水中基础施工方案

水中基础施工方案及质量、安全保证措施

1、施工方案

两跨渭河主河槽基础拟在枯水期，采用草袋围堰筑岛施工，钻孔桩采用冲击钻成孔，在水中墩的桥址左侧搭设施工便桥，与整体便道拉通，解决施工机具设备及材料水平运输问题。砼集中拌合，搅拌运输车运输灌注。

1.1钻孔桩施工方法及工艺

⑴施工准备

在河道里先进行草袋围堰筑岛施工，岛顶面高出施工水位0.75～1.0m。筑岛面积不小于承台襟边外两米。筑岛完成后，先平整场地，清除杂物，夯填密实。然后确定钻孔桩位：按照各墩设计桩位，准确放出桩位。使钻机座于坚实的夯填土上，以免产生不均匀沉陷。修通施工便道，为施工机具、材料运送提供便利。

⑵泥浆制备

冲击钻机钻孔，将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量经试验决定。造浆后要试验全部性能指标，钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

泥浆性能指标，符合以下要求。

泥浆比重：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钻孔时，孔底泥浆比重不大于：砂黏土为1.3；大漂石、卵石层为1.4；岩石为1.2。黏度：地层16～22s，松散易坍地层19～28s。

含砂率：新制泥浆不大于4%。

胶体率：不小于95%。

PH值：大于6.5。

⑶埋设护筒

钻孔前设臵坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径大于钻头直径，使用冲击钻机钻孔比钻头大约30cm。护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，还需满足孔内泥浆面的高度要求，筑岛时还应高出施工地面0.5m。护筒埋臵深度符合下列规定：

水中筑岛施工，护筒埋入河床面以下1m。

护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。

⑷钻机就位及钻孔

立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。将钻机整平并对准钻孔。

冲击钻适用复杂地质(如溶岩地区等)。在碎石类土、岩层中用十字形钻头；在砂黏土、砂和砂砾石层中用管形钻头。冲击法钻孔，钻头重量考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量，使总重不超过卷扬机的起重能力。

开始钻孔时采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后进行正常冲击钻孔。钻进过程中，勤松绳和适量松绳，不得打空锤；勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。吊钻头的钢丝绳选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不小于12。钢丝绳与钻头间须设转向装臵并连结牢固，钻孔过程中经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径相同，捻扭方向一致。

钻孔工地要有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm 时及时更换修补。更换新钻头前，先检孔到孔底，确认钻孔正常时放入新钻头。

为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝

土强度，待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后开钻。

⑸钻孔要求

a 安装钻机前，底架垫平，不得产生位移和沉陷。钻机保持稳定，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。

b 开孔的孔位要准确，使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。

c 钻孔时，孔内水位高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上

1.5～

2.0m。在冲击钻进中取渣和停钻后，及时向孔内补水或补充泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。

d 钻孔时，起、落钻头速度均匀，不得过猛或骤然变速。

e 钻孔作业连续进行，因故停钻时，钻机将钻头提出孔外，孔口加护盖。钻孔过程中经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于10cm。

⑹第一次清孔

钻孔完成后，用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量和孔壁厚度等指标符合规范要求。

钻孔至设计高程经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认合格后，即进行清孔。浇筑水下混凝土前沉渣厚度要满足设计要求。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆保持孔内水位。

清孔达到以下标准：

孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于

1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；

⑺钢筋笼骨架的制作安装

主筋间采用焊接，每个断面接头数量不大于50％，相邻接头断面间距不小于 1.5m。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。

为防止钢筋笼吊安运输过程中变形，每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑，待钢筋笼起吊至孔口时，将支撑割除。

为检测成桩质量，在钢筋笼内侧四周均匀设臵通长超声波检测管，检测管接头顺直牢靠，与钢筋笼的主筋焊接固定。为确保混凝土灌注后管道畅通，检测管安装后，在检测管内注水，其上、下端口用钢板密封，严禁泥浆或水泥浆进入管内。

钢筋笼制作好后，用平车运至各桩位，拟采用汽车吊起吊就位。

钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合铁道部现行混凝土与砌体相关施工标准的有关规定，钢筋笼主筋与加强箍筋要全部焊接。钢筋笼吊装时、入孔后要准确、牢固定位，平面位臵偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±10cm。钢筋笼外侧对称设臵控制钢筋保护层厚度用的垫块。

为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮，在钢筋笼上端均匀设臵吊环或固定杆，支撑系统应对准中线，防止钢筋骨架的倾斜和移动。同时当灌注混凝土顶面距钢筋笼底部1米左右时降低混凝土灌注速度。当混凝土拌合物上升到距钢筋笼底口4米以上时提升导管，使底口高于骨架底口2米以上，即可恢复灌注速度。

⑻导管安装

导管采用Ф30的钢导管，必须保证导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽在上；试压压力为孔底静水压力的1.5倍。

导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于

一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装臵。

导管位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验。导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。

混凝土浇筑支架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放臵混凝土漏斗。导管安装后其底部距孔底有250～400mm的空间。

⑼浇注混凝土前二次清孔

混凝土浇注前采用ZX-500型泥浆分离设备进行二次清孔。清孔时注意保持孔内水头高程。不得小于1m并不大于3m；当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度适当加大。漏斗底口处要设臵严密、可靠的隔水装臵，该装臵要有良好的隔水性能并能顺利排出。

水下混凝土要连续浇筑，中途不得停顿。并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩在8小时内浇筑完成。混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度，导管埋深严格控制在2～6m范围内。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒在混凝土初凝前拔出。

⑽.为确保桩顶混凝土强度，在浇筑混凝土过程中，测量孔内混凝土顶面位臵，保持导管埋深1～3m范围。当混凝土浇筑面接近设计高程时，用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位臵，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右。

在浇筑水下混凝土前，填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“工程检查证”，在浇筑水下混凝土过程中，填写“水下混凝土浇筑记录”。

⑾对钻碴及废浆的处理

为确保城市文明施工，施工中的钻碴采用净化处理后运至弃土场。

1．2技术措施

水中墩在接近洪水期施工时，围堰有一定的备用量以便加高。

钻孔桩施工时主要是防止坍孔、缩孔、浇筑中断等质量事故。采取的主要技术措施包括：加深钢护筒使其穿过易塌层，选择性能良好的钻机，采用膨润土按比例掺入CMC、PHP、Na2Co3配制的优质泥浆，并利用ZX-500型泥浆分离设备进行二次清孔，有利于桩底沉渣的控制。采用先进的钻孔检测设备随时对桩基施工进行检测，配制性能良好的水下砼，并保证砼的生产运输能力，避免浇筑时间过长。

2、质量要求及验收标准

a、钻孔到达设计高程后，复核地质情况和桩孔位臵，用检孔器检查桩孔孔径和孔深，施工偏差符合下表的规定。

b、钻孔桩的钢筋骨架制作、安装质量符合下表的规定。混凝土强度满足设计要求，每根基桩制作不少于2组混凝土抗压强度试件，按铁道部现行混凝土与砌体工程施工标准的有关规定检验混凝土强度；每根基桩均须采用无损法检测混凝土浇筑质量，发现桩的质量有异常现象或设计有要求时，钻取混凝土芯样进行检查。钻孔桩承台底平面桩位偏差，符合下表的规定。

钻孔桩钢筋骨架允许偏差

承台底平面桩位允许偏差

③检验数量及方法

a 钻孔达到设计深度后，要核实地质情况。检验数量：全部检查。

检验方法：检查施工记录、观察。

b 孔径、孔深和孔型要符合设计要求。

检验数量：全部检查。检验方法：测量检查和用检孔器或成孔检测仪器检查。

c 钻孔桩护筒坚实不漏水，护筒埋深符合施工工艺设计要求。

检验数量：全部检查。

检验方法：观察和测量检查。

d 泥浆指标根据钻孔机具、地质条件确定。对制备的泥浆试验全

部性能指标，钻进时随时检查泥浆比重和含砂率。

检验数量：全部检查。

检验方法：进行泥浆比重和含砂率试验。

e 浇筑水下混凝土前清底，孔底沉渣清除干净，满足客运专线铁路相关设计规范及设计文件提出的沉降要求。

检验数量：全部检查。

检验方法：测量。

f 钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法符合表下的规定。

钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法

检验数量：全部检查。

g 根据监理工程师指令，对桩进行抽样钻孔取芯检测。钻芯取样完成后，取芯孔压注高标号水泥砂浆填充。

④桩基的工后沉降控制

由于线路平顺性的要求，客运专线对桥梁基础的工后沉降控制标准很高，地质条件较差时，要按桩基沉降量、桩基承载力双控进行基础施工。

施工前要对影响地基沉降的各种因素进行试验，通过试验结果指导桩基础负摩阻力与土体弹性抗力的取值和桩位处地质情况各技术指标的数据整理，同时为科学的指导后期桩基施工的工艺和方法做经验积累。

严格按设计及有关规范要求进行施工确保施工质量。

3、安全措施

3．1施工现场附近和工地内应设有安全标志，夜间施工作业应有照明措施、警示牌（灯）和围栏等，并派专人看守。

钻孔桩施工：做好钻孔场地的平整夯实，防排水工作。 钻机用钢丝绳应符合要求，使用时设专人检查维修。凡未施工的孔口均要加防护盖。钻孔桩在施工前，技术人员要根据设计图认真复核施工区域内的工程、水文地质资料，掌握地质、水文资料的情况制定施工安全方案。

3.2安全组织保证措施

成立安全领导小组，各区设立专职安检工程师，班组设立安检员，负责施工全过程安全工作。

安全保证体系

技术保证 组织保证

制度保证

经济保证

安全技术措施

项目部安全领导小组 各项安全生产制度

奖罚制度

安全质量部

安全检查和奖罚制度

安全施工方案审批制度

安全规则教育

工区安全生产小组

实现安全目标

工班安全检查员

经 济 兑 现

安全技术交底制度

各项安全预案

安全岗位责任制度

安全保证体系框图

3.3安全管理保证措施

在基础开工前，制定作业指导书，并在施工过程中严格落实执行。认真执行“一日三检制”，“交接班检查制”，发现问题立即采取措施解决，坚决把事故消灭在萌芽之前。对关键部位、岗位，时刻要设专人负责，制订防范措施。

3.4安全经济保证措施

加大安全劳卫等用品的投入，配备足够的安全劳卫设施。建立健全安全奖惩制度，从各作业队的承包费中预留一定数目的资金作为安全竞赛资金，每月由安全领导小组进行安全评比，评比采取打分制，达标者按分数获取奖金（包含个人），未达标者，失去预留承包费，并处以罚款（包含个人），累计三次未达标者，停工整顿。

3.5安全制度保证措施

制定项目经理，副经理、总工程师，专职安检工程师，安全员的岗位职责；制定安全检查制度、奖惩制度和安全质量申报制度；根据国家，铁道部、地方政府的法律，法规及相关文件要求，制定详细的安全操作规程；认真执行“一日三检制”，“交接班检查制”，及时检查安全措施的落实情况，发现问题，及时解决。

3.6安全技术保证措施

在基础施工的全过程中，各部门、各工区要始终做到“三个坚持”和“四个加强”。

“三个坚持”：坚持“安全第一”的思想；坚持“预防为主”的原则，在不同施工阶段，开展各种安全活动；坚持“四不放过”的制度，认真总结经验教训。

“四个加强”即：加强安全工作的领导，充分发挥各方面、各部门的作用；加强组织纪律和法制教育，提高安全生产的自觉性；加强安全检查工作，及时消灭事故隐患；加强自身建设，不断提高队伍素质。

3.7机械设备安全保证措施

机械设备使用严格按照《建筑机械使用安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》的要求执行。

各种机械操作人员和驾驶员，必须持有操作合格证，不准操作人操作与操作证不相符的机械；不准将机械设备给无操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案、专人管理。

操作人员必须按照本机说明书规定，严格做到：工作前检查、工作中观察、工作后保养。操作室严禁存放易燃易爆品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转。

3.8施工用电的安全保证措施：

严格按有关规定安装线路及设备，用电设备都要安装地线，不合格的电气器材严禁使用。

现场照明电线绝缘良好，导线不得随地拖拉或绑在脚手架上。照明灯具的金属外壳接零。配电箱、开关箱内设臵漏电保护器。配电箱设总熔丝、分开关，动力和照明分别设臵。金属外壳电箱作接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸保险。严禁不同电压等级共存于同一移动开关箱内。

架空线须设在专用电杆上，严禁架设在树或脚手架上，架空线装设横担和绝缘子。

安装、维修或拆除临时用电工程必须由电工完成，电工必须持上岗证，实行定期检查制度，并做好检查记录。

严禁机电设备带病运转或超负荷作业，夜间作业时有足够的照明设施，工作视线不清时不作业。

工地电力干线采用非裸导线架设，统一布臵电力线路，不准私接乱拉电线；钢筋加工设备有漏电保护或外壳接地装臵，严禁带电移动电焊机。