嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥1

嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥3.8m大直径钻孔灌注桩首件制监理评价总结报告浙江公路水运工程监理有限公司嘉绍大桥JL-1监理办2009年7月目录1. 概述 (1)1.1首件制施工的目的及意义 (1)1.2首件工程认可制的综合评价标准 (2)1.3首件制施工实施过程概述 (2)2. 钢护筒施工 (4)2.1钢护筒加工及运输 (4)2.2护筒施沉施工 (4)2.3监理评价总结及建议 (6)3. 钻孔施工 (7)3.1钻孔施工过程 (7)3.2成孔质量检测 (7)3.3对实际施工单桩钻机工作时间预估 (8)3.4监理评价总结及建议 (9)4. 钢筋笼施工 (10)4.1钢筋笼加工 (10)4.2钢筋笼下放施工 (10)4.3监理评价总结及建议 (11)5. 混凝土灌注施工 (12)5.1混凝土配合比设计 (12)5.2首灌料斗、混凝土灌注导管构造及施工 (12)5.3混凝土灌注施工 (13)5.4成桩质量检测 (14)5.5监理评价总结及建议 (14)6、安全及环境保护 (14)1. 概述1.1 首件制施工的目的及意义结合指挥部工程结构“首件制”的相关要求，项目部决定对第一根施工的Φ3.8m 钻孔灌注桩进行施工工艺验证。

南岸水中区引桥范围墩号为N1#~N6#墩、N11#~N14#墩，下部结构采用直径为Φ3.8m 的钻孔灌注桩，每墩2根桩，共20根桩。

本次首件制施工为N1#墩左幅桩。

详细参数见下表1.1.1。

表1.1.1 N1#墩左幅桩基基本参数一览表首件制施工目的是通过“首件制”，对拟定的Φ3.8m的钻孔灌注桩的施工工艺进行验证，研究关键施工设备性能、关键施工技术参数和施工组织方式（法）的适应性，为后续工艺改进和优化提供最为直接的第一手数据，达到最终形成一套成熟可行、具有较强的可操作性的Φ3.8m大直径钻孔桩成孔及成桩施工工艺的目的，从而确保本工程桩基的顺利实施。

首件制施工的主要目的和意义如下：（1）检验桩孔118多米深大直径钻孔桩施工钻机的适应性，如钻机的扭矩、提升能力、钻头的适应性、钻杆传递扭矩和接头性能等；（2）确定不同土层钻进速度、配重、钻压、转速等参数；（3）优化泥浆配比，确定泥浆指标控制参数；（4）清孔后泥浆含率指标，确保清孔满足设计要求；（5）验证钢筋笼接长下放工艺、声测管预埋工艺的适宜性；（6）导管试压、下放工艺；（7）验证混凝土浇注系统的效率和可靠性，并进一步完善水下混凝土浇注工艺；（8）测定单根桩施工周期，以便最终确定需要的钻孔设备数量；（9）经过施工实践，可以了解和熟悉现场具体的地质情况和气象、水文条件等。

1.2首件工程认可制的综合评价标准1、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）。

2、《公路桥梁施工技术规范》JTJ041-2000。

3、《嘉绍大桥专用施工技术规范》。

4、《嘉绍大桥专项工程质量检验评定标准》。

5、《公路工程施工质量验收规范》（DGJ08-119-2005）。

6、《嘉绍大桥专用施工监理规范》。

7、招标文件、施工合同、设计文件及技术规范。

8、指挥部有关文件。

1.3 首件制施工实施过程概述大直径钻孔桩首件制施工现场工作于2009年5月15日正式开始，7月6日完成混凝土灌注施工，历时53天。

1）钢护筒制作： 2009年5月15日-28日，历时14天；2）钢护筒沉放： 2009年5月31日8:58-22:00，历时13小时；3）钢筋笼加工： 2009年6月10 -17日，加劲箍制作完成；2009年6月21-28日，钢筋笼加工成型；4）成孔施工： 2009年6月8日7:28-7月2日19:23，历时24.5天，其中钻机开机调试和机械故障中断累计约10天；5）钢筋笼下放： 2009年7月3日22:00-7月5日2:00，历时28小时；6）水下砼灌注： 2009年7月5日14:08-7月6日2:20，历时12小时。

2.钢护筒施工2.1 钢护筒加工及运输2.1.1 钢护筒加工钢护筒加工在我部临时驻地后场内专设的钢结构加工厂房内进行，采用直缝法。

直缝法施工先小节段卷板制作，然后小节段预拼焊接至一定长度的节段备用。

为方便运输，钢护筒分节制作后，运抵施工墩位后再水平对接一次，然后进行施沉，施沉过程中只在首节和顶节之间进行一次竖向环焊对接。

为减小钢护筒在运输和吊装过程中的局部变形，在每节钢护筒两端设米字型交叉的工字钢支撑。

钢护筒节段划分见表钢护筒节段划分2.1.2 钢护筒运输钢护筒单节最大重量为41.194t，采用底盘50t平板车运输。

钢护筒外径4.164m，最长节段长12m，为超长、超高构件，实际公路运输过程中困难较大。

首节的12m和11m 护筒对接以及顶节的2根11m护筒对接均在施工台进行。

2.2护筒施沉施工2.2.1 首节钢护筒起吊及施沉首节钢护筒在钻孔平台平面对接完成后，利用200t履带吊和100t汽车吊同时起吊，200t吊车钩住钢护筒顶口，100t吊车钩住钢护筒底口。

通过两个吊车同时操作竖起钢护筒，为保证吊装安全，100t吊车始终保持在＜50t的拉力。

将钢护筒竖起后，松下100t 吊车，通过200t吊车将钢护筒下放到孔位中。

钢护筒吊装施工首节钢护筒的准确定位是保证钢护筒整体平面位置和垂直度的关键，因此选在水流相对平稳的平潮时进行吊装、下放，下放就位后用全站仪沿相互垂直的两个方向进行测量并微调，以确保其平面位置及垂直度精度。

首节钢护筒施沉采用200t履带吊配合ICE V360双联动振动锤施沉。

施沉至钢护筒顶口距平台顶面1.0m时停止，以方便次节钢护筒连接。

首节钢护筒施沉2.2.2顶节钢护筒连接及施沉首节钢护筒施沉到位后，沿钢护筒顶圆周均布焊接4块厚度为δ16mm，长宽为30cm ×10cm的楔形钢板，预留20cm于护筒顶外与铅垂线成30°夹角，作为第二节钢护筒吊放、连接的限位钢板，考虑到两节护筒之间对接可能存在偏差，局部需要增设卡板用千斤顶进行对接调整。

待全站仪两个方向测量垂直度调整好后，进行两节钢护筒之间的环向接缝焊接，焊工围绕钢护筒点焊8处，点焊好后割除导向衬钢板及卡板，然后进行正式焊接。

正式对接时采用开60°V型坡口焊接，焊接必须严格按照焊接评定工艺进行，分五道焊成后，在环缝四周贴焊8块钢板，并确保垂直度，钢板规格为长20cm×宽10cm ×厚16mm。

钢护筒现场环焊缝对接照片2.3监理评价总结及建议1、钢护筒加工阶段按钢护筒加工技术交底的措施执行。

2、钢护筒沉放施工阶段1）避免现场二次水平对接（竖向对接除外）；2）顶口加劲撑加大至［12槽钢；3）选择高平潮流速较小时沉放，以减小局部可能产生的冲刷影响；4）现场增加防风装置，保证竖向焊缝焊接质量。

3. 钻孔施工3.1 钻孔施工过程（1）本桩钻孔施工于2009年6月8日开始，于2009年7月2日结束，扣除期间修理钻机10天共用时12天。

在进入卵砾石层，及泥质粉砂岩层时，考虑到初始刮刀钻头有进尺，并未更换滚刀钻头，钻进速度明显降低，终孔提钻后发现钻齿合金钢锥尖部分磨损较多。

（2）根据不同的地层选用不同的钻进参数，在淤泥质粘土层用小钻压、控制进尺；在粉质粘土和粘土层用中等钻压，控制进尺；在圆砾层、风化基岩中采用高钻压减压钻进工艺。

在钢护筒内钻进时，采用低压慢转，并控制进尺，以利用原地层自然造浆，同时在钻杆上增加钢丝刷刷除护筒壁泥皮。

钻出护筒底口后恢复正常钻进速度。

为保证钻孔垂直度，采用配重块孔底加压（钻杆以下钻具总重量大于33.3吨）、减压钻进的施工工艺，同时每天用水平管测钻机的水平度，发现钻机不水平时及时找平。

（3）孔底标高至-78.10m后，钻头进入卵砾层。

钻头钻机动力头晃动较大，估计卵砾石层比较密实，此时钻机由自动控制转为手动控制，此后钻进比较顺利。

在孔底标高-102m时，钻头进入强风化泥质粉砂岩层，继续用刮刀钻钻进且钻机由手动控制钻进。

（4）终孔后，将钻头提至离孔底一定高度处，空转清孔。

当泥浆含砂率减至2%以下，沉淀厚度满足规定要求后，停止清孔。

拆除钻具，移走钻机，钻孔施工结束。

3.2 成孔质量检测成孔后，利用日本KAIJO公司超声波测壁仪KE-400改进型（最大测深120m）进行孔的质量进行检测。

桩孔两个方向的倾斜度分别为1/301和1/502，叠加后的总倾斜度满足专用规范的要求。

孔底标高大于设计的-108m，满足设计要求。

桩孔的孔径和倾斜度详细信息见下图。

N1#墩左幅钻孔桩超声波成孔检测记录图3.3 对实际施工单桩钻机工作时间预估N1#墩左幅于2009年6月8日7：28开钻，7月2日19：23终孔，钻孔时间为24.5天。

经对钻孔时间进行统计，本孔纯钻时间为119h，占总时间的20.25%；辅助时间为90h，占15.26%；非正常停钻时间380h，占64.48%。

分析非正常停钻的原因，主要包括：（1）前期钻机调试和定位占用约3天时间；（2）由于钻机提升油缸损坏维修用时7天；（3）在卵砾石层钻进，出渣量较大并且其中夹有细砂和粘土，致使钻杆出现堵塞现象，延误了施工时间；（4）在中后期控制钻进速度，适当延长了成孔时间。

按正常施工时钻孔工艺基本稳定，施工设备保障良好的状态考虑，对钻机单桩平均工作时间进行预估，内容详见表。

实际正常施工钻机单桩工作时间预估表中结果表明，钻机单桩平均工作时间为20天左右。

我部20根桩基拟投入4台钻机，力争在2009年底完成大直径桩基施工，可以满足合同总工期的要求。

3.4 监理评价总结及建议1、护筒内泥皮刷除需要加强，以减小护筒底口泥皮的积淀；2、钻速及钻压较试桩有较大幅度的提高，在向岸侧推进过程中，特别在各地层交界面上需要谨慎从严控制，确保孔壁的稳定和垂直度不超限；3、振动除砂器与钻机循环管路角度不对，在砂层和卵石层钻进过程中，出渣量大，除砂效果差，出现堵塞现象，后续需要改进；4、刮刀钻合金钻齿焊接需要牢靠，每孔间隙休整一次，确保钻进效果；5、钻机的维修保养需要跟进加强，现场增配维修人员及易损件，尽量减少非钻进时间，提高施工工效。

4. 钢筋笼施工4.1钢筋笼加工钢筋笼加工采用长线台座法进行制作。

主筋接头采用镦粗直螺纹连接器。

在绑扎和焊接钢筋笼时，声测管连接用套筒围焊同时安装固定在钢筋笼的加劲角钢箍上。

钢筋笼按加工顺序编号，以方便钢筋笼对接。

钢筋笼加强箍圈采用∠90×56×6角钢圆环，每隔2m设置一道。

加劲箍圈设六边形内支撑，以保证钢筋笼节段在存放及吊装时的刚度。

钢筋笼最后两个节段下放时，总重接近70t。

故有必要对钢筋笼施工吊点进行专门设计。

钢筋笼每节段沿圆周方向布置2层吊点，每层均布四个吊点，上层吊点用于钢筋笼的起吊对接，下层吊点用于钢筋笼的临时固定。