臨水樁基施工綜合技術(shù)方案一、工程概況本項(xiàng)目為城市跨江橋梁工程，主橋采用雙塔雙索面斜拉橋結(jié)構(gòu)，跨江主孔跨度380米。橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為φ2.5m鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)，其中16#、17#主墩位于河道內(nèi)，樁頂標(biāo)高+3.5m，樁底標(biāo)高-82.5m，單樁長(zhǎng)度86m，每個(gè)主墩布置24根樁基，呈梅花形布置，樁中心距6.0m。施工區(qū)域河床面標(biāo)高-2.3m~-4.5m，水深5~7m，水流速度1.2m/s，覆蓋層主要為松散粉細(xì)砂層（厚約8m），其下為卵石層（厚約5m）及中風(fēng)化砂巖。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，施工區(qū)域存在3處古河道沖刷槽，最大深度達(dá)3.2m。二、施工總體部署（一）施工流程規(guī)劃采用"先棧橋后平臺(tái)"的施工順序，總體流程為：施工準(zhǔn)備→棧橋及平臺(tái)搭設(shè)→鋼護(hù)筒施工→鉆孔成孔→鋼筋籠制作安裝→混凝土灌注→樁基檢測(cè)→平臺(tái)拆除。每個(gè)主墩劃分為3個(gè)施工單元，采用6臺(tái)ZJ30DB型鉆機(jī)平行作業(yè)，單個(gè)墩位樁基施工周期控制在90天內(nèi)。（二）施工平面布置棧橋設(shè)計(jì)：采用3跨一聯(lián)簡(jiǎn)支鋼棧橋，總長(zhǎng)210m，寬6.0m，基礎(chǔ)為φ630×8mm鋼管樁，橫向布置4排，樁中心距3.0m，排距4.5m。上部結(jié)構(gòu)采用321型貝雷梁（單層雙排），橋面鋪10mm厚花紋鋼板。作業(yè)平臺(tái)：每個(gè)主墩平臺(tái)尺寸為30m×25m，采用φ800×10mm鋼管樁基礎(chǔ)，平臺(tái)樁橫向布置6排，縱向布置5排，樁頂設(shè)置2I36b型鋼分配梁，上覆20mm厚鋼板作為作業(yè)面。平臺(tái)周邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿及防拋網(wǎng)。臨時(shí)設(shè)施：在棧橋頭設(shè)置材料堆放區(qū)（20m×30m）、鋼筋加工棚（30m×15m）及泥漿處理區(qū)，配備3套ZX-500型泥漿凈化系統(tǒng)，采用三級(jí)沉淀池+壓濾機(jī)處理工藝。三、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備組織圖紙會(huì)審，編制專項(xiàng)施工方案并通過(guò)專家論證，對(duì)管理人員及作業(yè)班組進(jìn)行三級(jí)技術(shù)交底。進(jìn)行施工控制網(wǎng)布設(shè)，采用GPS-RTK建立四等平面控制網(wǎng)，設(shè)置6個(gè)永久性控制點(diǎn)，高程控制采用二等水準(zhǔn)測(cè)量。制作鋼筋、混凝土等材料的標(biāo)準(zhǔn)試件，進(jìn)行配合比優(yōu)化試驗(yàn)，確定水下混凝土配合比為：水泥：粉煤灰：砂：碎石：水=1:0.35:1.82:2.75:0.52，摻加JM-PCA聚羧酸系高效減水劑（摻量1.2%）。（二）設(shè)備及材料準(zhǔn)備主要施工設(shè)備：鉆孔設(shè)備：ZJ30DB鉆機(jī)6臺(tái)（配套φ2.8m牙輪鉆頭3套、φ2.5m沖擊鉆頭2套）起重設(shè)備：25t汽車吊2臺(tái)、50t履帶吊1臺(tái)混凝土設(shè)備：HBT60型混凝土輸送泵2臺(tái)、100m3/h攪拌站1座測(cè)量設(shè)備：TrimbleR9sGPS接收機(jī)2臺(tái)、LeicaTS60全站儀1臺(tái)材料準(zhǔn)備：鋼護(hù)筒：φ2.8m×16mmQ355B鋼板卷制，單節(jié)長(zhǎng)度6m/9m，采用坡口焊接鋼筋：HRB400Eφ32mm主筋、φ10mm螺旋筋、φ16mm加勁筋泥漿材料：膨潤(rùn)土（蒙脫石含量≥75%）、純堿（工業(yè)級(jí)）、CMC（羧甲基纖維素）四、關(guān)鍵施工技術(shù)（一）鋼護(hù)筒施工護(hù)筒設(shè)計(jì)：采用雙層護(hù)筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)護(hù)筒φ2.8m×16mm（長(zhǎng)18m），外護(hù)筒φ3.2m×12mm（長(zhǎng)12m），護(hù)筒頂高出施工水位2.0m，入土深度穿過(guò)粉砂層進(jìn)入卵石層不小于1.5m。施工工藝：導(dǎo)向架安裝：采用[20a槽鋼制作雙層導(dǎo)向架，定位誤差控制在±30mm內(nèi)振動(dòng)下沉：使用DZJ150型振動(dòng)錘（激振力1500kN），分節(jié)下沉，焊接接縫采用X光探傷檢測(cè)護(hù)筒固定：在護(hù)筒頂部焊接牛腿，與平臺(tái)分配梁采用螺栓連接，形成剛性固定（二）鉆孔施工泥漿制備：采用膨潤(rùn)土造漿，初始泥漿性能指標(biāo)控制：比重1.15~1.20，黏度22~25s，含砂率≤2%，pH值8~10。針對(duì)卵石層施工，摻加0.3%CMC提高泥漿黏度至28~30s。成孔工藝：粉砂層：采用正循環(huán)鉆進(jìn)，鉆壓10~15kN，轉(zhuǎn)速18~22r/min，泵量250~300m3/h卵石層：換用沖擊鉆進(jìn)，沖程1.0~1.5m，沖擊頻率40~45次/min，采用"勤松繩、少松繩"操作法基巖層：采用牙輪鉆頭反循環(huán)鉆進(jìn)，鉆壓25~30kN，轉(zhuǎn)速8~12r/min，泵量350~400m3/h特殊地層處理：粉砂層坍孔預(yù)防：采用"低轉(zhuǎn)速、高黏度、慢進(jìn)尺"工藝，每鉆進(jìn)3m投入1袋水泥（50kg）進(jìn)行護(hù)壁孤石處理：當(dāng)鉆進(jìn)遇到大于300mm孤石時(shí)，采用"靜態(tài)爆破+沖擊破碎"方法，先鉆φ100mm孔，注入膨脹劑破碎后再鉆進(jìn)（三）清孔及成孔檢測(cè)二次清孔：采用氣舉反循環(huán)清孔工藝，第一次清孔至設(shè)計(jì)孔深后換漿，第二次清孔在鋼筋籠及導(dǎo)管安裝完成后進(jìn)行，清孔后泥漿指標(biāo)控制：比重≤1.15，黏度18~22s，含砂率≤1.5%，沉渣厚度≤50mm。成孔檢測(cè)：使用KXP-3型孔徑檢測(cè)儀，檢測(cè)項(xiàng)目包括：孔徑（允許偏差+50mm）、孔垂直度（≤1/300）、孔深（+300mm~-0mm），每根樁檢測(cè)3個(gè)斷面，每個(gè)斷面測(cè)6個(gè)點(diǎn)。（四）鋼筋籠施工制作工藝：采用長(zhǎng)線法整體制作，分3節(jié)加工（每節(jié)28m），主筋采用直螺紋連接（I級(jí)接頭），連接套筒長(zhǎng)度≥80mm，絲頭加工長(zhǎng)度28mm。螺旋筋與主筋采用梅花形點(diǎn)焊，加勁筋與主筋采用雙面焊（焊縫長(zhǎng)≥5d）。安裝方法：使用50t履帶吊整體吊裝，第一節(jié)鋼筋籠下設(shè)時(shí)采用4點(diǎn)起吊（2個(gè)主吊點(diǎn)、2個(gè)副吊點(diǎn)），鋼筋籠外側(cè)設(shè)置4組導(dǎo)向墊塊（每2m一組），墊塊采用混凝土預(yù)制（厚80mm，強(qiáng)度C30）。（五）混凝土灌注導(dǎo)管配置：采用φ300×10mm無(wú)縫鋼管，每節(jié)長(zhǎng)2.5m，底節(jié)長(zhǎng)4.0m，導(dǎo)管使用前進(jìn)行水密性試驗(yàn)（試驗(yàn)壓力0.6MPa，保壓30min）。灌注工藝：首灌量控制：V=πD2H/4+πd2h/4=3.14×2.52×1.2/4+3.14×0.32×25/4≈6.5m3（H為孔內(nèi)混凝土高度1.2m，h為導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度25m）灌注速度：正常灌注階段控制在30~50m3/h，提升導(dǎo)管時(shí)保持埋深2~6m，終灌時(shí)超灌高度≥1.0m異常處理：當(dāng)出現(xiàn)堵管時(shí)，先上下抖動(dòng)導(dǎo)管（幅度≤30cm），無(wú)效時(shí)采用拔管重插法，重新插入深度≥1.5m五、質(zhì)量控制措施（一）關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)護(hù)筒定位：采用"雙控法"，利用全站儀進(jìn)行平面位置控制（允許偏差50mm），水準(zhǔn)儀控制頂面高程（允許偏差±50mm），護(hù)筒傾斜度≤1%。泥漿管理：建立泥漿性能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制，每2小時(shí)測(cè)定一次比重、黏度，每4小時(shí)測(cè)定含砂率，設(shè)置泥漿循環(huán)池（容量500m3）及沉淀池（三級(jí)，總?cè)萘?00m3）?；炷临|(zhì)量：嚴(yán)格控制坍落度（200±20mm），初凝時(shí)間≥8h，每50m3制作1組抗壓試件（≥C35），每根樁制作3組，其中1組進(jìn)行28d強(qiáng)度檢測(cè)。（二）質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)項(xiàng)目允許偏差檢測(cè)方法檢驗(yàn)頻率樁位中心50mm全站儀每根樁孔徑≥設(shè)計(jì)值孔徑儀每根樁孔深≥設(shè)計(jì)值測(cè)繩每根樁垂直度≤1/300測(cè)斜儀每根樁沉渣厚度≤50mm沉渣儀每根樁鋼筋保護(hù)層+50mm,-0mm雷達(dá)檢測(cè)每根樁六、安全專項(xiàng)措施（一）水上作業(yè)安全防溺水措施：作業(yè)平臺(tái)周邊設(shè)置連續(xù)式救生圈（每10m布置1個(gè)），配備4艘沖鋒舟作為應(yīng)急救援船，作業(yè)人員必須穿戴救生衣（通過(guò)CCS認(rèn)證），棧橋設(shè)置2處救生通道。防碰撞措施：在棧橋及平臺(tái)四周設(shè)置警示燈（間隔5m）及太陽(yáng)能航標(biāo)燈（夜間閃光，射程3km），上下游300m處設(shè)置防撞墩（φ2.0m鋼護(hù)筒，內(nèi)填C25混凝土）。（二）高處作業(yè)防護(hù)平臺(tái)欄桿采用φ48×3.5mm鋼管搭設(shè)，高度1.2m，設(shè)兩道橫桿（上桿1.2m，下桿0.6m），欄桿內(nèi)側(cè)掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）。鉆機(jī)操作平臺(tái)設(shè)置防滑腳手板，作業(yè)人員上下設(shè)置之字形爬梯（寬0.8m，步距0.3m），爬梯兩側(cè)設(shè)置1.0m高扶手。（三）特種設(shè)備管理起重機(jī)械實(shí)行"三定"管理（定人、定機(jī)、定崗），每臺(tái)設(shè)備配備2名持證司機(jī)（交替作業(yè)），吊裝作業(yè)前進(jìn)行試吊（吊重為額定荷載的1.25倍，懸停10min）。鋼棧橋設(shè)置限載標(biāo)識(shí)（限載30t），配備2臺(tái)TC-200型動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通行車輛重量。七、環(huán)境保護(hù)措施（一）施工廢水處理設(shè)置三級(jí)沉淀池（1#池80m3、2#池120m3、3#池100m3），廢水處理流程：鉆孔廢水→沉淀池→混凝反應(yīng)池（投加PAC藥劑）→過(guò)濾池→清水池，處理后水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2020）標(biāo)準(zhǔn)后回用。（二）噪聲及揚(yáng)塵控制鉆機(jī)設(shè)置隔音罩（降噪量≥25dB），混凝土攪拌站安裝布袋除塵器（除塵效率≥99%），施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲控制：晝間≤70dB，夜間≤55dB。易揚(yáng)塵材料（水泥、粉煤灰）采用封閉式罐倉(cāng)存儲(chǔ)，棧橋及平臺(tái)定期灑水（每天4次），PM10濃度控制在0.5mg/m3以下。（三）水土保持在棧橋兩側(cè)設(shè)置擋渣板（高30cm），防止施工廢料墜入河道，鉆孔棄渣采用密閉罐車運(yùn)輸至指定棄渣場(chǎng)（運(yùn)距15km），棄渣場(chǎng)設(shè)置擋渣墻（高2.5m）及截排水溝。八、應(yīng)急預(yù)案（一）坍孔事故處理預(yù)防措施：砂層鉆進(jìn)時(shí)控制進(jìn)尺速度≤0.5m/h，泥漿比重提高至1.25~1.30，必要時(shí)摻入0.5%聚丙烯酰胺。處理方法：輕度坍孔（孔內(nèi)水位下降緩慢）時(shí)，立即提高泥漿比重至1.40，投入黏土塊沖擊造壁；嚴(yán)重坍孔時(shí)，立即提鉆，采用φ2.0m鋼護(hù)筒跟進(jìn)至穩(wěn)定地層后重新成孔。（二）洪水應(yīng)急響應(yīng)建立水文監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制，當(dāng)預(yù)報(bào)水位將超過(guò)+5.0m時(shí)，啟動(dòng)Ⅱ級(jí)響應(yīng)：停止鉆孔作業(yè)，提升鉆具，加固平臺(tái)連接，儲(chǔ)備應(yīng)急物資（沙袋2000袋、抽水泵8臺(tái)）。當(dāng)水位達(dá)到+5.5m時(shí)，啟動(dòng)Ⅰ級(jí)響應(yīng)：人員設(shè)備全部撤離至安全區(qū)域，棧橋設(shè)置斷航警示，安排24小時(shí)專人巡查。（三）設(shè)備故障應(yīng)急配置2臺(tái)備用泥漿泵（型號(hào)3PNL）、3套鉆桿接頭及1套主卷?yè)P(yáng)鋼絲繩，建立設(shè)備故障快速響應(yīng)機(jī)制，維修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間≤30分鐘，一般故障修復(fù)時(shí)間≤2小時(shí)。九、施工進(jìn)度計(jì)劃采用Project軟件編制四級(jí)進(jìn)度計(jì)劃體系，關(guān)鍵線路為：棧橋施工（30d）→平臺(tái)搭設(shè)（20d）→鋼護(hù)筒施工（15d）→鉆孔成孔（60d）→鋼筋籠安裝（10d）→混凝土灌注（5d）。設(shè)置3個(gè)關(guān)鍵里程碑節(jié)點(diǎn)：①棧橋貫通（第30日歷天）；②首根樁基成孔（第65日歷天）；③全部樁基完成（第180日歷天）。采用BIM技術(shù)進(jìn)行4D進(jìn)度模擬，每周召開(kāi)進(jìn)度分析會(huì)，當(dāng)實(shí)際進(jìn)度滯后計(jì)劃5%以上時(shí)，采取增加鉆機(jī)投入（最多增至8臺(tái)）、延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間（實(shí)行2班制）等趕工措施。十、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及流程（一）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)原材料驗(yàn)收：鋼材進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證及力學(xué)性能報(bào)告，每60t為一批次進(jìn)行取樣送檢；水泥按同一廠家、同一等級(jí)每200t為一批次進(jìn)行強(qiáng)度及安定性檢測(cè)。成樁質(zhì)量：樁身完整性采用低應(yīng)變反射波法檢測(cè)（100%檢測(cè)），承載力采用聲波透射法（抽檢30%）及靜載試驗(yàn)（抽檢1%），聲波透射法檢測(cè)聲速≥3500m/s，波幅≥70dB。（二）驗(yàn)收流程實(shí)行"三檢制"驗(yàn)收體系，施工班組自檢合格后報(bào)項(xiàng)