深水钻孔灌注桩施工
第一节 水中平台施工
一、钢管桩的运输、堆放
我部根据施工进度计划，钢管桩采用新购Φ72cm、壁厚10mm的钢管。钢管桩运输过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放，各层垫木位于同一垂直面上，船上管桩的叠放层数不宜超过三层，以保证行船安全。钢管桩起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成管身变形的损伤。
二、钢管桩的定位及施打
水中打钢管桩，钢管桩打设位置准确与否，直接关系着平台的承载能力,以及对桩位的影响，因此,桩位的定位工作一定要做细,做准确。
沉放前先计算出每根钢管桩的坐标，在两岸大堤上针对各桩分别布置一条基线，基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置，并用水准仪测出其高程；然后计算出每一根桩上观测点的坐标及交会角，并汇总成表供观测沉桩使用。沉放时在正面布置一台全站仪观测定位，侧面设置两台经纬仪校核。
钢管桩沉放使用90Kwww.bsmz.net的进行冲击桩位处，冲击约0.5m深坑。
⑶、将直径为3.3m的钢护筒放置就位，在钢护筒就位以后，改用3.2m的钻头继续进行冲击钻入，在冲击过程中不断的抛填粘土、水泥、膨润土等提高造浆的质量，并不断的打压钢护筒跟进，直到穿透乱石层钢护筒不能继续跟进为止
⑷、自钢护筒无法跟进时起，换用直径3.0m钻头冲孔至设计桩底标高，在钻进过程中均采用气举法清渣。
⑸、钻孔完成后用直径3.0m钢护筒全桩长跟进（防止灌注时岩体裂隙渗漏混凝土中的水泥浆问题），在灌注时采用不离析混凝土进行水下砼灌注，以保证桩基的质量。
2、悬崖地段桩基施工
⑴、在低水位时确保左、右幅桩基周边岩体保护体厚度，对处于悬崖上的桩位进行人工小范围开挖，
⑴、对临空面采用石笼进行围护并浇筑混凝土，具体方法如下：
①钢筋笼加工
用直径为10mm一级、直径为28mm三级的钢筋加工钢筋笼，网眼为0.1m×0.1m的钢筋网，高1m，底部和侧面用28mm钢筋加固，防止钢筋笼松散，钢筋笼形成一个高1m的长方体。四个角用直径16mm，长10m二级钢筋做吊环，以便吊装。
②下钢筋笼
把已做好的钢筋笼用军用浮吊按照预先计算好的坐标把钢筋笼放入水中。
③投片石
在已下放好的钢筋笼中投入片石，抛填时尽量均匀，就这样逐层抛填到石笼顶，用测绳检测，使钢筋笼形成一堵挡墙，每加高一层钢筋网挡墙向内侧收1.0m，直到承台底标高。
④浇砼
当石笼里投满片石时，形成的挡墙。在挡墙与山体之间每填高1m下导管浇注C25混凝土填芯。直到承台低标高。
⑶、搭设水中平台，桩基施工
3、在悬崖与深水潭中施工桩基
桩位处于悬崖上，且外侧是深水潭，根据现场实际情况，按照以下方案进行施工：
⑴、在保证左幅桩基的稳定性的前提下，将其开挖施工平台后，再在平台上浇筑砼并预埋工字钢；
⑵、待砼达到一定强度后，在距3m范围内，用振动锤及浮吊，打设两排钢管桩，每排6根，高度不低于开挖平台高度，并使钢管桩与岸上的预埋工字钢通过工字钢或槽钢相连接，使之形成整体，确保两排钢管桩的稳定性，将钢管桩底部与岸边锚杆相连；
⑶、结合悬崖实际地形使用浮吊安装组合模板，使之与原钢管桩相连接。为保证浇筑砼时的安全不涨模不跑模，模板用锚杆及钢索与岩石斜向连接，锚杆起到拉杆的作用。锚杆采用φ28钢筋制作，用空压机打入岩石的孔深约2m，孔内注水泥浆，间距为1mx1m网状布设；
⑷、砼分多次浇注，第一次主要是对河床进行找平，其余每次高度不大于3m，在浇注最后一次砼时，先将护筒就位，以便以后钻孔施工；
⑸、支模板及砼浇注时，需要潜水员根据地形用沙袋或水泥袋封堵模板与岩石及河床之间的缝隙，这是浇注水中砼的关键，根据施工时实际水位，水下浇注的砼采用水下C25砼的浇注方式，用导管浇注,砼中掺加速凝剂；
⑹、根据水位搭设钻孔平台，然后钻机就位钻孔。
4、斜岩钻进
部分桩基施工时，进入岩层后，岩层节理裂隙发育、呈大致竖向走向为70°、厚度20~30cm的条状构造，且软硬交替不断变化，导致钻孔施工不断发生偏斜，出现“倒锤”现象，无法正常施工，为保证施工质量，针对这种地质情况，放慢钻进速度，同时采用强度大于孔内岩层强度的片石填塞（回填至开始偏斜处1.5m以上），对于填塞无效进尺部分，重新冲击钻进的方法进行调整，斜岩中钻进时应降低落锤高度、延长落锤时间间隔，进行反复冲击直至完全进入弱风化层后，再正常施工桩基。
5、高陡坡地段施工桩基
黑沟特大桥右幅42~60#桩位位于高陡坡地段，无法修筑施工便道，低水位时水上设备无法到达，为了不因水位变化引起停工造成损失和保证工期，我部结合该段实际地形，在右幅42~60#桩基施工平台外侧搭设用于平台与平台连接的**，其主要材料：
（1）钢管
平台连接**下部结构采用钢管桩支撑形式。钢管桩设计采用φ720*13规格的螺旋焊管。
（2）贝雷片
采用国标321型，具体见结构图。
（3）型钢
采用的型钢包含[20，工22a、工40b，H588×300等。其技术标准应符合国标的规定。
（4）主要焊接材料
焊接材料采用与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条，CO2气体纯度不小于99.5％，各材料均应符合现行国家标准。
设计与施工控制
（1）钢管桩的设计与施工
连接**的主要支撑结构为钢管桩。主河槽钢管桩采用φ720×13mm的螺旋焊管。
钢管桩在加工场加工完成后，采用驳船将其运输至施工现场。利用浮吊配合沉桩机进行钢管桩的沉设；环桩焊接直径32mm钢筋，桩沉设到位后，对桩内灌注C20砼进行填芯处理；钢管桩外侧用钢筋砼加固。
为保证钢管桩的稳定性，每施工一根钢管桩，立即利用平联钢管将其与已打设的钢管桩联成整体。
（2）平台连接**上部结构施工
平台连接**钢管桩施工完成后，利用浮吊或履带吊进行贝雷片（型钢分配梁）及其上分配梁的悬臂拼装。
（3）施工注意事项
1）由于连接**处的覆盖层过薄且不平整，钢管桩底部加焊直径32mm钢筋，插打于卵石层中，同时在桩内用砼填芯，以增加桩底锚固能力。
2）贝雷片安装时应保证支点处于贝雷竖杆位置，部分贝雷片因平台连接**线形设置而无法满足此要求的须在支点处对贝雷设置竖向加强，加强采用双肢槽钢。
3）**每联之间应设置20cm伸缩缝。
6、坚硬岩层钻孔
对于个别桩位处地质情况与原设计不符，当桩位处实际基岩强度大于设计强度，此处钻孔施工日进尺小于10cm。为保证工程质量，桩基设计长度不变，在坚硬岩层中反复加土进行冲击，达到设计桩底标高。
三、清孔和检孔
钻孔达到设计标高时，用测绳进行测量，并记录，（钻孔施工人员应严格控制孔深，不得用超深代替钻渣沉淀，更不能少钻），通知项目质检人员检测后，再请监理工程师检查。钻孔完成后应用检孔规检测孔径和倾斜度。成孔孔径不得小于设计直径，倾斜度不大于1%（检孔规用φ22钢筋笼制成，外径与设计直径相等，长度为4～6m），用长度符合规定的检孔规上下两面三次检查造孔是否合格，合格后进行清孔。清孔需用清水靠泥浆泵压入托浮钻渣，试验人员在现场用标准比重仪实侧，达到要求后停止清孔，移动钻机。清孔后，钻孔桩应符合下列误差：
(1)平面位置：单排桩：50mm；群桩：100mm；
(2)钻孔直径：不应小于桩的设计直径；
(3)孔深：不小于设计规定；
(4)倾斜率：不大于1%；
(5)沉淀厚度：符合设计要求；
(6)清孔后泥浆指标：
相对密度1.03—1.10，粘度（Pa.S）17—20，含砂率＜2%。
四、钢筋笼的制安
钢筋到场后存放在高于地面0.5m的平台、垫木或其他支承物上，为防止钢筋受机械损伤和暴露生锈，采用彩条布进行覆盖。钢筋按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂分批验收，分别堆存，且应立牌以便于识别。钢筋焊接在钢筋棚内进行。
钢筋的截断与弯曲由合格工人用监理工程师批准的设备来完成。所有钢筋的弯折在温度为＋5℃以上时进行。钢筋骨架要有足够的刚度，保证在浇筑砼时钢筋不发生错位和变形，在安装钢筋时，保持钢筋表面不沾油污，并检查钢筋位置。
如果需要在图纸以外任何位置设置钢筋接头，则在安装钢筋前提交绘有每个接头位置的图纸请监理工程师批准。为避免在最大应力处设置接头，尽可能使接头交错排列。受力主钢筋的连接按图纸所示或取得监理工程师批准的加工图规定设置。
钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊，合格后进行施焊，焊接工艺、参数经监理工程师同意。焊工均具有考试合格证书，并持证上岗施焊。每个焊点经合格的检验人员检查，并做焊接试验检查。应优先采用闪光对焊法。帮条焊、搭接焊钢筋焊接接头符合《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18－96）的有关规定。在不利于焊接的气候条件下，施焊场地采取适当措施。当环境温度低于5℃时，钢筋在焊接前预热；气温低于－20℃时，不进行焊接。
布置在同一区段内（35倍直径长度范围内，但不小于500mm）的受拉钢筋接头，其截面积做到不超过配筋总面积的50％。
热轧钢筋接头采用闪光对焊时作如下要求：
(1)为保证闪光对焊的质量，待焊钢筋的焊接端应切割平整并且截面与轴线垂直。焊接端面彼此平行。焊接时被挤出接头外的熔渣应剔除；
(2)每当改变钢筋的类别、直径或调换焊工时，检查已确定的焊接参数。从同一批钢筋中取出三根焊接试件进行180°冷弯试验；
(3)焊接试件作试验时，将试件绕芯棒弯曲到180°作冷弯试验。对I级钢筋冷弯直径为2倍钢筋直径；对HRB335和HRB400牌号钢筋冷弯直径分别为4倍、5倍钢筋直径。钢筋直径大于25mm时，芯棒直径应增加1d。冷弯试验时，焊接点位于弯曲的中点，并将接头内侧的镦粗部分消除。试件经冷弯后，外侧的横向裂缝宽度不超过0.15mm时，使用已确定的焊接参数。
热轧钢筋接头采用电弧焊时按如下要求进行：
(1)焊缝的长度、宽度和厚度按照图纸所示或相关技术标准进行；
(2)每当改变钢筋的类别、直径、焊条型号或调换焊工时，事先用相同的材料和所用焊接参数制作三个抗拉试件进行抗拉试验。当焊接接头试验结果大于或等于所接钢筋的抗拉强度时，才正式施焊；
(3)焊接点和钢筋弯曲处的间距大于10d（d为焊接钢筋的直径）；
(4)钢筋接头、采用搭接或帮条电弧焊时，采用双面焊缝，只有当不能作成双面焊缝时，才采用单面焊缝，且经监理工程师批准。
钢筋骨架的制作采用加劲筋成型法：
根据设计图纸，把加劲筋设在主筋内侧。制作时，按设计尺寸做好加劲筋圈，标出主筋的位置。把主筋摆在平整的工作台上，并标出加劲筋的位置。焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后，用机具或人工转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，使螺旋筋与主筋密切接触，并且点焊数目不少于总点数的1/3，点焊牢固。
制好的钢筋骨架放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方。每组骨架的各节段排好次序，便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段上都挂上标志牌，写明墩号、桩号、节号等。
骨架的运输：运输如需要采用人工抬运时，在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入抬棍，保证各抬棍受力均匀。
钢筋笼在现场绑扎成型，并使之符合图纸尺寸、笼体完整牢固。钢筋笼现场需接长时应采用机械连接措施，并按设计规**装好超声波检测管。钢筋笼顶端焊接4根16mm的钢筋吊环（长度按实际标高确定），穿轻型钢轨固定于井口枕木架上，并焊接于钢护筒上。
钢筋笼采用吊车或浮吊安装。为保护孔内灌注砼有足够的保护层，在钢筋笼主筋之间搭接焊直径略大于2倍保护层厚度的圆形砂浆轮，间隔2m一层，笼截面四周放四排。井架处用25cm×25cm的方木搭放两层，承担钢筋笼和导管重量，钢护筒不得负载任何构件重量。起吊钢筋笼时，要严格控制钢筋笼的变形，在钢筋笼的里边用铅丝绑扎足够长度的撑杆，吊钩处用钢扁担勾挂钢筋笼，钢筋笼整体入孔的时间不得超过2h。安放钢筋笼要牢固，以防止在砼浇注过程中钢筋笼落入井中或被浮起。落笼时使用导向钢管以防止笼体损坏孔壁，并保持顺直并居中，做到对位准确，保护层均匀，钢筋笼底面高程要在的允许误差为±50mm以内。
五、拼装导管
砼导管采用旋转式嵌口导管。下导管前要对导管进行水密承压和接头抗拉试验，保证导管拼接牢固，绝对不能漏水，注意导管不能接触到钢筋笼，以防导管在提升过程中挂坏钢筋笼或将钢筋笼提起。拼下导管之前应先将导管进行组合，放在平整地面上对接拧紧，检查顶丝的松紧度，并在导管外侧用白漆注明长度，然后在导管两端用钢板焊封，并在一端焊两根φ10mm的钢管，一根连接在空压机上，一根连接在气压表上，用空压机压气，检查导管的密封度，用千斤顶检查导管的抗拉力。导管底口至孔底标高控制在0.25～0.4m之间，工程技术人员要自始至终坚守在现场，严格检查顶丝和导管的下放节数。
六、砼灌注
水下砼的供应由拌和站拌和，泵车直接送至导管漏斗内，砼中应搀入缓凝型减水剂以延长初凝时间。灌注过程中技术人员要坚守在施工现场，及时做好试件取样工作，拌和站两组，前台（浇注现场）一组，每组三块，交换工作班时，追加两组，浇注时间因故延长时，每根桩制作四组试件（前台两组，拌和站两组），并检查砼的均匀性和塌落度。灌注水下砼前，检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计或规范要求，则进行二次清孔直至符合要求。灌注砼用钢导管灌注，导管内径为 200～350mm，视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压；在灌注砼开始时，要由一人统一指挥，灌注速度要循序渐进，砼的坍落度控制在18～22cm以内，严禁砼离析，灌注水下混凝土应注意以下几点技术要求：
(1)导管底部至孔底预留250～400mm的空间。
(2)首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。
(3)混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。
(4)首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。
(5)灌注过程中，应注意保持孔内水头。
(6)在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在 2～6m。
(7)在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深，且拔导管时不得超过砼的初凝时间。
(8)为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时， 应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口 4m 以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部 2m 以上，即可恢复正常灌注速度。
(9)灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为 0.5～1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。
(10)在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌人数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确，并同砼拌和站保持紧密联系随时通知拌和站停止生产砼。
(11)在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。
(12)水下砼一开始浇注则不能中途停止。因此施工现场的防雨，防风措施要跟得上，以免突然出现的恶劣天气而导致砼浇注的中断。
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