1、广深沿江高速公路(深圳段)项目路基桥涵工程第4合同段前海特大桥5#6#水上桩基施工方案编制日期：二零一零年四月目 录1 工程概况11.1 工程简介11.2 编制依据11.3 设计要求11.4 施工条件22 水上桩基施工工艺52.1 施工工艺选择53 钻孔灌注桩施工63.1 钻机的选型63.2 钻孔平台63.3钢护筒施工103.4钻进成孔113.5钢筋笼的制作及安装143.6二次清孔153.7混凝土浇注153.8桩基混凝土质量检测184 质量、安全、环保措施184.1 现场组织机构184.2钻孔灌注桩施工质量、安全、保证措施184.3人员、设备安全措施214.4文明施工234.5 环保措施2352、 主要机械设备使用计划236 主要劳动力计划247 栈桥计算(以5#墩为例)257.1 结构形式257.2 荷载布置257.3 钢栈桥结构计算268 钻孔平台计算338.1 结构形式338.2 荷载布置338.3 平台结构计算331 工程概况1.1 工程简介前海特大桥第2联5、6号墩桩号里程分别为K81810.5，K81+865.5，均位于西乡河航道中。5、6号墩左右幅各一个承台，单个承台设置6根桩，桩径2.5m，左幅桩长为42米，右幅桩长39m，桩顶标高为+0.3m，桩底标高左幅为-41.7m，右幅为-38.7m，单根桩混凝土理论方量左幅为206.7m3、右幅为191.9m3，混凝土标号为C3、30。桩基钢筋笼主筋及加强筋均使用HRB33528钢筋，箍筋为R23510钢筋，左幅桩基钢筋笼重6.3t，右幅桩基钢筋笼重6.0t。由于5、6号墩位于水域，桩基均设置了永久钢护筒，5号墩左幅永久钢护筒长9m，右幅长8m，钢护筒总重109.3吨，6号墩左、右幅永久钢护筒长度均为9m，钢护筒总重115.7吨。1.2 编制依据(1)广深沿江高速公路（深圳段）项目土建工程专用施工技术规程；(2)广深沿江高速公路深圳段施工图设计修编；(3)广深沿江高速公路深圳段项目质量管理规程；(4)广深沿江高速公路深圳段项目安全文明施工管理规程；(5)公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）；(6)公路工程质量4、检验评定标准（JTGF80/1-2004）；(7)公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）；1.3 设计要求(1)桩基钢筋保护层厚度为80mm。(2)桩基按嵌岩桩设计，要求嵌入中风化岩层不小于2倍桩径，微分化岩层不小于1倍桩径，桩底沉渣厚度不得大于5cm。(3)钢护筒穿过淤泥层2米，表面应防腐涂层。涂层采用环氧富锌底漆+环氧云铁厚浆中间漆+丙烯酸聚氨酯面漆，厚度分别为：50um、260um、90um。(4)伸入承台的桩基钢筋采用涂膜镀锌的方法加以保护。(5)桩基埋超声波检测管4根573.5钢管，在桩基钢筋笼段，超声波检测管由桩基箍筋绑扎固定在桩基加强筋内侧，下端至桩底，上端高出桩顶50c5、m。1.4 施工条件1.4.1地形地貌前海特大桥处于深圳市宝安区的大铲湾海域浅海区，5、6号墩位于西乡河入海口处。该处航道的河床面标高介于-4.3m-2.5m。经观测，涨潮时航道水位约1.8m，退潮时水位约-0.3m，水深介于46米。1.4.2地质条件5、6号墩位处的岩土组成及工程地质特征如下：海湾淤泥1：深灰灰黑色，含有机质，偶见贝壳类生物碎屑，有腥臭味，饱和，表层呈流动状态，下部流塑状态。粗砂3：深灰，褐灰色，砂成分为石英质，含少量有机质及粘性土，混贝壳类生物碎屑，分选性较好，呈饱和、松散状态。第四系上更新统冲、洪积层（Q3al+pl）：系第四纪晚更新世及以前沉积的老地层，标志性土层是具有6、网纹结构的红色亚粘土或砂，由于沉积环境的差异及后期侵蚀作用，局部地段标志层不甚清晰。亚粘土1：红褐、黄褐色，杂灰白色或浅黄色斑纹，少部分为粘土，具有网纹状结构，底部渐变为灰白色或灰黄色，不均匀的混石英砂粒，属混合土，局部含砂量较高，过渡为粘土质砂，湿很湿，呈可塑状态。粗砾砂2：红褐、黄褐、灰白等色，砂成分为石英质，呈饱和、稍密中密状态。淤泥质亚粘土3：多呈透镜状分布于粗砾砂层中，深灰色，少部分为淤泥质粘土，含有机质，稍有腥臭味，不均匀的含少量细砂，很湿饱和，一般软塑，局部呈软塑流塑状态。第四系残积（Qel）亚粘土：其形成时代较早，一般在第四纪更新世及以前，主要由混合花岗岩、花岗岩或其它岩脉风化7、残积而成，因母岩岩性不同，性质略有差异，粘土矿物主要为高岭土及次生二氧化硅，不均匀的含有云母碎屑及石英颗粒，按深圳地区规范命名，属砂质粘性土及砾质粘性土。燕山晚期花岗岩（r53-1）：从早侏罗世至晚白垩纪世，燕山运动有四次较大规模的岩浆活动，形成了四期中酸性花岗岩侵入体，本区的花岗岩大都归属于燕山四期，即燕山晚期黑云母花岗岩。新鲜岩石呈浅灰、肉红等色，主要矿物成分为长石、石英、黑云母、角闪石等，含其它暗色次要矿物，细粒中粒结构，致密块状构造。强风化混合花岗岩2：褐灰、灰黄等色，上部为土状，大部分矿物已风化变质，石英及长石等仍保持其结晶形态，呈颗粒状；下部为块状，风化裂隙非常发育，岩块用手易掰断8、，标准贯入试验锤击数大于70击，修正后大于50击。岩芯呈土柱状及碎块状。弱风化混合花岗岩3；灰褐、灰绿、黄褐等色，部分矿物已风化变质，节理裂隙发育，节理面充填次生变质矿物及铁质氧化物，岩芯敲击声脆，用手难扳断，岩体比较破碎，岩芯呈碎块状，块状及短柱状。微风化混合花岗岩4：浅灰、灰绿、浅红等色，节理裂隙比较发育，节理面充填石英脉、方解石及蚀变矿物，除沿节理偶见铁质氧化物浸染外，一般未见明显的风化迹象。致密坚硬，岩体较破碎，岩芯呈柱状。1.4.3水文条件1.4.3.1地表水桥址区地表水主要为海水，航道水深为4.06.0米。设计高潮位3.346米；平均高潮位1.156米；设计低潮位-1.385米。19、.4.3.2地下水桥址第四系土层中含孔隙水，下部基岩含裂隙水。地表水与地下水有很强的水力联系。地下水主要含水为砂层和强、中风化带。除人工填土外，其余含水层均属承压水类型。桥址地下水的补给主要为大气降水和地表水的海水的渗入和邻区地下水侧向径流，排泄以侧向地下径流方式排往邻区为主。1.4.3.3潮汐伶仃洋潮汐属不规则半日潮，在一个太阴日里（约24小时50分），出现两次高潮和两次低潮，日潮不等现象显著。月内有塑、望大潮和上、下弦小潮，约15天一周期。设计高潮位：3.346m,设计低潮位：-1.385m。平均高潮位：1.156m,平均低潮位：-0.174m。1.4.3.4波浪赤湾站的波浪具有如下特点：10、全年中波高0.00.4m出现频率为85.2%,波高0.51.2m出现的频率为14.8%。常浪向为S向，占18.2%，次常浪向为SE向，占16.2%。强浪向为NW向，平均波高0.43m，次强浪为WSW,平均波高0.39m。波型以风浪为主，占92.2%，涌浪（含混合浪）占7.8%。1.4.4气象条件1.4.4.1气温历年极端最高气温：38.7（1980年7月）历年极端最低气温：0.2（1957年2月）多年平均气温：22.4 最高月平均气温：30.2（7月份）最低月平均气温： 14.1（1月份） 1.4.4.2降水降雨集中于5月至9月份，占年降水量的78%。年最大降水量：4555mm 月最大降水量：11、939.9mm 年平均降水量：1850mm 1.4.4.3雾年最多（d）：19.8年平均（d）：7.41.4.4.4风最大风速(m/s)：34极大风速(m/s)：40常风向：ESE强风向：NNE台风影响月份：79年平均台风影响次数：4.82 水上桩基施工工艺2.1 施工工艺选择前海特大桥5#、6#墩桩基处于水中，施工前须先搭建水上钢平台。桩基施工采用正循环冲击钻进成孔工艺，其具体的施工工艺流程见桩基施工工艺流程图2-1。施工工艺流程见图2-1搭设钻孔平台不合格安放钢筋笼泥浆回收多余泥浆外运施工准备钻机就位清孔换浆钻进成孔提钻移机测 孔钻渣外运钻渣收集泥浆处理、循环造 浆钢筋笼制作导管水密性试验12、沉渣厚度测试二次清孔灌注水下混凝土超声波检测合 格检测管注浆下 导 管图2-1 钻孔桩施工流程图3 钻孔灌注桩施工3.1 钻机的选型根据施工计划及施工工艺要求，选用JK-8T钻机进行钻孔施工，单个承台布置2台钻机，先施工5号墩再施工6号墩。钻机性能参数见表3.2-1。 钻机性能表 表3.2-1型号最大成孔直径(mm)最大成孔深度(m)功率(kw)排渣方式提升能力(KN)主机重(KN)总重(KN)JK-825008060正循环8090170 主要配套设备机具表 表3.2-2 序号设备名称单位数量备注1BX3-500交流电焊机台523PN泥浆泵台43钻 头个44泥浆车台210t5泥浆测试仪套23.13、2 钻孔平台设计参数根据施工现场自然条件及桥梁施工工艺要求，施工平台主要设计参数如下：平台顶面高程：5.0m；设计荷载：履带起重机-50；平台尺寸(长宽)：15m10m；平台结构形式5#、6#墩施工平台采用钢管桩固定平台，与主栈桥相接。平台尺寸为15m10m，顶面标高+5.0m。平台基础选用6308mm的钢管桩作为支撑体系，支撑桩之间纵向间距5.205m+9m，横向间距4.5m。平台上部结构采用型钢结构，下横梁选用型钢2HN600X200，主纵梁选用普通型单层双排贝雷片，横向分配梁选用间距0.75m的双拼I25a工字钢，上面满铺28a槽钢兼做纵向分配梁及面板。具体结构见图3-2、图3-3和图314、-4。 图3-2 5#墩钻孔平台平面图 图3-3 钻孔平台正面图 图3-4 钻孔平台侧面图 平台施工钻孔平台钢管桩沉放及上部结构安装均在已搭设好的主栈桥上进行，沉拔桩施工采用50T履带吊配合DZ90A型振动锤(配液压夹持器)。钢管桩选用直径6308mm的圆管，用车运至施工现场，履带吊配合振动锤沉放。钢管桩起吊至设计位置后，先靠自重下沉至淤泥层一定的深度，然后吊起DZ90A型振动锤夹住钢管桩头部并启动振动锤电源开始振动下沉，边下沉边采用全站仪纠偏，直至达到要求的设计单桩承载力为止。振动锤安装要求有足够的精度，底座基本水平，误差不得大于2mm，防止出现过大的偏心振动。开始振动前应先点振，待钢管桩进15、入土层一定深度且完全起振后，方可连续振动下沉。为保证钢管桩的平面位置和垂直度，避免钢管桩偏位或倾斜过大给后续施工造成困难，钢管桩施工前，测量队组织对控制点和引测的施工用桩进行复核测量，施工过程中使用两台全站仪采用前方交会的方式来控制钢管桩的平面位置和倾斜度。钢管桩沉放完成后，按设计的桩顶标高进行接桩或割桩，安装下横梁。钢管桩施工质量要求：中心位置偏差在100mm以内。倾斜率在1%以内。顶面高程偏差在10mm以内。钢管桩各连接处要牢固，焊缝须符合规范要求。主纵梁由标准规格的贝雷片(3m1.5m)连接而成，长度15m，共6排，每2排一组，每组纵梁的间距4.5m，按单层双排布置，一组纵梁中两排贝雷片16、的间距0.45m。施工时，按6m和9m两种长度将贝雷片预先组装好，用平板车运至主栈桥上，然后用50t的履带吊吊装至下横梁上，贝雷梁就位以后，在两端用75758mm的角钢各连接一道剪刀撑进行联接，增加整个结构的横向稳定性。在贝雷梁与下横梁之间用8#槽钢制作的卡板进行固定，限制整个承重结构的横向及纵向移动。横向分配梁采用双拼I25a工字钢，间距0.75m，安装时放置在贝雷片上弦杆的节点处，就位后用“U”型螺栓与贝雷梁进行联接。其上满铺28a槽钢兼做纵向分配梁及面板，间距0.313m。为确保施工人员作业安全，在平台四周设置安全防护栏杆，防护栏杆高1.2m，立柱采用48mm钢管与平台面板焊接，立柱间设17、两道平联，间距为60cm。为防止施工过程中散落的钻碴或泥浆入海而污染海域环境，在水上施工平台边缘（即栏杆底部）设置1015cm的围档。平台维护平台搭设完成后，在投入使用的过程中必须安排专人对钻孔平台进行维护管理。定期对栈桥及施工平台进行检查，发现问题及时进行整改，确保栈桥及施工平台安全。钻孔平台在使用期间定期复测河床面高程，如河床面冲刷超过设计值，采用回填砂袋等措施，确保平台结构安全。平台拆除桩基施工完成后，立即拆除钢平台周转至下一个平台使用，拆除时分跨进行施工。平台采用50t履带吊进行拆除。首先拆除前一跨的纵、横向分配梁，再拆除贝雷梁、下横梁，然后50t履带吊位于平台后一跨的前端拔出前一跨的18、钢管桩。拔桩时，履带吊位于平台后一跨上起吊振动锤夹住钢管桩头部并开启振动锤电源开关，起拔前，先用振动锤夹住钢管桩头部振动12min，使钢管桩周围的土体松动，产生“液化”，减少土体对桩周的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意拔桩设备的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复即可将钢管桩拔出。拔除前一跨的钢管桩后，履带吊移至主栈桥上进行第2跨的拆除，施工步骤同前一跨。施工注意事项振动锤检查：振动锤是打拔钢管桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常，振动锤的端电压要达到380420 V，而夹桩器牙齿不能有太多磨损。振动锤系统的安全19、和保护装置在以下情况下会出现自动停机：夹桩器压力减少，液压油在油箱低于最低水平面，液压油温度过高，液压油过滤器堵塞。在紧急情况出现时，按下有线遥控器的紧急停机键，让动力站和振动锤同时停机；同时，停机后夹桩器的检查阀门可保持咬住桩体的压力。拔桩时，由于桩身在土层中已有一定的时间，必须让桩身振动12min,使周围土体液化后，再开始提升振动锤拔桩，拔桩力必须逐渐增加，防止突然增加。拔桩各项技术参数需经现场试拔桩确认、调整。施工中如遇特殊情况拔不动桩，应停止拔桩，分析原因，找出对策，再行拔桩。3.3钢护筒施工设计要求永久钢护筒（桩顶标高以下）采用材质为Q235B、=16mm钢板卷制而成，临时钢护筒（桩20、顶标高以上）采用=12mm钢板卷制，内径大于设计桩径20cm。制作及运输5#、6#墩桩基钢护筒设计直径270cm，永久钢护筒采用=16mm钢板卷制，临时钢护筒采用=12mm钢板卷制，内径大于设计桩径20cm。为了避免钢护筒沉放时，钢护筒顶底口应力集中而导致局部屈曲，在其顶、底口增设0.3m长、厚10mm的加强箍。永久钢护筒须进行防腐处理，防腐涂层的范围为桩顶以下5米。首先钢护筒外表面进行喷砂施工，达到Sa2.5级的质量标准。然后再进行油漆的涂装工作，底漆为环氧富锌底漆，底漆施工涂装1道厚度为50m；涂装合格后进行中间漆施工，中间漆为厚浆环氧云铁中间漆，施工涂装23道总厚度为260m，叠加厚度为21、310m；涂装合格后进行面漆施工，面漆为丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆，施工涂装12道总厚度为90m，叠加厚度为400m。防腐涂层要附着牢固，外观平整光滑，色泽一致，无流挂、气泡、漏涂、皱折等缺陷，质量达到规范要求。钢护筒在加工厂制作完成后用车运输至施工现场。钢护筒沉放在沉放前须再次准确检查直径及其椭圆度，其直径误差不得超过5mm，否则须矫正或重新加工。施工前先测量定出桩位，安装导向架并固定。用50t履带吊将钢护筒吊入导向架内并与导向架临时焊接，使护筒固定，然后起吊振动锤夹住护筒上口，开始下沉钢护筒，直至护筒底沉入至设计高程。沉放钢护筒时应注意振动锤重心和护筒中心轴尽量保持在同一直线上，以防止护筒偏位22、与倾斜。钢护筒沉放必须全过程测量，保证护筒偏位和倾斜度在容许范围内，钢护筒下沉前应割除内支撑以免影响护筒下沉。钢护筒下沉精度要求：平面位置偏差50mm，倾斜度1。3.4钻进成孔钻前准备冲击钻上绳头，绳卡一定要锁定吊牢、拧紧，绳卡数目不得少于5只，如发现在1m钢丝绳内断丝的根数达到一股，就应换绳或切除。泥浆制备及循环钻孔泥浆采用淡水制作的不分散、低固相、高粘度的优质泥浆。为了保证施工各阶段的泥浆性能指标，在钻孔施工过程中对泥浆性能指标定期进行检测(泥浆各项性能指标见表3.5-1)。开钻施工期间每1小时检测一次，等泥浆性能稳定后每4小时检测一次，并根据钻进过程中地层变化情况增加检测频率。表3.5-23、1 泥浆性能指标表使用情况泥浆性能指标比重粘度（s）含砂率（）胶体率（）失水率（ml/30min）泥皮厚（mm/30min）酸碱度PH值护筒内1.11.31826496202.0810黏土1.11.21821496202.0810砂土1.21.351923495203.0811风化岩1.251.42025693202.0810清孔后1.031.11720298202.0810对回收利用的泥浆要进行及时的调整，对性能指标不能满足要求的添加新拌制的泥浆、增粘剂、分散剂等材料，使其能够达到使用中性能指标。钻孔过程中的钻渣应装入专用吊渣筒内，通过运渣船转运到指定地点进行处理。浇注混凝土过程中溢出的可回24、收使用的泥浆，通过联通管引流至正在钻孔作业的护筒内循环使用或未开钻的护筒内储备。多余的质量较差的不能回收利用的泥浆引流至运渣船上泥浆储备箱，然后运输到指定地点处理后排放。钻机安装及校核钻机通过50t履带吊吊装就位，底盘确保水平，受力均匀。钻锤中心、天顶转轮中心和桩位中心成一垂线。钻机经找平、测量检查后，将其与平台进行限位，保证钻机在钻进过程中不产生位移。同时在钻进的过程中加强校核。(4)钻进成孔钻孔时以各桩位处的地质柱状图作为制定钻进工艺的依据，根据不同地层，按相应的操作技术规定钻进。在上部淤泥、黏土、粗砂中钻进时，应采用中冲程、中频率钻进尺。控制进尺，并注意扫孔，泥浆指标控制粘度在20s左右25、，比重1.101.2，含砂量4%，确保孔壁稳定。基岩中钻进时，采用高冲程，加大冲击力，并控制进尺，保证孔壁的垂直度，每隔一定时间，测量一次泥浆指标。开孔时用小冲程轻锤轻打，冲击钻机用最小冲程，卷扬机使用冲程不大于1m，当进尺到护筒底下34m时，根据地质情况，适当加大冲程。在任何情况下，如遇停钻，钻具都不能静置孔底，须把钻头提离孔底，防止埋钻。钻进过程中，随时注意调整孔内泥浆面，维持孔内的水头高度。孔内泥浆面任何时候均高于海水面1.5m以上。钻孔过程连续操作，不得中途长时间停止，尽可能缩短成孔周期。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。清孔及检孔钻进至设计孔深并经监26、理工程师及设计岩土工程师确认后，开始清孔及检孔。用电子孔斜仪或监理工程师指定的检孔器进行检孔，孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，利用钻机或吸泥机进行清孔。质量标准孔的中心位置允许偏差:50mm孔深:以施工、监理、设计三方签认单为准;孔径:不小于设计孔径;倾斜度:小于1/100桩长沉渣厚度:根据设计要求不大于5cm3.5钢筋笼的制作及安装钢筋笼主筋和加强筋采用HRB335钢筋，规格为28，箍筋采用R235级钢筋，规格为10。单根钢筋笼重量左幅为15.8t，右幅为15.1t。钢筋保护层厚度为8厘米，钢筋笼底端距桩底距离为10厘米。钢筋笼在现场的钢筋加工场制作成型。钢筋笼在加工场下料，分节同槽制作，单27、节钢筋笼长度为12m。主筋采用滚轧直螺纹连接，每个断面接头数量不大于50%，相临接头断面间距不小于1m。钢筋笼制作时，在骨架外侧的箍筋上穿入圆形的滚轮式水泥垫块，间距沿桩长不超过2m，横向圆周不得少于4块，以保证钢筋保护层厚度。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号，根据前场需要，钢筋笼通过平板车运至现场。为防止钢筋笼在吊装运输过程中变形，在钢筋笼内环加强圈处用25钢筋加焊“”形支撑，待钢筋笼起吊至孔口时，将“”形支撑割去。桩基检测管与钢筋笼主筋焊接固定，检测管接头顺直牢靠。安装时检测管内注水，上、下端口用钢板密封，严禁用布条、胶带等密封，防止泥浆或水泥浆进入管内，确保砼灌注后管道畅通。钢筋笼28、运至现场后，用50t履带吊进行钢筋笼的安装就位工作。钢筋笼缓慢垂直下放，避免与孔壁碰撞。钢筋笼准确下放到位后，用型钢将钢筋笼固定在护筒上，以承受钢筋笼自重和防止砼灌注过程中钢筋笼上浮，确保钢筋笼的中心线与孔中心线吻合，不发生倾斜和移动。钢筋骨架制作和吊放的允许偏差。钢筋骨架质量要求表 表3.6-1主筋间距10mm箍筋间距20mm骨架外径10mm骨架倾斜度0.5骨架保护层厚度0,+20mm骨架中心平面位置20mm骨架顶端高程20mm3.6二次清孔混凝土导管下完后，若沉渣厚度不满足设计要求时，用导管作吸泥机进行二次清孔。二次清孔后，从孔内取出泥浆的各项性能指标应达到：相对密度1.031.1，粘度129、720Pa.s，含砂率2%时，胶体率98%。测量孔底沉渣厚度不大于50mm时，即可停止清孔作业。清孔结束后经监理工程师现场检验合格后，立即拆除吸泥接头，开始浇注水下混凝土。3.7混凝土浇注混凝土配合比桩身混凝土设计标号C30，混凝土配合比设计通过试配确定，砼除满足强度要求外，还须符合下列要求：拌制的混凝土初凝时间要大于整桩混凝土浇灌所需时间。粗集料采用级配良好的坚硬碎石。最大粒径不大于导管内径的1/6及钢筋最小净距的1/4,同时不大于25mm。细集料采用级配良好的中砂。混凝土的含砂率宜为40%50%。掺用砼外加剂减水率应至少达到25，化学外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.030、1.混凝土拌合物中各种原材料引入的氯离子总质量应不超过胶凝材料总重的0.01，缓凝外加剂有出厂检验合格证书和试配资料，并得到监理工程师的认可。拌合用水不得采用海水、污水和PH值小于5的酸性水，水中的氯化物含量应不大于250mg/L，酸碱盐含量按计不大于500 mg/L。坍落度宜为180220mm。集料按要求做碱集料反应试验。不使用可能发生碱集料反应的活性集料。下放导管及二次清孔钢筋笼安装完毕，依次安装储料斗、导管并进行二次清孔。导管采用外径2739mm的无缝钢管制作，管节间采用快速螺纹接头连接。导管经水密检验合格后投入使用。下放导管时准确记录每节导管长度及安装顺序。将导管拧紧上牢，防止出现掉管31、事故。导管底口距离孔底3040cm，导管下放完毕，重新测量孔深及孔底沉渣厚度，如孔底沉渣厚度超过要求，则进行二次清孔直至孔底沉渣厚度符合要求为止。水下混凝土浇注封底混凝土的确定首批砼浇注是确保水下砼浇注质量的关键，砼的数量满足导管初次埋深1.0m和填充导管底部的需要，计算过程如下：图2-4 首批混凝土数量计算所需砼的方量为： V灌注首批砼所需数量（M3）D桩径直径（m）H1桩径底到导管底端间距，一般取0.4mH2导管初次埋置深度d导管内径h1桩孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管（或泥浆）压力所需的高度（m），即，其中：井孔内水或泥浆的深度（m）井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）混凝土32、拌和物的重度（取24kN/m3）根据该桩位的性质可得：D2.5m，H10.4m，d0.255m45.8-1.4=44.4m，11可得：考虑1.15的扩孔系数和一定的安全系数，首批砼浇注方量按控制。混凝土的浇注首批混凝土运至灌注地点以后，应立即组织试验人员检查混凝土的均匀性和坍落度，符合要求后，应制取混凝土试件进行标准养生，用以检查混凝土强度。由于首批砼方量较大，施工时采用容积分别为4m3和6m3的两个集料斗串联浇注，混凝土浇筑时，先将大集料斗盛5m3左右混凝土，4m3小料斗盛满混凝土，打开小料斗下口阀门，混凝土开始下落同时拔出大料斗的球塞，同时往小料斗内用汽车泵连续泵送混凝土，浇注方式如下图。33、浇注前，在漏斗底部出口处，接头上口处铺球塞，再在上面用一带吊缆的定型铁板盖住。导管底口离孔底3040厘米。待集中料斗注满后，快速提升吊缆，开始浇筑砼，首灌的时候要密切观察，防止堵管现象发生。首批砼封底成功后可连续浇注砼。浇注过程随时量测埋管深度，导管的埋置深度宜控制在26m，为了控制导管埋置深度，浇注过程中安排专人计算和测量，采取砼方量计算和埋管测量双控方式，两者都应有各自的资料记录。最后一节导管提升时，应缓慢提升并来回振动以免桩内夹入泥芯或形成空洞。灌注过程中，注意保持水头，防止塌孔。为保证混凝土强度,实际灌注的桩顶标高应比设计高出0.51.0米。多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。34、混凝土浇注时的泥浆处理由混凝土置换出来的孔内泥浆经连通管流入其它待钻钢护筒回收利用，对于混凝土浇至桩顶以上部分含有水泥浆的废浆不能回收再利用，用泥浆车抽取运走，将废浆排放到泥浆处理场内进行处理。3.8桩基混凝土质量检测桩基质量检测应按设计和规范规定达到7天强度以后进行。桩基检测前，先用塑料水管进行冲水检查，若有淤塞，进行不断冲洗，直至孔底。(1)桩基砼强度采用超声波无破损检测法进行检测，同时要求用无破损法检测桩底沉渣厚度。(2)根据监理工程师指令，对桩进行抽样钻孔取芯检测。钻芯取样完成后，取芯孔压注高标号水泥砂浆填充。4 质量、安全、环保措施4.1 现场组织机构 现场施工总负责：安 全：工段长35、： 质 检：钢筋班组钢结构班组试验组质检组后勤组测量组钻孔班组4.2钻孔灌注桩施工质量、安全、保证措施4.2.1防止出现斜孔、扩孔、塌孔措施(1)钻机底座牢固可靠，钻机不得产生水平位移和沉降。同时钻进的过程中经常性进行钻机基座检测调平。(2)钻进过程根据不同的地层控制钻压和钻进速度。每隔一段时间，应检查冲击锤上的连接钢丝绳，确保冲击锤不因钢丝绳突然断掉而掉入孔内。(3)钻孔的垂直度偏差控制在1/150，斜孔后及时进行修孔。(4)选用优质泥浆护壁，钻孔施工中选用不分散、低固相、高粘度的泥浆进行护壁，同时加强泥浆指标的控制，使泥浆指标始终在容许范围内，控制钻进速度，使孔壁泥皮得以牢靠形成，以保持孔36、壁的稳定。(5)在施工过程中，根据不同的地层情况，选择合理的钻进参数。同时注意观察潮涨潮落以及孔内泥浆液面的情况，孔内泥浆液面应始终高于海水面1.5m2.0m左右，并适时往孔内补充新制备泥浆。(6)由具有丰富施工经验的技术工人参与施工，强调预防为主的指导思想，避免塌孔事故的发生。(7)一旦发现塌孔现象，应立即停钻。如果塌孔范围较小时可通过增大泥浆粘度及比重的办法稳定孔壁；如果塌孔较为严重时，可对钻孔采用粘性土回填待稳定一段时间后再重新钻进成孔，或增加护筒的埋置深度重新钻进。4.2.2 防止孔缩径措施桩孔缩径现象可能出现在软塑状亚粘土地层中，在该地层中施工时拟采取以下措施：使用与钻孔直径相匹配的37、钻头，采用优质泥浆清渣护壁。当发现钻孔缩径时，可通过提高泥浆性能指标，降低泥浆的失水率，以稳定孔壁。同时在缩径孔段注意多次扫孔，以确保成孔直径。4.2.3 防止渗、漏浆措施钻孔施工时，密切注意泥浆面的变化，一但发现有漏浆现象，分不同情况及时采取控制措施。(1)增大泥浆比重和粘度，停止除砂，停钻进行泥浆循环，补浆保证浆面高度，观察浆面至不在下降时方可钻进。(2)如果漏浆得不到控制，则需在浆液里加锯末，经过循环堵塞孔隙，使渗、漏浆得以控制。(3)在采用上述措施后，若漏浆得不到控制，要停机提钻，填充粘土，放置一段时间后，再进行施钻。4.2.4防止掉钻措施防止掉钻措施为：加强接头连接质量检查，加强钢丝38、绳质量检查，每使用一次就全面仔细检查一次，避免有裂纹或质量不过关的钻具用于施工中。如果不慎发生掉钻事故，根据施工经验，采用偏心钩打捞，速度快，成功率高。打捞要及时，不可耽搁，以免孔壁不牢，出现塌孔。4.2.5防止沉渣过厚或清孔过深的措施防止沉渣超标的一个重要方法是成孔后，孔内泥浆指标要达到规范要求，严格控制泥浆的粘度、胶体率及含砂量。在钻进过程中要求采用泥浆净化装置循环去砂，降低含砂率。防止声测管孔底堵塞、超声波检测不到位的措施在声测管接长过程中，每一节焊接完成后，声测管内要灌水。以检查焊接的密闭性，同时声测管内灌入水可以减小其内外的压力差，泥浆不容易进入管内。4.2.7防止钻孔桩混凝土浇注时39、出现堵管、断桩现象的措施(1)堵管现象主要分为两种，一种是气堵，当混凝土满管下落时，导管内混凝土（或泥浆）面至导管口的空气被压缩，当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象，解决气堵现象的措施有：首批混凝土浇注时，在泥浆面以上的导管中间要开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从孔口排掉，就不会形成堵管。首批过后正常浇注时，应将与导管连成整体的小料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗，使混凝土小于满管下落，不至于形成气堵；另外一种堵管现象为物堵，混凝土性能不好，石子较多，或混凝土原材料内有杂物等，在混凝土垂直下落时，石子或杂物在导管内形成拱塞，导致堵管。物堵现象的控制为：混凝40、土自由落至孔底时速度较大，易形成拱塞，要求混凝土有较好的流动性、不离析性能和丰富的胶凝材料，同时加强现场混凝土检测，确保混凝土浇注顺利。(2)断桩主要是导管埋置深度不够，导管拔出了混凝土面（或导管拔断），形成了泥浆隔层。防止措施为：对导管埋深进行记录，同时用搅拌站浇注方量校核测深锤测得混凝土面标高，始终保持导管埋深在4米左右，导管进场后，灌注前要对导管做气密性试验，试验合格后方可使用。(3)确保混凝土搅拌站的生产能力，钻孔桩混凝土浇注连续也是保证不发生断桩的必要条件。4.3人员、设备安全措施安全责任重于泰山，在施工过程中，坚决自始至终坚持“安全第一，预防为主，科学管理，狠抓落实”的安全工作方针41、，并从技术上、制度上、思想上、组织上加强安全管理，制定并落实好安全预控措施，防患于未然。具体如下：4.3.1施工安全(1)施工现场设专职安全员，施工员，工段兼职安全员组成的群众结合的安全施工保证体系。(2)钻孔平台应保持足够强度和稳定性或使用保证。并经常检查，严格按操作规程办事。(3)钻孔平台四周应设栏杆，并放一定数量的救生圈，平台上部随时将杂物、工具清理整齐，所有结构应牢固，夜间应有足够的照明设施。(4)加强与当地水文，气象部门的联系，及时掌握水文，气象动态，合理安排生产，确保施工安全(5)对事故易发部位进行重点控制，防患于未然。(6)经常检查钢丝绳、钻头以及泥浆浓度，防止掉钻、埋钻、塌孔。42、4.3.2水上船舶安全(1)设置并保护水上施工标志，加强水上瞭望，防止意外撞击事故发生。(2)合理安排劳动力、机械和船舶的使用，禁止不符合生产安全规定要求的设备、人员进入现场。(3)严格执行安全技术操作规程，组织有关人员对机械设备、设施进行定期检查。(4)水上施工船舶严格执行项目经理部的各项安全制度，执行当地海事部门的规定和交通部规定的船舶管理制度。(5)随时检查船舶各部位工作情况，检查锚、缆绳等的完好状况，注意涨、落水时船舶的系缆和移位。发现船舶(包括所有施工船舶)情况异常，应及时进行处理；无法自行妥善处理的，必须及时向有关领导和部门报告，确保船舶施工作业的安全。(6)认真做好防台工作，风力43、6级及以上应停止作业。(7)施工过程中所有船舶接受统一管理，统一指令。(8)施工船舶的抛锚定位由专人负责。4.3.3起重安全(1)起重用工索具严格按相关规范要求取用安全系数，保证其使用安全。(2)定期对工索具进行检查。(3)在起吊中应严格执行安全操作规程，指挥起吊时，信号必须统一，手势明显，哨音清晰，不得含糊。(4)吊物时，吊臂与被起吊物下严禁站人，对违反操作规定和不安全的作业及时加以纠正或制止。4.4.4施工现场安全(1)严格执行安全规定，严格按照要求穿好救生衣、戴好安全帽 (2)施工过程中应严防铁件、钢丝绳等杂物坠落，已沉放好的钢护筒顶口应及时封盖。(3)认真执行氧气、乙炔的防爆安全规定，44、并进行严格管理。(4)电焊机的设备必须符合安全要求，防止潮湿漏电。(5)随时检查用电线路、工用具是否完好，确保生产安全。(6)严格执行电器安全操作规程，经常安排有关人员对整个施工现场的电器设备进行安全检查，值班人员值班时不得离开岗位，确保用电安全。4.4文明施工(1)施工现场要求各类工具、材料按类整齐摆放。(2)施工平台要求整洁，平台面无垃圾、无烟头等杂物。(3)钢筋堆放要整齐。(4)砼浇注过程中，应对浇注作业范围内场地进行及时冲洗，浇注完后应对浇注工具清洗。4.5 环保措施水污染防治措施钻孔桩施工所产生的钻渣和废弃泥浆的处理钻机正循环钻进所产生的带钻渣的泥浆，经过沉淀池将钻渣沉淀，处理后的泥45、浆流入泥浆池循环使用。钻渣装入运输车运至指定地点排放，严禁泥浆外泄海中。粘土等造浆材料，应安全堆放，妥善遮盖。生产用油料必须严格保管，防止泄漏，造成污染。4.5.2 固体废弃物处置措施(1)在水上施工平台设置若干个垃圾桶，集中贮放生活垃圾，定期由驳船运至岸上垃圾场处理。 (2)施工过程中的废弃物、边角料、包装袋等及时收集、清理，运至垃圾场处理。(3)船舶上的生活垃圾，亦须袋（桶）装，集中运至岸上垃圾场处理。5 主要机械设备使用计划主要机械设备计划表 表5.1序号设备名称规格型号单位数量备 注1冲击钻机JK-8台42汽车吊25t辆13履带吊50t辆14砼输送车8m辆65全站仪台16水准仪台17砼46、试验设备套18钢筋加工设备套69电、气焊设备套若干10运输车30t辆111泥浆净化器ZX-250台212泥浆检测试验仪器套66 主要劳动力计划主要劳动力计划表 表6.1项目工种人数备注1工段长12副工段长23工程技术84工长25质检26安全27测量58试验49起重工410水电工411汽车司机412吊车司机413机修工414电焊工415钢筋工2016钢结构工1017钻机机手107 栈桥计算(以5#墩为例)7.1 结构形式从西乡河码头延至5号墩的主栈桥长21m，宽5m，栈桥中心线与道路中心线一致。栈桥采用型钢结构，自下而上依次为6308mm钢管桩，下横梁选用型钢2HN600X200，主纵梁选用普通47、型单层贝雷片，横向分配梁选用间距0.75m的型钢I25a，上面满铺28a槽钢兼做纵向分配梁及面板，槽钢间距0.313m。7.2 荷载布置上部结构恒重（5米宽计算） 28纵向分配梁：160.315=5.04KN/m I25a横向分配梁:1.91KN/根 贝雷梁:6KN/m HN600200下横梁:5.3KN/根 活荷载 30t 砼车 总重 300kN （空载时150kN）前轴压力 60kN （空载时30kN）后轴压力 2120kN （空载时260kN）轮 距 1.8m轴 距 4.0m +1.4m前轮着地面积 0.30m0.20m后轮着地面积 0.60m0.20m履带吊50t，吊重20t履带着地面48、积 4.66m0.76m履带中心距 3.54m(2.54m)空载每条履带单位压力 80kN/m2作业时履带最大接地比压 200kpa施工荷载及人群荷载： 4KN/m27.3 钢栈桥结构计算7.3.1纵向分配梁28a工况一、30t砼车作用自重：施工与人群荷载：不考虑与砼车同时作用砼车的轮压： 单边车轮作用在跨中时纵向分配梁的弯矩最大，轮压简化为集中力。受力简图如下：工况二、50t履带吊作业自重荷载忽略不计履带吊轮压：受力简图如下： 单位：KNm综上知7.3.2横向分配梁I25a750工况一、30t砼车作用自重：施工与人群荷载：不考虑与砼车同时作用砼车的轮压： 单边车轮作用在跨中时纵向分配梁的弯矩49、最大，轮压简化为集中力。受力简图如下：单位：KNm工况二、50t履带吊侧吊作业（计算宽度取0.75m，计算跨度2.45m）自重：施工与人群荷载：不考虑与履带吊同时作用履带吊轮压：履带按接地轮压200kN/m2作用于跨中，中间布置宽度0.76m受力简图如下：单位：KNm综上知7.3.3贝雷梁工况一、30t砼车作用（计算跨径L=9m）自重：施工与人群荷载：不考虑与砼车同时作用30t 砼车：考虑一辆（按汽车20 级重车）布置在跨中时弯矩最大，布置在端部时剪力最大。前轮后轮受力布置如下图：单位：KNm单位：KN按上图布置时： 工况二、50t履带吊重载（计算跨径L=9m）自重：施工与人群荷载：不考虑与履50、带吊同时作用50t履带吊轮压按最大接地比压200kN/m2布置在跨中时弯矩为最大，当布置在端部时，剪力最大。受力布置如下图：单位：KNm单位：KN按上图布置时： 工况三、50t履带起吊钻机（计算跨径为L=6m）自重：50t履带吊轮压按最大接地比压200kN/m2布置在跨中弯矩最大，布置在端部剪力最大。如下图：受力简图如下：单位：KNm单位：KN按上图布置时： 综上知，作用在单组三排贝雷梁上，其容许值。作用在2组三排单层贝雷梁上， ，均满足要求，在工况二时，尽量作用在桩顶上。7.3.4下横梁2HN600X200由于贝雷架是采用两组三排单层贝雷梁，作用在贝雷梁上的力主要传递到了桩上而不是下横梁，因51、此，下横梁受力较小，主要起到平联的作用。采用HN600200可以满足强度要求。7.3.5钢管桩经分析知，50t履带吊轮压按最大接地比压200kN/m2布置在一组贝雷梁端部时，栈桥钢管桩最不利。承载力设计值自重：履带吊轮压：受力简图如下：单位：KN栈桥钢管桩承载力设计值均按800KN控制。钢管桩桩长钢管桩的单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：式中：单桩垂直极限承载力标准值（KN）；安全系数，取1.45；桩身截面周长；单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值（kpa）；桩身穿过第i层土的长度（m）；桩端闭塞效应系数，取0.8；单桩极限桩端阻力标准值（kpa）;桩身截面面积（m2）。由于5、6号墩暂无相应的52、地质勘探资料，因此只能参考相邻墩位的地质资料进行计算，此处选用4号墩左幅的地质钻探资料。各地层的部分力学指标推荐值如下表：土层名称钻孔桩桩侧土摩阻力标准值kPa地基承载力基本允许值kPa端阻力1.淤泥10352.粗砂3516040003.黏土551904.砾砂552005.淤泥质土15806.粉质黏土451406007.砾砂6524060008.全风化花岗岩9032060004号墩左幅地勘资料显示，泥面标高0.75，淤泥层厚7.2m，粉质粘土层厚5.8m，此层按持力层考虑：，粉质粘土过浅，不能做持力层。全风化花岗岩厚4.4m，此层按持力层考虑，入土深度按1.5d取，1m深。，故钢管桩位于泥面以53、下部分暂取14m。按栈桥结构图纸计算，钢管桩顶至泥面的距离为2.4m，钢管桩长度L=2.4+14=16.4m。8 钻孔平台计算8.1 结构形式参见第3.3节钻孔平台。8.2 荷载布置只考虑50t履带吊吊重20t的工况，具体参数见第7.2节荷载布置。8.3 平台结构计算8.3.1纵向分配梁28a参见第7.3.1节纵向分配梁。8.3.2横向分配梁2I25a75050t履带吊侧吊作业（计算宽度取0.75m，计算跨度4.05m）自重：履带吊轮压：履带按接地轮压200kN/m2作用于跨中或一端，中间布置宽度0.76m受力简图如下：单位：KNm单位：KN 8.3.3贝雷梁参见第7.3.3节贝雷梁。8.3.4下横梁2HN600X200由于纵梁是采用三组双排单层贝雷梁，作用在贝雷梁上的力主要传递到了桩上而不是下横梁，因此，下横梁受力较小，采用HN600200可以满足强度要求。8.3.5钢管桩参见第7.3.5节钢管桩。