水中墩桩基础施工施工方案

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发布时间：2021-10-06

资料介绍

水中墩桩基础施工施工方案
（常熟1标望虞河大桥）

主墩桩基础施工采用钻孔工作平台的施工方案，左右两幅一共有4个主墩，每个主墩共有桩基8根。按照施工总体安排，左右两幅分别施工，即先进行半副钻孔平台的搭设，桩基施工完毕，拆除平台用于另半幅钻孔施工。按照这一思路，桩基钻孔一共采用4台QZ-200型钻机，按泵吸反循环成孔方式施工，每个平台投入两台钻机施钻。
（1）钻孔平台构造
钻孔平台采用φ1.0m钢管桩、六四军梁、型钢组拼而成，钢管桩每个平台10根，横桥向分布2排，每排5根，横桥向桩间距均为3m，纵桥向桩间距离（即排间距）为8m。钢管桩顶设横桥向2I40型钢分配梁2道，其上设纵桥向六四军梁承重梁5道（每道承重梁均由2排六四军梁用套管螺栓联结组成），承重梁上横桥向按1.0m间距(与六四军梁节点对应)放置I25a型钢分配梁（遇到桩位后断开布置）,平台顶用5cm厚木板铺设。为确保平台安全施工，在平台周边布设1.20m高钢制防护栏和施工人员上下平台钢制人梯。动力电缆线沿平台外侧悬挂布设。考虑到平台施工的安全性及望虞河洪水位的影响，钢管桩顶高程确定为+3.5m(设计水为+3.26m),平台顶面高程确定为+5.5m。钻孔平台详细布置如下页图所示。

（2）钻孔平台钢管桩沉打
钻孔平台钢管桩支撑着平台、钻机静载和钻孔动载及其它施工荷载，按单面摩擦桩计算其桩贯入河床深度，并考虑河床冲刷影响，确定桩底高程为-13.0m，钢管桩打入河床深度为8m。
A、根据桩基工程量，拟投入的主要机械设备如下：
序号    名称    型号    数量    备注
1    浮箱    中-60    1

导向架为固接式开口导向架，即导向架外侧面开口，用φ10cm钢棒作销接杆封闭或开启导向架,可降低钢管桩吊装高度,利于完成沉桩后退出。
2    驳船        2
3    水上吊车船（简易浮吊）    25T    1(台)
4    箱式变压器    400KW    1(台)
5    沉桩机    90kw    1(台)
6    沉桩机    150kw    1(台)
7    电焊机    30KVA    2(台)
8    导向架    □1.0×1.0×5m    1(个)
B、劳动力安排
现场施工实施三班工作制，平台施工安排现场工程师2人，质检人员2人，工班长2人，测量4人，安检人员1人，技工10人，普通工人20人。
C、钢管桩沉打
钢管桩沉打顺序自河心侧至岸侧逐排完成。钢管桩的沉打施工是在由中-60浮箱和25T履带吊组合而成的水上吊车船上进行,水上吊车船在测量人员的协助下，由设置在岸边的地笼和卷扬机牵引到预定位置，然后抛锚将其固定，通过船头导向架用振动沉桩机将钢管桩沉打就位。钢管桩的沉打如下图所示。

钻孔平台钢管桩分2节（节长为8m和8.5m）现场吊拼焊接。对接缝处加劲板沿桩体圆周四等分分布4块□30×10×1cm钢板加固，实施满焊。钢管桩沉打采用岸侧箱式变压器供电，满足沉桩和焊接需求。钢管桩定位：在导向架上设置棱镜，用全站仪测量放样。将第一节钢管桩吊入导向架后固定，振动下沉第一节后，吊装第二节对接。在沉桩过程中对桩顶和桩帽连接螺栓进行观察确保紧固，每次振动以不超过5分钟控制。钢管桩对接完成后，在桩顶设置数根可调节缆风钢索，在振动下沉中起到纠偏作用。钢管桩平面位置控制偏差为±5cm，斜率控制偏差为1%。振动沉桩一次连续完成。钢管桩沉入河床深度未达到设计高程时，采用150KW沉桩机补打到位。
（3）钻孔平台上部构造搭设
根据钻孔平台结构从下至上搭设，利用水上吊车船的25T履带吊车直接吊装上部型钢分配梁及六四军梁钢桁架承重梁结构。桁梁先在栈桥上连接成设计所需要的长度，然后整体吊装。平台顶层的型钢和木板随后吊装并通过人工辅助就位，形成完整的平台施工平面。
（4）钢护筒下沉施工
A、钢护筒入土深度及顶面高程确定
根据《初步设计》所给地质资料知，河床上部分布厚约1.0m的亚粘土层,中间分布6m左右的粉砂层，再往下为较厚的（亚）粘土层分布，因为河床上部粘土层太薄，且容易被冲涮，为保证钻孔的安全性，钢护筒必须穿过首层粘土及中间分布的粉砂层，打入下层粘土层2m以上，根据这一原则，护筒打入河床深度确定为9.5m，护筒底面高程按-14.0m控制，护筒顶面高程为+5.5m，控制洪期钻孔水头高于子堤标高2m以上。
B、钢护筒加工
钢护筒:直径φ=1.50m，壁厚δ=12mm，长19.5m，护筒内壁贴焊纵横加劲肋板（材料与护筒相同），肋间距为150cm×150cm格构，板宽10cm，护筒共分4节加工，其中3节为5.0m，1节为4.5m。护筒刃脚处布设□471×30×0.6cm加强圈。
钢护筒拟在施工设置的加工厂内加工，卷板机卷板，在胎架上成型，接缝及肋板焊接均采用手工焊，接缝采用双面满焊，肋板采用间断角焊缝。使用时，护筒通过驳船运到施工现场。
C、钢护筒振动下沉设备
根据钢护筒的工程数量，每个主墩拟投入150kw沉拔桩机1台、箱式变压器1台、30KVA电焊机2台。
D、钢护筒导向架
钢护筒导向架用2[32型槽钢在平台下设置。导向架在定位安装前先在平台上施工放样，并测量引至井字架底部安装部位校核安装。
E、钢护筒沉打施工
护筒采用分节对接振动下沉，对接缝采用破口对接满焊方式，接缝处按圆周八等分焊固加强联接钢板（8块□30×10×1.2cm）。将护筒一、二、三、四节先后吊入导向架内临时固定，完成对接后进行振动下沉。对钢护筒在振动下沉过程中，在护筒顶以下1m至1.5m处设置内部支撑防止振动夹头使护筒产生径向塑性变形，一次振动时限控制在5分钟内。
F、钢护筒纠偏及控制
钢护筒在沉打过程中，因水流冲刷或操作不当常会引起偏位，所以采用在导向架上设立四个千斤顶刚性纠偏点，实施护筒纠偏亦采用相同方式实施。护筒平面控制偏移不大于5cm，斜率不大于1%H。
（5）钻孔施工
A、钻机选型
主墩桩基直径均为φ1.2m，桩长为65m，又根据招标文件所提供地质资料知桩基穿过地层主要为粘土、亚粘土、