水中大直径钻孔灌注桩施工方案

水中大直径钻孔灌注桩施工方案（一）、施工万案一对于风力在六级以下、浪高在 1m以下、水深在10m以内的江河及浅 海水中的大直径钻孔桩，拟采用 C70钻机在利用中一60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作平台的距离。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1.01.5m。(5)钻机在中等硬度或坚硬的土层中钻进时，可边钻进边下护筒。( 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内。( 2)首批混凝土灌下后，要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5m)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)指定专人作好灌注记录。( 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，劳力组织见表1:组另U工作内容人数分工施工负责人负责组织管理工作及施工生产1技术负责人负责全面的技术管理工作1技术组负责技术指导、管理、质量检查、施工资料 整理及测量3测工1人，技术人员1 人，试验组1人对位组负责操纵锚机和浮吊、浮动平台对位、 抛锚、砂石料船和拌合船的水上移位8指挥1人，电工1人， 机动舟司机2人钻机组操作钻机、更换护筒、冲锤、抓斗8钻机司机2人，摆管司 机2人，起重工4人，分2班导管组负责导管及护筒的洗涮、装卸4由钻机组4人负责混凝土拌合组上料拌合混凝土18运输组负责吊运混凝土至孔口6其中有对位组4人灌注组开关运料斗闸门、测量混凝土面高度,计算导管及护 筒埋入深度,指挥导管及护筒提升和拆除3普工2人，技术人员1 人钢筋组负责钢筋笼的制作、焊接4电焊工4人试验组检查配合比、坍落度，制作混凝土试件1（四）施工机具设备主要机具设备见表2。有C70套管钻机、浮动平台、砂石料船、拌合船、浮 吊和运输船。序号名称规格单位数量备注1C70套管钻机台12浮动平台36mX 21mX 2m艘13定位钢管0 1000x13000根4壁厚10mm4水上浮吊27 X 12X 1.65,10t15拌合船24mX 9mX 2m艘16砂石料船24mX 15mX 2m17运输船21X 8.1 X16.5,120t艘18机动舟225kw艘29发电机90kw台210自动计量拌合站JS500+PL800台211抽水机潜水，3kw台2注水冲刷导管护筒12动臂吊机幅度618m, 10t台113装载机斗容1m台114自卸汽车东风型辆215电焊机3kw台5钢筋加工用2台,安 装钢筋笼用3台16钢筋切断机 6 40台117钢筋弯曲机 6 40台118混凝土灌注导管 250m6019附着式振动器3kw台120插入式振动器50Hz台121小推车辆1022混凝土灌注料斗333.5m , 2.0m个223混凝土运输斗1m224交通船5t艘125经纬仪J2台126光电测距仪1.8km台127水准仪S3台228混凝土锚3.5t块829水平尺430混凝土输送泵台11、C70套管钻机C70套管钻机是钻孔灌注桩的主要施工机械。该机由C70型履带吊机、GCP-2000E罢管装置、倾斜装置、G7抓斗、冲锤、套管等部分组成，主要技术性 能见表3表6。每台C70钻机的护筒配套数量项目桩径/mm附注15002000护筒长度/mm6600 X 26600 X 2双壁护筒X节数6600 X 26600 X 2单壁护筒4600 X 14600 X 1单壁护筒护筒尺寸及重量项目桩径/mm附注15002000刃脚外径/mm15002000刃脚内径/mm13801880护筒外径/mm15002000双壁护筒护筒内径/mm14001900双壁护筒护筒外径/mm15002000单壁护筒护筒内径/mm14501950单壁护筒单壁护筒重/kg523078806.6m单壁护筒重/kg385057304.6m双壁护筒重/kg8610130804.6m表5C70套管钻机的性能项目性能参数备注工作外形尺寸/mm全长15295主机+摆管全宽 5200/3350钻机+摆管全高 22500/4000起重臂+钻机履带中心距/mm4100履带宽/mm1100爬坡能力30%转台回转0 2.6r总重量/kg115000最大钻孔深度/m62最大钻孔直径/m2.0最大起重能力/kN810摆管装置摆动扭转/KN m4200摆动回转角度24夹持力/kN2600上拔力/kN3800压入力/kN330+护筒重提升行程/mm670可调倾斜角81接地比压/kg cm0.5行走速度/km h10.9柴油机型号及功率Fiat8280/203冲锤抓斗尺寸和重量项目桩径/mm附注15002000冲锤直径/mm13001800冲锤高度/mm32003200冲锤重量/kg38004900抓斗直径/mm13001800抓斗高度/mm4280/37104750/3950开启/闭合抓斗重量/kg37006100抓斗容积/m30.320.792、浮动平台浮动平台是C70钻机的水上作业场所，由38个中-60浮箱、标准梁节和公路梁拼组成38m长，21m宽，中间留有两个桩位空档的浮船；在四角安装四个锚 机，定位时用来牵引浮动平台，在标准梁节内侧安装四个直径1.05m、高1.5m的定位钢桩框架，用来固定浮动平台的平面位置。浮动平台主要技术指标见表7：表7序号项目单位技术指标备注1外形尺寸m36 X 2 X 122浸水线面积M6843自重T4504自重吃水m0.665钻机自重T1506钻机最大上拔力T3007工作荷载吃水m0. 668总吃水m1.329上拔力引起吃水 增加值m0.443、水上浮吊水上浮吊由铁路舟桥器材标准舟节、分水节、公路梁及动臂吊组成水上浮吊主要技术指标见表8表8序号项目单位技术指标备注1最大起重量T102最大起重冋度m203:起重幅度m6-184旋转角度o220主要用途：吊送混凝土、抛锚 、起锚4、运输船运输船由标准舟节、分水节和公路梁拼组，外形尺寸为21mX 8.1mX 1.65m,运输能力为120t。5、砂石料船砂石料船是海上拌合混凝土的备料场所，由20个中-60浮箱拼组成长24m宽15m的浮船，用木板分隔成13mX 7mX 0.7m和13mX 13mX 0.7m的砂子和石子 堆料场。砂石料船的主要技术指标见表9表9序号项目单位技术指标备注1外形尺寸m24X 15X 22浸水线面积2 m3603自重t1304载重t3505吃水深m1.336拌合船拌合船是由10个中-60浮箱拼组成长24m宽9m中间留有长12m宽3m空档的浮体，主要用于运输、储存水泥及拌合用水，作为水上拌合站 拌合船的主要技术指标见表10。表10序号项目单位技术指标备注1外形尺寸m24 X 9X 22浸水线面积2 m1803自重t754载重t1505吃水深m1.25（五）、质量保证措施一钻孔采用全护筒施工，能有效地防止坍孔、扩孔和缩孔。二桩身砼质量应采用无损检测法逐根检测，对可疑的桩应钻取岩芯检查。（六）、安全保证措施一浮动平台及各种船舶的移动、调拨要由专职人员统一指挥。二操作C70钻机的司机必须持证上岗，非司机不得擅自操作。三司机操作C70钻机吊重物时，必须有专职人员统一指挥。四对抓斗、冲锤吊环部分要经常检查，发现问题及时更换。五定期检查浮动平台的 浮箱及连接情况，并定期加固浮动平台。