兰州中心滩黄河大桥深基坑专项施工方案

目录
一、编制依据 (1)
二、工程概况及主要工程量 (2)
三、水文条件 (3)
四、投入主要机械设备、材料 (3)
五、咬合桩支护施工方案 (3)
（一)咬合桩施工工艺原理 (4)
（二）咬合桩的施工工艺流程 (4)
(三)咬合桩施工工艺 (5)
（四）桩顶冠梁及內撑、斜撑(支撑梁）施工 (11)
（五)承台深基坑开挖(第二次开挖) (13)
（六）內撑及斜撑拆除（承台施工后） (13)
六、环境恢复及保证体系 (13)
七、安全、环境保证及防范措施 (14)
（一)保证措施 (14)
（二）、防范措施 (15)
八、基坑坍塌应急预案 (15)
中心滩黄河大桥深基坑支护专项施工方案
一、编制依据
1、中心滩黄河大桥工程施工图纸.
2、施工现场实地勘察及周围地理环境情况。

3、本工程总体工期安排。

4、GB/T19001--2000质量标准体系、GB/T24001—1996环境管理体系和GB/T28001—2001职业健康安全标准。

二、工程概况及主要工程量
1、工程简介
中心滩黄河大桥项目是连接城关中心区与盐场分区的一条交通性次干道，是非常重要的沟通南北的重点工程，是完善路网结构的重要组成部分，是减轻雁滩黄河大桥交通压力的重要补充，可分配、分担滨河北路的交通流，减轻北滨河路的交通负荷。

本工程北起北滨河路,南至南滨河路,包括一段主桥工程、两侧的引桥和引道工程。

起点桩号为K0+000，终点桩号为K0+655.418,全长655。

418m，其中在K0+261～K0+491 段布设主桥。

根据设计显示4＃墩与5#墩为水中墩,处于黄河河道中，采用筑岛方法施工钻孔桩基础。

承台施工前需进行基坑开挖，开挖深度大于10米，需采用咬合桩支护.
2、黄河两岸主墩（4＃、5#墩）地形地质
黄河北岸主墩轴线与河滩相距约20m，河床中心呈浅“U”字型，北岸为缓坡地形，坡度为15°～30°；南岸围堰轴线与河滩相距约30米,南岸为江边滩地缓坡地形，平均坡度约30°～45°；黄河河床两岸地层由地表向下主要由人工填土、卵石及基底的泥质砂岩、砂质泥岩组成，河床主要由泥质砂岩、砂质泥岩组成。

人工卵石回填层主要分布在黄河北岸,为近期修建河堤挖出的卵石临时堆放而成，厚度2。

5~3。

0m。

人工填土主要分布在黄河南岸，平均厚度约5。

0m，主要成分为粉土、卵砾石和少量混凝土块，局部混杂有炉渣及少量生活垃圾，密实度变化较大,呈松散～中密状态,工程性质不均匀。

卵石层分布在黄河两岸地段，水流冲积而成，厚度为4。

1~7.3m.卵石物质成分为石英岩、花岗岩及硬质砂岩，一般颗粒40~100mm，
约占全重的60％以上，最大达300mm以上，颗粒空隙由砂类土充填。

泥质砂岩广泛分布于施工区域内，在黄河北岸泥质砂岩内泥质含量较高，黄河南岸泥质砂岩泥质含量较少，厚度为9。

3～11。

9m。

3、主要工程量
详见表2—1 主要工程量数量表
表2—1 主要工程数量表
三、水文条件
兰州区黄河干流西起柴家峡，东至桑园峡，长45km，河宽150～1000m，每年6~10月为丰水期，7～9月为主汛期,12月～次年3月为枯水期.多年平均含沙量5.02㎏∕m³.十年一遇水位标高为1513。

85米，施工场地筑岛围堰顶标高为1514.35米.
四、投入主要机械设备、材料
咬合钻孔桩支护施工主要投入施工机械设备如下：冲击钻机8台（含配套设备）、挖掘机2台、汽车吊2台。

五、咬合桩支护施工方案
为了在中心滩黄河桥建设中不影响正常通行，河水不受污染并且保证承台、桥墩的正常施工，安全质量得到保证.现场4#墩与5＃墩深基坑开挖支护采用咬合桩支护施工。

为了保证咬合钻孔桩的稳定性，考虑在桩顶设置一圈冠梁,且在中间设置三道內撑钢筋混凝土梁，在两端加设斜撑钢筋混凝土梁，具体置见“附件一承台基坑支护结构方案设计计算书”与“附件二基坑支护设计图”. （一)咬合桩施工工艺原理
根据本大桥的地质情况和现场施工条件，咬合钻孔灌注桩采用冲击钻机,泥浆护壁，换浆方法结合滤砂器清孔，吊车下放钢筋笼，导管法灌注水下混凝土.
冲击钻孔咬合桩在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种围护结构。

桩的排列方式为一根A桩（素砼桩)一根B桩（钢筋砼桩）间隔布置.施工时先施工A桩后施工B桩，A桩混凝土采用超缓凝混凝土.A桩施工完毕后，相邻两B桩在A桩混凝土初凝之前冲击掉相邻B桩与A桩相交部分的混凝土，并完成两B桩施工，实现相邻两桩咬合。

平面布置示意图如下：（二）咬合桩的施工工艺流程
总的施工原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是:
A1—A2-B1—A3—B2—A4—B3……,如下图所示：
分段施工接头的处理方法。

往往一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在与先施工段的接头问题.处理方法为在施工段与段的端头设置一个砂桩(成孔后用砂灌满）,待后施工段到此接头时利用换浆法取出砂子，灌上混凝土即可.图示如下:
（三）咬合桩施工工艺
1、钻孔施工
在距离承台四周20cm以外位置钻设一排钻孔桩，桩径1。

0m，桩长嵌入砂岩2～3m,桩与桩之间进行密贴,相互咬合20cm。

设计钻孔咬合桩共136根/墩，其中钢筋砼桩与素砼桩各68根/墩，桩径φ1.0m，桩长13。

5m,桩间咬合最大宽度0。

20m。

具体布置详见下图：咬合围护桩平面布置图。

1。

1施工准备
钻孔桩施工前完成场地平整、水电接引及施工队伍、设备组织，并制定详细施工计划以及安全质量保证措施，并对所有参加人员进行质量安全交底，特种作业人员必须持证上岗。

根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样,在桩中心位置钉以木桩，并设混凝土护桩，放线后由主管技术人员进行复核，施工中护桩要妥善看管，不得移位和丢失。

1。

2护筒埋设
钢护筒采用厚度为10mm的A3钢板卷制，内径宜比桩直径大0。

4m。

埋设护筒时垂直定位准确,其顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1％实测定位后,使护筒中心与桩中心重合。

护筒埋设采用栽桩法，即在测量放出桩位十字中心线后，开挖一定深度埋护筒，护筒长度大约为2.5m左右。

护筒对位检查后，在其四周回填黏性土并分层夯实。

护筒露出地面0。

3m，护筒上有十字线。

为避免护筒底悬空，造成踏孔、漏水、漏浆，护筒底应坐在天然的结实的土层上。

1。

3钻机就位
钻孔平台搭设好后,将钻机移至桩位,用钢枕作机座，使底座平稳,钻机
底座用倒链交叉对称拉紧，并用风缆对钻架稳定性进行加强，保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷,钻架及钻杆要竖直，钻头、钻杆和桩径中心在一铅垂线上，其最大偏移不大于5cm.以保证孔位正确，钻孔顺直.将钻机底盘调成水平状态并稳定,开机试钻。

小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上。

钻架临时移开时，应做好标志，以确保复位后的准确位置，必要时应重新对位。

钻机摆放位置要结合平台手里支撑情况，合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。

1。

4钻进成孔
冲击钻钻孔时开孔进入护筒底口段，向护筒内倒入小片石夹黏土混合物（比值约1：1)用小冲程冲击，施工中注意保持重锤导向作用,保证成孔垂直度。

钻孔作业要连续，同样也应经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。

其目的使护筒至粉砂层之间形成圆顺，坚实的过渡段,进入卵碎石层后加入大比重（γ=1.3）高质量泥浆和少量水泥.钻孔前做足准备工作，逐孔绘制详细地质图，在钻孔过程中边钻边与实际地质情况进行对比，随时调整各项参数。

粘土、粉质粘土覆盖层采用中冲程,输入较低稠度泥浆冲击成孔,钻进要注意防止卡钻、埋钻;易塌孔的粉砂、砂土层采用小冲程,多投粘土提高泥浆的粘度与相对密度，并适量填加片石、碎石,使之挤入孔壁。

块石土、角砾土、碎石土层采用中冲程，加大泥浆稠度，添加片石、碎石反复冲击，将孔壁挤实；基岩采用大冲程冲击成孔,钻进过程中，特别注意当基岩面倾斜大或高低不平时，回填片石、碎石，低锤快打，形成一个平台后，方可采用较大冲程正常钻进，钻孔过程中技术人员必须用垂球
检查钻孔垂直度,孔深及孔径情况，如发现孔偏、斜上方0.3m处重新冲砸造孔。

每钻进1.0m后，用掏渣桶将孔底钻渣掏出来，并及时向孔内补入新鲜泥浆，如此循环操作，直至成孔。

1.5钻孔异常处理
1。

5.1在钻孔过程中坍孔后，尽快查明原因和位置，进行分析处理。

坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时,回填重新钻孔.冲击法钻孔时，可投黏土块夹小片石，用低锤冲击黏土块和小片石挤入孔壁制止坍孔。

1.5。

2钻孔中发生弯孔和缩孔时，一般可将钻机的钻头，提起到偏斜处进行反复扫孔，直到钻孔正直。

如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，应采用小片石与黏土混合物回填到偏斜处，待填料沉实后在重新钻孔纠偏。

1.5。

3发生卡钻时，不宜强提。

应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳以及其他措施,使钻头松动后在提起。

1。

5.4发生掉钻时，应查明情况尽快处理。

1.5。

5发生卡钻、掉钻时、严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。

必须进入有防护设施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并应有专人负责现场指挥。

1.6终孔，清孔及检查
当钻孔达到设计标高后，使用桩检仪对孔深、孔径和孔形，孔底地质清孔进行检查,然后填写终孔记录，并及时通知监理工程师到现场检查验
收。

成孔工序验收合格后，进行清孔施工。

清孔采用换浆法:即钻孔完成后，提起钻头至距孔底20cm，继续旋转，逐步把孔内浮悬的钻渣换出。

在清孔排渣时，应保持孔内水头,防止坍孔、缩颈。

1.7钢筋笼制作、安装
1.7.1钢筋笼的制作
a。

钢筋笼在钢筋加工场使用模具分段制作，以定尺钢筋长度为宜。

主筋在制作前必须整直，没有局部的弯折。

主筋一般应尽量用整根钢筋,分段后的钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm.
b。

为了保证钢筋笼的顺直以利于安装，每节钢筋笼制作完毕之后，在其两端搭接焊缝中心处作出垂直于钢筋笼轴线的截面，并在钢筋上作处显著标记,钢筋笼逐节下放焊接时，使上下二节标记相重合.
c.钢筋笼的焊接、绑扎必须牢固，应保证焊缝长度和饱满度。

本桩身钢筋笼分段制作完后，调运至现场边下放边连接。

分段制作时采用搭接焊，两钢筋搭接部应预先折向一侧,使两结合钢筋轴线一致，接头的长度单面焊不能小于10d,双面焊不应小于5d(d为钢筋直径）.焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满.
1。

7。

2钢筋笼的安装
a.钢筋笼顶端应根据孔顶标高设置吊筋。

b。

起吊时,吊点应栓牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变型，使钢筋笼吊后呈自然铅直状态。

c.钢筋笼接长时，两钢筋笼必须保持垂直和对位良好。

d.吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。

若偶遇阻碍，随起随落和正反旋转使之下放。

不高起梦落,强行放下，以防碰撞孔壁而引起塌孔。

e.下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况,如发现异常现象,马上停放，检查是否坍孔。

f。

钢筋笼骨架外侧应安置控制混凝土保护层厚度的同强度等级的混凝土垫块，其间距竖向为2m，横向沿四周均布4个。

g。

钢筋笼下放至标高处后，要检查钢筋笼是否中心移位，使之满足规范要求，并用4根Ф16钢筋将其与钢护筒焊接,或与灌注平台连成一体,以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。

1。

7.3混凝土灌注作业
（1）准备工作
A.导管使用前应组装编号，根据孔深计算导管长度及节数,导管应顺直并进行水密试验,确认导管不漏水及拆接情况良好才能下乳孔中。

B。

用吊机辅助下导管，下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼，并做好记录.导管下完后，利用灌注导管接上泥浆泵进行二次清孔换浆使孔底沉淀≤5cm。

二次清孔采用气举法反循环实现。

C.二次清孔完毕，将导管轻轻下放到孔底，然后再往上提升25-40cm，与导管的理论长度进行比较，吻合之后，将导管固定在灌注平台孔座上。

D.灌注混凝土前检测孔底沉淀厚度及泥浆指标,直至达到设计和规范再拆除封头，接上混凝土初灌漏斗，检查孔底沉淀厚度,符合规范要求后，开始灌注混凝土.
（2）混凝土的灌注
A.混凝土使用商品砼，运抵灌注地点时，应对和易性,坍落度等情况进行检查，如不符合要求，不得使用。

使用拔球法灌注水下混凝土,开灌前,灌注漏斗内储存的混凝土及灌注车内的混凝土总量应满足拔球后将导管底端埋入混凝土深度1。

0m以上所需的混凝土量。

首批混凝土数量计算如下：
V=h1＊π*d2/4+πc＊π＊D2/4
h1=Hw*Yw/Yc
式中 D——钻孔桩直径
d——导管直径
Hc——首批需要混凝土面至孔底高度=导管埋深（1m)+导管底至孔底高度
Hw——混凝土面到水面高度
Yw--导管外水或泥浆容重
Yc——混凝土容重取2。

4~2.45t/m3
灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离为25～40cm，混凝土灌注时间应小于初凝时间,当混凝土面抵达钢筋笼位置时，应注意钢筋笼是否“上浮”。

B。

灌注混凝土开始后，应连续进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间,当导管内混凝土不满时，徐徐的灌注，防止在导管内造成高压空气囊，以至堵管。

C.在灌注过程中,应经常注意观察管内混凝土面下降和孔内水位升降
情况,保持孔内水头,防止坍孔。

D. 根据灌车混凝土方量,及时测定孔内混凝土面的高度，调整导管埋深.导管埋深一般应在1~3m。

E.当混凝土浇筑面接近设计高程时，用取样盒直接取样确定混凝土顶面位置，混凝土最后灌注高度设计桩顶超灌高度根据现场情况确定，以便在接桩前凿除桩头松散层，桩头凿除采用混凝土切割机切割和风镐凿除相配合，以确保桩头混凝土密实、干净、无浮浆。

F。

灌注中如发生故障，及时查明原因，并提出补救措施，报请监理工程师同意后，进行处理.
（四）桩顶冠梁及內撑、斜撑（支撑梁）施工
为保证咬合钻孔桩的稳定性，考虑在桩顶布置一圈冠梁，且在冠梁中间设置三道內撑钢筋混凝土梁，两端加设斜撑钢筋混凝土梁，具体布置见基坑支护平面图：
1、施工放样
由项目部测量班按照施工图的坐标放出分配位置，复核确定无误后准确定位。

2、支撑梁基坑开挖（第一次开挖)
拟采用机械开挖,开挖应预留10cm，在支撑梁施工前集中清理到梁底设计标高以下5cm,然后在梁下位置抹5cm砂浆垫层。

基底必须平整，基底标高误差控制在±20mm。

在基坑四周挖排水沟，并在基坑顶部做土坝,以防止雨水流入基坑.
3、模板
安装模板时严格按测量放线操作,以保证系梁的几何尺寸及平面位置，用线锤检查模板的垂直度，模板内表面要平整光洁，接缝严密，防止漏浆，为了保证模板的刚度，在模板的外侧设置竖向方木（10＊10）肋条,间距80cm，再在肋条外侧设置二道水平肋带，肋带间距1。

0m。

上下层肋带距模板边缘0.10m或0。

25m，在两层水平肋带上设拉杆，间距1m,拉杆采用Ф12钢筋，模板外侧用方木支撑，并用楔子加固，模板支撑完后要进行几何尺寸的检查,几何尺寸应符合规范要求，最后在模板顶抄平,做好标记，以控制分配梁的顶面标高.
4、钢筋加工及安装
钢筋在进场时抽样检查，检测其力学性能指标，对不合格的钢筋立即清除出场。

钢筋在加工场集中加工，然后在现场绑扎成型。

钢筋在加工前要进行除锈、调直,然后再进行下料、加工，钢筋采用双面搭接焊。

对加工好的钢筋，施工队质检人员先进行检查，自检合格后，报项目部质检工程师进行检查，最后报监理工程师检查验收.
5、砼施工
砼采用商品砼，砼运输采用输送车,再采用溜槽入模.施工过程中严格控制水灰比和坍落度.砼浇筑时由分配梁外侧向内侧分层浇筑，每层厚度控制在30cm左右。

采用插入式振捣器振捣，振捣时严禁振捣棒托砼。

浇筑即将结束时注意控制砼顶面标高,标高允许误差±20mm。

6、养护
砼初凝后在表面洒水养生，并加盖薄膜和草袋，依据天气情况决定洒水次数，要始终保持砼表面湿润，砼达到规范规定强度后拆模并复查分配
梁各控制指标。

（五)承台深基坑开挖(第二次开挖）
基坑开挖采用长臂挖机逐层下挖，直至挖至承台底。

开挖中要做好排水工作,杜绝基坑内积水，不得碰撞到横梁及内撑部位。

（六）內撑及斜撑拆除（承台施工后）
从上图可以看出,基坑支护内、斜撑将影响墩身施工。

承台施工结束后,可利用吊车固定，破碎锤破除內、斜撑与冠梁连接处的方法，整体取出内、斜支撑。

六、环境恢复及保证体系
1、环境恢复目标
施工中采取预防和控制措施尽量减少施工对黄河河道的占用和破坏,杜绝对河道的污染，施工生产过程中无法避免对河道占用和破坏的,在工程完工后,我部承诺采取措施加大资金投入，使受破坏的河道护岸、河堤完全恢复成既有现状。

2、河道恢复组织机构及管理体系
2.1河道恢复组织机构
河道恢复实行“谁破坏、谁恢复”的原则。

为加强河道恢复工作，合理利用河堤，改善生态环境，实现资源可持续利用，我项目部在施工现场成立河道恢复领导小组.
2.2河道管理体系
河道恢复管理体系见“河道恢复管理体系图”。

河道恢复管理体系图
2。

3河道恢复保证措施
首先项目部成立由项目经理任组长，项目副经理、总工程师任副组长,各部室领导组成的河道恢复领导小组，加强对河道恢复工作的领导。

人员进场后，认真组织全体施工人员深入学习国家及兰州市有关河道管理的规定，增强环境保护意识，提高自觉保护畅排意识。

建立建全河道保护制度，把河道保护措施落实到每个施工队伍，签订河道保护责任状，实行奖罚制度.
认真贯彻执行国家有关河道恢复的法律、法规和政策,组织有关部门编制河道恢复规划和计划,统一规划、因地制宜、综合治理，并负责对恢复后的河道进行验收.
加大资金的投入力度,确保对施工占用河道既有生态功能的恢复。

七、安全、环境保证及防范措施
(一）保证措施
1、成立跨黄河桥墩施工安全、环境管理领导小组,由安全总监监督、安质部具体负责实施，明确生产责任制度。

2、加强与水利等部门的联系，对现场安全管理人员及施工人员进行安全教育培训，黄河两岸主桥主墩施工前，必须经过主管部门的批准,并严格按上报方案实施。

3、严格监督，完善安全检查制度。

安全人员对施工现场经常检查，发现问题及时纠正，将事故消灭在萌芽状态。

4、施工期间保证航道正常正常通行，河水不受污染，由我项目部组织
足够人员，24小时负责施工现场通行的指挥工作。

施工区域范围采用全封闭围护,为了保证河道通航安全，在施工范围设置夜间警示灯.
5、钻孔桩施工的泥浆严禁向河道排放，采用泥浆运输车运至指定地点排放。

施工期间应及时清运建筑垃圾,以防对河道的污染.
6、成立以项目经理为组长，总工程师、安全总监为副组长的安全领导小组.组员由队长、领工员、工程技术人员及其它有关人员组成。

领导小组负责对施工全过程的领导、指挥、组织、协调及对现场工作人员的安全教育、培训等工作。

（二)、防范措施
①、支护方案决策前充分考虑各种因素（地下水位、地质、列车行车振动荷载、开挖作业空间）的影响，留足安全系数，并附有关情况下的应急预案，按规定送相关单位审批；②、严肃施工纪律，严格按规范和方案施工；③、专人负责基坑支护系统的变形观测，以保证在基坑支护系统变形过大之前发现问题，减小损失；④、在基坑旁储备应急物资、机械、人员，发生险情随时投入抢险；⑤、施工过程中集中优势资源，速战速决，尽量减少基坑支护时间；⑥、在基坑内配备足够的爬梯等逃生设备，在支护变形监控人员发现问题后能立即撤离基坑,力保人员不伤亡。

⑦、在基坑周围设置防护栏杆、严禁非工作人员靠近。

⑧、工作人员进入基坑作业现场，必须佩戴安全帽并穿戴救生衣.
八、基坑坍塌应急预案
1、可能的事故性质、后果
由于黄河水位及地质条件影响，若基坑支护不当将造成基坑坍塌，造
成直接经济和工期损失，甚至造成人员伤亡事故。

2、成立坍塌救援应急处理领导小组
组长：张汪钊
副组长：赵彬、焦国华、王德华、王钦江、段凯
组员：、陶勇、孙勇、赵炳剑、桂九喜、石承胜、冯少龙
职责：
⑴全面负责坍塌事件应急救援的指挥和协调及人员、物资、设备的调动。

⑵抱着对生命负责的态度,参加坍塌事故的救援，及时做好善后处理工作，从专业的角度分析事故原因及责任;提出事故处理的依据及补救措施.
3、成立信息保障组
为及时对坍塌事故的发生进行处理，确保信息的畅通，建立有效的信息保障机构，分部办公室为信息指挥中心。

信息发生时各类联系电话：
综合办公室:0931—8313918
急救中心：120
4、统筹保障组
成员:项目部物资部、安质部等人员
职责:负责协调、统筹现场人员、车辆、物资、资金的调度；负责与地方安检、公安、医院等部门的联络；做好其他领导小组交办的有关事项
5、应急物资
应急物资、设备材料表
6、应急响应处理
⑴呼救
当工地发生坍塌事件，最先发现情况的人员应大声呼叫，呼叫内容要明确:某某地点或某某部位发生某某情况！将信息准确传出。

听到呼叫的任何人，均有责任将信息报告给与其最近的项目部管理人员、抢救小组成员，使消息迅速报告到伤亡伤害应急响应小组现场总指挥处。

应急响应小组现场总指挥负责现场组织工作.
⑵报警
报警员负责打急救电话120,报告发生伤亡伤害的地点、伤害类型,同时必须告知工程附近醒目标志建筑，以利急救中心迅速判断方位。

安全员负责将伤亡伤害情况及时报告公司调度及安质部.
⑶接车
接车员迅速到路口接车，引领急救车从具备驶入条件的道路迅速到达现场。