橋梁水下樁基施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與建設(shè)規(guī)模本項(xiàng)目為跨江大橋工程，主橋全長1200米，采用雙塔雙索面斜拉橋結(jié)構(gòu)形式，主跨380米，雙向六車道設(shè)計(jì)。橋梁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)，共需施工水下樁基186根，其中主墩樁基直徑2.5米，樁長65米，過渡墩樁基直徑2.0米，樁長50米，引橋樁基直徑1.5米，樁長40米。工程位于長江中游河段，施工區(qū)域最大水深18米，平均水流速度1.2m/s，年水位變幅達(dá)7米，地質(zhì)條件自上而下依次為：淤泥質(zhì)黏土層（厚3-5米）、中砂層（厚8-12米）、圓礫層（厚5-8米）、中風(fēng)化砂巖（承載力特征值30MPa）。1.2編制依據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）《水下工程施工規(guī)范》（JTS202-2011）本項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)圖紙及地質(zhì)勘察報(bào)告施工現(xiàn)場實(shí)測水文、地形數(shù)據(jù)1.3工程重難點(diǎn)復(fù)雜水文條件：施工期需應(yīng)對洪水期（6-9月）高水位、強(qiáng)水流沖擊，枯水期（12-2月）淺灘裸露等季節(jié)性變化。地質(zhì)條件復(fù)雜：圓礫層鉆進(jìn)易發(fā)生塌孔，中風(fēng)化砂巖硬度高（單軸抗壓強(qiáng)度25-35MPa）對鉆進(jìn)設(shè)備要求高。航運(yùn)保障要求：施工區(qū)域位于Ⅲ級航道，需保障3000噸級船舶雙向通航，設(shè)置專用通航孔和防撞設(shè)施。環(huán)保要求嚴(yán)格：施工區(qū)域?yàn)轱嬘盟幢Ｗo(hù)區(qū)上游，需控制泥漿泄漏、噪聲及油污污染。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：管理部門：工程技術(shù)部（8人）、質(zhì)量安全部（6人）、物資設(shè)備部（5人）、施工管理部（12人）、環(huán)保監(jiān)察部（3人）專業(yè)隊(duì)伍：樁基施工隊(duì)（3個(gè)，各30人）、鋼結(jié)構(gòu)施工隊(duì)（1個(gè)，25人）、潛水作業(yè)隊(duì)（1個(gè)，12人）、測量監(jiān)控隊(duì)（1個(gè)，8人）2.2施工平面布置水上作業(yè)區(qū)：主墩施工平臺(tái)：采用60m×30m鋼棧橋+鉆孔平臺(tái)組合結(jié)構(gòu)，配置4臺(tái)旋挖鉆機(jī)材料運(yùn)輸碼頭：設(shè)置2個(gè)500噸級浮碼頭，配備2艘運(yùn)輸駁船陸上輔助區(qū)：鋼筋加工場：2000㎡，配置數(shù)控鋼筋籠滾焊機(jī)2臺(tái)、彎曲中心1臺(tái)混凝土攪拌站：HZS120型2座，設(shè)計(jì)產(chǎn)能240m3/h，配備粉煤灰罐、外加劑罐各4個(gè)泥漿處理廠：采用三級沉淀池+壓濾機(jī)系統(tǒng)，處理能力80m3/h臨時(shí)設(shè)施：施工便道：修建6m寬臨時(shí)便道3.5km，采用20cm厚C20混凝土硬化辦公生活區(qū)：集裝箱式臨建，占地5000㎡，配備污水處理系統(tǒng)2.3施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）主要工作內(nèi)容施工準(zhǔn)備45鋼棧橋搭設(shè)、平臺(tái)施工、設(shè)備進(jìn)場調(diào)試主墩樁基施工12048根Φ2.5m樁基（分3批次流水施工）過渡墩樁基施工9072根Φ2.0m樁基（同步施工）引橋樁基施工15066根Φ1.5m樁基（分2個(gè)作業(yè)面）樁基檢測與驗(yàn)收30低應(yīng)變檢測（100%）、聲波透射（30%）、鉆芯取樣（10%）三、關(guān)鍵施工技術(shù)與工藝3.1鋼棧橋與鉆孔平臺(tái)施工鋼棧橋結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)：Φ800mm×10mm鋼管樁（入土深度25m），橫向間距6m，縱向排距4m上部結(jié)構(gòu)：321型貝雷梁（3排單層），橋面鋪10mm厚花紋鋼板+8cm厚C30混凝土防撞設(shè)施：每50m設(shè)置Φ500mm橡膠護(hù)舷，通航孔兩側(cè)設(shè)置警示燈和雷達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)鉆孔平臺(tái)搭設(shè)：采用"打樁船+振動(dòng)錘"施工鋼管樁，GPS定位（平面精度±5cm）分配梁采用2I45b工字鋼，上設(shè)30cm×30cm方木分配梁，鋪設(shè)2cm厚鋼板作為操作面3.2樁基成孔施工鉆孔設(shè)備選擇：主墩樁基：選用XR460D旋挖鉆機(jī)（最大扭矩460kN·m），配備Φ2.8m鑲齒滾刀鉆頭過渡墩/引橋：選用SR360旋挖鉆機(jī)（扭矩360kN·m），配備Φ2.2m、Φ1.8m牙輪鉆頭鉆進(jìn)工藝控制：淤泥質(zhì)黏土層：采用低速慢進(jìn)（轉(zhuǎn)速15-20r/min，進(jìn)尺0.5-0.8m/h），泥漿比重1.2-1.3中砂層：投加膨潤土（摻量3%），泥漿黏度22-25s，采用氣舉反循環(huán)清孔圓礫層：下入Φ2.0m鋼護(hù)筒（入土深度8m），采用套管跟進(jìn)法施工中風(fēng)化砂巖：采用"分級鉆進(jìn)"工藝，先用Φ2.5m鉆頭預(yù)鉆，再用Φ2.8m擴(kuò)孔，鉆壓控制180-220kN清孔作業(yè)：一次清孔：鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，采用換漿法清孔（泥漿比重≤1.15，沉渣厚度≤50mm）二次清孔：鋼筋籠下放后，采用導(dǎo)管法氣舉反循環(huán)清孔，清孔后30min內(nèi)開始混凝土澆筑3.3鋼筋籠制作與安裝鋼筋籠加工：分節(jié)制作：主墩鋼筋籠分6節(jié)（每節(jié)10-12m），采用直螺紋套筒連接（I級接頭）保護(hù)層設(shè)置：每2m設(shè)一道定位筋（Φ20mm，環(huán)向4處），外包5cm厚混凝土墊塊聲測管安裝：采用Φ57mm×3mm鋼管，底口封閉，頂部設(shè)閥門，與鋼筋籠綁扎固定吊裝工藝：主吊：250t汽車吊（31.5m主臂，額定起重量28t）副吊：130t汽車吊輔助翻身吊裝參數(shù)：吊點(diǎn)設(shè)置在距端部1/3處，采用雙吊點(diǎn)水平起吊，角度控制≤60°水下對接：潛水員輔助對準(zhǔn)，采用液壓扳手?jǐn)Q緊套筒（扭矩≥350N·m）3.4水下混凝土澆筑混凝土配合比設(shè)計(jì)：強(qiáng)度等級：C40（28d抗壓強(qiáng)度≥40MPa），抗?jié)B等級P8配合比：水泥42.5級420kg/m3，粉煤灰70kg/m3，礦粉50kg/m3，砂630kg/m3，碎石1150kg/m3，水175kg/m3，外加劑（聚羧酸系）2.4%工作性能：初凝時(shí)間≥12h，坍落度200±20mm，擴(kuò)展度≥550mm澆筑工藝：導(dǎo)管配置：Φ300mm×3m鋼制導(dǎo)管（壁厚6mm），絲扣連接，使用前進(jìn)行水密性試驗(yàn)（0.6MPa壓力，30min無泄漏）初灌量控制：V=πD2H/4+πd2h/4（D=樁徑，H=孔深，h=導(dǎo)管埋深≥1m），主墩樁基初灌量≥8m3澆筑參數(shù)：提拔速度≤2m/min，埋管深度2-6m，連續(xù)澆筑間隔≤30min樁頂控制：超灌高度1.2m（設(shè)計(jì)樁頂以上），澆筑完成后及時(shí)清理浮漿四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制鋼材：進(jìn)場檢驗(yàn)：每60t為一批，檢測屈服強(qiáng)度（≥335MPa）、抗拉強(qiáng)度（≥490MPa）、伸長率（≥23%）存儲(chǔ)要求：墊高30cm，覆蓋防雨布，銹蝕等級控制≤B級水泥：選用P.O42.5級水泥，檢測安定性（雷氏法≤5mm）、初凝時(shí)間（≥45min）存儲(chǔ)期≤3個(gè)月，溫度≤50℃骨料：碎石：5-31.5mm連續(xù)級配，含泥量≤1%，針片狀顆粒含量≤8%砂：中砂（細(xì)度模數(shù)2.3-3.0），含泥量≤3%，云母含量≤1%4.2施工過程質(zhì)量控制成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：孔徑：允許偏差+50mm，-0mm孔深：不小于設(shè)計(jì)值，超深≤500mm垂直度：≤1/200沉渣厚度：≤50mm（端承樁）鋼筋籠安裝偏差：頂面高程：±50mm中心位置：±20mm混凝土澆筑監(jiān)控：坍落度每50m3檢測1次導(dǎo)管埋深每30min測量1次試塊留置：每根樁留置3組（7d、28d、90d各1組）4.3質(zhì)量檢測方法成孔檢測：孔徑、垂直度：采用JJC-10井徑儀（測量精度±2mm）沉渣厚度：采用超聲波沉渣儀（分辨率5mm）成樁檢測：低應(yīng)變檢測：采用RS-1616K基樁動(dòng)測儀，檢測樁身完整性（Ⅰ類樁≥90%）聲波透射：采用RS-ST01C聲波儀，對聲速（≥3500m/s）、波幅（≥50dB）進(jìn)行判定鉆芯取樣：每墩選取1根樁，鉆取芯樣檢測混凝土強(qiáng)度（≥40MPa）和樁底沉渣五、安全生產(chǎn)保障措施5.1水上作業(yè)安全防護(hù)個(gè)人防護(hù)裝備：強(qiáng)制佩戴：救生衣（浮力≥150N）、安全帽、防滑鞋特殊作業(yè)：潛水服（干式，保暖溫度-5℃至25℃）、水下通訊設(shè)備（防水深度≥50m）平臺(tái)安全設(shè)施：防護(hù)欄桿：高度1.2m，橫桿3道，立桿間距1.5m，掛安全網(wǎng)（網(wǎng)目≤10cm）救生設(shè)備：每50㎡配置救生圈2個(gè)（帶救生繩30m），作業(yè)區(qū)周邊設(shè)置救生浮索消防設(shè)施：每平臺(tái)配置4kg干粉滅火器10個(gè)，消防沙2m3，消防水桶10個(gè)5.2施工設(shè)備安全管理特種設(shè)備管理：定期檢驗(yàn)：起重機(jī)（每年1次）、壓力容器（每2年1次）、潛水設(shè)備（每半年1次）日常檢查：鉆機(jī)鉆桿垂直度（每日班前）、鋼絲繩磨損量（每周）、制動(dòng)系統(tǒng)（每班）用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級配電箱（配置漏電保護(hù)器，動(dòng)作電流≤30mA）水下用電設(shè)備：采用24V安全電壓，電纜絕緣電阻≥1MΩ5.3應(yīng)急預(yù)案水上救援：配備2艘救援快艇（航速≥30km/h），配備潛水員4名（持證上崗）與就近海事部門建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，救援響應(yīng)時(shí)間≤30min防臺(tái)風(fēng)措施：預(yù)警響應(yīng)：收到藍(lán)色預(yù)警（風(fēng)力≥6級）前12h完成設(shè)備加固應(yīng)急撤離：黃色預(yù)警（風(fēng)力≥8級）前6h完成人員撤離，切斷平臺(tái)電源溢油處理：配備圍油欄（200m）、吸油氈（500kg）、消油劑（100L）建立油污應(yīng)急池（50m3），防止污染擴(kuò)散六、環(huán)境保護(hù)措施6.1水污染控制泥漿循環(huán)系統(tǒng)：采用"三級沉淀池+板框壓濾機(jī)"處理工藝，處理后水質(zhì)SS≤100mg/L鉆渣含水率降至30%以下，運(yùn)至指定棄渣場填埋施工船舶管理：船舶機(jī)艙設(shè)置油水分離器（處理能力0.1m3/h），含油污水達(dá)標(biāo)排放禁止向水體傾倒生活垃圾，設(shè)置分類垃圾桶（可回收/不可回收/危險(xiǎn)廢物）6.2噪聲與揚(yáng)塵控制噪聲控制：鉆機(jī)設(shè)置隔音罩（降噪量≥25dB），夜間（22:00-6:00）噪聲≤55dB高噪聲設(shè)備遠(yuǎn)離居民區(qū)（距離≥200m），設(shè)置聲屏障（高度3m，長度50m）揚(yáng)塵控制：施工便道每日灑水4次（早中晚各1次，夜間加灑1次）材料堆場設(shè)置6m高圍擋，易揚(yáng)塵材料覆蓋防塵網(wǎng)（密度≥2000目）6.3生態(tài)保護(hù)水生生物保護(hù)：禁止在魚類產(chǎn)卵期（4-6月）進(jìn)行水下爆破作業(yè)施工燈光設(shè)置遮光罩，避免直射水面（影響魚類洄游）植被恢復(fù)：臨時(shí)占地區(qū)域在施工完成后進(jìn)行植被恢復(fù)（撒播草籽+灌木種植）棄渣場邊坡采用噴播綠化（草灌比7:3），防止水土流失七、施工監(jiān)測與驗(yàn)收7.1施工監(jiān)測內(nèi)容結(jié)構(gòu)監(jiān)測：鋼棧橋沉降：采用水準(zhǔn)儀（精度±1mm），每3天觀測1次，預(yù)警值±50mm樁基垂直度：采用測斜儀（分辨率0.1°），鉆進(jìn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測：水質(zhì)監(jiān)測：每周檢測pH值（6-9）、SS（≤150mg/L）、石油類（≤0.5mg/L）噪聲監(jiān)測：每旬監(jiān)測1次，晝間≤70dB，夜間≤55dB7.2驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程分部分項(xiàng)驗(yàn)收：隱蔽工程驗(yàn)收：鉆孔、清孔、鋼筋籠安裝等工序需監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)工序檢驗(yàn)：每道工序合格率≥95%方可進(jìn)入下道工序竣工驗(yàn)收資料：包含：樁基施工記錄、混凝土試驗(yàn)報(bào)告、檢測報(bào)告、測量成果等12類資料歸檔要求：按《公路工程施工資料管理規(guī)程》整理，電子文檔與紙質(zhì)文檔雙備份八、資源投入計(jì)劃8.1主要施工設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)旋挖鉆機(jī)XR460D4臺(tái)最大扭矩460kN·m，鉆孔直徑3m汽車吊QY2502臺(tái)31.5m主臂，最大起重量250t振動(dòng)錘DZJ-1503臺(tái)激振力1500kN，頻率20Hz混凝土輸送泵HBT804臺(tái)理論排量80m3/h，工作壓力18MPa泥漿處理設(shè)備ZJ-802套處理能力80m3/h，分離粒度≥20μm8.2主要材料需用量計(jì)劃材料名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量進(jìn)場批次鋼筋HRB400EΦ25t5800每批次≤