给水管道过河施工方案.doc

1、江宁区区域供水管道工程 000000过河管道桩基础专 项 施 工 方 案编制人：审核人：施工单位：0000日 期：二 OO 八一月十日第一章 工程概况11 工程简述000000000 沿线经过 0000 大桥、000 大桥两座大桥。其中 00 河大桥位于 00 路K4+280K4+480 间，通过 D1220 管道，1000 灌注桩基础 9 根、钢筋砼承台；句容河大桥位于汤铜路 K8+920K9+020 间，通过 D1220 管道，1000 灌注桩基础 5 根，钢筋砼承台12 现场条件1、0000 穿河管道龙都大桥灌注桩、管道中心线距大桥边缘 2 米，2 根灌注桩位于河道两侧河堤旁，4 根灌注

2、桩位河床内。目前河床水位最深处达 5.1m，浅处为 3.8m。施工现场交通便捷，施工用电，需地方协调解决。施工用水有龙都镇自来水和河水。2、0000 穿河管道句容河灌注桩、管道中心线距大桥边缘 2 米，5 根灌注桩均位于河床内。目前河床水位最深处 4.0m，最浅处 2.4m。施工现场交通便捷，施工用电，需地方协调解决。施工用水有句容河河水。13 工程水文、地质条件1、工程水文条件目前正值雨季，河道内水位随降水情况而变化频繁，水位差约 3m 左右。且河道内排洪水小，对施工影响较小。2007 年 12 月 25 日经现场实测，0000 桥河道内平均水深为 3.5m，0000 内平均水深为 3.2m

3、。2、地质条件-1 层素填土，灰黄色，松散可塑状态，回填时间 18 年，未完全固结，河内缺失，最大厚度 5.00m。-2 层淤泥，深灰色，灰黑色，流塑，富含有机质，有臭味，具触变性，厚度0.501.9m。-1 层粉质粘土，灰黄色，可塑状态，中压缩性，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，最大厚度 4.00m。-2 层淤泥质粉粘土，灰色，流塑状态，夹砂粒，高压缩性，干强度低，韧性低，偶见弱摇振反应，厚度 12.023.20m，层顶标高 1.34.7m。-1 层粉质粘土，灰黄色，可塑状态，中压缩性，干强度中等，韧性中等，切面光滑有光泽，无摇振反应，厚度 0.712.9m，层顶标高-18.58.05m。

4、-2 层粉质粘土，褐黄色，灰黄色，硬塑，局部夹可塑状态土，底部夹状残积土，中低压缩性，干强度中等，韧性中等，切面具光泽，无摇振反应，厚度 2.817.2m，层顶标高-18.54.05m。-1 层强风化砂岩，砖红色，紫红色，岩体风化强烈，少见裂隙，岩芯呈短柱状，敲击易碎，浸水易软化，其风化程度自上而下逐渐减弱，属极软岩，岩体基本质量等级级，厚度 1.55.9m，层顶标高-22.15.34m。-2 层中风化砂岩，砖红色，褐黄色，坚硬，岩石风化程度中等，岩石呈细粒结构，块状构造，岩芯较完整，呈柱状，属软岩，岩体基本质量等级为级，未钻穿，层顶标高-24.50.64m。第二章 灌注桩水上施工平台设计21

5、 施工重点过河管道基础灌注桩因在水中施工，需搭设水上施工平台，而当前正值汛期，河道内水位高，水流急，水上施工平台搭设高度较高，安全稳定性要求是本项工作的关键。另外，由于在汛期施工，在河道内搭设水上施工平台，对过流和通航均有影响，因此水上施工平台必须同时满足灌注桩施工要求和河道过流、通航要求。22 平台搭设方案选择 水上施工平台拟采用简单可行的桩台式平台，有木桩和钢管桩两种常用的方法，其优缺点分别如下：1、木桩平台木桩具有成本低、施打机械简单等优点。但木桩在水深过深的情况下，木桩打入难度大，平台稳定性不够。如采用细木桩（小头直径 15cm 以内） ，则木桩间距小，数量过密，影响灌注桩成孔和河道过

6、流；如采用粗木桩（小头直径 20cm 以上） ，则木桩打入困难。尤其是龙都大桥下木桩深入持力层土层为-1 层粉质粘土，木桩打入困难，如打入深度不足，尽管木桩承载力满足要求，但因土面以上高度过高，其稳定性难以满足要求。一般木桩用于水深不深（水深3m） 、河道断面较小的情况。2、钢管桩平台钢管桩具有承载力大，平台稳定性好、桩数量少，对河道过流影响小等优点。但钢管桩成本高，施打机械要求高。一般钢管桩用于水深较深（水深3m） ，河道断面较大，水流流速较的情况。根据以上分析，结合现场具体条件，选择相应的平台搭设方案。其中： 秦淮河大桥因平均水深达 3.5m，且河道内水流速度快，有通航要求，选择采用钢管桩

7、架设平台； 句容河平均水深为 3.2m，河道内水流速度快，选择采用钢管桩架设平台；23 单桩承载力计算桩的承载力取决于桩的材料强度和土的支承能力两个方面，现假设桩身结构强度足够，则单桩的竖向承载力取决于土对于桩的承载能力。现采用“规范经验参数法”确定单桩承载力。1、钢管桩单桩承载力（1）钢管桩规格选用和入土深度本工程拟选用 609 钢管作为钢管桩。钢管桩入深度在考虑承载力的同时，须考虑桩身稳定性，埋入土深度与土面以上高度比1 控制。秦淮河大桥水深 3.5m，为防止在灌注桩施工期间河道不位突涨，平台高现水面 1.5m，则钢管桩土面以上高度为 5m，拟将钢管桩打入土内 6m，钢管桩总长 11m；句

8、容河水深 3.2m，同样为防止在灌注桩施工期间河道不位突涨，平台高现水面 1.5m，则钢管桩土面以上高度为 4.7m，桩身入土深度应更拟将钢管桩打入土内6m，钢管桩总长 10.7m,按桩身长 11m 计算，则入土深度为 5.9m（2）桩侧土层桩侧土层以匀质土层计算，以-2 层淤泥质粉粘土作为参数选用基础，计算结果更保守些。（3）单桩承载力验算计算公式如下：Rd=Upf sili/rs+fpAp/rp式中：U p桩身截面周长=1.912m；fsi桩侧第 I 层土的极限摩阻力标准值=15kPafp桩端土的极限端阻力标准值(以开口桩计算)=3000.8=240kPali第 i 层土的厚度=6mAp桩

9、端截面积=0.2826rs总侧摩阻力分项系数=1.83rp端阻力分项系数=1.24经计算得 Rd=148kN=14.8t钢管桩打入布置见附图一、附图三所示。每四根钢管桩承担平台自重和灌注桩成孔机械静载和动载，总荷载为：P=平台自重 3t+灌注桩成孔机械自重 10t+施工动载 15t+灌注砼时的最大砼重量 4.8t=32.8t平均单桩承载：P1=32.8/4=8.2t因施工时灌注桩成孔机械为偏心布置，考虑不平衡系数，最大单桩承载： Pm=8.21.3=10.7t则安全系数Rd/ Pm=14.8/10.7=1.38能满足要求。2、木桩单桩承载力（过塘部位）（1）木桩规格选用和入土深度本工程拟选用小

10、头直径 15cm 的木桩，入土深度 4.5m。因水塘内水位变化不大，故平台高现水面 0.5m，则木桩土面以上高度为 2.5m，拟将钢管桩打入土内 4.5m，钢管桩总长 7m；（2）桩侧土层桩侧土层以匀质土层计算，以-2 层淤泥质粉粘土作为参数选用基础，计算结果更保守些。（3）单桩承载力验算计算公式如下：Rd=Upf sili/rs+fpAp/rp式中：U p桩身截面周长=0.628m；fsi桩侧第 I 层土的极限摩阻力标准值=15kPafp桩端土的极限端阻力标准值(以开口桩计算)=3000.8=240kPali第 i 层土的厚度=4.5mAp桩端截面积=0.0176rs总侧摩阻力分项系数=1.

11、83rp端阻力分项系数=1.24经计算得 Rd=26.57kN=2.65t木桩打入布置见附图四所示。每 20 根木桩承担平台自重和灌注桩成孔机械静载和动载，总荷载为：P=平台自重 1t+灌注桩成孔机械自重 10t+施工动载 15t+灌注砼时的最大砼重量 4.8t=30.8t平均单桩承载：P1=30.8/20=1.54t因施工时灌注桩成孔机械为偏心布置，考虑不平衡系数，最大单桩承载： Pm=1.541.3=2.007t则安全系数Rd/Pm=2.65/2.007=1.32能满足要求。以上是按“规范经验参数法” 计算，在桩施打过程中，可根据锤击力和和单锤入土深度验证以上计算，并在现场对桩的入土深度和

12、根数作相应调整。2.4 平台支撑稳定布置所有水上平台由于钢管桩或木桩均高出土面较多，为保证平台的水平稳定，在平台四周打入斜桩以支撑平台。具体布置和数量详见附图一附图四25 水上平台的平面布置根据以上计算结果，对每条河道平台根据各自的现场条件和设计要求进行布置，同时满足施工要求、平台稳定性要求和河道内的过流、通航等要求，具体平台布置如下：1、秦淮河大桥段水上平台平面布置秦淮河大桥河道内有 7 根灌注桩，两侧河坡各有一根灌注桩。两侧河坡上灌注桩采用填土修筑平台的陆上施工方法，河道内的 9 根灌注桩采用水上搭设平台的施工方法，平台采用钢管桩搭设。平台沿纵向布置，宽度 4m，以满足桩机纵向布置和两侧施

13、工通道的要求。由于该河道为四级航道，内有通航要求，在河道中线位置留 55m 的通航孔不设平台，保证在施工期间不断航。整个水上施工平台兼作钢管安装施工平台。2、句容河段水上平台平面布置句容河河道内有 5 根灌注桩，采用水上搭设平台的施工方法，平台采用钢管桩搭设。平台沿纵向布置，宽度 4m，以满足桩机纵向布置和两侧施工通道的要求。由于该河道内没有通航要求，且中间两根桩距只有 16 米，故中间不设通航孔。整个水上施工平台兼作钢管安装施工平台。第三章 主要施工方法31 钢平台搭建1、钢管桩打入全部钢管桩孔都在水域施工，对于龙都大桥河道内可通航，拟采用水上浮吊（用50t 平板驳船，配8t简易吊）吊打钢管

14、桩，由岸边逐排向外延伸作业。初步计划采用ICE 所生产的1412B 液压锤。在句容河内不能通航，采用简易木排两侧加浮筒的方法作为打桩船，采用装拆式打桩架进行打桩。钢管桩要求达到设计入土深度后停锤，如中途发现有障碍物，锤击下沉困难时，应具体分析原因，采取管内射水吸泥等方法减少摩阻，继续下沉钢管桩，确保钢管桩的入土深度，满足承载力的要求。射水采用3PN泵，同时采用150mm钢管配合6BS砂石泵吸泥。钢护筒打入到位后，及时安装定位支撑，防止钢管桩受外力影响倾斜或移位。2、平台搭设钢管桩打入后，焊接梁座，再将纵横梁与梁座焊接，在纵横梁间再间隔焊接平台板分配梁，分配梁采用16b槽钢。平台顶部铺设8mm厚

15、钢板。在灌注桩施工部位，预留桩位孔，便于灌注桩护筒安设。32 灌注桩施工方法。1、工艺流程：测放轴线平整场地桩机就位安装埋设护筒造浆钻进清孔钢筋笼安放下导管灌注砼拆除护筒桩头处理成桩2、施工步骤1）测量放样2）桩机就位组装用锤绳纠正桩机的垂直度，保证垂直度在 0.5之内。3）护筒埋设陆上灌注桩采用挖埋法埋设护筒，护筒高出地面 30cm，埋入土内 1.2m 左右；水上灌注桩采用打入法埋设护筒，护筒高出水上施工平台 60cm，埋入土内 3m 以上。用桩架吊装就位，护筒中心用十字交叉法确定。护筒中心与桩位中心偏差不大于50mm，陆上护筒与孔壁间用粘土分层夯实，以防止地面水流入，并能固定护筒。4）设备

16、安装 设备开始安装时，应先做好各项准备工作，例如清点设备及其机具数量，安装时应统一指挥，按程序进行安装。 水上灌注桩铺设移动钢轨和枕木，铺设时放置在平台面上且用水平尺校平，确保钻机平稳。 竖立塔架可采用吊车，也可采用钻机自身立塔时，就先安装起落架，并设安全绳，以防止钻塔向后翻到。立塔时必须准备充分，服从统一指挥。 调平基枕机架，调准回转器垂直度与孔位中心，回转器（或转盘），天车滑轮中心必须在同一垂直线上。 设备投入使用前就先试运转检查，以防止钻进成孔或灌注砼中途发生机械故障。 3PN泵尽量靠近孔位，吸水及压缩空气（软）胶管的总长不宜过长。 泵放入泥浆池深度以液面至泵窗口一半为准，泵下端吸水口至

17、泥浆池底面距离不少于400mm。5）造浆钻进根据桩位所处的地质情况，可采用泥浆护壁的方法，选用符合要求的粘土或在原孔所造的泥浆中加入膨润土以取得符合规范要求的泥浆。钻进过程中要经常测定泥浆浓度，过浓影响钻进速度，过稀不利于护壁、排渣。根据施工经验，泥浆浓度控制在1.151.20 之间，泥浆的制作在租用的小船上进行，并利用该船进行泥浆循环和沉淀。泥浆的循环，拟采用高压泥浆泵正循环施工法，压、排浆均采用 22KW 泥浆泵。钻孔一般以每小时 1.5m 左右的速度为宜，这样既能保护孔壁均匀完好，又有利于保持浆液钻渣含量基本稳定，排渣顺畅，均匀。混合液的浓度得到控制。具体操作要点如下：a、装钻机时转盘中

18、心同钻架上吊滑轮及钻头中心、桩中心同在一条直线上，钻机中心位置偏差不应大于 2cm。b、钻时应低档慢速钻进，使护筒刃脚处形成坚固的泥皮护壁；钻至护筒刃脚下24cm，可按土质情况用正常速度钻进。c、架设钻具时，应将钻头放入距土面 5080mm 时开动泥浆泵，待冲洗液循环23 分钟以后，再开动钻机。d、正常钻进时，应合理调整和掌握钻进速度不得随意提动孔内钻具。操作时应集中精力掌握升降钢丝绳松紧度减少钻具的晃动。e、在粘土中钻进时，采用尖底钻头，中等转速、大泵量、稀泥浆的方法。f、钻进过程中应防止扳手、管钳、垫叉等金属工具掉入孔内损坏钻头。g、如护筒底部土质松动出现漏浆时可提升钻头向孔内倒入粘土块，

19、再放入钻头倒转使胶泥挤入孔壁内堵住漏浆空隙、稳住泥浆后再钻进。6）清孔a、钻孔到达设计要求深度后，进行循环换浆法即让钻头继续在原位旋转，注入较稀泥浆。视清出的泥浆含砂率确定。一般在 90 分钟左右。清孔后的泥浆比重应为1.031.10 之间，含砂率小于 2，粘度在 1720 秒之间。b、清孔结束后，稍停机 510 分钟，用测绳进行沉渣厚度的测定，沉渣厚度应200mm.必要时可进行二次清孔。7) 钻孔检查钻孔过程中,用孔规对钻孔直径进行检查,孔规外径不小于桩的设计直径,孔规的长度为直径的 4-6 倍。钻孔偏差应符合以下要求：a、面位置任何方向不大于 50mm；b、孔直径不小于桩的设计直径；c、倾

20、斜率不大于 1；d、深度不下于设计要求；e、清孔后泥浆指标：比重 1.031.10；粘度 1720 秒之间；含砂率小于 2；8）钢筋笼制安a、钢筋笼的制作的质量应满足有关规范标准及设计施工图的要求。保护块每隔2m 左右设置一圈，每圈至少4个保护块。b、下钢筋笼的注意事项：c、用吊车放入孔时应轻放慢下，入孔后不得强行左右旋转，严禁高起猛落、碰撞核强压下放。d、桩身钢筋对接时，上下主筋位置要对正，保持钢筋笼上下轴线一致。e、为缩短下笼时间，应由34名落笼操作工人同时作业，保证钢筋笼平稳下放。f、钢筋笼孔内定位：最后一节笼的上端应根据筒上的标高确定笼顶标高，然后可用四根吊筋焊固于孔口的工字钢上。9）

21、安放导管和灌注砼 安放导管：本工程采用内径 250mm,壁厚 5 mm 的钢导管进行砼灌注。导管连接为螺纹连接，连接处应保持密封可靠。导管居中插入，导管底至孔底距离约 250 mm400 mm，灌注时应在漏斗底设置可靠的隔水设施。当漏斗中存备有足够数量的砼后缓慢下放塞球。首批砼数量应满足初始埋置深度（1.0 m）和填充导管底部间隙的需要。灌注时保持导管底口埋在砼中 24m。 砼供应：砼用输送泵直接送入导管。 水下砼灌注施工a、商品混凝土的搅拌时间不宜过长，混凝土的灌注必须连续进行，尽量缩短上料、吊运、提管、拆管的时间，严禁中途停工待料。b、每次拔管前要探测一次管内混凝土面的高度，使混凝土埋管的深度不超过