孙水河特大桥水中墩施工方案.doc

目 录
一、 编制依据 1
二、 工程概况 1
2.1 工程简介 1
2.2 桥址处水文地质资料 2
2.3 工程特点及重难点 2
三、 施工总体部署 3
3.1 施工组织机构 3
3.2 任务划分和施工队伍安排 4
3.3 施工平面布置 4
四、 施工进度安排 5
4.1 工期安排 5
五、 主要施工方案 6
5.1 总体施工方案 6
5.2 详细施工方法及施工工艺 6
5.3 钢板桩抗隆起和管涌的计算 24
5.4 钢板桩围囹支撑计算 25
六、 质量保证措施 33
6.1 材料、设备质量保证措施 33
6.2 混凝土工程质量保证措施 33
6.3 桥梁工程质量保证措施 33
6.4 隐蔽工程的质量保证措施 34
6.5 预防质量通病的主要措施 34
七、 安全保证措施 36
7.1 墩台身施工安全措施 36
7.2 高空作业安全保证措施 36
7.3 水上作业安全保证措施 37
7.4 施工用电安全保证措施 38
八、 环境保护及文明施工 38
8.1 防止水污染措施 38
8.2 防止噪声污染措施 39
8.3 施工场地管理 39
九、 施工安全事故应急救援预案 39
9.1 危险源分析 39
9.2 危险控制的目标 40
9.3 应急组织机构 40
附图一 施工场地平面布置图 1

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一、 编制依据
1、改建铁路娄邵线娄底至邵阳扩能改造工程施工设计图；
2、《客运专线铁路工程施工质量验收标准规范使用手册》；
3、《新建客货共线铁路工程施工补充规定》；
4、《铁路工程施工技术手册》桥涵分册；
5、《铁路桥涵施工规范》、《铁路桥涵工程质量验收标准》。
6、《铁路混凝土及砌体工程施工质量验收标准》；
7、《铁路工程施工安全技术规程（上下册）》；
8、现场施工调查资料；
9、我公司积累的施工经验及施工材料、机具设备情况。
10、实施性施工组织设计
二、 工程概况
2.1 工程简介
娄邵扩能改造工程LSZQZH-Ⅰ标孙水河特大桥。起讫里程为DK9+602.720～DK10+657.768，全长1055.05米。全桥共设29个墩2个台，上部结构设计为：16×32m T梁+（40+64+40）m连续梁+5×32mT梁+3×24mT梁+（40+56+40）m连续梁。
该桥于17#~18#墩（DK10+173.76~DK10+237.76）采用64m连续梁跨越孙水河，17#、18#墩墩位于孙水河河岸，大部分承台位于水中，桩基采用钻孔桩，承台采用钢板桩围堰进行施工，墩高设计均为30.85米，均为圆端型实心桥墩，连续梁采用挂篮悬臂浇筑施工。根据设计图纸，河面宽度约62m，测时水位108.34m。水深约6.1m，根据现场实地调查，实测河宽为53米，测时水位108.213m，17#墩位处水深3.2m，18#墩位处水深2.4m，17#墩桩径为1.8m，此墩11根桩，18#墩桩径为1.8m，此墩10根桩，承台尺寸均为14.7m×10.8m×4m。
2.2 桥址处水文地质资料
百年设计流量Q1%=1400m3/s，百年设计水位H1%=31.08m，设计流速VP=1.69m/s。河道现状为Ⅷ级航道，规划为Ⅶ级航道，通航净高为4.5m，通航净宽为32m（双向通航），桥址区剥蚀残丘及孙水河冲积一级阶地，桥址区水系较发育，孙水河通过桥址区。
地质资料：桥址区岩性为可溶性灰岩，岩溶分布于桥址各地段，岩溶主要是溶隙、中小型溶洞及串珠状溶洞等形态，桥址可溶岩区岩溶以溶沟、溶槽及溶洞发育，桥址可岩溶区岩溶发育强度为强烈发育。
2.3 工程特点及重难点
根据现场考察资料反映，本桥17#、18#墩位于河岸斜坡岩上，基岩面较高，基岩裸露无覆盖层，及设计图基本相符；根据设计图中反映，该墩承台底比目前水位约低6.5米，根据地质条件，此两处桩基承台施工中涉及基岩水下爆破、钢板桩围堰等工序，而此河道为娄底市饮用水保护河道，围堰及钻孔桩施工中极易对水质造成污染；此两处孔桩、承台施工以及高墩施工为该桥的重难点工程。
① 环保难度高
在此饮用水保护河道中施工，水下爆破、土方回填及钻孔施工极易污染水源，施工中环境保护难度相当大。
① 水下爆破难度高
此处基岩为斜坡岩，设计图纸中17#、18#墩桩基地质展开图，区域地形、地质资料不详；水下爆破网路连接复杂、爆破器材质量要求高，一旦出现盲炮很难处理；爆破量方量较大，约为3995m3；在此饮用水保护河道旁施工，易造成饮用水源污染。
三、 施工总体部署
3.1 施工组织机构
由中铁二十五局娄邵线娄底至邵阳扩能改造工程第一架子队负责本项目工程的施工。
施工组织管理机构图
总工：孙秋红

副经理：符小滨
工程部：
丁祺
安质部：
周晓阳
财务部：
陈卫东
物资部:
祁波
综合办公室部：宋涛
第一架子队队长：黄耀清
副队长：王新亭
技术负责人：袁明冬
工程部
综合办公室部部部
物资部
安质部
项目经理兼书记：朱小鹏
副书记：罗香元
副经理：狄才勇
中心试验室：
张锦润
中铁二十五局集团娄邵扩能改造工程LSZQZH-Ⅰ标指挥部
计合部：
唐明江

3.2 任务划分和施工队伍安排
本桥划分为桩基、水中、上部结构三个相对独立的施工区域组建3个作业队，具体的施工任务安排见下表：
施工队伍安排及任务划分表
施工队伍
施工任务安排
钻孔桩作业队
墩下部钻孔桩
作业平台作业队
水中围堰平台的搭建及拆除、承台、墩台
水下爆破作业队
水下爆破施工

计划安排3个专业化队伍：作业平台作业队、钻孔桩作业队、墩身及连续梁作业队。
3.3 施工平面布置
3.3.1、施工驻地
采用租用和新建相结合的方式解决施工驻地问题，架子队驻地设置在三角村特大桥16#墩附近。
3.3.2、用水
该段位于孙水河旁，区域内水系发达，地表水、地下水较丰富，无特殊缺水情况，工程用水可采用就近接引村内自来水和打井。
3.3.3、用电
施工用电以地方高压电网接入供电为主，自备发电机为辅。自DK9+750旁变压器接入施工用电，变压器规格为630KV。
3.3.4、临时工程
3.3.4.1施工便道
该桥跨两侧施工便道均已拉通施工便道。
3.3.4.2、施工作业平台
17#、18#水中墩位置各搭设土围堰钢板桩支护作业平台，作业平台及土袋围堰施工便道连通,钢板桩外侧采用沙袋、煤矸石防护，作为水中墩施工的作业平台；
3.3.4.3、施工汽车吊
为解决水中墩和钢梁施工的水平运输和垂直运输，在孙水河特大桥施工时水中墩和钢梁施工设置2台25t汽车吊配合施工。
3.3.5、大型砼搅拌站
由项目部万宝搅拌站统一供应。
3.3.7、变压器
孙水河特大桥5#墩附近设1台630KVA变压器。
施工总平面图见附图1(页码42)。
四、 施工进度安排
4.1 工期安排
水中墩计划2011年7月1日开工，2011年12月1日前完成墩身施工。
4.2、水中墩节点工期安排
水下爆破：2011年 7月20日前完成；
水中作业平台：2011年 7月25日前完成；
钻孔桩施工：2011年8月30日完成；
封底施工：2011年9月30日前完成；
承台施工：2011年10月15日前完成;
墩身施工：2011年12月1日前完成（每个水中墩一套模板）;
4.3、施工关键线路
水中墩施工关键线路:施工准备→便道→水下爆破→土袋围堰→水中钻孔平台搭设→钻孔桩施工→钢板桩围堰→封底砼施工→承台及墩身施工。
五、 主要施工方案
5.1 总体施工方案
水中墩情况：本桥17#、18#两个墩位于河岸，采用钻孔桩柱桩基础，桩直径：17#、18#墩桩径为1.8m，承台尺寸均为14.7m×10.8m×4m。钻孔平台需先对河床裸露基岩进行水下爆破，后采用填土筑岛，钢板桩支护进行施工防护，平台标高107.59m。待桩基施工完毕后，在堰内进行开挖，对裸露基岩进行爆破后回填支护，进行承台施工。
5.2 详细施工方法及施工工艺
5.2.1、水下爆破：
5.2.1.1工程概况
孙水河特大桥17#、18#墩墩位处河岸下伏岩石，为便于钢板桩围堰施工，需在钢板桩锤击前先进行水下爆破，将围堰内地基大致整平。爆破面积约490m2，17#墩爆破深度8.3m，18#墩爆破深度8m,爆破量约为3995m3。
17#墩位处水深3.2m，18#墩位处水深2.4m，平时流速平缓。承台设计尺寸为14.7m×10.8m×4m，17#、18#墩承台底嵌入基岩，承台底标高分别为99.592及99.956，封底混凝土厚0.5m，，17#承台下设11根直径1.8m的混凝土灌注桩。18#承台下设10根直径1.8m的混凝土灌注桩。
17#、18#墩工程地质情况如下表：
墩号
地质概况
17
18
备 注
水面标高
106.213
106.213
近期实测值
河床顶面标高
103.013
103.813
实测值
基岩顶标高
103.82
103.63
设计值
岩层特性
岩土层为弱风化灰岩，98.70～97.42溶洞
96.42～95.02溶洞
105.83～103.63粉质黏土
103.63～100.83圆砾土
100.83～68.63弱风化泥质灰岩
弱风化灰岩承载力在1200Kpa
弱风化泥质灰岩承载力在800Kpa

5.2.1.2、施工方案
根据设计资料主桥17#、18#墩承台嵌入基岩深度分别为4.3m及3.6m；加封底凝土厚度承台嵌入岩石深度分别为4.8及4.1m。虽然，灰岩强度在800~1200Kpa之间，均为弱风化状态，属于软硬岩层。使钢板桩在锤击过程中，由于岩石的强度而无法锤击到位，因此必须采取水下爆破进行清除，使钢板桩能锤击到位，以保证承台及墩身的顺利施工。
1、施工工序、施工工艺及施工工期安排
（1）、爆破次序：
a、采用跟管掘进，日循环分段爆破。
b、先进行第七排拉底开槽，分排按次序循环钻爆。浮吊配合移钻机、拔管。
c、拉槽完成后，采取分区域爆破。即第七排 — 第八排 — 第九排 — 第十排 — 第十一排 — 第五排 — 第四排 — 第三排 — 第二排 — 第一排。
（2）、水下爆破施工工艺

水下爆破施工工艺流程图
施工准备
钻孔平台、钻机就位
钻孔作业
成孔
装药
撤套管
通电爆破
下一排炮循环
网路连接
撤离钻孔平台
爆破完成
长壁挖掘机抓碴

人员撤离并发布安全警戒信号

测量放样

5.2.1.3、水下爆破施工
（1）施工准备
施工准备工作包括爆破施工手续的办理、设备的进场、和拼装。
爆破施工有着其特殊性，施工前必须在公安部门进行备案和办理相关手续方可进行爆破作业；
进场设备见下表：
序号
名称
数量
型号
备注
1
清碴平台
1
300T铁驳

2
长臂挖掘机
1
CTA325
配18m长臂
3
钻孔平台
1
2组2M×6M

4
偏心跟管掘进钻机
1
YC-60（100m套管）
视情况增加
5
空压机
1
9M3

6
吸泥泵
1
6寸口径

7
锚机
4
3T
定位平台
（2）、爆破药量及起爆网路设计（以17#墩为例）
a、台阶高度
河床面标高：103.013m
承台底标高：99.592m
封底混凝土底面标高：99.092 m
超爆底标高：106.22 m
（L0）超钻深度：95.59m
钻孔深度： 7.4m
b、爆破范围
由于钢板桩围堰设计尺寸17.7*13.8m，为保证钢围堰刃角位置的爆破效果及便于长臂挖掘机的清渣，钻孔根据河床地形布置。为使开挖周边根线轮廓平整，周边线钻孔间距取较小较密，中部岩体爆破则取较大值，周边孔沿四周边框均匀排列。
c、装药量设计
① 最小抵抗线：根据实际情况，最小抵抗线的选取应比在陆地上钻孔浅眼爆破要减少15%左右，根据爆破技术要求及施工经验距a=W=1.5m，布孔平面具体见附图。
② 超钻深度：钻孔超深: h=0.8W = 0.8×1.5=1.2m，中部超深也取1.2m；
③ 单孔装药量：考虑水深的影响，单孔装药量可按下式计算：
Q=KwaH（1.45+0.45e-0.33（H0/w））
其中：w为最小抵抗线（m）；
a为孔间距（m）；
H为孔深（m）；
H0为水深（m）；
K为岩石单位耗药量（kg/m3），取0.17~0.25 kg/m3。（陆地松动爆破取值）
单耗计算：q=q1+q2+q3+q4
q1取1.1 kg/m3；
q2=0.01*H0；
q3=0.02h3（h3为覆盖层厚度m）；
q4=0.03H。
根据岩石坚固系数：f=6，查表可知q1=0.5，则水下爆破取值为1.5倍取0.75，。
q2=0.01*H0=0.01*3.2=0.032
q3=0.02*h3=0.02*0.1=0.001
q4=0.03*H=0.03*3.7=0.111
则单位耗药量：q=q1+q2+q3+q4=1.1+0.032+0.001+0.111=1.244 kg/m3
单位耗药量取值：K=q=1.244 kg/m3
单孔耗药量：Q=KwaH（1.45+0.45e-0.33（H0/w））
=1.244*1.5*1.5*2.5*（1.45+0.45e（-0.33*3.2/1.5））
=16.51㎏
④ 堵塞：考虑利用水压作为自然堵塞。
（3）、装药结构及网路连接
装药采用整体连续装药结构，复式起爆网路进行起爆
根据施工组织需要爆破器材数量如下表
序号
名称
数量
型号
备注
1
乳胶炸药
6.9T
9×40cm

2
电雷管
100
纸质

3
非电导爆雷管
50
1段+100m

100
1段+15m

800
1段+15m

4
起爆器材
1
＞10v

5
电线
100m

3、清碴
在一个墩爆破全部完成后，即进行利用长臂挖掘机水下试抓碴，对水下岩碴进行置换，同时查看抓碴效果。即比较清碴及回淤速度的大小。
1、爆破剩下岩坎（残余孤石）的处理
水下爆破施工由于其特殊性，施工难度较大。虽然，爆破设计考虑了超爆和超钻及适当加大装药量等措施来控制剩余岩坎或孤石的存在，但施工中仍存在的可能性。当遇到这种情况时采取裸体药包爆破进行单独处理，由潜水员下水摸清岩坎或孤石的位置和大小，然后，将设计好的药爆贴于岩石表面。连线进行爆除。
2、安全措施：
安全总指挥
（1）、爆破安全组织结构

安全警戒员
爆破员
技术员
钻爆队

（2）、具体安全措施
a、由爆破专业人员专车负责爆破器材领取、运输，作到使用数目明确，剩余器材及时返还。
b、非爆破人员，一律不得进入爆破施工警戒区域（100m围域）。水中1000米范围内不得有人在河中游泳；水中2000米范围内不得有人进行潜水作业。
c、爆破前警戒信号明确。并有专人负责。
d、水中地震波：可用萨道夫振动速度公式v=k（Q1/3/R）α校核地震情况。
5.2.1.4、环境保护措施
（1）、爆破设计采用分批次分段起爆，以减少嘈声污染和冲击波的危害。
（2）、为加强孙水河水生动物（如鱼类），防止水中冲击波的危害，可采用“气泡帷幕”方式进行。在钢围堰周围，被保护的目标前的水底处设置有两排气孔的钢管和压缩空气的发射装置。在爆破前往发射装置输入压缩空气后，气泡旧从钢管的气孔中连续不断的发射出细小的气泡，众多的气泡从水底往水面方向移动，形成一道气泡“帷幕”，以减弱水中冲击波对保护目标的破坏。
（3）、爆破产生的废碴由船舶外运至指定地点，防止污染和堵塞河道
5.2.2、钻孔作业平台施工
5.2.1.1、作业平台尺寸：
17#、18#墩施工平台采用土袋围堰，平台尺寸均为18.7×14.8m。筑岛平台顶部平面尺寸较设计承台尺寸放宽2m。均采用粘土填心，采用挖机和自卸汽车施工，须分层压实。筑岛完毕后，埋设钢护筒，进行钻孔作业。
5.2.1.2、方案概况
从河岸上游做起点对水中平台用土袋以U字形填成临时施工围堰，堰体围好后，将堰内围起部分水抽干，清除里面淤泥， 设置防渗层，回填粘土，并压碾密实。对围堰各控制点进行坐标计算，在现场对填土围堰轴线及高程控制采用设置方向标，临时拟定点等，保证轴线及高程正确。
5.2.1.3、施工方案
①清除岸边杂物、整平现场后，通过测量放样插打木桩（木桩桩径不小于10cm，插打木桩的排距2m、桩距1m）。
②从河道上游开始用土袋交错叠码筑一条2米宽的U字形河堤，在河堤迎水面铺一层防水布，并铺往河床一侧3米，上下层防水布搭接长度为1m，其余接头搭接为0.5m，最后在防水布上附上一层土袋。
③围堰完成后清除围堰内淤泥，先采用抽水机将被围起部分水抽干，然后组织挖机及运输车将水中淤泥运离现场，并掏挖堰体内侧河床透水层。
④对清好的堰体内设积水坑，定时将积水抽出，然后再对堰内填入防渗好的土（填土厚度视堰内渗水大小及满足要求来定）并对堰体内进行内圈围堰堆码。
⑤抽除堰体内的余留水后采用粘土进行堰芯回填，分层填筑，每层厚度不超过30cm，并采用压路碾压密实，达到堰体整体稳固，承受一定的抗冲刷、重车和桩机作业，合拢后不下沉，不塌陷满足施工要求。
5.2.2、钻孔作业平台施工
5.2.2.1、作业平台尺寸：
钻孔作业平台尺寸根据钻孔桩间距、钻机大小、承台大小、承台施工方法而定，17#、18#墩采用筑岛作业平台，U型钢板桩围堰进行支护施工，钢板桩采用拉森Ⅳ钢板桩，长12m，17#、18#墩钢板桩围堰范围17.7m×13.8m，比承台周边尺寸大1.5m，标高按107.59m,并在钢板桩外侧采用土袋、煤矸石防护。钢板桩周圈咬合紧密，有止水措施（钢板桩围堰图见页码28-31）。
5.2.2.2、平台施工工艺及方法
5.2.2.2.1、钢板桩支护围堰施工：
钢板桩进场后，首先对钢板桩进行分类、整理，进行弯曲整形、修正、切割、焊接，整理后的钢板桩堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将锁口碰坏。
钢板桩围堰利用钢管桩进行定位，在钢管桩上焊接工字钢设置导向架和高程控制标志，确保打入的钢板桩在同一直线上，同时打入的深度符合设计要求。
①钢板桩施工工艺
a、吊车停在离打桩点约4m左右的地点，侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。
b、锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。
c、待钢板桩尖离开水面30cm时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤及桩，至打桩地点。
d、对准桩及定位桩的锁口，锤下降，靠锤及桩自重压桩至淤泥以下一定深度直至不能下降为止。
e、 试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。
f、板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性作用继续振动一定时间，打桩至设计高度。
g、 松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。
②钢板桩施工注意事项
a、导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便提高打桩精确度。
b、线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作应缓慢，防止碰撞损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。
c、钢板桩振动插打到离设计标高40cm时，小心施工，防止发生超深。
d、封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。
③钢板桩围堰填芯
钢板桩插打施工完成后，在钢板桩顶下来1米处，采用[40槽钢设置内撑及外箍，加强钢板桩的平面结构；围堰填芯材料采用粘土，粘土由汽车运至施工地点，钢板桩围堰填芯的目的是构筑桩基施工作业平台。填芯完毕后在钢板桩围堰平台两侧堆码1.5米宽的沙袋对平台进行加固。其施工工艺及上述土袋围堰相同。
5.2.3、钻孔桩施工
钢板桩施工、平台填筑完成后进行钻孔桩的施工。
⑴护筒加工及埋设
护筒按规范要求加工，护筒直径较桩基设计直径加大20cm。护筒用15mm厚钢板通过卷板机卷制而成，每节高度2.0m左右。护筒上部留一个高40cm、宽20cm的出浆口，并设吊环。护筒按规范要求打入河床下深度不小于1m.并高出施工水位50cm。
为减少护筒打入时的摩阻力，确保护筒打入河床面下的深度不小于1m，钢板桩插打完成后在围堰填芯前进行护筒的打入施工，利用已打入的钢板桩设置导向架，确保护筒的垂直度符合规范要求。
⑵泥浆制备
泥浆采用重粘土。根据钻孔方法及地层情况，泥浆性能指标如下：泥浆比重：1.1～1.3 ；PH值：大于6.5；粘度：19～28s ；含砂率：小于4％。
⑶旋挖成孔
①、开孔：为防止振动使邻孔坍壁或邻孔刚灌注砼的凝固，待邻孔砼灌注完毕，一般经24小时后或待邻孔混凝土灌注完毕并达到2.5MPa抗压强度后方可开钻。开孔前在孔内多放一些粘土，使用旋挖钻机，泥浆比重1.1-1.3左右。开钻时，宜低档慢速钻进，钻至护筒下1m后，再以正常速度钻进。
②、钻孔：在钻进过程中，应该经常注意土层变化，对不同的土层采用不同的钻速、压钻、泥浆比重和泥浆量。在砂土、软土等容易坍孔的土层宜采用低档慢速钻进，同时提高孔内水头，加大泥浆比重。
③、钻孔异常处理：钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重者，可加大泥浆比重继续钻进，严重者回填重钻；出现流沙现象后，应增大泥浆比重，提高孔内压力或用粘土做成大泥块或泥砖投下；偏孔不严重时，可重新调整钻机继续钻进。发生严重偏孔时，应回填修孔，必要时反复几次修孔；出现缩孔时，可提高孔内泥浆面或加大泥浆比重采用上下扫孔的方法恢复孔径。
④、检孔：为保证孔形正直，钻进中，应常用检孔器检孔，检孔器用钢筋制成，直径及钻头直径相同，高度为钻孔直径4～6倍。更换钻头前，必须经过检孔。如检孔器不能沉到原来已钻到的深度，或钢丝绳拉紧时的位置偏移护筒中心，则可能造成了缩孔、偏孔、斜孔等，应及时纠正或回填重钻。
⑤、终孔检查：当孔底已达到设计标高，可停止钻进，把钻头提到孔外，进行成孔检查（孔径、孔深、倾斜率等检查），符合施工规范要求后方可清孔，在终孔及清孔的间隙时间应保持孔内水头高度。
⑷、清孔
钻孔达到设计标高，经终孔检查后，即可清孔，清孔标准，设计为摩擦桩，其沉碴厚度不应大于20cm。
清孔采用换浆法：抽碴或吸泥时，应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆，保持孔内水位，避免坍孔。换浆法的清孔时间，以排出泥浆的含沙率及换入泥浆的含沙率接近为度。
清孔后的泥浆性能指标：含砂率不大于2%，比重为1.03～1.10，粘度为17s～20s。
钻孔桩钻孔允许偏差表
序号
项 目
允许偏差（mm）
1
孔 径
不小于设计桩径
2
孔 深
摩 擦 桩
不小于设计孔深
3
孔 位 中 心
群 桩
≤100
4
倾 斜 度

≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩 擦 桩
≤200

⑸、钻孔灌注桩施工技术措施
① 钻孔要连续进行，不得随意中途停钻。孔内水位始终保持在地下水位线以上2m，以加强护壁，防止塌孔。升降钻头要平稳，以免碰撞孔壁。拆装钻杆要迅速，尽量减少停钻时间。
②钢筋笼在钻进过程中提前进行加工制作，钢筋笼在钢筋加工场分段制作，运至现场，汽车吊吊装。在孔口进行焊接接长。主筋钢筋焊接采用搭接焊，焊缝长度须满足施工技术规范的要求。为使钢筋笼有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形，在钢筋笼内部设十字撑。为了保证钢筋笼起吊时不变形，用两点吊。第一吊点设在钢筋笼的下部，第二吊点设在其长度的中点到上三分点一之间。起吊时，先提起第一吊点，使钢筋笼稍提起，再及第二吊点同时起吊。待钢筋笼离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二点。随着第二吊点不断上升，慢慢放送第一吊点，直至钢筋笼同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直。如有弯曲应整直。当钢筋笼进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。钢筋笼达到标高后，要牢固地用吊筋将笼体及孔口护筒电焊联接，以防掉笼或浮笼。
③ 水下砼灌注
混凝土灌注采用下导管水下灌注，导管采用壁厚6mm无缝钢管，底部距孔底30～50cm，导管要有足够的刚度和强度，导管使用前和使用一个时期后应做压水试验，并试验隔水栓能否顺利通过。水密试验时的水压不小于孔内水深的1.3 倍压力；压水试验根据施工中可能出现的最大压力确定。导管自下而上作标尺和编号，灌注前还要进行升降试验。
混凝土灌注要及时进行，若时间过长须再测沉渣，沉渣厚度摩擦桩不大于20cm，超过此范围需重新清孔。
混凝土必须具有良好的和易性，配合比由项目部中心搅拌站提供。为防止水下混凝土在灌注过程时间较长，混凝土凝固而导致重大事故的发生，混凝土中可掺入高效缓凝减水剂以延缓凝结时间，改善混凝土的和易性及节约水泥。混凝土集中搅拌，泵送浇筑。
首批封底砼的隔水措施采用拔球法，灌注砼后必须即时清洗导管。首批混凝土灌注前精确计算首盘混凝土方量，制作足够容积的封底用漏斗，确保封底顺利，确认封底成功后，进行正常浇注。灌注过程严格依照规范进行，随时进行混凝土质量、导管埋置深度等各项检测以保证整个灌注过程的顺利。
浇注开始时，要连续有节奏地进行，当导管内混凝土不满时，徐徐地浇注，防止在导管内造成高压气囊，压漏导管。导管底端要始终埋入混凝土面以下2～6m，严禁把导管提出混凝土面。
混凝土浇筑过程中注意观察钢筋笼是否上浮，否则采取加固措施。
在浇注将近结束时，导管内混凝土柱高度相对减少，导管内混凝土压力降低，而导管外井孔的泥浆稠度增加、比重增大。若出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，减少泥浆比重，使浇注工作顺利进行。拆除导管时速度要快，时间不宜超过15min。拆下的导管立即冲洗干净。在混凝土灌注过程中，专人测量导管埋深并填写水下混凝土灌注记录表。
灌注结束后，用测绳准确测出桩顶的混凝土面标高，并按规范要求考虑超灌余量，超灌深度按超设计标高1m考虑，以便凿除浮浆。
5.2.4、承台及墩身施工
（1）钢板桩围堰填芯开挖及封底
采用挖机挖除钢板桩围堰内的填芯粘土，施工时必须保证围堰内水位标高高于围堰外标高，防止围堰内发生管涌现象。
围堰填芯粘土开挖至封底混凝土设计标高后进行水下封底混凝土的施工，灌注水下封底混凝土采用导管法，导管直径30cm，灌注前先将导管进行拼装、试压，以保证导管不漏水，导管底部距孔底30cm。考虑到水下封底混凝土流动半径3～3.5m及封底面积，为保证封底效果，设置多根导管，轮流从各导管注入混凝土，每个导管初次浇筑混凝土量需满足导管埋深不小于1m，采取分层浇筑的方法。封底混凝土通过掺入外加剂，改良初凝时间不少于12小时。
（2）钢板桩围堰抽水及设置支撑
水下封底混凝土达到设计强度后进行围堰抽水和支撑设置。
①安装第一道内撑
围堰抽水前进行第一道内撑的设置。第一道内撑设置于钢板桩顶下60cm， 2根I40工字钢合并组成一道横梁，横梁及钢板桩焊接牢固，斜撑采用1根Ф400×8mm钢管，钢管两端均焊接于横梁上。
②排水及堵漏
第一道内撑设置完成后，即开始围堰内抽水，抽水过程中应严格控制抽水速度，并注意观察围堰变化，必要时需设置临时支撑。
抽水过程中，随着水位的下降，不断进行堵漏。对漏水处，用棉絮等在内侧嵌塞，同时在外侧水中漏缝处撒大量木屑或炉渣的混合物，使其由水夹带至漏水处自行堵塞。若漏水严重，堵漏困难时，在钢板桩外侧补打木桩围堰，木桩围堰内侧铺设彩条布，在彩条布及钢板桩围堰间填筑粘土进行封堵。
③安装第二道内撑
当抽水至第二道内撑设计标高时，即开始安装第二道内撑，其结构及安装方法及第一道内撑相同（详见附图七、八）。
（3）、承台及墩身施工
围堰抽水及顶撑完成后，凿除桩头和封底混凝土表面浮浆，即可进行承台和墩身施工。
①模板工程
采用特制大块钢模板。承台或墩身一次立模至设计标高，整体灌注，减少混凝土接茬。模板采用支和拉相结合的方法加以固定。模板安装板缝的处理在接缝处夹海绵条。模板安装完成后，检查中线、模板各部位尺寸、顶面高程，模板表面平整度和板缝间的错台等。在模板调整校正符合要求后，进行加固。初次加固完成后再次复核尺寸是否满足要求。然后将模板内部和表面油污、杂物清除干净，并在模板面上涂刷脱模剂。在灌注混凝土前将基础混凝土表面清理干净，并用水冲洗湿润。
②钢筋工程
钢筋在加工棚按设计要求集中下料，分型号、规格堆码、编号，平板车运到现场绑扎。结构主筋接头须焊接，主筋及箍筋之间采用扎丝进行绑扎。绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不得有变形、松脱现象。混凝土垫块采用同等级的混凝土垫块。
③混凝土工程
混凝土集中在万宝搅拌站拌制，罐车运输至施工地点后采用输送泵泵送入模，分层浇筑，连续进行，插入式振捣器捣固。浇筑时在整个平截面内对称水平分层进行，浇筑层厚控制在30cm以内，同时注意纠正预埋铁件的偏差，保证混凝土密实和表面光滑整齐，无垫块痕迹。
混凝土浇筑期间设专人看护模板，观察支架、模板、钢筋和预埋件等的稳固情况，发现松动、变形、移位时，及时处理。
混凝土达到拆模强度后拆除模板，拆模时要轻敲轻打，以免损伤棱角或表面造成伤痕。拆模后，不间断喷水养护，避免形成干湿循环，养护时间不少于7d后，再用塑料薄膜紧密覆盖，保湿养护14d 以上。，
5.2.5、钢板桩围堰计算书
钢板桩围堰入土深度计算
简化模型为：
x形板桩围堰插打次序图

1m
1.5m

5m
1m

8m

0.5m封底砼

y
粉质粘土

4m

粉质粘土各项参数：γ=16KN/m³ c=11.9KPa Ka=0.85 Kp=1.17
钢板桩计算长度按等值梁法确定，从主动土压力及被动土压力相等的反弯矩截面截断形成等值梁计算。
设基底下y处主动土压力及被动土压力相等，则有：
Ka×γ×(H+y)-2c×Ka^0.5=Kp×γ×y+2c×Kp^0.5+P
H为基坑深度=8m P为封底砼产生的压力为56.32KPa
y=0.97m 取1m
计算模型为：

R1 R2 R3 R4

由软件解得得：
Mmax=154.75KN.m 位于第三支撑处
σ=M/W=68.17MPa<[σ]=200MPa
反力 R4=61.26KN
根据R4和墙前被动土压力对桩底O弯矩相等可得;
R4×x=P×0.5×x^2+1/6× Kp×γ×x^3+2c×Kp^0.5×0.5×x^2
代入数据求得：x=1.28m
所以钢板桩入土深度为1.2x+y=3.568m<4m
5.3 钢板桩抗隆起和管涌的计算
因基底为淤泥质粘土，土质差所以要进行抗倾覆和抗管涌验算：
抗倾覆验算： 由公式 Mr/Mov>1.2
式中 Mr为稳定力矩 Mov为转动力矩
K = (q+2πc)/γh≥1.2
q:封底混凝土提供的压力
c=11.9KPa γ=16 KN/m³ h=8m
带入数据得到：
q1≥59.668KPa
因此封底混泥土底至少要承担37.668KPa的压力
取最危险段即宽1m长9m厚0.5m混泥土块验算抗拉强度，假设两端简支,q=37.668KN/m
M=ql2/8=381.3885KN.m
W=bl2/6=1000×50^2/6=416666.7cm3
σ=M/W=915.332KPa<[σ]=1200KPa 安全系数 1.31
抗剪强度验算：
封底混泥土所承担的压力由10根钢管桩均匀承担，则剪应力
τ=37.668×12.4m×17.3m/10×3.14×0.63×0.5=817KPa<[τ]=1400KPa 安全系数1.71
所以可以满足要求。
抗管涌验算：
由公式：
K=（Q+γ’）/j≥1.5
j=h’ γw/(h’+2t)
γ’为浮重度 取6KN/m³
Q为封底混凝土重度取22KN/m³
j为动水压力
h’为地下水位到基坑底距离 取8m
t为板状入土深度 取8 m
带入数据得：
（22+5）/3.04=8.88>1.5故满足安全要求。
5.4 钢板桩围囹支撑计算
计算模型：
由软件解得解得：
P1=4KN/m
P2=128KN/m
P3=240KN/m
第一道支撑建模：

弯矩图 剪力图
解得：