水上大直径钻孔灌注桩分析

水中大直径钻孔灌注桩

一、施工方案

（一）对于风力六级以下、浪高1m以下、水深10m以内的江河及浅海水中的大直径钻孔桩，拟采用C70钻机在利用中—60浮箱组成一定长度和宽度的刚性浮体上，在其上进行钻孔作业。浮动平台在锚机的牵引下定位，设置竖直定位桩，这时的浮动平台只能随水位的升降而上下浮动，其平面位置受到定位桩的控制而保持不变。

（二）砼采用自动计量拌合站拌和，砼输送泵输送，导管法灌注水下砼。

二、施工工艺及施工方法

（一）工艺流程

C70钻机钻孔施工工艺流程如图所示。

（二）施工方法

1、施工准备

（1）修建施工便道、施工用临时码头及上料栈桥等大型临时设施。

（2）利用舟桥器材拼组浮动平台、浮吊、运输船、砂石料船、拌合船及临时码头动臂吊机，在拌合船上安装拌合机，搭设拌合台，加工定位钢桩及定位桩框架等。

（3）搭设海上桥轴线测量平台，测设两纵向桩轴线的中心线。

（4）组装C70钻机，进行试车检查机械状况并润滑保养，使钻机处于良好的工作状态。

（5）浮动平台横向紧靠临时码头边沿，用锚机固定，用公路梁搭设上船滑道，在高潮位期间，C70钻机吊着摆管装置沿着滑道慢速开上浮动平台的纵向公路梁；加固浮动平台，利用C70钻机将护筒、冲锤、抓斗等施工机具吊上平台，在浮动平台上备一台90kw发电机作为锚机、振动锤、拌合机的动力设备。

（6）浮动平台就位

在水上用有标志的竹杆标出即将施工的桥墩的中心位置，以桥墩为中心，在桥墩纵横轴线角平分线的四个方向，距桥墩中心150m处抛出四个混凝土锚，抛锚工作由机动舟配合浮吊来完成。

用机动舟浮动平台顶推到即将施工的桥墩中心位置，并将浮动平台上锚机的缆绳系在四个锚的浮标上。这样每根锚绳控制着浮动平台的两个方向，任两个相邻的

锚绳

工艺流程图

控制着浮动平台的前后、左右位置，两对角锚绳控制着浮动平台的旋转，从而完成浮动平台的就位。

（7）浮动平台定位

a用花杆在浮动平台上示出两预留桩位空档轴线的垂直平分线，将测距仪的反光镜安置在两预留桩位空档轴线的中心点上，将经纬仪和光电测距仪置镜在位于桥轴线的测量平台上。

b在测量控制点上测量人员的统一指挥下，用经纬仪通过花杆控制浮动工作平台的方向，测距仪通过反光镜控制浮动工平台的距离。

c将控制点得到的信息反馈到浮动平台上的指挥人员，由指挥人员同时指挥各锚机操作手，操纵浮动平台上的四个锚机，反复松卷锚绳，调整浮动平台的位置，使浮动平台两预留桩位空档位于设计桩位上，其误差由预留空档的大小决定。

d浮动平台定位后，由C70钻机将四根定位桩吊起插入浮动平台的定位框架内，并用C70钻机的起重臂调好定位桩的垂直度。

e利用定位桩自重，将定位桩插入地层一定深度，而后使用振动锤，将定位桩打入地层至预定深度。

2、钻孔

（1）在测量仪器的控制下，由C70钻机操纵摆管装置，将摆管中心精确对准设计桩位的中心，经复核无误后，将带刃脚的底节双壁护筒插入摆管装置中，对接第二节护筒。

（2）用夹环夹住护筒，开动摆动油缸和调整油缸，使夹环前后、左右摆动并调整护筒垂直度，用水平尺检查确认符合要求后，操纵摆动油缸和压拔油缸，将护筒压入地层一定深度。在护筒下沉过程中派专人用水平尺随时检查护筒的垂直度，将信息反馈给摆管司机，由摆管司机操纵油缸调整护筒的垂直度，并进行钻孔作业。

（3）在钻孔过程中，随着孔的加深，护筒不断的加长下沉，直到设计标高。

（4）钻机在松软的土层中钻进，先下护筒，然后钻进，护筒刃脚伸入抓土面以下1.0～1.5m。

（5）钻机在中等硬度或坚硬的土层中钻进时，边钻进边下护筒。

（6）钻机在粘土或岩层中钻进时，如不塌方，可不压护筒。在岩石中钻进应及时出碴，以减少岩石的二次破碎，提高钻孔效率。

（7）钻机在砂层中钻进时，经常向孔内补水，以防止出现翻砂。

（8）钻机在钻进过程中，摆管适当放松对护筒的夹持，使摆管能随浮动平台上下滑动。

（9）摩擦桩桩底的实际标高应比设计标高加深0.3m；柱桩桩底的实际标高应比设计标高加深0.05m。

3、清孔

钻孔至设计标高后，用抓斗进行清孔。在下放钢筋笼前，用抓斗缓慢地进行二次出碴清孔，使孔底的沉碴厚度达到设计要求。

4、吊放钢筋笼

钻孔结束前，将制作成型的钢筋笼运到浮动平台上备用。

二次清孔后测量孔深及斜度，并作好记录，经检验人员同意后，用C70钻机吊放钢筋笼。吊放时钢筋保持竖直，下放时缓慢进行，并保持钢筋笼处在孔的中心位置。

5、安装导管

导管安装前，作水压试验，试压的压力宜等于孔底静水压的1.5倍。导管安装后，进行密封检验，确认导管不漏水后，方可使用。吊放导管时，使导管在孔内位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼，导管上口接漏斗和储料斗，下口距孔底0.4m。

6、备料

在码头将砂石料船和拌合船装好砂石料、水泥和拌合用水，然后用机动舟拖到浮动平台旁，同时也将浮吊就位在拌合船和浮动工平台旁，作好灌注前的准备工作。

7、灌注水下混凝土

在灌注过程中用C70钻机起吊导管，用混凝土输送泵运送混凝土。

（1）首次灌注混凝土时，混凝土的灌注量应能保证导管下口埋深在1m以上；漏斗底口设置可靠的隔水装置。混凝土下灌时，迅速打开隔水装置，使混凝土在自重作用下迅速下落，排除导管内的水将导管下口埋入混凝土1m以上。

（2）首批混凝土灌下后，要紧凑连续地灌注后续混凝土，中途不得停灌，直至整根桩灌注完毕，每小时灌注高度不得少于涨落潮位差。

（3）提升导管。在灌注混凝土过程中，当导管埋入混凝土一定深度时（不大于

6m）提升导管并拆除提出孔外的管节，但始终保证导管下口在混凝土内的埋深不少于2m。

（4）提升护筒。在灌注混凝土过程中，注意提升护筒，以防护筒内混凝土过高时护筒内外侧的阻力超过起拔能力，提升护筒后，护筒内保留的混凝土高度不得少于1m，以防提升后脱节。在混凝土灌注过程中，经常转动护筒。

（5）桩顶的灌注标高应比设计标高高出1m。

（6）指出专人作好灌注记录。

（7）灌注结束后，将导管和护筒清洗干净。

8、拔定位桩

完成两根钻孔桩后，用C70钻机和振动锤拔出定位桩，转至下一个桩位施工。

三、劳动组织

每班需要48人，劳力组织见下表：

劳动组织

四、施工机具设备

主要机具设备见下表。有C70套管钻机、浮动平台、砂石料船、拌合船、浮吊