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4、控制测量的基础。1.1.2桥址控制测量包括平面控制和高程控制,对于特大型的苏通大桥, 其桥址的施工平面控制网的基本图形必须采用由四边形和三角形相结合的多边形方能适应工程的需要,至于具体的图形、构成,应根据实地条件进行选定,较复杂的图形结构对保证控制网的精度和可靠度是有利的,高程控制方面,已有跨江高程联测的两岸高程基准,可根据实际需要进行本岸高程控制的加密。1.1.3 由于苏通大桥桥位所在处的江面宽达6公里,气象和水文地质条件较差,大雾和风暴天气多,通视受严重影响；此外,由于大桥桥位区域地表松散层厚度较大,地下水开采过量等原因,导致桥位区的地层沉降量较大,且南北两岸存在着较大的沉降差异,加上平面
5、和高程控制点自身的沉降,将会对现有控制网的测定成果带来一定影响。这种客观情况,必须在后续的测量工作中顾及以下两点: 1、 了解已建成的控制测量基准点的稳定情况。2、解决力口密施工控制网的通视障碍。 12 建议: 121 控制网基准点的稳定规则1211平面控制和高程控制,其基准稳定性之重要性已无须多述,必须给以足够的重视。对已有的平面和高程网,必须进行周期性的重复观测,以了解其变化的大小和规律,从而采取相应的处理办法。 1.2.1.2建网后初期,每年的观测次数宜稍多,最好不小于每季度观测一 次,这样可以了解外界各种因素对测量结果的季度变化的影响,考虑观测周期短,观测次数多,而给实施作业增加困难,
6、可适当简化作业; 对于平面控制网可在原基准观测的基础上,省略水平角观测而按原测边的精度,单独测边,而后按测边网进行数据处理,这样可简化作业, 提高效率,通常水平角观测对外界条件要求较高,观测成果中受水平折光等外界条件的影响,包括的系统误差较多,省略水平角观测,对控制网的精度不至于产生显著的影响。根据周期重复观测的结果,通过稳定性的检验,以掌握网中哪些点位稳定,哪些点位不稳定,随着对稳定情况的明确,可减少重复观测次数,如一年两次观测。 1.2.1.3对于高程网,通过渡江高程联测,已建立了两岸间的高程联系,由于渡江高程观测的作业难度较大,历时较长,作重复观测不必按渡江高程联测方法进行作业,可两岸各
7、自与本岸的水准基点联系以检核各高程点的稳定性。 经过若干周期的重复观测后,根据变形状况,可调整复测周期。1.2.2 桥址控制测量 1.2.2.1在基本控制的基础上,应建立桥址控制网,这项测量包括平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量主要是桥轴线控制,以保证全桥及桥梁与线路连接的整体性,同时,兼顾到施工过程中桥墩定位,放样等测量的需要。高程控制主要是提供桥梁施工时各层次高度按统一的高程系统达到全桥一致的设计标准与两端线路高程准确衔接。 1222在可通视的一般情况下,采用高精度的全站仪(如Leica TC 2003) 及精密水准仪(如WILD N3)去完成这些作业是可以满足各项技术要求的,如果通
8、视受阻,用常规方法无法实现作业,可以考虑采用RTK 技术。 1223 RTK是GPS实时动态测量(Real-Time Kinematic)的简称,常规的RTK是建立在流动站与基准站误差强相关这一假设的基础上的,具体的作业方法是在已知点上设置GPS接收机,称为基准站,将一些必要的数据,如该点的坐标、高程、坐标转换参数、水准面拟合参数、预设精度指标等输入GPS内置控制手簿,在待定点上设置GPS接收机作为移动站。基准站与移动站同时接收GPS卫星信号,基准站将收到的卫星信号传送给移动站,移动站则将从卫星接收到的卫星信号及 基准站发来的信号一并输送到内置控制手簿,进行实时差分及平差处理,实时得到该移动站
9、的坐标、高程以及它们的实测精度,并随时将实测精度与预设精度指标进行比较,当实测精度达到预设精度指标, 内置控制手簿就会提示作业人员进行记录,控制手簿将测得的坐标、 高程及其精度同时记录进手簿中,流动站的测量工作就此完成。若设置放样软件,也可以完成放样作业。常规RTK技术是一种对动态用户进行实时相对定位的技术,这项技术也可用于快速静态定位。作业不要求流动站和基准点之间或流动站与流动站之间通视，即使在遮蔽较严重的地区,仍可实现全天候作业,这一特点正是在通视困难的条件下,考虑采用这项技术的原因。 1.2.2.4 RTK技术以基准站和流动站之间,其误差是强相关的,当流动站距基准站较近时(比如1015k
10、m),这种假设一般均能较好地成立, 此时,利用一个或数个历元的观测资料,即可获得预期精度的定位结果,如果欲提高成果的精度,可考虑增加观测时段,并采用多个起算点以增加测量数据的可靠性。 1.2.2.5总之,RTK测量操作简便,机动性强,不但提高作业效率减轻作业人员的劳动强度,尤其在通视困难,用常规作业方法难以实施的情况下,更具有明显优势。 1.2.2.6 利用RTK技术,可实时获得待求点在给定的平面坐标系统中的坐标和给定的高程系统中的点位高程,若跟踪信号L1(C/A码)和L2(P码和载波),其精度均可达10mm+1.5ppm,由于误差分布均匀,且不存在误差积累,更是其优点。 1.2.2.7 目前
11、,此技术仍处在发展阶段,在国内,虽已广泛应用城市建设、 矿产、地质、石油、航道等部门,香港青马公路铁路两用悬索桥的桥梁变形自动监测,所采用的也是RTK技术,但尚未见到RTK技术在大桥建设阶段中应用的报道。 1.2.2.8 在各种应用报道中,RTK技术的定位精度尚未见有优于10 mm+1.5ppm的实例,增加观测时,采用多个起算点等办法,在理论上是可以提高精度的,但提高的程度尚有待研究、实验以确定。 1.2.3 施工测量 1.2.3.1 斜拉桥的施工是一项较为复杂的任务,对测量工作也提出了更高的要求,斜拉桥的基本构造是索、梁、塔三者的结合,这种塔墩高, 主梁跨度大的高度超静定结构体系的桥梁,对每
12、个结点的位置要求, 都非常严格,施工测量的任务是必须满足高塔柱的垂直度,索道管三维空间坐标的精确定位,主梁的线型要求等。为了顺利完成这些任务, 所建立的施工控制网必须是点位的密度和其稳定性能满足使用,其精度合乎要求,无通视障碍的施工控制网。1.2.3.2 桥梁基础施工阶段,测量工作的主要内容是围堰定位及水下混 凝土封底测量和混凝土顶面的高程测量;在桥墩承台和墩身的施工中, 要精确测定桥墩中心,根据桥墩中心放样进行桥墩立模;在高塔施工中,须以墩中心为基准建立专用的施工控制,以满足塔柱各部分施工放样的要求,要确保塔柱的垂直度满足要求,在每个阶段均应测量塔柱的变形,且塔柱位移测量应与主梁线型测量同步
13、进行;索道管精密定位是斜拉桥高塔柱施工中测量精度要求很高,测量难度很大的工作。 所以必须制定严密的索道管定位的实施方案。1.2.3.3 斜拉桥主梁施工阶段,必须建立主梁中线控制,主梁中线不允许有不符合规定的偏差。根据桥涵施工技术规范的要求,主梁中线的允许误差为l0mm,还应建立主梁高程控制系统,以反映主梁各施工阶段完成后各梁段的标高。由此,可得到主梁的线型状况,并通过前后施工阶段的梁段标高的变化,得到主梁的竖向挠度。根据桥涵施工技术规范的要求,主梁成桥后,其线型标高的允许误差10mm。 1.2.3.4主桥塔柱高300m，为A型结构，施工测量应根据具体的现场情况来确定实施方案。塔柱施工测量的主要
14、内容包括：塔柱各节段与中线放样、劲性骨架定位、塔柱各高度上外形轮廓位置定位、预埋件定位、各节段竣工测量、索道管的精密定位和竣工测量，塔柱施工测量必须保证塔柱各部分的倾斜度，铅直度和外形的几何形体符合要求。1.2.3.5由于主塔高301.8m，南塔距南岸约1860m，北塔距北岸约3250m。高塔柱的施工可考虑以下方法：（1）、在基础平台上建立墩中心点，采用精密天顶法测设，放样点采用TC2002全站仪，该仪器具有双轴补偿性能。补偿精度可达1，可满足放样点的精度要求，随着塔柱的升高和形态的改变，将基础平台的墩中心铅直地上投到横梁顶面，并建立上塔柱及索道管定位的平面控制点。高程控制可由岸上的高程控制点
15、上以光电测距三角高程法由岸上传递在基础平台上建设一组高程控制点，作为整个塔柱施工放样的基准，顶面的高程基准则用经检定的钢尺进行传递。此法的缺点是作业较烦杂，且易受各方面的干扰。（2）、在岸上的控制点上采用三维坐标法进行塔柱放样，此法使用较方便，利用TC2002全站仪作业，当放样距离不超过600m时，仪器的测角误差和测距误差对定位精度不至于超过规定要求。但由于岸上点位无法观测到塔柱顶部朝江心一侧，这不利于主塔上塔柱段的索道定位。1.2.3.6如果在实施中，能合并上述两法并结合RTK技术的引用，一定能得到较好的方法。1.2.3.7至于主梁施工的测量，同样是整个斜拉桥施工测量的重要组成部分，为实现斜
16、拉桥成桥线型控制，在主梁施工前，就应建立主梁施工控制，可充分利用已有的施工控制网点，并对平面和高程控制网进行全面复测，主梁施工控制网必须具有足够的密度和精度，才能保证在梁体上所放样的斜拉索，在梁体的穿孔位置满足定位的精度要求。1.2.3.8主梁采用挂篮悬臂施工，必须进行定位测量，每完成一个节段，都必须对挂篮的三维坐标进行实时的相对定位。1.2.3.9主梁索道管的安装定位，必须结合动态施工的实际性情况，适时调整定位元素，以提高定位精度。1.2.3.10施工控制的作用就是要满足施工放样的要求，保证准确无误地将各种结构、建筑物按设计进行安装定位，直至边跨、中跨正确合拢。施工中应根据轴线放样限差来确定
17、施工控制所应达到的精度。2、深水基础的工程及施工方案2.1 围堰施工2.1.1设计方案比选及工程概述2.1.1.1 设计方案优选鉴于本工程深水基础所处的施工环境十分复杂，土质条件较差，而技术和质量要求相对甚高，尤为突出的问题是通航水域的大型船只较多，交通繁忙，施工期间水上通航的安全形势较为严峻，因此，给大型深水基础带来很大难度和安全隐患。在方案比选时必须予以慎重考虑。从设计资料中提供几个深水基础方案来看，钢管桩围堰+钻孔桩优于其他方案，主要理由是打桩工艺比较成熟，对土质条件相对要求较低，而且简单易行，尤其是目前国内已拥有大型打桩船，而且大部分是进口产品，技术装备先进，为大直径管桩施工提供了设备
18、上的保证，同时，大直径管桩在港口工程已广泛使用，使管桩施工得到技术上的保证。打桩施工的优越性，尤其体现在水上施工设备投入少，占用水域面积小，而且灵活方便，有利于航道的安全。从主墩的使用安全上考虑，钢管桩围堰若作为船舶撞击主墩的防撞设施，由于其距离承台太近，防撞效果难以满足要求，特别是空船撞击围堰时，船底尚未触及围堰，而船头上舷可能已侵入承台上空，这将对塔柱造成威胁。建议将围堰的上、下游两端适当延长，以增加缓冲和消能的空间；同时，在围堰的两侧及上、下游50-100m范围内设置一系列分散的防撞组合桩架，用于对撞击轮船的消能，以提高围堰的安全度。大沉井施工的主要难点是落床定位精度和下沉过程的施工控制
19、，由于桥位区水流速度较大，河床地基软硬不均，地层土质特性及层面高差、厚度差异较大，大沉井一旦发生倾斜或扭转，纠正极难，尤其是施工和通航安全要求较高，不可预见的潜在难点较多；该工程在国内尚属首次，又缺乏类似工程的施工实践和经验，风险性较大。而且，与钢管桩围堰相比，大沉井的施工工期将明显加长，这对尽早达到承台出水，减轻长江航运安全的压力也较为不利。基础选择钻孔桩主要考虑是施工技术比较成熟，施工质量容易得到保证。通过对润扬长江公路大桥试桩及工程钻孔桩的施工实践和研究，以及国内特大性桥梁基础的成功经验证明，目前的钻孔桩施工技术基本能适应苏通长江公路大桥基础要求，鉴于本工程的特殊性，为了验证设计，规范和
20、指导工程桩施工，建议能安排试桩为宜。2.1.1.2、概述基础类型选用设计资料提供的“方案（四）”，即钢管桩围堰+钻孔桩基础。桩基采用84根250cm钻孔灌注桩，桩基中心排距6.25m，桩长121.3m，桩顶标高-0.70m，桩底标高-122.00m，单桩砼方量约为600立方米。承台为圆端形，长98.5，宽36.0m，厚度为7.0m，每只承台的计算混凝土方量22875立方米（注：为倒 Y形主塔基础尺寸）。围堰采用锁口钢管桩，围堰平面形式同承台，围堰的外围尺寸：长104.5m，宽42m，根据设计要求及水文资料，围堰钢管桩的尺寸如下：钢管桩直径2.0m，壁厚2.5-3.0cm，单桩桩长76.3m，桩
21、底标高-70.0m，桩顶标高+6.3m。2.1.2、围笼设计与施工大桥主墩位于长江主槽的两侧，水深流急，水上沉桩较为困难，为便于沉桩的定位与控制，减少施工难度，提高沉桩的工作效率，沉桩拟采用围笼作导架辅助施工，围笼导架能较好地提高沉桩的控制精度；同时，能保证围堰的外形尺寸，减少施工误差，有利于围堰的顺利合拢。本工程围笼具有双重作用，施工前期可作为围堰钢管桩（包括钢护筒及临时钢管桩）的定位和导向设施，而且还可兼作施工平台。本工程主墩区水深约22m（+3.5-18.5m），为保证围笼能有效地约束钢桩，围笼的加工高度初定为12m，其标高初定为：顶标高+4.5m，底标高-7.5m。围堰桩采用的围笼形式
22、为内外钢导架结构，内外导架采用框架连接，以增加导架的稳定性和约束性能。围笼采用空间网架结构由槽钢和角钢焊接而成，加工前需验算其受力状态下的刚度和强度。围笼采取厂内分块制作，现场拼装的方式进行施工。根据围笼的结构形式，结合本工程大桥主墩围堰的具体尺寸，围笼拟分成六节进行加工，即两端的圆弧段各为一节，围堰的两侧直线段分别分成两节。厂内加工在专用胎架上进行，加工后必须在厂内完成分块及整体的预拼。验收合格后，解体运至水上（铁驳）逐块拼装，由导向船浮运至现场。围笼的施工流程及技术控制如下：、 与海事部门协调后划定施工水域，上、下游打设防撞桩，将第一块围笼浮运就位，并与定位船相连，准确定位后，抛锚固定。根
23、据上图的施工布置，初定所需的施工水域如下图：说明：上图的施工水域不包括安全警戒范围，并随围笼施工的顺序向下游延伸。 、利用导向船上的桅杆吊机（或采用联结梁上架设龙门吊的方式）起吊并下沉围笼至第一次设定的标高（注：围笼的顶标高应高于导向船船舷的标高），在联结梁上架设吊梁，并将围笼临时反挂在吊梁上。、浮吊配振动锤打设定位钢桩和钢护筒，第二次下沉围笼至设计标高，并将围笼反挂在定位钢桩和钢护筒上。调整平面位置后将其与临时钢管桩和钢护筒间焊接固定。、按上述方法逐节施工围笼，围笼连接采用榫槽结构，围笼下沉到位后，用螺栓收紧固定，水面以上焊接加强。、上游和侧面段围笼内的钢护筒沉设完成后，进行下游圆弧段围笼的
24、拼装，完成围笼的合拢施工。2.1.3、锁口钢管桩围堰2.1.3.1、钢桩加工锁口钢管目前国内尚无生产，但可以考虑委托钢管生产厂按设计要求研制生产。钢管桩可选用2000*30mm螺旋钢管（扬州钢管总厂生产）；锁口接头由无缝钢管和工字钢改制加工。锁口接头形式如下图：依据初步设计图纸提供的桩顶、底标高，即顶标高+6.3m，底标高-70.0m，计算出钢桩总长76.3m。根据打桩船起吊高度和起重量要求，钢桩分为两节，底节长40m，顶节长37m。2.1.3.2、打桩设备、打桩船打桩船拟采用日本产ZC级打桩专用船，船体及附属设施性能及参数见下表：船舶主要参数船体尺度（m）吃水（m）总长型长型宽型深满载空载5
25、4.1456.0026.004.502.161.36桩架性能主要参数最高点离吊龙口吊锤点距吊桩点离导架最高仰俯角吊钩能力导轨主 要参数水面(m)伸距(m)水面(m)水面(m)点距水面(m)(度)(b数量)主要用锤80.40/74.062.039.30+3018802402D100D80当桩架俯角为5时，桩架伸距4.6-6 m，水面吊高56.6-56.6m。、打桩锤本工程选择D-100作为打桩用锤，其技术参数见下表：锤型资料桩体截面锤芯重(t)锤总重(t)冲程(m)锤击能量(KNm)钢管桩（mm）1019.433.234012002.1.3.3、锁口钢桩打设I、钢桩打设施工流程钢桩检验钢管桩加工
26、运桩船运桩桩内安装射水管解去下吊点桩入龙门梃卡背板移船调直桩架龙门梃前倾吊桩套桩帽定位插桩解去上吊点辅助射水锤击桩身贯入观察启动起落架打开离合器压锤稳桩锤击完毕停止射水打桩船移至运桩船标高测定最后一阶段锤击起锤、起桩帽II、施工技术控制、插打定位与垂直度控制a、钢桩采用打桩船的桩架起吊。b、设立两处水上测量平台，采用角度交会法控制桩的垂直度，使桩锤、桩帽及管桩成一条垂直线。c、为保证围堰桩的插位准确，考虑到水流的作用，围堰第一根钢管桩插设时应设定一个提前量。钢管桩插桩入围笼后，用经纬仪交会的观测方式观测调整桩的垂直度和桩位，同时在围笼内外层导架间用垫块临时夹桩，以保证钢桩的垂直度及平面位置。d
27、、钢桩正式打设前及第一节桩入土3m时应重新调正桩架的垂直度，然后方可继续沉桩。e、钢桩沉设结束应及时与导架焊接固定。、沉桩a、沉桩顺序按先上游后下游；先主航道侧，后辅助航道侧进行。桩侧及桩底的阻力：Quk=sUqsikli+pqpkAp=19530.76.28+0.564003.8=9436KN。QuQuk，根据理论计算本工程可采用锤击法直接沉桩。b、根据设计资料提供的地质参数和打桩公式可计算出，打桩 efWHH WH+n2Wp 0.85100320 1000.5521250 力Qu= = = 10560KN， S+C WH+Wp 0.5+0.4 100+1250考虑地质情况的复杂性，若直接锤
28、击法沉桩不能达到设计要求时，采用桩内射水的方法辅助锤击沉桩。沉桩距设计标高2-3m时，应停止射水，直接锤击法打设至设计标高。c、桩的顶、底端1m范围内应加焊钢板包箍。、接桩a、第一节钢桩沉设至离围笼顶1.5m左右时，停锤进行接桩。接桩前应检查和修整底节桩顶因锤击而产生变形的部位，接桩时两节桩的中轴线必须一致，接口采用坡口焊。b、为保证接桩的缝隙易于调整和管壁精确对齐，接桩时设置内衬箍和缝隙调整设施以利于施工。具体方法见下图：、其它施工注意事项a、 钢桩打设过程中，尽量避免长时间的停歇中断，钢桩分节应结合土层考虑，接桩时桩底不宜停留在硬土层中。b、 在淤泥软土的河床上插桩后，应先将锤芯提升几次（
29、不供油）自由落锤，待桩入土达到适当深度，然后开始供油正式沉桩。c、航道内抛锚应周密考虑，水中作业由一人统一指挥，确保施工安全。d、打桩船抛锚要准确，并按使用荷载试拉，防止发生走锚事故。e、在潮汐的2/5-4/5的历时水位阶段，或江面波浪超过2级（浪峰值0.25-0.5m）时应停锤。f、接桩时，用经纬仪控制上节桩体的垂直度，接桩应采用对称焊接，以减少因不均匀收缩造成的上节桩倾斜。g、锤击过程中，确保桩锤尽量准确地击在桩体的中心部位。III、围堰合拢围堰合拢设在下游的直线段，主要考虑上游及两侧围堰沉设结束后，此处水流相对平稳，利于合拢。围堰合拢前10-15m时开始精确测量其顶部及河床底部净宽尺寸，
30、计算差值，并提前设计异形钢桩，确保最后顺利合拢。2.1.3.4、钢管内填心混凝土（砂）施工I、钢管内采用空气吸泥机清土，吸泥时应向桩内补水，保持水位。吸泥结束后孔底标高用测锤检测。II、管内回填管内回填按设计要求分两层分别进行，即管底（标高-70）-50m标高段为中、粗砂回填， -50m至钢管桩顶为砼填注。回填砂选用级配良好的中粗砂，回填时填料的速度不宜过快，回填后应静置一段时间使其自密。钢管桩内的混凝土填充可采用灌注水下混凝土的方法进行。锁口内砼填充时，为防止管内的砼因锁口缝隙渗水影响混凝土质量，同时为了堵缝，混凝土灌注前拟用稍大于锁口的尼龙布袋利用导管插入锁口底部，锁口内灌注微膨胀水下混凝
31、土以挤密缝隙，使之起到良好的止水效果，以防围堰抽水后渗漏，有利于承台采取干施工。2.2、钻孔桩2.2.1、试桩2.2.1.1、试桩目的及选位（1）、试桩目的与要求鉴于苏通大桥主塔钻孔桩施工的特殊性，即水深桩长，土质条件差，施工环境复杂，而且不确定因素很多，宜通过试桩工程的实践与研究，对钻孔桩实施的可行性及成功率作出判断，同时有利于设计的验证与修订，以及施工工艺的改进和优化。为确保大桥主塔桩基（及引桥桩基）设计可靠，相应条件下的施工可行，我方提请进行必要的试桩工作。通过模拟环境下的试桩，摸索和总结经验，以指导工程桩的施工实施、试桩内容如下：、 高性能油田泥浆（全称：聚丙烯酰胺不分散低固相泥浆；即
32、PHP）护壁效果验证。、深孔气举反循环的清孔工艺和沉渣检测。、钢护筒的安全设置深度。、大直径深孔灌注桩混凝土的浇筑工艺和桩底混凝土质量检测。、桩底后压浆技术的应用与承载力对比试验。（主要是针对桩底沉渣和混凝土的不均匀性等问题，建议采用此项技术措施而拟订的试验项目）（2）、试桩选位试桩拟选择常熟一侧的次主槽江面，因其地质情况及水文特征与主塔桩基相似，试桩宜尽可能靠近设计地质钻孔位置，并离开工程基础桩一定距离。2.2.1.2、试桩施工在试桩过程中，严格按照拟定的试桩要求，运用全面质量管理的理论，科学有效地分步骤进行。若我方有幸承担苏通大桥的试桩任务，我方将在润扬长江大桥试桩的基础上，借鉴国内外先进
33、施工管理经验及技术措施，全过程地运用有关规范、规程，严格监控每道工序，确保试桩质量。认真分析和总结过程资料，为大桥的桩基施工提供科学、严谨、慎密的技术参数和依据。（1）、施工准备阶段I、施工组织设计其内容包括：施工现场及工程地质条件调查、试桩的设计与要求、拟定施工技术方案、组织管理措施、质量保证措施、水上施工安全、文明施工及环境保护等。施工组织设计编写时，针对试桩的设计要求，详细进行现场调查，收集和研究工勘资料，结合现场具体情况组织编写。编写时，必须明确试桩目的，注重方案的预见性和可靠性。本工程（主塔）桩基试桩工艺流程如下：现场情况调查水上施工材料、设备及设施的准备试桩桩位测量放样埋设钢护筒船
34、泊调整与定位导架制作安装钻机就位泥浆船就位泥浆制备气举法反循环钻孔一次清孔桩底压浆管及桩基测试设备的制作安装声测管制作安装钢筋笼制作吊放气举法反循环二次清孔水下混凝土灌注桩底压浆补强施工桩基养护桩顶浮浆清除桩帽的钢筋及砼施工养护成桩桩基试验及检查、现场施工准备、水面施工现场布置根据技术规范要求，试桩的数量不宜少于2根，本工程钻孔平台拟按2根（主塔桩基）试桩的工程量进行设置。两根桩之间的中心距拟取12m（4d的规范要求），两根桩顺水流方向进行布置。平台平面尺寸为2721m；基础采用直径1.60m，壁厚14mm的钢管桩，钢管桩纵向设置3排，横向设4排，根据试桩施工荷载要求，单桩设计承载力150T，
35、取水流流速3.23m/s计算钢管桩的冲刷深度约为4m，钢管桩侧摩阻力i取30Kpa，由公式P=（UiLii+AQR）/2确定钢管桩的入土深度为14-15m，钢管桩采用打桩船打设，钢管桩打至入土深度后及时用夹桩围囹稳固。平台支架纵、横梁均采用321型战备钢贝雷，横向16排，纵向12排，贝雷用框架连接，上下层采用压板连接。平台分配梁采用28#工字钢，间距1.5m，分配梁上安装框架式贝雷纵梁，面板采用6mm钢板，平台四周设安全拦杆，夜晚按规定悬挂警示灯。水上起吊设备拟安排一艘60吨浮吊进场配合施工。、泥浆循环系统、设置。本工程每根试桩的体积约为600m3（不包括扩孔），方量较大，由于试桩在水面上进行
36、，泥浆的循环池及沉淀池布置面积不宜过大，为保证钻孔泥浆的需要，施工时拟租用两艘1000吨级驳船，一艘作为新浆储备池，另一艘作为泥浆循环池和沉淀池，泥浆采用2-3级沉淀，沉淀池分级依靠船体内的隔仓板来完成。（2）、试桩施工I、钻孔及清孔、钢护筒的加工及沉设试桩工程的钢护筒拟定直径为2.8m（桩基直径2.5m），壁厚为14mm，钢护筒分节加工，底节长度满足公式H水深h1+冲刷深度h2+自重入土深度2.0（暂定值）+2.0m（护筒接口高出水面暂定值）。钢护筒采用C160型震动打桩机打设，为满足钢管的抗冲刷和防串孔等施工要求，钢护筒的入土深度初定为12m，拟穿过粉砂层并伸入亚粘土层不小于3m。、钻孔设
37、备钻头选配常用的四翼刮刀钻，本工程试桩钻机采用一台由铁道部大桥局武汉桥机厂制造的KTT3000A型动力头钻机，主要指标见下表：、泥浆泥浆采用油田泥浆，油田泥浆具有密度低、低失水、高矿化、泥浆触度性强等优点，能在整个钻孔过程发挥携渣能力强、护壁效果好、特别是能对砂性土层起防漏堵漏等作用。根据本工程的土质及土层分布情况，泥浆配比初拟如下：水100%、膨润土6%-8%、泥粉质量5%的Na2CO3（碳酸钠）、泥粉质量0.3%的CMC（羟基纤维素）和泥浆量30ppm聚丙烯酰胺水解溶液。KTY3000A钻机主要技术参数表钻机型号KTY3000A钻孔直径覆盖层1.56.0m，岩层1.53.0m钻孔深度130
38、m排渣方式气举反循环，可配20m3/min和40m3/min空压机动力头转速与扭矩转速08rpm，扭矩200KN-m转速016rpm，扭矩100KN-m动力头提升能力1200KN封口盘承载力1200KN钻杆3513013000mm总功率238KW主机重量41924Kg（不含钻具）外形尺寸782044326770mm泥浆循环采用气举法，施工时实测各不同地质层的进、出口泥浆技术参数。钻进过程中，泥浆性能指标控制如下：成孔方法地层情况相对密实粘度（s）含砂率胶体率失水量（ml/30min）静切力PH值反循环粘土、亚粘土层1.02-1.0616-204%95%201-2.58-10砂性易坍土层1.06
39、-1.1018-284%95%201-2.58-10、钻进a、 根据护筒内水的体积，按油田泥浆的配比将膨润土等造浆材料分次投入护筒，同时启动钻头空转造浆。b、 调试泥浆循环系统，正式往护筒内送浆（由于河床面低于护筒内的水头大于10m，可以直接启动气举反循环泥浆），开始钻进时，应轻压慢转，待钻进至护筒刃脚下3-5m后，方可进入正常状态。c、 钻进过程，不断测定泥浆性能，发现达不到性能指标时，应及时补充新浆进行调整。d、经常检查钻头直径和切削刃的磨损情况，发现磨损及时修补。d、 根据不同的地层及钻机负荷，控制钻进速度，尤其是钻进砂土层时宜降低钻速，确保孔壁泥皮的形成。e、 根据江面水位变化的情况，
40、及时调整护筒内泥浆液面的标高，确保钻孔有效水头的稳定。g、定期清理沉淀池（船）内的沉渣，并运至指定地点。h、加接钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底80-100mm，维持泥浆循环1-2min，以清洗孔底并将管道内钻渣携出排净，然后方能停泵加接钻杆。、清孔检孔终孔前1-2m时，开始调整泥浆指标，终孔后，采用换浆法，依靠钻机的气举反循环系统彻底清孔，具体方法是：a、 终孔后提起钻头30-50cm，用20m3/min的空压机将压缩空气压入孔底清孔，并不断向孔内补充新浆。b、 随时测定进出浆口的泥浆指标，达到比重1.05-1.1，粘度17-20s，含砂率4%，PH值7-9的规范要求后，仍继续换浆、清孔
41、，时间不得小于30分钟，然后拆除钻具、移走钻机。提钻时应注意操作，防止钻头损坏孔壁，同时补充泥浆，稳定孔内水头。c、 待钢筋笼、导管安装完成后，测量孔底沉淀层厚度，如达不到设计要求值，应进行二次清孔，通过导管中插入的专用混合器气举清孔，确保沉淀值达到设计要求。孔的垂直度、孔径、采用JJC-IA型桩径检测系统进行检孔。沉淀厚度用测锤和测绳测量复核。、钢筋笼制作及安放钢筋笼在陆地上的场内分节制作，本试桩工程的钢筋笼分节长度暂定为12m。钢筋笼在固定胎座上加工。每节钢筋笼应设置2-4个起吊点，以保证钢筋笼起吊运输过程中不变形。钢筋笼采用驳船运输，用浮吊安装，钢筋笼采用冷挤压接头。钢筋笼安放就位后，须
42、悬挂在平台上，并与钢护筒焊接固定，混凝土初凝后及时解除。钢筋笼安放过程中，应及时安装和埋设声测管、各种检测设备和元件。、混凝土的拌制及灌注、本试桩工程的混凝土采用陆上拌和，驳船运载，浮吊配合浇筑。、 仔细研究混凝土的配比，保证混凝土的高工作性、低离析性能。混凝土拟定工作性能如下：砂率40-50%、水灰比0.5-0.6、坍落度18-20cm、终凝时间小于24小时。、本工程首灌方量计算如下：Vd2h1/4+d2Hc/4V=3.140.3259/4+3.142.521.4/4=11.04（m3）取V=12m3同时安排一只集料斗作及时补充，以确保初灌量。、 导管选用300mm，壁厚5mm的丝扣式连接的
43、导管，施工前根据孔径及孔深验算后进行必要的加强，导管安放前需进行水密性及抗拉试验。安放深度应符合要求。、 试桩混凝土拟采用商品混凝土（配比由工地试验室取料试验，报检合格后提供），选择厂家的生产能力不小于60m3/h，本试桩工程位于常熟岸一侧，商品混凝土运距较短，码头可采用常熟电厂的煤码头或自建临时码头。、桩底后压浆鉴于该项技术在80年代已在桩基补强加固中得到应用，90年代，经中国建筑科学研究院地基研究所总结，研究、开发已形成比较完整的泥浆护壁钻孔桩后压浆技术，目前已在全国各地广泛使用。针对技术文件对钻孔桩的桩底沉渣和混凝土不均匀性，影响桩端承载能力的问题，建议能采用压浆技术，对解决桩底沉渣、和
44、砼的不均匀性十分有效，同时对提高单桩竖向极限承载力，减小压缩变形，尤其对桩端持力层为中、粗砂的土质，压浆效果更佳。桩底后压浆工艺提高单桩竖向承载力的机理：、 浆液在高压作用下对桩端沉渣及桩端附近土层起到劈裂、渗扩、填充、压密、固结等作用，使其形成一种高强度的新土层，从而提高桩底阻力。、 在高压浆液作用下，桩端附近土层受压浆产生较大的压缩变形，而形成扩大头，增加了桩端的受力面积。、 在高压浆液的作用下，使桩底沉渣和砼混合段桩体强度提高，并使其压缩变形提前完成，减少了桩在设计荷载作用下的竖向变形，使桩端承载力得以充分发挥。、 在高压浆液作用下，部分浆液沿桩土界面上浸，使下部桩体和泥皮及土层胶结成整
45、体，使桩端附近土层桩侧摩阻力得到正常发挥。桩底后压浆施工要点：、 压浆管采用25mm自来水管，压浆头采用多孔单向阀系统，压浆管的数量根据桩径大小确定。压浆管插入桩底土层的深度不小于50cm。压浆管随钢筋一起安放。、 当桩身砼强度达到设计强度的50%后，开始实施后压浆施工（其最佳压浆时间为成桩后714天）。、 压浆入口压力控制一般为15Mpa；当压入水泥用量满足设计要求后，一般应稳压35min。、水泥用量按设计要求压入。水灰比一般控制在0.50.8之间，按先稀后浓的原则进行施工。在本工程的试桩工程中，建议应用此项技术进行现场试验，以便验证该项技术的实际效果，消除桩底隐患，保证桩基质量的稳定性。、试桩检测试桩检测主要是测试桩底后压浆桩端承载力的对比，同时验证设计承载力。桩基的竖向承载力测试采用Osterberg测桩法，测试程序及控制如下： I