钻孔桩施工技术方案.docx
《钻孔桩施工技术方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钻孔桩施工技术方案.docx（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
钻孔桩施工技术方案
京珠国道主干线安阳至新乡高速公路改扩建工程四标段
钻孔灌注桩
施
工
技
术
方
案
文件编号：
编制：
审批：
受控状态：
（盖章受控）
编制日期：
中铁十一局安新改扩建工程
四标项目部
钻孔灌注桩施工技术方案
一、编制目的
为规范本标段桥梁钻孔灌注桩施工作业，统一工艺控制标准，保证钻孔灌注桩施工质量，特编制本技术方案。
二、编制依据
1、我公司编写的安新高速公路改建工程第一合同段NO.4标段投标书。
2、河南省高速公路发展有限责任公司提供的中交第一公路规划勘察设计
院的有关设计、图纸、文件、资料。
3、国家交通部、河南省及河南省安新高速公路改建项目部颁发的现行规范、规则及有关规定。
4、对施工现场进一步踏勘调查所获得的有关资料。
5、我单位拥有的科技工法成果和现有管理水平、劳力、设备、技术能力，及长期从事公路施工所积累的丰富施工经验。
三、工程概况
1、本项目主线为四车道改扩建成八车道工程。
项目起于K24+000，止于K32+000。
本标段内共有桥梁10座，其中水下灌注桩108根（桩径为1.4m，92根；1.2m，16根）。
桩长因桥而定，最长桩长31m，最短桩长14m。
2、线路区地貌单元为由安阳河、汤河等河流冲积平原组成的山前冲洪积平原、地势平坦、开阔，地形起伏不大，总体地势西高东低，线路段内地势为两段高、中间低。
地面标高在66.1米-75.1米之间，线路所经区域构造上处在华北第二沉降带和第三沉降带，是华北第四个地震活动期内强震的空白地段。
土层类型、颜色、状态变化较大：
K20～K35之间上部为黄褐、灰、灰褐色亚粘土，局部夹灰黑色土层。
3、钻探揭露深度内，线路区地下水主要为松散层孔隙潜水，上部含水层主要为亚砂土、亚粘土构成的弱透水层，下部含水层主要为亚砂土、亚粘土和砂层，局部为卵砾石层。
沿线路前进方向地下水位埋深逐渐变浅。
四、施工总体安排
本合同段桥梁基桩安排一个桥梁队负责施工，进场钻机4台。
计划于2008年7月1日开工，2008年10月15日完工。
五、施工准备
1、原材料的准备；包括水泥、碎石、砂、钢筋、声测钢管、粉煤灰、外加剂、水；各种材料的原材料试验完成并经监理工程师签字认可。
2、技术准备：
包括图纸、规范的收集、掌握，施工技术（方案）的交底。
3、钢筋笼的加工完毕。
4、机械设备检修完毕。
5、钻进每台班约需12～13人，其中操纵钻机技工3人、拆装钻杆4人（内含技工1人）、搬运钻杆及调制泥浆3人（内含技工1人）、供水2人、指挥记录1人。
操作熟练后人数可减少。
6主要施工机具
GR-150回转钻机4台,8m3砼运输车2台，16t吊车1台。
六、钻孔灌注桩施工工艺流程
《钻孔灌注桩施工工艺流程图》见下页
七、钻孔灌注桩施工方法及操作要点
1、施工准备
平整场地：
首先将施工场地开挖到钻机工作需要的宽度和标高，用推土机推平，压路机压实，并在两侧挖好排水沟，建立完整的排水系统。
泥浆池：
开挖沉淀池和储浆池，并且应该设置在钻机排浆（渣）口的同侧，与钻机的距离可根据地形决定，两池的总容积一般为钻孔完成后总排渣体积的1.2～2.0倍。
安装好防护栏，挂好防护网，安全标语等。
防护栏要求要保持在同一水平面，涂刷黄白相间（各30cm）油漆。
2、桩位放样
采用极坐标法，用全站仪按设计图纸对桩位进行准确放样，并做好护桩，以便随时检查桩位的偏移情况和钻孔过程中的偏移情况。
3、埋设护筒
钻孔灌注桩施工工艺流程图
施工准备
桩位放样
埋设护筒
钻机就位
钻进成孔
首次清孔
钢筋笼制作、运输
钢筋笼安装
导管安装
二次清孔
灌注水下混凝土
无损检测
桩头处理
护筒高度2.5m，采用壁厚5mm钢板制作。
护筒在埋设前应先挖出深度为100cm凹槽，将护筒放入凹槽中，用原状土将护筒四周填实，以防止在施工中护筒移位和漏浆。
护筒内径应大于钻头30cm，护筒顶面要高出施工水位或地下水位2m，还应高出施工地面0.5m。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于3cm，倾斜度不得大于1%。
4、钻机就位
立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。
启动卷扬机把钻盘吊起，垫方木于转盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔。
然后装上转盘，要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，钻杆位置偏差不得大于2cm。
在钻进过程中要经常检查转盘，如有倾斜或移位，应及时纠正。
使用带有变速器的钻机时，要把变速器放平。
安装在变速器板上的电动机轴心应和变速器被动轴心的轴心放在同一水平线上。
在方钻杆上端安装提引水龙头，在水龙头上端连接输浆胶管，将输浆胶管接到泥浆泵上，把提引水龙头吊环挂到起吊系统的滑轮吊钩上。
取走转盘中心的方型套，启动卷扬机吊起方钻杆穿过转盘并牢固地联结到钻头，装好方型套夹住方钻杆，准备钻进。
5、泥浆与护壁
根据工程地质特点，选用粘土为主掺入少量膨润土造浆，护壁泥浆性能指标符合《泥浆性能指标选择》规定。
在原地设置泥浆池、沉淀池、清水池，槽间用沟槽连通，详见《泥浆循环工艺图》。
泥浆具有防止坍孔、悬浮钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力、钻孔过程中形成护壁并隔断孔内外渗流的作用。
施工中应注意随孔深的增加向孔内及时连续地补充泥浆，维持护孔应有的水头高度，防止孔壁坍塌。
泥浆比重：
一般地层为1.06；卵石层为1.15；易塌地层为1.1；黏度：
一般地层为16～20s,松散易坍地层为18～28s；含砂率：
新制泥浆不大于4％；胶体率：
不小于95％；PH值：
8～10。
6、钻进施工
（1）钻孔
为防止堵塞钻头的吸渣口，应将钻头提高至距孔底约20cm～30cm，将真空泵加足清水（为便于真空启动，不得用脏水），关紧出水控制阀和沉淀室放水阀使管路封闭，打开真空管路阀们使气水畅通，然后启动真空泵，抽出管路内的气体，产生负压，把水引到泥石泵，通过沉淀室的观察窗看到泥石泵充满水时关闭真空泵，立即启动泥石泵。
当泥石泵出口真空压力达到0.2MPa以上时，打开出水控制阀，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，形成反循环后，启动钻机慢速开始钻进。
钻桩原则：
先钻外围桩而后中间桩，先安排含有较深、较大、较多流沙的桩孔施工，先安排长桩施工。
《泥浆循环工艺图》
运至弃碴场运至弃碴场
泥渣泥渣
清孔
下导管并清孔
下钢筋笼
钻机就位
钻孔
（2）检孔
钻孔达到设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验。
检孔器用钢筋制成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4～6倍，确保检孔器重量（自身重力大于最大泥浆浮力）。
成孔后采用吊车竖直下放检测成孔质量。
7、清孔
采用抽渣法清孔。
清孔标准：
孔深达到设计要求，并且孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆密度≤1.1g/cm3，含砂率≤2%，粘度1720s，胶体率＞98％；孔底沉渣厚度不大于0.2d。
严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
8、钢筋骨架的制作与安装
（1）钢筋骨架的制作
钢筋笼在加工场提前制作成型。
主筋接头采用搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，接头错开大于35倍钢筋直径且大于50cm。
箍筋与主筋连接采用焊接，φ8箍筋采用与主筋点焊呈梅花型（间隔1根主筋或箍筋）布置，Φ22加强筋采用与主筋全部焊接以增加钢筋笼整体刚度。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合《公路桥涵施工规范》（JTJ041－2000）的要求。
钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
护筒
平面位置
50mm
测量检查
倾斜度
1%
2
孔位中心
50mm
3
桩位（排桩）
50mm
4
倾斜度
1%
5
沉淀厚度（摩擦桩）
0.2d
沉淀盒、标准锤测试
6
钢筋骨架地面高程
±50
测量检查
钢筋加工允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
受力钢筋长度
±10
尺量
2
弯起钢筋的弯折位置
±20
3
箍筋内净尺寸
±5
（2）钢筋骨架的安装
钢筋笼较长时，为保证骨架起吊时不变形，钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作，采用大吨位汽车吊车分段起吊安装。
并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
吊点设在骨架的上部，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。
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。
等第一段骨架放入孔中距离孔口1.5m时，用两根φ50钢管穿过骨架横放于孔口，让钢管承受骨架的重量，接着吊起第二段骨架与第一段骨架焊接。
焊接时，使上下两节骨架位于同一竖直线上。
（3）定位及加固
钢筋在安装前在孔内呈120°安装3根φ50导向钢管并调整至钢筋边缘位置。
导向钢管采用三根Φ22钢筋与护筒焊接牢固。
控制钢筋笼水平位置，钢管在钢筋笼定位固定后随即取出。
骨架标高由孔口标高来确定，采用三根Φ22的钢筋呈120°焊接在护筒上，砼初凝后割断定位钢筋。
钻（挖）孔桩钢筋骨架的允许偏差和检查方法
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
钢筋骨架在墩柱底以下长度
±100mm
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±10mm
3
主钢筋间距
±10mm
尺量检查
不少于5处
4
加强筋间距
±20mm
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20mm
6
钢筋骨架垂直度
±0.5%
吊线尺量检查
9、导管安装
采用φ300mm无缝导管灌注水下砼，所用导管内壁光滑圆顺，内径一致，接口严密。
导管管节长度，中间节为2m等长，底节可为4m，漏斗下管节长度为1m，导管管节接头采用螺旋丝扣型接头并有防松装置。
使用前应试拼、试压，不得漏水，试压的压力不得小于孔底静水压力的1.3倍。
导管按预先计算好的尺寸往下拼接，拼接的同时记录好顺序与每节导管的长度。
10、二次清孔
二次清孔应采用泵吸反循环清孔。
混凝土浇筑前孔底沉渣厚度不大于2d。
11、灌注水下砼
浇筑水下混凝土前，用射风冲射钻孔孔底3～5min，将孔底沉淀物翻动上浮，射风的压力在孔底为0.05MPa，最大限度地减小沉渣厚度。
导管下口的悬空应该控制在40cm，导管应该在完全排出空气后、上口保持在比水平面略高的位置方可安装料斗，导管与料斗连接部位应该严密，并且在浇注砼前在导管中放置隔水球，导管上口用球形盖封闭，在首批砼装满料斗浇注时打开球形盖，便可进行水下砼灌注。
首批封底混凝土数量必须能够满足埋住导管底口1m以上，制作的漏斗容积必须满足首批灌注混凝土数量。
本项目最长桩长31m，桩径1.4m,计算得Vmin=3.66m³，漏斗储料量必须大于v。
混凝土下落时有一定的冲击能量，能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。
足够的冲击能量能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m且不大于3m；当桩身较长时导管埋置深度可适当加大。
水下砼采用集中拌制，电子计量，用砼搅拌车运送至施工地点，确保砼质量。
水下混凝土应具有足够的流动性和良好的和易性，且在灌筑过程中不应发生离析或泌水等现象，坍落度控制在18～22cm。
砼应连续灌注，中途不得停顿。
并尽量缩短拆除导管的间断时间。
灌注混凝土的数量应作记录，并随时测量、记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。
灌注中导管埋入混凝土的深度保持在2～6m之间，在任何情况下，不得小于1.0m，以免造成断桩事故。
考虑桩顶含有浮渣，灌注时桩顶标高按高出桩顶设计高程0.5～1.0m控制，以保证桩顶混凝土的质量。
灌注中若导管中的混凝土混入空气和水，必须立即报告项目部领导并采取补救措施。
首批灌注混凝土量计算公式：
V≥（πD²/4）Hc+（πD²/4）h1
V——首批混凝土所需数量（m³）
h1——井孔混凝土面高度达到Hc时，导管内混凝土柱需要的高度（m）
Hc——灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底的高度（m）
D——井孔直径（m）
12、废浆处理
钻孔桩施工中，产生大量泥浆，为保护当地的环境，这些废弃的泥浆，不得随意倾倒，必须运往指定的堆放场地，并做妥善处理。
八、施工质量控制措施
1、避免堵管措施
（1）应严格控制砼的搅拌质量（特别是超大粒径骨料的控制），不合格的砼不得进入导管。
（2）砼灌注过程中勤量测、勤拔管，避免因导管埋入太深而造成灌注速度减慢或堵管。
（3）如果灌注过程中断，应轻微抖动导管，不得让导管长时间静止埋在砼中，从而拔不出导管，造成断桩。
2、防止钢筋笼上浮措施
（1）钢筋笼顶端用φ22钢筋与护筒呈120о牢固焊接。
（2）砼面接近钢筋笼底时，应加紧测量砼面的标高，以保证导管有3～4m的埋管深度，同时还应放慢灌注速度，以减少管口混凝土对钢筋笼的冲击力。
当砼面在钢筋笼4m以上时导管提升，使其高于钢筋笼底，并保持不小于2m的埋管深度，同时恢复灌注速度。
3、质量保证措施
（1）建立健全各项质量管理制度，明确任务，落实责任。
（2）设置专职质量监察人员，对工程质量监督管理。
（3）进场原材料经试验室检测合格后，方可使用。
（4）放线、高程测量坚持“双检制”的检查制度。
（5）经常检测泥浆性能指标，保证钻进过程中泥浆护壁厚度及浮碴，防止发生坍孔、缩径、沉淀层过厚等现象。
（6）施工中作好各项记录，定时检测砼顶面高度，控制导管埋深
九、应急措施
1、钻孔意外控制
（1）钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。
坍孔不严重时，采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填重新钻孔。
钻孔中投黏土，用低垂冲击将粘土块和小片石挤入孔壁制止坍孔。
（2）钻孔中发生弯孔和缩孔时，将钻头提到偏斜处进行反复扫孔，直到钻孔正直。
如发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处，待填料沉实后再重新钻孔纠偏。
（3）发生掉钻时，应查明情况及时处理。
（4）发生卡钻、掉钻时，严禁人员进入没有护筒或其它防护设施的钻孔内。
必须进入有防护设施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并有专人负责现场指挥。
（5）故障及处理
反循环不正常：
1）启动真空泵后反循环不正常，泥石泵抖动，泥水减少以致中断。
原因：
多为管路漏气或钻头、钻杆堵塞。
处理方法：
首先检查钻杆法兰盘螺丝有无松动，是否垫好橡皮圈；其次检查泥石泵的石棉垫（即盘根）处有否漏气，提引水龙头填料压盖有否松动。
上述几个部位都应做到紧密不漏气不漏水，还要清除钻头、钻杆或泥石泵进出口处的堵塞物。
2）产生真空后，沉淀室的水位上升缓慢。
原因：
真空泵使用过久，工作性能差或管路漏气。
处理方法：
拧紧真空泵石棉垫螺栓使之严密，调整三角皮带的松紧程度，消除跑空现象。
检查真空泵气水分离器内是否注满水，如因泵体无水而发生本项故障，加水后即可消除故障；如无法处理，应更换真空泵。
3）真空压力达到0.067MPa～0.080MPa时仍不来水。
原因：
钻头卖入土中，吸渣口堵塞；或因冬季施工，真空管路冻结；或操作时未开管路阀们。
处理方法：
如因钻头堵塞，可将钻头提出，清理畅通后在钻进；如因真空管路冻结，可用喷灯或炭火烤化。
钻进时泥水突然中断：
原因：
在沙卵石中钻进，因钻杆给进太快或管路堵塞。
处理方法：
把钻头略提升，用锤敲打钻杆及管路中的各弯头，有可能时堵塞的沙石震落；或反复启闭出水控制阀们，使管内压力突增、突减，使出水量忽大、忽小，也有可能将堵塞物清除；如仍不能疏通时，可停泵约一分钟，在管内水头未完全退落前，在启动真空泵使管内流速突增。
（6）泵吸反循环回转钻孔钻孔进度
钻孔进度与钻孔直径、土质、钻锥回转速度，根据土质不同，每小时的钻进进度（m）为：
粘质土3～6、粉质土3～5、细沙2～4、中沙2～3、沙砾1～2。
十、冬季施工措施
1、钢筋加工
在室外进行钢筋焊接时，最低气温不低于－20℃，并采取防雪挡风措施，尽量减少焊件温差，同时保证焊接后的接头不立即接触冰雪。
当气温过低而不能在室外加工时，焊接钢筋就移室内进行。
冷拉钢筋时的温度不低于－15°C，采用控制应力或冷拉方法，为保证钢筋质量，其冷拉控制应力比常温适当提高，但提高值不超过30Mpa。
张拉预应力钢材时的温度不低于－15°C。
2、混凝土施工
冬季搅拌混凝土时，骨料不能带有冰雪和冻结团块，严格控制混凝土的配合比和坍落度。
水泥的强度等级不低于42.5，水灰比不大于0.5。
按砂石、水、水泥的投料顺序入机再搅拌，搅拌时间比常温延长50%。
混凝土拌和物的出机温度不低于10°C，浇筑温度不低于5°C。
十一、施工注意事项
由于桥台的桩基位置在锥坡范围以内，根据实地量测，桥台桩位距离耳墙仅40cm左右，施工桩基必须将老路锥坡开挖而形成工作面，为保证原路基稳定，在锥坡开挖前先划出开挖线，将18#槽钢从开挖线内侧按间距50cm从路基边坡处竖直向下打入，槽钢长度应比开挖处边坡高度大2m，保证打入原地面长度在2m以上。
工作面开挖后，应尽早对槽钢进行加固支撑，维护边坡稳定。
钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。
钻机安设必须平稳、牢固；钻架应加设斜撑和缆风绳。
反循环钻机使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不漏水、不漏电；对经常处于水、泥浆浸泡处应架空搭设。
挪移钻机时，不得积压电缆线及风水管线。
钻孔使用的泥浆，宜设置泥浆循环净化系统，并注意防止或减少环境污染。
钻机停钻，必须将钻头提出孔外，置于钻架上，不得滞留孔内。
对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。
十二、文明施工
（1）现场设置工程简介牌，明确施工技术、质量、安全负责人。
（2）临时设施严格按照设计方案布置，作到牢固、整齐、美观。
（3）工地材料和机具按规格、品种分类堆放整齐，并设置标识牌。
（4）施工便道平整畅通，并安排专人养护。
（5）施工完后的废料及垃圾必须进行处理，作到工完场地清。
（6）施工排水不随意排放，利用附近水沟排走。
（7）钻孔所排沉淀物运往指定地点妥善处理。
十三、安全保证措施
1、安全保护措施
（1）建立健全的安全生产管理制度。
在安排、检查、落实施工任务的同时，把安全贯穿于施工全过程。
（2）坚持定期安全教育和检查制度，设立安全监督岗，支持和发挥群众安全人员的作用。
编制切实可行的安全设计，并认真贯彻执行。
（3）道路交叉口、施工场地设置安全警示标志；夜间作业时设灯光警示标志；施工人员必须戴安全帽；严禁非作业人员进入施工现场。
（4）施工所用电器设备安装有漏电保护器，闸门盒加盖加锁，严禁私拉乱接、移动电器；对沿线电力、通信线处设立明显标志，严防损坏。
（5）对已钻或已灌注桩孔设立明显标志，防止人员、机具掉落。
升级会员 