钻孔灌注桩工程施工设计方案

目录1 编制依据 12 编制原则 13 专项工程概述 13.1 主要技术标准 13.2 主要工程项目及数量 23.3 自然地理特征 23.3.1 地形地貌 23.3.2 水文条件 23.3.3 气象条件 23.3.4 地层岩性与桩基类型 23.4 工程的建设、交通条件 33.4.1 工程的建设条件 33.5 工程特点、重难点分析 33.5.1 特点 33.5.2 重难点及主要对策 44 施工总体安排 44.1 人员配置情况 44.2 施工任务划分 44.3 施工准备 54.3.1 技术准备 54.3.2 现场准备 54.3.3 机械准备 54.3.4 材料准备 64.4 施工顺序及工期安排 64.5.1 拌和站 74.5.2 钢筋加工场 75 施工方案 75.1 桩基施工成孔方式总体说明及首件桩基施工准备工作 75.2 旋挖钻施工工艺及方法 105.2.1 施工工艺流程 105.2.2 施工方法 105.3 冲击钻施工工艺 135.3.1 施工测量 135.3.4 埋设护筒 135.3.5 钻机就位 135.3.6 钻孔 145.3.7 验孔及清孔 145.4 钢筋笼的制作及安装 155.5 安装导管 175.6 灌注水下混凝土 185.7 桩成品检测、验收 205.8 施工注意事项 205.9 桩基施工常见问题及处理措施 216 质量控制标准 237 各项施工保证措施 247.1 文明施工保证措施 247.2 质量保证措施 267.2.1 技术措施 267.2.2 管理措施 267.2.3 施工过程控制 277.2.4 实现质量目标 277.2.5 成立技术保证小组 277.3 安全保证措施 287.3.1 安全目标 287.3.2 安全保证体系（后附） 287.3.3 安全施工措施 287.5 季节性施工 457.5.1 雨期施工措施 457.5.2 暑期施工 477.5.3 冬季施工 477.6 环保、水保及文物保护措施 487.6.1 环境保护目标 487.6.2 主要环境影响的控制 497.7 能降耗措施 507.7.1 节地措施 507.7.2 节水措施 517.7.3 节能措施 517.7.4 节材措施 517.7.5 成品保护 527.8 职业健康安全保障措施 537.8.1 劳动保护措施 537.8.2 医疗卫生保障措施 547.8.3 职业病防治措施 55钻孔灌注桩施工方案1 编制依据1）施工设计图2）高速公路建设标准化管理指南 ；3）施工作业指导书（桥涵篇）4）根据本方案所相对应的技术标准， 设计暂规、施工规范、 验收标准和有关规定：5）现场勘察所取得的数据资料；6）我单位类似工程的施工经验；7）我单位在本标段投入的人员、机械设备等情况。2 编制原则本方案适用于钻孔灌注桩及施工技术指导。1）满足项目技术先进、经济合理的施工要求，做到及时编制，切实起到指导施工 的作用；2）要在充分调查当地人文自然条件、水文地质、气候气象和交通运输等条件的基 础上，因地制宜地编制施工组织设计方案；3）根据项目特点要求，针对可能发生的，对工程建设造成不良影响的各类自然灾 害和突发事件要有切实有效的防治措施，且建立预警机制并做出相应的预案；4）积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备，以解决施工难题，保证施工质量 和安全，加快施工进度，降低工程成本；5）专项方案要体现科学性、合理性，要有较强的可操作性，做到准确实用；6）按国家有关法律、法规要求，安排好环保、水保及文物保护工作；7）质量目标：交工验收合格；竣工验收优良，等级评分在95 分以上。3 专项工程概述3.1 主要技术标准混凝土强度等级： C30；钢筋：采用HPB300级、HRB40C级钢筋；带肋钢筋的技术标准应符合钢筋混凝土 用钢带肋钢筋（GB1499.2-2007）的规定，光圆钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆 钢筋（GB1499.1-2008）的规定。钢筋连接器采用直螺纹机械接头等强度连接，接头等级I级，应符合钢筋机械连 接通用技术规程（JGJ107-2010）的有关规定。3.2 主要工程项目及数量本标段桥梁工程主要为：中桥414m/6座，大桥800.5m/5座，特大桥3958.8m/2座； 梅川互通 1 处（中桥 90m/1 座），连接线（大桥 264m/1 座），桥梁下部结构结构形式主 要为桩基（部分承台） 。3.3 自然地理特征3.3.1 地形地貌 地处西秦岭末端向北部黄土高原过渡区。地势东南低，西北高。地形为浅山河谷川区，北部为黄土丘陵沟壑区。最高峰海拔 2420米，最低点位于河谷，海拔 2030米。3.3.2 水文条件 全境水系分长江、黄河两大流域，三个水系长江、黄河、渭河。3.3.3 气象条件本区域属于温带季风气候中温带半干旱区、干旱少雨，年平均气温 5.7 C；年平均 无霜期159天；年平均日照2421.9小时；年平均降水量543.7mm全年主要降水量多集 中在在 7-9 月份。据了解，自 2011-01-01 到 2016-01-01 ，岷县共出现：多云 610 天，雨 513 天，晴 489 天，雪 145 天，阴 6 天， 1 天，沙尘 1 天。3.3.4 地层岩性与桩基类型 根据设计图纸地勘资料显示，本标段各个桥梁桥址处的地质情况不尽相同，具体如下：根据钻孔揭示及工程地质调绘，桥址区地层在钻孔深度范围内主要由第四 系上更新统风积黄土及中更新统风积黄土组成，下伏基岩主要为新近系砾岩。 自上而下依次为：（ 1 ）第四系（ Q）全新统坡积层（Q4dl）:主要为黄土状粉质粘土层，分布于桥址区 S-QK160钻孔所处冲沟处，厚度 3.6m。上更新统风积层（Q3eol）:主要为马兰黄土层，分布于桥址区S-QK161所处桥台处， 厚度 10.4m。中更新统风积层（Q2eol）:主要为离石黄土层，分布于桥址区，厚度 0.95.5m。（ 2）新近系（ Nb）新近系地层主要为褐红、棕红色巨厚层砾岩，分布于整个桥址区第四系之 下，按风化程度可分为全、强、中、微风化。本次勘察仅揭露强风化层，揭露厚度24.635.8m，未揭穿。本桥桩基全部为摩擦桩基。3.4 工程的建设、交通条件3.4.1 工程的建设条件电：镇区拥有变电所 6300千伏变电 1 所，主变压器 2 台，容量 12600千伏安高压 输电路 4 条，考虑重点工程多，用电量大，施工用电采用永临结合用电。沿线高压线路 丰富，满足施工要求。水：本段线路所经地区较为干旱，主要经过河流为洮河。根据对全线地表水及地下 水的初步分析，其水质对混凝土无侵蚀性，施工用水可就近取水或取地下水，拌合用水 可就近使用地方自来水或自行打井用水；拌和站生活用水使用地方自来水。网络、通讯情况：本标段地处城镇，网络及通讯情况良好，可满足办公系统条件。3.5 工程特点、重难点分析3.5.1 特点3.5.1.1 结构特点钻孔灌注桩桩径较大，最大直径为 2.2m;桩基长度较长，最长82m桩基主筋使用 D25螺纹钢筋。环境特点气候: 本项目所在地冬天气候干燥少雨雪，地处山区植被偏多，四周环山，山上 以松散土为主，集中降雨量为 7-9 月降雨量较大，极易发生山体滑坡、泥石流和洪涝等 自然灾害。本合同段沿线地形起伏较大，纵向便道贯通十分困难，个别路段纵坡较大， 给材料和混凝土运输带来不便，造成成本投入加大，影响工程施工进度。重难点及主要对策1）本合同段路线区为川东盆地构造侵蚀、剥蚀丘陵 -低山地貌区，谷深坡陡，沿线 地形起伏较大，纵向便道贯通十分困难。主要对策：针对施工便道选线及施工困难的问题，根据平面图采用纬地软件进行设 计选线并结合地形，因地制宜，采取将坡度降低，使便道通到每个墩位处，确保必要的 施工机械设备方便就位。2）最大桩径为2.2m,最大桩长为82m，属于大直径桩基，且处于上坡上，施工难度 很大。主要对策：项目将加大施工投入，进行必要的技术优化措施，确保施工机械能安全 就位，顺利进行。4施工总体安排4.1人员配置情况4.2施工任务划分本段线路桥梁较多，钻孔灌注桩数量大，项目拟定成立3个钻孔灌注桩施工作业队， 负责全线钻孔灌注桩施工；1#、2#钢筋加工场，负责桩基钢筋加工；1#、2#混凝土拌合 站负责桩基混凝土供应；具体分配见表4-1。现场副经理全面负责钻孔灌注桩工程施工， 项目部派现场技术员负责技术工作，派专职安全员负责安全管理，每个作业队各安排一名兼职安全员共同负责桩基安全工作。桩基施工任务划分详见表4-1。表4-1桥梁钻孔桩施工队伍配置及任务划分序号队伍名称施工任务作业人员1桩基一队XX中桥、XX号大桥、桩基施工302桩基二队XX中桥、XX号大桥、桩基施工303桩基三队XX中桥、XX号大桥、桩基施工304.3施工准备431技术准备1）调查现场及周边地区，对设计提供的地质、水文、气象资料进行复核，复核施工图 纸的桩位、标高及桥梁跨径，桥台位置与地形是否一致。选择合理的灌注方法，对施工技术人员进行二级安全、技术交底，向班组进行详细的三级安全、技术、操作交底。确 保施工质量及人身安全。2）试验室对原材料进行试验检测，确保钢筋、砂石料质量合格，并进行桩基混凝土 配合比设计及试验，按照混凝土设计强度要求，分别做水下混凝土及普通混凝土的试验 室配合比、施工配合比，以满足钻孔灌注桩不同灌注施工工艺的要求。3）测量放样：测定桩位中心点位、高程水准点后，复核桥梁孔径、桩间距，设置桩 位中心护桩，在桩基周围撒出灰线，办理监理工程师复核、签认手续。4）组织钢筋机械连接的工艺性试验，筛选、培训参加桩基施工的专业技术人员。5）完成图纸及工程量复核工作。现场准备1）管理人员、施工队伍进场并满足施工要求。施工机具、模板、安全设施齐全，材 料准备充分。2）施工前场地应完成三通一平，即通水、通电、通路，平整场地，做好空中电线等 障碍物的调查工作，如与桩位冲突，及时找相关单位协助解决，使各项安全、技术措施 在思想上、组织上、操作上得到落实。3）及时维修便道，确保道路畅通，施工区域设置完善的排水系统，及时将桩基周围 的积水排走，确保场内无积水，必要时要降低地下水位。设置孔口围护栏，临时电力线 路按临时用电技术方案设计的要求进行布置。标识牌标识桩基编号、孔口标高，桩底标 高、孔深、桩基顶面标高、施工现场负责人及现场技术负责人。4）本标段桥梁钻孔灌注桩施工供电采用以地方电源供电为主、备用发电机发电为辅的方案。机械准备主要机械设备见表4-3表4-3主要机械设备序号名称型号单位数量备注1挖掘机PC300-6台22装载机ZL50C台13汽车吊25t台34汽车吊50t台15混凝土运输车c 38m台86混凝土搅拌机HZS90台27混凝土搅拌机HZS120台18切割机T3G- 400台49钢筋切断机GQ40D台410数控钢筋弯曲机台111数控钢筋弯箍机台112滚丝机TZ8-20台113电焊机BX-500台1614导管直径30cm套3不短于60m15泵车台152m16旋挖钻机300台617冲击钻机台15材料准备原材料：水泥、石子、砂、钢筋等由持证材料员和试验人员按施工规范及验收标准 进行检测，确保原材料的质量符合相关标准要求。4.4施工顺序及工期安排本项目钻孔灌注桩计划采用旋挖钻机及冲击钻施工，钢筋笼在钢筋场集中加工，汽 车吊吊放入孔，导管或串筒浇筑混凝土。开工日期拟定2015年05月1日，2016年1月30日完工。各工序施工进度具体安 排见附件4.5大临设施安排拌和站本标段混凝土拌和站的设置本着集中搅拌、运输远近适中、桥梁上下部结合和节约 用地的原则。布置大型混凝土拌和站 2座，见表4-5-1。桩混凝土由拌和站集中拌和, 混凝土运输到现场采用导管灌注混凝土。表4-5-1拌和站一览表序号驻地名称拌和机类型主要施工任务设置位置最大运距占地面积11#拌和站1X HZS1201 XHZS90XX桥梁22#拌和站1X HZS1201 X HZS90XX桥梁钢筋加工场(1) 1#钢筋加工场主要负责加工全线桩基钢筋笼、部分下部钢筋。采用24m跨径5t龙门吊1台、10t龙门吊1台进行布置，钢筋加工场内设置 TJK数控全自动钢筋笼滚焊机、数控钢筋加工 设备。(2) 2#钢筋加工场主要负责加工部分下部钢筋、箱梁钢筋加工。采用24m跨径5t龙门吊2台进行布置，钢筋加工场内设置数控钢筋加工设备。5施工方案5.1桩基施工成孔方式总体说明及首件桩基施工准备工作根据本项目各桥梁桥址处的地质情况及桩基设计类型，总体桩基成孔方式拟用旋挖钻、冲击钻两种方式；对水中桩基，原设计为筑岛草袋围堰，但是考虑河水位情况，对 水中桩基的围堰形式进行调整加强。旋挖钻及冲击钻成孔选择本标段除了 X特大桥左幅 15-33#、39-48#、55-58#、右幅 15-34#、39-49#、56-59#为嵌岩桩基，其桩基地层承载力达到 1500 KPa以上，拟采用冲击钻成孔方式；其余桥 梁桩基均为摩擦桩，根据各个桥梁地质情况来看其桩底地质承载力大部分小于800KPa场地允许条件下尽可能选择用旋挖钻成孔与冲击钻成孔结合，以便提高桩基施工速度。桩基首件结合本项目实际地形地质条件，拟将 X特大桥24#-1桩基作为首件工程。X大桥24#-1桩基桩径为1.8米，桩长为23米，设计为嵌岩桩基，要求桩底岩层饱 各抗压强度为15MPa桩底嵌入中风化岩层不小于 5m。1）、首件桩基施工选用冲击钻成孔；2） 、首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度 （1.0m）和填充导管底部的需 要，所需要混凝土数量可参考公式：nD2(H1H2)nd4v 灌注首批混凝土所需数量（m）； d桩径直径（m ；H1 桩径底至导管底端间距；H2 导管初次埋深深度（m；d 导管内径（m ；h w 桩孔内水或泥浆的深度（m ；桩孔内水或泥浆的重度，泥浆容重大于12KN/m3时不宜灌注水下混凝土，（取12KN/m3 ；c 混凝土拌合物的重度，取24 kN m3。h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（或泥浆）压力 所需的高度（m ；即：0 Hw w c导管底部封底混凝土数量：H w 27 m2712.2413.5 m3.141.824(0.4841)3.140.32413 .54.73m3通过计算，导管顶部安装的料斗容量不能少于 5m3混凝土 ,才能满足孔桩封底的要求，混凝土坍落度应控制在160mm-200gm切充分考虑气温、运距及施工时间的影响导 致的坍落度损失。灌注后，应连续灌注，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间，同时在混 凝土达到钢筋笼低端1m左右时，混凝土的下放速度要减慢，防止出现浮笼现象，当混 凝土上升到骨架4m左右时，提升导管，使其底口高于骨架底部 2m以上，即可恢复正常 灌注速度。3）、灌注水下混凝土导管水密性试验水压计算：Pmax Yc hcYw H水密性试验导管共长为10*2.6+4+1+0.5+0.5=32m式中：Pmax导管可能受到的最大压力（kPa）；Yc混凝土拌合物的容重（取 24 kN m3）；hc导管内混凝土柱的最大高度，以导管全长计（m ；Y井孔内水的容重（取12kN.m3）；H井孔内水的深度（m。wPmax Yc 忙 兀 Hw=24X 32-12 x 27=444kPa5.2 旋挖钻施工工艺及方法5.2.1 施工工艺流程施工准备f测量放样及定桩位f埋设钢护筒f桩基中心位置复测f钻进施工f成 孔一检查验收一钢筋笼加工、安装-沉渣厚度检查（根据检测结果决定是否进行二次清 孔）f安装导管或串筒，浇筑混凝土f拔出钢护筒f桩基成品检测、验收。5.2.2 施工方法5.2.2.1 测量放样及定桩位在钻孔桩施工之前，根据闭合好的导线控制网，对钻孔桩的轴线及其各桩基中心坐 标进行计算、复核并在现场测放出各桩基位置，放出基桩桩位后，马上安排人员设置好 护桩，每根桩基设置 4颗护桩，采用对角交叉法进行桩位中心复核校正。并在施工过程 中注意保护好护桩，并及时复核桩基桩位是否正确，确保在整个钻孔桩施工过程中，桩 基桩位的准确性。5.2.2.2 护筒制作与安放护筒采用厚度为10mm勺A3钢板卷制而成，内径比桩径大20cm高度为2.0m,挖坑 埋设，并在护筒周围对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，埋置深度不小于 1.7m。严格 控制护筒的位置和垂直度，护筒顶面高出地面 30c m或高出施工时的河水位1m以上，以 防止杂物、地面水流入井孔内。5.2.2.3 造浆 泥浆循环系统修建循环泥浆池，以供泥浆循环使用，泥浆池选位要合理，修筑方法为：在原地面挖出2米深左右、面积为 20m2 左右的基坑，基坑底面、内侧面及坑口四周夯实，坑四周 高出原地面2030cm同时修建沉淀池，待完工后清理现场，以免多余泥浆溢出而污染 环境。沉淀池:泥浆车I r|钻进孔循环池泥浆泵管图5-2泥浆循环图 制备泥浆泥浆是粘土和水的拌和物，由于其比重大，净水压力大，作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔隙水渗流，保护孔壁免于坍塌，同时，泥浆还起悬浮钻渣的作用，使钻进正 常进行，制备泥浆时选用经监理工程师认可的符合要求的粘土制备，制备时先将粘土浸透，采用人工拌制放入制浆池中，然后用高压水流冲洗制浆。在钻进过程中不断用试验仪器对泥浆的各项性能指标进行测试，根据泥浆性能和地层情况及时调整泥浆的浓度，必要时添加外加剂。泥浆的性能指标见下表。表5-2泥浆性能指标表各地层钻进时泥浆性能技术指标钻孔 方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(s)含砂率(%胶体率(%失水率(ml/30 min)泥皮厚(mm/30 min)静切力(Pa)酸碱度Ph旋挖钻含淤泥1.051.201622962521.02.5810含淤泥中细砂1.201.4519289615235810砂淤泥质粘土1.051.2016229520312.5810卵石1.201.4518289520312.5810弱风化岩石1.201.4518289520312.58105.224钻进、成孔 钻机就位：首先用石棉线通过护筒的直径方向交叉定出桩孔中心，利用护桩检查 桩孔的中心位置是否正确，然后调整旋挖钻钻杆使其垂直，使旋挖钻钻杆中心线和桩孔 中心在同一垂线上，其偏差不得大于 20mm钻机精确就位后，固定好钻机，启动旋挖钻 机钻孔，冲孔之前，对主要机具及配套设备需进行检查、维修。 需经监理工程师同意后方可开钻。 施工人员必须熟悉施工设计图纸所提供的地质、 水文资料，以供对不同地层选用不同的钻头及适当的泥浆比重。钻进过程中，每天按实 际情况填写原始资料记录表，准确记录地质资料；经常注意土层变化，在土层变化处均 应捞取渣样，判断土层，记入施工记录表中，并与地质柱状图土层核对，是否满足承载 力要求，作为终孔时的重要依据。 钻进，钻机就位后，底座要平稳，不得产生位移和沉陷。初钻时进尺适当控制， 使最初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。钻进过程中及时排渣，并保持泥浆 的密度和粘度。同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的 类型，填入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照。如未达到设计要求的入岩深 度或者与地质报告不相符，及时上报监理工程师和设计单位，申请加长入岩深度，钻渣 渣样均编号保存，以便分析备查。钻孔作业要连续进行，不得间断，因故须停钻时，孔 口应加盖，并严禁把钻头留在孔内，以防埋钻，钻进过程中，必须随时检查钻头直径、 平面位置、垂直度，保证桩身的质量。 在正常钻进时，驾驶员应该随时关注仪表，确保钻杆的垂直度，使气泡始终在合 格范围内。否则，应该及时采取措施处理。5.2.2.5 终孔检查 钻孔达到设计深度后，对孔深、孔位、孔径、孔形和倾斜度进行检查，并将检查结果填入终孔检查表。确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证书，并经监理工程师签 认，方可进行孔底清理、下放钢筋笼、灌注混凝土的准备工作。孔径、孔形和倾斜度采用检孔器（直径与设计钻孔灌注桩直径相同，长度为 4-6 倍 设计桩基直径）吊入钻孔内检测。5.2.2.6 清孔 钻孔达到图纸规定深度或根据桩基终孔原则经监理工程师批准同意终孔后立即 进行清孔。清孔采用换浆法，用换浆法清孔不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易 塌孔，应特别注意，一定要保证清孔时间及清孔质量，避免出现缺陷桩。 不得用加深孔深来代替清孔。 二次清孔后进行水下砼灌注。 钢筋笼下放完毕，须进行二次清孔，当泥浆浓度、含沙率及沉渣厚度达到设计要求和规范要求后，并经监理同意，可以进行灌注水下混凝土。清孔后，从孔底提取的泥浆指标要符合规范要求，即相对密度：1.031.10 ;粘度：1720Pas；含砂率：98。在灌注水下混凝土前，孔底沉淀物厚度不超过设计图纸的规定值，提 前做好灌注水下混凝土准备工作，缩短清孔至灌注水下混凝土间隔时间。5.3 冲击钻施工工艺5.3.1 施工测量 使用经过驻地办批复的导线点及水准点，桩位平面位置使用全站仪进行坐标放样。进行三次反复放样，第一次放桩后整平场地，并用压路机将桩位附近碾压密实； 第二次放桩后，埋设护筒并用十字线拉出护桩；第三次放桩在钻机就位后复核桩位，准 确无误后开钻。5.3.2 场地平整 在桩基施工前，把各桩基位置整平，用压路机碾压密实，使机械能顺利进场，且在施工中使钻机保持稳定。5.3.3 泥浆制备孔内造浆，用优质粘土、 膨胀土、水配制泥浆， 必要的时候适当加入纯碱或纤维素， 泥浆性能应满足相对密度小于等于 1.21.4 ，粘度 2230，含砂率小于 4%，施工过程中 应根据不同的地层对制备泥浆的性能进行调整，对于灌注返出的泥浆，符合要求的泥浆 重复使用。5.3.4 埋设护筒护筒采用内径比桩径大200400mm护筒的埋设高于地面30cm左右，护筒中心竖直 线与桩中心线重合，平面允许误差为 50mm竖直线倾斜不大于1 %,护筒埋置深度应根 据设计要求和桩位的水文地质情况确定， 一般情况下宜为24m埋设时根据测量放出的 桩位钉设 4个控制桩。拉上十字线，用水平尺、垂球对护筒进行位置对中，同时保证护 筒中心竖直线与桩中心线重合，符合要求后四周填满粘土并分层夯实。护筒埋好后由技术员对护筒偏差及垂直度进行检查， 并测护筒标高， 计算吊筋长度， 钻进过程中经常检查护筒是否发生位移或下沉，并作出相应的调整。5.3.5 钻机就位钻机就位前必须对底座位置的地基进行处理， 垫平填实有足够的承载力保证钻机正 常工作。安装钻机前必须检查各部位零件的完整性和安全性， 放下支撑钢架稳固好钻机， 使其不能向任何方向倾斜，检查机械的运转情况，发现情况及时维修保养等。拉好十字 线，将钻头中心对准十字线交点。5.3.6 钻孔I、施工之前，钻机做试运转检查，防止成孔发生故障。冲锥的钢丝绳同钢护筒中 心位置偏差不大于2cm升降锥头时要平稳，不得碰撞护筒和孔壁。u、开钻时采用孔内造浆，即先将孔内注满水，添加适量粘土，然后开始缓慢钻进， 边钻进边造浆，并不断地向孔内添加优质粘土、膨胀土，直到泥浆各项指标达到要求， 方可开始正常进尺。孔内泥浆经泥浆池沉淀后循环使用。川、在钻进过程中，要保持泥浆面高度。经常对泥浆的各项指标进行检测和试验， 不符合要求时，及时纠正。W、钻进过程中，每进58尺检查钻孔直径和竖直度，同时对钻机偏位情况进行复 核，并注意地层变化，捞取渣样，并与地质剖面图核对。如发现地质情况与原钻探资料 不符时应立即通知监理、设计、业主等单位及时处理。V、钻孔作业分班连续作业，填写钻孔记录，交接班时交待钻进情况及下一班应注 意事项。在整个钻孔过程中严格控制其垂直度，倾斜度必须小于1% H,且不大于500mm5.3.7 验孔及清孔I、钻孔深度达到设计标高后，立即用探孔器对孔深、孔径进行检查，确认孔深、 孔径符合设计要求后，报请监理工程师验收后，立即进行清孔。U、清孔。当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后，应立即进行清孔， 目的 是清 除孔 底沉 渣以减 少桩 基的 沉降 量 ，提高 承载 能力 ，确 保桩 基质 量。清 孔方 法拟 采用 换浆 法和掏 渣法 。 按照设计要求，本桥桩基左幅 15-33#、 39-48# 、 55-58#、右幅 15-34#、 39-49# 、 56-59#为嵌岩桩，进入中风化岩层最小深度不小于 5 米；为确保入岩深度，保证桩端承载力，进入基岩后每钻进1050cm清孔取样一次，以备终孔验收。灌注前，对孔底沉淀层厚度进行一次测定。主桥主墩桩基不得有沉渣并桩 底压浆，其余桩基沉渣厚度宜控制在 5cm内，符合要求才能灌注混凝土。川、钻孔桩检验标准详见下表：表 5-3-7 钻孔桩成孔质量标准序号项目允许偏差1孔的中心位置(mr)群桩：100单排桩：502孔径(mm)不小于设计桩径3倾斜度(mm)小于1%桩长,且不大于5004孔深(m)摩擦桩不小于设计规定；嵌岩桩较设计 超深0.055沉淀厚度(mr)摩擦桩：dw 1.5m 时，t w 150mm d1.5m 时，t w 250mm嵌岩桩：t W4 0mm6清孔后泥浆指标相对密度：1.031.10 ;粘度：1720Pa*S ;含砂率：w 2% 胶体率：98%5.4钢筋笼的制作及安装1) 钢筋笼制作钢筋在进场前，必须进行检验，检验合格并报监理工程师审批后，方可大批量进场，钢材进场后必须放置于钢筋加工棚中，不得直接堆置在地面上，必须用方木垫起20cm。 钢筋笼必须严格按照设计图纸要求进行加工。钢筋骨架制作时的分节原则为：根据钢筋的定尺长度，合理安排，尽量做到节省 材料，减少孔口对接的数量及作业时间。根据钢筋原材长度结合机械连接的特点，钢筋 骨架基本按12m长度采用分节流水作业，将钢筋笼分节制作，每隔2m设置1道加强钢筋圈，中间焊接十字撑，防止钢筋笼吊装时变形，主钢筋接头根数在同一截面不超过总 数的50%钢筋的连接需经工艺性试验合格后方可正式加工。钢筋笼主筋的纵向连接采用滚 扎直螺纹连接技术，安装时对接采用平口型套筒，连接质量符合现行钢筋机械连接通 用技术规程(JGJ107-2010)规定。钢筋笼加强箍筋的连接采用电弧焊进行单面搭接 焊连接，连接质量符合现行钢筋焊接机验收规程(JGJ18-2012)的规定。钢筋笼外 圈箍筋的连接采用电弧焊进行点焊。电弧焊各项指标应满足表中技术要求。表5-4-1电弧焊电弧焊技术指标焊接长度L ( mr)单面焊：10dd为钢筋直径双面焊：5d焊接宽度b ( mr) 0.7d焊接厚度h ( mr) 1.5m时，检测管采用4根，牢固绑扎在 受力主筋或加强筋上。制作好的钢筋笼应存放于成品存放区，并下垫设方木，同时每组钢筋笼用标识牌 写明墩号、节号和长度；钢筋笼堆放应考虑安装顺序、钢筋笼变形和防止事故等因素， 堆放不准超过二层。2) 首件桩基探笼制作桩基成孔检查时采用直径与设计桩径相同，长度为设计桩径4倍的圆形探孔器配合检查，探孔器构造图见后附图。3) 钢筋笼安装钢筋笼安装前应检查钢筋根数、直径、间距、钢筋笼是否变形，焊接长度、宽度、 厚度是否满足规范要求，并应控制主筋间距在土 20m以内，箍筋间距在土 10m以内，骨 架外径在5mr以内，骨架倾斜度在0.5%以内，骨架保护层在土 20m以内，骨架顶端高 程在土 20m以内，骨架底高程在土 50m以内。为保证混凝土保护层厚度，钢筋笼每2m沿圆周等距离设置混凝土垫块，每个断面 至少设置4块，其强度不低于使用部位的结构混凝土强度，梅花形绑扎在钢筋笼上。钢筋笼采用汽车吊安装，为了保证骨架在整个施工过程中不变形，采用两点吊装 法，第一吊点设在骨架的第1道加强圈部位，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之 间。吊装使用25圆钢制作的U型专用吊具，起吊时，先提第二点，使骨架稍提起，再 与第一吊同时起吊。待骨架离开地面后，第二吊点停吊，继续提升第一吊点。随着第一 吊点不断上升，慢慢放松第二吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。当骨架进入孔口 后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去钢筋笼十字 支撑。当骨架下降到第一吊点附近的加强箍并接近孔口时，用型钢(视骨架轻重而定) 穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支撑于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。再起吊 第二节骨架，钢筋笼起吊就位后，转动笼子对接两个有标记的主筋，使上下两节骨架位 于同直线上进行连接，保证套筒旋入钢筋接头部分各占1/2，且接头处两钢筋头轴线必 须同在一线，偏位应该小于0.1d。用管钳松动直螺纹套筒，并将直螺纹套筒旋至钢筋顶 口相齐，用管钳旋转直螺纹套筒，逐节将钢筋笼的主筋、声测管(声测管连接竖直且必 须牢固，及时灌水检测接头，确保严密不漏水)连接起来，直至所有骨架安装完毕。焊 接吊筋(吊筋长度必须由测定的孔口标高精确计算，并反复核对无误后再焊接定位)后 取出临时支撑，使骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。在钢筋笼上拉上十字线，找 出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。 并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生偏位及浮笼现象。图5-4-1钢筋笼吊具示意图5.5安装导管导管采用直径 300mm壁厚6mr的无缝钢管，每节3m底节4m,配2节1m 2节1.5m 的短管，用以调节导管的长度及漏斗的高度。在导管使用前，首先检查其是否损坏，密 封圈、卡口是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严密，进行抗拉力和防渗漏试验， 试验合格后方可使用。(1) 混凝土导管的连接采用丝扣式。并在二法兰盘之间垫有 4-5mn厚的橡胶止水垫 圈，钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。(2) 下导管前要对导管进行水密承压试验和接头抗拉试验，严禁采用空气试压。 采用扬程100米的潜水泵进行加压，试验合格后导管才能使用。保证导管拼接牢固，保 证不漏水，导管不能接触到钢筋笼，以防导管在提升过程中挂坏钢筋笼或将钢筋笼提起。(3) 孔内渗入的地下水位上升速度较大时(一般指大于 6mm/min，应视为水桩， 按照水下混凝土灌注方法进行。先向桩孔中补水，至少补水至孔外稳定水位同样的高度， 采用导管灌注，导管离孔底距离3040cm在浇筑过程中及时拆除导管，保证导管埋置 混凝土内深度在2n6n之间。4）安装导管时应对导管的节段组合做详细记录，以便于在水下混凝土灌注时参考。5.6 灌注水下混凝土1）灌注水下混凝土 浇筑混凝土前检查水泥、砂石料质量和数量，不合格的材料坚决不予使用。混凝 土拌和严格按试验室提供配合比进行，混凝土拌和前检修拌和设备，检查计量系统的准 确性，特别要经常检查用水计量系统，否则将会影响混凝土强度。同时混凝土拌和前精 确测量骨料含水量，以调整拌和用水量。 灌注混凝土是钻孔桩施工的重要工序，在浇注前，应再次探测孔底沉淀物厚度， 如果沉淀超标，要继续进行清孔，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批混凝土。混凝土拌和物要具有良好的和易性、流动性、和较小的泌水率。混凝土初凝时间要 控制在3-6h，塌落度要控制在18-22cm，由试验确定可适当加入一些粉煤灰及缓凝减水 剂。水下混凝土的灌注要一次完成，中间不能停顿。 首灌量的确定：采用导管法灌注水下混凝土，进入导管内的第一批混凝土能否完全排除导管内的水或泥浆，并使导管底部埋入混凝土内一定深度，首次埋管深度1m（计算时考虑 1.1 的扩孔系数），是顺利灌注水下混凝土的关键，首灌量按下式确定：Vn D2h/4+n d2Hd /4V- 首灌量（ m3）；D- 桩孔直径（ m）；h- 导管埋深（ m）；d- 导管的直径（ m）；Hd- 导管内混凝土所必须保持的最小高度（m，根据下式计算：Hd=Y w H w / yd丫 w -水容重（kg/m3）;H w -水深（ m）；Y d -混凝土容重（kg/m3）。 灌注首批混凝土时，堵板提起后孔内有相应数量的泥浆翻起并外溢，导管内无泥 水溢出。证明混凝土灌入孔底成功后，可连续不断地灌注混凝土。 灌注开始后，要连续紧凑地进行，严禁中途停工，并尽可能缩短拆除导管的间隔 时间。当导管内的混凝土不满时，后续混凝土要徐徐地灌入，防止在导管内形成高压空 气囊，压漏导管。 在灌注过程中，应随时探测桩孔内混凝土面的位置，保持孔内水头，防止塌孔，及时调整导管埋至深度，并保持导管的埋置深度在 26米范围。 混凝土采用拌和站集中拌和，气温较低时，采取保温措施，保持混凝土灌入温度 控制在不低于5C,拌和时间适当延长，混凝土用罐车运输到现场，用吊车配合吊斗或 泵车配料斗进行灌注混凝土。当现场条件允许时，混凝土可通过混凝土罐车将混凝土直 接或通过溜槽注入到导管口漏斗中进行灌注。 浇筑混凝土的数量由现场技术人员作记录， 并随时测量记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。 灌注时，采用钢板制作的外径略大于导管内径的饼状物用钢丝绳悬吊作“剪球”装置。混凝土浇筑过程中，提升储料斗和导管的钢丝绳以及吊车的吊装能力，要满足导管 和充满导管内的混凝土的总重力及导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力， 并有一定的安 全储备。混凝土运送至灌注地点时，由试验人员对混凝土的均匀性、坍落度进行检测，符合 要求后进行混凝土灌注，不合格时应退回进行二次搅拌，二次搅拌仍然不合格时，应废 弃。 防止钢筋笼上浮，当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低砼的灌注速度。当砼拌合物上升到骨架底口 4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部 2m以 上，即可恢复正常灌注速度。 在灌注将近结束时，导管内混凝土高度减少，压力差减少，而导管外的泥浆及所 含渣土稠度增加，比重增大，在混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏去部 分沉淀土，使浇筑工作顺利进行。拔除最后一段导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉 淀的泥浆挤入导管内，形成泥芯。11 灌注水下混凝土时， 为确保桩顶质量， 机修人员全过程值班， 并准备好备用发电 机，现场技术人员必须认真细致记录好浇注过程中的混凝土顶面标高和导管长度，以计 算埋管深度，一般要求每灌注两斗混凝土测量一次，每次沿桩周均匀测三点，最低点处 的埋管深度须满足规范要求，在桩顶设计标高以上超灌50100cm待混凝土强度达到70后，用人工凿除多余的混凝土，以保证桩头混凝土质量良好。1.吉童也. 导苛幅阻ttiSTLOcnf 址益3,滿湘洒4、梯评鬲*6.遼就議牛栓佚且F聞於励栓荀游旅碇边湮壬宀 蓄水面枭贴。石仝下蒂孑曲: 肩FM菩,控常UW蛍埋徐 te*6rn图5-6-1初灌混凝土示意图3）混凝土供应1#、2#拌和站共配有2台HZS9和2台HZS12混凝土搅拌机，满足混凝土灌注时的供 应及运输要求。5.7桩成品检测、验收在桩工混凝土灌注完成后，复测桩中心和桩顶标高，在混凝土强度达到设计要求后 进行桩身混凝土均匀性、承载力的检测。桩基成孔后必须测量孔径、孔位、孔深，检查桩底嵌岩深度，在确认满足各项设计 要求后，才能灌注混凝土。各项规定和允许偏差如下：轴线偏差：群桩为w 10mm单桩为w 50mm倾斜度：不大于1%桩长：不短于设计值及嵌岩深度符合要求。摩擦桩：dw 1.5m 时，t w 150mm d1.5m 时，t w 250mm嵌岩桩：t w 40mm注：t、d为桩端沉渣厚度和桩的直径。5.8施工注意事项 钻进速度要根据地层土质情况来定，在通过厚的土层时，采用快进程，通过松散、 砂砾石等易坍塌土层时，用慢进程。 施工时，应随时检查中心位置，如有偏位，及时调整。 经常检查孔内泥浆高程、浓度及排渣情况。 按照设计图纸要求，经常捞取渣样，判断地质情况并与图纸对照，做好钻孔进尺 和地质情况记录，留存影像资料，如不符及时上报。 旋挖钻机作业时要平稳，避免冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁附近站人，防 止撞人事故发生。 由于本项目部分桩基长度较长，最长桩长可达到 82米，故在施工过程中要注重 对此类深长桩基施工质量控制， 主要控制好以下几个方面： 桩基施工周围避免大型车辆、 机具通过，避免震动引起塌孔等；成孔过程中要加大对桩基偏位及竖直度的检测频率， 确保桩位及竖直度满足设计及规范要求；考虑桩长较长，钢筋笼下放时间较长，故在现 场准备至少 2-3 台电焊机同时进行焊接作业，或准备较多的人员进行套筒连接作业；混 凝土灌注前要做好与拌和站、试验室等部门的沟通、协调工作，既保证混凝土的质量， 同时保证混凝土的连续生产。5.9 桩基施工常见问题及处理措施 、坍孔 坍孔是由于配制的泥浆性能指标不合格，没有起到护壁的作用；孔内泥浆面低于地下水位而未及时补浆，孔壁失去泥浆压力的支撑；提升钻头过猛或下放钢筋笼时碰撞孔 壁等原因造成。发生坍孔后及时进行处理，坍孔不严重时，可回填至坍孔位置以上，并采用改善泥 浆性能，加高水头、埋深护筒等措施继续钻进。坍孔严重时，应立即将钻孔全部用砂或 小砾石夹粘土回填，查明坍孔原因，采取相应措施重钻，坍孔部位不深时，可采用深埋 护筒法，将护筒周围用土填实，重新钻孔。 、钻孔倾斜 主要原因：钻机底座不平，或钻机工作时底座下地面产生不均匀沉降钻机倾斜；在软硬地层交界处岩面倾斜处或钻孔中遇到较大孤石、探头石。处理方法： 将钻机底座原地面整平、 碾压密实； 采用小冲程将孤石、 探头石击碎。 可以在偏斜处吊住钻锥反复扫孔，使钻孔正直；偏斜严重时，应回填片石到倾斜处，高 出斜孔位置 1 米左右然后钻孔。 、扩孔、缩孔 遇有扩孔、缩孔时，应采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施，已发生缩孔时，采取块石、卵石、粘土进行回填，而后用较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔孔壁的办法；稳 定情况下，采用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。 、钻孔漏浆遇有钻孔漏浆时，如护筒内水头不能保持，宜采取将护筒周围回填筑实，增加护筒 沉埋深，适当减小水头高度， 或采取加稠泥浆， 也可以填入片石、 碎卵石土，反复冲击， 以增强护壁。 、卡钻发生卡钻原因： 探头石卡钻；坍孔、落石落物卡钻或底层上涌。发生上述情况， 应先查明卡钻位置及性质，不宜强提。处理方法：可以适当下放钻头，快速上提，使孤石受瞬间冲击缩回；用冲吸的方法 将钻锥周围的钻渣松动后再提出。 、卡管发生卡管的原因有很多，包括混凝土坍落度太小，流动性差，并有大粒径石料；混 凝土拌和不均匀，严重离析；导管漏水，冲洗混凝土，使粗骨料集中在一处；混凝土在 导管中停留过久等。为防止卡管，组装导管时要认真检查；要严格控制混凝土骨料规格、坍落度和拌和 时间，尽量避免砼在导管中停留时间过长。如发生卡管，可在容许的导管埋入深度范围 内，略提升导管，用长钢筋疏通，或用振捣器振动导管。用前述方法无效时，应及时将 导管拔出，将已灌注的砼吸出，提出钢筋笼，重新清孔。 、钢筋笼上浮灌注混凝土中，由于操作不当，会导致钢筋骨架上浮，施工要避免发生。当灌注的 混凝土顶面距钢筋骨架底部 1m 左右时，降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架 底口 4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部 2m以上，即可恢复正常灌注速度。另外，采取将钢筋骨架上端与护筒焊接的方法预防骨架上浮。 、灌注中停电施工现场另外预备 1 台能满足施工用电要求的发电机， 防止灌注过程中停电而造成 混凝土浇注的不连续，产生断桩。 、断桩造成断桩的原因有：灌注时间过长，首批混凝土已初凝，流动性降低，而续灌的混 凝土冲破顶层而上升，因而也会在两层混凝土中夹有泥浆渣土，甚至全桩夹有泥浆渣土 形成断桩；导管提升过猛，测深不准，导管拔漏；或在处理卡管时，拨出导管处理后， 未将已灌注的混凝土彻底清除就恢复灌注。 预防断桩、夹泥事故，灌注前应很好地清孔； 要严格控制混凝土配合比；缩短灌注时间；导管提升时应保证管外砼的高度不小于 2.0m 对已发生或估计可能发生夹泥断桩的桩，应采用地质钻机，钻芯取样，作深入的探 查，判明情况。有下述情况之一时，应采取压浆补强方法处理。对于桩底与基岩之间的夹泥大于设计规定值。桩身混凝土有夹泥断桩或局部混凝土松散。对于上述灌注桩可能出现的各类缺陷，应根据灌注桩的具体情况，采用适宜的基桩 检测方法进行检测，判断缺陷的严重程度和缺陷部位。对于不能满足设计受力要求的， 因而需要作补强处理的灌注桩，事先会同主管部门、设计单位、工程监理以及施工单位 共同研究，提出切实可行的处理方法。6质量控制标准1）施工前应对原材料进行检查，并有合格签证记录。对施工程序、工艺流程、检 测手段进行检查。2）施工过程中应对成孔、清渣、钢筋笼、混凝土浇灌等进行全过程检查，复验孔 底地质情况，嵌岩桩必须有桩底持力层的岩性报告。3）钻孔灌注桩质量标准表6-1钢筋安装实测项目项次检查项目检查方法和频率允许偏差1受力钢筋间距两排以上排距尺量：每构件检查 2个断面5同排梁、板、拱肋 10基础、锚碇墩台、柱 20灌注桩 202箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距尺量：每构件检查510个间距 103钢筋骨架尺寸长尺量：按骨架总数 30%抽查 10宽、咼或直径54弯起钢筋位置尺量：按骨架抽查 30% 205保护层柱、梁、拱肋尺量：每构件沿模板周边检查85厚度基础、锚碇、墩台处 10板3表6-2钻孔桩实测项目项次检查项目规疋值或允许偏差检查方法和频率1混凝土强度（MPa）在合格标准内按JTG F80/1 2004评定标准2桩位(mm)群桩100全站仪或经纬仪：每桩检查排架桩允许50极值1003孔深（m不小于设计值测绳量：每桩测量4孔径（mm不小于设计值探孔器：每桩测量5孔的倾斜度（mm）1%B长，且不大于 500垂线法：每桩检查6钢筋骨架底面咼程（mm） 50水准仪测骨架顶面咼程后反表6-3直螺纹接头安装时的最小拧紧扭矩值钢筋直径（mr）i 1618 2022 2528 3236 40拧紧扭矩（N - m）100200260320360钻孔灌注桩的混凝土质量检验应符合下列规定:混凝土的抗压强度应符合设计规定。每桩的试件取样组数至少制作2组，桩长20m 以上不少于3组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于 4组。混凝土和水泥浆的检验要求 应符合公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）的规定。对桩身的完整性进行检验时，检验的数量和方法应符合设计要求。宜选择有代表 性的桩采用无破损法进行逐桩检测；对桩的质量有疑问时，应该采用钻取芯样法对桩进 行检测，当需检验柱桩的桩底沉淀与地层的结合情况时，其芯样应钻至桩底0.5m以下。经检验桩身质量不符合要求时，应研究处理方案，报批处理。7各项施工保证措施7.1文明施工保证措施1）在职工中认真开展环境保护法规的学习、教育，遵守国家和市有关环境保护法 令，不污染城市环境，不损坏花草、树木。施工现场在搞好“三通一平”的前提下，按 照施工现场总平面图的要求，切实加强领导，制定规划，采取措施，认真做好开工前的 一切准备工作。2）施工现场大门口要悬挂施工标牌，标牌上应写明工程项目名称、建设单位、设 计单位、施工单位、项目经理的姓名、施工许可证号码等。3）工地标识标牌标明企业名称、企业标记、工地名称等。4）施工现场内在明显位置标明“非施工人员严禁进入”的警语标示和“施工场安 全管理规定”等。所有施工人员均佩戴标明其姓名、职务（或工作）的胸卡。5）施工现场要保持整洁有序，在明显位置张贴施工现场平面布置图、施工进度计 划表、岗位分工网络表、晴雨表、文明施工管理制度、质量保证体系、责任制牌、十项 安全技术措施牌、保卫和防火制度等有关图表。6）工地要按建设部颁布的建筑施工安全检查评分标准规定，做到四个方面标准 化安全管理；建立、健全以安全生产责任制为基础的项目安全管理制度，并严格落实。7）施工现场内设置专门排水沟做到排水畅通； 现