水中墩桩基工程作业指导书（页）

'津秦铁路客运专线桥梁工程编号：JQ1B-0157K中桩基础施工作业指导书单位：中铁二丨•二局集团编制:审核：批准：2009年5月1日发布2009年5月1日实施 津秦铁路客运专线桥梁工程水中桩基础施工作业指导书1.适用范围适用于津秦客运专线永定新河段DK55+289.88—DK55+533.8水中桩基础施工。津秦客运专线宁车沽永定新河特大桥，跨永定新河段位于津秦客运专线DK55+289.88（219#墩）~DK55+533.8（225#墩），总长243.92米，跨越永定新河主河道。永定新河为季节性河流与渤海相通，并受潮汐影响，水位变化较大。两侧大堤间距离571.4米，河面宽约150米，最大水位高程3.60米，最大实测水深为7.9米。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备2.2.1布设中线控制点和临时水准点，用于施工过程控制。2.2.2施工机具相应的配套设备准备齐全，检验器具等试验设备已全部进场。2.2.3作业场地便桥搭建完毕，便道畅通，并做好场地排水。2.2.4用高压电缆架设临时用电线路，和天津市电业局签署用电协议，设临时变压器二座，分别设两岸大堤附近。 2.2.5施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。3.技术要求3.1混凝土的拌和全部在拌合站集中厂拌，拌合站位置位于杨北公路旁边。3.2施工前按设计提供的配比进行室内试验，确定施工配合比。混凝土的配合比应保证混凝土的抗压强度能达到设计要求。4.施工程序与工艺流程施工程序与工艺流程图（见图1）5.施工要求5.1施工准备5.1.1钻孔平台施工宁车沽永定新河特大桥跨永定新河部分214#—230#墩位于河床内。在永定新河上游修建施工栈桥，在栈桥边搭设水上施工平台，钻机从栈桥进入平台进行桩基础施工。钢筋笼由钢筋加工场地制作，通过栈桥运至现场，汽车吊下放钢筋笼，桩基混凝土采用导管法灌注。桩基混凝土由拌和站供应，输送车运输到位。水中桩基础采用反循环回旋钻钻机成孔，钻孔平台结构示意见图2。 图1.工艺流程图钻孔桩平台采用70吨履带吊和DG-60型振动锤进行施工。钢管桩的插打次序首先从靠近栈桥的两排钢管桩开始，边打桩边做平台上部，逐渐推进。钢管通过栈桥运至准备搭设平台的墩位，将履带吊停在已施工完成的栈桥桥面，将振动锤夹钢管垂直吊起，就位至设计桩位，慢慢放松吊机钢丝绳，直到桩落到河床面，并再次检查桩的垂直度。确定桩位 和桩的垂直度满足要求后，开动振动锤振动，控制持续振动贝雷架桩/十①550钢□/钢护筒一施工水位40纵梁施工水位•/钻孔作业平台结构示意图图2.钻孔平台结构示意图时间。钢管桩打至接桩高度时，拆去振动锤进行接桩，焊接质量经检查合格后重新进行打桩，直至设计深度。钢管桩插打完毕后，及时安装纵、横工字钢梁并与钢管焊接，铺设平台面木方及花纹钢板。5.1.2钢护筒由于河底均为多年沉积的淤泥，根据设计资料及现场实际钻探显示，河底平均淤泥层厚度为3.5米，钻孔平台顶面与栈桥保持一致，因此采用15m长钢护筒进行水中钻孔桩施工。护筒内径比设计桩径大300mmo采用厚度大于12咖的钢板卷制，卷制方向与钢板的轧制方向保持一致；钢护筒的连接接采用II 级双面坡口焊；相邻两节钢护筒的纵缝错开90°;对口错边偏差小于2mm;每节的垂直度偏差不大于3mm,总垂直度偏差不大于10mm;椭圆度e<3D/1000o在固定平台上布置导向筒，导向筒内径比护筒外径大20mm,上端固定在“井”字形工字钢上，下端用20槽钢固定在平台钢管桩上，插打钢护筒时用小船配合人工进行辅助，确保护筒位置的准确。护筒下端深入黏土层1.5~2.0米。5.1.3钻机就位用履带吊吊装钻机就位，确保钻机就位后底座水平、钻机顶部的起重滑轮槽、钻头、桩位中心在同一铅垂线上，保证钻孔垂直度。5.1.4泥浆在钻孔平台上设钢制泥浆搅拌装置，选用优质的膨润土造浆，可掺用添加剂改善泥浆性能，提高泥浆质量，新制泥浆的比重1.20-1.25,粘度16-22S,含砂率<4%,PH值》6.5,胶体率》95%。施工时，随时检测泥浆的性能指标，并根据地质情况对泥浆指标随时进行调整。5.2钻孔作业5.2.1钻孔采用WD200型反循环钻机钻孔，钻孔开始时，稍提钻杆,在护筒内旋转造浆，开动泥浆泵进行循环。待泥浆均匀后，以低档慢速钻进，待导向部位全部钻进土层后，则可按土质情况正常速度钻进。钻进过程中，随时观测钻杆的垂直度，注意土层的变化。并保证护筒内泥浆液面高出护筒外水面1.5~2mo钻孔桩采取间隔钻孔，相邻钻孔待已灌注孔混凝土强度达到2.5Mpa后施工（一般需2-3天），以免影响已灌注孔的混凝土质量。5.2.2清孔 清孔采用换浆法和抽浆法施工，以相对密度较低的泥浆逐步把孔内浮悬的钻渣和相对密度较大的泥浆换出。清孔后的泥浆比重控制在1.05-1.10之间、含砂率＜2%、粘度17~20s。孔底最终沉渣不大于20cm。换出的泥浆必须装入钢制沉淀池内，钻渣沉淀后泥浆抽至泥浆池内循环利用。钻渣装车外运至指定弃土场。5.2.3检孔：检孔采用探孔器探孔，探孔器用①16圆钢焊制而成，长度为8m,直段长度6m,两段锥形段长度各为lm,直径应符合设计桩径的要求。保证钻孔桩直径和倾斜率在允许范围之内。5.2.4钻孔桩钢筋笼施工5.2.4.1钢筋笼的制作：根据图纸，钢筋笼由主筋、加劲筋、箍筋构成，制作时按设计尺寸做好加劲筋箍圈，标出主筋位置，把主筋摆放在平整的工作平台上，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，校正加劲筋，并用直角板校正加劲筋的垂直度,然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后，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，按设计位置放好箍筋点焊牢固。并根据设计要求的保护层厚度将事先预制好的混凝土垫块安装到钢筋笼上，每3-4米设置一层，每层焊接4个垫块。垫块为中间带孔的圆形混凝土垫块，强度不低于桩基本体强度，垫块直径为保护层的2倍加20mm即为160mm。钢筋笼整根吊装入孔。钢筋焊接采用闪光对焊，接头质量必须满足规范要求。钢筋笼采用自制炮车运 输，运输过程中应在钢筋笼内侧每隔2-4米增加一道双F钩钢筋进行支撑和固定，防止钢筋笼产生变形。5.2.4.2钢筋笼吊装：钢筋笼采用汽车式起重机吊装，为了保证骨架起吊时不变形，采用四点起吊，并配合一组定滑轮组进行吊装作业。钢筋笼入孔是速度不宜过快，必要时通过人工辅助，防止钢筋笼碰撞孔壁造成沉磴过厚或造成塌孔，钢筋笼通过吊环与护筒焊接进行定位，保持钢筋笼标高。5.2.4.3声测管的安装桩基检测采用低应变反射波法和声波透射法，根据图纸规定对于桩径小于等于1・5m的桩基础，桩长小于等于40m时，利用低应变反射波法检测，桩长大于40m时，利用声波透射法进行检测。桩身内埋设3根声测管，并等分周。测管采用A3钢板为材料，底部与桩身等齐。采用绑扎的形式将声测管固定在钢筋笼及声测管骨架上。在安装过程中，应检查声测管是否畅通，并事先注满清水，做好管底的封闭，管口高出桩顶不小于300mm,并加盖。成桩后的声测管应垂直、相互平行，严禁堵塞现象（声测管布置图如下）5.2.5孔桩水下混凝土灌注灌注水下混凝土采用导管法，混凝土运输车经便桥运送至现场卸入漏斗内，采用25t汽车吊提升导管和混凝土吊斗。水下混凝土灌注采用直径250mm导管，导管接头为带丝扣的快速接头构造，配有专用的拆装工具。导管下节长度为4叫中间节长度为2.7m,并且设有0.5m、1.0m调整节。导管在 使用前进行承压、抗拉及水密试验。导管底至孔底的悬空高度控制在0.3~0.5m。混凝土内掺加适量的缓凝剂，粗骨料选用5-10mm和10-25mm碎石，配合比和易性良好，符合水下混凝土要求。导管顶设置漏斗，其上设置储料斗，首批混凝土的数量按桩直径不同划分：1・5米桩，首罐混凝土量3立米；1.25米桩，首罐混凝土量2立米，保证封底后导管埋深不小于1叫封底混凝土数量按下式计算确定：V>1/4ttD2(H1+H2)+l/4?Td2hl卄式中：V——灌注首批混凝土所需要V数量(m3);——D桩孔直径（m）;HHl桩孔底至导管底端间距，一般■■■■{为0.4m;CUH■•t•••■•q■V・■■H2——导管初次埋置深度（m）;••d导管内径（m）；hl——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m）,即hi=Hwrw/rc；TC—一混凝土拌和物的重度（取24kN/m3）;rw——井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）;HW——井孔内水或泥浆的深度（m）。灌注水下混凝土采用气囊作为阻水栓，在漏斗底部设置带有钢丝绳的钢板封口。灌注前再次详细检查沉渣厚度，沉渣厚度如大于20cm需重新进行清孔后在灌注混凝土。水下混凝土灌注过程中采用测量铅锤仔细探测混凝土面深度，及时提拔导管，确保导管埋深始终控制在2~6m范围之内。为保证钻孔桩的质量，水下混凝土在桩顶设计标高以上加灌0.8-1.0m左右。5.2.6施工过程应注意的问题 5.2.6.1钻孔桩基础钻孔时随时观察孔内水位的变化情况，发现问题及时处理。钻孔达到设计深度后，对成孔质量进行检查，孔深、孔径、垂直度合格后，立即清孔，清孔完毕，经监理工程师检查签认后，再吊装钢筋笼、灌注水下混凝土；混凝土顶面高于桩顶设计高程0.8~1.0ni,确保桩头质量；对灌注导管进行严格检查，使用前进行试拼和水压、水密试验；钻孔及灌注水下混凝土全程设技术人员值班，并经常测量导管埋入深度，作好详细记录，以免导管拔出混凝土面造成断桩。5.2.6.2水下混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。混凝土坍落度、和易性等指标必须符合水下混凝土的相关要求。5.2.6.3封底混凝土坍落度必须满足水下混凝土灌注要求，1小时后的混凝土坍落度不得低于190mm,2小时后的混凝土坍落度不得小于170mm,初凝时间不得小于10小时。5.2.6.4钢筋在加工台座上集中下料、制作，现场绑扎,绑扎时设高标号混凝土垫块，保证钢筋保护层厚度；钢筋的规格、尺寸、接头及焊接质量满足设计和规范要求。6.劳动组织6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。 5.2施工人员应结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。每个作业班组人员配备表负责人1人技术主管1人专兼职安全员1人工班长1人指挥吊车1人技术、质检、测量及试验人员4人机械工.普工6人其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。6.材料要求5.1组织钢材、水泥、粉煤灰、外加剂、砂石等进场材料、检验，取得各种原材料及其抽检实验报告、混凝土配合比设计报告以及有关资料。7.2施工用水的水质应符合工程用水标准。8・设备机具配置主要机械设备计划序号机械名称规格型号数量单位备注1反循环钻机WD2001台2履带吊SY-701台3汽车吊车YQ251台4振动锤DG-601台 9.质量控制及检验9.1质量控制9.1.1钻孔桩基础钻孔时随时观察孔内水位的变化情况，发现问题及时处理。钻孔达到设计深度后，对成孔质量进行检查，孔深、孔径、垂直度合格后，立即清孔，清孔完毕，经监理工程师检查签认后，再吊装钢筋笼、灌注水下混凝土；混凝土顶面高于桩顶设计高程0.8~1.0m,确保桩头质量；对灌注导管进行严格检查，使用前进行试拼和水压、水密试验；钻孔及灌注水下混凝土全程设技术人员值班，并经常测量导管埋入深度，作好详细记录，以免导管拔出混凝土面造成断桩。9.1.2水下混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。混凝土坍落度、和易性等指标必须符合水下混凝土的相关要求。9.1.3封底混凝土坍落度必须满足水下混凝土灌注要求，1小时后的混凝土坍落度不得低于190mm,2小时后的混凝土坍落度不得小于170mm,初凝时间不得小于10小时。9.1.4钢筋在加工台座上集中下料、制作，现场绑扎，绑扎时设高标号混凝土垫块，保证钢筋保护层厚度；钢筋的规格、尺寸、接头及焊接质量满足设计和规范要求。9.1.5实行工序标准化作业，混凝土达到拌合、运输、灌注。混凝土采用商品混凝土。9.2质量检验9.2.1钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法 序号项目允许偏差检验方法1护筒顶面位置50mm测量检查倾斜度1%2孔位中心50mm3倾斜度1%9.2.2钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检查方法1钢筋骨架在承台底以下长度±100mm尺量检查2钢筋骨架直径±20mm3主钢筋间距±0.5d尺量检查部少于5处4加强筋间距土20mm5箍筋间距或螺旋筋间距土20mm6钢筋骨架垂直度1%掉线尺量检查10.安全.环保及文明要求10.1安全要求10.1.1施工现场设安全标语，加强宣传力度。加强安全 教育，对施工人员进行上岗前的安全教育，所有施工人员必须通过安全考核后方能上岗。特殊工种必须经专业培训合格后，持证上岗作业。10.1.2建立安全标准工地制度，制定科学合理的施工方案，做到好中选优，把不安全因素减少到零。10.1.3大力推进安全标准工地建设，结合本段实际，制定覆盖所有施工内容的安全工地建设标准和本段具有可操作性的各项规章制度，以现场施工作业控制为重点，严格按规范、程序、标准施工，确保安全生产。10.1.4制定工种安全操作规程，对施工人员进行安全交底，严格按安全操作规程的规定施工。10.1.5钻机安装牢固，防止倾覆。钻机就位后，机身要用方木垫平，塞牢。10.1.6夜间施工时，现场必须有符合操作要求的照明设备。水上作业必须穿救生衣，配备救生船。10.1.7施工中孔口设置围栏，并悬挂红灯示警标志。10.1.8所有照明灯具及其线路必须符合施工现场临时用电的安全规定，做到“三级配电、二级保护”“一机、一闸、一保护”，并做好防雨措施，严禁照明线路乱拉乱接。10.1.9项目部安全员负责项目安全的日常检查工作，做到检查有记录、有整改、有措施。10.2环保要求10.2.1项目部、施工队成立环境保护领导小组，分工负责环境保护工作。严格执行国家《环保法》和当地政府对环保的有关规定，同时与地方环保部门签订环保协议，并认真执行。10.2.2泥浆沉淀处理后排放，并符合环保要求，必须及时清运渣土，防止污染。 10.3文明要求10.3.1各种规章制度和施工总体平面布置、进度计划图等图表张挂上墙，各种图标注规范、醒目。各类公告牌、标志、标识牌内容齐全，式样规范，位置醒目。10.3.2现场管理有序，现场布置统一规划，材料堆放整齐，场地平整，道路、排水畅通。10.3.3X地现场外观做到“三洁J施工现场场地整洁、生活环境清洁、施工产品美观洁净。10.3.4建筑垃圾和生活垃圾清运到指定地点，保证施工现场整齐、干净、卫生，做到工完料尽地清。10.3.5在驻地和施工现场适当的地方，设必要的照明、警示、围拦、警告标志等安全防护设施。10.3.6采取卫生防护措施，经常保持现场及驻地整洁和卫生，防止职业病和传染病发生，保护职工的健康。'