斜樁澆筑大橋施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目總體情況本項(xiàng)目為跨河特大橋工程，橋梁全長(zhǎng)656.4米，分七聯(lián)布置，跨徑組合為30+4×30+4×30+（30+50+30）+4×30+4×30+30m，單幅橋?qū)?5.75m。主橋主跨跨越河道，采用（30+50+30）m連續(xù)梁結(jié)構(gòu)；引橋采用30m跨預(yù)制小箱梁結(jié)構(gòu)。橋梁中心樁號(hào)K3+245，起點(diǎn)樁號(hào)K2+916.8，終點(diǎn)樁號(hào)K3+573.2。1.2斜樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)本橋基礎(chǔ)采用群樁基礎(chǔ)，其中主墩基礎(chǔ)采用4根直徑1.6m的斜樁，傾斜角度為15°；橋臺(tái)基礎(chǔ)采用1.2m直徑斜樁，傾斜角度為10°。斜樁總計(jì)120根，其中Φ160mm斜樁88根，總樁長(zhǎng)5040m；Φ120mm斜樁32根，總樁長(zhǎng)1182m。斜樁設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁工藝，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋。1.3工程地質(zhì)與水文條件橋位處地質(zhì)條件復(fù)雜，自上而下依次為：①素填土（厚0.5-1.2m）；②淤泥質(zhì)黏土（厚1.5-3.0m，天然含水量45-55%）；③中砂層（厚2.0-4.5m，松散-稍密）；④圓礫層（厚3.0-6.5m，中密-密實(shí)）；⑤強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（厚2.5-5.0m）；⑥中風(fēng)化花崗巖（揭露厚度8-15m）。地下水位埋深1.0-2.5m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。河道常水位標(biāo)高+3.5m，設(shè)計(jì)洪水位+6.8m，最大流速1.8m/s。施工期間需考慮雨季洪水影響，最大風(fēng)力可達(dá)10級(jí)（臺(tái)風(fēng)季節(jié)）。二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人等關(guān)鍵崗位，下設(shè)工程技術(shù)部、質(zhì)量安全部、物資設(shè)備部、計(jì)劃合同部、財(cái)務(wù)部和綜合辦公室。現(xiàn)場(chǎng)施工成立專業(yè)橋梁施工隊(duì)，下設(shè)3個(gè)作業(yè)班組：鉆孔班組（負(fù)責(zé)斜樁成孔）、鋼筋班組（負(fù)責(zé)鋼筋籠制作安裝）、混凝土班組（負(fù)責(zé)混凝土澆筑），各班組配備專職質(zhì)檢員和安全員。2.2施工進(jìn)度計(jì)劃本項(xiàng)目斜樁施工計(jì)劃工期180天，具體階段劃分如下：施工準(zhǔn)備階段：15天（含場(chǎng)地平整、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、測(cè)量放樣）平臺(tái)及圍堰施工：30天斜樁成孔施工：90天（10臺(tái)鉆機(jī)同步作業(yè)，日均成孔6-8根）鋼筋籠制作安裝：與成孔同步進(jìn)行混凝土澆筑：60天（隨成孔進(jìn)度跟進(jìn)）樁頭處理及檢測(cè)：15天2.3資源配置計(jì)劃2.3.1機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量用途沖擊鉆機(jī)CZ-3010臺(tái)斜樁成孔旋挖鉆機(jī)SR280R2臺(tái)硬巖地層成孔振動(dòng)錘90型4臺(tái)鋼護(hù)筒沉放汽車吊25T2臺(tái)鋼筋籠吊裝混凝土輸送車8m36輛混凝土運(yùn)輸泥漿泵3PNL15臺(tái)泥漿循環(huán)空壓機(jī)20m3/min2臺(tái)輔助成孔鋼筋彎曲機(jī)GW402臺(tái)鋼筋籠加工鋼筋切斷機(jī)GQ402臺(tái)鋼筋加工電焊機(jī)BX1-5008臺(tái)鋼筋焊接發(fā)電機(jī)200KW2臺(tái)備用電源2.3.2材料計(jì)劃鋼材：HRB400級(jí)鋼筋約393.6t，HPB300級(jí)鋼筋約44t混凝土：C35水下混凝土約7139.4m3鋼護(hù)筒：δ=12mm鋼板約28976.8kg泥漿材料：膨潤(rùn)土、純堿、纖維素等約500t三、斜樁施工關(guān)鍵技術(shù)3.1施工平臺(tái)搭設(shè)3.1.1平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)斜樁施工采用鋼管樁平臺(tái)，平臺(tái)由φ800mm鋼管樁（壁厚10mm）、I40型鋼分配梁、貝雷梁及面板組成。每個(gè)主墩平臺(tái)設(shè)置10根鋼管樁，橫橋向2排，每排5根，樁間距4m；縱橋向排間距8.5m。鋼管樁頂設(shè)橫橋向2I40型鋼分配梁，其上布設(shè)縱橋向貝雷梁（6組），貝雷梁上間距1.0m鋪設(shè)I25a型鋼，頂面滿鋪5cm厚木板。平臺(tái)四周設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，懸掛安全網(wǎng)。3.1.2鋼管樁施工鋼管樁分節(jié)加工（每節(jié)12m），現(xiàn)場(chǎng)焊接接長(zhǎng)。采用25T吊車配合90型振動(dòng)錘沉樁，樁底高程控制在-28.0m，沉入河床深度不小于22m。沉樁前精確測(cè)量放樣，采用導(dǎo)向架控制垂直度，平面位置偏差≤±5cm，斜率偏差≤1%。沉樁過程中每5分鐘停機(jī)檢查一次，防止過度振動(dòng)導(dǎo)致樁體損傷。鋼管樁接縫處采用4塊30×10×1cm加勁板滿焊加固。3.2斜樁成孔工藝3.2.1鋼護(hù)筒埋設(shè)斜樁鋼護(hù)筒采用δ=12mm鋼板卷制，直徑比樁徑大20cm（Φ160樁采用Φ180護(hù)筒，Φ120樁采用Φ140護(hù)筒），長(zhǎng)度19m。護(hù)筒分4節(jié)加工（3節(jié)5m+1節(jié)4m），刃腳處設(shè)加強(qiáng)圈。護(hù)筒埋設(shè)采用振動(dòng)錘沉設(shè)法，入土深度不小于16m，頂面高程+4.0m（高于洪水位2m）。護(hù)筒傾斜角度與斜樁設(shè)計(jì)角度一致，采用特制導(dǎo)向架控制傾斜精度，傾斜度偏差≤0.5%。3.2.2護(hù)壁泥漿制備針對(duì)斜樁施工特點(diǎn)，采用高黏度泥漿護(hù)壁，泥漿配合比為：膨潤(rùn)土20%、純堿0.5%、CMC纖維素0.1%、水79.4%。泥漿性能指標(biāo)控制：比重1.2-1.3g/cm3，黏度25-30s，含砂率≤4%，膠體率≥98%。泥漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e不小于60m3），采用泥漿分離器進(jìn)行凈化處理，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。3.2.3斜樁鉆孔施工鉆機(jī)就位：采用特制可調(diào)角度鉆機(jī)底座，通過液壓系統(tǒng)調(diào)整鉆機(jī)傾斜角度，與斜樁設(shè)計(jì)角度一致。鉆機(jī)固定采用型鋼與平臺(tái)剛性連接，確保鉆進(jìn)過程中穩(wěn)定不位移。鉆進(jìn)參數(shù)控制：淤泥質(zhì)黏土層：沖程1.0-1.5m，沖擊頻率20-25次/min，泥漿比重1.25-1.30砂層：沖程0.8-1.2m，沖擊頻率15-20次/min，泥漿比重1.30-1.35，投加黏土塊圓礫層：沖程1.5-2.0m，沖擊頻率25-30次/min，泥漿比重1.35-1.40，采用空心錘巖層：沖程2.0-2.5m，沖擊頻率30-35次/min，泥漿比重1.20-1.25斜孔控制技術(shù)：每鉆進(jìn)5m測(cè)斜一次，采用測(cè)斜儀測(cè)定孔斜，偏差超過0.5%時(shí)及時(shí)糾偏糾偏方法：調(diào)整鉆機(jī)傾斜角度（每次調(diào)整≤0.5°），或采用回填片石（厚30-50cm）重新鉆進(jìn)鉆進(jìn)過程中保持泥漿面高于地下水位1.5m以上，防止孔壁坍塌終孔與清孔：終孔標(biāo)準(zhǔn)：進(jìn)入中風(fēng)化花崗巖不小于2.0m，孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求清孔采用換漿法，分兩次清孔：第一次終孔后清孔（5-8h），第二次鋼筋籠安裝后導(dǎo)管法清孔清孔后質(zhì)量指標(biāo)：孔底沉渣厚度≤50mm，泥漿比重1.15-1.20，黏度20-22s3.3鋼筋籠制作與安裝3.3.1鋼筋籠加工鋼筋籠在鋼筋加工場(chǎng)集中制作，采用長(zhǎng)線法胎架施工，確保主筋順直。主筋采用機(jī)械連接（直螺紋套筒），接頭等級(jí)I級(jí)，同一截面接頭率≤50%，錯(cuò)開間距≥35d。加強(qiáng)筋與主筋采用焊接連接（雙面焊，焊縫長(zhǎng)5d），螺旋筋與主筋采用綁扎或點(diǎn)焊（間距20cm）。針對(duì)斜樁特點(diǎn)，鋼筋籠增設(shè)防上浮裝置：在鋼筋籠底部2m范圍內(nèi)設(shè)置3道環(huán)形混凝土墊塊（直徑比樁徑小5cm），每道3塊均勻分布；頂部設(shè)置4根Φ20mm吊筋，與平臺(tái)型鋼固定。3.3.2鋼筋籠安裝鋼筋籠分節(jié)制作，每節(jié)長(zhǎng)9-12m，采用25T吊車吊裝。安裝前檢查鋼筋籠傾斜角度，確保與斜樁角度一致。吊裝采用兩點(diǎn)起吊（吊點(diǎn)設(shè)在鋼筋籠上1/3和下1/3處），保持鋼筋籠水平起吊，緩慢放入孔內(nèi)。節(jié)段連接時(shí)，先對(duì)齊主筋，采用直螺紋套筒連接，再焊接箍筋，每節(jié)連接時(shí)間控制在30min內(nèi)。鋼筋籠安裝深度嚴(yán)格控制，頂面標(biāo)高偏差≤±50mm。安裝完成后，在鋼筋籠內(nèi)側(cè)對(duì)稱設(shè)置4根聲測(cè)管（Φ57mm×3mm鋼管），底部封閉，頂部加蓋，管內(nèi)注滿清水。3.4水下混凝土澆筑3.4.1導(dǎo)管配置采用Φ250mm鋼制導(dǎo)管，壁厚3mm，每節(jié)長(zhǎng)2.5m，配0.5m、1m調(diào)節(jié)節(jié)。導(dǎo)管使用前進(jìn)行水密性試驗(yàn)（壓力0.6MPa，持壓15min無滲漏），并編號(hào)排列。導(dǎo)管安裝時(shí)，底部距孔底距離控制在30-50cm，導(dǎo)管埋深控制在2-6m。3.4.2混凝土配合比C35水下混凝土配合比設(shè)計(jì)：水泥42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥380kg/m3，粉煤灰70kg/m3，砂680kg/m3，碎石1050kg/m3，水185kg/m3，外加劑（聚羧酸系）6.8kg/m3。混凝土坍落度控制在180-220mm，初凝時(shí)間≥8h，擴(kuò)展度≥500mm。3.4.3澆筑工藝首批混凝土量計(jì)算：V=πD2H/4+πd2h/4，其中D為樁徑，H為孔底至導(dǎo)管底距離，d為導(dǎo)管直徑，h為導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度。Φ160mm斜樁首批混凝土量不小于2.5m3，采用1m3料斗+5m3儲(chǔ)料斗聯(lián)合澆筑。澆筑過程控制：混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行，中斷時(shí)間≤30min導(dǎo)管提升速度與混凝土上升速度匹配，保持埋深2-6m專人測(cè)量混凝土面高度，記錄導(dǎo)管埋深，填寫澆筑記錄混凝土澆筑至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上1.0-1.2m，確保樁頭質(zhì)量特殊情況處理：堵管：采用上下抖動(dòng)導(dǎo)管或高壓水沖洗，無效時(shí)立即拔出導(dǎo)管，清除混凝土后重新下管澆筑鋼筋籠上浮：減慢澆筑速度，調(diào)整導(dǎo)管埋深，必要時(shí)采用鋼筋固定鋼筋籠頂部坍孔：立即停止?jié)仓?，分析原因，采用回填重鉆或壓漿處理四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制建立材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)制度，鋼材、水泥、外加劑等主要材料需提供出廠合格證和質(zhì)量證明文件，進(jìn)場(chǎng)后按規(guī)定批次進(jìn)行抽樣送檢，合格后方可使用。鋼筋原材力學(xué)性能、焊接接頭、機(jī)械連接接頭按規(guī)范要求進(jìn)行檢驗(yàn)；水泥進(jìn)行強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)；砂石骨料進(jìn)行級(jí)配、含泥量、壓碎值檢驗(yàn)；混凝土外加劑進(jìn)行相容性試驗(yàn)。4.2施工過程質(zhì)量控制4.2.1測(cè)量控制建立三級(jí)測(cè)量復(fù)核制度，施工前對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，精度滿足規(guī)范要求。斜樁放樣采用全站儀極坐標(biāo)法，放出樁位中心及傾斜方向控制線，設(shè)立護(hù)樁。成孔過程中采用測(cè)斜儀每5m測(cè)斜一次，確保傾斜度符合設(shè)計(jì)要求。4.2.2成孔質(zhì)量控制成孔質(zhì)量檢查項(xiàng)目包括：孔位偏差（≤50mm）、孔徑（不小于設(shè)計(jì)樁徑）、孔深（不小于設(shè)計(jì)深度）、傾斜度（≤1%）、沉渣厚度（≤50mm）。每根樁成孔后采用探孔器（直徑等于樁徑，長(zhǎng)度6倍樁徑）檢查孔徑和垂直度，合格后方可進(jìn)行下道工序。4.2.3混凝土質(zhì)量控制混凝土攪拌站采用全自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)，嚴(yán)格控制配合比?；炷吝\(yùn)輸過程中保持?jǐn)嚢瑁跄氨仨殱仓戤叀，F(xiàn)場(chǎng)制作混凝土試塊（每50m3一組，每組3塊），進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，28d強(qiáng)度作為評(píng)定依據(jù)。混凝土澆筑過程中，專人檢測(cè)坍落度（每車一次），不符合要求的混凝土嚴(yán)禁使用。4.3質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收斜樁施工完成后，按規(guī)范要求進(jìn)行樁身質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)方法包括：低應(yīng)變反射波法：檢測(cè)樁身完整性，抽檢比例100%聲波透射法：檢測(cè)樁身缺陷及混凝土均勻性，抽檢比例≥30%鉆芯法：對(duì)聲波透射法檢測(cè)結(jié)果有疑問的樁進(jìn)行驗(yàn)證，抽檢比例≥5%檢測(cè)結(jié)果需滿足：Ⅰ類樁≥90%，Ⅱ類樁≤10%，無Ⅲ、Ⅳ類樁。承載力檢測(cè)采用靜載試驗(yàn)，抽檢數(shù)量≥2%且不少于3根。五、安全與環(huán)境保護(hù)措施5.1安全生產(chǎn)管理5.1.1安全防護(hù)措施高空作業(yè)：平臺(tái)四周設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿掛安全網(wǎng)；作業(yè)人員佩戴安全帶，設(shè)置安全母繩；梯子設(shè)防滑措施，高度超過2m設(shè)護(hù)籠。用電安全：施工現(xiàn)場(chǎng)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)；配電箱加鎖，防雨防曬；電動(dòng)設(shè)備設(shè)漏電保護(hù)器（額定漏電動(dòng)作電流≤30mA）。機(jī)械設(shè)備：鉆機(jī)、吊車等設(shè)備定期檢查維護(hù)，操作人員持證上崗；起重作業(yè)設(shè)專人指揮，嚴(yán)禁超載；鉆機(jī)作業(yè)時(shí)，鉆架頂部設(shè)避雷針。防火防爆：施工現(xiàn)場(chǎng)配備足夠消防器材（每50m2配2具4kg干粉滅火器）；氧氣瓶、乙炔瓶間距≥5m，距明火≥10m；焊接作業(yè)辦理動(dòng)火證，設(shè)看火人。5.1.2水上作業(yè)安全施工平臺(tái)設(shè)置救生圈、救生衣等救生設(shè)備，配備水上應(yīng)急船只作業(yè)人員穿救生衣，嚴(yán)禁酒后上崗；6級(jí)以上大風(fēng)、暴雨天氣停止作業(yè)夜間施工設(shè)置充足照明（≥50lux），平臺(tái)四周設(shè)警示燈（紅色閃光燈）定期檢查平臺(tái)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)鋼管樁變形、焊縫開裂及時(shí)處理5.2環(huán)境保護(hù)措施5.2.1廢水處理設(shè)置沉淀池（三級(jí)，總?cè)莘e60m3），鉆孔泥漿經(jīng)沉淀后循環(huán)使用，嚴(yán)禁直接排入河道；混凝土養(yǎng)護(hù)廢水經(jīng)集水溝收集，沉淀后用于場(chǎng)地灑水降塵；生活污水經(jīng)化糞池處理后排放。5.2.2噪聲控制合理安排施工時(shí)間，噪聲大的設(shè)備（如沖擊鉆機(jī)）避開夜間（22:00-6:00）施工；設(shè)備采取減振、隔聲措施，鉆機(jī)設(shè)置隔音罩；運(yùn)輸車輛限速行駛，禁止鳴笛。5.2.3固廢處理鉆孔棄渣集中堆放，及時(shí)清運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)；鋼筋籠加工廢料分類回收，鋼筋頭、焊條頭等可回收利用；生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)。5.2.4水土保持施工場(chǎng)地周邊設(shè)置排水溝和擋土埂，防止水土流失；棄渣場(chǎng)設(shè)置擋渣墻，表面覆蓋植被；施工完成后及時(shí)清理場(chǎng)地，恢復(fù)原貌。六、應(yīng)急預(yù)案6.1突發(fā)事件應(yīng)急處置6.1.1坍孔事故立即停止鉆進(jìn)，分析坍孔原因。若坍孔范圍小，采用回填黏土至坍孔位以上1-2m，待穩(wěn)定后重新鉆進(jìn)；若坍孔嚴(yán)重，立即拔出鉆具，采用砂袋回填，待地層穩(wěn)定后采用旋挖鉆機(jī)重新成孔。6.1.2洪水災(zāi)害臺(tái)風(fēng)、洪水來臨前，加固施工平臺(tái)，轉(zhuǎn)移機(jī)械設(shè)備至安全地帶；儲(chǔ)備足夠應(yīng)急物資（水泵、沙袋、救生設(shè)備等）；洪水過后，檢查平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全，清理河道漂浮物，檢測(cè)樁孔質(zhì)量。6.1.3人員傷亡事故發(fā)生人員傷亡時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，組織搶救傷員，撥打120急救電話；保護(hù)事故現(xiàn)場(chǎng)，分析事故原因，按規(guī)定上報(bào)有關(guān)部門；做好善后處理工作，防止類似事故再次發(fā)