帷幕及灌注桩施工方案

洙水河航道改造工程嘉祥船闸工程防渗帷幕专项施工方案编制单位：中交三航局山东嘉祥船闸工程项目经理部编报日期：二0一0年一月洙水河航道改造工程嘉祥船闸工程防渗帷幕专项施工方案主编单位：中交三航局山东嘉祥船闸工程项目经理部主编：张文渊（高级工程师）参编人员：苏根明（工程师）白靖（助理工程师）尚晓（助理工程师）审核人：吴广荣（高级工程师）编报日期：编报日期：二0一0年一月目录1 编制依据2 工程综述3 施工技术方案4 质量管理措施5 安全管理措施1 编制依据1.1洙水河航道改造工程嘉祥船闸工程施工招标文件1.2 洙水河航道改造工程嘉祥船闸工程施工合同1.3 洙水河航道改造工程嘉祥船闸工程施工图设计1.4 技术标准《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）《港口工程地基规范》（JTJ250-98）《港口工程灌注桩设计及施工规程》（JTJ248-2001）《港口工程桩基规范》（JTJ254）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）《水运工程混凝土试验规范》（JTJ270-98）1.5 经监理部批准的施工组织设计，其它和本工程有关的国家标准和法规。

2 工程综述2.1 工程名称洙水河航道改造工程嘉祥船闸工程防渗帷幕工程。

2.2 工程地点洙水河航道改造工程嘉祥船闸位于山东省嘉祥县城南，嘉祥村西北，洙水河南岸，在嘉祥节制闸和夏桥之间。

防渗帷幕工程位于船闸结构南北两侧及节制闸岸墙的周边. 2.3 工程概述洙水河航道改造工程嘉祥船闸工程紧邻洙水河南岸，工程区域地下水位平均高程为35.33m，水量丰富，为保证船闸主体结构施工开挖后进行干法施工，在船闸结构北侧临时围堰上施打3排水泥搅拌桩作为防渗帷幕，单排桩径Φ=640mm，桩端进入基坑底不少于10m。

同时，船闸结构南侧周边有居民楼，土层含水量大，施打2排水泥搅拌桩作为防渗帷幕。

下游导航墙及护岸施工时与节制闸岸墙结构存在交叉，结构开挖前应做好支护，支护结构采用2排Φ800mm灌注桩形成直立式挡土墙，桩长分别为18m及8m，同时作为导航墙及护岸施工时的防渗帷幕，为使之具有更好的防渗效果，在灌注桩之间采用高喷处理。

2.4 工程内容防渗帷幕工程主要包括船闸结构南、北两侧的水泥搅拌桩和节制闸处的灌注桩及高喷处理，具体工作量见表2.4-1所示。

防渗帷幕工程工作量统计表表2.4-12.5 自然条件 2.5.1 气温本区域多年平均气温13.7℃，历史极端最高气温43.2℃，最高月平均气温27.3℃，历史极端最低气温-20.6℃，多年最低月平均气温-6.3℃。

2.5.2 雾况多年平均雾日数11～14天。

多发生在冬季，秋季次之。

2.5.3 相对湿度年平均相对湿度70～80%。

2.5.4 冰冻本区域一般12月下旬至次年2月上旬水面结冰，最大岸冰厚度7～8cm ，最大冻土深度19cm 。

2.5.5 岩土工程评价施工现场地基岩土的容许承载力及其它参数取值如下表：地基土容许承载力及其它参数值表 表2.5-13 施工技术方案3.1 施工部署3.1.1 总体部署根据总体施工方案部署，在临时围堰形成后进行防渗帷幕的施工。

本防渗帷幕工程可以划分为两个施工区——水泥搅拌桩施工区及钻孔灌注桩施工区，按照总体施工进度安排，两个施工区同时进行施工。

3.2 水泥搅拌桩施工区水泥搅拌桩施工区包括南、北两道水泥搅拌体，其中北侧设3排，桩底标高18m，桩顶标高为35.6m，桩长17.6m，南侧设2排，桩底标高为18m，桩顶标高为38m和36.5m，桩长分别为20m和18.5m。

单排桩径Φ=640mm，桩端应进入基坑底不少于10m。

钻机转头直径Φ=640mm，桩芯距D=400mm，即咬合长度为240mm，则最小墙厚b1=500mm。

水泥掺入比一般参考为10-14%，施工前经试验选定适合地质条件的水泥掺入量，水灰比0.6-1.20，桩体垂直度偏差不大于1%。

施工要求墙体连续紧密，桩与桩之间连接可靠。

深层水泥搅拌桩搭接头见图：图3.2-1深层水泥搅拌桩搭接头3.2.1 准备工作3.2.1.1 场地处理在水泥搅拌桩机械进场前应对施工现场场地进行整平，必须清除地上及地下的障碍物。

场地中的洼地应进行抽水和清淤，回填粘性土料予以压实，不得回填杂填土和生活垃圾。

3.2.1.2 水泥库及道路建设（1）水泥库建设本防渗帷幕工程水泥搅拌桩共计约90811延米，按水泥掺入量10%计算共需水泥约5606吨，为满足现场施工进度需求，同时保证进场水泥的储存条件，拟在施工现场设置2个水泥库，每个水泥库设有200吨水泥的储存量。

水泥库设置在闸室结构的两侧，采用Φ48钢连管进行搭设，单个尺寸为6m×6m，高3m，基础比周围地基抬高30cm，同时铺设一层油布，水泥库四周均用油布覆盖。

（2）临时道路建设搅拌桩施工中需用水泥量较大，现场车辆进出频繁，因此必须设置临时道路作为运输水泥车辆的通道，现场拟设置一条临时通道与原大堤连接，两座水泥库间同样采用临时道路连接。

临时道路宽4米，从下游引航道取土碾压夯实即可，碾压后高出地表30cm。

水泥库及临时道路位置示意图见图3.2-2。

3.2.1.3 机械设备根据总体施工进度要求，对本工程水泥搅拌桩施工选用两轴搅拌桩架，共选用4台桩架进行施工，每套机组设备配备如下：单套搅拌桩施工设备表表3.2-13.2.1.4 劳动力配备主要劳动力见表3.2-2表3.2-23.2.2 施工顺序水泥搅拌桩的施工顺序紧跟临时围堰的施工顺序，同时为后期基坑降水及开挖创造工作面，制定以下施工顺序：同时进行南、北两侧的水泥搅拌桩施工，单侧的水泥搅拌桩施工顺序为：从下游向上游同时进行上、下闸首的水泥搅拌桩施工，然后分别从闸室两侧向中间推进，最后进行上、下游导航墙水泥搅拌桩的施工。

推进至中间位置时，因两台钻机施工先后进行施工，接头处需补桩，拟在两侧各补三根桩加强，位置见图示3.2-2。

人工挖孔桩施工方案图3.2-2水泥库及临时道路位置示意图页脚内容11图3.2-2搅拌桩补桩示意图实际施工时，安排50米的试验段。

试验段施工结束后进行渗水等相关检查，如符合工程要求，则按此水泥浆指标继续进行搅拌桩施工，以及基坑开挖；如不符合，则再进行调整。

3.2.3 施工工艺3.2.3.1 施工流程和作业示意水泥土搅拌桩采取“二喷三搅”工艺施工，两轴搅拌桩施工工艺流程见图3.2-3：图3.2-3两轴搅拌桩施工工艺流程图两轴搅拌桩作业图如图3.2-4所示。

图3.2-4 两轴搅拌桩作业示意图3.2.3.2 施工工艺（1）桩定位由测量人员将孔中心点测放在施工平台上，操作人员根据测放的点放样出桩位。

（2）桩架就位由机长指挥桩架就位。

桩架要保持平稳平正，就位时在机架上安装吊锤和靶控制桩架垂直度。

吊锤锤线大于3m，靶直径2cm，从而控制桩架垂直度偏差小于1/300。

桩架就位后再进行定位复核。

（4）钻进喷浆和提升喷浆桩架就位、定位后，开始钻进。

钻进至设计桩顶标高开始喷浆，钻进至桩尖标高后，在桩尖一定长度上提复搅，同时喷浆，然后再次钻进喷浆至桩尖标高，之后边喷浆边提升钻头至桩顶标高，然后停止喷浆，提升钻头出泥面，完成一根桩的施工。

（5）搅拌速度控制两轴搅拌桩施工中要严格控制搅拌下沉和提升速度。

搅拌下沉和提升速度按设计要求和规范规定控制。

复搅的长度经试桩后，会同监理、设计共同确定。

（6）浆液制备和注浆控制水泥浆：水泥掺入量10%，浆液水灰比0.5配制水泥浆，成品水泥浆的比重不小于1.70。

按此水泥掺入量进行单根桩水泥量的控制，单根桩水泥掺入量见下表：浆液制备中要按规定频率测试浆液容重。

注浆压力按规范控制。

注浆时配备流量计，注浆过程要随时监测流量计，发现异常及时处理。

（7）报表记录施工过程中由专人负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间和用浆量等，及时填写当天施工的报表记录，隔天送交监理。

3.2.4 施工要点（1）钻机定位，道木要平衡，平衡道木以及桩机位置，测量确定使机架的垂直度控制在1%以内，横纵向机械移位道木高差不大于10cm，到位后经平整，钻机方可开钻。

（2）本工程采用深层搅拌桩施工，水泥的搅拌时间不小于120s，水灰比不大于0.55，放入集料坑时，要防止离析，每根桩送出的水泥量不小于总量的98%，注浆泵出口压力大于0.4Mpa。

（3）搅拌桩施工要根据地质的变化，调节钻进的速度，一般上下搅拌桩提升速度每分钟不大于0.8m，具体操作时按照流量机控制速度与流量。

（4）如施工中出现断裂、浆管堵塞，应及时清洗浆管，并对该桩进行重复搅拌。

（5）水泥搅拌桩都必须在桩底座浆30秒，当喷浆口到达桩顶标高时，应停止提升，搅拌5秒到10秒。

（6）水泥搅拌桩应连续施工，遇到特殊情况无法连续施工时应对最后一根桩进行空钻流出接头待下批桩搭接，且搭接的桩施工时间不大于10h。

3.3 钻孔灌注桩施工区下游导航墙与下游航道施工时与嘉祥节制闸岸墙结构存在交叉，结构开挖前做好支护，支护结构为2排φ=800mm的灌注桩形成直立式挡土墙。

灌注桩之间采用高喷处理，以提高整体性，使之具有更好的防渗效果。

钻孔灌注桩施工平面图如图3.3-1所示。

图3.3-1钻孔灌注桩施工区平面图钻孔灌注桩桩型情况见表3.3-1表3.3-13.3.1 钻孔灌注桩施工3.3.1.1 准备工作（1）平台搭设节制闸岸墙上下游侧灌注桩紧靠节制闸，与灌注桩顶面所在泥面形成台阶落差，故此处灌注桩需搭设钻孔桩平台。

平台临空宽3米，长度同灌注桩施工区域长度。

平台临空一侧用两榀321贝雷架连结作为支撑，另一侧以节制闸砼平台（标高38.5米）作为支撑，上部铺满木板形成工作面。

贝雷架根据现场实测标高整平夯地表实后搭设，以保证平台稳定。

平台平面示意图见图3.3-2平台断面示意图见图3.3-3图3.3-2平台平面示意图图3.3-3平台断面示意图（2）机械配备钻孔灌注桩施工何时结束决定了下闸首、下游导航墙、下游航道的开挖时间，因此必须保证施工进度的需要。

本工程拟安排两套钻孔机架进行施工。

3.3.1.2 施工顺序钻孔灌注桩施工需满足主体结构施工需要。

下游导航墙与节制闸连接处钻孔灌注桩施工必须在下闸首开挖前结束，故钻孔桩施工从节制闸岸墙与下游导航墙连接处开始，从上游往下游，依次进行（见图3.3-4灌注桩施工顺序图1中箭头方向）。

群桩同时钻孔时，相邻钻孔应保持一定距离。

当已浇筑混凝土桩的强度未达到5MPa 时，不应在相邻孔位进行钻孔。

本工程两台钻机间拟间隔7根桩施工，同一台钻机施工时前后间隔3（2）根桩进行钻孔，见图3.3-5灌注桩施工顺序图2。

图示为节制闸岸墙上游侧钻孔桩施工顺序，实际施工时相邻钻孔开钻前进行试块试压，强度达到规范要求即按上述拟定方案进行，条件不满足时再调整施工顺序。