桥墩基坑支护工程整体施工方案.docx

支护工程整体施工方案
##桥基坑支护的安全等级为二级，根据不同区段采取不同的支护方式，
围护结构的施工，第一种基坑支护设计为密排混凝土灌注桩φ1000＠1200(1300)，外贴φ600＠400双排高压旋喷桩，第二种基坑支护设计密排混凝土灌注桩φ800＠1000，外贴φ600＠400双排高压旋喷桩，第三种基坑为SMW工法支护，采取双排φ650＠400水泥搅拌桩，内插型钢（400*400*13*21mm）。具体祥见附图。

㈠、钻孔灌注桩施工
1、施工简要说明
施工时拟采用旋转钻机正循环结合的成孔方法，原土造浆和补充膨胀土泥浆相结合的护壁方法，孔口埋设1.0—2.0米钢护筒，用汽车把预先绑扎、焊接好的钢筋笼吊放入孔，导管法灌注水下混凝土的施工方法完成本工程桩基施工。
混凝土施工严格遵守《天津市预防混凝土碱集料反应技术管理规定（试行）》（JJG14-2000）的规定。
施工时根据标段里程划分施工区段，先进行成孔试验并获得可靠的技术数据后，再按划分的施工区段展开大面积施工，以保证质量和工期。
2、工程材料
⑴、选用的规范标准
选用的规范标准见表6-1以及《天津市预防混凝土碱集料反应技术管理规定（试行）》（JJG14-2000）和经监理工程师同意的其他规定或有关规范。
选用的规范标准表 表6-1
序号
材料或半成品
选用标准号
1
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
GB175-1999
2
矿渣硅酸盐水泥
GB1344-1999
3
抗硫酸盐水泥
GB748-83（92）
4
快硬硅酸盐水泥
GB199-90
5
细骨料
TB10210-97
6
粗骨料
TB10210-97
7
水
TB10210-97
8
矿物质掺合剂（混合材料）
GB1596-79；GB2847-81；GB203-78
9
化学外加剂
TB10210-97
10
钢筋
GB1499-91；GB1301091
11
混凝土
TB10210-97
⑵、材料要求
所有进场工程材料均在监理工程师的监督下进行严格的进货检验，并保证全部符合规范要求，确保使用于工程的材料符合设计和规范要求。
3、选用的工程施工及验收标准
选用的工程施工及验收标准表 表6-2
序号
规范或标准
标准号
1
天津市市政工程施工技术规范（桥梁工程部分）
DB 29-75-2004
2
公路桥涵施工验收规范
GBJ2004
3
地基与基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
4
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
5
市政地下工程施工及验收技术规程
DGJ08-236-1999
6
工程测量规范
GB50026-93
7
天津市预防混凝土碱集料反应技术管理规定(试行)
JJG14-2000
8
其他经业主及监理工程师批准的适用规范、标准

4、施工工艺流程
施工工艺流程见图6-2。
5、单台钻机作业时间
单台钻机各工序作业时间表 表6-3
序号
项 目
作业时间（h）
1
桩机就位
0.75～1.5
2
钻孔
6～8
3
第一次清孔
2
4
钻机移位
0.5～1
5
吊装钢筋笼
1～1.5
6
第二次清孔
0.5～1
7
灌注水下混凝土
3～4
6、施工方法
⑴、施工准备
在桩基施工前，清除桩基位置上的杂物，整平场地，用推土机碾压密实，使机械能顺利进场，且在施工中使钻机保持稳定。采用全站仪、经纬仪测定桩孔位置，并埋设孔位护桩。
⑵、泥浆制备
现场不设泥浆坑，配备三台泥浆车保证现场泥浆供应，现场设置钢板制成的泥浆罐作为泥浆池保证现场钻机施工。泥浆制备选用优质膨润土造浆，并投放一定量的Na2CO3，以降低地下水酸性腐蚀的影响，泥浆比重控制在1.1~1.3范围。试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。
泥浆技术指标表 表6-4
序号
项目
技术指标
1
比重
1.1～1.3
2
粘度
一般地层：16～22S；松散易坍地层：19～28S
3
含砂率
新制泥浆不大于4%
4
胶体率
不小于95%
5
PH值
大于6.5
⑶、埋设护筒
孔口护筒采用5mm钢板制作，内径比桩径大20cm，长度为2.0m。采用人工开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。顶部高出施工地面30cm以上，钢护筒筒底的高程符合设计要求。护筒埋设准确竖直，护筒孔口平面位置与设计偏差按小于5cm控制，护筒竖向的倾斜度不大于1%。
⑷、成孔试验
施工时先在不同区段进行成孔试验，根据地质条件、钻机性能等选择合理的泥浆配置、各阶段的进尺速度、清孔方式与时间等钻进参数。获取较为详细的地质条件参数和可靠的钻孔参数，并根据获得的技术数据及时修正钻孔参数，以保证钻孔质量。
⑸、成孔
①、钻孔
钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。钻进方式采用正循环旋转钻机钻进，钻孔过程中，孔内保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时加泥浆，以维持孔内水头差，防止坍孔。并对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进参数、泥浆稠度。钻进过程中，经常测定钻孔深度、倾斜度，发现问题，及时处理。
②、故障预防与处理
2.1、钻孔偏斜
安装钻机时保证钻杆、钻头及护筒三者均在同一竖直线上，并经常进行检查校正；钻杆、接头及时调整，防止弯曲。在出现钻孔偏斜后，查明偏斜位置和深度，一般在偏斜处反复扫孔，使钻孔垂直。倾斜严重时回填粘土到偏斜处，待沉积密实后再钻。
2.2、缩孔、扩孔
根据地质资料显示，本工程所处地区部分地区存在流塑状淤泥质土层，极易造成缩孔，施工时采用上下反复扫孔的方法，并及时补焊钻头，防止因钻头磨耗使钻孔孔径小于设计桩径。
在桩基深度范围内有一段粉质粘土、粉砂及粉土，根据施工经验，此类地质易造成扩孔现象，施工时采取加大泥浆比重、控制进尺速度的方法，减少扩孔现象。
③、施工注意事项
3.1、保证钻杆垂直，初钻时，以低档慢速钻进，且护筒内有一定数量的泥浆方可钻进，每台钻机配备两套泥浆泵轮换使用，经常检查排浆系统，加速泥浆循环。
3.2、根据不同土层，选用不同的钻进速度和钻进方式。
3.3、起落钻头均匀，避免撞击孔壁；接卸钻杆时采取可靠措施，严防钻头脱落；钻杆拆除后，进行检查清理，涂油保养。
⑹、第一次清孔
清孔的目的是使孔底沉碴（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为灌注混凝土创造良好的条件。钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，将钻渣抽净。清孔采用换浆法，在钻进至设计深度后，稍稍提起钻头，同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴，随着残存钻碴的不断浮出，孔内泥浆比重和含量不断降低，然后注入清水继续循环置换，随时检查清孔质量；个别孔底沉渣采用泥浆泵吸出的方式进行清孔。清孔应符合下列规定：孔底500mm以内的泥浆相对密度小于1.25，含砂率≤8％，粘度≤28％，灌注砼前，孔底沉碴厚度≤100mm。
⑺、绑扎、吊装钢筋笼
①、钢筋笼绑扎
1.1、钢筋笼严格按设计和规范要求制作。钢筋骨架的保护层，通过在螺旋筋上穿入中心开孔，厚5cm的圆形Ｃ30水泥砂浆垫块来保证保护层的厚度，砂浆块按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周穿入6个布置，最后视需要安装和固定声测管。
1.2、钢筋笼主筋采用双面焊缝，钢筋笼骨架自承台底以下10cm起每隔2m设置一根Φ20加强钢筋，钢筋笼外侧每隔2m沿四周均匀焊接4根Φ20折形定位钢筋。
1.3、钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，做好焊接平台，在平台上固定加强钢筋，并根据设计的主筋布置在加强钢筋四周划出标记，焊接主筋，然后焊接螺旋箍筋，钢筋骨架一般分两段进行加工，并在钢筋笼上做好吊点和孔口固定处的加强处理。
②、钢筋笼吊装
在确认清孔完成并符合设计要求后，将焊接好的钢筋笼骨架分段用汽车吊吊入桩孔，吊入下段后将其临时固定在孔口位置，再吊放上段钢筋笼，并在孔口与下段钢筋笼进行对接；钢筋笼对接采用帮条搭接、双面焊缝，并在下段钢筋上焊好帮条，在上、下段钢筋笼对位固定好后进行焊接。对接完成后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。

钢筋笼吊放程序图
⑻、导管安装
导管用Ф219mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0~5.0m，配1~2节长1.0~1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水，并对导管作水压和接头抗拉试验，保证不漏水。砼浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置砼漏斗。
⑼、第二次清孔
在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注砼的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度≤1.15，复测沉碴厚度在100mm以内，此时清孔就算完成，立即浇注砼。
⑽、灌注水下混凝土
①、混凝土的制备
根据招标文件要求，本工程全部采用商品混凝土，混凝土运输采用混凝土搅拌输送车运输至各桩位，另外配备两台HBT60型混凝土输送泵。
②、水下混凝土灌注
2.1、先灌入桩尖首批混凝土，首批混凝土要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深；桩尖最先灌注的0.5～1.0m3混凝土采用稠度和强度与设计混凝土相同的灰浆。
2.2、开导管用隔水栓，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满后，剪断铁丝，混凝土即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。
2.3、随着浇注连续进行，随拔管，中途停歇时间不超过15min。在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以1.5～4m为宜，既不能小于1m也不能大于6m。由专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土浇注记录。
2.4、利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m，在浇注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；同时，对浇注过程中的一切故障均记录备案。
2.5、考虑桩顶混凝土将被凿除，灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程的70～100cm控制，以保证桩顶混凝土的强度质量，避免因此而造成桩头强度不满足要求的质量问题。
2.6、在浇注将近结束时，在孔内注入适量清水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆全部排出。

导管法灌注桩施工流程图
⑾、桩机移位
在上一根桩的钻孔及第一次清孔完成后，移动钻机至下一桩位，开始进行下一根桩的钻孔施工，同时开始进行上一根桩的桩身混凝土灌注。钻机移动采用轨道或型钢槽滑至桩位。
㈡、高压旋喷桩
1、材料
(1)、选用425＃普通硅酸盐水泥，水灰比按照1：1的比例进行施工，水泥掺量控制在450kg/m.
(2)、水采用饮用自来水。
2、工艺流程图
（1） 测量放样→桩基就位→钻导孔→校对桩位、孔深→喷射作业→提
卸钻杆→清洗器具→桩基移位 
3、主要施工方法
⑴、钻机就位
采用水准管进行水平检测，确保钻杆轴线对准钻孔中心位置；在钻机进场之前，根据图纸确定大样位置，在钻机走机到位之后，再对桩位进行二次复核，确保钻孔位置满足要求；
⑵、钻孔
就位完成后，开始进行钻孔施工，钻孔施工注意钻进的速度和孔位的偏移，孔位偏移不得大于50mm。并保证钻孔的垂直度，不得大于1.5%。
⑶、插管
钻孔完成后，开始进行插管施工，在将注浆管插入预定的地层深度注意不得堵塞喷嘴，采用边射水边插管的方式进行施工，水压力不得大于1MPa..。
⑷、喷射作业
当钻杆达到预定深度后，将高压泵送水改为送浆，为保证桩底有足够的水泥浆量，应停喷30秒，然后由下而上进行高压喷射注浆
⑸、冲洗
喷射施工完成后，利用高压水枪冲洗注浆管等机具设备，管内不得有残存的水泥浆。
⑹、移动机具
利用吊车将钻机和注浆机具移动到新的桩位，开始桩机就位。
㈢、水泥土搅拌桩
水泥土搅拌桩施工主要用来形成连续止水帷幕，相邻水泥土搅拌桩形成有效的部分重叠搭接，确保基坑开挖过程中不发生渗漏现象。采用SJB－60型双轴搅拌机及配套机械施工。

深层搅拌机配套机械示意图
1、材料
(1)、选用32.5级以上普通硅酸盐水泥作为固化剂，水泥掺量根据加固强度，一般为加固土重的18％，确保水泥土90天后的无侧限抗压强度不小于1.5MPa。
(2)、为改善水泥土性质和桩体强度，根据试验并经监理工程师批准后，可适量选用木质素磺酸钙、石膏、氯化钠、氯化钙等外加剂，还可掺入不同比例的粉煤灰。
(3)、配合比为水泥：砂=1:1~1:2，为增加水泥砂浆和易性能，利于泵送，在征得监理工程师同意后，加入减水剂(木质素磺钙酸)，掺入量为水泥用量的0.2~0.25％，并加入硫酸钠，掺入量为水泥用量的1％，以及加入石膏，掺入量为水泥用量的2％，水灰比为0.41~0.5，水泥浆稠度为1~14cm，起速凝早强作用。
平整场地
测量定桩位
桩机就位调平
预搅下沉
第一次提升喷浆搅拌
重复下沉

第二次提升喷浆搅拌

清洗输浆管、桩机移位调平

打下一根桩

配制固化剂浆液

2、工艺流程图

3、施工程序

水泥土搅拌桩施工程序示意图
⑴、场地清理
施工前探明地下障碍物的埋深和位置，挖出深坑作好明确标记；清理施工区域内的杂物、建筑垃圾，然后用推土机进行平整压实。
⑵、测量定位
对施工场地的基准点、基轴线及水准点进行复核；对于标定的基准点做好明显的标志和编号，并妥善保护；使用经纬仪和钢卷尺等，采用坐标法进行桩位区域边线的测定；对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志。同时做好测量记录，以便复核。
⑶、桩机就位
①、利用起重机悬吊搅拌机到达指定桩位，起吊过程中保持起重机行走平稳。
②、由专人负责统一指挥桩机的就位工作，移动桩机前，先查清桩机上下、左右、前后各方有无障碍，发现有阻及时排除。移动结束后，检查桩机定位情况，发现偏差较大及时纠正。
③、桩机就位对中后平稳周正，其动力头、搅拌头及桩位三者的中心处于同一铅垂线上，搅拌头定位偏差不大于5cm。
⑷、预搅下沉
①、将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料出罐砂浆泵同深层搅拌机接通，待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机借设备自重沿导向架搅拌切土下沉。
②、施工时，下沉速度由电机的电流监测表严格控制下沉速度，取0.38~0.75m/min。
③、密切观察动力头工作负荷，控制工作电流指数不大于额定值，以防烧毁电机。
④、如遇到较硬地层下沉速度过慢时，通过中心管压入少量稀浆使土体湿润，从而加快下沉速度。
⑸、制备水泥浆
在深层搅拌机预搅下沉的同时，利用灰浆拌制机按设计确定的配合比拌制水泥浆，在深层搅拌机下沉到一定深度时，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。
⑹、喷浆搅拌提升(第一次注浆提升搅拌)
搅拌机下沉到设计深度后，上提搅拌头0.2m左右，然后开启灰浆泵，将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中，待浆液到达喷浆口时，按0.3~0.5m/min的均匀速度边喷浆、边提升深层搅拌机。待深层搅拌机喷浆提升至设计桩顶标高以上0.5m时，关闭灰浆泵，完成第一次注浆提升搅拌。
⑺、重复上下搅拌(第二次注浆提升搅拌)
深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆全部排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面，在搅拌机第二次提升的同时，向地层中同时连续地压入水泥浆。完成第二次注浆提升搅拌，至此即完成一根柱状加固体，外形呈“8”字形，一根接一根搭接，即成壁状加固体。
⑧、清洗
向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
⑼、桩机移位
待深层搅拌机提出地面后，关闭电机，然后将桩机移至新的桩位，重复上述步骤进行下一根桩的施工。
4、施工注意事项
(1)、施工前先平整施工场地，清除桩位处地上、地下一切障碍物。场地低洼时回填粘性土料，不得回填杂填土。
(2)、基础底面以上预留500mm厚的土层，搅拌桩施工到地面，开挖基坑时，将上部质量较差桩段凿除。
(3)、施工前标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并通过成桩试验，确定搅拌桩的配比和施工工艺。用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.4~0.6MPa。保证搅拌提升速度与输浆速度同步。
5、施工常见问题及处理对策
深层搅拌法施工中常见问题产生原因、预防措施及处理方法见表5-4。

深层搅拌法施工常见问题、预防措施及处理方法表 表5-4
常见
问题
产生原因
预防措施及处理方法
搅拌体
不均匀
施工工艺不合理；
搅拌机械、注浆机械中途发生故障，造成注浆不连续，供水不均匀，使软粘土被扰动，无水泥浆拌和；
搅拌机械提升速度不均匀。
选择合理的施工工艺；施工前对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修，使其处于正常状态；
灰浆拌和机械时间一般不少于2min，增加拌和次数，保证拌和均匀，不使浆液沉淀；提高搅拌转数，降低钻进速度，边搅拌、边提升，提高拌合均匀性；
注浆设备要定好，单位时间内注浆量要相等，不能忽多忽少，更不得中断；重复搅拌下沉及提升各一次，以反复搅拌法解决钻进速度快与搅拌速度慢的矛盾；
拌制水泥浆时不得任意加水，以防改变水灰比，降低拌合强度。
喷浆
不正常
注浆泵坏；
喷浆口被堵塞；
有硬结块及杂物，造成管路堵塞；
水泥浆水灰比稠度不合适。
施工前对注浆泵、搅拌机等进行试运转；
喷浆口采用逆止阀(单向球阀；
在钻头喷浆口上方设置越浆板，解决喷浆孔堵塞问题；
泵与输浆管路用完后清洗干净，并在集浆池上部设细筛过滤，防止杂物及硬块进入各种管路；
选用合适的水灰比(一般为0.6~1.0)。
抱钻、
冒浆
施工工艺选择不当；
粘土颗粒之间粘结力强，不易拌合均匀，搅拌过程中易产生抱钻；有些土层虽不是粘土，容易拌合均匀，但由于其上复压力较大，持浆能力差，易出现冒浆。
对不同土层选择合适的不同工艺：
搅拌机沉入前，桩位处要注水，使搅拌头表面湿润。地表为软粘土时，还可掺加适量砂子，改变土中粘度，防止土抱搅拌头。由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆，使实际输浆量小于设计量，这时采用“输水搅拌→输浆拌合→搅拌”工艺，并将搅拌转速提高到50r/min，钻进速度降到1m/min，使拌合均匀，减小冒浆。
桩顶
强度低
表层加固效果差
由于地基表面覆盖压力小，在拌合时土体上提，不易拌合均匀
在桩顶樯高1m内作好加强段，进行一次复拌加注浆，并提高水泥掺量，一般为15％左右

在设计桩顶标高时，考虑需凿除0.5m，以加强桩顶强度
㈣、压顶梁施工
待所有钻孔灌注桩混凝土灌注完毕和水泥土搅拌桩施工完毕并经检验合格后，凿除灌注桩桩顶超浇部分混凝土和压顶梁位置搅拌桩水泥土，同时清理桩顶残渣、浮土和积水，并进行凿毛处理。立模板，绑扎压顶梁钢筋，施工中注意桩身竖向主筋伸入压顶梁锚固长度不小于30d。模板采用组合钢模，支撑加固；商品混凝土由搅拌运输车运至浇注部位后，设置放料平台，混凝土采用人工入模，插入式振捣器捣固密实，其浇筑、振捣、养生同常规混凝土施工方法。
㈤、施工降、排水方案
为确保基坑开挖在无水条件下作业，基坑开挖前在施工范围内按照设计图纸上大口井的位置进行布井，并在基坑开挖前20天先降水，待箱体顶板覆土回填碾压完成后方可停止抽水。
根据我们在天津市开发区多年施工的经验，本合同段工程施工采用大口径深井加真空降水的方法，即在大口径深井中用真空集水，水泵抽水，以达到基坑降水和土体排水固结的目的。井点埋设深度L=h＋8m(h—对应井点里程处的基坑深度)，将地下水位降低至基坑下2m。为防止由于施工降水时因地下水位下降造成的基坑周围建筑物沉降，在隔水帷幕和建筑物之间设置回灌井点系统。
1、降水设计
根据我们在天津市开发区多年施工的经验，本工程施工采用大口径深井加真空降水的方法，即在大口径深井中用真空集水，水泵抽水，以达到基坑降水和土体排水固结的目的。主体设置1排大口井，间距15m布置。
大口井埋设深度L=h＋8.0m(h—对应大口井里程处的基坑深度)，将地下水位降低至基坑下2M，大口井管长L′=L+0.3m。
2、降水量计算
根据天津市开发区水文资料，对降排水量作一般估算，具体实施过程中加以调整。降水效果见下图。

图5-11 降水效果示意图
基坑涌水量的计算：

式中：Q1——基坑涌水量(m3/d)；
K——含水层渗透系数；
H——含水层厚度(m)；
S——降深(m)；
R——影响半径(m)【】；
r0——基坑换算半径(m)；
R0——引用影响半径(m)【R0=R＋r0】；
3、降水井结构
大口井GPS-10型回转钻机钻孔，大口井直径705mm，全孔下入φ400/300mm水泥砾石滤水管，井口下部3m的滤水管外包一层40目尼龙网，井深范围内回填φ3~7mm滤料。根据涌水量大小选取深井潜水泵的型号，潜水泵下放到设计深度，泵管连接紧密不漏水。基坑周围设400×400水沟，上置盖板，水沟与市政污水排放系统连接，抽水通过水沟排入市政污水系统。大口井构造见图5-12，深井潜水泵安装见图5-13。

设备、材料进场

定井位

立钻架

成 孔

清 孔

下井管

填滤料

洗 井

安装真空泵

试 抽

降水管理

安装水泵

连接管路

降水任务完成

4、降水井施工
⑴、工艺流程

⑵、工艺要点
①、成孔
采用GPS-10型回转钻机钻孔，确保孔径不小于706mm，深度大于设计深度，以考虑抽水期间沉淀物可能达到的沉积高度所产生的影响，并保证钻孔圆正垂直。钻孔过程中采集土样，核对含水层所在部位和土的颗粒组成。
⑵、清孔
井管下入前进行清孔作业，清孔采取注入清水置换，利用砂石泵抽出沉渣，并测定井深。
③、下井管
井管采用水泥砾石滤水管，每节长2.0m，利用汽车吊分节吊放。井管接头处用尼龙网包裹严密，下到设计深度，顶部高出地面20cm，并采取措施加以临时保护。
④、填滤料
井管到达设计深度后，适当稀释井内泥浆，然后立即在井管周围灌填滤料。滤料采用人工沿井孔四周均匀连续填入，滤料填至井口下1m处，其上用粘土回填。滤料采用φ3~7mm干净石屑。
⑤、洗井
完成滤料灌填后，按规定进行洗井。在成井后8h内，将污水泵放入井底反复抽洗，保证渗水效果，洗井过程中观测水位及出水量变化情况。
⑥、安装潜水泵及管路系统
6.1、安装前检查电机和泵体，确认完好无误后方可安装；
6.2、潜水电机、电缆和接头的绝缘安全可靠，并配有保护开关控制，以确保安全运转；
6.3、安装过程中保证各连接部位密封可靠不漏气；
6.4、将真空泵进出水、进出气调节好，保证正常运转；
6.5、管路在基坑边缘汇入总管，将水排入市政污水系统；
6.6、管路上装有真空表、水表、闸阀、单向阀，以便于控制、管理，气管连接处保证密封、不漏气。
⑦、试抽
洗井后，对井管进行单井试抽，如有异常情况，重新洗井，并再次进行抽水试验。
⑶、降水管理
按设计要求，降水井施工结束后，在基坑开挖20天前开始降水，降水深度控制在基底以下2m，在箱涵顶复土回填土碾压完成后方可停止抽水。
降水工作持续时间较长，降水管理工作的要点是：
①、降水开始后，随时了解水位动态变化，根据水位观测情况，控制降水井排水时间和时间间隔，控制真空泵抽吸力度，保证系统有足够的真空度。
②、降水期间安排三班人员日夜值班，进行排水降水控制操作、水位观测和数据记录。
③、降水期间安排专人负责对抽水设备和运行状况进行定时维护、检查和保养，观测记录水泵的电源、出水等情况，保证抽水设备始终处在正常运行状态。
④、降水期间严禁随意停抽。
⑤、更换水泵时，测量井深，掌握水泵安全深度，防止埋泵。
⑥、发现出水、涌砂，立即查明原因，采取措施处理。
⑦、备好备用电源，保证抽水正常、连续进行。
⑧、基坑开挖过程中，密切注意真空效果，做好密封工作。
⑨、若因地下围护结构渗漏而引起坑外水位下降超过规定值时，控制抽水力度或停抽。采取措施处理后再复抽。
⑷、降水监测
整个降水过程中，连续进行降水监测，主要包括水位观测和对周围环境影响观测两项内容。
⑸、水位观测
①、降水开始前统测1次自然水位；
②、抽水开始后，在水位未降到设计深度(箱涵底板以下0.6m)前，每天测3次水位；
③、水位降到设计深度后，且趋于稳定时，每天测1次水位；
④、雨季加强监测频次；
⑤、水位监测精度控制为±1cm；
⑥、设专人负责监测工作，及时整理监测数据，绘制水位降深值s与时间t曲线图，分析水位下降趋势，预测达到设计降水深度所需时间；
⑹、周围环境监测
①、降水作业开始前，布设地表沉降、管线沉降、建筑物沉降和倾斜测点，并会同监理工程师和相关管理部门作好周围环境原始状况记录；
②、降水作业开始前3天测3组数据，取平均值作为初始值；
③、降水作业开始后，在水位未降到设计深度前，每天测3次数据；
④、当水位到达设计深度后，并趋于稳定时，每天测1次；
⑤、监测精度同水位监测精度；
⑺、基坑内降水井的处理
基坑开挖完成后，继续进行降水施工，封堵时间会同设计部门和监理工程师确定。封堵采用碎石填实降水井孔，浇筑垫层混凝土，施工恢复外防水层，焊接钢筋，用比原混凝土高一级的微膨胀混凝土将其浇筑密实。
⑻、回灌井的施工
本标段工程地处开发区居民区，周围建筑物密集，为减轻由于施工降水时地下水位下降而对其周围建筑物及地面产生的不良影响，在施工排水系统和隔水帷幕以外，在需要保护的建筑物或构筑物的附近靠降水的一侧，设置回灌水井点，通过向回灌水井点内注水，补充被抽出的地下水，以保持施工降水前的原来的自然地下水位。回灌井点系统由井点立管、井点滤管、连接管、水泵、贮水箱等设备组成。
井点立管由内径为50mm左右的镀锌圆形带孔的钢管，长度4～8m，两头套丝扣，用管箍连接。井点滤管是安装在井点立管下部的镀锌圆形带孔的钢管，滤管外径应与井点立管外径相同，长度2～3m，两头套丝扣，下部管端用丝堵封闭。滤管管壁钻孔，孔眼按三角形排列布设，孔径8～12mm，间距30mm左右。根据本合同段工程所处地区的水文地质情况和基坑开挖时的降水深度，回灌井点设置一排，间距10m左右。
回灌井施工前首先组装井点管，将井点立管与井点滤管组成一个整体。
沉设井点立管采用钻孔的方法，土孔的直径为30cm左右，成孔后向立管外侧套管内侧部位灌注砂石滤料，边灌边插捣密实，灌至距地面1m左右停止，拔出套管，用粘土封堵上部土孔。沉设井点立管后，向土孔内充填滤料时，土孔中的水应从井点立管内冒出，如不冒水，则应拔出重新沉设。每组井点沉设的深度在同一平面上。
每组回灌井点均设观测井点两组，观测井点的结构、设置深度及陈设方法同回灌井点。观测井点顶部加临时盖，以防止落入杂物堵塞。回灌期间每天观测三次，并做水位观测记录。当发现水位有异常变化时，及时查明原因，采取措施解决。
回灌的方法是将基坑降水施工时抽出的地下水，经过过滤，放入贮水箱内，供回灌使用。用水泵从贮水箱内抽水并注入回灌水管及回灌井管内以补给地下水位，使地下水位回升。回灌时通过观测井连续观测并记录地下水位的变化情况，使保护区内的地下水位始终被控制在施工降水以前的地下水位。
为节约用水，回灌水源使用施工降水时排出的地下水，在回灌井回灌时，抽出的地下水必须经过沉淀、净化处理，以防止地下水被污染。根据环境保护的要求，回灌水的水质标准不得低于补给前的地下水水质。停止回灌的时间应安排在施工降水结束、地下水位回升到施工降水前的地下水位以后。
㈥、基坑开挖施工方案
1、施工方法
基坑开挖阶段场地狭窄，且土方弃运较困难。因此，合理的基坑开挖方案将影响到工期和质量。综合考虑各方面因素，对整个工程实行分段施工。
开挖采用分段分层开挖、随开挖随支撑的方式。主体部分采用长臂挖掘机开挖，人工配合进行支撑下面土方开挖；基坑开挖土方采用自卸汽车运至弃土地点。基坑开挖时基底预留300mm厚保护层，采用人工开挖修整。挖至设计基底标高经监理工程师检验后尽快进行混凝土垫层施工。
基坑开挖按“分段开挖，由上而下，先撑后挖，分层开挖”的原则进行作业。施工过程中设1－2支撑。
2、开挖施工技术细则
(1)、开挖作业必须在钢筋混凝土灌注桩和水泥土搅拌桩达到设计强度后
方可进行。
(2)、加强地下管线的保护。土方开挖施工前，首先探明地下管线的位置
和埋深，并会同设计单位和管线管理部门研究确定管线保护方案，具体保护方案和措施见第八章。
(3)、土方开挖到钢管支撑底部时，及时施作钢管支撑。
(4)、基坑开挖至标高后，立即进行基底检查，合格后及时进行垫层施工。
(5)、如坑内有水，在坑底四周设排水沟、集水井，利用水泵将水抽干；
围护桩间随基坑开挖采用喷混凝土充填平整，对桩间接缝或桩内出现的渗漏水，及时封堵，严防小股流土（砂）扩大。
(6)、土方开挖过程中注意保护坑内降水井，确保降、排水系统的正常运
转。
(7)、基坑底以上300mm的土层采用人工开挖，以减少超挖、避免欠挖，
保持坑底土体的原状结构。
(8)、开挖最下一道支撑下面的土方时，按相邻的两道横向支撑之间的长
度为一个小的施工段，每个小的施工段的一层土方一个工班内挖完。
(9)、对局部超挖的部分采用砂、碎石或混凝土填充。
(10)、纵向分段开挖长度取30m，随挖随清理基底，一个施工段开挖挖成
后经监理工程师验槽后即可进行基坑碎石滤层和混凝土垫层施工。出入口位置严格按设计要求放坡，随挖随刷坡。
(11)、开挖出的弃土及时运走，禁止在基坑顶部边缘堆土。
(12)、基坑开挖过程中，加强对基坑稳定的观察和监控量测工作，一旦发
现安全隐患，立即停止开挖作业，及时采取措施处理。
(13)、如基底土层与设计不符或扰动、水浸、发现淤泥、土质松软等现象
时，作好记录，并会同设计单位、监理工程师研究处理。
(14)、基坑开挖期间在雨季时，基坑周边做围埝，以防雨水流入基坑内，
造成箱体和施工材料浸泡浮起。
㈦、桩间喷混凝土施工
支护结构采用单排φ1000（φ1200）钢筋混凝土灌注桩外贴双排φ600高压旋喷桩，为避免开挖作业过程中基坑壁的渗漏水，在钢筋混凝土灌注桩内侧桩间采用φ8＠100钢筋网喷C30细石混凝土，随开挖，随挂网、喷混凝土。
1、施工方法
采用湿喷法施工，钢筋网分片加工、现场安装，搅拌运输车运送商品混凝土，TK-961型湿喷机紧跟开挖作业面喷射混凝土。
2、施工工艺
湿喷混凝土施工工艺见下图。
施工准备

受喷面清理

钢筋网加工、安装

搅拌运输车
运送商品混凝土

掺特种速凝剂、施喷

综合检查

湿喷混凝土施工工艺流程图
3、施工要点
(1)、选用普通硅酸盐水泥；细骨料选用细度模数大于2.5的硬质洁净中粗砂，使用时含水率控制在5~7%；粗骨料选用粒径5~12mm连续级配碎石；化验合格的拌和用水；外加剂的初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。
(2)、喷射混凝土的配合比通过室内试验和现场试验选定，配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。速凝剂的掺量通过现场试验确定，在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。
(3)、喷射前认真检查受喷面，清除浮土，并对桩体进行凿毛处理；用高压水清洗受喷面；对施工机械设备、风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。
(4)、分层喷射，在上层喷射混凝土达到初凝后，方可喷射下一层混凝土，首层喷射厚度控制为5cm。
(5)、喷射混凝土作业分段分片一次进行，按先里后外、自下而上的顺序进行。喷射时，喷嘴距受喷面0.6~1.0m，垂直受喷面做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20~30cm，以保证混凝土喷射密实。
(6)、严格执行喷射机操作规程：连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。
(7)、掌握好风压，减小回弹，喷射混凝土的回弹率控制不大于15%。
(8)、喷射混凝土终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于7天。
(9)、当桩间有出水点时，设置泄水孔，边排水边喷混凝土。同时增加水泥用量，改变配合比，喷混凝土由远而近逐渐向出水点逼近，然后在出水点安设导管，将水引出，再向导管附近喷混凝土。
㈧、钢支撑施工方案
1、工程简介：
镇海桥改造工程明挖基坑横向支撑采用φ600×14支撑钢管支护，在U0－U3和U21—U23区间设置一道支撑，在U4—U20区间设置两道支撑，横向支撑由纵向支撑连成一体。两道支撑间距根据深度不同间距不同。
2、施工方法
(1)、根据基坑宽度将活动端、固定端、标准管节拼装成整体，不同管节之间及管节与端头之间用法兰联接。
(2)、利用吊车采用两点起吊将拼装好的钢支撑吊放到已焊接好的钢腰粱托架板及工具柱的托架上，此阶段汽车吊的钢丝绳保持紧张，待钢支撑预加轴力完成后再松开。
吊车吊装基坑钢支撑见图5-16。
(3)、为减少温度应力对预加轴力的影响，选择在气温较低的时段对钢管支撑施加预应力。
(4)、钢管支撑安装允许偏差规定见表5-5。
钢管支撑安装允许偏差表 表5-5
项目
横撑中心标高及同层支撑顶面标高差
支撑两端
标高差
支撑挠曲度
立柱垂直度
横撑与立柱的轴线偏差
横撑水平
轴线偏差
允许值
≤±30mm
≤20mm
≤1/600L
1/1000L
1/2000H
≤50mm
≤30mm
注：表中L为支撑长度，H为基坑深度。

图5-16 吊车吊装基坑钢支撑示意图
3、预压设置：
基坑随开挖随安装支撑，并按设计要求施加支撑预应力，在管撑一侧设
置预压千斤顶，第一道支撑施加计算轴力的40%，第二道支撑施加计算轴力的70%。压力以保证管撑稳定性方可。