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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流桥梁桩基钻孔灌注桩专项施工方案.精品文档.中国建筑股份有限公司China State Construction Engineering Corporation徐州市三环北路高架快速路工程桥梁桩基钻孔灌注桩专项施工方案中国建筑股份有限公司徐州市三环北路高架快速路工程项目经理部03标二零一四年十二月目 录一、编制依据6二、工程概况6三、施工条件73.1、地形、地貌73.2、地质条件73.3自然地理情况83.3.1水文83.3.2气候、气象83.3.3地下管线情况9四、桩基成孔方法9五、桩基施工方法105.1冲击钻成孔105.1.1施工工艺流程10
2、5.1.2.施工准备115.1.3测量放样115.1.4埋设护筒115.1.5钻机就位125.1.6泥浆池开挖125.1.7泥浆制备135.1.8钻孔施工135.1.9溶洞处理145.1.10成孔检查145.1.11第一次清孔155.1.12钢筋笼加工及吊放165.1.13导管安装175.1.14第二次清孔185.1.15灌注水下混凝土185.1.16拆卸料斗及导管205.2旋挖钻成孔205.2.1旋挖成孔施工流程205.2.2施工准备215.2.3原地面处理225.2.4测量放样225.2.5埋设护筒225.2.6钻机就位225.2.7泥浆调制235.2.8钻孔施工235.2.9施工注意事项
3、245.2.10施工问题的处理255.2.11第一次清孔255.2.12吊装钢筋笼255.2.13安装导管255.2.14二次清孔255.2.15灌注水下混凝土265.2.16拆卸料斗及导管265.2.17泥浆清理265.3成桩检测26六钻孔桩施工常见事故的预防及处理266.1坍孔266.1.1坍孔原因266.1.2坍孔的预防和处理276.2冲击成孔偏斜276.2.1偏斜原因276.2.2预防和处理276.3掉钻头286.3.1掉钻头原因286.3.2预防措施及处理方法286.4扩孔和缩孔286.4.1扩孔和锁孔原因286.4.2扩孔与缩孔的处理286.5钻孔漏浆296.5.1漏浆原因296.
4、5.2漏浆的处理296.6首批混凝土封底失败296.6.1事故原因296.6.2预防措施296.6.3处理办法306.7导管拨空、掉管306.7.1事故原因和预防306.7.2处理办法306.8灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆306.8.1事故原因306.8.2补救措施31七桩基溶洞处理方法317.1溶洞发现317.2处理方法317.3溶洞处理成果观测32八、质量要求338.1 材料338.2 孔口护筒348.3 护壁泥浆348.4 钻孔358.5 清孔和安放钢筋笼358.6 灌注水下砼（导管法）36九、人力设备资源配置36十、质量保证措施37十一、安全保证措施40十二、环境保护44一、编制依
5、据1、交通部标准公路工程地质勘查规范（JTG C-2011）；2、交通部标准公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）；3、交通部标准公路工程抗震设计规范（JTJ 004-89）；4、交通部标准公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）；5、交通部标准公路土工试验规程（JTG E40-2007）；6、交通部标准公路勘查规程（JTG/T C10-2007）；7、交通部标准公路工程水质分析操作规程（JTJ 056-84）；8、国家标准岩土工程勘察规范（GB 50021-2009年版）；9、国家标准工程岩土试验方法标准（GB/T50123-1999）；10、国家标准工程岩
6、体分级标准（GB50218-94）；11、国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；12、国家标准中国地震动参数区划图（GB18306-2001）；13、交通部标准公路桥涵施工技术规范（JTGT F50-2011）；14、交通部标准公路工程质量检验评定标准（JTGF80-1-2004）；15、建设部标准房屋建筑和市政基础设施工程勘查文件编制深度规定（2010年版）；16、工程地质勘查报告和设计图纸。二、工程概况2.1本工程为徐州市三环北路高架快速路建设工程03标段，起讫点桩号为K5+130.729K8+777.259，全长3.646Km；主线设置匝道3对，分别位于规划五路以东、杨中
7、路处、西月河路至平山北路；设平山北路互通立交桥1处。2.2桥梁采用水下C30混凝土的钻孔灌注桩基础，主线桥梁桩径一般为200cm和220cm两种，长度范围为27.4m55.9m，匝道桥梁桩径一般为120cm和150cm两种。全线桩基均为嵌岩桩。三、施工条件3.1、地形、地貌(1)桥位区位于徐州市三环北路（310国道）上，由于修建公路等人类活动，原地貌形态已被破坏，场地现状为交通道路，周边为工业厂房，地形有起伏平稳，高差变化不大，线路区地面标高36.4839.13m。线路地层属华北地层地层大区晋冀鲁豫地层区徐淮地层分区，根据勘察所揭示地层，根据形态+成因+微地貌特征，本桥位区地貌类型为废黄河漫滩
8、地貌单元及山丘构造剥蚀残丘。(2)K2+300K2+810路段地貌类型属于岩溶丘陵区（剥蚀残丘），主要由第四系上更新统、中更新统黏土和古生界寒武系灰岩构成。(3)其余地段地貌类型属于废黄河漫滩地貌，主要由第四系全新统粉土、软流塑黏土、可塑硬塑含砂姜黏土和古生界寒武系灰岩构成。3.2、地质条件3.2.1沿线地貌、地质条件复杂，特殊性岩土种类较多。详见工程地质特征表。工程地质特征表层 号岩土名称工程地质特性1-1压实土主要为路基结构层，中等低压缩性1-2素填土主要由粘性土组成，含有砖瓦、碎石等杂物，不均匀，强度低，透水性较强2-1黏土可塑，中偏高压缩性，工程地质特性一般2-2粉土稍密中密，湿很湿，
9、工程地质特性较差2-3淤泥质黏土流塑、局部软塑状态，工程地质特性差3-1粉质黏土可塑硬塑，工程地质特性一般3-1A粉土夹粉质黏土稍密，中压缩性，轻微液化，工程地质特性较差3-2含砂姜黏土硬塑，中偏低压缩性，工程地质条件较好4-1含碎石黏土硬塑，中偏低压缩性，工程地质条件较好RD溶洞以硬塑黏土夹碎石、风化岩屑充填5-2强风化灰岩岩体破碎，呈砂土、砂石状，工程地质特性一般5-3A破碎状中风化灰岩裂隙发育、岩体破碎、见溶蚀孔洞5-3中风化灰岩岩体较完整，属较硬岩，可作为桩端持力层6-2强风化灰岩岩体破碎，呈砂土、砂石状，工程地质特性一般6-3A破碎状中风化灰岩裂隙发育、岩体破碎、见溶蚀孔洞6-3中风
10、化灰岩岩体较完整，属较硬岩，可作为桩端持力层7-2C强风化泥质砂岩岩石风化严重，岩体构造大部破坏7-3C中风化泥质砂岩岩体较完整，属较软岩，可作为桩端持力层3.3自然地理情况3.3.1水文徐州地区水系主要属于沂、沭、泗水系中的泗运水系下游，上接微山湖，下泻骆马湖，我国南水北调东线方案经徐州通过。区内河流主要有京杭大运河、废黄河、奎河、房亭河等。其中京杭大运河在徐州境内的支流自北而南有：园河、掴城河、万寨河、荆马河、不牢河等。区内湖泊、水库主要有云龙湖和大龙口水库。3.3.2气候、气象(1)徐州市气候属于南温带的鲁淮区，具有长江流域及淮河流域的过渡性质。全区气候温和，光照充足，年降水量充沛。春秋
11、季短，冬夏季长。冬寒干燥，夏季多雨，春秋干旱突出。(2)常年平均气温14.4，极端最高气温40.6（1972年6月11日），极端最低气温-22.6（1969年2月6日）。(3)历年平均降水量842.5mm，最大年降水量1213.4mm（1963年），最大月降水量481.3mm（1982年7月）。(4)历年平均年日照时数2261.9小时，最多年日照时数2592.8小时，平均日照百分率51%。(5)历年平均风速2.6m/s，实测10分钟平均最大风速15.8m/s（SSW），全年主导风向ENE（频率12%），夏季主导风向ENE、E、ESE（频率11%），冬季主导风向：ENE（频率13%）。(6)历年
12、最大积雪深度25cm（1964年2月15日），最大冻土深度24cm（1968年1月2日）。3.3.3地下管线情况施工地段没有提供管道资料图纸，施工前要对施工区域地下管进行探测，要先开挖样洞，弄清管线位置后再进行施工，遇到地下管道时注意加以保护。四、桩基成孔方法根据本标段工程地质勘察报告及现场实际施工环境等情况，桩基施工拟定采用冲击成孔或旋挖成孔灌注桩，吊车安装钢筋笼，混凝土由搅拌站集中供应，混凝土运输车运输，混凝土输送泵泵送灌注水下混凝土。钻孔方法根据现场实际地质情况使用旋挖钻结合冲击钻成孔的施工工艺。（1）K5+130（136#）K8+777（249#）上部土层较厚，地下水位较浅，浅部普遍分
13、布有粉层夹粉质粘土，以泥质灰岩加页岩作为桩端持力层，考虑本工程工期十分紧迫，故采用旋挖钻机成孔或冲击成孔。（3）根据工程地质勘察报告选择不同地貌单元、不同持力层、不同岩层强度的桩位，采用高性能大功率旋挖钻机进行试桩，确定其可钻至的最大岩层强度。（4）对照工程地质纵断面图，旋挖钻机可钻至设计标高的桩位采用旋挖成孔，若岩层强度过高，旋挖钻机无法达到设计标高的桩位采用冲击钻成孔。五、桩基施工方法5.1冲击钻成孔5.1.1施工工艺流程见钻孔灌注桩之冲击钻成孔施工工艺流程图。施工准备场地平整填写钻孔记录表检查点加工护筒埋设或振动下沉护筒测量定位桩机就位泥浆池开挖及泥浆调制冲（钻）进检孔溶洞处理成孔填写成
14、孔检查记录表清孔沉渣厚度合格钢筋笼加工及声测管安装检查钢筋笼直径、垂直度，钢筋间距、声测管安装钢筋笼安装导管二次清孔沉渣厚度泥浆比重合格灌注水下砼填写混凝土灌注记录拆除导管钻孔灌注桩之冲击钻成孔施工流程5.1.2.施工准备（1）冲击钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。（2）施工场地均为原路面，施工期间地下水位在原地面以下。冲击成孔前将桩位原路面进行破除，破除面比桩径大80cm，将场地整平，清除杂物。横向铺设枕木，然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢，即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、泥浆循环系
15、统及混凝土运输车等协调配套工作的要求。5.1.3测量放样（1）根据设计图纸计算各桩位中心点坐标，采用极坐标法准确测量出桩位中心点，桩橛截面尺寸不小于5cm5cm，在桩面钉铁钉作为标志点。（2）每个中心桩位纵、横轴线方向必须设置4个护桩，便于桩基施工过程中进行检校。（3）每次桩位放样不得少于4个桩位，桩位放样后及时检查各桩位间距离及对角线距离，确认准确无误后以书面技术交底交予现场技术员。桩位放样示意图5.1.4埋设护筒（1）护筒用8mm的钢板制作，其内径大于钻头直径400mm，长度不小于3m。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒顶要高出地面0.30.5m，其高度满足
16、孔内泥浆面的要求。（2）护筒埋深不小于2m，当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层至少0.5m，护筒四周回填黏土并分层夯实。（3）护筒埋设采用人工配合小型挖掘机挖埋法。埋设应准确、稳定，护筒顶面中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，倾斜度不大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。（4）护筒埋设完成后报监理工程师现场检查，护筒埋设符合要求后方可安装钻机就位。5.1.5钻机就位（1）安装钻机时，底架应垫平，保持稳定。（2）立好钻架并调整起吊系统，将钻头吊起徐徐放进护筒内。启动卷扬机把钻头吊起，将钻机调平并对准钻孔，要求钻头中心与钻架上的起吊滑轮在一铅垂线上。钻头中心与护筒顶面中心的偏差
17、不得大于5cm。（3）钻机安装完成后报监理工程师现场检查，符合要求后方可开始钻进。5.1.6泥浆池开挖（1）泥浆池在道路中央隔离带处，沿桩号方向开挖，每墩位开挖一个泥浆池，若受场地、实际施工情况等限制时，可两个墩位共用一个泥浆池，（2）桩基施工时泥浆池开挖按1:0.3放坡，泥浆池尺寸为600cm400cm200cm,泥浆池内铺设厚塑料或彩条布作为隔水层，泥浆留槽也用塑料满铺，搭接不小于50cm。（3）泥浆池挖在距桩基5米处开挖，实行泥浆排除采用专用泥浆车外运至指定地点倾倒，严禁乱排放。泥 浆 池 示 意 图（4）待该墩位钻孔灌注桩施工完毕后，立即对泥浆池进行处理，抽干泥浆，清理淤泥，将之前铺盖
18、的防水材料掀起。（5）掀起防水材料后，采用挖掘机挖除基坑底部泄漏泥浆与软弱土层，人工使用打夯机进行夯实。（6）泥浆池基坑坑底经人工夯实，压实度达到新建道路相应层位压实度要求后，进行基坑回填。（7）回填按新建道路路基施工标准进行回填，采用手扶式人工打夯机进行夯实作业，每层填土厚度不大于20cm，压实度应达到新建道路路基同等层位压实度。（8）土方回填并夯实至距路面底高程30cm时，开始施做临时路面，采用C25混凝土浇筑，以做钢管支架基础。5.1.7泥浆制备（1）根据现场实际情况，尽量采用优质泥浆。新制泥浆的各项指标如下：a.泥浆比重：入孔泥浆比重为1.11.3。b.黏度（s）：一般地层1622，松
19、散易坍地层1928。c.含砂率（）：新制泥浆不大于4%。d.PH值：应大于6.5。e.胶体率（）：不小于98%。（2）根据桩基施工情况设置制浆池，并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于石渣沉淀。（3）施工中泥浆造浆材料选用优质粘土，根据本标段地质情况，大部分冲击成孔桩采用原位土造浆即可。必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。（4）施工中钻渣随泥浆从孔内排出进入沉淀池，处理后的泥浆经泥浆池净化后返回
20、钻进的孔内，形成不断的循环。钻孔弃渣（废泥浆）用专用泥浆车拉至指定地方倾倒，不得任意堆放施工场地内或直接排放到施工场地，以避免污染环境。5.1.8钻孔施工（1）冲击钻孔前，向护筒内加适量的水和粘土，采用小冲程反复冲击造浆。造好泥浆后就可以冲击成孔。（2）冲击成孔开始时均应小冲程慢速冲进，随时检查钻机位置是否移动，孔位是否偏移，否则及时调整，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加快冲击成孔速度。为了导向段（护筒底以下2m深）稳固，造浆时可加入适量的Na2CO3纯碱、CMC羧基纤维素、锯末等外加剂，保证泥浆性能稳定。（3）冲击成孔过程就是重复钻进过程、排渣、调整泥浆、调整孔位、修复钻头的过程。冲击
21、成孔过程中，必须保持孔内的水头标高不低于护筒顶面下50cm。（4）出渣沟采用三道弯，沟里放钢丝过滤网，让渣尽量在沟内沉淀，并及时清理渣土。泥浆流入泥浆池，用泥浆泵送至孔底。（5）冲击成孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交代钻进情况及下一班应注意事项。经常检查钻机的底座和顶端是否平稳，经常检查钢丝绳直接起吊钻的中心线在冲击和起吊时是否铅垂，是否与桩孔中心线重合；钻进时不应产生沉陷，负责应及时处理和调整；应经常检查泥浆，不符合要求时及时向孔内添加粘土或清水进行修正。经常检查钻头的完整程度。（6）因故停止时，严禁将钻头留在孔内，以防埋钻，并将钻孔用模板覆盖。 （7）冲击成孔偏差允许范
22、围：冲击成孔轴线偏差小于5cm,钢丝绳倾斜度小于1%；桩头直径不小于设计桩孔5cm；泥浆主要性能指标控制，：比重1.20 1.40、粘度2230PA.S，含砂率4%，胶体率95%。（8）冲击后起吊过程中钢丝绳与泥浆的交点是否变化和钻机扒杆颤动有无异常；若有变化或异常，或钻机忽然加快，应暂停，查明原因并调整好后继续钻进。5.1.9溶洞处理溶洞处理方法见本方案第七章。5.1.10成孔检查（1）冲击钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对冲击成孔进行阶段性的成孔质量检查。钻孔至设计标高后要报监理工程师，对孔底标高进行复核，满足要求后再开始清孔。（2）孔径和孔形检测：孔径检测是在钻孔成孔
23、后，吊装钢筋笼前进行。探孔器用16 的钢筋制作，其外径等于钻孔桩设计孔径，长度为孔径的46倍。检测时，将探孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径不小于设计孔径。（3）孔深和孔底沉渣检测：孔深和孔底沉渣采用标准测锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm15cm，高2022cm，质量4kg6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。成孔垂直度检测采用探孔检测仪。成孔后孔质检测应符合下表规定：项目规定值或允许偏差钻（挖）孔桩孔的中心位置（mm）群桩：100；单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度（%）钻孔：1；挖孔：0.5孔深（m）摩擦桩：不小于设计规定支承桩
24、：比设计深度超深不小于0.055.1.11第一次清孔（1）清孔处理的目的是使孔底沉渣(虚土)厚度、泥浆液中含钻渣量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，即可进行第一次清孔。（2）采用换浆法清孔，在终孔后停止进尺，稍提钻头离孔底50cm处，小冲程，高频率上下升落钻头，并保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.031.10的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。直至孔底钻渣清除干净。（3）清孔应达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度172
25、0s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度小于5cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。（4）第一次清孔完成后下钢筋笼之前要报监理工程师对清孔的各项指标进行复核。5.1.12钢筋笼加工及吊放（1）钢筋笼在工地的钢筋加工场制作，按设计图纸的规定来制作相应的加强筋。（2）拟定每四个墩位增设一个临时钢筋加工场。（3）钢筋笼加工每段9m，钢筋笼长度不大于18m的，钢筋笼在钢筋加工厂直接焊接完毕，不在施工现场焊接，运至施工现场后，采用25T汽车吊进行吊装。（4）钢筋笼长度大于18m的，采用分段制作运输，分段吊装入孔，井口焊接绑扎，汽车吊吊装入孔。（5）声测管的布置及数量按设计要求进行，与钢筋笼一起吊放
26、。声测管全封闭（下口封闭、上端加盖），管内在封上盖前加满水，水下混凝土施工时严禁漏浆进管内。声测管与钢筋笼一起分段连接（采用套管丝扣连接），连接处应光滑过渡，管口高出超灌桩顶20cm，每个声测管高度保持一致（6）钢筋笼采用平板车运输。（7）钢筋保护层垫块为混凝土圆饼垫块，圆饼垫块厚度为2cm，中心有直径为1cm的轴孔，圆饼半径与钢筋笼保护层厚度相同，圆饼通过中心轮轴横向焊接在钢筋笼上。当钢筋笼下放时，圆饼转动，以便钢筋笼顺利吊放。沿钢筋笼竖向每隔2米设置一道，每道沿圆周对称的设置4个“圆饼垫块”。（8）主筋采用闪光对焊或机械连接，主筋与箍筋采用点焊，螺旋筋采用交叉点梅花型点焊。笼体要求整体焊接
27、牢固，在钢筋笼外侧延纵向每2米设置一道耳筋，以保证基桩净保护层厚度。钢筋笼在井口竖向焊接采用双面搭接焊，接头相互错开。钢筋笼顶用钢筋吊环与孔口联接固定，以免钢筋笼上浮或下沉。钢筋笼加工允许偏差和检验方法见下表：钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法编号项目允许偏差检 验 方 法1钢筋骨架在承台底以下长度100mm尺量检查2钢筋骨架直径10mm3主钢筋间距10mm尺量检查不少于5处4加强筋间距20mm5箍筋间距或螺旋筋间距20mm6钢筋骨架垂直度0.5%吊线尺量检查（9）吊放钢筋骨架入桩孔时，钢筋笼要垂直下落，速度要均匀，避免撞击孔壁。（10）钢筋笼入孔前注意检查终孔后有无坍孔，以便及时采取措施，使
28、钢筋笼能顺利就位。（11）吊入钢筋笼时应对准孔位中心轻放，就位后牢固定位，待混凝土浇注完毕初凝后，方可解除固定设施。钢筋笼吊装示意图5.1.13导管安装（1）钢导管内壁应光滑、圆顺，内径一致接口严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应，一般采用30cm。导管管节长度，中间节宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m长导管。（2）导管使用前应进行试拼和试压，按自下而上的顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽宜在上；试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。（3）导管长度应按孔深和工作平台高度决定。本标段钻孔灌注桩桩径以2.2m为主，
29、桩径较大，导管悬空于孔底不大于30cm，以保证首盘混凝土能够顺利封底。导管接头宜采用螺旋丝扣形接头，但必须有防松装置。（4）导管应位于孔中央，在浇筑混凝土前，应进行升降试验。导管吊装升降设备能力，应与装满混凝土的储料斗、导管等的总重量相适应，并应有一定的安全储备。5.1.14第二次清孔（1）由于安放钢筋笼及导管准备到浇注水下混凝土，这段时间的间隙较长，泥浆中的细小渣粒经过沉淀，孔底产生新渣。待安放钢筋笼及导管就序后，进行第二次清孔。清孔中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉渣厚度在规范允许范围内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌
30、注。（2）二次清孔后达到下表要求，报监理工程师认可后及时灌注水下混凝土。项目规定值或允许偏差钻孔桩沉淀厚度（mm）50清孔后泥浆指标相对密度：1.031.10；黏度：1720Pas；含砂率：2%；胶体率：98%5.1.15灌注水下混凝土（1）采用直升导管法进行水下混凝土灌注,施工程序拔球法施工程序图。导管使用前，进行接长密闭试验。下导管时防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间用吊车吊放拆卸导管。 拨球法施工程序图(A)(B)(C)(D)(E)(F)水下混凝土施工采用混凝土运输车运输、输送泵泵送至导管。（2）水下灌注时先灌入的首批混凝土，按
31、试桩方案进行其数量的计算，保证其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证把导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。必要时采用储料斗。初浇混凝土量必须满足导管底部埋深不小于1.0m要求，储料斗的混凝土初存量可按下式计算。式中：V灌注首批混凝土所需数量（m3）； D桩孔直径（m）；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.30.4m；H2导管初次埋置深度（m）；d导管内径（m）；h1孔内混凝土高度达到埋管深度时，导管内混凝土柱与导管外液柱的平衡高度（m），；Hw桩孔内水或泥浆的深度（m）；w桩孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；c混凝土拌和物的重度，取24kN/m3。首批混凝土数量计算示意图（3）灌注开
32、始后，紧凑、连续地进行。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度控制在26m以内。（4）灌注水下混凝土时，随时利用测锤探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制导管埋入深度和桩顶标高。当混凝土面接近设计高程时,应用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置,保证混凝土顶面浇到桩顶设计高程以上1.0m。（5）在混凝土灌注过程中，防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝固，致使测深不准。同时设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升情况，及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细
33、，同时以灌入的混凝土数量校对，防止错误。（6）施工中导管提升时保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。（7）当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，注意安全。已拆下的导管立即清洗干净，堆放整齐。（8）水下混凝土应连续浇筑，不得中途停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在4h内浇筑完成。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前 拔
34、出。（9）混凝土灌注过程需要监理的旁站监督，灌注完成后及时对相关资料进行签认。5.1.16拆卸料斗及导管（1）水下混凝土灌注超过设计桩顶高程100cm后，停止灌注，拆卸料斗及导管。（2）拆卸导管过程中应缓慢进行，以免导管搅动混凝土，影响混凝土桩身质量。（3）拆卸下的导管应及时进行清洗，按规格堆放整齐。（4）堆放导管前必须在地面上垫设枕木，枕木高度为30cm。5.2旋挖钻成孔5.2.1旋挖成孔施工流程（1）采用大功率液压履带式旋挖钻机成桩，泥浆护壁，掏渣筒取渣，泥浆泵清孔。 （2）工艺流程见钻孔灌注桩之旋挖钻成孔施工流程图。钻孔灌注桩之旋挖钻成孔施工流程图5.2.2施工准备（1）根据工程地质勘察
35、报告，本标段地下岩层强度较高，为确保顺利成孔，选用性能优良的大功率旋挖钻机并组织进场；进场后由物资设备部、安全环境部、工程管理部组织进场验收，不合格机械或无法满足施工要求的机械予以退场。（2）组织相关技术人员、施工人员进行培训学习，牢记各桩位的地质情况、桩基类型及桩长、桩径、嵌岩深度等属性，做到在施工前对设计要求心中有数。5.2.3原地面处理（1）本标段桥位区徐州三环北路上，路面为混凝土路面，较为坚固，可满足旋挖钻机施工对原地面承载力及平整度的要求。（2）原地面处理时，测量人员放出桥桩中心点桩位。（3）采用人工配合机械（挖机破碎锤），以桥桩中线点为圆心，以桥桩直径+80cm为直径进行混凝土路面
36、破除。（4）其余路面不进行处理，以保证足够的承载力，避免在钻进过程中钻机产生沉陷。5.2.4测量放样采用全站仪根据桩位坐标进行放样，桩位放样坚持测量复核制度，在护筒埋设前放出桩位。方法同冲击钻成孔放样。5.2.5埋设护筒（1）护筒由厚度8mm钢板制成，护筒直径比桩基孔径大200mm。（2）每节护筒长度4m，护筒埋设高出地面30cm。以防止杂物、泥水流入孔内。（3）采用钻机先挖除表面2m的土层，再进行护筒埋设。（4）埋设护筒时由人工进行辅助配合，利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调整。（5）护筒埋设根据四周的控制桩进行控制，偏差小于5cm。5.2.6钻机就位（1）将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显
37、示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。（2）先进行旋挖钻机的钻桅起立桅及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面。（3）从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。（4）操作旋挖钻机的电气手柄将桅杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制。（5）实现桅杆平稳同步起立桅。同时采集限位开关信号，对起立桅过程中钻桅左右倾斜角度进行保护。（6）在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置，调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。（7）在桅杆
38、相对零位5范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而桅杆超出相对零位5范围时，只能通过显示器上的点动按钮或左操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。（8）在调垂过程中，操作人员可通过显示器的桅杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使桅杆最终达到作业成孔的设定位置。（9）要求钻机就位后使旋挖筒与桩位中心的偏差小于5cm。5.2.7泥浆调制钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用，为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。选择不含砂石、腐植等杂质的粘土，人工配合挖掘机进行泥浆拌制，良好泥浆的各项性能指标如下：（1）泥浆相对密度：1.031.1，粘度：18s22s，含砂率2，泥皮厚度
39、：2mm，PH值：大于7。（2）施工过程中随时检测泥浆的各项性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用，避免发生施工事故。5.2.8钻孔施工（1）施工钻孔时通过显示器按钮直接进入主工作界面，然后进行钻孔作业。（2）钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。（3）在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示动力头压力，加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。（4）开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显
40、示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。（5）当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到土方车的位置，将钻渣装入土方车，完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。（6）钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。（7）通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。（8）钻进过程中严格控制钻进速度，若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻
41、斗下部产生较大负压作用，造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度，经现场实践得知，钻斗升降速度保持在0.750.80m/s。（9）当钻斗粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。5.2.9施工注意事项旋挖钻机施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔效率高、适应性强、环保的优点。对于粉质黏土及强风化岩等地质成孔效率高，可钻至中风化岩层，因此适用于本工程。但与冲击钻机对比，旋挖钻机存在投资较高，对弱风化岩地质钻进速度较慢，孔底沉渣多，泥浆管理差的缺点。施工中注意以下几点：（1）由于钻机设备较重，施工场地除桩位及扩大面积外的混凝土路面不进行破除，避免钻机发生沉陷。（2）钻机施工中检查
42、钻斗，发现侧齿磨坏，钻斗封闭不严时必须及时整修。（3）泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。（4）因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度。（5） 钢筋笼或探孔器向孔内放置时，应由吊车吊起，将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁，使孔壁坍塌，在砼浇筑时出现废桩事故。（6）根据不同地质情况，必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。5.2.10施工问题的处理（1）钻孔颈缩旋挖钻机施工初期，提升料筒时，可能提升力会显著增大，有孔壁颈缩现象。原因为由于筒式钻斗完全无护壁作用，在提升钻斗时，其下部产生较大负
43、压力作用，致使产生“吸钻”现象，从而 造成孔壁颈缩现象。此时可对筒式钻斗进行改进。在筒壁上加焊4块双曲面护壁钢板（或增设导流槽），两两对称布置，为防止升降时碰坏孔壁，钻头旋转时双曲面护壁钢板直径小于孔径2cm。（2）卡埋钻卡埋钻是旋挖钻机最易发生的施工事故，因此，施工过程中应采取积极主动的措施加以预防。当钻机施工时出现卡埋钻现象时，采取切实可行的措施及时进行处理施工事故。处理卡埋钻的方法如下：直接起吊法：采用吊车直接向上起吊即可。钻斗周围疏通法：即用水下切割或反循环等方法，清理钻筒周围沉渣，然后起吊即可。5.2.11第一次清孔钻孔达到设计孔深后采用探孔器进行孔深、孔径检查，符合要求后将钻机撤离
44、至不影响混凝土灌注的位置。然后进行清孔，清孔采用换浆法。清孔标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2mm3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17s20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍塌。5.2.12吊装钢筋笼旋挖钻成孔制作及吊装钢筋笼施工方法同冲击成孔制作及吊装钢筋笼施工方法一致。5.2.13安装导管旋挖钻成孔安装导管施工方法同冲击成孔安装导管施工方法一致。5.2.14二次清孔旋挖钻成孔二次清孔施工方法同冲击成孔二次清孔施工方法一致。5.2.15灌注水下混凝土旋挖钻成孔灌注水下
45、混凝土施工方法同冲击成孔灌注水下混凝土施工方法一致。5.2.16拆卸料斗及导管旋挖钻成孔拆卸料斗及导管施工方法同冲击成孔拆卸料斗及导管施工方法一致。5.2.17泥浆清理旋挖钻成孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，采用泥浆车将其运往指定的废弃泥浆的堆放场地。5.3成桩检测（1）桩身混凝土应均质、完整，混凝土等级及桩基承载力试验符合设计要求。对钻孔桩桩身全部进行无损检测。根据设计要求，桩基采用超声波检测。（2）桩基预留声测管在声测试结束后压浆灌实。六钻孔桩施工常见事故的预防及处理6.1坍孔坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。6.1.1坍孔原因（1）泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。（2）由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。（3）护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。（4）在松软砂层中钻进进尺太快。（5）提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。（6）水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。（7）清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气