《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98 招（投）标文件及相关资料 S249宿洪路北延京杭运河特大桥工程招标文件专用本及补遗书； S249宿洪路北延京杭运河特大桥工程《工程量清单》； S249宿洪路北延京杭运河特大桥工程《施工设计图纸》； 公路工程国内招标文件范本（2003年版）及其中引用的相关工程规范及技术说明； 施工现场实地考察情况及收集的相关资料； 交通部《公路工程竣工验收办法》。 3、机械设备 根据现场情况及工期要求，我部拟投入郑州产KP-1500型钻机6台、KP-2000型钻机14台共计20台（南北岸各10台）进行施工。根据 我公司施工经验，每根桩施工周期预计为5天，有效施工工期控制在2.5个月之内。 钻机钻头采用梳齿型，并配备滚刀钻头以防在钻进过程中出现风化岩层或硬砂层。为处理钻孔中可能出现的钻具等金属构件掉入 孔中，另配备打捞抓和30KW电磁打捞器各一套。 4、施工准备 4.1.场地平整及围堰施工平台 主墩位于岸边浅水区，采用钢板桩围堰配合草袋筑岛，引桥六塘河内32＃-35＃墩，由于河水较深，采用搭设钻孔平台；陆上钻孔 桩场地采用推土机整平，并碾压密实。 4.2测量放线 测量人员根据建设单位提供的设计图纸和导线网，精确放出桩位位置并设置护桩以备校验。桩位测量偏差控制在10mm内。 4.3技术交底 施工前，由项目总工程师负责向各施工队技术负责人、技术员进行技术交底，并组织全体施工人员学习熟悉施工图纸、技术规范 及《钻孔桩施工方案》，做到人人懂施工、懂技术。 5、钻孔灌注桩的施工顺序 根据工地现场情况，结合本工程特点，钻孔桩的施工顺序为： 5.1南岸拟从2#桥墩基桩开始施工，北岸拟从56#桥墩基桩开始施工。 5.2 在24#、25#、26#、27#墩筑岛完后，立即调派钻机进行主桥墩的施工。 6、钻孔桩施工 6.1 护筒设计 护筒直径比设计桩径大30cm,水中桩基考虑到河水的冲刷深度及地质情况，护筒长度拟定为7～12m，用10㎜钢板卷制。为防止变形 ，提高护筒的穿透能力，在护筒的底部外侧加厚2㎝宽30㎝的钢板加强刃脚。陆上桩，护筒长度拟定为2m，采用8㎜钢板卷制。 6.2护筒施工 A. 钢护筒在车间内分节加工，水中桩护筒每节长约6～8m。所有钢护筒采用90型振动锤进行振动下沉。为防止护筒变形，护筒内 设置多道临时十字型剪刀撑，随着护筒的下沉，及时把剪刀撑取出。 B.长护筒施工 水中墩钢护筒在钻孔平台上利用振动锤及导向设施来完成。依据桥位控制点，用全站仪放出钢护筒（即桩基位置）的准确位置， 并在平台上设桩位临时控制点。在沉设护筒时，随时检查其平面位置，发现偏移立即进行校正。为了控制钢护筒下沉垂直度，导 向架拟定5m高。钢护筒在导向架内振动下沉，护筒在下沉过程中需随时对其垂直度进行检查校正。 C、陆上墩护筒采用人工挖基埋设的方法施工。用全站仪放出桩基的准确位置，即钢护筒的位置，并设桩位临时控制点。在埋设护 筒时，随时检查其平面位置，发现偏移立即进行校正。护筒在加工车间加工成型，运至现场利用吊机辅助下放，人工埋设，护筒 周围填土要层层夯实。 D、陆上桩护筒要高出地面30cm，且高出地下水位1.0-2.0m。水中桩护筒需高出水面1.0m。护筒中心应与桩基中心重合，偏差控制 在2cm之内。 6.3钻机就位 钻机就位前由现场技术人员对原桩位进行复核，桩位偏差小于10㎜，并用“+”字线定位，然后进行钻机就位。 钻机就位要求：钻机安装就位后，底座和顶端应平稳、牢固，转盘水平，钻杆垂直。钻机顶部的起吊滑轮缘，转盘中心和钻孔中 心保持在同一铅垂线上，施工过程中经常检查，发现问题及时纠正。 6.4泥浆的调制 根据现场情况，在每排桩基附近布设一个泥浆池和一个沉淀池，其尺寸据现场实际情况确定。 钻孔开始阶段，泥浆由水、粘土（或膨润土）、添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标见下表。中间及后期的钻孔泥浆采用 已完成基桩的泥浆。 泥浆性能指标表 钻孔方法 地质情况 泥 浆 性 能 指 标 相 对 密 度 粘度 （Pa.S） 含沙率 （%） 胶体率 （%） 失水率 （ml/30 min） 泥皮厚（mm/30 min） 静切力（Pa） 酸碱度（ph） 正循环 一般地层 1.05- 1.20 16-22 8-4 ≥96 ≤25 ≤2 1.0- 2.5 8-10 反循环 一般地层 1.02- 1.06 16-20 ≤4 ≥95 ≤20 ≤3 1.0- 2.5 8-10 注：①地下水位高时，指标取高限，反之取低限。 ②地质状况较好，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限。 6.5 试钻 6.5.1由于对地质情况不熟，为了摸清各层的地质情况，并在钻孔时采用相应措施，第一根桩施工作为试钻。在钻孔时慢速钻进， 根据泥浆带出的沉渣，详细作好记录。在钻孔结束后，绘制详细的地质覆盖图。 6.5.2钻孔时，根据试钻提供的地质情况，采用不同性能指标 的泥浆进行钻进，以防造成塌孔和缩径。 6.5.3为了防止在粉砂层中钻进施工时，出现塌孔现象，应加大泥浆的比重和粘度，以增加泥浆的护壁作用。 6.6钻孔 6.6.1. 钻机配备及安装：影响钻孔垂直度的因素很多，如钻机设备性能、钻机平台安装、钻进方法、孔深压力等。为保证钻孔垂 直度达到设计要求，我公司拟采用大孔径、大扭矩、钻孔深的KP2000型钻机施工。钻机就位后，底座和顶端应平稳、牢固，在钻 进过程中不致产生倾斜位移。钻机顶部的起吊滑轮转盘中心与钻孔中心保持在同一铅垂线上，钻进过程中经常检查，如有问题及 时纠正。 6.6.2.泥浆系统：陆上钻孔拟采用就地挖泥浆池的方法进行施工。为了方便钻孔桩灌注砼，设置临时蓄浆池。临时蓄浆池设在永 久占地范围内合适位置，在钻孔桩灌注过程中，将泥浆临时存放到蓄浆池内。水中墩钻孔桩钻孔拟利用护筒作为泥浆池进行施工 。当泥浆池内沉渣淤积到一定程度后，利用砂石泵排至临时蓄浆池内。所有废浆集中处理。 钻孔泥浆按水：膨润土：纯碱＝100：20：1的比例进行配制，泥浆相对密度控制在1.05～1.2，粘度T=17～22秒，含砂率小于8%。 钻进施工时泥浆的相对密度、粘度根据地质变化及时作相应调整并满足规范要求。在正常钻进时，泥浆比重控制在1.1-1.2，泥浆 粘度控制在18-22S，含沙率小于8%。沉淀池内沉淀的泥砂要及时清理。 6.6.3钻孔开始时，要减压、慢速钻进。待钻头和导向部位全部进入地层后，方可加速钻进以免糊钻。但钻进过程中一定要进尺均 匀，地层交界处要慢速钻进。 6.6.4钻孔作业要连续进行，作好钻孔施工记录。经常（2小时一次）对泥浆指标进行检测，不符合要求时及时调整。 6.6.5保持护筒内水头稳定，护筒内外水头差保持在1.0m∽1.5 m左右。 6.6.6钻进过程中采用增重减压钻进，保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和（扣除浮力）的80%，以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。 现阶段国内水下混凝土灌注桩工程的施工通常采用导管法进行施工。其原理是在一定的落差压力作用下,将混凝土拌和物通过密封连接的钢管(或强度较高的硬质非金属管) 入口,进入到初期灌注的混凝土下面,顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升,形成连续密实的混凝土桩身。导管法施工技术要求非常严格,为使水下混凝土灌注桩施工质量得以保证,必须要从施工设备、混凝土配制、灌注等几方面加以控制,以提高水下施工质量。
1 水下混凝土灌注桩对施工设备的要求 混凝土灌注所需施工设备要求配套并且完好。这是保证灌注水下混凝土质量的基本前提。要重点强调以下施工设备的质量:
(1) 发电机数量充足。要保证工地的备用发电机性能良好,足以应付施工过程中可能发生的电网断电情况,这样可以防止灌注时间延误,避免造成断桩事故。
(2) 注意混凝土拌和机类型的选择,宜选用大容量拌和机,在数量上可以保证混凝土的连续灌注。对混凝土拌和机在每次使用前都应进行认真的检查维修。
(3) 导管是灌注水下混凝土的重要工具,其直径大小要根据灌注强度要求进行选择。要求导管应具备足够的强度和刚度、且密封性良好,管壁光滑、导管平直,无穿孔裂纹,导管接口处应有弹性垫圈密封。如果导管接头密封不严,焊缝破裂,水从接头或焊缝中浸入会引起事故,因此施工之前必须要进行水密、承压和接头抗拉试验。
(4) 储料斗、漏斗、溜槽以及其他有关灌注机具使用前都应进行检查,以保证施工安全和施工质量。 2 严格控制混凝土的配合比 水下混凝土的强度、等级和材料应符合设计要求和《水工混凝土施工规范》(SDJ 207 - 82) 的规定。选用骨料要重点注意以下几点:
(1) 水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,初凝时间宜不早于1. 5h ,宜选用标号在325 以上的水泥。所选的水泥品种应通过初凝时间和抗压强度试验。要注意水泥的用量要达到规范规定的标准。
(2) 粗骨料宜选用坚硬的卵砾石和碎石,应优先采用符合要求的卵石。骨料最大粒径不应大于导管直径的1/ 6～1/ 8 和钢筋最小净距的1/ 4 ,同时粒径在40mm以内。粗骨料的级配应保证混凝土具有良好的和易性。细骨料宜采用级配良好的中、粗砂。混凝土的含砂率一般为45 %～50 % ,水灰比宜采用0. 5～0. 6 。
(3) 为提高和易性,混凝土中宜掺入外加剂,水下混凝土常用的外加剂有减水剂、缓凝剂和早强剂等,掺入外加剂前,必须经过实验,以确定外加剂的使用种类、掺入量和掺入程序。
总之,混凝土的配合比必须与导管灌注水下混凝土相适应。合适的配合比应使混凝土具有足够的可塑性和粘聚性,易于在导管中流动而又不易离析。而且一般来说,当水下混凝土的强度高时,其耐久性也好。因而要从水泥标号的选择、水泥及水的用量比例、骨料的种类和性质及掺用外加剂等几个方面考虑来保证混凝土质量。而且要保证混凝土的级配强度应高于设计强度。混凝土搅拌时间要适宜,要搅拌均匀,如混凝土搅拌和输送过程中,出现不均匀或离析泌水现象,流动性差时,就不能使用。