一、工程概况
京承高速公路（高丽营～沙峪沟段）工程第18合同段潮白河大桥主桥，基础采用方桩基础，桩基截面尺寸为2.5m×1.0m。
其中9#轴9-1桩，设计桩长26m，导墙顶标高30.924m，设计桩底标高-0.415m，设计桩顶标高25.585m。
二、施工准备 1、机械设备
桩基施工配设：液压抓斗一台、吊车二台、导管2套。 钢筋加工机具：电焊机4台、切筋机、对焊机、弯曲机各一台。
搅浆设备：搅浆机一台。
开挖和清理泥土：挖掘机、装载机各一台。 2、人员组织机构情况： 3、材料供应：
桩基砼全部采用商品砼，钢筋采用三级钢筋，生产厂家经监理工程师审批后方可使用。
本桥桩基所需C30砼共计3060m 钢筋全部为三级钢筋 12：120075kg
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22：98928kg
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32：66264kg
所有材料均需经试验合格，并经监理工程师批准后方可进
场，进场时间按照进度计划的要求分批组织进场。
施工人员组成表
序号 1 2 3 4 5 6 7 岗位 管理人员 工班长 液压抓斗 钢筋制安 砼浇注 泥浆配置 后勤辅助 合 计 人数 12 3 6 20 8 4 5 58
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备注 主要施工机械设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
三、施工方案 （一）测量放样
1、场地平整后，用经过标定的全站仪测设出桩位中心及轴
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项 目 液压抓斗 吊车 电焊机 切断机 对焊机 弯曲机 搅浆机 挖掘机 装载机 导 管 类 型 单 位 数量 BH-12 50、16T 315KW 100KW BZ10 220 40 Ф26 台 台 台 台 台 台 台 台 台 套 1 各1 4 1 1 1 1 1 2 1 备 注 成孔 吊装钢筋笼、浇砼 钢筋笼制作 钢筋笼制作 钢筋笼制作 钢筋笼制作 拌制泥浆 开挖导墙 清理泥土 灌注水下砼 线，报请监理工程师复测合格后，放出导墙开挖边线。
2、导墙开挖后，再精确测设出导墙内边线。
3、导墙施工完毕后，在顶板上测设出桩位控制点及高程控制点，并以此控制桩基施工。
（二）导墙施工
导墙采用砖混结构，底板及顶板采用20cm厚C20钢筋砼，中间砌筑37cm砖墙，导墙内侧间距为265cm×105cm，导墙深3m。
导墙沟槽开挖后，重新精确测设出导墙边线，然后浇筑底板砼，待底板砼具有一定强度后，砌筑导墙竖墙，然后将导墙后用土分层夯填至原地面高度，支模，浇筑顶板砼。
（三）调制护壁泥浆
本桩使用的泥浆采用膨润土泥浆。泥浆在泥浆池内配制，泥浆池设在9#墩上游桥梁红线以外，容积120m，底部及四周铺设塑料薄膜，防止泥浆渗漏。膨润土泥浆的主要成分为：膨润土粉、
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50cm 104～106cm 50cm 水。
1、泥浆配比
泥浆生产及使用是按照：‘拌和生产→静置水化→使用→回收处理→再使用→…→废弃’的顺序进行。
泥 浆 配 合 比
材料名称 水 膨润土（内含纯碱5 Kg/m）
2、泥浆生产
泥浆生产采用自制泥浆搅拌机，平均生产效率为10m/h，生产时按水→土。所生产的泥浆应达到以下标准：
标 称 比重 粘度 含砂量 3、泥浆使用
在成孔过程中，泥浆用泵送注入孔内,维持孔稳定,悬浮钻屑。在浇注混凝土的同时用泥浆泵将泥浆回收，底层与淤积物接
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3单 位 Kg/m Kg/m 33数 量 970 75 数 值 1.04 24Pa.s 0 触并受混凝土污染的泥浆则废弃。
（四）成孔 1、成孔方式
采用意大利BH－12液压抓斗为施工机械，并根据方桩的厚度，选配100厘米厚的斗体成槽。
液压抓斗成孔是靠斗体重量和液压闭斗，抓取土体提出地面而成孔，随着土体的抓进，槽孔内补入泥浆保证孔内稳定，在钻进过程中要保证浆面高度，防止槽孔坍塌并随时检查孔的垂直度。为保证垂直度，施工时随抓随测，并每抓2～3抓将斗体旋转180度。
2、成孔时间及深度
2004年6月23日上午10时开始抓孔，2004年6月23日上午10时至24日23时结束，累计抓孔时间37小时，累计进尺31.4m，其中：
进尺0m至22m段，累计进尺22m，共用时14小时，平均每小时进尺1.57m
进尺22m至31.4m段，累计进尺9.4m，共用时23小时，平均每小时进尺0.4m。
3、地质情况
在钻进过程中及时对地层变化情况进行记录，并取具有代表
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性的土样按顺序放至取样盒内，标明每段样品所代表地层的起始、终止标高和最大粒径。成孔后绘制实际地质柱状图，并与设计地质柱状图进行比较，确认地层变化情况，并报请设计代表及监理确认桩基承载力是否满足设计要求。
地质情况如下：
标高31.616～28.424m，亚粘土；
标高28.424～23.224m，卵石，最大粒径40cm； 标高23.224～20.924m，亚粘土；
标高20.924～19.324m，卵石，最大粒径20cm； 标高19.324～18.424m，亚粘土；
标高18.424～8.924m，卵石，最大粒径20cm； 标高8.924～-0.476m，卵石，板结，最大粒径20cm； （五）验孔
孔深采用皮尺下端系垂球测量；
孔径、中心位置及倾斜度采用孔规检测，孔规尺寸为2.5m×99.5m，长7m。
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成孔质量标准 项 目 孔的中心位置（mm） 孔径（mm） 倾斜度 孔深
（六）清孔
槽孔抓到设计孔深后，停滞1小时，待泥浆中的悬浮物沉入到孔底后，用抓斗把孔内淤积清出，达到规范要求。砼浇筑之前，泥浆的主要性能指标参数符合要求，孔底淤积物厚度应小于设计要求（20cm）。
清孔后实测指标
项目 沉淀层厚度（mm） 相当密度 清孔后泥浆指标 粘度 含砂率 （六）钢筋笼制作 1、加工场地
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实测偏差 50 2500×1000 0.5％ 31.4m 实测值 60 1.05 19Pa.s； 1％； 钢筋笼加工在桩位附近就近加工，场地平整碾压后，铺设一层卵石，用方木搭设加工平台，平台经调平后方可使用，钢筋下料及焊接均在平台上进行。
2、加工方法
钢筋笼采用整体加工，整体下笼。
主筋采用闪光对焊，箍筋采用电弧焊及绑扎。 3、技术要求
（1）钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。
（2）焊工持证上岗。
（3）凡施焊的各种钢筋均有材质证明书或实验报告单。焊条、焊剂有合格证，各种焊接材料的性能符合现行《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18）的规定。各种焊接材料分类存放并妥善管理，并采取防止腐蚀、受潮变质的措施。
（4）焊条采用506焊条，焊条烘干后使用。
（5）接头采用搭接焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）保证有效的焊缝长度。焊接过程中不可焊伤主筋。
（6）施工现场采取挂牌标识，标牌内容应明确焊接时的搭
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接方式，焊接长度，焊条型号，电焊机电流量，焊工姓名及上岗证号。
（7）由于方桩基础钢筋笼N4筋间距仅为30cm左右，无法采用导管法灌注水下砼，经项目公司技术部、设计代表、总监办、驻地办、施工单位现场协商，钢筋笼中间N4筋间距调整为82cm，将N4筋位置做相应调整，根数不变，层于层之间交替布置。其钢筋布置详见下图。
（8）由于设计给出的箍筋及加强筋直径仅为12cm，满足不了吊装要求，因此我单位增设了两组直径为22cm的纵向桁架及加强箍筋，间距2m，以保证钢筋笼不变形。
桩基钢筋间距调整后布置图8根均布6,74N211N86,712N96,725根均布250附：1、本图尺寸以厘米为单位。 2、钢筋布置采用交替布置，即单数层左侧 三根，右侧四根，双数层右侧三根左侧四根。6,7 10
4N1100N5N4N4 4、质量评定
钢筋位置允许偏差
检 查 项 目 受力钢筋间距 箍筋、横向水平钢筋、螺0，-20 旋筋间距 钢筋骨架尺寸 长 宽、高 ±10 ±5 ±10 ±9 ±4 ±10 允许偏差（mm） 实测偏差（mm） ±20 ±10 -10 保护层厚度 （七）钢筋笼下设 1、起吊
本工程中方桩钢筋笼重8.4吨，长22.1米。施工中采用两台汽车吊起吊，50t吊车吊起前端，4点起吊，16t吊车吊起后端，两点起吊，当钢筋笼被两台吊车抬起后3m高后，50t吊车吊钩升高，16t吊车吊钩高度不变，将钢筋笼在空中直立，重量全部由50t吊车承担，摘掉16t吊车吊钩，由50t吊车将钢筋笼吊入槽孔就位。在吊放过程中平稳起降，避免变形，确保顺利入槽。
2、定位
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下钢筋笼过程中，通过导墙上的控制点严格控制钢筋笼位置，确保中心位置及保护层符合设计及规范要求，钢筋笼标高通过吊筋长度控制。
3、安设吊筋
将提前计算好长度的吊筋焊在钢筋笼上，焊接长度要满足规范要求，然后用方钢穿入吊环内，将钢筋笼悬挂在导墙上，保证钢筋笼顶面标高符合要求。 （八）浇注水下砼
水下砼采用导管法灌注，砼采用商品砼，搅拌运输车入斗，吊车提斗，浇注工作必须连续进行。砼浇筑程序为：
1、配制导管 （1）导管长度计算
导管长度=31.4－0.40＋0.5=31.5m （2）导管排序
根据导管长度配置导管根数，底节长度为3m，中间配9节3m导管，顶节配1节1.5m导管。按拼装顺序编号记录，以便计算拆管长度时使用。
（3）导管连接
导管采用内直径Ф30cm的钢管，用丝扣连接，连接处加密封胶垫，导管连接要顺直、严密，接口无磨损。导管使用前按规
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范要求做闭水试验。
（4）闭水试验
在浇注砼之前导管要做闭水试验，试验合格后方可使用。 ①试验压力确定
根据《公路桥涵施工技术规范》规定，水密试验的水压不应小于导管壁可能承受灌注砼时最大内压力P的1.3倍。本桥8#墩导墙至桩底最深，导管的内压力也最大，因此取8#墩的导管内压力P作为代表值。P按下式计算：
P＝γchc－γwHw
式中：P――导管可能受到的最大内压力（kPa）； γc――砼拌和物的重量（取24kN/m）
hc――导管内砼柱最大高度（m）以预计最大高度计，
为15m；
γw――井孔内泥浆的重量（取1.05kN/m）； Hw ----井孔内泥浆的深度（m），为30.4m。
则：P=24×10-1.05×30.4=208.08 kPa 试验压力＝1.3×P=1.3×208.08=270.50kPa 取试验压力P＝0.4Mpa ②试验方法
邀请监理一同进行导管闭水试验。将导管拼装，两端封闭，
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注满水，用手压泵进行加压，当压力表读数达到试验压力时，持压10分钟，然后撤压，在按试验压力加压、持压、撤压，反复加压3次，如导管接头无漏水，则证明此导管合格，经监理工程师批准后，可以用于灌注水下砼。 2、导管安设
导管拼装完毕后，经监理检查合格后，用吊车将导管下入孔中，导管底口距孔底40CM，导管支撑在导管架上，导管架用槽钢制成，导管架支撑在导墙上。
3、浇筑水下砼 （1）计算首批砼用量
灌注前首先计算首批砼用量，确保封底成功。
首批灌注混凝土得数量应满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，本工程中8#墩首批砼用量最大，故按8#墩首批砼用量来控制。首批所需混凝土数量可按下面公式计算：
V≥A×B（H1＋H2）＋πdh1÷4
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V----灌注首批混凝土所需数量（m）； A----桩截面长度（m），为2.5m； B----桩截面宽度（m），为1.0m；
H1 ---桩孔底至导管底间距（m），取0.40m； H2 ---导管初次埋置深度（m），取2m；
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d ---导管直径（m），为0.26m；
h1---桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混
凝土柱平衡导管外泥浆压力所需的高度（m）。 h1＝γwHw/γc＝1.03×32.063/24＝1.38m
则：首批砼用量V＝2.5×1.0×（0.4＋2.0）＋3.14×0.26
×1.38÷4
＝6.07m 各部尺寸见图1。
导管架3
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HWH1H2h1
图1
（2）实际首批砼用量
本工程水下砼灌注计划采用吊车提斗、砼搅拌运输车直接送砼入料斗的方法施工，首先在导管内安放球胆，然后用砼搅拌运输车加大油门连续向料斗内输送砼，直至一车砼放完，这样首批砼用量就等于砼搅拌运输车的容量，砼运输车的容量为8m，因
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此实际首批砼用量为8m，大于理论首批砼用量6.07 m，满足封底要求。
（3）灌注水下砼
首批砼落下后，应连续灌注，灌注时间不得长于首批砼的初凝时间。每车砼灌注前必须检查坍落度，不合格不允许施工，砼坍落度应控制在18cm～22cm。砼灌注过程中，要经常测探孔内砼面的位置，计算导管埋深，导管在砼中埋深应控制在2～6M。为防止钢筋笼上浮，当砼顶面距钢筋笼底面1m左右时，应降低砼灌注速度，当砼面上升至钢筋笼底面4m以上时，提升导管，使其底口高于钢筋笼底面2m以上，方可恢复灌注速度，直至砼浇筑到设计高程。考虑到上层浮浆问题，为保证桩头砼质量，一般砼要超浇50～100cm，以保证混凝土强度，多余部分在承台施工前必须凿除，桩头应密实、无松散层。
灌桩将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确保混凝土的灌注高度是否正确。
每根桩按规范规定制取三组试件，两组自检试验，一组见证试验。试件制作采用标准试件边长15cm的立方体，制作前必须润湿与砼接触的物品，振捣成型；制作整个过程不许超过初凝时间，试件制作完毕在初凝之前不许移动，并用湿麻袋覆盖，保证其养护条件：温度20±5℃，湿度大于50％；在初凝后试件移至
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标准养护室内进行养生并标明试件制作时间及砼部位，其标养条件为温度20±2℃湿度大于95％。待试件达到强度进行抗压强度试验。
灌注时间：2004年6月25日5：45至8：08，共计1小时23分钟。
灌注方量：理论方量65m，实际使用方量76m，超灌系数1.2。
4、渣土及弃浆处理
施工过程中所产生的渣土先集中堆放在施工场地，用装载机运至指定的弃土场地。废弃的泥浆先注入沉渣池，待沉淀固结以后用自卸卡车运至指定的弃土场地。
四、商品砼质量控制措施
1、进行砼施工前一天，以书面的形式将砼的用量及技术要求送往商品砼厂家，以便其配备足够的原材料及运输车辆。
2、派试验室人员前往混凝土厂家，检查原材料的质量及储备数量是否满足要求，搅拌设备及运输车辆是否满足需要，合格后方可开盘。
3、搅拌过程中，试验员随时检测混凝土的各项指标，并填写出厂记录单，记录每车的出厂时间、坍落度及重量，运输车辆需持试验员填写的出厂记录单，并经灌注现场技术员核对无误后，方可使用。
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4、在施工现场由厂家技术人员与监理工程师、现场技术员一起检测混凝土的各项指标，不合格的砼绝对不允许使用。并共同制作砼试件。
5、严禁运输车辆中途随意加水。
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方桩施工工艺流程图
钢筋笼验收 下放钢筋笼 钢筋笼制作 清孔验收 钢筋下料 终孔验收 搭设平台 钻机成孔 导墙施工 平整场地
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下导管 浇注砼 桩基检测
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