港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程施工CB04合同段钻孔灌注桩施工方案 广东省长大公路工程有限公司港珠澳大桥桥梁工程CB04标项目经理部二○一二年十二月港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程施工CB04合同段钻孔灌注桩施工方案编制: 日期复核: 日期审核： 日期审批: 日期 港珠澳大桥桥梁工程CB04合同段 钻孔灌注桩施工方案目录1桩基成孔工艺111工程概况11.2桩基础施工总体安排31.3桩基施工工艺流程图414钻孔前准备工作415钻孔灌注桩成孔施工52钢筋笼制作及安装132.1工程概述1322钢筋笼制作及安装工艺流程图142.3钢筋笼制作工艺142.4钢筋笼安装173水下混凝土灌注213.1概述213.2施工流程图2133砼浇注设备223.4砼浇筑前工作2335砼浇筑2536水下砼施工注意事项264桩基础施工应急处理措施2741塌孔284.2掉钻落物2843扩孔和缩孔2844钻杆折断294.5埋钻和卡钻294.6砼灌注中塌孔2947导管进水294.8卡管304.9埋管305主要机械设备、材料及人员组织306施工进度计划327质量保障措施358HSE管理体系及保证措施388.1 HSE管理体系388.2 职业健康安全保障措施398.3 环境保护保障措施448.4 航道安全保证措施46编制依据（1）《港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程CB04合同段施工招标文件》(2）《港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程CB04合同段施工招标文件参考资料》（3）《港珠澳大桥主体工程桥梁工程土建工程CB04合同段施工图设计》（4）《港珠澳大桥主体工程建设项目管理制度》(5）《公路桥涵施工技术规范》（JTGT F50-2011）（6）施工现场考察及调查周边环境所了解的情况和收集的信息（7）公司现有的技术装备、管理水平和类似工程的施工经验(8）国家、交通部颁发的现行设计规范、施工规范、技术规程、质量检验评定标准及验收办法(9）我国的法律、法规及当地政府有关施工安全、文明施工、劳动保护、土地使用与管理、环境保护等方面的具体规定 港珠澳大桥桥梁工程CB04合同段 钻孔灌注桩施工方案1桩基成孔工艺1。
1工程概况11.1基础港珠澳大桥CB04合同段共计442条嵌岩桩通航孔桥桩基础112条，均为D2.5m/D215m钢管复合桩，桩底均嵌入中风化岩深度不小于1.5倍桩径(3.225m），其中3个主墩各为20条,桩底标高为—81.5～—119.5m,平均桩长100m；2个辅助墩各13条,桩底标高为—765～—116m，平均桩长96m；2个过渡墩各13条，桩底标高为-89.5～-116m，平均桩长103m非通航孔桥桩基础330条.其中90＃~131#、147＃~151＃墩共47个墩桩径D2m/D175m，桩长39～125m；132＃～135#、143#~146＃墩共8个墩桩径D2.2m/D1.95m,桩长50～105.4m；其中在等宽段低墩区钢管复合桩桩底嵌入中风化岩石持力层不小于4m,在等宽段高墩区及变宽段钢管复合桩桩底嵌入中风化岩石持力层不小于5m2地质（1）工程地质 本合同段桥址区域为伶仃洋西滩，海底高程—5.91m～—472m，海底地形平坦，地质结构主要为四层：软土+粘性土+砂层+基岩结构.桥位处淤泥层较厚，有较厚的密实砂层和全、强风化层下伏基岩主要为花岗岩，仅少部分区段揭示为混合片岩，全、强风化基岩埋深约33～90m，中风化岩层面埋深约50m~130m以上。
表11.2—1 工程地质特征表层号岩性分布情况空间分布厚度（m）均匀性1淤泥厚层、普遍连续、稳定20.6～297均匀2粘土/细粉砂薄层、局部断续、不稳定1.2～68不均匀3淤泥质粘土/粉质粘土夹中砂薄层、普遍连续、稳定31～14.7不均匀4粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂厚层、普遍连续、稳定2115~5075不均匀5花岗岩风化层厚层、普遍连续、起伏较大16.5～589不均匀详见《桩基地质图》（2）水文地质地表水为海水,对混凝土具强腐蚀，对混凝土中钢筋具弱腐蚀，对钢结构具中腐蚀.松散岩类孔隙承压水主要赋存于砂层中,厚度较厚；基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中地下水对混凝土、钢筋及钢结构具强腐蚀作用.(3）工程沿线水下地形特点从珠澳口岸人工岛至西人工岛广阔的水域，水下地形十分平坦，水深变化较缓,九洲航道桥至江海直达船航道桥之间水深为4～5m之间，江海直达船航道桥至青州航道桥之间水深为5～6m左右4)潮汐 本区潮汐类型属于不规则的半日潮混合潮型，日不等现象明显，其中大潮期间日潮现象较明显，小潮期间半日潮现象显著，中潮介于两者之间本海区浅水效应较为显著，具体表现在涨、落潮流的不对称性及涨、落潮历时不等较明显。
工程区澳门与珠海测站的潮汐特征统计值见表12—1.表1.12-2 潮汐特征值统计表测站潮汐特征值 香港内伶仃澳门珠海最高潮位（m)1743.522.51最低潮位(m）-0.87-1.24-1.28平均高潮位（m)1051.05平均低潮位(m）—0.070.00-0.20最大潮差（m）2.513503.04最小潮差(m)011平均潮差(m)1.16124平均海平面(m）0440.54048注：表中潮位基准面采用 1985国家高程基准5）水位本工程设计水位见表1.1表1.1.2-3 工程设计水位重现期（年）高水位（m）低水位(m)3003.82-1.632003.69-1571003.47—151503.26—144202.97—13510274-12752.51—120平均水位0.54m设计高水位165m设计低水位—078m1.1.3机械设备选择针对本合同段桩基础桩径较大（D25m/D2.15m)、桩长较长（39m~125m）、地质情况复杂的特点，采用28台钻机进行成孔施工，其中通航孔桥12台、非通航孔桥16台（KPG300型2台、KTY350型2台、KTY300型2台、ZJD350型6台、KP3500型8台、ZJD300型8台）.钻机采用动力头驱动钻杆，钻杆带动钻头回转钻进，采用空气反循环排渣方式，最大钻孔深度为125~130米，最大扭矩均大于20T。
m,最大钻孔直径为3米，满足本合同段桩基础施工要求通航孔桥桩基施工起重设备为2台WD120桅杆吊，一台75T龙门吊及3台50T履带吊；非通航孔桥桩基施工起重设备为12台50T履带吊移动式空气压缩机：采用英格索兰VHP750单级螺杆压缩,柴油机或电力驱动最大排气量20m³/min,最大排气压力12kg/cm2空气压缩机供应商－广州倍达机械设备租赁有限公司） http://www.beidarentalcom泥浆处理器:最大泥浆处理能力为每小时250m³，用于桩基础钻进、成孔过程中泥浆的净化处理2桩基础施工总体安排江海直达船航道桥施工顺序：138#→140＃→139#→142＃→141#→136＃→137#.138＃~140＃各配置4台钻机和4套空压机、泥浆处理设备，各墩位钻机分别两台钻机完成4根桩基，另外两台钻机完成6根桩基然后主墩各墩钻机周转至4个边辅墩，每个平台配置3套钻孔设备.非通航孔桥配置12个装配式施工平台，16套钻机和空压机、泥浆处理设备，每个平台安排2套钻孔设备桩基钻孔施工顺序：第二十四联——第二十三联--第十九联——第二十联-—第二十一联——第十八联-—第十七联——第十六联——第十五联-—第十四联。
13桩基施工工艺流程图图1.3-1 桩基成孔施工流程图1.4钻孔前准备工作14.1组织技术人员认真学习桩位处水文、地质情况，了解并查明土质、砂层、透水层等的状况，熟悉《钻孔地质柱状图》.14.2对进场的施工专业队提前进行三级技术交底、安全交底，组织专业队人员熟悉地质情况及气候影响，对施工的各种困难应做到充分了解.1.4.3准备好泥浆泵、电磁铁及相关打捞工具,制定电力供应方案以及空气压缩站、泥浆处理站的建立方案（详见钻孔设备布置图），同时做好各机械设备的维护保养工作,熟悉各种机械设备的性能,确保施工时正常运转，万一出现故障能及时修复1.4.4制定详细可行的桩基施工作业指导书，包括施工工艺、钻孔前的设备检修、人员培训与准备、事故预案、安全方案、质检方案等,同时准备相关质检表格4.5建立工地试验室,配备相应的泥浆检测设备.1.5钻孔灌注桩成孔施工1.51钻孔顺序安排根据总体计划进度安排和钻孔平台空间等因素,为方便施工将各墩桩基划分为若干施工区域，每个区域内各投入1台钻机，各个区域内的数字表示钻孔的先后顺序各墩桩基钻孔施工顺序详见下图所示：图1.51—1 通航孔桥主墩桩基钻孔顺序图图1.5.1-2 通航孔桥边辅墩桩基钻孔顺序图图1。
51-3 非通航孔桥桩基钻孔顺序图15.2钻机就位钻机就位前，先布置钻机行走轨道，在钢护筒两侧对称地用油漆标出钻机轮轴中心，沿标定线位安装两条工字钢，工字钢顶面安装轨道,并用轨道卡固定将钻机在平台上配合组装完毕，然后根据桩位中心和钻机底盘尺寸在平台上标出钻机底盘边线标志，根据定位标志,调整钻机位置,用水平尺检查转盘水平度,并用钢板将钻机垫实钻头就位前要检查法兰盘有无损伤,螺栓是否紧固.钻机就位后要保证水龙头中心、转盘中心、桩的轴向中线三者同一直线钻机就位自检合格后，由技术人员及监理工程师验收就位情况，验收合格后将钻机与平台进行固定、限位，保证在钻进过程中不产生位移.1.5.3钻具安装及钻机调试利用桅杆吊或50t履带吊将钻头、风包钻杆及配重拼装在一起,在钻机就位后将其吊入孔内固定.检查钻杆，并安装接长钻杆，将钻头下到离孔底约30cm处，接通供风及泥浆循环管路，开动空压机，开启供风阀供风,在护筒内用气举法使泥浆开始循环,观察钻杆、供风管路、循环管路、水笼头等有无漏气、漏水现象,并开动钻机空转,如持续5min无故障时，即可开始钻进.15.4泥浆（1）泥浆制备桩基施工采用轻质环保化学泥浆泥浆在待钻孔相临孔内制备,泥浆制备采用原状土，适量添加纯碱和纤维素CMC提高泥浆性能。
通过泥浆泵进行孔内泥浆循环，泥浆配置好后，用泥浆泵抽到待钻孔内钻孔泥浆选用护壁效果好、成孔质量高的泥浆泥浆性能指标必须符合港珠澳大桥专用技术规范要求（63页）,指标要求如下：（2）钻孔过程的泥浆控制对于钻孔过程中泥浆质量的控制，建立工地泥浆试验室是至关重要的，泥浆配制好后，要有专人负责试验工作，负责泥浆各项指标测试，24小时值班并做好记录主要测定泥浆的比重、粘度、含砂率、PH值、胶体率等.不合要求时应及时调整.特别是从一种地质层进入另一种地质层时，要加强对泥浆指标的监控,当钻孔至粉砂及砂砾等易。