大桥深基坑专项施工方案.doc

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1、目 录一、编制依据二、工程概况及主要工程量三、水文条件四、投入主要机械设备、材料4五、咬合桩支护施工方案4（一）咬合桩施工工艺原理（二）咬合桩的施工工艺流程（三）咬合桩施工工艺6（四）桩顶冠梁及內撑、斜撑（支撑梁）施工12（五）承台深基坑开挖（第二次开挖）（六）內撑及斜撑拆除（承台施工后）六、环境恢复及保证体系七、安全、环境保证及防范措施（一）保证措施（二）、防范措施八、基坑坍塌应急预案中心滩黄河大桥深基坑支护专项施工方案一、编制依据1、中心滩黄河大桥工程施工图纸。2、施工现场实地勘察及周围地理环境情况。3、本工程总体工期安排。4、GB/T19001-2000质量标准体系、GB/T24001-

2、1996环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全标准。二、工程概况及主要工程量1、工程简介中心滩黄河大桥项目是连接城关中心区与盐场分区的一条交通性次干道，是非常重要的沟通南北的重点工程，是完善路网结构的重要组成部分，是减轻雁滩黄河大桥交通压力的重要补充，可分配、分担滨河北路的交通流，减轻北滨河路的交通负荷。本工程北起北滨河路，南至南滨河路，包括一段主桥工程、两侧的引桥和引道工程。起点桩号为K0+000，终点桩号为K0+655.418，全长655.418m，其中在K0+261K0+491 段布设主桥。根据设计显示4#墩与5#墩为水中墩，处于黄河河道中，采用筑岛方法施工钻孔桩基础。承

3、台施工前需进行基坑开挖，开挖深度大于10米，需采用咬合桩支护。2、黄河两岸主墩（4#、5#墩）地形地质黄河北岸主墩轴线与河滩相距约20m，河床中心呈浅“U”字型，北岸为缓坡地形，坡度为1530；南岸围堰轴线与河滩相距约30米，南岸为江边滩地缓坡地形，平均坡度约3045；黄河河床两岸地层由地表向下主要由人工填土、卵石及基底的泥质砂岩、砂质泥岩组成，河床主要由泥质砂岩、砂质泥岩组成。人工卵石回填层主要分布在黄河北岸，为近期修建河堤挖出的卵石临时堆放而成，厚度2.53.0m。人工填土主要分布在黄河南岸，平均厚度约5.0m，主要成分为粉土、卵砾石和少量混凝土块，局部混杂有炉渣及少量生活垃圾，密实度变化

4、较大，呈松散中密状态，工程性质不均匀。卵石层分布在黄河两岸地段，水流冲积而成，厚度为4.17.3m。卵石物质成分为石英岩、花岗岩及硬质砂岩，一般颗粒40100mm，约占全重的60%以上，最大达300mm以上，颗粒空隙由砂类土充填。泥质砂岩广泛分布于施工区域内，在黄河北岸泥质砂岩内泥质含量较高，黄河南岸泥质砂岩泥质含量较少，厚度为9.311.9m。3、主要工程量详见表2-1 主要工程量数量表 表2-1 主要工程数量表工程项目单位数量备注1.0 钻孔桩钻孔（冲击钻）延米3672272根C20水下砼m22882HRB335钢筋t88.7HRB235钢筋t5.28冠梁C20砼m2259.2HRB335

5、钢筋t26.6HRB235钢筋t2.96内撑、斜撑C20砼m280.75HRB335钢筋t5.94HRB235钢筋t2.99三、水文条件兰州区黄河干流西起柴家峡，东至桑园峡，长45km，河宽1501000m，每年610月为丰水期，79月为主汛期，12月次年3月为枯水期。多年平均含沙量5.02m。十年一遇水位标高为1513.85米，施工场地筑岛围堰顶标高为1514.35米。四、投入主要机械设备、材料咬合钻孔桩支护施工主要投入施工机械设备如下：冲击钻机8台（含配套设备）、挖掘机2台、汽车吊2台。五、咬合桩支护施工方案为了在中心滩黄河桥建设中不影响正常通行，河水不受污染并且保证承台、桥墩的正常施工，

6、安全质量得到保证。现场4#墩与5#墩深基坑开挖支护采用咬合桩支护施工。为了保证咬合钻孔桩的稳定性，考虑在桩顶设置一圈冠梁，且在中间设置三道內撑钢筋混凝土梁，在两端加设斜撑钢筋混凝土梁，具体置见“附件一 承台基坑支护结构方案设计计算书”与“附件二 基坑支护设计图”。（一）咬合桩施工工艺原理根据本大桥的地质情况和现场施工条件，咬合钻孔灌注桩采用冲击钻机，泥浆护壁，换浆方法结合滤砂器清孔，吊车下放钢筋笼，导管法灌注水下混凝土。冲击钻孔咬合桩在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种围护结构。桩的排列方式为一根A桩（素砼桩）一根B桩（钢筋砼桩）间隔布置。施工时先施工A桩后施工B桩，A桩混凝土采用超缓凝混凝土。

7、A桩施工完毕后，相邻两B桩在A桩混凝土初凝之前冲击掉相邻B桩与A桩相交部分的混凝土，并完成两B桩施工，实现相邻两桩咬合。平面布置示意图如下：（二）咬合桩的施工工艺流程总的施工原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是：A1A2B1A3B2A4B3，如下图所示：分段施工接头的处理方法。往往一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在与先施工段的接头问题。处理方法为在施工段与段的端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待后施工段到此接头时利用换浆法取出砂子，灌上混凝土即可。图示如下：（三）咬合桩施工工艺1、钻孔施工在距离承台四周20cm以外位置钻设一排钻孔桩，桩径1.0m，桩长嵌入

8、砂岩23m，桩与桩之间进行密贴，相互咬合20cm。设计钻孔咬合桩共136根/墩，其中钢筋砼桩与素砼桩各68根/墩，桩径1.0m，桩长13.5m，桩间咬合最大宽度0.20m。具体布置详见下图:咬合围护桩平面布置图。1.1施工准备钻孔桩施工前完成场地平整、水电接引及施工队伍、设备组织，并制定详细施工计划以及安全质量保证措施，并对所有参加人员进行质量安全交底，特种作业人员必须持证上岗。根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样，在桩中心位置钉以木桩，并设混凝土护桩，放线后由主管技术人员进行复核，施工中护桩要妥善看管，不得移位和丢失。1.2护筒埋设钢护筒采用厚度为10mm的A3钢板卷制，内径宜比桩直径大

9、0.4m。埋设护筒时垂直定位准确，其顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%实测定位后，使护筒中心与桩中心重合。护筒埋设采用栽桩法，即在测量放出桩位十字中心线后，开挖一定深度埋护筒，护筒长度大约为2.5m左右。护筒对位检查后，在其四周回填黏性土并分层夯实。护筒露出地面0.3m，护筒上有十字线。为避免护筒底悬空，造成踏孔、漏水、漏浆，护筒底应坐在天然的结实的土层上。1.3钻机就位 钻孔平台搭设好后，将钻机移至桩位，用钢枕作机座，使底座平稳，钻机底座用倒链交叉对称拉紧，并用风缆对钻架稳定性进行加强，保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷，钻架及钻杆要竖直，钻头、钻杆和桩径中心在一铅垂线上，其最大偏移

10、不大于5cm。以保证孔位正确，钻孔顺直。将钻机底盘调成水平状态并稳定，开机试钻。小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上。钻架临时移开时，应做好标志，以确保复位后的准确位置，必要时应重新对位。钻机摆放位置要结合平台手里支撑情况，合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。1.4钻进成孔冲击钻钻孔时开孔进入护筒底口段，向护筒内倒入小片石夹黏土混合物（比值约1:1）用小冲程冲击，施工中注意保持重锤导向作用，保证成孔垂直度。钻孔作业要连续，同样也应经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。其目的使护筒至粉砂层之间形成圆顺，坚

11、实的过渡段，进入卵碎石层后加入大比重（=1.3）高质量泥浆和少量水泥。钻孔前做足准备工作，逐孔绘制详细地质图，在钻孔过程中边钻边与实际地质情况进行对比，随时调整各项参数。粘土、粉质粘土覆盖层采用中冲程，输入较低稠度泥浆冲击成孔，钻进要注意防止卡钻、埋钻；易塌孔的粉砂、砂土层采用小冲程，多投粘土提高泥浆的粘度与相对密度，并适量填加片石、碎石，使之挤入孔壁。块石土、角砾土、碎石土层采用中冲程，加大泥浆稠度，添加片石、碎石反复冲击，将孔壁挤实；基岩采用大冲程冲击成孔，钻进过程中，特别注意当基岩面倾斜大或高低不平时，回填片石、碎石，低锤快打，形成一个平台后，方可采用较大冲程正常钻进，钻孔过程中技术人员

12、必须用垂球检查钻孔垂直度，孔深及孔径情况，如发现孔偏、斜上方0.3m处重新冲砸造孔。每钻进1.0m后，用掏渣桶将孔底钻渣掏出来，并及时向孔内补入新鲜泥浆，如此循环操作，直至成孔。1.5钻孔异常处理 1.5.1在钻孔过程中坍孔后，尽快查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填重新钻孔。冲击法钻孔时，可投黏土块夹小片石，用低锤冲击黏土块和小片石挤入孔壁制止坍孔。1.5.2钻孔中发生弯孔和缩孔时，一般可将钻机的钻头，提起到偏斜处进行反复扫孔，直到钻孔正直。如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，应采用小片石与黏土混合物回填到偏斜处，

13、待填料沉实后在重新钻孔纠偏。1.5.3发生卡钻时，不宜强提。应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳以及其他措施，使钻头松动后在提起。1.5.4发生掉钻时，应查明情况尽快处理。1.5.5发生卡钻、掉钻时、严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。必须进入有防护设施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并应有专人负责现场指挥。1.6终孔，清孔及检查当钻孔达到设计标高后，使用桩检仪对孔深、孔径和孔形，孔底地质清孔进行检查，然后填写终孔记录，并及时通知监理工程师到现场检查验收。成孔工序验收合格后，进行清孔施工。清孔采用换浆法：即钻孔完成后，提起钻头至距孔底20

14、cm，继续旋转，逐步把孔内浮悬的钻渣换出。在清孔排渣时，应保持孔内水头，防止坍孔、缩颈。1.7钢筋笼制作、安装1.7.1钢筋笼的制作a.钢筋笼在钢筋加工场使用模具分段制作，以定尺钢筋长度为宜。主筋在制作前必须整直，没有局部的弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋，分段后的钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。b.为了保证钢筋笼的顺直以利于安装，每节钢筋笼制作完毕之后，在其两端搭接焊缝中心处作出垂直于钢筋笼轴线的截面，并在钢筋上作处显著标记，钢筋笼逐节下放焊接时，使上下二节标记相重合。c.钢筋笼的焊接、绑扎必须牢

15、固，应保证焊缝长度和饱满度。本桩身钢筋笼分段制作完后，调运至现场边下放边连接。分段制作时采用搭接焊，两钢筋搭接部应预先折向一侧，使两结合钢筋轴线一致，接头的长度单面焊不能小于10d，双面焊不应小于5d（d为钢筋直径）。焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满。 1.7.2钢筋笼的安装a.钢筋笼顶端应根据孔顶标高设置吊筋。b.起吊时，吊点应栓牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变型，使钢筋笼吊后呈自然铅直状态。c.钢筋笼接长时，两钢筋笼必须保持垂直和对位良好。d.吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。若偶遇阻碍，随起随落和正反旋转使之下放。不高起梦落，强行放下，以防碰撞孔壁而引起塌孔。e.下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发现异常现象，马上停放，检查是否坍孔。f.钢筋笼骨架外侧应安置控制混凝土保护层厚度的同强度等级的混凝土垫块，其间距竖向为2m，横向沿四周均布4个。 g.钢筋笼下放至标高处后，要检查钢筋笼是否中心移位，使之满足规范要求，并用4根16钢筋将