反钻孔灌注桩施工方案.docx

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反钻孔灌注桩施工方案

钻孔灌注桩工程施工方案

1、工程概况

西凌河大桥中心桩号K98+164，为6-16m，85º斜交中桥。

该桥基础为钻孔灌注桩，桥墩、台桩基分别为Φ120、Φ140，共计46根。

所处区域土层依次为亚砂土、亚粘土、细砂、粉砂、亚粘土、亚砂土等，详见地质构造图。

C25混凝土743.1m2，钢筋54196.8Kg。

钻孔桩首件工程已完成，其他钻孔桩计划于4月18日开始，于6月10日结束。

2、施工准备

2.1、场地平整

机械平整施工场地，并满足测量定位放线与桩基施工要求。

将桩基础范围内的一切障碍物清除干净，以便于钻机造孔的顺利进行。

在施工现场内铺设场内道路，以满足施工时的材料运输。

2.2、材料及试验

水泥、粗骨料、细骨料、钢筋等材料已准备充足、到位。

相应的水泥强度试验、细骨料的筛分试验、粗骨料的筛分试验、钢筋原材试件、C25水下混凝土配和比试验已自检完成并报监理组和市高指中心试验室批准同意使用。

2.3、测量放线

专业测量人员根据设计单位提供的设计图和导线网，用全站仪精确放基线、基点和桩位，桩位偏差不大于10mm，并设置4个保护桩，以便对护筒及钢筋笼校核。

监理工程师已对桩位进行复测。

基准点妥善保护，施工过程中不得破坏。

2.4、技术交底

施工前，由项目总工负责向各施工队长和分项技术负责人进行技术交底，并组织全体施工人员学习并熟悉《施工组织设计》、《钻孔灌注桩施工方案》、施工图纸、技术规范等有关文件和图纸，做到人人熟悉，各负其责。

3、施工工艺

本桥钻孔灌注桩采用反循环潜水钻机进行施工。

利用密封电机、变速机构带动钻头在水中旋转削土，泥浆由钻杆外流入井孔，旧泥浆从钻杆被吸出排走。

各施工工序如下：

3.1、埋设护筒

护筒埋设位置应准确，其中心线与桩位中心线允许偏差不大于30㎜，其周围用粘土夯实。

为保证钻孔过程中不发生塌孔，选用直径为200㎝，厚度为6㎜的钢护筒。

根据现场地质情况，人工开挖进行陆上护筒埋设，水上护筒埋设采用重压和附壁振动器配合进行，先埋设外护筒，外护筒的埋设位置均应准确，其中心线与桩位中心线允许偏差不大于30㎜。

水中外护筒处于水面上且地质良好、不易塌孔时，护筒宜高出施工水位1.0-1.5m；地质不良、容易塌孔时，护筒宜高出施工水位1.5-2.0m；当钻孔内有承压水时，应高出稳定后的承压水位1.5-2.0m。

内护筒的埋设应与钢筋笼下放同步进行，将其固定在钢筋笼上，根据具体情况底部应低于外护筒底部1-2m。

护筒埋设位置准确，护筒底部用粘土夯实，防止底部塌孔，护筒埋设完成后在护筒外加设护桩，保证施工过程中桩位准确。

4.2、泥浆调制、沉淀池布置

购买粘性较好的不含砂的优质粘性土，制浆时先将粘土加水浸透，用泥浆机搅拌。

利用现场条件布置泥浆池和泥浆沉淀池，沉淀池分为两级沉淀，沉淀后的粘土泥浆循环使用，沉淀池的体积不小于3倍桩方量。

清孔后的泥浆性能指标如下：

相对密度1.03～1.10，粘度17～20s，含砂率<2%。

现场配备泥浆三件套：

粘度计，比重计，砂率计。

4.3、钻孔

4.3.1、护筒埋设完成，对桩位处地面进行必要的加固处理，保证钻机在钻进过程中不偏斜、不下沉。

钻机就位后其底座应平稳、钻架竖直，且保持钻头中心和桩位中心在一铅垂线上，偏差不得大于2㎝。

4.3.2、钻孔作业分班连续进行。

一班5人，每班6小时作业。

4.3.3、选择Φ120的乌钢钻头，进尺时以电流控制进尺速度，电流控制在50A，以避免空钻和硬钻。

钻进速度粘土层按1-3m/h进行，砂土层按4-6m/h进行。

4.3.4、钻杆预先备在操作平台上，尽量减少钻杆接头时间，减少成孔时间。

开钻时以低档慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。

正常钻进时应根据地质资料掌握土层变化，派专人捞取渣样与地质资料提供土层相对照，并如实填写钻孔桩钻进记录表，按照土层情况及时调整钻进速度，调整泥浆比重，稠度。

钻孔时采用减压钻进，确保成孔有坚实的护壁，防止塌孔。

如发现与地质资料不符，及时与监理工程师取得联系。

4.4、钻孔中注意事项

4.4.1、防止塌孔措施

孔口坍塌时，可拆除护筒，回填钻孔、重新埋设护筒再钻。

轻度塌孔，可加大泥浆相对密度和提高水位。

严重塌孔，用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速钻进。

汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒，增加水头或用虹吸管等措施保证水头相对稳定。

提升钻头、下钢筋管架保持垂直，尽量不要碰撞孔壁。

在松软砂层钻进时，应控制进尺速度，且用较好泥浆护壁。

4.4.2、防止孔位偏斜措施

将桩架重新安装牢固，并对导架进行水平和垂直校正，检修钻孔设备。

偏斜过大时，填入石子粘土，重新钻进，控制钻速，慢速上下提升、下降，往复扫孔纠正。

加配重防止钻机在钻进过程中孔位偏斜。

4.4.3、防止卡钻措施

对于向下能活动的上卡可用上下提升法，即上下提动钻头，并配以钢丝绳左右拔移，旋转。

上卡时还可用小钻头冲击法。

对于上下卡和不能活动的上卡，可用强提法，除用钻机卷扬机提拉外，还可采用滑车组、杠杆、千斤顶等设备强提。

4.4.4、防止掉钻措施

卡钻时应设有保护绳才准强提，严防钻头空打。

经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

掉钻后可采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥、平钩等工具打捞。

4.4.5、防止扩孔、缩孔措施

如扩孔不影响进尺，则可不必处理，如影响钻进，则按塌孔事故处理。

对缩孔可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。

4.5、清孔

清孔的目的是将孔底的钻渣及其沉淀物清除干净，尽量减少孔底沉淀厚度，保证桩的承载力。

本工程钻孔桩为摩擦桩，终孔后应及时清孔，不得停歇过久，使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至塌孔。

采用换浆清孔的方法进行清孔。

先测量孔深，当距孔深还有20～30cm时，钻机减速钻进，泥浆泵继续工作，用提前备好的比重小、含砂率低的泥浆进行一次性换浆。

清孔后的泥浆要达到：

相对密度1.03～1.10，粘度17～20s，含砂率<2%。

拆除钻杆后用提前做好的检孔器检查孔径、孔形、倾斜度是否符合验收标准，验收合格后认真填写成孔质量检查记录。

检孔器的长度标准为大于4倍桩径，直径为略小于桩径。

换浆时间根据孔径与孔深而不同，一般为4小时左右。

4.6、终孔验收

清孔后进行终孔自检，自检合格后认真填写成孔质量检查记录并请监理工程师验收。

其钻孔质量应达到下列要求：

孔径不小于设计孔径（检孔器）

孔深不小于设计孔深（测绳应用标准尺比对）

孔位中心排架桩不大于50mm

群桩不大于100mm

倾斜度不大于1%

沉淀厚度不大于30cm

钢筋骨架底面高程±50mm

4.7、钢筋笼的制作、安装

钢筋笼所用钢材应有产品合格证并现场抽检合格后方可使用。

为保证钢筋笼的几何尺寸，钢筋笼制作要在水平的工作平台上进行。

螺旋筋先调直后，在特制的转盘上盘绕。

主筋上标明螺旋筋点焊的位置，焊接时调整好点焊电流，不要出现虚焊，咬焊现象。

在骨架主筋处设置环形砼保护块，梅花式布置，上下间距1.5-2.0m。

钢筋笼在钢筋加工场地分段制作，分段长度按起吊能力确定。

钢筋在堆放和运输中应保持平直，防止弯曲变形。

钢筋笼骨架严格按桥涵工程质量检验评定标准进行验收，验收合格后如实填写桩基钢筋检查记录。

钢筋笼安装时应有专用的起吊工具卡，避免钢筋笼起吊变形过大。

不允许将偏斜、弯扭的钢筋笼安放到孔内，钢筋笼安装到位后采取吊环固定在工作台上。

为保证桩中心不偏位，可在钢筋笼顶加设直径略小于护筒的钢筋箍圈，箍圈四个方向焊接定位钢筋卡在护筒内壁。

下钢筋笼配备4个电焊机，3台焊接1台备用。

提前备好防雨蓬，保证雨天钢筋的焊接质量及安全作业。

4.8、钻孔桩的混凝土灌注

混凝土灌注是保证钻孔桩质量的最重要、最关键的工序，必须认真负责地做好各项准备工作。

为确保灌注正常，准备3台砼运输车、1台地泵、1台吊车（备用）、一个提升架（备用）。

4.8.1、导管采用Φ300㎜的快速卡口垂直提升导管。

使用前已进行水密承压、接头抗拉和过球试验，并对导管进行编号，确保导管能正常使用。

下放导管时要避免挂碰钢筋笼。

4.8.2、混凝土的拌制。

混凝土拌制生产很大程度上决定钻孔桩混凝土灌注质量，拌制时间一般控制在30s，同时必须做好以下工作。

料、水泥及外加剂储备充足，质量抽检合格。

拌制机械状态良好，计量准确，并经过试运行，拌制前调试成功并过磅后，请监理抽检。

正式拌制混凝土前应按施工配合比进行试拌，检验混凝土的工作性能，及其在一定时间内的坍落度损失。

4.8.3、混凝土的灌注

混凝土灌注前应进行沉淀厚度的测量，为保证混凝土灌注顺利进行，每车混凝土前场均要做坍落度试验，坍落度控制在180-200mm。

采用混凝土地泵进行混凝土灌注，除了导管安装合格和混凝土生产质量优良外，还应做好灌注工作。

灌注用贮料斗容积为4.0m3，导管最下口第一次距孔底深度要在0.4米左右，导管上口与贮料斗连接处用10mm铁板封盖，待贮料斗内装满混凝土后再拔除铁板，使首批混凝土下落，确保首批混凝土的灌注满足规范要求。

导管每拔一次，探测一次混凝土面，确保导管埋深不小于2m。

灌注过程中要认真填写水下混凝土灌注记录，分析灌注结果。

混凝土灌注时还应注意：

开始剪球前要有足够的混凝土储备量，保证剪球后导管的埋置深度大于1.0m。

剪球前，导管距孔底的高度要适当，一般取30~40㎝，过小过大都不利于灌注的顺利进行。

正常灌注过程中，导管埋置深度要控制在2.0~6.0m。

发现堵管，要及时分析原因，采取措施，并在现场配备16吨吊车及吊斗，避免断桩事故发生。

灌注混凝土时，孔内渗出的泥浆应引流或泵送至适当地点处理，以免造成环境污染。

混凝土就连续浇注直至高出设计桩顶0.8~1.0m，确保桩头凿除后截面不空心，不夹泥，混凝土强度达到设计要求。

混凝土拌制过程中应在后场做三组砼试块，开盘一组，灌注到中部一组，灌注到上部一组。

附：

首批混凝土数量计算：

V≥（H1+H2）πD2/4+（h1）πd2/4

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0.4m；

H2—导管初次埋置深度（m）

d—导管内径（m）；

Hc－钻孔内灌注首批混凝土后所需的混凝土面至孔底的的高度；

HW－孔内水面至首批灌注需要的的混凝土面高度；

h1－钻孔桩混凝土到达HC时，导管内混凝土柱为与导管外水压平衡所需高度，h1=HWρW/ρC；

ρW—桩孔内泥浆的密度（Kg/m3）；

ρC—混凝土拌和物的密度（取2.4Kg/m3）。

例1：

翻身河中桥的5＃墩6＃桩，桩径1.20米，设扩孔系数为1.2，选用导管的直径为0.30m，钻孔深度为孔内水位以下45m，从地质勘测报告中得知该部位土层属于砂性土层，清孔后泥浆相对密度选用1.05，孔底沉淀设0.1m，导管初埋深度选用1.0m。

则H2=0.4+0.1=0.5m

Hc=H2+H1=0.5+1.0=1.5m

HW=45-1.5=43.5m

h1=43.5×1.05÷2.4=19.03m

V=19.03×（π×0.302）÷4＋1.5×π×1.52÷4=3.93m3

例2：

翻身河中桥的6＃墩6＃桩，桩径1.20米，设扩孔系数为1.2，选用导管的直径为0.30m，钻孔深度为孔内水位以下32m，从地质勘测报告中得知该部位土层属于砂性土层，清孔后泥浆相对密度选用1.05，孔底沉淀设0.1m，导管初埋深度选用1.0m。

则H2=0.4+0.1=0.5m

Hc=H2+H1=0.5+1.0=1.5m

HW=32-1.5=30.5m

h1=30.5×1.05÷2.4=13.34m

V=13.34×（π×0.302）÷4＋1.5×π×1.52÷4=3.58m3

4.9、拔护筒

钢护筒在灌注完毕，混凝土初凝后8-10小时拔取。

4.10、破除桩头

护筒拔除后将桩头上的浮浆和松散部分全部凿除，直至标高符合设计要求和表面无松散现象。

桩头凿除后，采用超声波动测法对桩身质量进行检测，确保每根桩的质量符合设计和规范要求。

5、施工质量检验标准

5.1、桩长达到设计长度，不允许负误差。

5.2、桩径达到设计要求，不得出现负偏差。

5.3、成桩垂直度控制在1%以内，桩位允许偏差不大于5㎝。

5.4、实际混凝土灌注量大于计算值，充盈系数控制在1.15~1.3。

5.5、混凝土试块抗压强度满足设计要求，对混凝土强度及时汇总分析，确保混凝土强度有一定的保证率。

6.、雨季施工措施

6.1、疏通施工现场内的排水沟，使其与路基外的水沟相连，能迅速排除施工现场内的积水，保持施工现场处于良好状态。

6.2、混凝土原材料，特别是水泥、钢筋做好防水、防潮工作，设置遮雨措施。

6.3、及时测定砂石材料的含水量，调整拌和设备的加水量。

做成千分之三左右的横向坡度，且四周挖排水沟，以利排水。

6.4、要提前备好防雨蓬，保证雨天钢筋的焊接质量及安全作业。

7、施工注意事项

7.1、加强针对紧急事件的准备工作，如发电机、混凝土运输车、各类泥浆泵等机械及设备。

7.2、在钻进、下钢筋笼、下导管、混凝土灌注过程中，有经验的施工技术人员要全过程旁站。

7.3、认真填写各种原始记录，讲求效率，有条不紊地进行钻孔灌注桩的施工。

7.4、工序衔接要紧凑。

检孔器、钢筋笼、导管的安放要及时，快速、准确，以保证沉淀厚度不超过设计要求。

7.5、本桥设计有素混凝土，分别是：

1#、4#、5#墩（4.0m），2#、3#墩（6.0m），0#、6#台（3.20m）。

因此，如每车砼运输车载6m3，则0#、6#台桩第一车混凝土灌注时，控制其灌注速度。

1#、4#、5#墩第一车灌注完毕后，即将接近钢筋笼下口，第二车混凝土从开始灌注时就应放慢速度，在混凝土面进入钢筋笼一定深度后，恢复正常灌注速度。

2#、3#墩灌注第二车时，控制其灌注速度，保证混凝土位能产生的顶托力不会对钢筋笼产生浮移。

同时要注意混凝土灌注要有连续性，视混凝土输送能力随时调节灌注速度。

8、质量保证措施

坚持“百年大计，质量第一”的原则，视工程质量为企业的生命，认真按照设计图纸和施工技术规范组织施工。

8.1、建立健全质量保证体系，确立质量终身责任制，与班组和分项工程质量负责人签定质量责任状。

8.2、建立奖罚制度，做到优质重奖，劣质严惩，加强全体施工人员的质量意识。

对于最后评为优良工程的予以奖励，对于不合格工程责令返工，并予以处罚。

8.3、执行三检制。

在工序自检合格的情况下，由现场施工作业队自检。

自检合格后，由现场专职质检负责人复检，复检合格后报请监理工程师验收，验收合格后方可进入下一工序的施工。

8.4、质检资料的填写和归档工作。

8.5、尊重监理意见，对监理提出的整改意见及时整改反馈。

9、安全保证措施

9.1、加强施工人员安全及环境保护方面的教育，使每个职工牢固树立安全观念和环境保护观念；

9.2、施工现场专门设立安全检察员（兼环保检察员），由项目部安全组负责组织，分管副经理负责实施，进行检查监督各项安全措施和环保措施的执行情况；

9.3、进入现场人员、施工作业人员，均发放相应的安全用品，如安全帽、标志帽等；

9.4、按安全规程进行配电接线；

9.5、机械设备刹车、制动系统灵敏可靠，运转部分必须有安全防护罩等安全装置；电器部分要求接零接地两次保护和防潮雨装置，并安装触电保护器；

9.6、机械设备定期检查，电缆、电器定时更换，经常注意设备运转情况，发现问题及时处理；

9.7、上岗工作人员要谨慎操作，防止各类事故发生；

9.8、贯彻执行岗位职责制和交接班制度，现场统一指挥，做到施工生产有条理、现场整洁、材料摆放有序，工作人员劳保用品穿戴齐全；

9.9、非工作人员不能进入现场。

10、文明施工

10.1、施工现场设置关于文明施工、安全施工的醒目标牌；

10.2、现场人员要尊重监理人员的指导意见，发现问题及时向监理工程师报告；

10.3、现场施工机械有序作业，停工时按指定位置摆放整齐；

10.4、施工现场经常保持整洁卫生，道路坚实、畅通并有排水措施。

K98+164西凌河大桥

钻孔灌注桩工程质量保证体系