旋挖钻试桩方案.docx

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旋挖钻试桩方案

岳阳至宜昌高速公路石首至松滋段JNTJ-2标段四分部

旋挖钻试桩施工方案

中铁十一局一公司湖北江南高速公路一期土建

第2合同段项目部四分部

二○一一年八月

岳阳至宜昌高速公路石首至松滋段JNTJ-2标段四分部

旋挖钻试桩施工方案

编制：

审核：

批准：

日期：

目录

一、编制依据1

二、工程概况1

三、试桩的内容及主要目的1

四、试桩现场人员、机械、材料配置2

五、主要施工方法4

2、施工方法4

2.1测量定位4

2.2护筒埋设4

2.4泥浆制备5

2.6成孔检查6

2.7钢筋笼安装8

2.8下放导管8

2.9清孔10

2.10灌注水下混凝土10

2.11孔口回填12

六、质量控制与检验12

1、质量控制12

2、质量检验13

七、安全环保措施14

八、混凝土灌注保证措施15

旋挖钻试桩施工方案

一、编制依据

（1）《公路桥涵工施工技术规范》（JTJ041—2000）

（2）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）

（3）《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95）

（4）《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）

（5）公路施工测量技术规范

（6）设计图纸及文件；

（7）中铁十一局江南高速JNTJ-2标段招投标文件；

（8）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等资料。

二、工程概况

S322分离式立交桥位于松滋市糖铺子村，与S322省道斜交，中心里程为K93+010，桥长187.20m，起点里程为：

K92+916.4，终点里程为：

K:

93+103.6。

本桥共2联：

3×30+3×30：

上部结构采用预应力砼（后张）小箱梁，先简支后连续；下部结构0（左幅）、6号桥台采用肋板台，0（右幅）号桥台采用柱台式，桥的采用柱式墩，墩台采用桩基础。

桥梁钻孔桩桩基共26根，直径为1.8m/1.2m。

三、试桩的内容及主要目的

1、内容

本次试桩以S322分离式立交桥1#-1桩基（直径1.8m）为试桩点，按照钻孔桩的工程要求，进行施工。

包括：

场地整平、测量放样、埋设护筒、桩位复测、泥浆池开挖、泥浆拌制、钻孔、成孔检查、钢筋笼的制作及吊装、导管安装、混凝土的拌和、运输、试验、混凝土的灌注、凿桩头、桩基检测等所有灌注桩施工程序。

2、目的

（1）掌握成孔工艺：

钻机类型、型号、钻头型式，以及在不同地质层中的钻进速度和钻进时的泥浆各种参数，成孔后的清孔方法和清孔时间。

（2）掌握下钢筋笼合理方式和控制钢筋笼位置、标高的合理方法。

（3）检验试验室混凝土的配合比、坍落度等各项指标的可靠性和实用性。

（4）为灌注桩施工提供混凝土灌注等施工参数。

（5）确定施工组织及管理体系、人员及指挥方式。

（6）确定适宜的现场施工的机械、人员数量及混凝土运输车辆数量。

（7）检验施工组织和施工工艺的合理性与适应性，修正施工方案，完善施工组织，指导灌注桩施工。

四、试桩现场人员、机械、材料配置

钻孔桩试桩由本架子队桥涵施工三班组实施，钢筋焊接由预制施工一班组进行配合，机械及人员安排见下表。

1、人员安排

序号

工种

人数

备注

1

机操手

2

操作旋挖钻机

2

电焊工

2

现场钢筋笼的焊接

3

质检员

4

现场质量检验　

4

混凝土工

4

混凝土灌注　

5

起重工

3

吊装钢筋笼　

6

实验员

2

现场试验检测

7

测量员

4

现场测量放样

投入人员数量表

2、现场机械安排

投入机械设备数量表

名称

型号

单位

数量

旋挖钻机

SC220

台

1

吊车

25T

台

1

挖掘机

小松220

台

1

罐车

10m3

辆

3

泥浆泵

55kw

个

1

电焊机

15KW

台

1

护筒

Φ2m

个

1

导管

Φ300mm

套

1

料斗

2m^3

个

1

探孔器

Φ1.0m*4.5m

个

1

测绳

50m

根

1

发电机

250KW

台

1

五、主要施工方法

1、钻孔灌注桩施工工艺流程

2、施工方法

2.1测量定位

根据桩基坐标，直接用GPS测量仪进行投点定出桩位，用短钢筋钉入，并在其周围布置四个控制点，以便随时检验校核桩位。

2.2护筒埋设

护筒用厚度8mm的钢板卷制，直径200cm，长2m。

护筒埋设位置准确，筒体竖直。

护筒内中心点与桩位中心点重合（偏差不得大于50mm），护筒埋置深度1.5m，护筒顶高出地面0.5m（竖直方向倾斜度不大于1%），以防孔口坍塌和地表水流入孔内，周边填粘土夯实。

埋设完成后，采用其周围的控制点进行校核，如有偏差立即调整，用水准仪测量护筒顶标高并作好记录，作为控制孔深的基线。

护筒埋设完毕后，申请测量监理工程师检验护筒顶面中心偏差、护筒顶标高和倾斜度，同时校核“十”字引桩的准确性，当监理工程师验收护筒合格后，方可进行钻机对位。

2.3钻机就位

首先要保证钻机下地积不产生沉陷，在钻机就位时，先将地面整平压实，钻杆调整垂直，然后检查护筒埋设后从新定出的桩中心与钻头中心是否相重合，如果偏差较大应调整钻机位置，确保钻孔的中心符合设计要求。

2.4泥浆制备

钻孔泥浆采用膨润土造浆,泥浆制作采用人工搅拌方式，即先将黏土放入制浆池内浸透，然后使用人工搅拌。

净化采用非机械净化法，即通过沉淀池、储浆池进行循环沉淀净化泥浆。

泥浆循环顺序为：

新制泥浆→泥浆池→桩孔→沉淀池→储浆池→桩孔。

泥浆指标控制在：

黏度16～22s；含砂率不大于4%；胶体率不小于95%；PH值大于6.5。

钻孔前要对泥浆池的泥浆进行搅拌，以保持泥浆均匀。

施工过程中经常对进浆口处泥浆取样检测，做好记录。

废弃泥浆由运浆车外运。

2.5钻孔

（1）开钻前申请报验，经监理工程师对钻头直径、钻机对中及水平检查验收合格后方可开钻。

（2）钻孔时，经常观测泥浆面标高，保持孔内泥浆压力，孔内水位必须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。

（3）钻孔时，起、落钻头的速度均匀，宜控制在0.75～0.80m/s，不得过猛或骤然变速。

（4）钻孔作业必须连续进行，并详细填写钻孔施工记录，因故停钻时，将钻头提出孔外，防止埋钻。

（5）钻孔过程中，经常对泥浆进行检测，注意地层变化，随时根据地质情况调整泥浆比重，在地层变化处抽取渣样，判明地层情况并与地质剖面图比较，如实写入钻孔施工记录，当钻孔地质与设计明显不同时，必须及时向现场施工员报告。

每层地质均要测定泥浆的各项指标（包括泥浆比重、粘度和含砂率），并做好记录。

（6）经常注意检查钻机位置，保持其位置正确和平台稳固。

2.6成孔检查

钻孔达到设计深度后即开始清孔，当孔内抽出的泥浆（手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度为17～20s，胶体率不小于98%）满足要求后，申请监理工程师验孔，当监理工程师测量孔深（检测方法：

用测绳在至少两个不同位置量测，测量值均不小于设计孔深）、泥浆指标合格后，方可提钻。

然后对孔位、孔径、倾斜度进行检查：

（1）倾斜度：

将探孔器下放到孔底，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离，将水平距离值除以孔深即为倾斜度，倾斜度不得大于1%。

（2）孔位：

将探孔器下放到护筒底口处，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与设计中心水平距离，偏差不得大于5cm。

（3）孔径：

采用直径为1.8米（与设计桩径相同），长为8.1米（是设计桩径的4.5倍直径）的圆形探孔器，当探孔器能顺利下放到孔底，孔径合格。

2.7钢筋笼安装

（1）钢筋笼吊放采用汽车吊吊装，吊放入孔时对准钻孔，保持垂直，慢放入孔。

若遇到阻碍停止下放，查明原因进行处理，严禁猛提猛落和强制下放。

（2）吊装时应采取措施避免钢筋笼变形，安放好的钢筋笼应保持竖直。

（3）严禁使用钻机吊放钢筋笼。

（4）钢筋笼下放完后，采用两根吊筋（吊筋采用Φ16mm钢筋制作，吊筋长度等于护筒顶距钢筋笼顶高差）将钢筋笼固定于孔口处。

（5）钢筋笼吊放入孔后的位置标准如下：

钢筋骨架垂直度小于0.5%，骨架在承台底以下长度：

±100mm。

2.8下放导管

（1）钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。

导管直径为30cm，壁厚为10mm，导管管节长度：

中间节为3m，底节为4m，漏斗下为1m。

（2）导管使用前必须进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。

导管组装后轴线偏差，不能超过钻孔深度的0.5%且不得大于10cm。

浇筑首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在30～40cm。

首次使用前应对导管进行水密试验，根据《公路桥涵施工技术规范》的要求，水密压力按下式计算：

式中：

P—导管可能受到的最大压力（kpa）；

—混凝土拌和物的容重（取上限24KN/m3）；

Hc—导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计最大高度计；

—井孔内水或泥浆的容重（KN/m3）；

Hw—井孔内水或泥浆的深度（m）。

Hc取70m，

取下限11KN/m3，Hw取73m。

则

P=24×70-11×73=877KPa（如采用压力表进行导管水密试验该值为表的读数）

H=P÷

=877÷9.8=89.5m

所以采用扬程90米的潜水泵进行加压，试验合格后的导管才能使用，并对导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号，现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装。

（3）每次安装导管时要检查连接处有无杂物，并检查橡皮圈有无破损，发现有破损的要及时更换。

2.9清孔

将泥浆泵与导管上口连接牢固，管下口放至距离孔底15cm位置，以泵送方式把泥浆池新配泥浆（相对密度为1.05，含砂率＜2%的泥浆）压入孔底，当孔底沉渣厚度和孔内泥浆相对密度均达到清孔标准后，停止清孔。

在清孔过程中，始终要保持孔内水头，防止塌孔。

清空必须达到以下标准：

孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重范围为：

1.05～1.1，含砂率小于2%，粘度为17～20s，胶体率不小于98%。

浇筑水下砼前孔底沉渣厚度不大于30cm（摩擦桩）。

2.10灌注水下混凝土

首批封底混凝土计算：

首批灌注混凝土量必须使导管在混凝土中埋深不小于1.0m，首批混凝土数量V按下式计算：

V=H1×πd2/4+Hc×πD2/4

式中D—钻孔直径；

d—导管直径；

Hc—首批需要混凝土面至孔底高度=导管埋深（1m）+导管底至孔底高度；

H1—泥浆底部到导管内混凝土面的高度。

第一次灌注混凝土前用球胆作为隔水栓，根据桩径、桩长、导管底口到孔底距离计算第一次灌注混凝土方量，采用8mm厚钢板制作V方容量大料斗，将料斗卸料口关闭，放入V方混凝土后，迅速开启卸料口，V方混凝土一次迅速卸放到孔底，然后测量混凝土面深度，确保导管在混凝土中埋深不小于1.0m，然后换用小料斗灌注混凝土，每次拆管前测量混凝土面深度，计算导管埋深确定拆除节数，导管的埋深控制在1m～3m，灌注开始后混凝土要连续进行，并尽量缩短灌注时间，指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。

全部混凝土灌注完成后，拔出钢护筒，清理场地。

（1）水下混凝土坍落度控制在180mm～220mm。

（2）灌注砼前和过程中，按规定时间检测砼的坍落度、扩展度、含气量和入模温度，并做好记录。

（3）水下砼必须连续浇筑，中途不宜停顿，并尽量缩短拆除导管的间断时间，灌注间隔时间不能超过30min，保证在配合比设定的初凝时间内浇筑完成。

（4）在浇筑过程中，应特别注意砼面到达钢筋笼底标高位置时的操作，当砼面接近钢筋笼底时应保持较大的导管埋深，放慢浇筑速度，以减少砼向上的冲击力，当砼面超过钢筋笼底2m左右，减少导管的埋深，使导管口处于钢筋笼底标高附近，并加快浇注速度，以增加钢筋笼的埋深。

当砼面高于钢筋笼底2～4m后即可正常浇筑。

（5）在浇筑砼过程中，采用测绳测量孔内砼顶面位置，保持导管埋深1～3m。

当砼浇筑面接近设计高程时，缓慢提升导管。

砼顶面浇筑到桩顶设计高程以上0.5m左右。

（6）灌注桩施工过程中，要做三组试块，其中两组进行标养，一组进行同条件养护。

试块要用红油漆或毛笔写上日期、桩号、砼标号和试块编号。

2.11孔口回填

钻孔桩施工完成后，用挖机将原土回填入孔内，泥浆回流到泥浆池储存，回填表面比原地面高出50cm，用彩旗作好围护和标记。

六、质量控制与检验

1、质量控制

旋挖钻灌注桩施工要点主要为以下十个方面：

⑴护筒内径、倾斜度、埋置深度以及与原地面或水位线高差控制；

⑵泥浆原料选取；

⑶泥浆的性能指标控制；

⑷钻头、钻杆、护筒中心、桩中心在一条铅垂线上；

⑸孔深、孔径、倾斜度的检查。

⑹钢筋尺寸、焊接情况及混凝土施工配合比；

⑺混凝土浇灌前，孔底沉渣厚度检查；

⑻首批封底混凝土数量；

⑼导管埋入混凝土深度；

⑽每批浇筑砼数量、水灰比。

2、质量检验

钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。

应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。

应经常注意地层变化，在地层变化处应捞取样渣保存。

工班在作业时，按照下列标准进行质量控制；每道工序完成后，技术人员按照下列要求进行检验。

桥梁钻孔桩检验标准

序号

质量控

制项目

质量标准和要求

施工单位检验方法

监理检验方法

1

测量放样

桩位放样误差≤5mm

全站仪测量

检查测量资料

2

放护桩

引出十字护桩并保护好，要求中心偏差≤5mm

挂线、吊垂线、尺量

尺量

3

护筒埋设

护筒严密不漏水，回填密实，埋深满足施工要求，顶面位置≤50mm；倾斜度≤1%；孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上。

观察、挂线、吊垂球、尺量

观察

4

钻机就位

有防止钻机下沉和位移的措施，对中误差≤10mm；钻头直径满足成孔孔径要求

观察、水准仪抄平、尺量

尺量

5

开钻、钻进

泥浆指标根据钻孔机具和地质条件确定。

针对卵石层情况，新制泥浆比重指标控制在1.25～1.3为宜，钻孔过程中做好钻孔记录，进入岩层或卵石层技术干部现场核实

泥浆指标测试、抽渣取样，尺量

巡查

6

终孔检查

孔深≥设计孔深、孔径≥设计桩径、

倾斜度＜1%

检查钻孔记录、测绳量测与外钻杆总长相校核、用等桩径检孔器全深检查

全部见证

7

钢筋笼加工

单面焊≥10d；双面焊≥5d；焊缝厚度≥0.3d，并不得小于4mm；焊缝宽度≥0.7d，并不得小于8mm；焊渣敲净。

主筋间距：

±0.5d；箍筋间距：

±20mm

观察和尺量，受力钢筋尺量两端、中间各1处；箍筋间距尺量连续3处尺量

观察和尺量

8

钢筋笼入孔及焊接

单面焊≥10d；双面焊≥5d；焊缝厚度≥0.3d，并不得小于4mm；焊缝宽度≥0.7d，并不得小于8mm；焊渣敲净。

声测管接头严密不漏水，绑扎牢固，间距均匀；保护层误差-5～＋10mm；接头箍筋绑扎满足设计和验标要求；控制吊筋位置和长度来控制笼顶标高和位置，钢筋笼平面位置偏差≤10mm；底面高程偏差：

±10mm

观察和尺量

见证检查、隐蔽工程验收

9

下导管

导管接头牢固，严密不漏水；控制导管长度和导管节数，导管下口距孔底控制在40cm左右

观察、尺量

检查施工单位原始记录

10

二次清孔

泥浆指标≤1.15，含砂率≤2%，黏度17～20s，孔深≥设计桩长；沉渣厚度：

摩擦桩≤30cm

泥浆指标测试仪，测绳量测

见证检测

11

混凝土浇筑

混凝土坍落度控制在18～22cm，保证首罐混凝土导管埋深1-3m，控制拨管长度，导管埋深控制在2～6m；在灌注过程中，混凝土连续浇注，每根桩的灌注时间宜在混凝土的初凝时间内完成，混凝土浇注高度高出设计桩顶0.5m-1m。

坍落度筒、测绳量测和混凝土反算相校核，做好灌桩记录

旁站监理

12

混凝土强度

≥设计强度的1.15倍

标准养护试件抗压试验

见证检测

13

桩身完整性

Ⅰ类桩≥90%，无Ⅲ类桩

全部检测

全部见证检测

14

桩底注浆

符合设计要求，设计无要求时不注浆

全过程自控

旁站监理

七、安全环保措施

1、吊放钢筋笼时，要注意前后方向有无碰撞危险物或被钩挂料物，特别是避免碰挂周围和上下方向的电线。

2、安装钢筋笼时，和附近高压线路或电源保持一定安全距离，雷雨时不准下钢筋笼。

3、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。

4、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。

5、泥浆池采用围栏并加密目网进行围护，悬挂明显标示牌。

八、混凝土灌注保证措施

由于目前我工区有6#拌合站可以使用，采取以下措施避免灌注过程发生断桩事故。

该桥钻孔桩桩长为30米，孔径为1.8米，每个孔设计混凝土量约为83方（含扩孔及预留桩长）。

1、我分部二工区现有混凝土运输车3辆，每台运输方量为10方。

开始灌注前，确保拌合站生产30方后，并打入混凝土运输车中，方可进行水下混凝土灌注。

2、事先联系江南2标三分部4#拌合站，万一发生机械故障，不能保证供灰，将从3#拌合站联系供应混凝土，确保不发生断桩事故。