深水桩基础施工方案要点

S316巢湖段（长江东路至湖光南路）改建工程K4+746.5裕溪河特大桥24#25#深水桥墩基础施工方案安徽路港公司S316巢湖段改建工程市政02标二〇一三年十二月裕溪河特大桥24#、25#深水桥墩基础施工方案一、工程概况1、桥型和结构本标段实施桩号K4+013.1-K5+461.5，为裕溪河特大桥，桥梁全长1454.4米；跨径组合为：5×25+4×30+（23.4+4×25）+9×25+（70+130+75）+23×25，按一级公路标准建设，设计速度80km/小时，桥梁全宽41m，双幅设置。

主桥平面位于4600m的圆曲线上、纵断面纵坡为+2.48%和-2.48%，单幅桥面横坡为单向2%。

跨裕溪河主桥长280m（跨径布置：75m+130m+75m），桥面宽度41m。

桩基全部采用钻孔灌注嵌岩桩基础。

24#墩（高16米）、25#墩（高17米）位于裕溪河河道内，桥位地处巢湖下游，是巢湖流域的主要入江水道，为III级航道，河底高程为1.70~0.60m，相应底宽100~110m，堤距约200m，堤顶高程9.80~11.40m，最高通航水位10.31m。

现场概况为横跨裕溪河、农田、沟塘等。

主墩52根桩基（共2墩），桩径2.0m，桩间距3.0米，承台顶面标高2.464m，河道常流水位6.5m。

技术标准1．公路等级：公路—I级；2．设计行车速度：80公里/小时；3．桥梁设计汽车荷载等级：公路－Ⅰ级；4．设计基准年：100年5．桥面宽度：全宽41.0m，双幅设置，单幅标准宽度19.0m，桥面布置为：2.5m（人行道）+3.5m（非机动车道）+0.5m(护栏)+12m （行车道）+0.5m(护栏)+3.0m(分隔带)；6．环境类别：I类环境；7．桥面铺装：10cm沥青混凝土+防水层+10cmC40防水混凝土；8．设计洪水频率：1/300；9．设计水位：300年一遇水位：11.59m，100年一遇水位：11.00m，最高通航水位：10.31m。

10．抗震设防标准：地震峰值加速度0.05g；11．高程系统：国家85高程基准12．最大纵坡：2.48%，桥面横坡：双向2%，竖曲线：4600米。

1.4地形、地貌桥位区地貌单元为沿江丘陵低山平原区，微地貌单元为平原，地面标高一般在5.0~8.0之间。

1.5水文地质本次勘察见有一潜水，勘察期间地下水埋深在0.0~1.0之间。

根据区域水文地质资料和工点水质分析可知，地表水和地下水对混凝土和钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

1.6工程地质桥位区地层覆土层第①~⑤层为第四系全新统冲积层，下伏基岩为白垩系宣南组泥质粉砂岩、粉砂岩及砂岩。

4、通航资料桥位处裕溪河主河段为III级航道，通航孔为1个，通航最高水位10.31m，通航净宽为112.0m，通航净高21.5m，通航等级为2000吨级货轮。

5、工程地质裕溪河特大桥24#、25#桥墩位于江中，均为钻孔桩基础，其桩基结构形式见表2。

钻孔桩穿过地层依次为软土(Q4al)、粉质粘土(Q4a)、中砂(Q4a)、卵石土(Q4a)、强风化粉砂岩(K2xn)、中风化粉砂岩(K2xn)。

表2 24#、25#桩基结构形式表二、大临设施1、栈桥、码头裕溪河北岸修建临时栈桥1处，南岸修建临时栈桥1处，，其中北岸临时栈桥计划长度50m，修至24#墩承台外边缘，南岸临时栈桥计划长度50m，修至25#墩承台外边缘，具体情况如下：临时栈桥桥面宽6.0m，长50m，主要供汽车运输材料、设备至桥墩处；辅助功能是铺设砼输送泵管及输电电缆。

临时栈桥顶面标高+11m。

栈桥主要用于钢护筒、钢筋笼、钢模板等的中转，也作为混凝土运输的平台。

栈桥基础采用双排φ711mm 钢管桩，桩顶布设Ⅰ28型钢用作垫梁，钢管桩间用[16作剪刀撑连接，再在垫梁顶面架设贝雷梁片，贝雷梁片之间相互连接固定，桥面铺设[30b槽钢。

钢管桩进场后根据其长度及设计所需的长度进行配料，钢管分节长度根据吊机的起重能力及作业半径每节长度为12～24m，首节长度14m以上，钢管桩端部加设10mm厚、30cm宽的钢带，钢管对接时在外侧加设10mm厚20cm宽的缀板以加强钢管桩的整体刚度。

在物资、机械设备按照要求进场，钢管桩加工完毕，并与航道、海事部门联系取得水上作业施工许可后开始栈桥施工。

根据现场实际情况采用浮吊起吊振动打桩机插打钢管桩。

为保证插打时桩基符合设计位置，每排桩施工时先施工靠近两侧的桩，而后焊接连接系形成桩基定位架，再插打中间桩，最后按要求焊接钢管桩纵横向连接系，在钢管桩顶面焊接安装型钢分配梁，之后由吊机将运至作业面的贝雷梁吊装拼接延伸。

2、混凝土生产根据本工程特点，水中钻孔桩及承台砼用量很大，具体工程数量见表3，为此，在北岸设立一座自动计量拌合机JS1000，在南岸设立一座自动计量拌合机JS750，进行砼拌制，1台JS1000拌合站每盘出料1.0m3，每盘连续拌合时间3min，每小时实际生产能力为1×60÷3=20m3，北岸砼混凝土生产工厂每小时实际生产能力为20m3，南岸砼拌合站的生产能力为20m3,满足桥梁基础及连续梁施工的砼需求。

表3 水中桩基及承台砼数量砼运输方案：24#、25#墩基础及承台施工时，南北岸各设一台砼输送泵供水中桩基础施工，各配备3台砼输送车进行砼运输。

由砼输送车将砼运送至砼输送泵，通过便桥上敷设的砼输送管进行24#、25#墩桩基施工。

3、钢筋笼的加工及运输钢筋笼在岸上钢筋加工厂绑扎制作，炮车运送至24#、25#墩处，汽车吊吊送入桩孔中，钢筋笼的长度由浮吊的起高度和起吊能力决定，钢筋笼的接长采用套管连接和焊接相结合。

4、施工用电本桥用电采用10KVA专用输电线路接入，在南北两岸各设立500KVA和400KVA变电站各一座，供引桥及主桥水中桩基及墩台施工用电。

水中桩基及墩台施工用电通过在施工临时栈桥上铺设的专用电缆提供，同时备用2台200KVA发电机组，以保证停电时施工用电。

5、施工用水生活用水由就近村庄的自来水管道引入。

施工用水采用打井取水的办法解决。

用水以前，要首先进行水质化验，满足需要后方可使用。

6、生产及生活设施项目部生活和生产房屋采用彩钢板活动房屋，生活及生产设施共占地58830m2。

7、其它航道维护。

根据设计提供的资料裕溪河主河道为III级航道，施工中我们将与航道、港监积极联系采取可靠的施工防护措施，如在水上设置通航标志、栈桥墩身上设置警示灯、发布施工通告、设置防撞桩等措施保证航道的通航安全。

通讯联络采用当地电信网络和移动通讯，并与当地电信部门联系无线上网或其它形式的宽带网便于与各方的信息交流，主要施工调度人员采用手持式对讲机进行现场施工调度。

三、施工方案一)钻孔桩基础施工基础施工尽量利用枯水期施工。

24＃、25＃深水桩基础在固定平台搭设完成后，利用振动打桩机埋设钢护筒，护筒与钢管桩共同受力形成固定钻孔平台，在固定平台上采用KGP-3000气举反循环钻机成孔。

本桥水中墩施工拟搭建2个钻孔平台，每个钻孔平台上布置6台钻机，共采用8台钻机进行平行、流水作业。

通过合理安排工序，保证钻孔平台及钻机的周转。

24＃墩砼施工由北岸砼拌合站通过砼输送泵直接泵送入模，25＃砼墩由南岸砼拌合站通过砼输送泵直接泵送入模。

二)承台施工方案桩基施工完毕后，开始进行承台施工。

根据裕溪河的实际情况，我部拟采用钢板桩围堰施工方案。

1、钢板桩进行承台围堰施工利用履带吊、振动锤和运输船，采用振动沉桩法插打钢板桩进行承台钢板桩围堰，钢板桩围堰施工采用钢板桩(拉森Ⅳ, L=19.0M)，打封底砼后，进行承台施工。

三)墩身施工方案承台施工完毕后，在其上安装塔吊，进行墩身施工。

墩身分段进行施工，第一节出水面后，拆除围堰，继续上部墩身施工。

四、施工方法一)水中钻孔桩施工方法1、搭设固定平台在大堤上利用贝雷梁、型钢组拼成打桩导向架。

待钢管桩插打完毕，吊装组焊导向架。

然后用将钢管桩运至墩位，收缆定位。

50t履带吊起吊打桩锤插打钢护筒，使其沉放至河床面以下一定深度。

最后在钢护筒上焊接钢牛腿及桩间联结系，从而形成稳固水中钻孔平台。

50t履带吊配振动打桩锤插打钢管桩、钢护筒。

钢管桩为壁厚9mm的φ610钢管，直接采购成品，钢护筒采用16mm钢板，在工地加工厂卷制，直径比桩径大25cm，内径为φ225mm。

为了保证钢管桩和钢护筒的入土深度，首节钢管桩的长度不小20米，首节钢护筒的长度要保证进入土中不小于2米，以保证钢护筒准确定位。

2、钻机就位每个平台布置冲击钻机各6台，泥浆制备分离系统一套，泥浆池设在大堤外，用管道连接，满足泥浆循环、钻渣外运需要。

钢筋笼在岸上集中加工，用炮车送至墩位处，吊车起吊接长安装就位。

因为桩的垂直度偏差不大于1%，因而钻机顶部起吊滑轮轮缘、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上，其偏差不大于10mm，因此，水上平台应牢固、平稳。

3、泥浆护壁钻孔采用泥浆护壁，以保持孔壁在钻进过程中不坍塌。

水中用钻孔护筒作为泥浆循环池，用管道接岸上沉淀池。

采用合格的粘土悬浮泥浆作为钻孔泥浆。

先将粘土加水浸透，然后加水以搅拌机拌制，现场试验检测泥浆指标。

若泥浆指标不合格，应予以调整。

钻进过程中，护筒内泥浆应始终高出孔外水位1-1.5m。

对于易坍孔的地层，应适当调整泥浆各项性能指标，确保不坍孔。

4、钻孔钻机就位后，对钻头位置进行复测，将偏差控制在允许范围之内，底座和顶端应平稳，在钻进施工中不应产生位移或沉陷，否则应找出原因，及时处理。

回旋钻机顶端的起吊滑轮缘、钻盘中心和桩中心在同一铅垂线上，严格控制钻孔的倾斜度在1%以内，并在钻进过程中随时用经纬仪校正钻杆，以保证垂直度达到设计要求。

出现偏差及时调整。

钻进过程中，泥浆经过循环池及沉淀池后，流回孔中，注入孔口泥浆比重控制在1.20-1.25之间，粘度18-25S，含砂量小于4%，钻进过程中随时注意记录地层变化情况。

在砂层中钻进时，要适当降低成孔钻速，成孔过快易坍孔，必要时添加外加剂如CMC、纯碱等，以确保孔壁稳定。

5、检孔及清孔当钻机进尺达到设计要求以后，即可开始清孔。

可采用泵吸反循环出渣，大部分钻渣在钻进过程中从孔底直接由砂泵排出，沉渣厚度不大于5cm，清孔后，对泥浆各项性能指标及孔内沉淀物进行检测，达到规范规定标准后方可提钻，再使用长度和外径符合施工技术规范要求，用Ⅱ级钢筋制作的检孔器吊入孔内，检查孔径大小及垂直度等。

另在钢筋笼、导管安放完毕后，若沉渣厚度和泥浆指标有变化，用导管进行二次清孔。

清孔时，保持孔内水位在河流水位以上1.0～1.5m，防止坍孔。

6、钢筋笼制作及吊装钢筋笼在加工场统一加工，制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台上进行，以保证制作的钢筋笼的整体直度及主筋接长时的对位度，每节长度20m,用自制炮车运至现场。