南京长江第四大桥南接线s3标段施工组织设计(编辑修改稿)

南京长江第四大桥南接线s3标段施工组织设计(编辑修改稿)内容摘要：

有桩基 455根，其中 桩基 62 根， 桩基 369 根， 桩基 24根， 桩长均为 10到 50米 不等 ，根据钻探资料以及该地段的地勘报告可知，该区域桩基将穿越杂填土层、淤泥层、粘土层、砂层、强风化泥质粉砂岩、弱风化岩，由于亚砂土、砂土的地震液化及淤泥质亚粘土受扰动易产生蠕变和振动荷载作用下的沉陷 ，钻孔桩施工 时极易发生缩径、塌方等事故。 这将严重影响钻孔桩的施工周期和成桩质量。 为此应制定相应的对策： 根据地质条件和多年的施工经验决定 ：摩擦桩地段 主要以正反循环回旋钻机反循环施工为主 ,部分路段 以及端承桩 采用冲击钻进行作业。 根据工期要求，决定上场 10台回旋钻机 和 20台冲击钻。 钢护筒采用 12mm 厚的钢板卷制而成、每节长度不小于2m，泥浆用优质粘土拌制而成。 人 工绑扎钢筋笼，汽车吊吊放就位，采用商品砼泵送，直升导管法 灌筑 水下砼。 钻孔桩施 工以台为单位安排施工，尽快为墩柱及上部结构施工创造条件。 工艺流程 钻孔 灌筑 桩施工工艺流程如图 61。 施工 方法 场地准备 在桩基施工前，将钻机移动范围内的地平面整平，清除杂物，换出软土，夯打密 21 实，并保证工作平台的标高应高出施工期间最高水位 ～。 测量放样 采用全站仪测定桩基础中心坐标位置，采用“十”字挂线定位，并在孔位周围埋设护桩，随时校核桩位坐标。 护筒的制作与埋设 护筒采用 12mm 厚钢板制作，节长不小于 2m，内径比设计桩径大 20cm～ 30cm。 为了保证钢护筒的整体刚度和接口质量，在每节护筒的焊接口处加焊δ =10mm、宽 15cm的加强钢带；护筒底段加焊δ =10mm、宽 50cm 的加强钢带作刃脚。 护筒焊接采用开坡口双面焊，要求焊 缝 连续，保证不漏水。 埋设方法选用挖埋式，护筒顶高出地面 30cm，护筒外面与原土间用粘土填满、夯实，严防地表水从该处渗入。 埋设时，要求准确竖直，护筒顶部中心偏差不的大于 5cm，倾斜度不得大于 1%。 钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并要及时处理。 泥浆拌制 (1)、选用优质的膨润土加入 CMC、聚丙稀酸胺、生物聚合物等添加剂配制高质量的复合泥浆，其配比经试验室实验确定。 泥浆指标应达到相对密度 ～ ，粘度 16～ 22s， PH值大于 ，含砂率小于 4%，胶体率大于 95%，失水率小于20ml/30min，泥皮厚小于 3 ml/30min，静切力 1～。 当粘性指数大于 15，浮渣能满足施工要求时，可利用孔内原土自行造浆护壁。 施工中不向孔内直接投入块状土护壁。 (2)、各机长认真执行钻探操作规程，根据地层情况及时调整泥浆性能，保证成孔速度和质量，施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补充泥浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。 砼灌筑 过程中，开挖泥浆沟，使孔内泥浆返回泥浆池，防止泥浆外溢。 (3)、为实现对周围的水环境保护和现场的文明施工形象，施工时严格按国家环境保护的有关规定执行，严禁向周边排放泥浆和钻渣，拟采用 BE250型泥浆处理机，BE250 型泥浆处理器总功率为 ，泥浆处理能力为 250m3/h。 BE250 型泥浆处理 22 器主要由高频振动筛、泥浆泵和旋流除砂器组成，废泥浆由泥浆运输车运输至南京市环境保护部门指定的地点排放。 图 61 钻孔灌筑桩 施工工艺流程图 钻孔 施 工 准 备 测量放线 钻 机就位 开始钻孔 至设计深度，一次清孔，测量孔径、斜度、孔底沉渣厚度 接长下放钢筋笼，下导管 钻机移位 利用导管，二次清孔 灌筑 水下混凝土 导管起卸 割护筒 凿桩头，桩渣运输、孔口处理 桩基无损检测 坍落度试验 混凝土泵 试块取样 试块养护 试 验 质量评定 混凝土配比 现场试验 商品混凝土运输 钢筋笼制作 钢筋笼存放 钢筋笼起吊 制备泥浆 泥浆排放 废泥浆运输 23 (1)、钻机安装就位 用汽车吊将钻机吊放到施工区域，利用轨道或滑 槽使钻机就位于测量好的桩位。 就位后在钻机下铺垫枕木以保证钻机在钻孔过程中不产生倾斜和移位。 钻机就位后其底座应平稳、水平，钻架垂直，且保证钻机顶部的起重滑轮槽、钻头、桩位中心在同一铅垂线上，以保证钻孔垂直度。 孔口处钻杆中心与桩位中心水平偏差不得大于 5cm。 (2)、钻进成孔 开钻时以低档慢速反循环钻进，钻进时根据地质资料掌握土层变化，及时捞取钻渣取样，判断土层，记入监理工程师提供的专用记录表，并与地质资料核对。 根据核对判断的土层调整钻机的转速和钻孔进尺。 钻进时连续进行，不随意中途停钻。 孔内水头始终保持在水面以 上 ，加强护壁，防止塌孔。 升降钻头保持平稳，不碰撞护筒或孔壁。 拆装钻杆迅速，尽量减少停钻时间。 一个墩的钻孔桩采用跳钻的方式施工，并在中心距离 5m以内的任何桩的混凝土 灌筑 24 小时后，方可开始新桩的钻孔施工。 清孔 在孔深达到设计标高后及时清孔，不能停歇过久，以免使泥浆、钻渣沉淀增多而造成清孔工作困难甚至塌孔。 清孔采用抽浆换浆法。 钻头提离孔底 10～ 15cm，然后用稍慢的转速转动钻头，一边继续反循环，把孔内泥浆钻渣混合物排出孔外，一边向孔内补充储浆池内净化后的泥浆，保持孔内水位高出水面 ，避免塌孔 ，直到测试出浆口的泥浆达到要求为止。 即比重 ～ ，粘度 16～ 18s，含砂率小于4%，胶体率小于 98%。 清孔后及时测量沉渣厚度，然后拆除钻机钻杆，用监理工程师批准的检孔器检查钻孔桩的孔径和倾斜度是否符合验收标准。 只有各项指标达到设计要求后，才能拆除钻机，准备下钢筋笼。 吊放钢筋笼 钢筋笼采用卡板或支架成型法分段制作，主筋采用双面焊，主筋与螺旋筋全部焊接，其制作应符合有关规范要求。 保护层厚度的控制采用定位钢筋，每 2米一道，每道 4 个，均匀不置。 钢筋笼分段用汽车吊吊入桩孔，吊具采用扁担梁、保 证钢筋笼在 24 吊放过程中不变形。 入孔后、牢固定位，以免在 灌筑 过程中发生浮笼或掉笼现象。 导管安装 导管采用Ф 300mm快速接头导管，导管在使用前和使用一个阶段后，除应对质量、拼接构造认真检查外、需做拼接、过球和水密、承压、抗拉实验，以保证不漏水，过球畅通。 导管在钻孔旁预先分段拼装，采用钻机机架或吊车吊放入孔。 灌筑 水下砼 砼应满足如下要求：砼强度等级满足设计要求，粗骨料使用碎石或卵石，粒径 1～4cm，砂用级配良好的中砂。 砼水灰比＜ ，水泥用量不小于 370kg/m3含砂率为 40﹪～ 50﹪，坍落度 18～ 22cm，扩散度为 34～ 38cm，砼初凝时间为 3～ 4h。 先灌入首批砼。 首批砼的数量要经过计算，使其具有一定的冲击能量、并能把导管下口埋入砼不小于 1m 深。 开导管用球胆和盖板，球胆预先抛入导管中，漏斗下口放置系有钢丝绳的铁盖板，当砼装满后，吊出钢盖板，砼既下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管下口。 首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出管内埋置深度，如符合要求，即可正常 灌筑。 灌筑 要紧凑、连续进行，严禁中途停工，中途停歇时间不得超过 30min，并防止砼拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。 导管在砼中埋深以 ～ 为宜 ,既不能小于 1m也不能大于 6m。 灌筑 过程中 ,设专人密切注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况 ,及时测量孔内砼面高度及管内外砼面的高度差 ,正确指挥导管的提升和拆除 ,填写水下砼 灌筑 记录。 拆除导管动作要快 ,时间一般不超过 15min,要防止工具等掉入孔内 ,已拆管节立清洗干净 ,堆放整齐。 利用导管内的砼超压力使砼的 灌筑 面逐渐上升，上升速度不低于 2m/h,直至高于设计标高 ～ ，以便凿除浮浆，确保砼质量。 在砼 灌筑 过程中，当导管内砼含有空气时，后 续砼宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将砼整斗倾入导管内，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 灌筑 过程中的一切故障均记录备案。 灌筑 将近结束时，在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使 灌筑 工作顺利进行。 在拔出最后一节长导管时，速度要慢，防止桩顶泥浆挤入导管 25 下形成泥心。 导管法 灌筑 砼 工艺流程见图 62。 图 62 导管法 灌筑 砼流程图 钻孔过程中常见事故的预防及处理 (1)、塌孔 ①、塌孔的表征 塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻 机负荷显著增加等。 原因如下： Ⅰ、泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成坚实护壁泥皮，孔壁渗漏。 Ⅱ、孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够。 Ⅲ、在松软砂层中钻进，进尺太快。 Ⅳ、提住钻头钻进，旋转速度过快，空转时间太长。 Ⅴ、清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，反循环清孔，泥浆吸出后未及时补浆。 Ⅵ、起落钻头时碰撞孔壁。 ②、预防及处理原则 Ⅰ、保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求。 Ⅱ、保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同的转速和进尺。 Ⅲ、起落钻头时对准钻孔中心插入。 26 Ⅳ、回填砂和粘土 的混合物到坍孔处以上 1～ 2m，静置一定时间后重钻。 (2)、钻孔偏斜和缩孔 ①、偏斜缩孔原因 Ⅰ、钻孔中遇较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方。 Ⅱ、在有倾斜度的软硬地层交界处，岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻杆受力不均。 Ⅲ、钻杆刚度不够，钻杆弯曲接头不正，钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。 Ⅳ、在软地层中钻进过快，水头压力差小。 Ⅴ、全压钻进。 ②、预防和处理 Ⅰ、安装钻机时使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条直线上，并经常检查校正。 Ⅱ、倾斜的软硬地层钻进时， 采取减压钻进。 Ⅲ、钻杆、接头逐个检查，及时调整。 遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。 偏孔、缩孔严重时回填砂粘土重钻。 Ⅳ、全过程采用减压钻进方式。 (3)、掉钻 ①、主要原因 钻进时强提强扭、钻杆接头不良或疲劳破坏易使钻头掉入孔中，另外由于操作不当，也易使铁件等杂物掉入孔内。 ②、预防和处理 Ⅰ、小铁件可用电磁铁打捞。 钻头的打捞应视具体情况而定，主要有采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等器具。 Ⅱ、在钻孔过程中除以上几种主要事故外，还需注意防止糊 钻、扩孔、偏孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等。 27 1水下混凝土 灌筑 事故的预防及处理 (1)、导管进水 ①、主要原因 首批混凝土储量不足，或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。 ②、处理方法 将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机清除，重新 灌筑。 (2)、卡管 ①、主要原因 Ⅰ、初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小，流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。 Ⅱ、机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或 灌筑 时间持续过长，最初 灌筑 的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。 混凝土 灌筑 导管内外压力差不够。 ②、预防措施 准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的力学性能。 ③、处理办法 拔管、吸渣、重灌。 (3)、坍孔 发生坍孔后，应查明原因采取相应措施，如保持或加大水头，排除震动源等防止继续坍孔，然后用吸泥机吸出孔中泥土，如不继续坍孔可恢复正常 灌筑 ，如坍孔不停止、坍孔部位较深，宜将导管拔除。 保存孔位回填粘土，研究处理措施。 1桩孔质量检测 基坑开挖后，将桩头部位多余混凝土凿除，以便进行桩基检测。 根据设计要求，请专业检测机构，对所有桩基进行 100%无损检测。 28 桩身质量符合设计要求后，才能进行下一道工序。 承台施工 方案 工艺流程 承台施工 顺序 为：开挖承台基坑 → 整平基底、凿除桩头、测承台底标高 → 铺设垫层 → 绑扎钢筋 → 支立模板 → 浇筑混凝土 → 养护 → 拆除模板 → 质量检查 → 承台基坑回填 → 继续养护。 施工工艺流程图见图 63。 图 63 承台施工工艺流程图 施工方法 基坑开挖 承台施工前进行钻孔桩位置、标高等的复测。 复核基坑中心线、方向、高程。 按地质水文资料结合现场情况，放坡开挖。 承台基础采用挖掘机开挖，人工配合，基坑边坡的坡度根据实际开挖情况确定，基坑基底尺寸比设计宽出 50～ 100cm。 开挖时，承台四周填土并夯实 承台面预 埋筋处理 拆除承台模板、质量检查 承台施工完毕 整平 基底，凿桩头，铺垫层，测承台底标高 开挖承台基坑及支护 检查验收，监理签证。