)
钻盘转速
(r/min)
泵吸
反循环
40~150
200
30
20,40,60
钻杆内径
(mm)
驱动动力功率(kw)
质量(kg)
外形尺寸
生产厂家
147
55
9500
6.5×
3.0×
10.8
乾安机械厂
B、桩基施工进度安排
按照施工总体进度安排,4个主墩桩基施工安排在2001年8月1日~2001年12月30日,共计151天,此工期安排包括钻孔平台的搭设及拆除(占用约60天时间),实际钻孔时间为71天。
主墩共计桩基32根。
桩长约65m。
按照以往经验,每台钻机完成一根长约65m桩的钻孔约需4~5日,再加上清孔、下放钢筋笼、灌注砼及移钻机等工序一共约需5~6日。
考虑到施工中不定因素的影响,本合同段工程的成桩速度按每7日1根桩考虑。
按照此速度,每台钻机在计划时间71天内共将完成约10根桩,所以应安排钻机数量为:
32/10=3个,实际投入4台钻机施工,可保证在71天内完成所有桩基施工任务。
C、钻机安装就位
钻孔平台搭设完毕,水中钢护筒精确插打就位后,将钻机用驳船运至墩位,直接用水上吊车船上的QUY25履带吊吊至预定桩位实施拼装就位。
钻机安装就绪后,首先调平钻机钻盘并根据护筒放样中心,调整钻机钻盘中心,精确对位直至两心同轴。
将钻头吊入护筒内,并提高距孔底约30cm,将真空泵內加足清水关紧出水控制阀和沉淀室放水阀使管路封闭,打开真空管路阀门,使气流通畅,然后启动真空泵抽出管路内的气体,产生副压,把水引到吸泥泵,通过沉淀室的观察窗看到吸泥泵充满水时,关闭真空泵,立即启动吸泥泵。
当吸泥泵出口真空压力达到2公斤/厘米2以上压力时,打开出水控制阀,把管路中的泥水混合物排到沉淀池,从而形成反循环后,启动钻机开始钻进。
因为桩位处地下水丰富,且很大深度范围内为较易坍孔的细砂层、粉砂层,所以,钻机采用低档慢速钻进,以减少对细砂层、粉砂层的搅动,同时根据实际情况加大泥浆比重,并提高水头,以加强护壁,防止坍孔发生。
D、泥浆制备及循环系统
钻孔泥浆在平台上制备,制配泥浆采用膨润土或塑性指数不小于15的粘土。
泥浆通过泥浆管道自动流入孔内,经过泵吸反循环携渣吸出,通过网筛过滤沉淀后进入泥浆循环池重新循环使用。
E、泥浆制备主要性能指标及泥浆制备
泥浆的质量直接与钻孔质量密切相关,为确保泥浆质量,在泥浆中掺入聚丙烯酰胺(PHP)絮凝剂或纯碱等外掺剂改善泥浆性能。
泥浆的配方在正式开钻前经过试验试配确定,其主要技术性能指标如下:
相对密度:
1.06~1.10;
粘度:
18~28S;
含砂率:
≤4%;
胶体率:
≥95%;
失水量:
≤20ml/30min;
酸碱度(PH值):
8~10;
静切力:
1~2.5Pa;
制浆采用机械搅拌制备,按施工配合比将水注入搅拌机内。
开始搅拌,逐步加入优质泥浆搅拌成浆。
打开出浆门使浆经泥浆船泵送流入泥浆循环池,每平台上设置泥浆拌和站1个,供给钻孔使用。
泥浆制备在开钻前完成各开钻孔的泥浆拌和并注入孔中,随时至少储备500m3泥浆供给补浆及损耗。
每个平台的泥浆储备通过8根护筒周转循环。
F、泥浆净化及钻渣处理
泥浆的沉淀采用重力沉淀法,即将携渣泥浆引入已成桩或计划后期开钻的护筒内沉淀,将浮浆抽出,输入泥浆循环池。
已沉淀在护筒内的钻渣,用吊车抓斗抓出装上运渣船,在有关部门指定地点卸船处理。
G、泥浆循环系统
泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、泥浆泵、进出泥浆槽等组成,在钻孔平台上设置一套,供两台钻机使用。
泥浆循环由泥浆池自流入孔,通过钻机钻杆泵吸携渣孔道吸出进入过滤网,沉淀池,再由泥浆泵输入泥浆池,以此循环自始至终。
H、清孔
桩底到达设计标高以后,钻机停止进尺,进行清孔。
方法为:
将吸泥泵持续吸渣5~15分钟,使孔底钻渣清除干净。
I、吊放钢筋笼
按图纸要求放样制作钢筋笼,在监理工程师验收合格后下放;
为了吊装方便,钢筋笼现场分节制作,用水上吊车船下放时再依次接长。
接长时采用单面焊,焊条采用5字头焊条,并且焊接人员全部持证上岗,以保证焊接质量。
为保证钢筋笼不变形,采用二点起吊的方法起吊,下放时保持轴线竖直,最后一节钢筋笼下放到位后,用4根钢筋把钢筋笼接长固定于护筒上,钢筋笼底面高程控制在50mm以内。
J、灌注水下混凝土
灌注前,控测孔底泥浆沉淀厚度,如大于规范要求,进行二次清孔,直到符合要求。
桩基混凝土标号为C25,配合比设计初凝时间大于14h,坍落度为18cm~20cm。
为保证混凝土的流动性,每一罐车浇灌前均由试验人员测其坍落度。
桩基混凝土采用刚性导管法灌注,导管直径Φ273mm,导管顶端接上0.5m长的阀门管和高1.5m、容积为1m3的漏斗,漏斗上方设置储料斗,导管提前进行水密、承压和接头抗拉试验,保证导管安全可靠。
混凝土由拌合场内的拌合站拌制,由砼搅拌运输车轮流运送到岸边砼卧泵旁,由卧泵通过临时浮箱通道直接把混凝土泵送到储料斗内,由储料斗放入漏斗内进行灌注。
浇灌混凝土时准备一台空压机,以防万一。
首批砼的方量满足导管的初次埋深(>
1m)和填充导管底部间隙,按7~8m3控制。
首批砼灌注完成后,吊开储料斗(储料斗容量大于8m3),混凝土由砼卧泵直接泵送到漏斗内进行灌注。
灌注过程中,经常测量孔内混凝土顶面的高程,及时调整导管底与混凝土表面的相应位置,并始终严密监视,保证导管埋深不大于6m并不小于2m。
混凝土浇灌一次完成,桩顶灌注标高比原设计提高1m,待浇筑承台时再凿去桩头到设计标高。
钻孔作业应连续操作不中途无故停钻,严格交接班责任制度,认真细致地作好施工原始记录。
准确地反映钻进进尺和地质层次的地质属性,定时对钻孔泥浆进行比重、粘度检测,定期检查钻头磨损情况,必要时进行修补或更换。
钻孔过程中采用减压钻进,以确保成孔的垂直度。
根据不同的地层选择不同的转速和钻进压力;
根据不同的钻进速度选择适宜的进风量,钻孔出渣过程中时刻注意孔内水头损失,及时补浆以免水头压力降低对孔壁的安全带来不利影响。
在整个钻孔过程中要始终保持孔内水头不小于2m,孔径不小于设计值,倾斜率不大于1%H。
钻头提升或下放应保持较慢的匀速工作,避免因钻杆摆幅加大,钻头挂拉损伤孔壁。
K、钻孔中出现问题的处理措施
在砂土层、砂层中钻进速度不宜过快,避免因造壁不够而引起的局部孔壁塌孔;
出现卡钻问题时采取钻头悬空空转刮削,上下蠕动的方式解决不规则孔径问题。
3.1.2主墩承台施工
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