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京杭运河特大桥跨北环线桩基承台施工方案

DK241+563.84

DK241+611.84

（2）连续梁615#墩桩基础：09年09月22日~09年10月05日；

（5）连续梁616#墩桩基础：09年09月22日~09年10月05日；

所区道路施工方案5.1桩基、承台施工总体方案

京杭运河特大桥跨北环线615#、616#主墩基坑开挖设计采用钢板桩防护，615#墩承台开挖采用8米长的钢板桩，616#墩承台开挖采用6米长的钢板桩，计算资料详见附后。施工程序：①先平整墩位钻孔桩场地；②承台靠既有线傍采用打入钢板桩防护；③主墩615#、616#钻孔桩施工；④主墩615#、616#承台施工；⑤回填基坑、拨除钢板桩。

钢板桩的施打位置严格按基坑布置要求确定，施打前，先进行外观检查，检查内容包括表面缺陷、长度、宽度、平直度等，误差超过规定的，应进行矫正，不能矫正的，则严禁使用。

钢板桩的打设采用振动锤沉桩的方法。先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻加以振动。为了防止锁口中心线平面位移，即在打桩进行方向的钢板锁口处设卡板，阻止板桩位移。

钢板桩打桩时必须安装桩帽。一般是先打定位桩、或做临时施工平台，在平台上组装并固定在定位桩上。

钢板桩逐块（组）插打到底或全围堰先插合拢、再逐块打。插打钢板桩，从第一块（组）就应保持垂直。最先几块插好打稳后，即与导框固定，然后继续插打。

钢板桩插打完，即可抽水开挖，钢板桩围堰的防漏能力较好，但仍有锁口不密，个别桩入土深度不够或桩尖打裂打卷，以致发生漏渗情况。锁口不密漏水，可用棉絮等在内侧嵌塞，同时在漏缝外侧撒大量木屑或谷糠，使其由水夹带至漏水处自行堵塞，桩脚漏水处采用麻袋装土，水下混凝土封底等处理。

钢板桩拔除前，应先回填基坑，靠近铁路侧采用AB组填料分层夯实填筑。钢板桩用振动锤与吊机共同拔除，先用振动锤将锁口振活以减小与土的粘结力，然后边振边拔。为了及时回填桩孔，当桩拔至此基坑底板略高时，暂停引拔，用振动锤振动几分钟让土孔填实。对阻力较大的钢板桩，还可采用间歇振动的方法。

钻孔场地在旱地时，应清除杂物，换除软土、平整压实。在浅水中，用筑岛围堰法施工，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定。采用回旋钻法和冲击法钻孔时，需设置泥浆循环净化系统，应在计划施工场地或工作平台时一并考虑。

测定桩位和地面标高。桩位放样时，桩的纵横向允许偏差满足验标要求，并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心和标高。

采用5～10mm厚A3钢板卷制钢护筒，根据现场地质状况和施工要求，钢护筒长度2.0m，埋深1.5m，做成整体圆形，为增加刚度防止变形，在护筒上、下端的外侧各焊一道加劲肋。护筒埋设前应对桩位精确放样，测定桩位，并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心。护筒埋设后，钻机就位前应进行护筒平面位置和高程的复核测设，严格控制孔位偏差在规范允许范围内，钻孔过程中及终孔前应对钻杆位置进行跟踪（通过事先埋设的护桩检查），使其基本位于护筒中心附近，防止出现斜孔。护筒埋设的顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。护桩的埋设和泥浆池的设置见下图：

5.3.4泥浆循环系统的设置：

在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，宜采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮碴能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。冲击钻机钻孔，可将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。

钻孔中泥浆比重：正循环旋转钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为1.1～1.3；冲击钻机使用实心钻头时，孔底泥浆比重黏土不宜大于1.3，大飘石、卵石层不宜大于1.4，岩石不宜大于1.2。反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为1.05～1.15。

黏度：一般地层为16～22s，松散易坍地层为19～28s。

含砂率：新制泥浆并不大于4%。

胶体率：不小于95%。

ph值：应大于6.5。

钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位，钻机底座和顶端保持平稳，防止产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧，钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。

钻进时，采用小冲程开孔，进入正常钻进状态后，采用4～5m中大冲程，最大冲程不超过6m，钻进过程中及时排碴。

每个孔绘制地质剖面图，并针对不同地质调整泥浆指标。

经常注意地层变化，在地层变化处捞取碴样，判断地质类别，并与设计提供的地质剖面图相对照，及时根据地质条件调整钻进工艺。

钻孔作业连续进行。因特殊情况必须停钻时，将钻锥提至孔外，以防埋钻，并在孔口加护盖，以策安全。

5.3.7钻孔到达设计高程后：

终孔后通知设计单位复核地质情况，特殊孔跨处墩位每墩复核一处，简支梁墩处3～5个墩位复核一处。

A、钻孔达到设计深度后，采用验孔器和测量绳对孔深、孔径、孔形等认真检查，符合设计要求后，填写“终孔检查证”。

C、钻孔灌注桩成孔要求达到的质量标准：

a、孔的中心位置：偏差不大于5cm

b、孔径：不小于设计桩径

c、倾斜度：小于桩长的1%

d、桩底沉渣允许厚度：小于20cm（摩擦桩）

e、清孔的泥浆指标：比重≤1.1，粘度17～20S，含砂率＜2%。

②、钢筋笼的加工及下放

钢筋笼在钢筋加工场地集中下料，分节制作。采用加劲筋成型法，为方便螺旋筋绑扎，把加劲筋设在主筋内侧。制作时，按图纸设计尺寸作好加劲筋圈，标出主筋的位置。焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并较正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊，在一根主筋焊好全部加劲筋后，在骨架两端各一人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后抬走骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。在制作钢筋笼时，按规范要求错开50%接头，并且相邻两根主筋接头错开距离不少于50cm。为使钢筋在安装过程中不变形，应在钢筋笼两端和中间每4m设一道内撑。钢筋笼骨架保护层厚度按设计图设置定位钢筋，每隔2m设一组，每组4根均匀分布。

声测管安装：安装钢筋笼时，将声测管根据设计图纸布置在钢筋笼内侧，用铁丝将其固定在钢筋笼主筋上。声测管上、用钢板密封，以防安装过程中声测管掉入孔内。声测管接头要严密，防止孔内泥浆和水泥浆进入声测管内而堵塞声测管。

C、由于钢筋笼重，考虑用16T、25T的吊车来安装。骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下放，并且边下放边拆除加劲内撑，严禁摆动碰撞孔壁。当最后一道加劲箍筋接近孔口时，用2根型钢横穿钢筋笼，将骨架通过工字钢支承在护筒上，再吊起第二节钢筋笼，使它们在同一坚直轴线上对齐焊接，先焊接直径方向相对的主筋接头，然后用吊车稍稍提起，以使上下两节钢筋笼在自重作用下基本顺直，此后便可进行接头焊接。接头焊好后，上好接头箍筋，再稍稍吊起钢筋笼，抽出支承工字钢，下放钢筋笼。如此循环，使钢筋笼下放至设计标高为止，钢筋笼标高偏差控制在±5cm。最后用4根同主筋直径的钢筋作为吊筋把钢筋笼焊接固定于护筒上，保证钢筋笼定位正确，避免钢筋笼下沉和灌注砼时上浮。

D、下钢筋笼注意事项：

a、钢筋笼接头上下两节应该顺直。

b、钢筋接头的焊接、钢筋间距及轴线偏位应符合规范要求。

c、因钢筋笼比较庞大，自重大，每节钢筋笼的最上一道加劲箍筋和主筋以及吊筋的焊接应牢固。

E、钢筋骨架的允许偏差：

a、钢筋骨架在承台底以下长度：±100mm

b、钢筋骨架直径：±10mm

c、主钢筋间距：±10mm

d、加强筋间距：±20mm

e、箍筋间距或螺旋筋间距：±20mm

f、钢筋骨架垂直度：1%

g、箍筋底面高程：±50mm

钢筋笼下放完毕后下放灌注混凝土的导管并记录每一节导管的长度和编号。导管下放结束后利用导管进行二次清孔，继续循环人工捞渣直至孔底沉淀符合规定要求，然后加入清水换浆直至泥浆比重符合规定以及施工要求。报告驻地监理灌注混凝土前交验，准备水下混凝土浇注。

5.3.8水下混凝土灌注

水下桩基采用直升导管法灌注砼，其工艺如下：

②、漏斗、砼的拌制和运输

浇注水下砼，应使剪球时第一批砼数量能使导管埋入1.0m以上，根据桩径的大小计算首批砼数量，因此必须有一个容积大于首批砼数量以上的漏斗。

混凝土在9＃搅拌站集中拌制，用混凝土罐车运至工地，再用混凝土泵送入漏斗。

钻孔灌注桩水下砼的浇注要一次完成，中间不能停歇，为保证浇注一气呵成，要求砼初凝较迟而且和易性、流动性好，因此水下砼在拌和过程中应适当加入一些粉煤灰及缓凝减水剂，尽可能在首批浇注的砼初凝前完成整根桩的砼灌注。

④、灌注水下砼注意事项：

A、钻孔完成后，相应的钻机应移到其它孔位，以不阻碍灌注砼为宜，并准备开钻。

B、导管下放前，应注意总长度及每节编号，检查密封胶垫是否完好，有无老化、穿孔等现象，螺栓应全部上紧使各个螺栓受力一致，导管下放后须位于孔位中心。

D、漏斗内的首批砼，应先注入一至两盘砂浆，灌注时起润滑导管作用，提升降落导管时，动作要慢，以免挂住钢筋笼或提空导管。

E、灌注水下砼时，机修人员应值班，并备有备用发电机。

F、水下砼应连续灌注，同时派专人测量和记录导管埋入砼的深度，填写水下砼浇筑记录表，以确保在灌注过程中导管埋入砼的深度不小于1m。

测量人员必须认真细致记录好浇注过程中的砼顶面标高和导管长度，以计算埋管深度，一般要求每浇注两斗砼测量一次，要求每次沿桩周均匀测三点，最低点处的埋管深度须满足要求。

对钻孔、清孔、灌注砼过程中排出的泥浆外运到指定地点进行弃浆处理，以防止对河流及周围环境的污染。

5.3.10特殊技术及事故处理措施

由于该工程钻孔桩较深，如何防止扩孔是施工中必须解决的问题，根据以往施工经验，可以采取以下措施：

a采用优质泥浆护壁成孔，是防止流砂和扩孔的有效措施。为使孔壁稳定性良好，钻进成孔时针对地层变化进行泥浆性能的适当调整，合理控制钻进参数可有效的防止钻孔扩径。

b严格遵守工艺流程，加快施工速度，减少各工序衔接时间，避免孔壁裸露时间过长而造成缩径和坍孔。保持孔口水头高度，维持孔壁稳定性能，防止砂砾层坍孔。

②、成孔事故处理和防患措施

在成孔中如发生断钻杆、钻杆脱落或由于操作不小心把工具掉入孔内等事故，可使用特制的打捞钩处理。为防止脱扣，下钻前必须检查好钻杆连接和插销，若有损坏者，不得下入孔内。

由于钻机安装不水平、钻具刚度小，地层软硬不均匀、钻头形状不对称、不适当加压等原因发生孔斜，一般在钻进过程中能及时察觉。若已孔斜，可用钻具扫扩孔纠斜。严禁不合格钻杆、不规则钻头下入孔内。

下导管时如发生导管脱落掉入孔内，可用特制的倒刺式打捞套打捞。

导管堵塞或凝管事故:发生导管堵塞的原因可能由于导管变形或内壁有硬块；或砼质量差，混有大石块或其它杂物；或清孔不彻底。发生堵塞事故时，可把导管全部拔出，清除管内砼，再根据具体情况，决定重新扫孔或直接二次冲击法处理。

钢筋笼上浮原因很多，主要是因为砼面上升进入笼底端时造成埋管深度太大，或由于灌注时间太长砼已初凝，或清孔不彻底造成。

防范措施：在钢筋笼的顶面等距离焊接三根φ25mm螺纹钢筋，引出护筒顶面，再套用φ48钢管固定在钻机平台上。

在砼面即将进入笼底端时，控制混凝土灌注速度。

5.4.1基坑开挖及围囹、支撑系统安装

挖土采用挖掘机与人工清底相配合，先用挖掘机挖至设计承台底标高20cm处人工开挖，且进行清理、整平。为保持工作面内无积水，沿基坑底四周开挖300×300mm的排水沟，在两角点处设置500×500mm的集水坑，集水坑内放置2台潜水泵进行排水。其抽水能力为渗水量的1.5倍以上。

开挖出的土方部分作为回填料，其余土方GB T51232-2016标准下载，采用自卸汽车运输至指定的弃土场。

在开挖到围囹位置，测量人员根据施工方案图对围囹位置进行测量，并用墨线表示出围囹安装位置。在安装围囹及支撑系统前焊接牛腿，待牛腿焊接完毕技术人员验收合格后，进行围囹及支撑系统的安装。

测量人员将设计的桩顶标高标示在桩基钢筋上，采用人工配备风镐凿除桩顶浮浆及混凝土，严格控制凿除高度，但必须保证凿除至新鲜、密实混凝土面。在进行桩头凿除时必须保证桩顶的平整度及桩顶标高。

待桩头凿除后人工换填10cm厚级配碎石，以保证在承台混凝土浇筑过程中的地基承载力。

浇筑砼垫层前，将换填的碎石找平夯实，然后浇筑10cm厚C15混凝土垫层。在垫层施工时，离承台外边线埋设φ12定位钢筋，以便以后固定承台底口侧模。垫层顶标高必须控制准确，与承台底标高相同。

垫层的平面尺寸每边大于承台尺寸50cm，以便于承台的钢筋绑扎与支模。

测量人员在进行模板安装前对垫层顶面的标高进行复核，且将承台的轴线及边线进行准确定位，现场施工管理人员根据测量点位，采用墨线在垫层上标示出承台的平面结构线。

承台均采用定型钢模，由专业钢模板生产厂家制作。在制作过程中杭州某有限公司某原料生产线新建厂房工程施工组织设计，对其表面光洁度、拼装精度、模板的强度和刚度要严格控制，派专人监制。模板运到现场后，要及时组织试拼，使模板安装误差符合要求。