青岛海湾大桥土建工程第十合同段全长青岛海湾大桥土建工程第十合同段全长2550m 2550m，， 跨径组合为 跨径组合为51 5150m 50m，共 ，共52 52排墩。每个墩下设 排墩。每个墩下设44根根 直径为 直径为1.5m 1.5m的钻孔灌注桩，桩长 的钻孔灌注桩，桩长43 43～～54m 54m，桩基 ，桩基 共计 共计416 416根，均为摩擦桩，桩底持力层为弱风化泥 根，均为摩擦桩，桩底持力层为弱风化泥 质砂岩或弱风化砂质泥岩。根据地质资料及现场 质砂岩或弱风化砂质泥岩。根据地质资料及现场 勘测，其中 勘测，其中405# 405#～～424# 424#共共20 20个墩位淤泥覆盖层 个墩位淤泥覆盖层 为为0.3 0.3～～0.62 0.62m不等， 不等，373# 373#～～404# 404#共共32 32个墩位淤 泥覆盖层为泥覆盖层为1.5 1.5～～6.09m 6.09m不等，其下依次为砂、亚 不等，其下依次为砂、亚 粘土、强风化泥质砂岩、弱风化泥质砂岩等不同 粘土、强风化泥质砂岩、弱风化泥质砂岩等不同 地质。 地质。 11、料源调查 、料源调查 由于海湾大桥设计标准高，相应对原材料的指标要求也高。由于海湾大桥设计标准高，相应对原材料的指标要求也高。 为了寻找到满足要求的原材料，在业主和总监代表处的领 为了寻找到满足要求的原材料，在业主和总监代表处的领 导下，我们先后考察了周围 导下，我们先后考察了周围200 200公里范围内的十家石料场、 公里范围内的十家石料场、 七家砂场以及省内四家大型水泥厂、四家聚羧酸减水剂厂、 七家砂场以及省内四家大型水泥厂、四家聚羧酸减水剂厂、 两家一级粉煤灰电厂和一家矿粉厂。 两家一级粉煤灰电厂和一家矿粉厂。 通过实地考察并取样检测，碎石压碎值指标普遍偏大，石通过实地考察并取样检测，碎石压碎值指标普遍偏大，石 灰岩中只有沂水磊鑫、莱州黑羊山等少数料场碎石的压碎 灰岩中只有沂水磊鑫、莱州黑羊山等少数料场碎石的压碎 值小于 值小于12% 12%，满足规范要求，其他料场碎石压碎值均大于 ，满足规范要求，其他料场碎石压碎值均大于 12% 12%。。 砂场中除了胶南铁山水库砂的含泥量超标外，青岛地区周砂场中除了胶南铁山水库砂的含泥量超标外，青岛地区周 围砂场的细度模数和含泥量均能满足要求。 围砂场的细度模数和含泥量均能满足要求。 水泥方面，省内四家大型水泥厂的水泥方面，省内四家大型水泥厂的P.I52.5 P.I52.5水泥的 水泥的 产能和物理力学指标都能满足要求，青岛山水水 产能和物理力学指标都能满足要求，青岛山水水 泥的比表面积为 泥的比表面积为380m2/kg 380m2/kg，超过规范的最高 ，超过规范的最高 限（350m2/kg350m2/kg），其他水泥均满足要求； ），其他水泥均满足要求； 经委托建科院试验检测，石灰岩和砂子均经委托建科院试验检测，石灰岩和砂子均 不存在潜在的碱活性，部分花岗岩存在碱活性反 不存在潜在的碱活性，部分花岗岩存在碱活性反 建科院、华伟和恒健聚羧酸减水建科院、华伟和恒健聚羧酸减水 剂的减水率均满足规范要求（大于 剂的减水率均满足规范要求（大于25% 25%），国际 ），国际 品牌减水剂固含量和减水率普遍偏低；粉煤灰、 品牌减水剂固含量和减水率普遍偏低；粉煤灰、 矿粉指标均能满足工程要求。 矿粉指标均能满足工程要求。 22、桩基混凝土配合比设计 、桩基混凝土配合比设计 总监处中心试验室指导性配合比结果出来后，我总监处中心试验室指导性配合比结果出来后，我 部试验人员以最快的速度优选原材料，从调查的 部试验人员以最快的速度优选原材料，从调查的 料源中优选出沂水磊鑫碎石（压碎值 料源中优选出沂水磊鑫碎石（压碎值10.3% 10.3%）、 青岛大沽河砂（细度模数青岛大沽河砂（细度模数2.9 2.9，含泥量 ，含泥量1.0% 1.0%）、 山东山铝山东山铝P.I52.5 P.I52.5水泥、青岛中矿宏远矿粉、 水泥、青岛中矿宏远矿粉、 电厂一级粉煤灰及建科院减水剂、阻锈剂， 电厂一级粉煤灰及建科院减水剂、阻锈剂， 按照指导性配合比意见设计施工配合比。 按照指导性配合比意见设计施工配合比。 通过试拌调整，确定最终配合比为：通过试拌调整，确定最终配合比为： （水泥 （水泥++矿粉 矿粉++粉煤灰）：砂：碎石：水：阻锈剂 粉煤灰）：砂：碎石：水：阻锈剂 ==（（164+230+76 164+230+76）： ）：748 748：：914 914：：160 160：：6.0 6.0 配合比各项指标分别为： 配合比各项指标分别为： 1.设计强度：设计强度：35MPa 35MPa 2.设计坍落度：设计坍落度：180 180～～220mm 220mm 3.水胶比：水胶比：0.35 0.35 4.胶凝材料总量胶凝材料总量470kg 470kg（水泥 （水泥164kg 164kg，矿粉 ，矿粉230kg 230kg,粉煤灰 粉煤灰 76kg 76kg）） 砂率：45%45% 6.减水剂掺量：为胶凝材料的减水剂掺量：为胶凝材料的1.2% 1.2% 7.砼砼77天强度天强度38.6MPa 38.6MPa，，28 28天强度 天强度53.9MPa 53.9MPa 8.288.28天氯离子扩散系数 天氯离子扩散系数3.0*10 3.0*10--12m2/s 12m2/s，，28 28天导电量 天导电量860 860 库仑 库仑 33 施工配合比设计完成后，我们及时组织施工，于施工配合比设计完成后，我们及时组织施工，于 春节期间顺利浇筑了海湾大桥第一棵桩。施工时 春节期间顺利浇筑了海湾大桥第一棵桩。施工时 经试验人员现场检测，混凝土拌合物工作性良好， 经试验人员现场检测，混凝土拌合物工作性良好， 坍落度满足要求，砼试件 坍落度满足要求，砼试件77天和 天和28 28天强度分别为 天强度分别为 36.7MPa 36.7MPa和和48.1MPa 48.1MPa，氯离子扩散系数 ，氯离子扩散系数2.4*10 2.4*10-- 12m2/s 12m2/s，，28 28天导电量 天导电量835 835库仑。通过施工实践证 库仑。通过施工实践证 明，设计的桩基配合比是完全能够满足施工和要 明，设计的桩基配合比是完全能够满足施工和要 求的，混凝土的耐久性指标是能满足规范要求的。 求的，混凝土的耐久性指标是能满足规范要求的。 海上钻孔平台均采用水中固定钢结构，其海上钻孔平台均采用水中固定钢结构，其 结构形式自下而上为钢管桩 结构形式自下而上为钢管桩2I45b 2I45b型钢横 型钢横 贝雷片纵梁I20aI20a工字钢分配横梁 工字钢分配横梁 10mm 10mm钢板。承载能力按满足 钢板。承载能力按满足35t 35t履带吊 履带吊 施工荷载要求设计。 施工荷载要求设计。 平台平面尺寸为平台平面尺寸为39m 39m9m 9m。为尽量减少钻杆、 。为尽量减少钻杆、 钻头等机具占用栈桥空间，方便右幅桥梁 钻头等机具占用栈桥空间，方便右幅桥梁 钻孔桩灌注施工，钻孔平台局部加宽 钻孔桩灌注施工，钻孔平台局部加宽 24 24 3m 3m。护筒间采用专用框以满足施工需 。护筒间采用专用框以满足施工需 11、护筒加工、护筒加工 为满足工程需要，钢护筒采用为满足工程需要，钢护筒采用Q235 Q235钢板卷制，护筒钢板 钢板卷制，护筒钢板 采用 采用δ=12mm δ=12mm钢板，加工直径为 钢板，加工直径为Φ=1800mm Φ=1800mm，每节根据 ，每节根据 材料情况定为 材料情况定为1.5m 1.5m。用于卷制钢护筒的钢板必须平直，不 。用于卷制钢护筒的钢板必须平直，不 得使用表面锈蚀的钢板，且符合规范标准要求。 得使用表面锈蚀的钢板，且符合规范标准要求。 钢护筒采用三辊轴卷管机卷制，卷管方向应与钢板压延方钢护筒采用三辊轴卷管机卷制，卷管方向应与钢板压延方 向一致。钢护筒横向焊缝将承受动静荷载受拉，均应符合 向一致。钢护筒横向焊缝将承受动静荷载受拉，均应符合 《《公桥涵施工技术规范 公桥涵施工技术规范》》(JTJ041 (JTJ041-- --2000) 2000)焊缝要求。 焊缝要求。 管节对口拼接时，相邻管节的管径偏差要小于管节对口拼接时，相邻管节的管径偏差要小于3mm 3mm，对口 ，对口 的板边高差要小于 的板边高差要小于1.0mm 1.0mm。。 为满足护筒竖直线倾斜度不大于为满足护筒竖直线%招标文件规范要求， 招标文件规范要求， 护筒加工过程中严格按照 护筒加工过程中严格按照L*1/600 L*1/600顺直度进行控制。 顺直度进行控制。 22、护筒沉设 钢护筒插打前，利用全站仪确定出桩位，安装导钢护筒插打前，利用全站仪确定出桩位，安装导 向架，精确调位后，利用限位梁固定于平台。 向架，精确调位后，利用限位梁固定于平台。 钢护筒采用履带吊配合钢护筒采用履带吊配合DZ90 DZ90振桩锤打入。钢护筒 振桩锤打入。钢护筒 下沉通过导向架的约束确保钢护筒的平面偏 下沉通过导向架的约束确保钢护筒的平面偏 差小于 差小于2cm 2cm，钢护筒倾斜度小于 ，钢护筒倾斜度小于0.5% 0.5%。并且在 。并且在 施工的各环节严格控制钢护筒发生变形。 施工的各环节严格控制钢护筒发生变形。 为桩基钻进过程中护筒不串浆、泥浆水头，为桩基钻进过程中护筒不串浆、泥浆水头， 根据目前的施工经验， 根据目前的施工经验，373# 373#～～386# 土深度按土深度按1m 1m控制， 控制，387# 387#～～424# 424#墩区护筒入土深 度按入强风化岩泥质砂岩度按入强风化岩泥质砂岩1.5m 1.5m控制。 控制。 11、泥浆设计 、泥浆设计 为海水泥浆质量的稳定性，结合以往为海水泥浆质量的稳定性，结合以往 施工经验，按不同的材料比例分别制浆， 施工经验，按不同的材料比例分别制浆， 测定泥浆的各项性能指标，经优化最终确 测定泥浆的各项性能指标，经优化最终确 定为海水 定为海水::膨润土 膨润土:PAC: :PAC:纯碱 纯碱 =1:0.13:0.0037:0.005 =1:0.13:0.0037:0.005的人工配制海水泥浆， 的人工配制海水泥浆， 进行现场施工。 进行现场施工。 22、泥浆制备 、泥浆制备 造浆前PACPAC事先充分水解，膨润土充分搅拌。 事先充分水解，膨润土充分搅拌。 泥浆采用 泥浆采用ZJ ZJ——80 80强制式拌浆机进行配置， 强制式拌浆机进行配置， 且应先加水再加膨润土，最后加 且应先加水再加膨润土，最后加PAC PAC、纯碱 、纯碱 搅拌，制备成泥浆。经过强制式拌浆机拌 搅拌，制备成泥浆。经过强制式拌浆机拌 制的泥浆储存于护筒内。在钻孔施工的不 制的泥浆储存于护筒内。在钻孔施工的不 同阶段，通过增加新鲜泥浆或加入少量膨 同阶段，通过增加新鲜泥浆或加入少量膨 润土的方法对钻孔泥浆的性能进行不同的 润土的方法对钻孔泥浆的性能进行不同的 调整。 调整。 PACPAC的水解工艺应重点注意，这点在我公司 的水解工艺应重点注意，这点在我公司 试验室已得到充分验证。 试验室已得到充分验证。PAC PAC水解施工现场 水解施工现场 1：：2020- -11：：50 50之间的比例配制成水溶液， 之间的比例配制成水溶液， 采用高速搅拌机高速搅动，直至水溶液表 采用高速搅拌机高速搅动，直至水溶液表 面不再出现结晶体为止即认为水解完成， 面不再出现结晶体为止即认为水解完成， 水溶液中海水比例在泥浆加水搅拌的过程 水溶液中海水比例在泥浆加水搅拌的过程 应予以扣除。在加料的过程中不间断的搅 应予以扣除。在加料的过程中不间断的搅 拌，搅拌速度将直接影响泥浆的性能，最 拌，搅拌速度将直接影响泥浆的性能，最 终实现拌合均匀的目的。 终实现拌合均匀的目的。 33、泥浆的净化与处理 、泥浆的净化与处理 护筒间利用护筒间利用27cm 27cm钢管进行。钻孔采 钢管进行。钻孔采 用反循环钻进施工工艺，钻渣的排除采用 用反循环钻进施工工艺，钻渣的排除采用 沉淀的方法。 沉淀的方法。 首先携带钻渣的泥浆流入泥浆分离筛对泥首先携带钻渣的泥浆流入泥浆分离筛对泥 浆进行第一级净化。分离筛长 浆进行第一级净化。分离筛长2.2m 2.2m，宽 0.6m,0.6m,高高0.4m 0.4m。分离筛的前端焊一个 。分离筛的前端焊一个 1m1m 1m1m的托盘，分离出的钻渣，人工清理 的托盘，分离出的钻渣，人工清理 到托盘上，通过小车运到盛渣箱内。 到托盘上，通过小车运到盛渣箱内。 泥浆分离筛放置在泥浆分离筛放置在 钢护筒上做为沉淀 钢护筒上做为沉淀 池，经过二次沉淀， 池，经过二次沉淀， 然后根据泥浆含砂 然后根据泥浆含砂 量情况再用泥浆净 量情况再用泥浆净 化分离器进行净化。 化分离器进行净化。 分离筛根据钻孔、 分离筛根据钻孔、 清孔的不同阶段， 清孔的不同阶段， 可以调换不同网眼 可以调换不同网眼 规格的筛网，以满 规格的筛网，以满 足不同粒径的钻渣 足不同粒径的钻渣 排出。 排出。 施工过程中配施工过程中配300m3 300m3泥浆船 泥浆船22艘， 艘，120 m3 120 m3泥泥 浆船22艘，每部钻机配艘，每部钻机配4m2m1.6m 4m2m1.6m盛渣箱 各一个，运渣车、运浆车各一辆，容积各一个，运渣车、运浆车各一辆，容积 20m3 20m3。钻孔过程中如需换浆，废弃泥浆用 。钻孔过程中如需换浆，废弃泥浆用 泥浆泵打入泥浆船内，或直接用泥浆泵打 泥浆泵打入泥浆船内，或直接用泥浆泵打 入运浆车内；钻孔桩混凝土浇注时，通过 入运浆车内；钻孔桩混凝土浇注时，通过 泥浆泵将泥浆直接泵送到 泥浆泵将泥浆直接泵送到300m3 300m3的泥浆船 的泥浆船 内，对于可以重复利用的泥浆，通过泥浆 内，对于可以重复利用的泥浆，通过泥浆 泵将泥浆从船上将泥浆泵送到所需护筒内， 泵将泥浆从船上将泥浆泵送到所需护筒内， 废弃泥浆通过泥浆泵将泥浆直接泵送到运 废弃泥浆通过泥浆泵将泥浆直接泵送到运 浆车内，运送到指定泥浆存放地点。 浆车内，运送到指定泥浆存放地点。 钻孔深度达到设计标高后，经监理工程钻孔深度达到设计标高后，经监理工程 师验收后，采用钻机进行清孔作业。钢 师验收后，采用钻机进行清孔作业。钢 混凝土导管代替泵吸反循环回转钻机的混凝土导管代替泵吸反循环回转钻机的 空心钻杆作为吸泥管（此方法好处在于 空心钻杆作为吸泥管（此方法好处在于 清孔完毕后，将特制的弯头和风管拆除 清孔完毕后，将特制的弯头和风管拆除 即可开始灌注水下混凝土），使清孔后 即可开始灌注水下混凝土），使清孔后 泥浆的质量以及孔底沉淀土厚度满足规 泥浆的质量以及孔底沉淀土厚度满足规 范要求。 范要求。 钢筋笼在临时场地内加工，分钢筋笼在临时场地内加工，分33至至44作， 作， 制作时两端断面的接头均按 制作时两端断面的接头均按50% 50%错开，钢 错开，钢 筋各节之间采用长线放样法在加工过程中 筋各节之间采用长线放样法在加工过程中 进行预拼，确保拼装时接头对位准确。钢 进行预拼，确保拼装时接头对位准确。钢 筋连接采用墩精直螺纹施工工艺。为 筋连接采用墩精直螺纹施工工艺。为 钢筋镦粗直螺纹连接质量，直径 钢筋镦粗直螺纹连接质量，直径25cm 25cm以上 以上 螺纹钢筋进场后安排专人用砂轮片切齐端 螺纹钢筋进场后安排专人用砂轮片切齐端 半成品钢筋笼半成品钢筋笼 八、砂、石料存放 八、砂、石料存放 为砼质量，减少自然的影响，已为砼质量，减少自然的影响，已 水洗的碎石、过筛的细砂存放在钢结构大 水洗的碎石、过筛的细砂存放在钢结构大 棚内 棚内 已水洗完成的碎石 已水洗完成的碎石 九、结束语 九、结束语 11、桩基砼 、桩基砼 海工混凝土必须选用优质的原材料，重点控制碎海工混凝土必须选用优质的原材料，重点控制碎 石压碎值指标和石粉含量，砂子的细度模数、含 石压碎值指标和石粉含量，砂子的细度模数、含 泥量和超粒径颗粒含量，以及水泥的比表面积、 泥量和超粒径颗粒含量，以及水泥的比表面积、 碱含量和 碱含量和C3A C3A含量，选择不存在潜在碱活性的粗 含量，选择不存在潜在碱活性的粗 细骨料，从根本上拟制混凝土的碱集料反应。 细骨料，从根本上拟制混凝土的碱集料反应。 应优先选用减水率高、性能相对稳定的聚羧酸型应优先选用减水率高、性能相对稳定的聚羧酸型 减水剂，以最大限度的降低混凝土用水量。 减水剂，以最大限度的降低混凝土用水量。 选择合适的掺和料比例，从微观上改善混凝土内选择合适的掺和料比例，从微观上改善混凝土内 部的密实性，提高混凝土的抗腐蚀能力 部的密实性，提高混凝土的抗腐蚀能力 选择合适的砂率和胶凝材料用量，砂率和胶凝材选择合适的砂率和胶凝材料用量，砂率和胶凝材 料过低，混凝土工作性和强度不能，反之过 料过低，混凝土工作性和强度不能，反之过 高又容易造成砼早期开裂，因为混凝土一旦开裂， 高又容易造成砼早期开裂，因为混凝土一旦开裂， 其他耐久性就无从谈起 其他耐久性就无从谈起。。 施工时严格控制各种原材料的计量精度，特别对施工时严格控制各种原材料的计量精度，特别对 于对混凝土状态影响比较的各种外加剂，必 于对混凝土状态影响比较的各种外加剂，必 须采用电子计量装置准确计量 须采用电子计量装置准确计量。。 施工前对进场的碎石进行彻底清洗（碎石中的石施工前对进场的碎石进行彻底清洗（碎石中的石 粉对混凝土抗氯离子扩散能力的影响较大），进 粉对混凝土抗氯离子扩散能力的影响较大），进 场砂进行过筛。 场砂进行过筛。 22、泥浆水头 、泥浆水头 因海上钻孔施工受潮汐影响，潮差达因海上钻孔施工受潮汐影响，潮差达4.26m 4.26m，， 造成泥浆水头落潮后过大。钻孔过程中极 造成泥浆水头落潮后过大。钻孔过程中极 易串浆。为钻孔施工正常进行，护筒 易串浆。为钻孔施工正常进行，护筒 入土深度适当加大 入土深度适当加大,,其次降低泥浆串管高程。 其次降低泥浆串管高程。 33、泥浆处理 、泥浆处理 运浆车为封闭油罐式，运渣车尾部挡板设有密封运浆车为封闭油罐式，运渣车尾部挡板设有密封 圈，运渣车、运浆车在运输过程中不会存在 圈，运渣车、运浆车在运输过程中不会存在 溅洒现象。 溅洒现象。 由于泥浆具有流动性，泥浆在大风浪的影响下很由于泥浆具有流动性，泥浆在大风浪的影响下很 容易偏向一侧使船体倾斜，为防止大风大浪造成 容易偏向一侧使船体倾斜，为防止大风大浪造成 泥浆船体失去平衡，在泥浆船的舱内用钢板进行 泥浆船体失去平衡，在泥浆船的舱内用钢板进行 分段隔离成四个小舱，使泥浆均布在船舱，这样 分段隔离成四个小舱，使泥浆均布在船舱，这样 来风浪时各舱内的泥浆相对稳定，从而了泥 来风浪时各舱内的泥浆相对稳定，从而了泥 浆船的稳定性。 浆船的稳定性。 为胶州湾，废弃泥浆全部外运处理。为胶州湾，废弃泥浆全部外运处理。 以上是我项目部当前桩基施工 以上是我项目部当前桩基施工 总结，有不足之处敬请。 总结，有不足之处敬请。 谢谢 谢谢
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