水下桩基础.docx

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水下桩基础

三、施工方案

1、总体施工方案

桩基采用钻孔灌注孔施工，项目将增加人力、设备投入，箱梁预制同时进行。

孔桩完成并检桩合格后，开始下部结构施工。

2、测量方案

利用拓普康全站仪采用坐标法确定构造物平面位置；自动安平水准仪确定构造物高程。

（1）测量依据

①根据设计部门提供的平面控制点与水准点为基准进行复测和引测。

根据有关测量资料、设计结构图、复测资料进行计算和测量放样。

②以公路施工工程测量规范〈GB50026-93〉中的有关规定作为精度标准。

（2）平面控制测量

①结合大桥的平面布置图，建立施工测量导线控制网。

控制点在桥两中心线两侧间隔分布，建立通视情况良好的导线控制网。

放样时每点至少有两个控制点做后视，便于校核。

②至少每半年复测一次，对导线控制网进行闭合校验,保证各点位于同一系统，以求控制网满足精度要求。

（3）平面轴线测量

①桩基础施工时所需要的轴线，采用极坐标法进行放样，用全站仪直接放出桩基中心点。

②系梁的放样采取极坐标法用全站仪放出系梁的4个角点并弹出墨线。

③墩柱的放线采取放设墩柱中心点和通过中心点的“十”字线来控制。

④盖梁的放线采取放设盖梁的四个点并弹出墨线。

⑤梁板施工阶段轴线放样

（4）高程控制测量

①施工高程控制网的建立

根据设计单位提供的等级水准点，用精密水准仪进行引测和必要的施工测量，布置在施工区域附近。

为保证施工期间高程点的稳定性，点位设置在受施工环境影响小，且不易遭破坏的地方。

考虑季节的变化和外在环境的影响，定期对水准点进行复测。

②梁板以下部分主要包括承台高程控制、墩身高程控制等。

③梁板的高程测量主要包括顶板的高程控制。

各部分的标高均直接采用高程控制网中的点位引测到施工部位，并按规定误差范围进行精度控制。

④梁板以上部位的高程测量

梁板以上部分主要包括桥面高程控制等。

采用精密水准仪控制标高。

连续梁顶板部分高程控制采取预埋钢筋的方法，通过水准仪测设定出梁顶高程后，预埋高程控制钢筋，控制混凝土浇注标高，完成后再将其拆除。

3、筑岛施工方案

筑岛围堰从故黄河两岸分别填筑，填料以不透水粘性土为主填筑。

围堰筑岛所用土方使用用挖掘机挖装，自卸车辆运输到现场。

施工时釆用推土机填筑，由河边开始逐渐向前推挤，避免直接倒入河中被水冲走，填土宽度应超出柱桩处边缘不小于7m，以便后期施工。

首先填筑应比河面水位高出1m，首层填筑完成后用18t震动式压路机压实，压实处理时应注意观察顶面距水面的高度不得低于水位以上50cm。

第一层碾压作业完成后，方可进行下一层填筑，每层填筑高度不超过50cm，分层压实，铺设碎石，加防水布，确保施工车辆安全，直至设计系梁底上50cm高程。

对于止水要求高，需进行进一步的止水处理，在已填筑好的平台上距柱桩边缘3m，设一条底宽60*80cm的止水槽，里面填筑粘土，边挖边填边夯实，将止水槽连接成环，把柱桩整体包裹，然后将余土铺平压实，平台上要确保混凝土运输车能够通行。

施工步骤.：

（1）进行现场勘察，时刻注意现场水位地质情况变化，准备合适材料。

（2）根据围堰设计图施工放样，确定准确位置。

（3）投放装袋量为1/3、1/2的土袋，袋口应用麻绳或铁丝绑扎，并进行抛投或码堆，不易抛投的应采用顺坡滑落方式，并要求上下层错缝，当位于河道中心可采用袋装小卵石或粗砂以免离析，必要时用木桩、钢板桩打入河床进行加固，围堰顶需高出河面一米。

（4）在内侧填筑土方时，投放土袋速度要及时，注意与堰头保持2m左右距离，在填筑粘土时不要直接向水中倒土，而应把土倒在已露出水面的堰头上，自河床的浅水逐步向深水方推进。

（5）岛面0.5米范围内以硬塑性粘土填筑，以确保承载力满足钻孔灌注桩施工。

（6）水面上的填土要分层夯实，待围堰至预定位置合拢成型后，用粘土袋将围堰外围进行加固、防护、避免泥土冲刷流失，并按设计高程填平筑岛完成，两侧便道铺设50cm碎石，碾压密实，满足下一步施工要求。

（7）筑岛围堰宽度为50m宽，河面宽85米，两条便道外侧插打钢板桩，顶部采用横向20cm槽钢加固。

（8）堰中设置三排直径2m涵管，以满足洪水来时排水。

（9）钢板桩打入。

（10）故黄河大桥施工。

（11）围堰筑岛拆除，拆除时将垃圾运走，不得倒在河中，以免污染河道。

4、桩基施工方案

本桥桩基采用人工挖孔施工。

（1）钻机选取

根据本桥所处的地质情况（碎石土和强风化砂岩）及全桥桩基直径、长度,我部准备选用旋转钻机（其中钻机钻头直径1.5m）。

（2）施工控制要点:

①桩位控制：

钻机就位前，用全站仪放出桩基位置，并设置护桩；钻机就位调平后，利用全站仪进行桩位复核，并对护桩进行校正；钻锥进尺2m后，再次利用全站仪进行桩位复核并校正护桩；之后，每进尺4～5m或岩层发生变化时利用全站仪进行桩位复核。

②泥浆比重控制：

在护筒刃脚以下2m内，泥浆比重控制在1.2～1.5；碎石土层，泥浆比重控制在1.4左右,必须勤循环排渣；进入基岩后，根据渣样可适当加大泥浆比重进行循环排渣。

③钢筋笼中心控制：

在钢筋笼上端对称焊接四根定位筋，长度使钢筋笼就位后刚好和护筒一平，然后利用护桩交叉中心校正四根定位筋的交叉中心，使其两心一致。

④砼灌注控制：

首先确保砼和易性；其次导管顶部的贮料斗内砼量，必须满足首次剪球灌注后导管端能埋入砼中≥1.0m，开盘储料斗方量计算是根据导管悬空高度和埋管深度计算的。

开盘后，注意量测埋管深度及砼灌入量进行拆管。

（3）施工工序:

①准备工作

a平整场地：

清理场地施工范围内的杂物及障碍物，清除水塘地段的软土或淤泥，搭设平台，平整夯实，并做好排水措施。

b桩位测量放样：

复测导线点和水准点，对导线控制桩和水准基点重新进行布点、加密。

根据每个桩的中心坐标直接利用三角网导线点测放出桩位，并在周围埋设护桩，同时做好复桩工作，施工过程中经常复测桩位以保证桩位的准确性。

c埋设护筒：

护筒采用5mm厚井口钢护筒，由于此桩为搭设平台后桩基，因此护筒内径采用1.8m,比桩径大30cm。

安置时，护筒顶高出地面30cm，护筒埋置深度2.0m，大于护筒直径的1倍。

为了避免护筒底悬空，造成蹋孔，漏水，漏浆，护筒底坐在天然结实的土层上（或夯实的粘土层上），护筒四周回填粘土并夯实。

护筒平面位置的偏差控制在5cm以内，竖直倾斜度控制在2cm以内。

d钻孔用泥浆：

开钻前，用粘土进行造浆。

泥浆的比重根据土石层的情况调整控制，钻孔时泥浆比重控制在1.2~1.4，粘度在22~30，含砂率≤4%，当地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限；地质状态好，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限。

清孔后泥浆指标一般控制在：

比重在1.03~1.10，粘度在17~20Pa·s，含砂率在＜2%。

②钻孔

a开钻时先在孔内灌注泥浆，护筒刃脚以下2米范围内，以小冲程反复冲击造浆，冲程控制在1米以内，泥浆比重控制在1.3。

b钻孔进尺超过护筒刃脚2米以后，根据地质报告进入碎石土层后，采用中冲程，冲程控制在2米左右，泥浆比重控制在1.4。

c冲击锥进入粉砂后，采用缓冲程，冲程控制在0.5米左右，如果，如果浮出的钻碴粒径小又少，表明泥浆浓度不够，从制浆池抽取合格泥浆进入循环。

d开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m，排渣后应及时补浆。

e在任何情况下，最大冲程不超过4m，为正确提升钻锥的冲程，在钢丝绳上作长度标志。

③成孔与终孔

a钻孔过程中各班组班长用碳素笔详细记录施工进展情况，包括时间、标高、档位、钻头、进尺情况及渣样描述等。

b每钻进2m（接近设计终孔标高时，每0.5m）或地层变化处，在出碴口捞取钻碴样品，洗净后收进专用袋内保存，标明岩类、标高、时间，以供确定终孔标高。

c钻孔灌注桩在成孔过程、终孔后对钻孔进行阶段性的成孔质量自我检查，用钢筋笼检孔器检验，检孔器外径比钢筋笼外径大10cm，长度为孔径的4倍。

d孔深验收，用测绳进行孔深量测，为防止孔下部泥浆比重大，测绳难以测到底，测绳下端拴牢5根焊在一起的25螺纹钢筋，其长度考虑在测绳内，每次验收孔深时，用50米钢卷尺对测绳进行校核。

e报验，待孔径、孔深自检达到设计要求后，通知结构工程师进行孔径、孔深验收，验收合格后通知监理。

④清孔

清孔采用二次清孔法，即成孔检查合格后立即进行第一次清孔，并清除护筒上的泥皮；钢筋笼下好，并在浇注砼前再次检查沉淀层厚度，若超过规定值，必须进行二次清孔，二次清孔后立即灌注砼。

⑤钢筋笼加工就位

a钢筋笼全部在钢筋棚内制作，制好后的钢筋骨架平整垫放，钢筋笼加工采用模具标准化制作。

b钢筋笼每隔1～2m设置临时十字加劲撑，以防变形；加强箍肋设在主筋的内侧，环形筋在主筋的外侧，并同主筋进行点焊连接。

c每节骨架都设有半成品标志牌，标明墩号、桩号、节号、质量状况。

d第一节钢筋笼放入孔内，在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。

吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行焊接，下放，如此循环；下放钢筋笼时要缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。

e钢筋笼保护层用钢筋制作并满足设计图纸和规范的要求。

f钢筋笼下放到位后要对其顶端定位，防止浇注砼时钢筋笼偏移、上浮。

⑥埋设检测管

a桩基检测管施工严格按图纸要求施工。

b检测管上端应高出桩基顶面20cm。

c安装时将检测管绑扎于加劲钢筋之上，其底端用钢板焊牢封底，不得漏水,检测管节间用套管焊接，不得渗水。

d浇筑混凝土之前，往管内注满水，用塞子堵死。

⑦水下砼灌注

钻孔桩水下砼灌注一般采用直升导管法，施工要求如下：

a导管选用：

导管直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定，本标段采用直径为260mm的导管，导管的壁厚满足强度和刚度的要求。

b导管在使用前和使用一个时期后，应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。

c导管埋深严格按照规范要求执行。

d水下砼的强度、抗渗性能、坍落度等应符合设计、规范要求。

砼的生产能力应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。

灌注时间不得长于首批砼初凝时间。

对于灌注时间较长的桩，应对砼生产量和浇注时间进行计算后，设计砼的初凝时间。

e灌注前应检查拌和站、料场、浇灌现场的准备情况，确定各项工作就绪后方可进行。

f计算首批砼灌入量，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

如发现导管内进水，表明出现灌注事故，应立即进行处理。

g为防止钢筋骨架上浮，当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低砼的灌注速度。

当砼拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。

灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停顿。

h要加强灌注过程中砼面高度和砼灌注量的测量和记录工作，可按照每灌注8m3测一次（约一罐车砼），以确定桩的灌注质量,水下砼灌注时，严禁用泵车泵管直接伸入导管内进行灌注，必须要有料斗进行灌注。

i在灌注将近结束时，为确保桩顶砼质量，砼浇注至超出桩顶设计标高0.5～1m处。

在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

5、系梁施工方案

当桩身砼达到设计强度，并经检测合格后便进行系梁施工。

施工采取机械开挖基坑，设汇水井排水，砼搅拌车运输的方案。

（1）施工工艺流程

基坑开挖、设集水井→清理桩头、桩基检测→测量放线→浇垫层砼→模板加工及支模→钢筋加工及绑扎→工班自检→质检工程师专检→监理工程师检查验收签证→浇筑系梁砼→养护→拆模→竣工验收

（2）施工方法

①基坑开挖

基坑采用机械开挖，用放坡与板桩支护相结合开挖法施工。

挖出的土及时运走，以防止基坑外沿土压力过大影响基坑稳定。

为保证一定的施工作业面，基坑底面尺寸每边较系梁尺寸大0.8～1.2m左右，并采取板桩支护措施，保持坑壁稳定。

基底四周挖排水沟，并留集水坑，用水泵往外排水，基坑开挖至设计要求深度后，浇注砼垫层并养护。

②砼灌注

模板采用钢模板。

模板拼缝紧密，表面平整，支撑牢靠，表面涂刷脱模剂。

钢筋绑扎在模板安装完成且初步调整到位后进行。

钢筋在车间下料并加工成型，用汽车运至现场后在基坑内绑扎，钢筋接头按规范要求错开。

注意墩身预埋筋及其他预埋件安装并牢固定位。

混凝土在拌和站集中拌制，用砼搅拌车运至基坑边缘，汽车起重机起吊入模。

采用插入式震动棒振捣。

混凝土养护采用土工布覆盖，洒水养生，待混凝土强度达到70%的设计强度后，才可拆除模板。