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1、中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-1-目目 录录1 编制说明 .11.1 编制依据 .11.2 编制范围 .11.3 编制目的 .12 工程概况及地质资料 .22.1 工程概况 .22.2 地质资料 .23 施工组织及施工安排 .34 旋挖钻孔施工 .74.1 施工流程 .74.2 施工准备 .74.2.1 技术准备 .74.2.2 机械设备准备 .84.2.3 测量准备 .84.2.4 试验准备 .84.2.5 物质材料准备 .94.3 施工便道 .94.4 施工场地布置 .94.5 测量放样 .94.6 钢护筒制作及埋设 .104.7
2、钻机就位 .104.8 钻进成孔 .104.8.1 泥浆制备 .104.8.2 钻进 .114.9 终孔 .144.10 清孔及检测 .145 冲击钻孔施工 .155.1 冲击钻孔施工工艺 .155.2 施工准备 .165.3 护筒埋设 .165.4 钻孔 .165.5 成孔检测、清孔 .185.6 冲击钻钻孔注意事项 .196 水下混凝土浇筑 .206.1 钻孔桩质量检验标准 .206.2 钢筋骨架的吊放 .236.3 导管的吊放 .236.4 灌注水下混凝土 .247.桩基检测 .278 注意事项 .299 资料的归档整理 .3010 成桩分析 .31中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部
3、新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-2-11 质量、安全及环水保 .31中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-1-钻孔灌注试桩施工方案1 编制说明1.1 编制依据(1)中铁第四勘察设计院集团有限公司提供图号：赣深施（桥）-145，赣深施（桥）参-1(2)承台、钻孔灌注桩及扩大基础钢筋布置图（赣深施（桥）参-01）(3)铁路工程基桩检测技术规程（TB10218-2008）(4)铁路桥梁钻孔桩施工技术规程（Q/CR9212-2015）(5)高速铁路桥涵施工技术规程（Q/CR9603-2015）(6)高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（T
4、B10752-2010）(7)铁路桥涵施工安全技术规程（TB10303-2009）(8)铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB 10424-2010 J1155-2011）(8)我单位编制的实施性施工组织设计，桥梁下部结构桩基施工工期安排(10)我单位编制的临时用电施工方案1.2 编制范围本方案用于赣深铁路 GSSG-3 标成塬特大桥钻孔灌注桩试桩施工。1.3 编制目的试桩结束后总结，选择最优里的施工参数，优化施工方案，细化中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-2-钻孔灌注桩施工安排，钻机配置，保证钻孔桩施工工期按计划完成。2 工程概况及地质资料
5、2.1 工程概况新建赣深铁路省界至塘厦段站前工程 GSSG-3 标段，成塬特大桥位河源市和平县，设计为双线，线间距 5.0 米。桥区为丘陵地貌，地势起伏不大，桥址区内有村庄，以及多条乡村道路，交通很便利，地势较平坦，桥台处植被茂盛。桥址于 DK195+380.3DK195+386.5 处跨越 173 县道，公路与线路大里程夹角为 110 度，DK195+452.7DK195+475 处跨越小河，河流与线路夹角为 125，DK195+546.3DK195+548 处跨越土路，道路与线路大里程夹角为 110度，桥址于 DK195+549.5 DK195+551.8 处跨越水沟，水沟与线路大里程夹角
6、为 110 度。基础采用群桩基础，桩径有 1.0m 和 1.25m 两种，设计受力类型为柱桩和摩擦桩两种类型。2.2 地质资料（1）地层岩性岩土层按其成因分类主要有：岩土层按其成因分类主要有：第四系人工填土（Q4ml）填土；第四系冲洪积（Q4al+pl）淤泥质黏土、粉质黏土、粗圆砾土；第四系坡残积层（Q4el+dl）粉质粘土；场区下伏基岩为燕山期侵入-花岗岩（5）全风化带、强风化带、弱风化带，各岩土层地层岩性由上及下、由新到老。（2）特殊岩土与不良地质特殊岩土场区内特殊性岩土主要为填土层和淤泥质土，填土层具有不均匀中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试
7、桩方案-3-性、低强度、高压缩性及湿陷性，工程性质差等特点。淤泥质土具有含水量高、空隙率大、强度低、易压缩变形等特点，工程性质极差，基坑开挖易变形、坍塌、机械振陷等危害。不良地质依据设计文件，桥区段内无对桥基不稳定不良地质。3 施工组织及施工安排为不断优化施工方案，提高施工质量，加快施工进度，选择冲击钻和旋挖钻试桩作业，我部试桩作业选择在先开工的成塬特大桥进行，依据地质资料，选择冲击钻和旋挖钻分别进行施工。本次试桩选择 9根桩基进行冲击钻试桩作业，选择 9 根桩基作为旋挖钻试桩作业，为后续优化施工方案提供切实可行的数据。试桩由项目部总工程师负责全面施工工作，桩基三队负责工程的施工，试验室、测量
8、队负责具体的试验检测和平面位置的控制工作。试桩按照控制单项变量法进行作业，施工现场要记录试桩全过程的资料，试桩结束后进行分析比对，选择最有利的工艺工法。此次试桩两种工法均分三组进行，每组 3 根桩，冲击钻和旋挖钻试桩参数如下表所示。表表 3-13-1 冲击钻孔桩试桩分组参数表冲击钻孔桩试桩分组参数表分组第 1 组第 2 组第 3 组土质0.50.7510.50.7510.50.751冲程（m）石质1.02.03.01.02.03.01.02.03.01.21.21.21.21.21.21.21.21.21.31.31.31.31.31.31.31.31.3泥浆比重1.41.41.41.41.4
9、1.41.41.41.4中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-4-表表 3-23-2 旋挖钻试桩分组参数表旋挖钻试桩分组参数表旋挖钻每小时平均进尺为正常施工钻进速度，现场实际施工时，应严格控制钻进速度，防止钻进过快导致孔壁坍塌，待试桩结束后，比对分析，依据土层情况，选择与之最匹配的钻进速度，作为后续桩基施工的依据。整个试桩结束后，组织施工有关人员进行综合分析，确定最终试桩结果，选择最优施工方案，指导后续桩基施工。试桩投入的设备和人员见下表：表表 3-33-3 投入的机械设备投入的机械设备分组第 1 组第 2 组第 3 组平均进尺（m/h）681
10、0681068101.21.21.21.21.21.21.21.21.21.251.251.251.251.251.251.251.251.25泥浆比重1.31.31.31.31.31.31.31.31.3设备名称设备名称规格型号规格型号完好状况完好状况数量数量备注备注冲击钻机CK2000CK2000良好3旋挖钻机SR250良好1吊车25T良好2发电机150KW良好1电焊机BX500良好6水泵7.5KW良好6装载机ZD50D良好1泥浆泵22KW良好6挖掘机SK220良好1中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-5-表表 3-43-4 投入的主要人
11、员投入的主要人员序号序号姓名姓名职称职称职务职务备注备注1张国强工程师总工程师试桩总负责2浦光辉工程师生产经理现场负责3张俊豪工程师实验室主任试验检测4段建波设备工程师物资部材料供应5夏青龙工程师技术主管技术管理6解海星测量工程师测量主管测量放样试桩日期为 2018 年 2 月 25 日-2018 年 3 月 24 日。中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-6-成塬特大桥施工平面布置如下图所示：成塬特大桥施工平面布置如下图所示： 赣州台1# 墩2# 墩3# 墩4# 墩5# 墩6# 墩7# 墩8# 墩11#墩12#墩13#墩14#墩15#墩16#
12、墩17#墩深圳台机 械 材 料 放 置 区班 组 生 活 区施 工 便 道 正 宽 3.5m施 工 便 道 正 宽 3.5mX173 6m9# 墩10#墩18#墩19#墩20#墩 5m中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-7-4 旋挖钻孔施工4.1 施工流程旋挖钻施工流程如下图所示：图图 4.14.1 旋挖钻施工流程图旋挖钻施工流程图4.2 施工准备4.2.1 技术准备开工前应具备场地工程的地质资料和必要的水文地质资料，施工图及图纸会审纪要。施工现场环境和邻近区域内的地上地下管线（高压线、管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑、实际地质情况与设计上
13、的部分差别中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-8-等的调查资料，提前做好准备工作。确保不影响现场的施钻及其它工作。主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所需的材料必需做材料的试验，试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。具有可操作性的桩基工程的施工组织设计或施工方案和有关施工工艺的试验参考资料。工程地质资料作好全面的施工准备，施工前对工程的地质情况尤其是对粉沙土的特性进行必要的研究，对钻孔过程中可能会遇到的问题及突发事件采取针对性的措施及应急处理方案。4.2.2 机械设备准备根据现场施工要求，安排性能好的
14、机械设备进场，并对进场设备进行必要的维护与保养，以保证设备正常运转。机械配置见表 3-34.2.3 测量准备依据已经监理工程师批准并能满足工程需要的测量控制网，组织测量人员对桩位进行精确放样。4.2.4 试验准备在监理工程师见证下，对进场的材料随机抽取相应的钢筋、水泥、砂以及碎石等材料样品，进行相关的原材料及混凝土配合比试验工作并报监理工程师批准。中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-9-4.2.5 物质材料准备按照施工设计图相关内容做好钢材、水泥、地材等的准备工作，并按质量保证体系对合格材料供应方进行评价，签订长期的供货合同，保证物质材料按使
15、用计划供应，满足正常施工需要。4.3 施工便道本施工段可通过现有乡道到达施工现场，现场场地内便道设置在线路前进方向的左侧征地红线内，便道路面宽 3.5m，路面采用 20cm厚碎石垫层。4.4 施工场地布置由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,在钻机就位前对场地要平整夯实,保证场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜。合理布置施工场地：保证旋挖钻机及其它的施工机械安全就位与材料运输，钻渣的及时外运。合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施，全面满足施工工作的要求。由于旋挖钻行走移位方便，在桩孔的施工顺序安排上采用相邻墩台的桩孔交替施工，以便减少钻孔作业和混凝土灌注作业的相互干扰。4.5 测量放
16、样采用全站仪精确定位桩孔的位置，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中被扰动。中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-10-4.6 钢护筒制作及埋设护筒采用 10mm 钢板卷制成型，其内径比设计桩径大 0.20.4m，上下口外围加焊加劲环，桩基钢护筒采用长 2 米钢护筒。护筒安装时，钻机操作手利用扩孔器将桩孔扩大，之后通过大扭矩钻头将钢护筒压入设计标高。护筒压入前及压入后，通过靠在护筒上的精确水平仪调整护筒的垂直位置。护筒顶一般高于原地面 0.3 m,以便钻头
17、定位及保护桩孔。4.7 钻机就位钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后, 即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。4.8 钻进成孔4.8.1 泥浆制备对黏结性好的岩土层，采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺。现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池），一般为钻孔容积的 1. 52. 0 倍，规划泥浆池 9m4m2m，共分两个沉淀池，一个循环利用泥浆池，泥浆池的底部使用混凝土浇筑，四周使用砖砌，顶面高出原地
18、面 0.3m，周围使用防护栅栏进行防护，在防护栅栏上悬中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-11-挂警示牌。制备泥浆的的设备有两种，一是用泥浆搅拌机，二是用水力搅拌器。使用粘土粉造浆时最好用水力搅拌器；使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。新制泥浆含砂率4%，泥浆比重按照试桩分组表进行控制。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，保证泥浆的各项指标符合规范要求。钻孔施工现场设置回收泥浆池用作回收护壁泥浆使用，泥浆经沉淀净化后，输送到储浆池中，在储
19、浆池中进一步处理（加入适量纯碱和 CMC 改善泥浆性能）经测试合格后重复使用。43沉淀池沉淀池泥浆池33图图 4.24.2 泥浆池布置图泥浆池布置图4.8.2 钻进、旋挖钻机的设置及调整施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-12-显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的 X 轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此
20、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控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位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；而钻杆超出相对零位5范围时，只能通过显示器上的点动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。、钻孔作业钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零
21、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。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。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。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中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-13-运输车方向的位置，用装载
22、机将钻渣装入土方车，清运至适当地点进行弃方处理，以免造成水土流失或农田污染。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。施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中出现卵石
23、层，则采取以下措施：对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层；对于深度较浅的卵石层可采取人工直接开挖的方法穿过该层后改用旋挖钻机钻进的方法。钻渣要及时运出工地，弃运到合适的地点以达到环境保护的要求。、地质情况记录地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写钻孔记录表，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；钻孔记录表由专人负责填写，交接班时应中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-14-有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化
24、和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。4.9 终孔钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。通过钻渣，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。对于孔径、孔壁、垂
25、直度等检测项目采用测孔仪进行检测。孔深及沉渣厚度检测：成孔后，根据旋挖钻显示界面的钻孔深度L1，利用测绳测量孔深 L2，两者对比，如果 L2 小于 L1，更换清底钻头，进行清底，并重新测定孔深。确认满足设计和验标要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，立即进行清孔。4.10 清孔及检测 清孔采用换浆法清孔，清孔时注意保持孔内水位。清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清孔分两次进行，第一次清孔中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-15-在钻孔深度达到设计深度后进行，第一次清孔就应满足
26、规范要求，否则不应下放钢筋笼。钢筋笼安装好后，根据孔深安装导管，然后安装高压气管，在浇注砼前进行气举法二次清孔,通过导管将孔底沉渣吸出,经监理工程师检查合格并签证后拆除气管，立即进行水下砼的灌注。二次清孔要求：孔内排出或抽出的泥浆手摸无 2-3mm 颗粒，泥浆比重不大于 1.1，含砂率小于 2，黏度 17-20s，浇筑水下砼前孔底沉渣厚度摩擦桩不大于 200mm，柱桩不大于 50mm。5 冲击钻孔施工5.1 冲击钻孔施工工艺冲击钻孔施工工艺流程图如下：中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-16-图图 5.15.1 冲击钻孔施工工艺流程图冲击钻孔
27、施工工艺流程图5.2 施工准备修筑施工场内临时便道，使施工机具顺利进出。配备 200kw 柴油发电机一台。施工用水取自地下水。清除桩基位置的杂草和淤泥夯实后整平，保证钻机在施工中平稳。泥浆池规格尺寸同旋挖钻，然后根据复测合格，并上报批复的导线点及水准点用全站仪及水准仪定出桩位。放样结束后用钢尺对所放桩位进行相对位置的校核，并做好护桩措施。5.3 护筒埋设护筒埋设是重要坏节，起到定位、导向作用，护筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压，可以有效防止塌孔。护筒内径比桩径中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-17-大 400mm，护筒高度宜高出地面
28、 0.3m 或水面 1.02.0m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径确定，一般情况埋置深度宜为 24m。护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实，埋设时位置要准确，护筒要竖直。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差 50mm，竖直线倾斜度不大于 1。护筒采用钢制护筒，护筒顶部焊加强筋和吊耳，并切割出水口。钻进过程中要经常检查是否发生偏移，并及时纠正。5.4 钻孔钻机就位后，立好钻架，对准桩位中心，拉好风缆绳。开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度指标根据实际土层试验而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击制浆。开孔在整个过程中应保证孔内水位高出地下水位 1.52.0m，并
29、低于护筒顶面 0.3m 以防止泥浆溢出。泥浆的配制：在桥墩附近开挖泥浆池，选择和备足良好的膨润土，造浆量为 2 倍桩的混凝土体积，根据地层情况及时调整泥浆性能指标，利用泥浆泵通过 100 泥浆管路输送至各孔位处使用。冲击钻泥浆性能指标如下：泥浆比重：岩石不大于 1.2，砂黏土不大于 1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于 1.4，并严格按照试桩分组进行。粘度：一般地层 1622s，松散易坍地层 1928s。含砂率：新制泥浆不大于 4%。胶体率：不小于 95%。PH 值：大于 6.5。为保证成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度必须严格控制，经过实地试验确定泥浆配合比。泥浆的好坏是成
30、孔质中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-18-量的重要保证之一，配制高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物会很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。护筒底脚下 24m 范围内一般比较松散易坍孔，按 11 投入粘土和小片石（粒径不大于 15cm），用冲击钻锥，小冲程（0.5m）反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，要重复回填反复冲击 23 次力求孔壁坚实，待泥浆全部淹没冲击锤后，可使用 0.75m 冲程和 1m 冲程进行冲击，孔底低于护筒
31、底脚 4m 以上时，可按照正常冲程进行钻进，冲程根据土层情况分别调整，采用中高冲程（1m3m）进行冲击作业。在易坍塌或流砂地段用小冲程，底层进去嵌岩层时，可使用高冲程（3-6m）进行冲击钻进。并提高泥浆的粘度和比重。若遇倾斜岩层冲击面不平时，先投入粘土、小片石将表面垫平，再用十字型钻锥进行冲击钻进以防斜孔、坍孔，整个钻进作业按照试桩分组进行钻进，过程中如实记载施工状况，待桩检结束后，依据桩检结果、施工记录，钻进速度综合考虑，选择最优的钻进参数，为后续桩基施工奠定基础。一般情况下，密实坚硬土层每小时钻进 510cm，松软地层每小时钻进 1530cm，每进尺 0.5-1m 时掏渣一次，掏至泥浆内含
32、渣明显减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。在开钻阶段，为使钻渣挤入孔壁，可待 45m 后进行掏渣，正常钻进每班至少掏渣一次。掏渣后应及时向孔内注入清水或添加泥浆以维护水头高度。投放粘土自行中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-19-造浆的，一次不可投入过多，以免粘锥卡锥。在掏渣过程中认真做好记录，判别地质构造，与设计图纸对比，如有较大出入应立即汇报，每交接班时应详细交待钻入情况和下一班的注意事项，做好交班记录。5.5 成孔检测、清孔钻孔深度达到设计要求后，对孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等进行检查，填写终孔检查证，经
33、监理工程师签证认可后，进行孔底清渣工作。冲击钻成孔的桩基，用抽渣筒多次从孔内抽取钻渣，并同时向孔内注水以减少泥浆比重，当抽碴筒抽出泥浆中无 23mm 大的颗粒则证明抽渣清孔已到目的。为准确判定孔底渣是否清完，用一个带钎的测锤和平底测锤两次测孔，若两次测孔深度相同并与终孔数字相符时测证明孔渣已清理干净，否则还需继续清至达到要求，沉渣厚度不得大于规范要求的标准。 清孔应达到以下标准：泥浆比重1.1，含砂率2%，粘度1720s，孔内排出或抽出的泥浆手摸无 23mm 颗粒；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度摩擦桩20cm,柱桩5cm。清孔时间不宜过长，注意保持孔内水头在地下水位 1.52.0m 以上，防止坍
34、孔。清孔符合要求后，立即下放钢筋笼，导管，在导管安装到位后，再次进行泥浆指标和沉渣厚度检测，超出规范要求时，应进行二次清孔，直至沉渣厚度，泥浆指标符合要求后方可灌注水下混凝土。中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-20-5.6 冲击钻钻孔注意事项（1）钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作再进行检查。钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。（2）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，不得碰撞护壁和孔壁。（3）钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意
35、及时补充新拌的好泥浆。冲击成孔整个施工过程中，泥浆的损失较小。水头必须始终保证在 2m 左右，达到有效地防止孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保钻孔桩的成孔质量和成孔速度。（4）钻进过程中，每进 58 尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式和进尺速度，在钻至中层易坍层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质量。（5）因故停止钻孔时，应保持孔内水头和符合要求的泥浆指标。（6）施工中要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层可松绳 58cm，在密实坚硬土层每次可松绳 35cm。应注意防止松绳过少，形成“打空锤”，
36、使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。（7）在任何情况下，最大冲程不宜大于 6m，防止卡钻、冲坏孔中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-21-壁或使孔壁不圆。（8）为正确提升钻锥的冲程，用油漆作标记。（9）在掏渣后或因其它原因停止钻孔，开钻后应由低冲程逐级渐加到正常冲程，以免卡钻。（10）冲击锥起吊应平稳，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。（11）冲击钻进每工作板至少掏渣
37、一次，在岩层发生变化和进去钳入岩底时，应进行掏渣，依据掏取渣样核对地质情况，和设计不符时，与设计院沟通，确认是否需要变更。6 水下混凝土浇筑6.1 钻孔桩质量检验标准（1）钻孔深度达到设计标高后，施工单位和监理工程师可采用专用仪器对孔径、倾斜度、孔深进行检查。当缺乏专用仪器时，可采用外径为桩身直径的钢筋笼检孔器吊入钻孔内进行检测。检孔器用22 的钢筋加工制作，其外径等于设计桩径（100cm），长度为 6m。检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器 6 米的长度判断其下放位置。如上下畅通
38、无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。检孔器布置如下图所示：中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-22- 100400100R10R5010探孔器俯视图探孔器俯视图100400R10R5010检孔器俯视图检孔器俯视图图图 6.16.1 检孔器大样图检孔器大样图（2）清孔后的泥浆性能指标：比重 1.051.1，含砂率2%。（3）钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差应符合规范要求。（4）灌注前的孔底沉淀厚度端承桩5cm，摩擦桩20cm。（5）混凝土到达设计强度 70%以上，且不低于 15M
39、pa 后，按规定要求逐根进行无破损检测。桩径设计桩径，桩长设计桩长。中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-23-（6）钻孔成孔质量标准（7）根据规范与设计要求，桩长40m 的采用超声波检测，桩长40m 的采用低应变检测。表表 6.1-16.1-1 钻孔桩钻孔允许偏差钻孔桩钻孔允许偏差序号项目内容允许偏差检验方法顶面位置50mm1护筒倾斜度1%2孔位中心50mm测量检查3倾斜度1%测量或超声波检查表表 6.1-26.1-2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号项 目允许偏差（mm）1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架直径203主
40、钢筋间距0.5d4加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度骨架长度 1%7钢筋骨架保护层厚度不小于设计值6.2 钢筋骨架的吊放（1）钢筋的种类、型号及直径应经检查须符合设计要求，钢筋笼在钢构件加工场统一加工制作，制作完毕应进行检查，并对每节钢筋笼进行编号。（2）长桩骨架宜根据吊装条件分段进行制作。分段焊接时，钢筋焊接接头应错开。为尽量缩短焊接时间，规定可采用几台焊接机同时进行，焊接质量（应经监理检查）必须满足规范要求。中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-24-（3）钢筋骨架在运输和吊放过程中要采取措施防止变形。如果刚度不足，可
41、在骨架内每隔 4m 设置一个可拆卸的十字形临时加劲架。（4）在钢筋骨架外侧四周设置控制保护层厚度的垫块，竖向间隔 2m，横向周围不少于 4 个。在吊放过程中发现保护层垫块掉落，在下放前要及时补上。（5）骨架顶端可焊四个吊环（吊环钢筋采用未经冷拉的级钢筋）与钻架固定，并将钢筋骨架与护筒做临时焊接固定防止灌注过程中骨架的整体上浮，钢筋骨架上下标高应符合设计要求。（6）骨架入孔采用吊机，按骨架长度的编号入孔。下放时，要确保位置正确，缓慢平稳地进行，防止扭曲变形和碰撞孔壁，并注意观察孔内水位的变化。6.3 导管的吊放（1）导管在使用前应进行水密承压、接头抗拉和过球试验，试验压力不小于导管所承受静水压力
42、的 1.5 倍。（2）灌注水下混凝土采用钢导管，内径为 250mm。导管应采用螺口连接，连接处应垫橡胶环。（3）导管应进行试拼，并经过仔细检查，发现变形和磨损严重的不得使用。并逐段编号，标明尺度。（4）导管下放过程中，导管要正对孔中心，防止导管偏离孔中心，倾斜、卡挂钢筋骨架等。（5）导管上口应满足混凝土灌注高度，导管下口距离孔底一般中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-25-为 3040cm。（6）导管安装完成后，再次检查孔底沉渣厚度和泥浆比重，端承桩孔底沉渣厚度5cm，摩擦桩沉渣厚度20cm，泥浆比重在 1.05-1.1 之间，即可认定为满足
43、灌注混凝土条件，否则，应进行二次清孔，直至各项技术指标达到施工规范要求后，方可进行水下混凝土灌注。6.4 灌注水下混凝土（1）灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，必须经过成孔质量检测和清孔检测（包括泥浆指标和沉淀厚度检测等）合格后，方可进行灌注工作，灌注的时间控制在初凝时间内。（2）混凝土由 5#拌和站拌制，待 4#拌和站建成验收通过后，由4#拌和站进行拌制，灌注时要提前向拌和站提供混凝土用量、混凝土标号、准确的时间、施工地点及使用部位。搅拌站应根据项目经理部中心试验室提供的混凝土配合比严格控制。混凝土拌和物应具有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无明显离析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。
44、混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和测定坍落度（坍落度宜为 180220mm），并及时做好记录。如不符合要求时，应进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。（3）首批灌注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。首批混凝土拌和物下落后，应连续快速地进行灌注，中途不应停顿，要尽量缩短灌注时间。计算储料斗初存量中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-26-VD2(H1+H2)+d2h1/4式中：V首灌砼所需数量（m3）D桩孔直径（m）H1桩孔底至导管底端间距，一般为 0.4mH2导管初次埋深（m），取 1
45、md导管内径（m）h1导管内砼高度 h1= Hww/cHw泥浆深度（m）w泥浆比重（KN/ m3）c砼的比重（24KN/ m3）料斗储量不应小于 V。（4）在灌注过程中，应经常用标有尺度的测绳挂圆锥形测深锤，测探混凝土面上升高度（应派二人进行测探，取平均值），及时提拔导管，调整导管的埋置深度控制在 26m 范围内。任何时候，都应确保埋管不小于 2m 的要求。（5）当砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取以下措施：可采取在钢筋骨架上口四周用钢管套上，顶在钻架上固定等措施来阻止其上浮。尽量缩短砼总的灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时，砼的流动性过小。当砼面接近钢筋骨架时（1m左
46、右），应保持深埋管，并徐徐灌入，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力，当孔内砼面进入钢筋骨架底口 4m 以上时，适当提高导管，减少导管埋置深度（不得小于 2m），以保证骨架在导管底口以下中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-27-的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。导管提升到高于骨架底部 2m 以上，即可恢复灌注速度。（6）在灌注过程中，应经常注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，并注意保持孔内水头。（7）导管提升过程中要注意尽量居中缓慢提升，防止挂卡钢筋骨架。并尽可能缩短导管的拆除时间。当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度，可
47、拆除 1 节和 2 节导管，（视每节导管和工作平台距孔口高度而定）。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新卡牢井口的导管，然后松开导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的钓钩挂到待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口导管内，校好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过 15 分钟，要防止螺栓.橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净，堆放整齐。在灌注过程中，当导管内砼不满含有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。在灌注过程中，应防止污染环境和河流。
48、（8）灌注的桩顶标高应比设计高 1m，以保证混凝土强度，多余部分承台施工前必须凿除，保证桩头无松散层。在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减小，压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-28-管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管，形成泥心。（9）当灌注完的混凝土开始初凝时即可割断挂环，避免钢筋和混凝土的粘结力受损失。（10）地面以下部分的护筒在灌注混凝土后拔除。（11）灌注混凝土的同时，每根
49、桩应按规定制作 24 组混凝土试块，标准养护 28 天后，及时提交混凝土抗压强度报告。（12）有关砼灌注情况，灌注时间，砼面的深度变化，导管埋深，导管拆除及发生的异常现象应由专人现场进行记录。灌注砼时应做好应急预案措施，灌注过程中不得中断，尽量用最短的时间结束灌注。（13）破桩头：桩头破除采用环形切割七步法施工，桩头破除后，要对桩顶精平，凿除凸块，桩顶基本平整、干净，要保持钢筋的完整。7.桩基检测（1）桩头凿除基坑开挖到设计标高后，将桩身顶端上层浮浆必须凿除，造出后顶面应平整，粗骨料呈现均匀，不得损坏桩基钢筋，凿除后桩顶高程偏差应控制在 03cm。凿除时，混凝土应达到下列强度规定：人工凿除时不
50、低于 2.5MPa,风动机械凿除时不低于 10MPa。进行桩头凿除，桩头凿除使用环形切割七步法进行施工，步骤如下：中铁六局集团有限公司赣深铁路工程指挥部新建赣深铁路 GSSG-3 标钻孔灌注桩试桩方案-29- 第一步：测量画线，在设计桩顶标高以上 10cm 处和 15cm 处画线，标定环切位置。第二步：测定桩基保护层，标明保护层厚度。第三步：环形切割，按照标明的保护层厚度，沿着标定线进行环切作业。第四步：钢筋剥离，使用风镐将桩基主筋位置处的混凝土凿除，使钢筋与混凝土剥离。第五步：风钻打眼，钢钎顶进爆裂桩头。第六步：破除桩头吊离。第七部：桩头精平。在使用风镐钻眼时需注意，孔眼大致水平，略微向上倾