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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流黄海大桥试桩施工总结.精品文档.黄海大桥试桩工程施 工 总 结中交二航局黄海大桥项目部2007.01.6黄海大桥试桩施工总结黄海大桥钻孔灌注桩试桩工程共计3根，在业主的指导下，在监理单位严格热情的监理下，通过项目部的努力，从2006年11月21日护筒施打到2007年1月6日第三根试桩自平衡完成，共计47天完成试桩施工任务。1、概述1.1 工程概况黄海大桥是洋口港区开发建设的四大系统之一陆岛通道的控制性工程，桥梁总长10050m，由位于浅水区长6090m、标准跨径30m的组合箱梁直线桥，及位于深水区、直线长2960m、曲线长1000m、标准跨径
2、40m的组合箱梁桥构成。浅水区下部结构采用双柱式门架墩、勒式台、钻孔灌注桩基础，本试桩工程就是为黄海大桥钻孔灌注桩提供施工工艺、验证设计承载力、提供土层及桩端有关参数、测定桩基沉降和变形。1.2 试桩工程的目的通过试桩施工工艺的研究，确定桥位区钻孔灌注桩的合理施工工艺，包括泥浆的配合比、钻进工艺、清孔效果及成桩后质量。确定大桥桩基础施工所需设备、流程和方法，对施工工艺提出指导性意见。通过试桩静载试验，确定单桩极限承载力，测定钻孔桩桩端阻力和侧壁分层摩阻力等参数，位优化主桥基础桩长及进一步确定桩基持力层提供科学依据。获得分级加载与卸载条件下对应的荷载变形曲线，测定桩基沉降、桩弹性压缩及岩土塑性变
3、形。1.3 主要工程数量黄海大桥试桩工程共计3根，均为破坏性试验桩。其编号为SZ-1#、SZ-2# 、SZ-3#，其中SZ-1#设计桩长60m、SZ-2#设计桩长65m 、SZ-3#设计桩长65m。工程数量如下表：桩 号桩径（m）数量（根）顶标高（m）底标高（m）桩长（m）砼标号CSZ11.81+7.00-53.0060.00C35SZ21.81+7.00-58.0065.00C35SZ31.81+7.00-58.0065.00C351.4 试桩平面位置1.5工程地质 根据试桩钻孔记录，地质条件描述如下：地质情况描述SZ-1#SZ-2#SZ-3#粉细砂+3.4m3.8m+2.8m1.1m+2.
4、8m9.5m粉质粘土3.8m26.6m1.1m37.1m9.5m36.5m粘土26.6m35.6m粉细砂35.6m53.0m37.1m58.0m36.5m58.0m2、 工程特点工程进度紧，前期各方组织协调难度大。施工、监理、检测都是刚进场，设备人员设计组织比较紧张。施工工期紧。试桩要求在工程桩开钻前完成，对工程桩的压力较大，且没有额外的施工工期。 C35水下海工混凝土用于大型桩基施工对配合比要求较高，时间短，参合料多，配合比的试验时间较短。3、试桩工程施工方法3.1试桩施工工艺流程搭设钻孔平台复测桩及护筒中心制作钢护筒沉2.0m护筒钻机就位，泥浆制备配制原浆检查泥浆指标钻进检查泥浆指标钻至设
5、计标高终孔、清孔检验桩的直径和垂直度并报验钢筋笼制作及报验下钢筋笼下混凝土导管及浇筑砼C35水下混凝土浇注成桩质量检测3.2 施工准备3.2.1 钻孔平台搭设根据地质情况、成孔参数及工艺要求，钻机设备选用GF-200型钻机，钻机加钻具总重约20吨。钻孔平台搭设采用63010钢管桩，由ZD60型振动锤振动沉桩，入土深度11米，单桩极限承载力为400KN。平台主梁采用贝雷梁，上铺I25a作为分配梁，面板采用8mm的钢板直接铺设在工字钢上。3.2.2护筒埋设 振动锤的选择根据本试验桩处覆盖层地质情况，护筒沉入4.00m一下，那么护筒最大入土深度为8.00m，按JTJ041-89附录4-5提供的计算式
6、：振动时覆盖层的摩阻力Ro为：Ro0.65R0.6560283918KN护筒下沉选取DZ120型振动锤，其振动力P：P=5188.6KNRoP 满足本工程需要导向架的设计、加工及安装试桩工程要求护筒平面偏位5cm，倾斜度5，为了保证护筒沉放精度，采用导向架进行护筒的固定、接长和沉放，因此导向架必须具备足够的刚度，经计算选用I25a型钢焊制。导向架为可移动的井字架，在平台顶面和钢管桩平连位置各设置一道。顶层导向架与平台面板牢固焊接，底层导向架与钢管桩平连焊接。护筒就位时，在定位架四侧同时设限位装置，使直径2.00m的护筒在导向架内居中。导向架安装前，由测量放出桩位中心线，同时在导向架上要画四边的
7、中心线，根据以上定位来确定护筒的平面位置和垂直度。定位架应焊接牢固，保证护筒在受力时不会发生滑移。护筒现场吊装就位及接长护筒在转运之前应在后场加好“十字”撑，保证护筒在转运时不会变形。 钢护筒沉放50t吊车就位，将护筒插入导向架中，用限位卡同时从定位架上下两层的四个方向固定护筒，调整护筒的平面位置和垂直度，满足要求后由DZ120振动锤直接施沉到位。 3.3、 泥浆配置及处理3.3.1 泥浆池的布置根据施工现场场地的实际情况，钻孔施工采用相临护筒作为泥浆循环池、泥浆沉淀池及泥浆制备池，泥砂分离器布设在平台上。3.3.2 泥浆制备钻孔护壁泥浆采用膨润土造浆，根据施钻地层的特点，在钻孔施工过程中，为
8、防止发生流砂及软流塑地层扩孔、塌孔、缩径等现象，保持孔壁稳定，使用不分散、低固相、高粘度的PAC泥浆进行护壁。泥浆制备采用的原材料为膨润土、海水、外加剂。其中外加剂的主要成分为分散剂（Na2CO3）、增粘剂（PAC）。原浆配合比为：海水：膨润土：Na2CO3 ：PAC500：75：1：1。以下是试桩完成后调整的泥浆指标：指标钻进过程中泥浆指标提钻前泥浆指标砼灌注前泥浆指标比重1.151.30（桥规1.061.45; 本工程专项规格书1.081.10）1.031.151.031.15（桥规1.031.10;本工程专项规格书1.031.10）黏度(pa.s)1826（桥规1828; 本工程专项规格
9、书2326）18261825（桥规1720; 本工程专项规格书2025）含砂率4%（桥规8%；本工程专项规格书2%）1.5%1.5%（桥规2%；本工程专项规格书1%）酸碱度PH值810PH值810PH值810胶体率80%（桥规95%；本工程专项规格书96%）85%85%（桥规98%；本工程专项规格书99%）失水率（ml/30min）202020（桥规无要求）泥皮厚度（mm/30min）2mm（桥规3mm）2mm2mm（桥规无要求）备注灌注砼前若孔底沉渣厚度满足要求，则不测泥浆指标；否则二次清孔，二次清孔后实测泥浆指标和沉渣厚度，满足以上要求后方可灌注砼。3.3、 试桩钻孔施工3.3.1 钻机选
10、型试桩所处地层主要为砂土、粘土等土层，为满足试验工艺要求及保证成孔，钻孔选用反循环工艺进行施工。 根据桥墩处地质情况、设计孔位、孔深等选取选用GF-200型钻机3台，该机型为投标中桩基施工选用机型之一，其主要性能参数见下表： 型号钻杆(mm)外径壁厚最大成孔直径(mm)最大成孔深度(m)额定扭矩(KNm)功率(kw)排渣方式提升能力(KN)主机重(KN)总重(KN)GF-2001941820001004385泵吸反循环4002004003.3.2 供气设备一台钻机配备1台22m3/min空压机。3.3.3 钻机就位 钻机就位时，底盘水平、稳固。钻塔与底盘保持垂直状态，在钻进过程中及结束对底盘四
11、角点不间断进行校核，其横向最大高差2mm，纵向最大高差3mm。钻机顶部的中心、转盘中心、桩孔中心基本在同一铅垂线上。3.3.4 钻进成孔根据桩段的地质状况，试桩采用与钻孔直径相匹配的双腰带钻头，钻进成孔。具体操作要点如下：（1）开孔钻进：使用气举反循环，采用轻压、慢速钻进参数。其不同地层钻进参数如下表：地 层钻压（kN）转数（rpmin）进尺速度（m/h）护筒底口地层506061.01.3粘土、亚粘土506061.52.2细、中、粗砂608061.21.8（2）正常钻进施工中，在粘性土层钻进时，控制进尺，每钻进一个回次的单根钻杆要及时进行扫孔，以保证钻孔直径满足要求。（3）在不同地层的钻进施工
12、中，循环泥浆比重在1.081.30g/cm3、粘度1826s、泥皮厚度小于2mm/30min、含砂率小于3，个别粉砂层中含砂率最大达7，每拌制100m3泥浆检测一次，现场部分主要参数指标每4小时和每一地层抽检比重、粘度、含砂率及PH值不少于一次，全面掌握了孔内泥浆性能的变化情况是否在设计试验的泥浆指标范围内，以便及时调整，同时通过泥浆面观察孔壁的稳定情况，保证孔壁的安全。但在亚粘土层的钻进中，泥浆比重最大达到1.35 g/cm3，其主要原因是，钻进中亚粘土自动参与造浆，使泥浆比重难以控制在规定范围内；而在粉砂层的钻进中，含砂率最大达到4，其主要原因为，粉砂颗粒小于0.074，泥浆净化器对其也无
13、法筛分，只有在泥浆循环过程中将其分离出处。（4）在正常施工过程中，为保证钻孔的垂直度，采用减压钻进，始终让加在孔底的钻压小于钻具总重（扣除泥浆浮力）的80%。（5）钻进及提升拆除钻杆的过程中始终维持护筒内外的水头差在3.0m左右，有效地保证孔壁稳定。（6）升降钻具平稳，尤其是当钻头处于护筒底口位置时，未有发生钻头钩挂护筒的现象。（7）加接钻杆时，先停止钻进，将钻具提离孔底810cm，维持泥浆循环5分钟以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后再加接钻杆。（8）详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，精确测量钻具长度，注意地层的变化，实际地层与地质报告提供的资料基本一致。（9）钻进过程中保证
14、了孔口安全，孔内未掉入任何铁件（如扳手、螺栓）等物品，保证了钻孔施工的顺利进行。（10）认真、仔细检查下入孔内的钻具，保证了可靠性，避免了掉钻事故的发生。（11）定时检测钻机底座的水平度（底座四角高差最大为5mm）及钻塔的垂直度，保证了钻孔的垂直度。3.3.5 试桩的进度情况SZ-1#的进度情况2006年11月21日开始埋设2.00m护筒，11月26日钻机就位，12月8日成孔，由于钢筋笼施工人员不熟悉，从12月8日晚开始下放钢筋笼直到11月9日22：00才安装完成，导管安装从23：2024：40。下放完导管后，测量孔深没有沉渣，混过凝土浇筑在12月10日上午10：20开盘，下午17：10结束，
15、共浇162m3。浇筑砼比较顺利。 SZ-2#的进度情况SZ-2#于12月11日开钻，12月18日终孔，12月19日浇筑砼，共浇185m3。 SZ3的进度情况SZ-3#于12月11日开钻，12月15日终孔，12月17日浇筑砼，共浇200m3。3.4、 钢筋笼制作及下放钢筋笼采取后场加工，前场安装的施工工艺。钢筋笼接长采用镦粗直螺纹接头，连接严格按JG/T3057-1999规范要求施工。钢筋笼下放到位后，将钢筋笼预留钢筋焊接在钻孔平台型钢上，防止其上浮。在每节钢筋笼顶部利用四根222圆钢焊接在钢筋笼的主筋上作为吊耳,采用50吨履带吊两点吊下放。由于钢筋笼较长，在起吊过程中利用50t履带吊的大小吊钩
16、配合起吊钢筋笼，保证钢筋笼在起吊过程中不会变形，以保证接头的质量。试桩钢筋笼根据自平衡测试单位的要求，在后场加工钢筋笼时将荷载箱及传感元件埋设在钢筋笼上。下放过程中，要特别注意荷载箱的密封以及声测管、反力箱内千斤顶油管是否通畅可靠，还需根据测试单位的要求在钢筋笼上埋设测试用的钢筋计或应力应变片。各种油管、导线的套管等的接头在钢筋笼下放时必须可靠连接，固定牢固，导线的套管接头在焊接时对导线不得有损伤，特别注意保护钢筋计的导线及千斤顶的油管不得损坏。声测管保证畅通无阻、不漏浆。试桩钢筋笼保护层设置利用塑料垫块安装在钢筋笼四周,下放时注意尽量不碰到孔壁。3.5、 灌注水下混凝土采用导管法灌注砼，导管
17、内径273mm,壁厚10mm。导管水密试验压力大于承受砼压力的1.3倍，在导管下放和提升过程中，导管必须位于孔位中心，以保证导管能通过采用自平衡法的试桩在孔中埋设的反力箱中间的空洞。砼导管下放后，实测孔底的沉渣厚度，进行二次清孔。二次清孔的方法是利用浇注导管内插气管进行气举反循环清孔。二次清孔符合要求后，详细记录孔底的沉渣厚度，立即进行砼灌注。严格控制砼坍落度、均匀性及流动性。由于灌注深度较大，超压力和冲击力也较大，导管最小埋深宜控制在23m，以缓和超压力和冲击力，使冲出导管底口的混凝土拌和物缓缓上升，以防新灌注的拌和物可能冲破首批混凝土，冒到其上面，将泥浆沉淀物裹入桩中，形成夹层断桩。作好砼
18、浇注方量记录并于计算扩孔系数。水下C35砼由后场搅拌站拌制，罐车运输至施工现场，直接将料放入集料斗，利用50t吊车作为导管起落设备进行水下砼浇注。首批封底砼不小于6.0m3，缓凝时间16h，以确保成桩作业一次成功。单桩砼方量约160m3，预计单桩砼浇注时间分别为6 h左右，为确保已成桩的砼质量，浇注高度高出设计桩顶0.51.0m，水下砼配合比配制设计应经监理批准才能用于桩基C35水下砼的灌注。4、 对试桩施工的总结4.1、 护筒的控制 桥涵施工技术规范对护筒倾斜度规定为1/100，从试桩护筒沉放来看，入土在8m护筒长度在16m控制其倾斜度不大于1/200是可行的。护筒的入泥深度应在8m以上，保
19、证除去冲刷后的入泥深度有6m。4.2钻孔泥浆的控制 试桩成孔地质与工程桩相似，从成孔过程和成孔后的检测结果来看，泥浆比重、粘度、PH值、含砂率均在规范内，无缩颈、塌孔现象，且沉渣极少，有效地维护了孔壁的稳定，因此试桩过程中的原浆、循环泥浆和清孔泥浆指标可完全用于指导主墩钻孔过程中泥浆参数指标的控制。4.3 成孔倾斜度的控制 试桩钻孔在钻机的选择、钻杆钻具的研究配置和平台的设计等方面都做了大量的工作，能达到现行的桥涵施工技术规范倾斜率不大于1/100的要求。4.4 成孔钻机的性能控制 拟投入本工程的钻机在进场前需对其各项机电性能进行全面的检查。在运行过程中应加强钻机的例行维修保养，以确保钻机的正
20、常运行和成孔质量。4.5钢筋笼施工施工中出现的问题：a、在下放过程中钢筋笼对接困难，施工进度缓慢；b、在钢筋笼的对接过程中，有少部分镦粗直螺纹接头缝隙较大。C、声测管的固定方式不合理，造成接头耗时太多。d、钢筋笼定位焊接量大，浪费时间。根据出现的问题我方建议：a、每节钢筋笼内钢筋连接采用镦粗直螺纹接头，每节钢筋笼之间连接采用“U”型卡；b、加强后场钢筋笼施工管理，保证施工质量，前场施工时必须严格把关，缝隙不满足要求不准施工。c、改变声测管原有的扎丝绑扎为现在的“U”型卡，既可保证声测管的距离又可加快施工速度。d、钢筋笼定位采用螺纹连接，节约时间。4.6 C35海工砼浇注C35水下海工砼的和易性、泵送性及泌水性均能满足水下砼浇注要求，但同时存在粘度大的问题，导致砼翻浆缓慢，浇筑速度不能提高。