黄河大桥桩基专项施工技术及安全专项方案51页.docx

某某高速公路某某黄河大桥桩基专项施工技术方案及安全专项方案某某局某某黄河大桥项目经理部二。二一年六月2. 2. 2陆地桩基 引桥Y0号桥台桩基主桥Y0桥台为整体式基础，桩基采用12根直径为1.5m的摩擦桩，桩长47m,具体见下图:图引桥Y0基础结构图引桥Y1Y3号墩桩基引桥Y1Y3桥墩为左右幅分离式基础，单幅桩基采用6根直径为1.5m的摩擦桩，桩长分别为75m、74m、76m,具体见下图:图引桥Y1Y3基础结构图222.3主桥Zl、Z5号墩桩基主桥Zl、Z5号主墩为整体式基础，采用21根直径为2.0m的摩擦桩，桩长均为60m,具体见下图:图主桥Zl、Z5基础结构图副桥F1F6号墩桩基副桥F1F6墩为左右幅分离式基础，单幅桩基采用12根直径为2.0m的摩擦桩，桩长分别为73m、73m、72m、70m、72m、70m,具体见下图:3水文与地质2. 3.1水文特征本项目桥位距离下游三门峡水电站大坝51.4km,目前三门峡水库基本上采 取汛期泄洪排沙、非汛期蓄水发电的运用方式，形成“冬春水深、夏秋水浅”的 现象。从黄河委的防洪评价报告上反应，根据国家水利部的要求从2002年11月 开始按照非汛期平均水位不超过313.837m、最高运用水位不超过316.837m (黄 海高程)进行蓄水控制。从实际运用情况来看，近些年受当地用求以及一些应急情况的影响，需及临 时抬高蓄水位。根据史家滩站2009年2014年实测水位资料及项目部2014年 12月-2015年5月实测水位资料分析，桥址处最高水位为318.45m,最大流速 3.13m/So本项目位于黄河中游的三门峡库区内，基本不产生冰凌灾害，仅个别年份河 面出现薄冰。2. 3. 2工程地质桥址区地貌单元属河谷阶地区，地形平缓，无不良地质现象发育，场地稳定 性较好，地基稳定性较差。土层自上而下依次为：粉土、卵石、细砂、粉质黏土。其中饱和粉土、细砂 具有液化性，地基液化等级为轻微严重；卵石分布于河床、河漫滩及I级阶地, 揭露厚度为1.110.2m, 一般粒径305()mm,最大粒径150mm,其中粒径大 于20mm颗粒约占总质量70%,充填细砂，饱和，稍密。桥址区内地表水、地 下水对钢筋及校结构具微腐蚀性。说明：桥址区内地表水、地下水对钢筋及役结构具微腐蚀性，桩基校采用防 渗役，防渗等级为P8。主桥、副桥基础典型地质情况见下表：表2.3-1桩基土层分布汇总表墩号泥面标高(m)承台底标 高(m)桩底标高(m)结构层厚度(m)结构层底 标高(m)主桥Z2310. 900307. 566223. 566粉土8. 93301.97细砂12.7289. 27粉质粘土31258. 27细砂44.8213. 47主桥Z3310. 050303.712236.712粉土13.8296. 25卵石10.2286. 05粉质粘土1.6284. 45细砂11.3273. 15粉质粘土6. 1267. 05细砂11.4255. 65粉质粘土17. 1238.55细砂27. 25211.30主桥Z4311.700303. 526226. 526粉土2. 76308. 99细砂9.8299. 19卵石10.2288.99粉质粘土3285. 99细砂27.8258. 19粉质粘土24.9233. 29细砂16. 1217. 19墩号泥面标高(m)承台底标 高(m)桩底标高(m)结构层厚度(m)结户层底标高(D1)副桥F7312. 99307. 289235. 289粉土5.419301.87卵石6.5295. 37细砂32.2263. 17粉质粘土12.9250. 27细砂5.9244. 37粉质粘土1.5242. 87细砂5.5237. 37副桥F8314.610309. 439237. 439粉土6. 149303. 29卵石5.8297. 49细砂11.8285. 69粉质粘土9. 59276. 09细砂11.2264. 89粉质粘土12252. 89细砂16.9235. 99其中Z3及F7、F8 土层分布见下图:-II I IL景低型标高287.838。692鲍纹286.05。粉贾*土 284.459 纸砂 273.15。械激土267.05X7笛砂255.65。卅壮骸塔土238.55。 234.712细砂211.&K7图2.3.1 Z3墩土层分布图3Q 242.8?-111 IG.UJ UJp 235.289237.439F7F7图2.3.2 F7、F8墩土层分布图某某建设集团有限公司第3章施工总体部署2. 1水中桩基施工3. 1.1施工平台布置主墩Z2、Z3、Z4采用钢平台,平面尺寸为。钢平台必须满足各种设备（如履带吊、校罐车、装载机、平板车等）、作业 人员的使用要求。ill，hiiiiikhl HIHi Illi llllllllll Illi ill图主桥施工平台布置图副桥F7、F8位于涧河中，F9Fl 1位于池塘中，采用土围堰形成整体式施 工平台，平面尺寸为42m X 32m。平台填筑顶标高318.9m 实测最高水位318.4m, 安全超高0.5m,满足使用要求。施工作业面及便道范围内采用碎石土填筑、碾 压，确保施工车辆正常通行。3. 1. 2泥浆池、沉淀池布置1、Z2、Z4主墩泥浆池由于Z2、Z4主墩距离黄河岸边较近，约90m,综合考虑后将泥浆池布置在 黄河岸边。根据施工需求，泥浆池容量设300m3。图3.1.3 Z2、Z4主墩泥浆池布置图2、Z3主墩泥浆池Z3主墩距离黄河岸边较远，考虑到施工的便利性，钻孔施工时将相邻钢护筒相互连通形成泥浆循环系统。Z3墩桩长69m,共需泥浆220 n?。另在在钻孔平台上放置两个沉淀池，泥浆池布置示意图如下:储勰赧他桩机钻孔沉淀池图3.1.4 Z3墩桩基泥浆池布置示意图3、Z2、Z3、Z4 沉淀池钻进过程中钻渣随泥浆由泥浆泵从钻杆中抽出，随后进入设置于钻孔平台上 的2个沉淀池中进行沉淀，泥浆回流至孔内继续利用。采用小型挖掘机捞渣，渣土运输车运至施工区域以外的弃渣场集中处理，防止对周边环境造成污染。图泥浆循环系统示意图4、F7Fl 1墩泥浆池及沉淀池布置F7F11墩泥浆池、沉淀池均布置在桩基周围的滩地上。根据施工需求，泥浆池容量约为250m3。3. 2陆地桩基施工引桥Y0桥台位于山西侧的高地上，地面标高为356m。Y1Y3墩及主桥 Z1墩均位于山西侧滩地上，地面标高为320m。Y0桥台、Y1Y3墩及主桥Z1 墩可直接在桩基周围形成作业面，泥浆池、沉淀池均布置在桩基周围的地面上。 根据施工需求，Y0泥浆池容量约为100】/, Y1Y3泥浆池容量约为200m3。Z5边墩、副桥F1F6墩均位于河南侧黄河滩地上，地面平均标高为317.2m, 受黄河水浸泡影响，地基承载力较差，无法满足施工车辆通行要求。采用碎石土 填筑、碾压形成场内便道及作业平台。泥浆池、沉淀池均布置在桩基周围的滩地 上，根据施工需求,Z1、Z5泥浆池容量约为200n?,FlF6泥浆池容量约为250m3o3钻孔区域划分及施工顺序为保证施工效率，将主桥水中桩基分为4个施工区域，且相邻桩基施工分开进行，即必须等到第一根桩的校浇筑完毕48h以后才能施工相邻的第二根桩，桩 基施工区域划分及各区域施工顺序见下图:0 0 0 0 0 O 0图3.3.1 Z2Z4桩基施工区域划分及钻孔顺序其余桩基施工时同主桥水中桩，相邻桩基必须间隔施工。某某建设集团有限公司3.4钢筋笼及税生产组织钢筋笼在位于山西侧服务区的钢筋加工集中配送中心进行加工，在胎架上采 用R线匹配法整体连接，加工成形之后拆开连接套筒，分节用平板车运送至施工 现场，采用80t履带吊吊装、下放。3.5主要施工设备桩基施工设备主要包括ZR280A旋挖钻机、FXZ-350回旋钻机、30t龙门吊、80t履带吊、47m混凝土泵车等。表3.5-1 ZR280A型正反循环钻机技术参数某某高速公路某某黄河大桥序号项目名称技术参数1扭矩kN.m2802最大钻孔直径25003钻深（机锁式）m584钻深（摩擦式）m865钻进转速r/min8-246发动机型号Cummins QSM117额定功率kW261（标）/298 （选）S额定转速r/min21009最大加压力kN20010最大起拔力kN22011主卷扬提升力（第一层）kN27412主卷扬提升速度m/min6813副卷扬提升力（第一层）kN11014主卷扬提升速度（第一层）m/min6615设备总重T8016牵引力kN423桩基专项施工技术方案及安全专项方案编制:审核:审批:某某局某某黄河大桥项目经理部二。二一年六月表3.5-2 FXZ-350型正反循环钻机技术参数序号项目数据1最大钻孔深度150m2最大钻孔直径3.50m3动力钻速6-9r/min4卷扬机最大起重15t5钻塔高度8m6钻杆直径273mm7配套机组150KW8砂石泵功率65KW9主钻进功率15X2KW10钻机平面尺寸8mX3m第4章总体施工工艺3. 1钻孔工艺选取本工程主墩Z2Z4桩基位于黄河主槽中，需穿越粉土层、厚卵石层等不稳 定地层，最长桩基86m,成孔风险较高。综合考虑后采用正反循环式回旋钻机施 工。在护筒口、卵石层、地层交界段采用正循环方式钻进，同时放缓钻进速度， 加大泥浆比重和黏度，减小土层扰动，确保成孔质量。其余桩基采用旋挖钻机成孔，随钻进深度补充泥浆，正反循环综合利用的方 式进行清孔。4. 2总体施工流程桩基施工流程见下图：图钻孔施工工艺流程图第5章主要施工方法桩基施工主要包括回旋或旋挖钻机钻进成孔、钢筋及混凝土三个作业单元。 施工工序为：施工准备一回旋或旋挖钻机钻进成孔（钻孔、泥浆循环、一清）一 钢筋笼工程（制造、下放、二清）一混凝土工程（首封、正常浇筑）一桩基检测。5. 1施工准备 5.1.1场地准备、护筒埋设 主桥Z2Z4号桩基在搭建成形的钢平台上进行主桥桩基施工，直接利用永久性钢护筒作为钻孔 施工的导向护筒即可。图5.1.1 Z2Z4号钢平台布置图其余桩基1、场地平整根据测量放出的墩台位置，对场地进行平整，清除杂物。钻机停放平台必须 坚固稳定，能承受钻进作业时的所有动、静荷载。整个作业区域必须碾压密实， 满足各种施工车辆通行要求。2、测量放样由测量人员放出桩位中心点位，并打设短木方或短钢筋头标识出桩位，在打 设的桩位附近引四个临时木桩，采用十字护桩法引出桩体中心。用于确定微调钢 护筒中心位置。如下图所示：3、钢护筒埋设钢护筒必须打入至回填土层及原泥面线以下2m,确保其稳固不漏泥浆。用全站仪检查护筒的中心轴线，要求护筒中心与桩中心的平面位置偏差不大 于50mm,竖直方向的倾斜度不大于1%,孔口高出地面30cm。护筒顶口对称设置 4个吊点，以便孔口护筒起吊安装。待灌桩完成后拔出周转使用。4. 1. 2泥浆制备本工程桩基穿过较厚的粉土、卵石、细砂、粉质粘土层，为防止坍孔，钻孔 灌注桩施工采用优质PHP高性能泥浆进行钻孔施工。PHP泥浆采用膨润土、纯碱 等配置泥浆，配合比见下表：表5.1-1膨润土造PHP浆配合比根据前期陆地桩的施工情况，泥浆各项指标可参考下表:原料名称淡水膨润土CMC纯碱PCIPIIP配合比100840. 004 0. 0080. 1-0.40. 1-0.30. 003表5.1-2桩基泥浆指标容重（g/cm）粘度（Pa.s）含砂率（%）胶体率（%）PH值1.03-1. 1317 20986. 5 10说明：旋挖钻机泥浆比重可调至1.25。现场每24个小时检测一次泥浆指标，主要控制泥浆池回流泥浆指标。现 场检测指标：相对比重、粘度、含砂率及PH值。5.1. 3回旋钻机施工钻机就位测量放出护筒的理论中心点，钻孔人员根据此点交叉引出4个辅助定位点， 辅助定位点的间距比钻机底座略大1020cm。钻机进场后，依照辅助定位点通 过履带吊安装钻机底座，并检查底座钻杆中心位置与孔位中心点偏差是否满足规 范要求。完成后对钻机进行固定，保证钻机在钻进过程中不产生移动，再立钻架、 安设起吊系统。利用吊车将钻头、首节钻杆拼装在一起，在钻机就位后使钻塔倾 斜将钻头和首节钻杆吊入孔内固定，后续钻进过程中接长钻杆则通过钻机自带的 起吊系统进行安装。安装时检查钻杆，清洗密封圈，同时通过观察钻杆中心与钢 护筒中心是否重合来校核钻机安装位置。钻孔阶段钻机钻进成孔共分为三个阶段：护筒内钻进阶段、护筒底口以下钻进阶段、 第一次清孔阶段。在钻进过程中，对泥浆的比重、粘度、含砂率、PH值和泥皮 厚度等指标进行严格的控制，使其满足规范要求并尽可能提高指标值。1、护筒内钻进阶段护筒底口 2. 0m以上部分，采用刮刀钻头反循环加压清水钻进，钻渣经泥沙 分离后由运渣车运至指定位置处理。2、护筒底口以下钻进阶段钻至离护筒底口接近2m时，采用正循环钻进工艺，启动泥浆循环系统，调 整孔内泥浆，当孔内泥浆指标符合要求后，优质泥浆护壁反循环减压钻进，在护 筒底口附近慢速钻进，形成稳定孔壁。钻头出护筒5m后恢复正常反循环钻进方 式，根据不同土层的特点，在钻孔过程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速度，每 小时进尺不得超过5m,孔内补充优质泥浆。3、第一次清孔阶段当钻深达到设计标高以上0.51米位置时，泥浆指标按终孔的泥浆指标控 制，从而尽量缩短终孔后清孔的时间。当钻深达到设计孔深后，将钻头提离孔底 3050cm连续清孔0. 5 1小时，缓慢旋转钻具，补充优质泥浆，进行反循环清 孔保证泥浆质量，桩底沉渣厚度不大于30cm,同时，泥浆的性能指标达到下表 的要求时，拆除钻杆、移钻机，进行成桩作业。拆钻杆、移钻机的过程中注意同时保持孔内水头(孔内水位不低于护筒底 口)，防止坍孔。清孔过程中，不得采用超钻深度的方法来代替沉渣厚度。表5.1-3清孔后泥浆指标5. 1.4旋挖钻机施工项目名称PH值比重(g/cnP)粘度(Pa.s)胶体率()含砂率()指标6.5 1()1.0m 需要，设导管下口离孔底40cm,桩基首批混凝土方量(按照0 2m桩基，导管直径 按30cm进行计算)计算简图如下：NH*5Hl1 .-4-*( A .273X8mm套318浇筑设备集料斗8m3个3首封19大料斗3m3个3劳动力配置计划见表6.2-2。表6.2-2劳动力配置计划表序号工种人数（人）责任人备注1项目副经理2陈帆 彭开彦总体组织协调2技术负责人1陈成施工技术总负责3技术主管2贺江平 黄双剑施工方案、细则编制、技术保障4技术员3斌军伟 瑞高井 刘吕籍钻孔桩施工过程技术保障、实施5安全员2冯剑 辛良桥现场施工安全检查、督促6质检员2李松 关远运成孔、成桩质量检查、督促7实验员2S泥浆指标、混凝土质量控制8测量工3郭杰 王威 顾培舰施工测量控制9钻机操作工30钻进作业10钢筋工60钢筋笼制作、转运、下放11起重工10起重作业指导、指挥及实施12混凝土工30桩基水下玲灌注13电工5机械电气营运、维护、施工用电等14司机28平板车、吊车、罐车、龙门吊操作 等15杂工2016合计200第7章安全保障措施7. 1安全保障体系为保证桩基施工过程中的安全，项目部成立了安全组织机构，安全组织机构 图见下图。图安全组织机构图7. 2危险源辨识危险源分析与控制措施见表7.2-1。混凝土浇筑注意事项30常见事故预防及处理30第6章工期及资源配置336.1施工工期336.2资源配置计划33第7章安全保障措施357.1安全保障体系357.2危险源辨识357.3安全保证措施37水上施工安全37起重安全37临时用电37夜间施工39第8章环保措施及文明施工408.1环保