东海大桥施工组织设计.docx

第一章 总 则
1.1工程等级、编制依据及说明
本工程涉及大口径钻孔灌注桩、主墩承台与塔座大体积砼浇注、主墩索塔施工、迭合梁施工与吊装及边辅墩施工。本施工组织设计根据有关设计图纸、施工规范、公司贯标文件编制。因到目前为止仅到了钻孔灌注桩和承台的设计图纸，故本组织设计仅为总体施工组织设计，待以后相应图纸到位后，再编制主墩承台与塔座大体积砼浇注、主墩索塔施工、迭合梁施工与吊装及边辅墩施工等分项工程施工方案。
施工方案编制的依据和规范：
1、设计图纸和“洋山深水港（一期工程）东海大桥工程（Ⅴ标）”招标文件及补遗文件（文字及图纸）。
2、我集团3年来对深水港工程的课题研究资料。
3、我集团在相应海域长期施工积累的海况资料。
4、我集团在类似桥梁施工中积累的经验。
6、与我集团合作的曾参与世界上大型跨海大桥施工企业提供的施工经验。
7、设计和施工规范。
JTJ 071-98
《公路工程质量检验评定标准》
JTJ041-2000
《公路桥涵施工技术规范》
JTJ058-2000
《公路工程集料试验规程》
JTJ053-94
《公路工程水泥混凝土试验规程》
JTJ054-94
《公路工程石料试验规程》
JTJ248-96
《港口工程灌注桩设计与施工规程》
JTJ268-96
《水运工程混凝土施工规范》
JGJ55-2000
《普通混凝土配合比设计规程》
JGJ107-96
《钢筋机械连接通用技术规程》
GB50205-2001
《钢结构工程施工质量验收规范》
8、指挥部有关技术要求。
1.2分项工程施工方案：
a、主墩钢平台措施桩及钢平台搭设施工方案
b、钻孔灌注桩施工方案 c、索塔承台（包括钢套箱）施工方案
d、下塔柱施工方案 e、下横梁施工方案
f、中塔柱施工方案 g、上塔柱施工方案
h、迭合梁制作施工方案 i、迭合梁吊装施工方案
j、辅助墩施工方案 k、桥面系施工方案
第二章 工程概况
2.1工程内容
洋山深水港区（一期工程）东海大桥工程，北起于南汇嘴，与待建的沪芦高速公路相连，南经崎岖列岛西北侧的小乌龟山、大乌龟山、颗珠山到达大桥终点小城子山进入洋山港区.。它是上海国际航运中心的集装箱深水港必不可少的配套工程，直接为港区大量集装箱陆路集疏运需求和港区供水、供电、通讯等工程服务。线路总长约27395.5m，本次投标范围为大桥的Ⅴ标段（主通航孔5跨斜拉桥）起点为K18+219～K19+049，全长0.83km。
本工程5000吨级主通航孔桥梁采用斜拉桥结构形式。
跨度布置：73+132+420+132+73m单索面结合箱梁斜拉桥。
基础为钻孔桩，桩径2.5m，每个塔柱基础共38根桩，桩长110m，承台长49.8m，宽27.4m，厚6.0m，砼方量8187m3，另设3.0m厚塔座。
主塔为倒Y形钢筋混凝土结构，塔高为140.2m，混凝土方量约为17580m3。
主梁采用倒梯箱形结合梁构造，梁高4.0m。主梁顶板为C60级混凝土，腹板、底板、横隔板均为钢结构。
斜拉索采用扇形密索布置，梁上索距8m，塔上索距2m，斜拉索采用钢绞线体系，无粘结锚具，预留减震装置。
2.2 工程量
本工程总的工作量约为5.04亿元人民币。具体的工程量如下：

序号
项目名称
单位
工程量
1
基础

1.1
钻孔灌注桩

水下C30砼
m3
57928.0

钢筋
t
3993.60
1.2
现浇封底砼

C20砼
m3
5306.0
1.3
现浇承台

C30砼
m3
20558.0

钢筋
t
1802.60
2
下部结构

2.1
现浇墩座

C40砼
m3
3624.0

钢筋
t
145.20
2.2
现浇墩身

C40砼
m3
3512.0

钢筋
t
281.00

预应力粗钢筋
t
14.40

支座预埋钢板
t
19.40
3
上部结构

3.1
现浇主梁

C60砼
m3
11340.0

预应力钢筋
t
125.00

预应力钢绞线
t
426.73

钢筋
t
2041.00

压重铁砂（3.5t/m3）
m3
1180.0

主梁钢箱梁
t
8765.00

索导管（Q345qc）
t
72.00

镀锌钢绞线斜拉索
t
1440.00
3.2
现浇主塔

C50砼
m3
17580.0

预应力钢筋
t
240.00

预应力钢绞线
t
48.00

索导管（Q345B）
t
72.00

钢筋
t
2370.00

预埋件
t
166
3.3
现浇防撞墙

C40砼
m3
664.0

钢筋
t
126.00

钢材
t
332.00

桥面排水
套
56
3.4
防撞设施

防撞圈
只
928.0

钢围子
t
410.0

趸船浮体
t
320.0

标志显示系统
套
1.0

钢结构防腐和润滑
t
730.0

撞击显示记录系统
套
1.0

2.3工程条件
2.3.1气象条件
施工区域潮汐主要受东海前进潮波控制，属非正规半日浅海潮型，每个潮汐日有两次涨潮和两次落潮的过程，且日不等现象明显，最大涨潮流速2.3m/s，最大落潮流速2.4m/s。百年最高潮位3.73m。
平均海平面高潮位：+0.9
平均高潮位：1.76m
平均低潮位：-1.23m
最大潮差：4.92m
平均潮差：2.99m
平均涨潮历时：5小时26分钟
平均落潮历时：7小时
实测涨落潮流分层最大流速分别为2.55m/s、2.67m/s。
2.3.2 工程地质条件
根据地质资料：
地层上部为全新世Q4堆积的灰黄~灰色粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粘土、等，中部为上更新世Q3堆积的灰黄~灰色粉质粘土、砂质粉土、粉细砂、含砾中粗砂等，下部为中更新世Q2堆积的粉质粘土、粉细砂、含砾中粗砂、粉质粘土、粉细砂等。
2.3.3 施工区域地形
主通航孔桥区海域，海势稳定，海床较为平坦，水深一般在10m左右，标高-10.8m。大桥东侧所经岛屿及东端小洋山为一系列面积狭小的岛屿，呈鸡爪型地貌。
第三章 施工策划、总体部署及准备工作
3.1 施工策划
本工程范围为芦潮港至嵊泗县崎岖列岛的小乌龟岛之间，跨海大桥的主通航孔，里程号为K18+219～K19+049五跨斜拉桥及上部下部结构工程。各分项工程施工方法如下：
（1）钻孔灌注桩：采用QJ-250钻机成孔，气举反循环法清孔，膨润土配制淡水泥浆护孔的工艺。
（2）承台：采用双壁钢围堰法施工，双壁钢围堰的底板及内壁作为承台的模板。
（3）砼工程：平台固定砼搅拌站一次备料可拌砼 1200m3，搅拌能力100m3/h，可浇注两根钻孔灌注桩，主墩承台浇注时可用搅拌站配合砂石船供料及两艘砼船。
（4）主塔：采用爬模法施工。
（5）叠合梁：0#段三段、边墩上两段用浮吊安装在支架上，支架上千斤顶调整位置，辅助墩上两段用浮吊安装，标准段梁用350t悬拼吊机安装。
（6）斜拉索：用平行钢绞线单根安装、整体调索。
3.2施工总体布署
由于工期为33.5个月，工程施工时间短且海上施工受气象条件影响大，综合考虑气候、距离、工期、成本，现有调和等因素，故基础选用可减少气候影响的平台法施工，以达到将海上施工转换成陆上施工，钢平台尺寸约5000m2，在每个索塔所在位置各设一个钢平台。
根据兄弟单位在施工现场的打桩情况来看，现场海域的施工条件相当恶劣，采用在现场打桩法进行钢平台搭设的方法施工受气象的制约很大，每天的实际施工时间并不多，因此方案经过多次的优化，决定钢平台的施工采用导管架与双壁钢围堰相结合的方法进行施工（详见附图），即在混凝土搅拌区域与办公生活区域（包括材料堆场）采用导管架法、在承台区域采用双壁钢围堰（详见附图），采用该方法施工不仅可以大幅度的缩短工期，而且在经济方面也有很大的优势。
钢平台上设有混凝土搅拌站、水泥及粉煤灰筒仓、砂石料堆场、搅拌用水储存箱、生活用水储存箱、发电机房及油料仓库、办公生活区、零星材料仓库、危险品仓库、平台周边围护设施、100t履带吊等。
搅拌站供应能力为100m3/h。
发电机组供电能力在1700kw左右。
水泥及粉煤灰由运输船运到钢平台后，用空压机打入筒仓。
砂石料由船运到钢平台后，由两台16t抓斗运到平台上的砂石料堆放场地。
搅拌用水用船运输到钢平台附近靠泊后，用泵打入水箱。
在钢平台上建立可供150人左右生活办公的生活区，并储存一定量的食品、淡水及医疗设备。
在五四农场建立约1000m2联络生活基地；集团下属基础公司军工路基地建立材料加工场，加工部件由军工路基地码头运到施工区域；叠合梁制作在金泰桥梁结构厂。
工期关键线路为主墩桩基→承台→塔柱→主梁安装，主墩桩基施工时，每平台安排4台钻机及一套清孔设备，确保在5个月内完成76根钻孔桩施工，承台施工安排在10～12月份气候影响相对较小的季节。塔柱施工由于受施工工艺控制，需要一年左右工期。主梁0＃段在下横梁施工后再行施工。
主塔施工所需垂直运输采用二台300t.m型高吊（每座主塔一台），安装在承台面上；同时还有两台人货两用斜电梯（每座主塔一台），安装在塔柱悬挑的钢平台上。砼浇注采用平台上混凝土搅拌站及泵管垂直运输。
下塔柱外模板采用定型钢模板，内侧模板采用小钢模板散拆散拼。施工操作面由承台上搭设的脚手架形成。
横梁支撑系统设计为在下塔柱内侧壁上布置预埋件，在预埋件上焊接型钢，在型钢上面铺设工作面。
中塔柱共分十四段。第一、二节由脚手架施工，在施工完两节后再安装爬架。第二节以上的中塔柱由爬架施工。外侧模板采用钢模板；内侧采用小钢模板拼装。中塔柱沿高度方向共布置三道型钢顶撑。
锚索区共分十二节。第一、二节由从爬架上搭设的脚手架完成施工。完成后，由塔吊配合进行爬架高空转换，转换后由爬架施工上面的塔柱。
辅助墩、边墩施工平台同主墩。钻孔孔施工采用气举反循环成孔及清孔工艺，辅助墩完成后进行边墩施工。承台砼一次浇注。墩柱采用分节现浇砼的施工方法施工，5米为一节，采用定型钢模板，由吊机提升。墩柱施工垂直运输采用ZSC4025高吊，每墩布置一台。混凝土由搅拌船提供。墩柱脚手架均搭设在承台上，踏步旋转而上，周围用安全绿网全封闭。
叠合梁：东海大桥的桥面系为钢箱—混凝土结合梁。全桥共分为103个分段，其中96段为标准分段，2段为非标准分段，1段合龙分段。全桥钢箱梁总重约9051吨，钢箱梁主体结构材料选用Q345C。根据其具体特点，将各节段划分为若干平面板单元件。先在板单元件生产流水线上进行板单元生产，然后在总拼装胎架上拼装成箱体并进行预拼装。根据吊装要求，用运输船运至东海大桥现场，然后用桥面吊进行吊装。0＃段、辅助墩上15＃梁以及边墩侧23＃、24＃大梁由1000t浮吊安装。
3.3 施工现场总体布置及后勤保障
节 1.01 3.3.1 陆上基地的布置
本工程v标段主通航孔的大临设施安排在上海奉贤五四农场中港闸附近，作为我标段的后方保障基地，（生产加工基地不设在现场，考虑发挥集团优势，利用下属公司近黄浦江的单位进行加工制作，经基础工程公司的军工路码头，构配件公司的码头水运至施工现场。
节 1.02 3.3.2 海上基地
由于主桥离芦潮港及大小洋山较远，施工人员较多，在海上钢平台上设置办公生活区，办公室及宿舍采用集装箱改制而成，生活用水、食品及其它生活必需品由船只从后方基地送到海上基地。
节 1.03 3.3.3 海上运输工程
本工程采用的预制构件品种繁多、单件重量重，最重构件为主桥叠合梁，重量达320t，且体积庞大，给构件的上船、运输和安装带来很大的难度。叠合梁在桥梁构件厂加工，工厂大型码头及吊机装船，经改装后的方驳运输。
节 1.04 3.3.4 陆上、海上生活基地的通讯保障
通讯系统是生产、生活顺利运转的基本要求，海上施工尤显关键，本工程施工作业面大，施工船只多，有条不紊的统一指挥，没有有序的通讯系统，工程施工将得不到保证。主要通讯方式：高频、对讲机、手机、Email。
节 1.05 3.3.5 气象保障预警方案
首先，气象保障体系由项目主管生产的经理负责，通过上海市中心气象台和所属上海市气象科技咨询服务部收集气象资料，根据气象环境，统一步骤布置生产及生活。

3.4 资源计划
(a) 3.4.1 本工程主要材料用量
混凝土约120512m3，钢筋11139t，钢绞线475t，钢箱梁8765t，斜拉索1440t，铁砂4130t，其他钢材1071t。
(b) 3.4.2 本工程主要施工设备表及人员配备表
见附录。
第四章 主要施工方案
4.1 施工测量方案
4.1.1编制说明
施工测量技术要求参照《公路桥涵施工技术规范》。
4.1.2导管架、双壁钢围堰测量定位方案
4.1.2.1导管架测量定位方案
导管架安装定位采用GPS RTK实时定位控制系统。导管架起吊前在导管架四个顶角钢管上安装四根GPS天线，四个天线连在总线上，总线通过一根有线连到操作电脑上，用电脑对整个导管架的方位、标高和倾斜度进行动态控制。现场GPS操作站设置在浮吊上。
4.1.2.2双壁钢围堰测量定位方案
在已经形成的导管架平台上设置测量控制点，对双壁钢围堰的定位进行控制。
4.1.3主墩结构、辅助墩、边墩等其他结构的施工测量
当钢平台制作结束后，把海上四个测量平台的坐标系统引测到二个钢平台上，形成独立的坐标系统，并进行联测和平差计算。然后利用该系统进行以后的各项施工测量工作。
4.1.4钢护筒定位测量控制
利用双壁钢围堰上的Φ2900导管进行钢护筒的定位。
4.1.5承台施工测量控制
a、平面位置
按承台中心坐标，测量到承台使十字轴线控制点并做好标志。
b、高程
把高程测到承台顶面。
4.1.6主塔施工测量控制
a、平面控制
在主塔四边做四个测量控制点，海上测量控制平面上的测量控制对此主塔四周的控制点进行联网测量，得到此结果，并报监。在主塔逐层上高时，不间断进行测投。
b、高程控制
结合钢卷尺+水准仪的方法，进行高程传递控制。
4.1.7叠合梁安装的测量控制
主塔桥面0#段制作完毕，在0#段进行主塔中心坐标投设，并且使1塔和2塔与海上测量控制平台进行往返联测，并对测量数据进行内业平差计算，得到此平面坐标。同时，把高程引到0#段桥面上。把平面坐标和高程的成果报监理和业主。
在以后桥面各节段安装施工时对每节段进行轴线控制和高程控制。
4.2主墩平台施工方案
4.2.1导管架施工方案
4.2.1.1导管架制作、运输
导管架的制作场地应考虑将来导管架的运输、场地内有大型起重设施或者大型浮吊可以进入场地进行导管架的起吊作业，所以最好是在施工现场附近的船坞或船台进行导管架的制作，项目部已选定江南造船厂进行导管架的制作。
导管架导管长度为19.112m，直径Φ1000，壁厚桩顶1.5m范围内t=20mm，其余t=12mm，连接形式为坡口熔透焊。
导管架制作顺序：钢管卷制、联系杆件下料加工→单片拼装→单片连成整个框架→纵向联系→防沉板焊接→走道板焊接→吊点设置。
单片在平地上拼装，要求按图纸尺寸准确放样。四个单件制作完成后用龙门吊配合拼成整体，随后焊接纵向联系构件，最后焊接防沉板和走道板。
导管架加工平面尺寸控制精度±20mm。
导管架在船厂制作完成后，用浮吊吊装上船，运输船为两艘大型平板驳（二艘5000吨级，75.0×24.0m）轮流装运，每次装载一到两个导管架。平板驳用2艘2640HP拖轮拖到现场。
平板驳将导管架运至施工现场桥位处后，开始与现场浮吊进行定位抛锚，待驳船锚定后，即安排松绑、起吊、落海定位。
4.2.1.2导管架安装
a、设备选型
导管架自重为260t，钢平台选用三航局“三航起7”（350t）浮吊配打桩锤进行导管架安装和钢管桩施打。
两艘浮吊的主要性能如下：
“三航起7”性能表
总 长
（m）
型 宽
（m）
型 深
（m）
最大吃水
（m）
起重量（t）
桩锤型号
68.0
30.0
6.0
3.64
350
打桩锤
另外，施工现场配一艘1670HP拖轮和一艘80t浮吊协助导管架的下沉安装作业。

b、导管架安装
①安装准备工作
通过计算，即使导管架断面全部承受5节流作用，它靠自重完全可以稳定。
根据现场海况的调查，慢落潮时海况条件相对较好，故沉放时间选择在流速降到1.5m/s以下时进行下沉安装。
②海床面标高的确定
导管架安装前，在导管架安装区域范围内用测深仪进行海床标高的测定，若发现海床面有明显高差，应进行整平处理，从施工平台现场海床的标高实测结果来看，海床面高差在50cm内。
③导管架安装的测量定位
导管架安装定位采用GPS RTK实时定位控制系统。导管架起吊前在导管架四个顶角钢管上安装四根GPS天线，四个天线连在总线上，总线通过一根有线连到操作电脑上，用电脑对整个导管架的方位、标高和倾斜度进行动态控制。现场GPS操作站设置在浮吊上。
④导管架的下沉安装
导管架的下沉安装需要辅助工程驳船，通过工程驳船上的控制钢丝绳和浮吊进行导管架的平面偏差和垂直度控制。工程驳船和浮吊上的所有调节钢丝绳可以对导管架姿态进行全方位的控制和调整（包括平面和立面的偏位控制和调整）。
浮吊事先进行抛锚定位，工程驳船在距离导管架安装位置的正前方约100m处抛锚定位，为了尽量减少水流力及波浪力对导管架沉放的影响，浮吊及运输船长度方向与水流方向一致，以减少船只的迎水面，从而减少水流力及波浪力对导管架沉放工作的影响。
⑤钢管桩的施打
a、钢管桩的制作、装船及运输
钢管桩由专业制作单位制作，长度均可一次性加工到45m。制作好的整根钢管桩在码头装上运输船上运至现场。在现场，运桩船根据不同的打桩工艺进行相应的抛锚定位。
b、导管架钢管桩的施打
导管架各自沉放到位后，即开始进行钢管桩的打设工作，钢管桩直径900mm，长度45m。导管架钢管桩全部由浮吊配合打桩锤进行施工，由“三航起7”配打桩锤进行沉桩施工。
钢管桩的桩顶标高为+7.412m，标高控制按±0～+50mm范围控制，即宁高勿低。
钢管桩整根制作、整根吊装和打设，钢管桩顶标高为7.412m，按正偏差控制。
沉桩结束后及时焊接水平钢管及斜撑，将相邻导管架连接成整体，随后将钢管桩顶部割平至同一标高处，铺设纵横HM588×300、其上铺设I12和10mm面板。并安装上部结构，形成平台。
4.2.2双壁钢围堰施工方案
双壁钢围堰外包尺寸为54.24m×42.4m×12.80m，自重3064吨。在加工制作时将围堰内空腔划分成若干个单元，作为今后钻孔灌注桩施工时的泥浆箱，双壁钢围堰（包括其上部结构）在加工单位制作完成后利用其本身的浮力用拖轮浮运到现场，往围堰内注水，使围堰缓慢的下沉到其底标高为-3.00m,然后利用已经形成的导管架作为临时码头，利用八字锚绞动缆索将双壁钢围堰进档。双壁钢围堰进档就位后进行锚固桩的打设工作，锚固桩打设到设计标高后，在锚固桩上焊接定位牛腿，抽除双壁钢围堰内的部分水，使围堰在浮力的作用下缓慢上浮，使钢围堰与定位牛腿顶紧，顶紧后立即进行钢管桩与导管的焊接工作，使钢管桩与围堰连接成整体。
锚固桩打设完成并与围堰连接成整体后，用浮吊进行钢护筒施打，并及时将钢护筒与Φ2900导管进行连接，在护筒底部用锲形块与Φ2900导管形成固结，并进行导管与钢护筒之间的堵漏工作。
当钢护筒打设并与Φ2900导管连接完成一定的区域后，钻机上平台，进行钻孔灌注桩的施工。
钻孔灌注桩施工完成后，剥除钢围堰底板以上的部分Φ2900导管，在钢围堰底板与钢护筒烧焊连接件，然后割除承台设计底标高以上部分的导管、钢护筒及部分上部结构，完成双壁钢围堰的体系转换。
体系转换完成后，抽除钢围堰内的水，准备进行主墩承台的施工。
4.3主墩钻孔灌注桩施工方案
4.3.1施工机械设备的选型
（1）钻孔灌注桩钻机的选择
根据该工程的钻孔灌注桩施工，钻机的扭矩是影响工程施工进度的关键因素，根据我公司所施工的大直径、超深和嵌岩桩的施工经验，选择郑州勘察机械厂生产的QJ-250型钻机，该钻机转盘扭矩为12T.m，额定功率135kw，钻杆采用洛阳九久公司双壁大通径（φ273mm）抗扭气举钻杆。
（2）起吊设备的选型
由于该工程的钻孔灌注桩钢筋笼重量较大（重达44吨），在钻孔灌注桩施工平台上，选择起吊能力为100T的履带吊。
4.3.2钢护筒制作和施工
（1）钢护筒设计
护筒有固定桩位，引导钻头方向，隔离海水，保证孔口不坍塌，并保证孔内水位高出施工水位一定高度，形成静水压力，以保护孔壁免于坍塌等作用。
钢护筒顶端高度应高于最高水位1m~1.5m，并须采用稳定护筒内水头的措施。钢护筒埋置深度应能隔开流塑状地层为主要原则，此外，具体埋置深度还应满足下式计算结果，但安全系数应大于2。
钢护筒采用Φ2700mm的钢管制作(试桩为Φ2800mm)，根据水文地质条件和施工情况，施工水位至河床表面深度H为12.26m(河床标高-10.5m，平均高潮位1.76m)，护筒内水头，即护筒内水位与施工水位之差h取2m。护筒内泥浆容重为γw11KN/m3，水的容重γ0为10KN/m3。
根据地质条件，钢护筒穿过的几种不同的土层，其土层厚度l、土粒的相对密度Δ、饱和土的空隙e比、 护筒外河床土的饱和容重如下表：
土 层
编 号
土层名称
土层厚度l（m）
土粒的相对密度
饱和土的
空隙e
γd= γ0
(KN/m3)
③1
淤泥质粉质粘土
4.66
2.70
1.417
17.03
④1
淤泥质粘土
8.59
2.70
1.494
16.82
⑤1
粘土
6.67
2.70
1.213
17.68
⑥
粉质粘土
2.21
2.70
0.787
19.51
其中，土粒的相对密度Δ，砂土平均取2.65，粘性土平均取2.70
护筒外河床土的饱和容重平均值γd=
式中γid—几种不同土层的饱和容重（KN/m3）
li—每种不同土的层厚（m）
由此算得，γd为16.986 KN/m3
而深水河床护筒底端埋置深度的计算公式如下：
L=
代入各值计算得：
L=
=5.72m
钢护筒同时又是钢围堰的支承桩，承载力（摩擦力）要求大于150t，故护筒长度选择43m，顶标高为+9.30m。
考虑到实际受力情况和施工要求，钢护筒用厚16mm的钢板圈制而成，直径为2700mm，并根据设计要求采取防腐措施。钢护筒顶部和底部各1m范围用14mm厚钢板作加强箍。
每节钢护筒内设置3道内支撑，保证钢护筒在吊装和运输过程中不致变形。
（2）护筒施工
钢护筒运至施工现场后，质监人员须对钢护筒的直径、圆度和焊接质量进行验收，验收合格后方可进行施工。
单点起吊钢护筒，割除护筒内支撑，下口插入导管内，将护筒下放到河床。
钢护筒用三航起7接D100柴油锤施打。
护筒的振埋施工应选在余流阶段进行，减少水流对护筒埋设的垂直度的影响。
4.3.3钻孔
（1）钻机就位及调试
在钢护筒上对称的用油漆标出桩位中心控制点。钻机在平台上由吊车配合组装完毕后，根据桩位中心和钻机底盘尺寸在平台上作出钻机底盘边线标志，根据定位标志，用吊车吊钻机入位，并找平稳固，桩位中心偏差不大于2cm。
就位自检合格后，将钻机与平台进行固定、限位，保证在钻进过程中不产生位移。
利用起重设备将刮刀钻头、风包钻杆及配重拼装在一起，在钻机就位后，将本组件吊入孔内固定。检查钻杆，清洗密封圈，并安装接长钻杆，将钻头下到离孔底泥面约30cm处，在筒内填土、造浆，用气举法使泥浆开始循环，随后开始钻进。
对于下入孔内的钻具，须用钢尺准确测量钻头，重钻杆，风包钻杆及钻杆的实际长度，并作好记录。
（2）成孔
钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维护，钢轨枕木连接紧固牢靠，钻机在钢轨上运行平稳情况。钻机安装就位必须做到天车中心、转盘中心、钻孔中心在一垂直线上。钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移。
钻孔作业之前，设备应先试运转检查，以防止成孔或灌注中途发生机械故障。所有机电设备接线必须安全可靠。
每孔开孔前，须由质量管理人员验收合格后，才可开孔钻进。
开始钻孔时应稍提钻具，以正循环方式在护筒内造浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后方开始钻进。若无法形成较理想的泥浆时，加入膨润土或优质粘土进行搅拌造浆，待泥浆性能符合要求后方可钻进。
正循环钻进至护筒底部附近时，可启动砂石泵，进行反循环钻进。
当孔深大于50m时，可启动空压机，进行气举反循环钻进，以提高钻进效率；当钻孔深度大于80m时，必须采取气举方式进行钻进。
钻进加钻杆时，要在钻杆连接时，增加密封圈，确保钻进时不出现漏水、漏气现象。
钻进操作要点：
● 钻具下入孔内，钻头应距孔底钻渣面20～50cm，并开动砂石（泥浆）泵，使冲洗液循环2～3分钟，然后开动钻机，慢慢将钻头放至孔底。轻压慢转数分钟后，逐渐增加转速和增大钻压，并适当控制钻速。
● 正常钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。操作时应精力集中，掌握升降机钢丝绳的松紧度，减少钻杆水龙头晃动。
● 在砂砾层钻进时，易引起钻具跳动、蹩车、蹩泵、钻孔偏斜等现象，故操作时应特别注意，控制给进，加大泵量，降低转速。必要时，钻具应加导向，防止孔斜超差。
● 当钻进至接近钢护筒底口位置1~2m左右时，须采用低钻压、低钻速钻进，并控制进尺，以确保护筒底口部位地层的稳定，当钻头钻出护筒底口2~3m后，再恢复正常钻进状态。
第二章 在易塌孔地层中钻进时，应适当加大泥浆的比重和粘度来稳定孔壁。
第三章 升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒底口位置时，必须谨慎操作，
防止钻头钩挂护筒。
● 加接钻杆时，应先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5分钟分钟再加接钻杆。
第四章 钻进过程中，应防止扳手、管钳、垫叉等金属工具掉落孔内，损坏钻头。
第五章 各地层钻进时的工艺参数如下表：
地层
钻压（KN）
转数（rpm）
钻速（m/h）
淤泥、淤泥质粘土
＜150
10~20
＜2
粉质粘土
150~250
10~20
1~3
粉细砂
200~300
5~10
1~2
护筒底口地层
＜150
5~10
0.5~1
钻进过程中要及时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。
气举式反循环回转钻进，接钻杆时须将钻杆稍提升30cm左右，先停止钻头回转，再送风数分钟，将孔底钻渣吸尽，再进行拆装钻杆工作，以免钻渣沉淀而发生埋钻事故。另外须随时注意护筒口泥浆面高度，发现有漏浆情况出现时，须及时报告，查明原因，并及时补充泥浆，以免水头不够而发生坍孔事故。
4.3.4泥浆配制
a、泥浆性能要求
用好泥浆是保证施工顺利的关键。在该工程中，不允许采用海水拌制成孔泥浆，人工制浆所需的水通过船从陆上运输而来。在以流塑、松散和硬塑状的粘土、砂性土为主的地层中，泥浆主要起维持孔壁稳定、携渣的作用。根据我公司施工经验，该工程的泥浆性能以确保孔壁稳定和降低钻孔阻力为原则。故施工阶段的泥浆性能要求达到如下要求：
钻进阶段的泥浆性能指标表
项 目
性 能 指 标
检 验 方 法
比 重
1.1-1.30
泥浆比重计
粘 度
18-28s
漏斗法
含 砂 率
≤4%
量杯法

第二次清孔后的泥浆性能指标表
项 目
性 能 指 标
检 验 方 法
比 重
1.03-1.10
泥浆比重计
粘 度
17~20s
漏斗法
含 砂 率
≤2%
量杯法
PH 值
8-10
PH试纸

制备泥浆性能指标表
项 目
性 能 指 标
检 验 方 法
比 重
1.1-1.15
泥浆比重计
粘 度
18-20s
漏斗法
含 砂 率
≤4%
量杯法
PH 值
8-10
PH试纸

造浆膨润土的性能要求见下表。
造浆原料性能要求表

项 目
性 能 指 标
膨 润 土
胶体率
≥95%
含砂率
≤4%
造浆率
≥6-8m3/t
粘 土
塑性指数大于25，小于0.005mm的粘粒含量大于50%
亚 粘 土
塑性指数≥15，大于0.1mm的颗粒超过6%
外 加 剂
碳酸钠(Na2CO3)，加入量为孔中泥浆的0.1—0.4%
b、泥浆循环系统的设置
利用双壁钢围堰内的分仓，设置泥浆循环系统。
4.3.5清孔
清孔的目的是抽换原泥浆，降低泥浆的密度、粘度、含砂率等指标，清除孔内钻渣，减少孔底沉渣厚度，防止桩底存留沉淀过厚而降低桩的承载力。终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久使泥浆钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。
钻进至设计高程后，可先检查钻杆长度，对所钻孔深度进行复核，确认已达到设计要求的孔深后，再停止向下钻进，保持钻头不接触孔底，慢速回转钻具，开始清孔。提钻后，对钻孔的孔径、孔斜用检孔器进行测量。进行换浆清孔时，应保持一定水头高度，以防止塌孔。砼灌注前采用导管进行二次清孔，确保孔底沉渣和泥浆参数满足设计和规范要求。

4.3.6钢筋笼制作、安装
（1）钢筋笼制作
钢筋笼的制作在平台上进行，采用加劲箍成型法，制作过程分为加劲箍定位、主筋焊接、螺旋筋绑扎及声测管安装四个工序。
①加劲箍定位：在现场布置2根槽钢，按每2m间距设置刻度，在每道加劲箍上按主筋数量均匀标出主筋位置，将加劲箍垂直放置到槽钢刻度线上。
②主筋焊接：根据每节钢筋笼的上下位置布置主筋的接头位置，要求每个接头断面的接头数量不得多于主筋数量的50%。首先在主筋上标出加劲箍位置，平行于槽钢内缘置于槽钢上，调整加劲箍，使加劲箍标志与主筋标志重合，然后点焊固定。校正加劲箍间距及主筋垂直度，如加劲箍垂直于主筋且间距误差小于5mm时，将其它主筋依次点焊固定。
按设计要求主筋接长采用套筒挤压连接。
③螺旋筋绑扎：待主筋与加劲箍焊接固定后，按照设计间距把螺旋筋绑扎到主筋上，主筋错位及接头部分的箍筋在钢筋笼对接完成后与主筋进行绑扎。螺旋箍筋接头采用单面接焊，搭接长度不小于10d。
④声测管安装：按设计图纸安装声测管，并用扎丝临时绑扎固定，底节声测管底用厚钢板焊接封堵。
钢筋笼上端的喇叭口在承台钢筋绑扎前现场制作。
钢筋笼必须严格按设计图纸制作，焊缝要平整、光滑、密实、无气泡、无包渣，钢筋笼偏差应符合下表要求：
名 称
误差要求
主筋间距
±20mm
箍筋间距
0，—20mm
加强筋间距
0，—20mm
钢筋笼直径
±5mm
钢筋笼长度
±10mm
钢筋笼变曲度
＜1%
钢筋笼的焊接要求：
a.分段制作的钢筋笼，主筋连接采用套筒接头冷压连接，在同一截面内的钢筋接头数不得多于主筋总根数的50%，两个接头间的距离不小于50cm。
b.箍筋的焊接长度为主筋箍筋直径的10倍，箍筋搭接只允许上下搭接，不允许径向搭接。箍筋与主筋的焊接宜采用点焊。
（2）钢筋笼安装、连接
钢筋笼利用平台上的100吨吊机吊装到孔内，每节钢筋笼上口到达护筒口上方时，用神仙葫芦将钢筋笼固定在护筒上。
由于钢筋笼的尺寸和重量相当大，所以在制作钢筋笼时必须考虑到起吊和移位时的变形。为了保证钢筋笼起吊时不变形，宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同平台垂直，停止起吊。
吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放入孔。钢筋笼入孔后，应徐徐下放。若遇阻力应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。
钢筋笼入孔下放至顶端高出平台顶面1.5m左右时，用神仙葫芦固定在平台上，进行钢筋笼对接。
声测管的接长采用套筒焊接方式，接长时应保证焊接部位不漏水，同时声测管顶端应用δ=6mm厚的钢板焊接覆盖，在接长过程中应防止砂石等掉入声测管中。
钢筋笼全部入孔后，应按设计要求检查安放位置并作好记录。符合要求后，钢筋笼上端可采取钢筋连接加长8根主筋的措施，延至孔口定位，防止钢筋笼因自重下落或灌注混泥土时往上窜动造成错位。
桩身混凝土灌注完毕，达到初凝后即可解除钢筋笼的固定措施。
4.3.7水下混凝土灌注
（1）初灌量计算
本工程钻孔桩桩身混凝土采用水下C30混凝土。混凝土灌注采用导管法水下灌注混凝土，混凝土灌注应在钢筋笼吊放完成，各项检测数据合格后立即开始（沉渣厚度≤20cm），钻孔桩灌注前，应计算初灌的灌注量，确保初灌埋管的成功。
本工程最长的灌注时的泥浆柱长近116m，对于2.5m的大直径桩，其初灌量为12.6 m3，导管底口距孔底40cm，导管埋深为1.5m。初灌量计算过程如下：
V≥πD2 /4（H1+H2）+πd2 h1/4
=3.14×2.52×（0.4+1.5）/4+3.14×0.32×45.9
=12.56m3
其中，h1=HWγW/γC=110.1×1/2.4=45.9m
（2）导管安装
导管的内径为300mm，长度一般2m，最下端一节导管长应为4.5～6m,不得短于4m,为了配备适合的导管柱长度，上部导管长为1m、0.5m或0.3m。
导管采用游轮螺母连接，橡胶“O”型密封圈密封，严防漏水。
导管初次使用时应做水密承压力试验，进行水密试验的水压为3.5MPa。以保证密封性能可靠和在水下作业时导管不渗漏。以后每次灌注前更换密封圈。
导管利用吊机配合安装。导管吊放入孔时，应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密，确保密封良好。双导管在桩孔内的位置应保持居中，防止导管移位，撞坏钢筋笼并损坏导管；导管底部距孔底（或孔底沉渣面）高度，以能放出隔水塞和混凝土为度，一般为250～400mm。
导管下放完毕，计算导管柱总长和导管底部位置，并作好记录。重新测量孔深及孔底沉渣厚度，如沉渣厚度超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔底沉渣厚度符合要求。清孔后沉渣要求：200mm以内。
（3）混凝土拌制
水泥采用嘉兴硅酸盐42.5MPa水泥，其性能指标应符合GB175-1999的要求。
细骨料采用颗粒坚硬、级配良好、粒径小于5mm的闽江砂，细度模数为2.3~2.9，含泥量小于2%，泥块含量小于0.5%。
粗骨料采用质地坚硬、粒径范围在5~25mm连续级配的湖州新开源碎石，含泥量小于0.5%。