钻孔桩基础专项施工方案

钻孔灌注桩施工技术方案第一节 工程慨况第二节 总体施工进度计划桥梁第三节 施工准备1、总体施工顺序：2、施工场地布置（1）本项目钻孔桩有经过河沟， 大部分位于旱地， 钻孔场地布置综合考虑地形及地表水 情况分别采取填挖平整机械压实的方法。（2）钻孔和灌注现场用水视条件从河沟抽水或用洒水车运水至工地储水池。（3）本项目已有道路通至现场。（4）钻孔桩现场大部分加设变压器外接电源。（5）施工现场要做好防排水设施，污水经无污染处理后集中排出放，钻孔泥浆沉淀后集 中处置。3、施工准备（ 1）测量准备：根据设计图纸用经纬仪（或全站仪）现场进行桩位精确放样，在桩中心 位置钉以木桩，并设护桩，放线后由主管技术人员进行复核，施工中护桩要妥善看管，不得移 位和丢失。完成钻孔灌注桩的定位工作，平整场地，接通水、电，为钻机进场创造好条件。（2）各项交底：包括技术交底、试验交底、安全交底、环保交底。开工前召开现场技术交 底会，第一次交底由总工、质检试验部和安全环保部领导及桥梁主管向施工员、质检员、安全 员和施工队长交底，第二次由各桥桩基施工负责人和施工员向使所有参与钻孔桩施工的各专职 班组组长和操作人员交底，明确本岗位的具体技术要求、职责，尽一切力量避免出现断桩。（3）材料准备：备足有关配件材料，做到开钻后中途不停站，检查所有测量仪器及施工机 械，确保无误。（ 4）场地准备：开挖平整钻孔平台，清理、清除钻孔桩桩位内杂物保证护筒顺利下放，做 好排污、排放泥浆设施。（5）机具准备 做好用电相关设施，确保停电后能快速保证钻机重新开钻。 护筒选择和埋设a选择钢护筒，同时根据钻孔直径选择钢护筒直径大于钻孔桩设计直径20cm护筒埋至深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋至深度宜为24m护筒埋深考虑进入粘土持力层为准，埋设固定后，引导钻头方向，隔离地面水免其流入井孔，保护孔口不坍 塌。b、采用注岛法施工时在岛中部位置挖坑埋设，周边采用粘土回填，人工捣实，护筒高度高 于注岛顶面不低于30cm且确保高于地表水水面12mc、 采用就地填挖平整场地的采用人工挖坑法埋设护筒，护筒顶面高出地表面不小于30cm 护筒周回填原状土，人工压实。 水下混凝土灌注用导管、料斗i 、自制导管、料斗的材料选择a、导管采用直径250,壁厚5mm无缝钢管自制，管节间采用子母套连接，连接套内设密封 圈，确保连接位置密封。b、料斗采用4mm厚钢板自制，设计为圆形，上部分结构为圆柱体，下部结构为圆锥体。料 斗横纵向加肋间距50x 50cm,加肋采用厚10mm高50mn钢板条。料斗顶部对称布设钢筋吊环， 吊环采用20 I级钢筋制安。ii 、料斗容积计算（确保首盘混凝土浇注质量）a首盘混凝土浇注数量确定Vn Df/4 x（ H+ H2）+nd 74 x hl（公式 1）v灌注首批混凝土所需数量（m）。H1桩孔底至导管底端间距，一般为 0.4mD桩孔直径（m），取标段内最大设计桩径 D= 1.8m。hl桩孔内混凝土达到埋至深度 H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高 度（m），即 h仁Hwy w/ 丫 cH2-导管初次埋置深度（m），取H2= 1.0m。d导管内径（m），取d = 0.25m。V 4m3首盘混凝土浇注数量取5m3。b、作业要求 首盘混凝土浇注数量为5n3时，不考虑浮力、摩擦力影响时提升设备的起重能力要求：G=KX( G+ G + G3)公式 2）G-设计提升重量K安全作业系数，取值2.0G首盘混凝土重量，取 G=5X 2400X 9.8=117600NG料斗重量，取 G=750X 9.8=7350NG导管重量，取 G=35X 34.7 X 9.8=11902.1NG=KK（ G+ G + G） =2.0 X（ 141120+ 7350+ 12922.28） =273704N 考虑现场施工作业条件，选取提升能力大于 28 吨的设备不切实际，从而拟定确保首盘混凝土 浇注质量的方案为罐车（5m3）料斗进行。c、料斗设计料斗上半部分为圆柱形，直径设计为 1.8m，高度设计为1m;下半部分设计为锥形，高度设计 为1m。料斗采用5mm厚钢板加工，加肋采用50mm高，10mm厚钢板条，加肋间距500X 500mm 料斗设计容量为 3.39m3。iii 、导管试拼试压 导管使用前，首先检查其是否损坏，密封圈是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严 密。再进行水密承压和接头抗拉实验，以检查导管的密封性能、接头抗拉能力。进行水密性试 验的水压不应小于孔内水深 1.3 倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最 大内压力P的1.3倍，P可按式（6.5.2 ）计算：P=丫 chc- 丫 wHw（6.5.2 ）式中：P导管可能受到的最大内压力（kPa）；丫 c混凝土拌合物的重量（取24N/m3）;hc导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；丫 w井孔内水或泥浆的重量（kN/m3）;Hw井孔内水或泥浆的深度（m）;iv 、导管长及分节设置a、标准管节长度为3m，并配备1m长管节进行调节。现场导管按所需长度拼接，最底端导 管为4m长的管节。b、 根据导管长设置及本合同段内桩长设计情况，设置2套导管同时灌注，每套导管共制 标准节9节，1.0m长4节，4m长1节，总计长度35m 2套导管共计长度70米。同时利用桩 顶加垫钢支撑进行调节可以满足各种桩长施工要求。 钻机选择本工程钻孔施工选用 CZ50型钻机，配各种型号冲击锤头及 NL16-100泥浆泵进行施工。 钻机及配套设施配置数量详见主要施工机械设备配置表。第四节钻孔灌注桩施工方法钻孔灌注桩的施工流程为：平整场地一测量放线一泥浆制备一埋设护筒一钻孔一 检孔清孔 一钢筋笼安装 一导管安放一 灌筑栓一 质量检测（1）平整场地 先进行原地面测量放线，与设计高程相对比，高了挖出平台，矮了注岛（2）测量放线先将桩基中心线放出，在用4根桩将十字线应出（3）冲击钻机泥浆制备 采用优质粘土原位孔内造浆，泥浆指标符合下列规定：a、一 般地层 b、宜坍地层粘度：入孔泥浆粘度c、一般地层18-24d、宜坍地层20-30b、含砂率：新制泥浆不大于4%c、胶体率：不小于95%d、PH值：8.0%11%e、失水率三20ml/30minf、泥屁厚三3mm/30ming、静切力：一般地层1-2.5;宜坍地层3-5。 本工程中大部分为泥灰岩、紫红色泥质砂岩、深灰色玄武岩，施工拟采用钻孔自造泥浆工艺。 为防止在钻进过程中出现坍孔及控制孔底沉碴，钻孔钻进时，通过采用加膨润土和添加外加 剂组合配制，加大泥浆稠度进行固定孔壁及浮渣，泥浆比重控制在1.031.10。为使泥浆具有较 好的技术性能，适当掺入碳酸钠（NazCG）、碳酸氢钠（NaHCO3等分散剂，其掺入量为加水量的0.5%左右。 为节约泥浆，钻孔中的泥浆经沉淀后循环使用。泥浆循环时以循环管或引流槽引入泥浆 池内。 在成孔过程中经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。 钻进时及时补充泥浆，保持孔内泥浆面高于地下水位以上。 泥浆池设置及循环使用见下图：3示：图：3泥浆池循环系统循环管钻沉淀池扎桩循环管净化池泥浆池循环管造浆池循环管 在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防 泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。 泥浆循环系统每个墩桩基位共用1套泥浆循环系统。接头进浆管地面线排浆地沟导管泥浆泵Hr-沉淀池F；ar-Vi.泥浆池、r于泥浆净化器图：4（4）、护筒的制作与埋设护筒采用6mr钢板卷制，长度2n一节，地质情况较差、地下为浅埋砂层时，加长护筒到 4m 埋深不小于3.5m。护筒直径比桩径大20cm钢护筒连接时保证不漏浆、水下砼浇筑完毕后拔护 筒时不脱焊，护筒顶端预留30X20cm!勺出浆口，护筒顶高出地面3050cm并要求顶面高程高 出地下水位 2米左右，若现场施工条件不能保证，则将施工平台的顶面高程加高到规定高度。 护筒中心位置与设计桩位中心位置偏差不大于 5cm,护筒的倾斜度偏差不大于1%,护筒入土不 小于1.5m，地质较差时根据现场情况确定，一般不小于 3.5m。砂性土将护筒周围0.51.0 m范 围内的砂性土挖除，回填粘性土，并夯实至护筒底 0.5 m以上，以确保护筒背后不被泥浆冲刷、 掏空造成护筒下沉、塌孔。（5）机具布置： 在埋好护筒和备足护壁泥浆粘土后，将桩机就位，对准桩孔中心，拉好 风缆绳，就可开始钻进。钻机就位后底座顶端安装平稳， 避免在钻进过程中产生位移和沉陷， 校 核钢丝绳、钻头中心、桩中心放样点处于同一铅垂线上，确保成孔时，桩位正确。（6）开孔： 开钻时先在护孔内灌注泥浆，泥浆相对密度指标根据土层情况而定。如孔中 有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆 均匀后方开始钻进。开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位 1.5-2.0m ， 并低于护筒顶面0.3m，以防溢出，掏渣后应及时补水。在砂及卵石夹土等松散层开工或钻进时，可按1:1投入粘土和小片石（粒径不大于 15cm），用冲击钻以小冲程反复冲击使粘土、 片石挤入孔壁。一般细粘土可采用浓泥浆小冲程，高频率反复冲击，使孔壁坚实不坍不漏。（7）钻进:a、钻速：开始钻孔时先慢速进行，对护筒底部，应低档慢速钻进，使底脚处有坚固的泥皮 护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时，可提起钻头，向孔内倒入粘土块，再放入钻头倒转，使 胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，稳住泥浆后继续钻进。钻头穿过护筒底部2.0m后再提高速度正常钻进。在硬粘土中钻进，宜低速钻进、自由进尺；在普通粘性土中，宜用中高速钻进、自由进 尺；在砂土及含少量砾卵石的碎石土中，宜低中速钻进、控制进尺，防止排渣速度跟不上；钻 进过程中，每进尺68m应检查钻孔直径和垂直度。如坍孔将钻头埋住，贝U采用下插小孔径 无缝管制成的花管压入高压风及高压水的方式将钻头提出，如未埋钻具则直接将之提出，之后 使用粘土掺杂约 20%碎石回填，回填后静置十五日以后使用冲击钻成孔，钻进过程中在坍孔处 不断回填粘土及碎石直至穿过该处为止。b、冲程：当钻机正常钻进时，冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石 层或基岩漂石之类的土层中时宜采用高冲程（ioocm，在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层 中时宜采用中冲程（约75cm）。冲程过高，对孔底振动大，易引起坍孔，在通过高液限粘土， 含砂低液限粘土时，宜采用中冲程，在易坍塌或流砂地段宜用小冲程，并应提高泥浆的粘度 和相对密度。在通过漂石或岩层、如表面不平整，应先投入粘土，小片石，将表面整平，以 防发生斜孔，坍孔事故。C、地质取样：钻进过程中经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样判明土层，并记入记 录表中，以便与地质剖面图核对，并经常对钻孔进行试验，及时测量泥浆比重、粘度、砂率， 如泥浆性能指标不符合土层要求及时调整，交接班时交待本班钻进情况及下班应注意事项。d、掏渣：破碎的钻渣、部分和泥浆一起被挤进孔壁，大部分靠掏渣筒清除出孔外，故在 冲击相当时间后，应将冲击锥提出，换上掏渣筒，下入孔掏取钻渣，倒进钻孔外的倒渣沟中。 掏渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度。e、分级钻进：为适应钻机负荷能力，在钻大孔时，可分级扩钻到设计孔径，当用十字型钻锥钻150cm以上孔径时，一般分两级钻进。第一级钻头直径可为孔径的0.40.6倍。分级钻进，会产生大粒径的卵石掉入先一级已钻成的小孔中，造成扩钻困难，可在小孔 钻成后向小孔填泥块到 1/41/3 孔深处。一般先钻的孔只宜超前数米，随后即钻次孔；如超 前过深，将使先钻的孔淤塞。f 、钻孔注意事项：i 、冲击钻起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁；进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发 生钻锥撞击人身事故；因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。ii、一个桩的钻孔，在桩中心距5m范围内的其他任何桩的砼灌注完成后 24小时，才能开 始，以避免扰动正在凝固的邻桩的砼。iii 、施工作业分班连续进行，施工过程一气呵成，不在中途停顿，如确因故须停止钻进时， 将钻头提升放至孔外，以免被埋住钻头。（ 8）清孔： 钻进结束后，对桩孔深度进行确认后提钻，采用检孔器进行孔径检查，满足要求后清孔。 清孔采用换浆法。换浆至泥浆比重满足规范要求时，立即灌注水下砼，以保证砼浇注前孔内沉渣厚度不超过 规范要求。 清孔时注意以下事项：a清孔排渣时，保持孔内水头压力，防止坍孔。b、清孔时，孔口、孔中部和孔底部出的泥将平均值检测符合质量标准要求。（9）钻进时和成孔后结构尺寸检验 钻进中须用检孔器检孔。每钻进 4m6m接近及通过易缩孔（孔径减少）土层（软土、软 塑粘土、低液限粘土等）或更换钻锥前，都必须检孔。用新铸或新焊补的钻锥时，应先用检孔 器检孔到底后，才可放入新钻锥钻进。不可用加重压、冲击或强插检孔器等方法检孔。 成孔后桩检测： 桩长检验采用测绳测量护筒顶面至孔底高差，根据护筒顶面实测量标高推算桩长满足设计要求。桩位检测用全站仪检测垂直度检验通过测量吊绳（钢丝绳）偏移值进行推算。桩径检验采用检孔器进行。检测时，将井径器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢丝绳 保持一致，慢慢放入孔内，上下畅通无阻表明孔径大于给定的笼径。若中途遇阻则有可能在遇 阻部有缩径或孔斜现象。检孔器采用自有钢筋自行加工，有效检孔长度不小于6m两端设成锥形以便于下放和提升。检孔器见下图所示：图：5 检孔器结构图30 L(10) 泥浆处理沉淀后集中处理，配备一定数量泥浆车，保证泥浆顺利外运(11) 成孔技术标准a、钻孔倾斜率1%b、沉淀层厚度30cmc、清孔后泥浆相对密度1.1,粘度17-20,含砂率4%.d、扩孔率10%e、平面位置：群桩不大于100mm，单排桩不大于50mmf、钻孔直径：不小于1.8m (墩)和1.3m (台)g、深度：不小于设计图图示深度(12) 钢筋笼加工及安装方法与技术标准a、钢筋加工 进场的盘圆钢筋和弯曲的钢筋采用冷拉方法进行调直。I级钢筋的冷拉率不大于2% 钢筋切断和弯曲后的成型钢筋应分型号堆放，应有明显的标识，注明钢筋型号及使用部位。 钢筋在加工房加工，汽车运至现场制作成钢筋笼。b、钢筋笼加工制作孔外钢筋笼制作：场地平整后，每间隔 2m利用毛石浆砌隔墙(或安垫木)。墙宽不小 于20cm,墙高不小于30cm,隔墙长度不小于1m隔墙用于钢筋骨架制作的支垫。钢筋笼现场分节制作，长度根据定尺钢筋长度及钢筋笼长度确定。保证接头按50%错开。同一根钢筋两个接头错开100cm以上采用卡板成型法。用2cm-3cm厚的木板（或薄钢板）制成两块斗圆卡板，按主筋位置，在 卡板边缘凿出支托主钢筋的凹槽，槽深等于主筋直径的一半。制作骨架时，每隔3.0m左右放一 块卡板，把主筋纳入凹槽，用绳绑好。再将螺旋筋或箍筋套入，并用钢丝将其与主筋绑扎牢固。 然后松开卡板与主筋的绑绳，卸去卡板，随即将主筋同螺旋筋或箍筋点焊，要求每一螺距内的 焊点不小于1个，相邻两焊点的平面投影相距尽量接近 90,以保证骨架的刚度。图：6钢筋笼制作方法示意图正面侧面主筋与加强筋焊接应从一端起，另一端结束，顺序作业，严禁从钢筋笼的两端向中间进行 焊接。螺旋筋应按分点划线进行绑扎，搭接段除保证搭接长度外，应三点绑扎，即搭接段中间及 两端均进行绑扎。螺旋筋绑扎应使用压板进行施工使其与主筋紧贴，且在作业同时对螺旋筋进 行调直处理，控制间距符合规范要求的同时保证钢筋笼整体外观质量。钢筋笼所有焊点，焊缝均应清除焊碴，焊缝长、宽不能满足规范要求或焊缝外观凹凸不平 时应及时进行补焊。 钢筋笼加固：每按设计的加强筋增一道25或28箍筋，与主筋点焊，每隔4m在加强箍 筋处，增设十字钢筋内撑（或三角形内撑），防止吊运时扭转、弯曲，钢筋笼采用吊车吊装， 吊装时随钢筋笼下放逐一割除内撑。吊点处箍筋受力最大，必须加固，加固的方法是将顶端箍筋与立筋焊接。为加大焊接面，可在立筋上分绑条焊，顶住箍筋，钢筋笼分节安装时，采用分节下达钻孔中进行连接。焊接方 法采用绑条焊。（见图：7）图：7 钢筋笼顶端设置20钢性撑杆，以控制钢筋笼标高及防止混凝土灌注时钢筋笼上浮，撑 杆固定在钻机机架上。 钢筋笼外焊定位钢筋保证钢筋笼的主筋保护层满足设计要求。 钢筋搭接采用焊接，单面焊焊缝长度不小于10d。钢筋下料长度按技术交底要求严格执行避免造成料长不够或浪费。 钢筋电焊技术标准表：6电弧焊的焊接规格项目I级钢筋HRB335HRB40（牌号钢筋帮条焊接，4缝（双面焊） 4d 5d1、帮条焊或搭接焊，帮条焊接，2缝（单面焊） 8d 10d每条焊缝长度（L）搭接焊接，2缝（双面焊） 4d 5d搭接焊接，1缝（单面焊） 8d 20d2、帮条钢筋总面积 A3、焊缝总长度帮条焊接 16d 20d搭接焊接 8d 10d4、焊缝宽度 0.7d5、焊缝深度 0.3d注：“ A”为被焊接的钢筋面积；“ d”为被焊接的钢筋直径。图：8L/2(2-5)mm宽度L:_一一一4n一L+(2-5)mm7d度二焊缝.J（6）骨架存放和运输：制好后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个 加劲箍与地面接触处都垫上等高的木方，以免粘上粘土。每组骨架的各节段要排好次序，便 于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段上都要挂牌，写明墩号、桩号、节。骨架尽可能 安排在孔边制作，不得已在离孔较远的地方制作时采用平车直接运输，注意运输中不能使骨 架变形。（7）钢筋笼安装与就位： 钢筋笼分节加工，孔口焊接成型，起重机分节吊装入孔后在孔口接长。 钢筋笼接长（孔口焊接）采用搭接电弧焊。 钢筋笼吊放时，对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。骨架采用汽车吊就位，采用两点吊，第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度 的中点。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根松木杆以加强其刚度。起吊时，先 提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停止起 吊继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直， 停止起吊，解除第一吊点，检查骨架是否顺直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降， 严禁摆动碰撞壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎松木杆的绑扎点，解去后，松木杆受水的 浮力自行浮出水面后即可取去。当骨架下降到第二吊点附近的加劲箍接近孔口时，可用木棍 或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移至骨架 上端，取出临时支承，继续下降到骨架最后一个加劲箍处，按上述办法支承。此时可吊来第 二节骨架，使上下两节骨架位于同一竖直线上，进行焊接。焊接时应先焊顺桥方向的接头。