深水桩基础施工工艺细则

深水桩基础施工工艺细则

本章节主要明确钢管桩支架平台法施工桥梁深水钻孔桩工序作业、分项工程的相关质量要求和现场安全文明施工，规范现场的管理和指导施工。

4.5.1施工前提条件

4.5.1.1 组织技术部门认真研究设计图纸及其提出的有关要求，结合地质资料、施工工期，编制实施性施工组织设计，内容应包括各种机械设备到场安排、性能、状况，克服水文、地质等条件所采取的施工技术和工艺措施，人员及各班组组织安排，材料进场和检验计划安排，质量、安全保证体系，工期计划等。

4.5.2 工序

1水中施工常用方法有沉箱法、钢围堰法、平台法、便桥法等，钢管桩水中平台的方案适合于跨度小，墩柱分散，施工方便，充分利用浮吊，发挥运输船的作用，既解决了施工平台的问题，又解决了运输问题。

2钢管桩水中平台的施工工序（见图4.5.2）：以浮箱和工字钢、角钢组成的导向船为导向框架，将浮箱、工字钢、桁架、卷扬机、卷扬机带动的旋转底座和起重机大臂等拼装组

成浮吊，使用浮吊依靠导向船打设钢管桩，搭设水中平台，以水中作业平台为依托，钻孔，下放钢筋笼，灌注砼。

3首先要修建临时码头，以便于运输船、浮吊的停泊，码头距离桥位不可过远或过近，以200米为宜；各种器材下水并在码头边利用吊车拼装浮吊；浮吊拼装完毕埋设地垄、锚碇，抛锚定位；测量水深定位导向船；打设钢管桩；拼装平台；下放钢护筒；吊拼钻机，钻机就位；钻孔；终孔后反循环清孔；下放钢筋笼；灌注砼。

4.5.3 施工技术

4.5.3.1 水中平台的设计

根据桩位情况（以一排2根桩为例），确定钢管桩支架平台的布置型式，根据不同桩间距调整内侧两排管桩间距；

水中平台由12根φ720mm的钢管桩、两根I40a工字钢纵梁、四根I40工字钢横梁、角钢斜撑若干根组成。详细布置见图4.5.3。

4.5.4施工工艺

4.5.4.1 根据现场地形情况选择合适地点制作临时码头，组织各种器材下水，拼装浮箱、浮吊及导向船等。

4.5.4.2 钢管桩及钢护筒的制作

修建临时码头

预制砼水下锚器材下水拼浮吊、导向船、运输船船

抛设锚碇.埋设地垄

测量定桥中线、确定抛锚、地垄位置

导向船定位

测量水深焊接钢管桩

钢管桩定位，通过导向架安放

振动锤打入钢管桩

焊接平台成型

测量定钻孔桩位安放护筒导向框架

浮吊起吊就位钢护筒振动锤打入钢护筒运输船运输卷制钢护筒

钻机就位

钻进成孔

气举式反循环清孔、下放钢筋笼

砼运输车运输砼、运输浮吊起吊运输料斗. 灌注砼

钻机移位拆除平台

图4.5.2 深水桩基施工工艺流程

图4.5.3 钻孔桩施工平台

钢管桩选用10mm厚的钢板，钢护筒选用12mm（上部）和14mm（底部两小节）厚的两种钢板，卷板机的最大卷板幅宽1.8m，14mm 的钢板宽度为1.8m，卷成后每小节护筒长度为1.8m，12mm的钢板宽度为1.5m，卷成后每小节护筒

长度为1.5m，10mm的钢板宽度为1.3m。卷成小节后，将小节焊接成大节，根据水深决定护筒的节数。

每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。

4.5.4.3 搭设水中平台

首先使用浮吊将锚碇在距设计桩位60~100m处进行抛锚（锚碇为一块4立方大小的砼预制块，重约10t），并用浮筒做为标识。

导向船定位时，首先使用机动船将导向船推至设计桩位处加以锚定，然后利用导向船上的卷扬机，在测量指挥下定位，在导向船上根据每根钢管桩的布设位置准确放出每根钢管桩的桩位，并依次安装定位框架。

根据测量水深及预计打入深度，一次或分段焊接钢管桩长度，在钢管上做好长度标记，起吊钢管从定位框架中插入，靠自重缓缓下沉，根据钢管上的长度标记确认入河床后再检查垂直度，起吊电动振动锤，对钢管桩进行振动下锤，直至钢管反弹，方可认为已进入风化岩，可停止振动下沉。

4.5.4.4 钢管桩打设完毕，根据水位落差变化较大的情况，确定平台的标高，按照此标高切割钢管，使钢管桩顶部齐平，在每排外侧两根顶面切割企口，安装I40a工字钢横梁，纵向铺桥面工字钢，横向焊固工字钢分配梁，并根据钻孔桩桩位留出护筒位置。然后由浮吊配合进行平台顶面布置及水下斜

撑的连接。平台搭设完成后，在工字钢顶面满铺木板，周边设置双层钢筋防护栏杆。

4.5.4.5 埋设钢护筒

平台搭好后，按护筒精度要求经过测量定出导向架位置，导向架是角钢焊成的钢框架，中间为桩径大小的空间。

在每大节护筒顶部对称打孔，经扁担梁起吊护筒穿过导向架靠自重缓缓下沉，在导向架上放稳后，两节护筒在外侧采用单面焊接，焊完后补好底节孔眼，将整个护筒吊起，切除底节的小钢板，护筒继续下沉。护筒依自重缓缓进入覆盖层1.0m停止下沉，在护筒顶部焊接替打，加振动锤振动下沉，护筒继续下沉反弹明显时持续5min后停止下沉。

4.5.4.6 钻孔桩施工

护筒埋设好后，即可就位钻机进行钻孔桩钻孔施工，详见4.1。

4.5.4.7 清孔

1 水中桩因为钢护筒的护壁作用，一般采用气举反循环法清孔，将孔内泥浆全部换为清水。

2 主要设备为9m3空压机一台，20cm出浆钢管一套及3cm射风软管一套、泥浆泵2台。

3 在钢管上距钢管底口40cm处向上开一斜口，接射风软管，清孔时，将出浆钢管下至距孔底40cm，往孔内抽清水，待空压机储气压力达0.6Mpa左右时，开始射风，利用反循

环原理从出碴钢管上口喷出。空压机储气压力下降，将压力控制在0.4Mpa进入正常循环，施工过程中要使泥浆泵不停，保证孔内水头在河面水位以上 1.5～2.0m，以减小护筒壁所受外压力。

4 清孔应认真操作，钻孔底沉淀物厚度不得大于5cm。清孔彻底的标志是反复清孔，再无任何泥浆、石块喷出。根据孔深不同，一般3～5小时，可将孔内泥浆全部换完，达到沉淀要求。清孔完成后准确量测孔深，孔深应比设计超深不小于5cm。在灌注前（导管安装完毕后）检查孔内沉淀情况，如果大于设计要求，可按相同办法进行二次清孔，确保沉淀厚度小于规范要求值。

4.5.4.8 砼的运输及灌注：

1 钻孔桩所用砼采用拌和场集中拌制，由砼罐车运到临时码头旁。在临时码头处设滑槽一个，运输船一艘，运输船上装有料斗若干个，砼由滑槽滑至运输船料斗内，由运输船将料斗拖至墩旁，浮吊吊灌。

2 灌注过程中要确保砼在运输船上的停留时间不能超过40min

4.5.4.9 平台拆除

1 桩基施工完毕，由上至下拆除平台。横纵梁、斜撑拆除后进行管桩拔除。