水中钻孔桩施工方案

信宜（桂粤界）至茂名高速公路T11合同段钻孔灌注桩（水中桩）专项施工方案

编制：

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日期：

中国铁建港航局集团有限公司

信宜（桂粤界）至茂名高速公路T11合同段项目经理部

目录

1、工程概况

、编制依据

、广东省信宜（桂粤界）至茂名公路项目T11合同段施工图纸；

、由建设单位提供的广东省信宜（桂粤界）至茂名公路项目T11合同段施工文件；

、国家、行业及地方有关的建筑施工和施工质量、施工安全、文明施工等方面的规范、规程、规则、标准等文件；

、现场考察情况；

、我单位的施工能力、经验；

、主要技术标准及规范

1.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50—2011）

1.《公路工程施工安全技术规程》（JTJ 076—95）

1.《公路工程质量检验评定标准》（JTJ F80/1—2004）

编制原则

、施工组织机构精干高效、责权利明晰，任务划分明确合理，精心组织施工，确保人员、设备、资金等各种资源的合理投入。

质量、安全、进度和环境保护目标明确，保证措施合理有效，保证体系运转有序。

、根据国家、交通运输部现行的技术标准、规范和本项目的施工设计图纸，针对本项目的重点、难点制定施工组织方案；确保本项目各施工工艺方法、质量要求、环境保护及职业健康安全目标满足合同要求；做到科学组织、合理安排，采用先进的施工技术和工艺方法，优化方案，推广新技术、新材料、新设备、新工艺，控制工程造价。

、加强与建设、监理单位、其他承包人、地方政府和交警路政部门的协调、配合。

工程概况

、项目名称: 广东省信宜（桂粤界）至茂名公路项目T11合同段

、施工单位: 中国铁建港航局集团有限公司

、监理单位: 广东翔飞公路工程监理有限公司

、设计单位:中交第二公路勘察设计研究院有限公司

本标段为包茂高速公路信宜至茂名段第T11合同段，位于茂名市电白县、茂港区和高新区境内，包括主线和电白连接线。路线总体呈西南走向，途经坡心镇、林头镇及七迳镇。其中主线起点桩号为K114+280，终点桩号为K121+910，主线长 km，电白连接线起点桩号为K121+910，终点桩号为K126+，连接线长 km。本标段共设两处互通立交，分别为茂名东互通立交和大昌口枢纽互通立交。

沿线自然地理条件

地理位置

包头至茂名国家高速公路粤境段工程第T11合同段位于茂名市电白县、茂港区和高新区境内。

图地理位置图

地形地貌

本合同段属于丘陵间的冲积平原地貌，主要为古生代向斜盆地内构造剥蚀丘陵，夹有丘间洼地，溶蚀残丘，河床、河流阶地等平坦区段。该地貌单元内地形起伏较小，不连续山头园丘分布，植被发育，多为岗坡旱地或地势较高的水田地。

气候

本项目地处北热带和南亚热带的过渡地带，依山临海，属热带和亚热带季风气候区。光照充足，热量丰富，气候温暖，雨量充沛。由于复杂的地形地貌，北部山区又具有明显的垂直气候特点，形成多样的小气候。

水文地质

测区内地表径流较为发育，主要河流为东岸河、石谷江、沙琅江及其支流，山区溪流、小河多，水量受大气将于影响较大，一般春夏季节降雨较多，河流水量充沛，遇暴雨常溢满两岸，秋冬旱季，河流水量锐减。河水水质较好，对混凝土一般具微腐蚀性。

沿线地下水类型可分为第四系孔隙水、基岩裂隙水。

地质构造

路线区分布的填方路基位于地势较低的冲洪积平坦地带和低山丘陵谷洼地处，一般地下水位高，多见给水，现多为耕地。阶地区低洼积水带分布有软土及松软地基上，丘间洼地，河谷地带零星分布透镜状淤泥质粘土，松软土。软土、松软土属软弱地基土，不宜做天然地基，应加固处理。

地震

本区位于中国大陆滨太平洋地震活动带，属地震活动区。地震多发于茂名盆地及沿海海域。

、工程结构

本桥位于R=4700的左偏圆曲线上，桥面横坡为双向2%，纵断面位于纵坡%的直线上，桥梁交角为60°。

上部构造采用25m预应力混凝土小箱梁（先简支后桥面连续）。分联情况为：1×25+6×25+1×25m。下部构造：桥墩采用双圆柱式墩、灌注桩基础，0#桥台采用桩柱式桥台，8#桥台采用肋板式桥台，均采用桩基础。

本桥跨越沙琅江，桥位处设计流量Q=5065m3/s，设计水位为，沙琅江无通航要求。其中2、3、4、5#墩位于沙琅江中。

桥梁中心里程AK0+170，平面位于直线上，纵面位于纵坡%的上坡段上。

本桥上部结构在用25m预应力混凝土小箱梁（先简支后桥面连续）。分联情况为：1×25+6×25+1×25m。下部结构采用双圆柱式墩，灌注桩基础；桥台采用柱式桥台，桩基础。

本桥跨越沙琅江，桥位处设计流量为Q=5063m3/s，设计水位为，沙琅江无通航要求。其中2、3、4、5、6#墩位于沙琅江中。

本桥平面位于直线上，纵面%的单向坡上；本桥位拼宽桥，拼宽部分在原桥两侧各拼宽7m。

上部构造：上部构造采用预制预应力混凝土空心板，分联情况为：5×20+6×20m 预应力混凝土空心板；在5号桥墩及0、11号桥台处设置D80型伸缩缝。

下部构造：本桥桥墩均采用盖梁双柱式墩，基础采用桩基础，桥台采用肋板式桥台，桩基础。

本桥上跨车涧河，无通航要求，中心桩号为LK298+，其中9#墩左幅及8#墩位于车涧河中。

、工程内容及主要工程数量

2、施工总体部署、施工人员配置

、施工机械配置

用于工程施工的机械、机具设备由项目部统一调配，根据各工区的施工具体情况、机械使用计划要求进行安排，进场施工机械、机具详见表2-2。

、施工总体布置图

图2-1 沙琅江大桥钢栈桥及水中施工平台布置图

3、主要工程项目的施工方案、方法与技术措施

、施工工艺

其施工的工艺流程见图3-1：钻孔灌注桩施工工艺图。

、施工方案 总体施工方案

由于沙琅江大桥横跨沙琅江，其中2#墩~5#墩处于水中，为满足桩基及后续下部结构施工需要，需搭设桩基施工平台，桩基施工操作平台长度为、宽度为12m ，单个平台162m 2。

茂名东互通A 匝道1#桥横跨沙琅江，其中2#墩~6#墩处于水中，为满足桩基及后续下构施工需要，搭设钢栈桥及刚性施工平台，栈桥宽6m ，钢平台长度为12m ，宽9m 。

大昌口互通L 匝道桥8#墩及9#墩处于车涧河河边，采用筑岛围堰方法进行施工。 钢栈桥及钢平台施工

钢栈桥及钢平台详细方案及相关计算书详见《钢栈桥及钢平台专项施工方案》。

图3-1 钻孔灌注桩施工工艺图

、筑岛围堰施工

沙琅江大桥2#墩及6#墩采用筑岛围堰方法进行施工，从2号墩处开始填筑，填料取自K114+300处挖方，用装载机装运，由河边开始逐渐向前推挤，避免直接倒入江中被水冲走，填筑宽度应超出系梁边缘不小于3m，2#墩大里程靠河边不小于5m，以便后期施工。首层填筑应比河面高出50cm，首层填筑完成后用压路机压实，压实处理时应注意观察顶面距河面的高度不得低于河面。压实作业完成后，将筑岛外围用双层彩条布包裹，用装载机铲运卵石压住彩条布下边，使其紧贴河床，彩条布的上边压在现有筑岛的平面上，此时方可进行二次填筑。二次填筑高度每层不超过50cm，分层压实，直至设计高程。6号墩处围堰筑岛由7#台旁边的便道边缘开始填筑，填筑方法同上。施工示意图详见图2-1。

大昌口互通L匝道桥8#墩及9#墩筑岛围堰方式同沙琅江大桥6#墩。

、水中桩钢护筒埋设

为加强护筒的整体刚度，在焊接接头焊缝处加设厚10mm宽20cm的钢带，护筒底脚处加设厚10mm宽30cm的钢带作为刃脚。钢护筒按现场实际情况分节加工。焊接采用坡口双面焊，所有焊接必须连续，以保证不漏水。钢护筒在加工场进行分节制作，经检查合格后由汽车运至主钻孔平台，现场焊接接长。

①施工工艺流程

钻孔桩钢护筒施工工艺流程见“钻孔桩钢护筒施工工艺流程图”

②主要施工机械设备配置

50t履带吊一台，60KW振动锤一台。

③钢护筒加工制作

桩基钢护筒设计内径比桩基直径大20cm，钢护筒采用厚度为10mm的钢板卷制而成。护筒成形采用定位器，设制台座接长，确保卷筒圆、接缝严。钢护筒的基本节在加工厂制作成米长每小节，并将其采用坡口焊接，确保焊缝有一定的强度并不漏水。运到工地后将各节钢护筒按照吊装重量、吊装高度和在保证不变形的条件下进行联接。每一个孔钢护筒第一节长度为9到12米，以后根据水深和入土深度增加不同长度的调整节。能一次焊到钢护筒埋设长度要求的尽量一次在陆地上制作成型，以减少在平台进行的立焊，同时在每一条焊缝的周围用20×10×1cm厚的钢板每间隔米焊一个连接片，确保钢护筒在下沉过程中和钻孔过程中不会出现焊缝脱焊断开。同时考虑到

钢护筒在下沉过程中可能会遇到孤石使护筒底部变形，从而出现卡锤等难以处理的事故，因此在每一个钢护筒底端50～100cm范围，外贴1cm厚同样弧度的加强钢板，防止振动沉入时卷边变形。

④钢护筒埋设前导向架的制作及安装

钢护筒的竖直度直接关系到成孔的质量和工期。为了保证钢护筒的埋设符合要求计划设置导向架。导向架的设置采用[14槽钢做成双层井字架形成一个简易的导向架。顶层井字架借助钻孔平台上的2根横梁再加2根[10槽钢相联，底层导向架在低平潮时焊在距平台顶向下2米位置，与钻孔平台相同位置处平撑相联。同时考虑到入土瞬间钢护筒的竖直度，再在平台上设置一导向架，形成三点一线能有效地控制竖直度，通过导向架上的倒链收放速度和高度调整钢护筒顶面高程，如果在同一高程，认为钢护筒竖直，否则进行纠正。

⑤钢护筒安装

在导向架安装完成后，再一次复核桩位中心，确定桩中心与导向架中心在同一位置后进行钢护筒的安装，钢护筒安装采用履带吊机施工。第一节安装时高出便桥80～100cm，用工字钢焊四个支撑点固定在钻孔平台的工字钢上，再起吊下节进行安装，为了使对接吻合，在对接时应四周转动，寻找最佳位置。在对接口处两节护筒端部凸、凹处各平焊具有一定厚度带栓孔的钢板，将撬棍穿过栓孔伸到凸出部位，用力撬动，使端部凸凹对齐进行焊接。对于变形较小部位首先用氧气烤红，然后用大锤敲打使之吻合对接。对接完成后在焊缝周围竖向打6～8块20×10×1cm的连接片。当钢护筒对接长度满足平台至河床高度要求后，利用活动导向架上的倒链提起护筒，保持护筒顶面高度在同一水平位置，缓缓放松倒链使护筒落至河床，检查护筒的平面位置和垂直度，保证钢护筒准确就位。

⑥护筒的振动下沉

钢护筒准确就位后，利用振动力为600KN的振动锤通过液压钳将钢护筒紧紧钳住，振动锤通过液压钳直接将力传递给钢护筒。振动锤用50吨履带吊起吊至护筒顶部就位，振动时履带吊根据护筒下沉情况逐渐放松钢丝绳，将其振动到根据地质资料确定的深度或最终贯入度达到5㎝/min。对于一次振动深度和贯入度达不到要求的再接钢护筒进行下沉。在夹有粗砂的孔位，钢护筒很难一次振动下沉到位，采用先开孔钻出护筒底端3米后，再接护筒，用振动锤施打跟进，直到护筒沉入不透水层3米为

止。护筒安装结束后不能高出平台过高也不能过低，一般高出平台40cm为宜，对于过高或过低的要求切割或焊接，并在钢护筒上用工字钢焊四个支撑点固定在平台上，以防坍孔时护筒沉落或偏斜。

、成孔施工

1）、设备配置：

考虑到场地条件及工期要求，安排足够的冲击钻机进行施工，每台钻机配备1台22KW的3PN型泥浆泵，桩机布置时，要考虑到各桩机施工时的相互影响，同一墩位两相邻孔不同时钻孔或浇注混凝土，以免扰动孔壁造成串孔或断桩。

2）、泥浆池及泥浆循环系统的布置

水中平台上以正在施钻的桩基附近的钢护筒作为泥浆循环池，并配备1个15m3的泥浆箱并设置浆渣分离装置，放置于桩基施工平台上，用泥浆泵抽取泥浆至浆渣分离装置过滤岩渣，过滤后的泥浆循环使用。

配备1辆泥浆运输车，钻孔或灌注砼时产生的多余泥浆用泥浆泵抽至泥浆运输车运送至指定场地，待泥浆沉淀后再将其运至指定弃土场。弃土场尽量选在山间洼地，以减少防护工作量。

施工中严格杜绝泥浆向江河中排放，如出现渗漏现象，应立即停止施工进行整改，整改合格后方可开始施工。

3）、成孔工艺

成孔工艺同陆上钻孔灌注桩施工方案。

、钢筋笼与声测管的制作及安装

1）、钢筋笼的制作与安装

钢筋笼的制作与安放同陆上钻孔灌注桩施工方案。

2）、声测管安装

按照设计要求安装声测管，检测管由无缝钢管制成，检测管连接采用套管并焊接，并要求不漏水。检测管等间距布置，焊接在桩基加强箍筋上。检测管高出桩基顶面50cm，浇注砼前将检测管注满水，并用塞子堵死以免杂物进入检测管。

3)、钢筋笼制作与安装注意事项：

①、钢筋连接处的保护层厚度应满足设计要求。

②、分节制作钢筋骨架过程中，每节钢筋骨架都要进行编号，明确钢筋骨架的墩号、桩号和节段号，防止对接过程中出错。

③、钢筋笼存放、运输及吊装

制作好的钢筋骨架放置平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲箍筋与地面接触处都垫上同一高度的木方。每组骨架的各节段要安排好次序，便于按顺序运输安装。在骨架每个节段都要挂上标识牌，写明墩号、桩号、节段号等。没有标识牌的钢筋骨架不得混杂存放。存放钢筋骨架应注意防水雨、防潮。

钢筋骨架用运输车运至施工现场，骨架装车时要保证每个加劲筋处设支点，各支点高度都相等，以保证骨架结构形状。

钢筋骨架吊装就位采用25t汽车吊。采用三点吊。第一吊点在骨架的下部，第二吊点设在钢筋笼中部加劲箍筋处，第三吊点设在第一层加劲箍筋处（或根据钢筋骨架长度和施工现场具体情况确定）。对于长骨架，起吊前在骨架内部临时绑扎Φ20钢筋以加强其刚度。起吊时，先提起第一吊点，使骨架稍稍提起，与第二、第三吊点同时起吊。待骨架离开地面后第一、第二吊点停止起吊，继续起吊第三点。随着第三吊点不断上升，慢慢放松第一、第二吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰壁。然后，由下而上地逐个解除临时径向骨架筋。待骨架下降到第三吊点附近的加劲箍筋接近孔口时，用型钢将骨架支承于孔口，吊来第二节骨架对接，直至该桩钢筋骨架下完到设计标高为止。整个骨架接头完毕后将其焊接在护筒上，防止钢筋骨架下沉或上浮。

、水下砼灌注

水下砼灌注前按照规范要求进行孔底沉渣厚度和泥浆性能指标检测，若沉碴厚度和泥浆指标不符合设计要求，须进行二次清孔，然后重新测定，直到满足设计要求，并经现场监理工程师确认后，才能灌注水下砼。

图3-2 钻孔桩钢护筒施工工艺流程图

果是导管接头不严，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流出；导管提升过猛，或测深有误，导管底口超出混凝土面，底口涌入泥水，视具体情况，更换导管（或将原导管插入混凝土中）并以空气吸泥机吸出导管内的泥浆和水，再继续灌注施工。

为防止出现灌注水下混凝土发生浮笼事故，在钢筋笼的制作、安装、导管下放、清孔和砼灌注等过程中严格按照技术规范进行施工，在钢筋笼下放到设计标高后固定好钢筋笼。

当堵管发生在灌注初期时，采取办法后无法排除故障，应立即拔出导管和钢筋笼，用钻机快速钻进清理孔内混凝土，至设计标高时重新验收合格后再灌注混凝土。

当堵管发生在灌注过程中后期，应立即拔出导管进行清洗，检测孔内砼面高度，插入导管至灌注前砼面标高以下1～3米，排除导管内的泥浆等杂物后，继续灌注混凝土。

4、施工进度计划

水上钻孔灌注桩工程计划工期：

沙琅江大桥水中钻孔桩计划2个月,计划工期2013年12月15日至2014年2月15日。

茂名东互通A匝道1#桥由于征迁未解决，便道无法拉通，水中钻孔桩计划工期2014年3月1日至2014年4月20日。

大昌口互通L匝道桥水中钻孔桩计划工期2014年3月1日至2014年4月5日。

各分项工程施工交叉作业，所以我部将合理划分工区安排施工工序，采用多点同时施工的方法，解决施工过程中影响工期的主要矛盾；适当加大人员和设备的投入，提高施工进度指标；做好施工计划，施工组织设计，根据本工程工作量及工期的特点开展平行流水作

业。工期计划详见——表4-1：施工进度计划横道图。

表4-1：水中钻孔桩施工进度计划横道图

5、工期保证体系及保证措施、工期保证体系

工期保证体系详见图5-1：工期保证管理体系图。

6、工程质量管理体系及保证措施

、工程质量管理体系

成立专门的工程质量保证组织机构，项目负责人为工程质量第一责任人，项目总工程师为工程质量直接责任人，工程质量管理实行项目总工程师领导下的质检工程师负责制，通过专职质检员和各部门、工区主管及兼职质检员，对工程进行全面控制。质量管理组织机构、质保体系运行机制分别见图6-1：工程质量管理体系和图6-2：质保体系运行机制图。

、工程质量保证措施

1）、编制实施性施工组织设计，制定施工计划，制定科学合理的施工顺序。

2）、做好技术交底和技术培训。

3）、配备足够的检验、测量和试验设备，其数量、精度满足项目要求。

4）、进行原材料的基础试验工作。

5）、各项施工工艺、技术均应有超前的施工方案和施工措施。

1）、检验、测量和试验设备的控制

①用于本项目计量设备数量和精度均要满足本项目要求。

②所有计量设备按期校验。计量过程必须保证设备在校验有效期内。

③对于试模、塌落筒、钢卷尺、塔尺等非标准计量器具要按非标准计量器的检验规程进行定期自检，经自检合格方能使用。

2）、测量控制

①测量工作必须坚持三级复核制，通过复核机制协同完成施工全过程的测量任务。

②各种测量的原始记录，必须在现场同步进行，原始资料不允许涂改，不合格时，应当重测。

③重要工程部位的定位和放样，必须坚持不同的方法或仪器进行复核测量或换人检测后，才能施工。

、雨季施工的技术措施：

1）、雨季施工前的准备

雨季施工前应做好下列准备工作：

①对选择在雨季施工地段进行详细的现场调查研究，编制实施性的雨季施工组织计划；

②做好施工便道并保证晴雨畅通；

③驻地、仓库、车辆机具停放场地、生产设施都应设在最高洪水位以上地点。 ④修建临时排水设施，保证雨季作业的场地不被洪水淹没并能及时排除地面水。 ⑤储备足够的工程材料和生活物资。 2）、雨季施工

①施工现场要注意排水，雨天专人值班维护好现场的排水系统。 ②砼浇注前要了解气象情况，避开雨天浇筑。

③备有一定数量的塑料薄膜以备遮盖，防止施工过程突遇大雨的冲袭。 ④成立防汛安全领导组，全面负责标段施工的防汛工作，在雨季施工时要组织防讯抢险队，设专人观察险情为防汛领导组织提供决策依据，同时对排洪处进行疏导，保证水流畅通。

⑤雨季期间安排计划，应根据施工现场情况，增加人力、机械投入，采取分段突击的方法，完成一段再开一段。 、钻孔桩实测项目

表6-1 钻孔灌注桩实测项目

检 查 项 目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 混凝土强度(MPa) 在合格标准内

按附录D 检查

3 2△

桩位

(mm) 群桩

100 全站仪或经纬仪：每桩检查

2

排架桩

允许

50 极值

100

孔深(m) 不小于设计 测绳量：每桩测量 3 孔径(mm) 不小于设计 探孔器：每桩测量 3 钻孔倾斜度(mm) 1%桩长，且不大于500

用测壁(斜)仪或钻杆垂线法：每桩检查

1

6△

沉淀厚度(mm)

摩擦桩 设计规定，设计未规定时按

施工规范要求 沉淀盒或标准测锤：每桩检查 2

支承桩

不大于设计规定

钢筋骨架底面高程(mm) ±50

水准仪：测每桩骨架顶面高程

后反算

1

表6-2：钢筋笼制作允许偏差表