桥涵工程施工工艺及施工方法

4.4桥涵工程施工方案、施工方法

4.4.1 工程概况

本合同段共有特大桥1座，桥长1076.06米，现浇箱形梁，柱式墩，肋式台，桩基础；大桥2座，总长672.1米，现浇箱形梁及空心板，柱式墩，肋式台，桩基础；中桥1座，总长66.04米，空心板，柱式墩，肋式台，桩基础；分离立交3座，总长288.32米，空心板，柱式墩，肋式台，桩基础；天桥2座，通道40座，涵洞21座。

4.4.2钻孔桩基础施工方案及施工方法

4.4.2.1施工方案

施工前首先修建施工便桥及便道以形成纵向贯通便道，将桥征地范围进行整平形成钻孔桩施工场地，水中墩利用枯水期突击施工。

拟采用10台新型CZ-30冲击反循环钻机3台SD-205旋挖钻机成孔，每个墩位处布置一台钻机，完成每个墩的4根桩后进行钻机移位进入下一施工循环。桩基孔口采用钢护筒护壁，钻进过程中采用泥浆护壁。原则上每两个桥墩设一处泥浆池及一处沉淀池，水中墩与附近无水桥墩共用泥浆池及沉淀池。在业主及监理工程师确认合格的的粘土场取回粘土，用泥浆拌合机制成合格泥浆，存入泥浆池，用泥浆泵及导管供应泥浆循环。钻孔过程中产生的钻碴、废碴及废浆及时外运至弃土场存放。

清孔采用“换浆法”，利用真空吸泥机或抽碴桶进行清孔，抽碴频率视钻进速度及钻碴厚度而定，一般2～3小时抽取一次。使孔内浮碴、泥浆稠度降低至设计值，清孔结束检验合格后安放钢筋笼。

钢筋笼事先在钢筋棚加工绑扎成型，采用吊机吊装就位。

水下砼采用“导管法”灌注，导管采用30CM钢管，法兰连接，使用前应进行密水及抗拉强度试验，上部安设储料斗，导管底部离孔底30～50CM，隔水栓采用木质半球。

水下砼混凝土采用拌合站集中拌合、搅拌车运输、输送泵配合灌注。粗骨料采取级配良好的碎石，坍落度易控制在18CM-

22CM，为确保和易性，掺加适量缓凝型减水剂。吊车配合灌注，

浇注过程中，随时检查砼高度，控制好拔管时间，边灌边抽拔导管，始终保持埋管深度在3M左右。

灌注结束时，桩顶应比设计桩顶高出50～100CM，高出部分在基坑开挖后凿除。

4.4.2.2循环回旋钻机施工方法

本合同段桥梁基础为钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩基础共计21428m。根据地质条件，采用循环回旋钻机作业。

施工工艺流程见“钻孔灌注桩施工工艺框图”。

(1)平整场地

根据施工现场实际条件对场地进行平整，场地主要为旱地，平整场地，清除杂物夯打密实。场地为浅水时，采用筑岛方案。场地平整完成后，测设墩位中心线及桩位。

(2)埋设钢护筒

旱地护筒埋设采用人工挖埋，基坑直径较护筒大40cm。水上护筒埋设采用震动法下沉护筒。所有钢护筒埋设后，顶部应高出地面0.3m或水面1m，四周用粘土夯实。

(3)钻机就位及开挖泥浆池、沉淀池

钻机底座用方木垫稳，以防钻机在成孔时发生位移，保证成孔垂直度。

为充分利用泥浆使用率，防止泥浆污染环境，抽出的泥浆通过沉淀池后，重复使用。

(4)护壁泥浆

选用优质粘土造浆护壁，向孔内投放优质粘土利用钻头造浆，钻孔时始终保证水头位置高于地下水位1.0m以上，随时对泥浆比重进行测试，并根据情况适当调整。

(5)成孔

成孔时初始进尺要慢，以保证孔口质量；钻孔时，经常检查、调节泥浆比重，以达到护壁的效果，成孔过程指派专人随时测量泥浆指标、孔深及钻进情况，并做好记录，发现异常及时处理。成孔过程中，必须保证孔内水位的稳定。

(6)清孔

清孔采用换浆法，当孔底标高达到设计要求后，经检查合格，立即进行清孔。待桩孔符合规范要求后，即可开始灌注水下砼。

(7)钢筋笼制作及安装

钢筋笼根据桩长分节、分段在钢筋棚加工，钢筋笼主筋接长采用双面焊接，钢筋笼主笼与加强箍筋间点焊焊接，以保证笼体的刚

度。钢筋笼采用吊机吊放，笼体入孔时准确对位，平稳下放。钢筋笼下放到位后，在孔口用钢管固定，防止在灌注砼时笼体上浮。

(8)安设导管

导管采用直径不小于250mm 的管节组成，导管预先试拼、编

号，并自下而上标示尺度，按规定做密封试验，保证导管不漏水。导管底部距孔底30～50cm 。

(9)灌注水下砼

水下砼灌注采用砍球法。水下砼连续灌注，不得中断，并随时

测量砼面的高度以确定抽拔导管的时间。砼面超灌至设计桩顶标高0.8m 以上，以确保桩头砼质量。 (10)桩头开挖

钻孔桩砼达到一定强度后，开挖孔口，凿除桩头浮浆至桩顶设

计标高。

(11)钻孔桩质量检验与试验

砼灌注时，每根桩做砼检查试件至少两组，基坑开挖完毕凿除

桩头砼至设计标高后，按规范及业主要求做低应变检测试验。

4.4.2.3旋挖钻机施工方法

（1）旋挖钻机施工

为保证主桥下部结构的施工进度，在主墩钻孔桩施工时除配备现有

的普通钻机外另配备一台德国宝峨（BAUER ）基础工程公司生产的

BG25液压旋挖钻机，其成孔速度

快，工程质量好，环境污染小，可大

大加快钻孔成桩的速度。

（2）结构形式 主机：履带自行式柴油发动机及

卷扬机、高压油泵及自动化控制、操

纵系统。

动力头：经高压油管将压力油输

入，驱动液压马达变速系统驱动钻杆

旋转。

钻杆：六键式可伸缩的拉杆天线

式，靠主绞盘起重索和钻杆、钻头自

重实现钻头的上下运动。

钻头：为适应不同的土层，本型钻机可为用户配备多种形式的

钻头，用户也可自行设计和加工。一般土层为螺旋钻加土筒；砂卵

压钻机动土钻主

石土层为合金钢斜齿钻头加土筒；岩石地层采用滚轮式外筒加滚轮十字形钻头再加斜齿式淘碴筒等组成。

护筒：一般随具体的地质情况或工程设计要求，由施工单位自行加工。钻孔时，驱动液压马达，使钻头作顺时针旋转，松开主绞盘制动系统，钻头与钻杆在其自重作用下旋转进入待钻地层，将土体转入土筒后提升钻头到地面，再驱动钻头作逆时针旋转排除土筒中碴土。如此反复作业，完成设计桩(孔)的成孔工序。

（3）工艺流程

施工工艺流程见“旋挖钻机成孔工艺框图”。

①场地准备：

水上钻孔需准备好水上钻孔工作平台，弃碴船运。

②测定桩位：与普通钻孔桩要求相同。

③钻机就位：

钻机为自行式，可直接驶入并将钻头中心直接对位，再精确调整机架的垂直度后，将钻头精确定位。

定位后，将适合本桩的地层的各种钻头有序地排列在主机回转半径上，以利快速更换钻头。同时排碴运输设备驶入场地，进行排碴对位试验，以有效配合，减少干扰，提高钻进速度。

④压入钢护筒：

利用钻机专用卡具将底节钢护筒卡放在已钻3～5m的成孔中，利用钻杆、动力头自重和压拔油缸压入钢护筒，若压入困难时可采用震动锤打入

⑤继续钻进压入护筒：

卸下护筒卡具，更换钻头，继续钻进3～5m后，再继续压入护筒。若无软土层或特殊要求，一般钢护筒埋设深度约5～10m即可。

⑥钻进到设计要求：护筒以下部分采用泥浆护壁方式，泥浆要求同普通钻机即需要保持孔内外水头差及泥浆比重、稠度等满足孔壁稳定的要求。当钻进到设计高程或满足设计承载能力时，经监理工程师同意，即可终止钻进，用淘碴筒无进尺淘碴5～10分钟。

⑦成孔质量检查：

由于本钻机具有较高的垂直度控制系统和刚性较大的钻杆及导向系统。其孔径、垂直度、孔底残碴等均可满足规范及验收标准要求（检查方法同普通钻机成孔）。

⑧安放钢筋笼、安装导管、灌注水下混凝土：

与一般钻孔桩相同。但由于本钻机成孔速度极快，钢筋笼制作、安装、水下混凝土灌注必须与之相适应，否则，不能充分发挥该钻机的工作效率。