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钻孔平台及钻孔灌注桩施工方案

目录

一、钻孔平台施工 2
二、钻孔桩施工 2
1、结构概述 2
2、施工工艺 3
（1）钢护筒的加工 3
（2）导向架的制作及安装 3
（3）钢护筒的就位 4
（4）接长钢护筒 4
（5）插打钢护筒 4
（6）桩基施工 5

一、钻孔平台施工
钻孔平台构造与栈桥相似，顶面与栈桥等高，与栈桥构造相接但不相连。综合考虑钻孔桩和承台墩身模板吊装施工，根据承台宽度、施工工艺及机械设备作业条件进行布置，尺寸横桥向长度为24m，宽度为12m。平台的工字钢纵梁间距避开钢护筒，平台面板在钢护筒处预留对应桩基的圆孔，便于钻孔施工。

图1 钻孔灌注桩平台施工示意图
水上钻孔工作平台拟采用施工以便、迅速、施打精度高的栈桥上履带吊，进行各墩水上钻孔工作平台基础钢管桩的施打作业。钢管桩采用前方交会法由水上控制网控制、测量定位后运用打桩船沉入。

图2 钻孔桩施工实例图
二、钻孔桩施工
1、构造概述
根据施工图纸显示，水中桩基础，重要位于蓟运河中，以及桥梁东岸芦苇湿地内。其中蓟运河中为6#～12#墩位置处为水中桩基础，岸芦苇湿地内潜水处为13#～15#墩台处。桩长分别有54m、70m，桩径为1.2m与1.5m两种规格，详细如下表所示：
表1 水中桩基础登记表
序号
墩台号
桩径（m）
桩长（m）
根数（根）
备注
1
6#
1.2
40
8
浅水区
2
7#
1.2
54
8
浅水区
3
8#
1.2
54
8
浅水区
4
9#
1.2
42
8
深水区
5
10#
1.5
70
9
深水区
6
11#
1.5
70
9
深水区
7
12#
1.5
70
9
深水区
8
13#
1.2
42
8
浅水区
9
14#
1.2
56
8
浅水区
10
15#
1.2
60
8
浅水区
2、施工工艺
钻孔桩施工工艺流程：钢护筒的加工→导向架的制作及安装→钢护筒的就位→接长钢护筒→插打钢护筒→桩基施工。
（1）钢护筒的加工
钢护筒设计长度根据实际地质状况确定，钢护筒长度插入土层不少于2m，保证桩基施工过程中不漏浆，不塌孔。根据履带吊的起重能力、吊钩高度、钻孔平台高度等，确定每节钢护筒长度。
（2）导向架的制作及安装
定位导向架采用20工字钢加工，两层，高2米，在定位架顶部分别设置四个限位装置。各细部尺寸力争精确，焊缝必须符合焊缝等级二级规定。
根据桩位控制点及导向架外框几何尺寸在平台上定出各桩导向架的精确位置，用油漆做好标识。将制作好的导向架用吊车起吊吊至平台处，安顿于待下护筒的桩位处的平台上精确定位。定位导向架时，应注意导向架的中心轴线必须与桩轴线重叠。
支承平面必须严格水平。安顿时，可在导向架的支承梁上放置一水平尺，在支承梁与平台分派梁接触处垫设钢板来调整其平整度，同步用水平仪校核。
调整好导向架的平面位置及竖向垂直度后，用全站仪校核其精确度之后，将导向架支承梁与平台分派梁连接牢固，同步将导向架下口与相邻钢管桩用链子滑车拉住固定。

图3 导向架示意图
（3）钢护筒的就位
用70t履带吊将钢护筒起吊就位，然后对其精确定位，再用振动锤，使其下沉至设计标高。
（4）接长钢护筒
每节钢护筒长度不超过5米，钢护筒一般由1～2节对接焊接而成。将第一节钢护筒用履带吊吊入导向框内，钢护筒沿导向架内壁放下。护筒上口放至距导向框上部0.4m时，在护筒侧壁上焊接牛腿，使护筒担在导向框框架上，履带吊松钩。吊装第二节钢护筒，两节护筒对位好后，进行焊接接长。履带吊稍稍吊起钢护筒，将第一节钢护筒上的牛腿用氧割切掉，再将接长的钢护筒下放，接长至设计长度后，将钢护筒下放至河床上。
（5）插打钢护筒
在插打前，护筒顶如下1m处设置内部支撑，防止振动夹具使护筒产生径向塑性变形。当每节钢护筒插打到位后，及时将内支撑解除，解除时一定要将内支撑拴好保险绳。
采用120型振动锤插打钢护筒。钢护筒的最终入土深度采用护筒底设计标高和最终贯入度双控的措施来确定。在钢护筒尚未到达护筒底设计标高，但最终贯入度到达每分钟3～5cm时，可停止插打。
（6）桩基施工
1）泥浆循环系统
水中钻孔平台施工时，钢护筒都采用一次性所有埋设，在钢护筒顶部距平台面20～40cm处开两个泥浆出口，每个出口均设插板等闸门，采用钢管或钢槽按一定坡度将相邻两个钢护筒的泥浆出口依头尾次序相接；同步，在与成孔施工相邻的钢护筒上吊装泥浆泵。这样，成孔施工的泥浆流至相邻的钢护筒内，沉淀后由泥浆泵泵入正在施工的桩孔，构成泥浆循环回路，防止了平台上另设泥浆净化池或对应设施。
同步，在钻孔平台上设置泥浆池，泥浆池采用钢板焊制，以防止只采用钢护筒作为泥浆循环回路泥浆方量不够的问题，也能保证钻孔过程中，泥浆不流入河道。施工固体废弃物、施工污水及垃圾集中搜集，严禁向河道内倾倒。

图4 泥浆循环系统
2）泥浆废弃及处理措施
施工过程将产生大量的废浆和渣土，为做到文明施工，满足环境保护规定，泥浆车采用全封闭的罐式运送车。泥浆通过泥浆泵打入罐车，装满后，将进浆口封闭，运送至指定弃土场弃浆，在弃土场进行无害化处理。运送罐车的封闭性很好，杜绝了泥浆运送过程中的污染。
3）钻孔
采用旋挖钻施工，挖除的渣土及时装运拉走。
4）钢筋笼加工及安装
钢筋笼严格按设计和规范规定制作，尽量减少分节，长钢筋笼的接头采用机械连接或焊接。每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接所有焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合规定。钢筋骨架的保护层厚度由半径8cm的圆形同标号混凝土垫块来保证，混凝土垫块按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。
使用大吨位汽车吊吊放钢筋笼，并在孔口牢固定位，以免发生浮笼现象，与高速公路交叉地段，吊车要远离交叉处，必要时用缆绳进行固定，严禁侵线。
数控钢筋笼滚焊机加工工艺流程图，如下图。

图5 数控钢筋笼滚焊机加工工艺流程图
钢筋笼制作过程中需严格控制钢筋笼接头安装质量，且钢筋接头必须错开布置，接头数不超过该断面钢筋总数的50%。
在确认清孔完毕并符合设计规定后，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；钢筋笼对接采用直螺纹连接或者焊接，在上、下段钢筋笼对位固定好后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。
下放钢筋笼的同步安装声测管，声测管应采用丝扣连接或液压连接。声测管连接完毕后灌水进行检查，以增强声测管抗压能力，以便桩基检测。灌水检查合格后，将声测管顶端焊接封堵钢板密封。
5）混凝土灌注
桩身水下混凝土灌注采用垂直导管法，采用拔球+隔水栓的方式。混凝土由混凝土拌和站供应，配置双机作业并配置用电源，保证混凝土供应。由于混凝土灌注在平台上进行，不存在混凝土散落到河道中的问题。