毕业设计_灌注桩施工方案.doc

常州工程职业技术学院 毕毕 业业 设设 计计 题题 目目 江江苏苏省省徐徐皂皂公公路路开开发发区区段段（彭彭祖祖大大道道）项项 目目钻钻孔孔灌灌注注桩桩施施工工方方案案 姓姓 名名 所在学院所在学院 常州工程职业技术学院 专业班级专业班级 市政工程 学学 号号 指导教师指导教师 日日 期期 2012 年 10 月 20 日 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 i 摘 要 本毕业设计为江苏省徐皂公路开发区段（彭祖大道）项目钻孔灌注桩 施工方案。本施工方案是根据国家及交通部颁布的现行设计标准、规范、 规程，同时严格执行“工程建设标准强制性条文” ，在给定地质勘察报告的 条件下，进行桩基础施工，主要目的是掌握桥梁桩基础的施工方法。该工 程采用钻孔灌注桩基础，此次施工方案的主要指导原则是如何保证钻孔灌 注桩的安全可靠、方便施工，并达到经济的效果。通过这篇方案，直观的 说明了钻孔灌注桩施工中的技术要求和注意事项。工程技术人员在进行钻 孔灌注桩施工时可参照本文的施工方法。 关键词 钻孔灌注桩；技术要求；施工部署；质量监控 ；安全施工 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 ii 目目 录录 摘摘 要要i 目目 录录.ii 一绪论一绪论 .1 1.11.1 前言前言1 1.21.2 编制依据编制依据1 1.31.3 工程概况工程概况1 1.3.11.3.1 k0+214.700k0+214.700 故黄河大桥故黄河大桥.1 1.3.21.3.2 k2+275.223k2+275.223 跨淮徐高速公路大桥跨淮徐高速公路大桥.1 1.3.31.3.3 k2+935.000k2+935.000 李井大沟中桥李井大沟中桥.1 二施工准备二施工准备2 2.2. 1 1 人员准备人员准备2 2.2. 2 2 材料准备材料准备2 2.2. 3 3 施工机械设备准备施工机械设备准备3 2.2. 4 4 场地准备场地准备 3 2.2. 5 5 临时道路的修建临时道路的修建4 2.2. 6 6 施工测量施工测量4 2.2. 7 7 施工技术准备施工技术准备 4 2.2. 8 8 工程总体安排工程总体安排 4 2.8.12.8.1 施工任务划分施工任务划分 .5 2.8.22.8.2 施工进度计划安排施工进度计划安排 .5 2.8.32.8.3 确保工期的措施确保工期的措施5 三施工方案三施工方案- 7 - 3.13.1 钻孔桩施工工艺钻孔灌注桩施工工艺流程图钻孔桩施工工艺钻孔灌注桩施工工艺流程图 - 7 - 3.33.3 钻孔灌注桩施工方法钻孔灌注桩施工方法- 8 - 3.3.13.3.1 回旋钻钻孔桩施工工艺回旋钻钻孔桩施工工艺 - 8 - 3.3.23.3.2 旋挖钻钻孔施工工艺旋挖钻钻孔施工工艺- 10 - 3.3.33.3.3 冲击钻钻孔施工工艺冲击钻钻孔施工工艺- 13 - 3.3.43.3.4 钢筋骨架制作安装和导管的拼接与吊装钢筋骨架制作安装和导管的拼接与吊装.- 15 - 3.3.53.3.5 灌注水下混凝土灌注水下混凝土- 16 - 3.3.63.3.6 相关要求相关要求- 17 - 四质量监控四质量监控- 19 - 4.14.1 施工过程质量监控施工过程质量监控- 19 - 4.1.14.1.1 测量定位控制测量定位控制- 19 - 4.1.24.1.2 沉淀层控制沉淀层控制- 19 - 4.1.34.1.3 混凝土坍落度控制混凝土坍落度控制- 19 - 4.1.44.1.4 导管埋深控制导管埋深控制- 19 - 4.1.54.1.5 桩头质量控制桩头质量控制- 20 - 4.24.2 钻孔桩常见事故及处理方法钻孔桩常见事故及处理方法 - 20 - 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 iii 4.2.14.2.1 塌孔塌孔- 20 - 4.2.24.2.2 钻孔偏斜钻孔偏斜 .- 20 - 4.2.34.2.3 掉钻落物掉钻落物 .- 20 - 4.2.44.2.4 钻孔进尺慢钻孔进尺慢- 21 - 4.2.54.2.5 缩孔缩孔. . .- 21 - 4.2.64.2.6 钢筋笼上浮钢筋笼上浮- 22 - 4.2.74.2.7 钢筋笼卡笼钢筋笼卡笼- 22 - 4.2.84.2.8 桩头质量不好桩头质量不好- 22 - 4.34.3 钻孔桩质量保证措施钻孔桩质量保证措施- 23 - 4.3.14.3.1 加快护筒底口以下成孔的措施加快护筒底口以下成孔的措施 - 23 - 4.3.24.3.2 提高检孔和清孔速度的措施提高检孔和清孔速度的措施- 23 - 4.3.34.3.3 提高混凝土浇注效率的措施提高混凝土浇注效率的措施 - 23 - 4.3.44.3.4 防止出现斜孔、扩孔、塌孔措施防止出现斜孔、扩孔、塌孔措施 - 23 - 4.3.54.3.5 防止掉钻措施防止掉钻措施- 24 - 4.3.64.3.6 防止断桩措施防止断桩措施- 24 - 五安全技术措施五安全技术措施.- 26 - 5.15.1 机械钻孔安全技术措施机械钻孔安全技术措施- 26 - 5.25.2 钢筋骨架施工安全技术措施钢筋骨架施工安全技术措施 - 26 - 5.35.3 焊接作业焊接作业- 26 - 5.45.4 水下混凝土浇筑施工安全技术措施水下混凝土浇筑施工安全技术措施- 27 - 参考文献参考文献- 29 - 致谢致谢.- 30 - 附录附录.- 30 - 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 1 页 共 31 页 一绪论一绪论 1.11.1 前言前言 主要研究桥梁下部结构的钻孔灌注桩的施工方法，结合彭祖大道项目的施工实际，研 究重要技术关键的，质量控制重点。 1.21.2 编制依据编制依据 彭祖大道（故黄河-徐贾快速路）市政工程施工图设计（2011.8） 公路桥涵施工技术规范 （jtg/t f50-2011） 城市桥梁工程施工与质量验收规范(cjj2-2008) 建筑基桩检测技术规范 （jgj106-2003） 钢筋焊接及验收规范 （jgj18-2003t） 其他相关部门颁布的施工技术规范及要求 1.31.3 工程概况工程概况 本项目是徐州高铁商务区的城市主干道，起自故黄河，终至徐贾快速路，施工起点桩 号：k0+132.44，终点桩号：k4+560，施工里程长度为 4.428 公里，总体走向为西东 走向。道路等级为城市主干路 i 级，道路红线宽度 52 米。本公路工程中含有 3 座主 线桥：李井大沟中桥、跨淮徐高速公路大桥和故黄河大桥。 1.3.11.3.1 k0+214.700k0+214.700 故黄河大桥故黄河大桥 桥梁起点桩号 k0+132.44：，终点桩号：k0+296.96，全长 164.52 米，宽 52.7 米。下 部结构采用柱式墩台、钻孔灌注桩基础。灌注桩数量 76 根，采用水下 c25 混凝土。 其中机动车道设计桩长 30m，非机动车道设计桩长 25m，桩径均为 1.5m。 1.3.21.3.2 k2+275.223k2+275.223 跨淮徐高速公路大桥跨淮徐高速公路大桥 桥梁起点桩号：k1+915.223，终点桩号：k2+635.223，全长 720.0 米，宽 29 米，共 分五联，桥跨组合为 4（530）+340m，桥下通行净空为 5m。下部结构采用柱式 墩、柱式桥台、钻孔灌注桩基础。灌注桩数量 100 根，采用水下 c25 混凝土。除 15# 墩至 18#墩设计桩径为 1.8m，其余均为 1.5m。0#台设计桩长 22m。1#和 2#墩设计桩长 30.5m。3#至 6#墩设计桩长 28.5m。7#墩、10#墩、 11#墩、13#墩、14#墩、12#墩至 14#墩、19#墩至 21#墩设计桩长 26m，14#墩至 18#墩设计桩长 28m。9#墩设计桩长 22.5m。23#台设计桩长 20m。各桥台 6 根灌注桩布置，各桥墩 4 根灌注桩布置。 1.3.31.3.3 k2+935.000k2+935.000 李井大沟中桥李井大沟中桥 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 2 页 共 31 页 桥梁起点桩号：k2+927.010，终点桩号：k2+978.990，全长 51.98 米，宽 52.7 米， 下部结构采用柱式墩台、钻孔灌注桩基础。桥平面位于直线上，墩台帽横坡由墩台身 变高度形成。灌注桩数量 44 根，采用水下 c25 混凝土。其中 0#台和 3#台各 10 根桩， 设计桩径为 1.2m，设计桩长为 22m。1#和 2#墩各 12 根桩，设计桩径为 1.2m，设计桩 长为 22m。 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 2 页 共 31 页 二施工二施工准备准备 2.2. 1 1 人员准备人员准备 为保证按期优质完成，项目部组织精明强干的施工队伍，直接组织施工。目前已进场 人员如下。 图 2-1 人员组织 2.2. 2 2 材料准备材料准备 工程所需原材料，必须经自检合格并经监理工程师复检合格后方可进行使用，钢筋在 钢筋料场现场加工，混凝土采用商品混凝土，混凝土使用之前配合比必须经监理工程 师复核认可，材料进场计划见下表。 项目经理 梁 强 项目总工 抄玉民 工 程 科 邓 华 祥 质 检 科 张 小 权 机 料 科 陈 荣 生 综 合 科 马 国 静 安 全 科 张 峰 财 务 科 张 世 伟 桩基施工队 朱峰 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 3 页 共 31 页 表 2-1 材料计划表 2.2. 3 3 施工机械设备准备施工机械设备准备 序号机械名称规格数量 优良率计划进场时间 1 回旋钻 gpz-152 优良 2012.8 2 旋挖钻 xr2201 优良 2012.8 3 冲击钻 5 优良2012.8 4 全站仪尼康 dtm-452c 1 优良2012.7 5 水准仪苏一光 dsz2 1 优良2012.7 6 挖掘机徐工 215d 1 优良2012.7 7 汽车吊 qy25e2 优良 2012.8 8 钢筋电焊机 bx-5008 优良 2012.8 9 钢筋切断机 gq501 优良 2012.8 10 钢筋弯曲机gw40b、gw50 1 优良 2012.8 11 钢筋调直机 4/141 优良 2012.8 表 2-2 机械设备计划表 2.2. 4 4 场地准备场地准备 首先进行现场实地检查,掌握施工场地的周围状况，统计场地内影响钻孔灌注桩施工 的障碍物及地下与地上各种公共设施的状况,包括: 各种地上地下管道的位置、深 度、管径、已使用年限及腐朽程度；高压电线、通讯电缆等地面杆线的位置(与施 工场地的距离及高度等)；施工场地周围的道路、河道状况等。为保证正常施工， 2012 年 2013 日 期 项 目9 月10 月11 月12 月1 月 小计 级钢筋(t) 102030251398 级钢筋(t) 73146218182108727 砼(m3) 1060213032002260200010650 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 4 页 共 31 页 及时与相关责任单位协调，及早完成障碍物的清除等工作。 经过现场实地察看，故黄河大桥除桥台桩外均分布于故黄河河道范围内，待枯水期时， 将河道内桩基范围淤泥挖除，换填好土进行分层回填压实，施工前在桥梁中间分隔带 修一条 5m 宽浇筑便道，方便机械设备及材料进入。 李井大沟中桥钻孔桩除桥台桩外均分布于沟内，考虑到桩基施工期间河道已进入枯水 期，为加快施工进度，所有水中桩，在施工前，先对河道以路线为中心，在两侧距中 心 30m 处进行围堰筑坝，然后对 60m 范围内河道进行抽水、清淤，然后全断面进行回 填分层压实至高处水面 0.5m-0.7m，作为干处施工，待桩基及下部结构施工完毕后对 河道进行清理。其他陆地桩，根据现场地势情况，利用挖机进行整平压实。 2.2. 5 5 临时道路的修建临时道路的修建 大桥桩基施工借用该工程道路工程运输便道。故黄河大桥至跨淮徐高速公路大桥段路 基便道设置于路线的左侧，距边线 4m 左右，淮徐高速西侧跨淮徐高速公路大桥便道 设置于路线右侧，距边线 6m 左右，淮徐高速公路东侧便道均设置于路线右侧，距边 线 4m 左右，便道宽 7m，以保证主线四座桥施工材料、机械设备能够正常到达施工现 场的每个施工部位。 2.2. 6 6 施工测量施工测量 在施工前组织测量人员熟悉施工图纸中的桩基坐标、标高等资料，按照施工技术规范 的规定要求对桥梁坐标及标高进行复核，并将测量结果报测量工程师复核合格后施工， 以便准确控制桩位坐标及标高。 2.2. 7 7 施工技术准备施工技术准备 在施工之前组织相关技术人员认真学习图纸及相关施工技术规范，编制钻孔灌注桩作 业指导书，并对钻机施工人员进行技术交底。 泥浆池和沉淀池尽可能设置到桥梁范围之外，无法避开桥梁范围的，在满足钻孔桩施 工的前提下，尽可能减少占用桥位内部分。在开钻之前对施工用钻机及相关施工机械 进行试运行，并调整至最佳施工状态，严禁带病作业，同时对所有钻杆法兰焊接接头 进行检查、加固，对钻头进行修整，导管进行试拼装，用红漆编号并进行水密试验等， 并配备足够的桩基施工劳动力及相关人员。 2.2. 8 8 工程总体安排工程总体安排 为保证本工程钻孔灌注桩能够按时顺利优质完成，项目经理部设立一个钻孔桩专业施 工队，采用以项目经理为第一责任人，项目副经理主抓施工进度，项目总工主管工程 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 5 页 共 31 页 质量，项目部各部门对其安全、质量、文明全过程检查，钻孔桩现场施工责任人自查 的管理方式，详见“钻孔灌注桩施工组织机构图” ，见图 2-1。 项目部对工程质量实行三级检查，合格后向监理工程师进行报验。通过项目部完整的 质量管理体系，各部门忠于职守的工作态度，充足完善的后勤保障，确保在保证质量 和安全的前提下按期完成该工程。 本工程钻孔灌注桩施工根据现场实际地形条件及控制整个施工工期关键线路，首先进 行跨淮徐高速公路大桥桩基的施工，一旦具备施工条件后立即施工，同时安排一定数 量的钻机进行其他桩基的钻孔桩施工。根据钻孔桩整体施工进度计划安排，前期投入 回旋钻机 2 台、旋挖钻机 1 台、冲击钻 5 台，并根据施工地质情况，调整钻孔机械配 备，并适时增加钻机数量，确保进度计划完成。 2.8.12.8.1 施工任务划分施工任务划分 根据工程性质、总体施工进度安排及以往我部同类型桥梁施工经验，我部设有钻机施 工作业组两组。钻机一队负责跨淮徐高速公路大桥桩基施工；钻机二队负责李井沟中 桥桩基施工。完成后两个施工队部分转移至故黄河大桥施工。每个施工作业队均由原 地面起钻，后对称从桥台桩起施工。 2.8.22.8.2 施工进度计划安排施工进度计划安排 桥名根数计划起止时间备注 跨淮徐高速公路大桥 100 2012.9 月下旬至 2013 年 2 月中旬 c25 李井大沟中桥 44 2012 年 9 月中旬至 2012 年 12 月中 旬 c25 故黄河大桥 76 2013 年 1 月下旬至 2013 年 4 月中旬 c25 表 2-3 进度计划表 2.8.32.8.3 确保工期的措施确保工期的措施 为了确保工程按合同工期完成，钻孔灌注桩按 8 个月（2012 年 9 月 1 日-2013 年 4 月 31 日）工期进行安排： （1） 进场后限期完成工程开工的各项准备工作，按照业主的要求按时或提前开工。 增加钻孔人员和机械设备，采用平行作业。 （2） 制定合理的施工计划，科学组织施工。 （3） 加强思想工作，充分调动广大职工的积极性，利用各种形式开展劳动竞赛，把 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 6 页 共 31 页 广大职工的切身利益与工程质量、工程进度、单位的利益和个人的贡献紧密结合起来， 增强全体员工的主人翁意识，充分调动全体员工的劳动热情和创造精神。 （4） 充分考虑施工中可能出现的各种因素，事先制定好应急措施，由项目经理部统 一调度，安排各工序工程的进度，围绕确保关键路线工程进行施工。 （5） 制定科学合理的施工方案，加强现场管理，减少因生产安排不当而造成的不必 要的损失，根据工程实际进展情况合理地及时调配劳动力和设备，充分发挥人、材、 物的使用效率，特别要加强施工机械设备的保养和维修，保证机械设备的完好率，确 保工程质量和工程进度。 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 7 -页 共 31 页 平整场地 三施工方案三施工方案 3.13.1 钻孔桩施工工艺钻孔灌注桩施工工艺流程图钻孔桩施工工艺钻孔灌注桩施工工艺流程图 图 3-1 施工工艺钻孔灌注桩施工工艺流程图 桩位放样 搭设钻孔平台（水中） 埋设钢护筒 钻 机 就 位 钻 孔 成孔检孔 清 孔 安放钢筋骨架 安 放 导 管 灌注水下混凝土 拔 除 护 筒 项目经理 成 桩 检 测 钢护筒制作 制 备 泥 浆 钢筋骨架制作 混凝土拌和运输 试拼装检验导管 制作混凝土试件 破 除 桩 头 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 8 -页 共 31 页 3.33.3 钻孔灌注桩施工方法钻孔灌注桩施工方法 本工程钻孔桩采用回旋钻机、旋挖钻机及冲击钻三种成孔工艺，在旋挖成孔时对于大于旋挖钻 机最大成孔深度或难以钻进的桩，在旋挖钻机无法施工的部分采用回旋钻机或冲击钻进行补钻。 以下分别就这三种不同施工工艺进行说明。 3.3.13.3.1 回旋钻钻孔桩施工工艺回旋钻钻孔桩施工工艺 （1）护筒埋设 护筒采用钢板卷制，其内径大于孔径 20-40cm，陆上桩护筒长度 1.5-2m 左右， 且高出地面至少 0.3m，以便泥浆循环， 护筒采用人工挖孔埋设，护筒埋设后， 其周围 0.5-1.0m 范围，采用粘性土夯 填密实，避免钻孔过程中漏浆及孔口坍 塌。护筒埋设后，其平面位置偏差不大 于 5cm，倾斜度不大于 1%。对于水中桩部分 图 3-2 回旋钻施工现场图 护筒埋设，护筒下口必须深入到河床底以下，其顶口高于地下水位至少 1.0m。 （2）钻机就位 首先用石棉线通过护筒的直径方向交叉定出桩孔中心，利用桩周围设置的四根护桩检查桩孔的 中心位置是否正确，钻机就位利用在走管下垫木方，反复调整钻机底盘水平及钻机塔架垂直， 由于钻机水平度及塔架垂直度关系到钻孔桩平面位置和垂直度的准确性，钻机就位后，反复调 整，仔细检查纠正，直至完全符合要求为止。并使吊点中心，转盘中心和桩位中心位于同一铅 垂线上，中心偏位不大于 20mm。钻机就位以后，经监理工程师复查无误，将钻机底盘固定牢 固。 （3）泥浆制备与泥浆池设置 泥浆的主要作用是护壁和通过泥浆循环将孔底钻渣带出孔外，因此，必须选用性能符合要求的 粘性土（胶泥）或膨润土用清水彻底拌和和成悬浮液，使在钻孔及灌注混凝土全过程中保持孔 壁稳定不坍塌，根据本工程地质情况，在开始钻孔时利用钻机旋转不进尺的方法进行造浆，在 泥浆性能指标符合相关技术规范的规定时再进尺钻进，在钻孔过程中，及时对泥浆指标进行检 测，并不断调配使其符合规范要求（在不同的地层使用不同的泥浆指标） 。 泥浆池就地采用挖掘机开挖，泥浆池的大小按桩径，桩长进行设置，储浆池和沉淀池用墙隔开， 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 9 -页 共 31 页 并加过滤网过滤后进入储浆池。 （4）钻孔工艺 将钻具和泥浆泵安装就位，再次检查吊杆中心，转盘中心和桩位中心是否在同一铅垂直线，合 格后开始钻孔工艺，钻孔工艺见“钻孔灌注桩施工工艺流程图” ，开始钻孔时采用低转速低进 尺进行，待钻头导向部分进入土层以后，根据不同的土层采用不同的转速和进尺速度进行钻孔。 钻孔工序必须注意以下几点： 1）钻孔时，按照地质报告，根据不同的土层选用适当的钻头形式、钻进压力、钻进速度和不 同指标的泥浆。 2）钻孔作业分班连续作业，不得中断，拆装钻杆时力求迅速，提升或下放钻具时应防止钻头 碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。 3）在钻进过程中，应经常对钻孔泥浆进行检测，不合要求时，随即调整。 4）钻孔时及时填写钻孔记录，在土层变化处捞取渣样分析，判明土层以便与地质剖面图相核 对。 5）钻孔过程中采取有效措施，防止钻机上的零部件、铁件以及其它杂物掉入孔内，以防造成 钻孔事故。 6) 保持护筒内水头稳定，护筒内外水头差保持在 2.0m 以上。 7）钻进过程中采用增重减压钻进，保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和（扣除浮力）的 80%，以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。 8）钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度 和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。 9）虽然在施工前已经勘查过地下隐蔽管线等施工建筑物，但在钻孔过程中仍要时刻注意钻进 情况，一旦发现异常，立刻停止施工，查明原因后方可施工。 除上述注意事项外，还必须遵循技术规范和监理工程师的要求，当钻孔达到设计图纸规定深度 并经监理工程师复测确认孔深达到设计要求后停止钻孔。 （5）清孔 成孔至设计孔底标高前 15cm 开始调整泥浆指标，终孔后为扫清孔底沉渣提起钻头 3050cm， 采用钻机空转不进尺的方法继续转动钻具，并且加大泵量,将泥浆密度降至 1.10-1.25g/cm3 左右,维持泥浆循环，采取换浆法清孔，用密度较小的泥浆替换孔内密度大的泥浆。对孔深及 孔底沉渣用测绳进行检查,以满足图纸和规范的要求，经监理工程师复测认可，即可停止清孔。 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 10 -页 共 31 页 第一次清孔结束，立即拆除钻杆及钻头，拆除时同样要按上述要求保持孔内水位。 拆除钻具后，对孔径，孔形和倾斜度，采用检孔器测定，检孔器外径等于钻孔桩直径，长度为 4d6d 的钢筋笼检孔器（孔规） ，吊入钻孔内检测，若检孔器在孔内从上到孔底顺利通过，则 孔径、孔形符合要求，倾斜度亦可测量，当检孔器在孔底时（吊悬空） ，测得吊绳的斜度即为 钻孔的倾斜度。检测在有监理工程师在场的情况下进行，检查合格后进行下道工序的施工。 如经检查发现缺陷，如中心线不符，垂直度超限，直径减小等将这些缺陷书面报告监理工程师， 并采取适当措施予以改正。 （6）质量检验 1） 混凝土质量的检查和验收，每根钻孔灌注桩至少制取试件 3 组，每组试件由 3 个 150mm150mm150mm 立方体组成，制取混凝土试件应在监理工程师监督下完成。 2） 灌注桩成桩后，用低应变反射波法进行检测，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的 70%，且不小于 15mpa 。 桩基质量检测由业主委托有相当资质，且有相应测试技术和丰富测试试验实践经验的单位承担， 按照相关规范进行检测。 3） 当监理工程师对每一根成桩平面位置的复查试验结果及施工记录都认可后，监理工程师以 书面形式进行批准后，安排后续工作。 3.3.23.3.2 旋挖钻钻孔施工旋挖钻钻孔施工工艺工艺 （1）钻具选择 钻具有一定的刚度，在钻进中或其他操作时，不产生移动和摇晃，钻具的安装符合生产厂家的 标准。施工时可配用短螺旋钻头、回转斗等各种规格的钻头。施工时，根据不同的土壤、地质 条件按下列规定选择不同的钻头，在本工程施工中选用回转斗钻头。 （2）施工工艺 旋挖钻进成孔工艺：旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其 装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩 钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复， 不断地取土卸土，直至钻至设计深度。对粘 结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工 艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层， 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 11 -页 共 31 页 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，向孔内投入护壁泥浆或稳定 液进行护壁。 图 3-3 旋挖钻施工现场图 （3）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。 （4）钢护筒埋设 钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，钢护筒平面位置与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒 底脚应紧密，不透水。埋设钢护筒时通过定位的控制桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底。再 把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护 筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。此后 即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度。以保 证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底土层不是粘性土，应挖深或换土，在孔 底回填夯实 300-500mm 厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止 钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。 护筒埋设也可采用较大口径的钻斗先挖至护筒底的标高位置后，提出钻斗后用挖机将钢护筒压 入到预定位置，用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。 （5）钻孔施工 在旋挖钻机施工前利用循环钻机施工的泥浆或现场制备泥浆进行旋挖钻孔护壁，按不同的地层， 在施工过程中向孔内注入符合规范要求的泥浆。 开始施工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。先进行旋挖钻机的桅杆起立及调垂，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。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。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 比例阀实现起立桅控制。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。 在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置，一般情况下，做直孔作业，所以需要对桅杆进行调 垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在桅杆相对零位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。 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 12 -页 共 31 页 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。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。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。 （6）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，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情 况记录，绘制地质剖面图，旋挖钻机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，测量孔深及虚土厚度（虚土厚度等于钻深与孔深的差值） 。 （7）清孔 由于旋挖钻机成孔的渣土由钻头直接从底部取出，一般情况下均能保证孔底泥浆沉淀厚度小于 规定值，若泥浆密度过大，则可能出现泥浆沉淀过厚，此时应用钻机再抓一斗，且用钻头上下 搅动，同时抽换孔内泥浆。 （8）旋挖钻施工注意事项 1）仔细的研究勘察报告。熟悉场地地层分布情况，尤其当孔口为稳定性差的土层时，更要掌 握其厚度、类别、结构等，其次要熟悉场地的地下水分布特征，特别当地下水埋藏较浅时，要 查明施工场地的实际地下水埋深；根据钻孔孔口的地层性质，地下水埋深确定护筒的长度。确 保护筒坐在坚实土层上，从而保证在成孔过程中，不会因护筒下口的土层跨塌而沉陷。 2）选择比钻孔直径大 200mm 左右的护筒。护筒比钻孔直径大一些，一是有利于埋设护筒时操 作手调整护筒，既能确保护筒中心与钻孔中心重合，又可确保护筒下口与土层的密贴，有利于 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 13 -页 共 31 页 旋挖钻进过程中护筒保持稳定；二是在上提、下放旋挖钻头时使钻头和护筒之间存在约 100mm 的环状间隙，避免旋挖钻头与护筒刮蹭、碰撞。 3） 固定护筒的方法要正确。通常为方便埋设护筒，旋挖钻机的开孔直径比护筒直径大，护筒 与四周土层之间存在环状间隙，回填材料宜选粘土或粉质粘土等，回填过程中作到分层回填， 分层夯实，这样既可增大护筒与土之间的摩阻力，固定护筒位置，又可以避免送浆管遗漏的浆 液从土和护筒之间环状间隙流进钻孔内。护筒四周用土夯实后，要将护筒和方木连接好，方木 横担在孔口周围坚实土层上，预防护筒下陷，做到以防万一。 4） 护筒的上口宜高出地面 20cm 左右，护筒上口比地面高，能有效阻止地面水流进孔内；送 浆管末端应作一个弯头，弯头能卡到护筒顶上面，泥浆向孔内输送时，高压泥浆流不会直接喷 射到护筒以下的土层上，避免了泥浆对土层的破坏，同时也防止送浆管和护筒长时间摩擦损坏 送浆管，泥浆遗洒浸湿护筒四周土。 5） 埋设护筒时护筒的长度必须在地下水位以下（水位较高的情况下） ，同时护筒内的泥浆液 面高度要高出地下水位 1m1.5m，其主要目的是保证孔内的压力大于地层中的静止水头压力， 防止在旋挖钻机在成孔过程中由于钻头反复的提升，泥浆对孔壁的冲刷造成护筒底部淘空，引 起护筒下陷，造成孔内塌孔或断桩事故。旋挖取土成孔中，静态泥浆作为成孔过程的稳定液， 主要作用是护壁，在孔壁处形成一薄层泥皮，使水无法从内向外或从外向内渗透来进行防护。 6） 泥浆的比重不能过小，泥浆在旋挖钻机成孔过程中主要起保持孔内的水头压力，携带小颗 粒泥砂，防止在砂土地层中施工时由于砂土的沉淀造成断桩事故。要求旋挖钻机成孔时泥浆的 比重为 1.021.10g/cm3,泥浆的粘度在 18-22s 之间。 7） 旋挖钻机施工过程中，钻斗装满渣土在井筒中的提升速度的快慢，既影响钻机成孔作业的 效率，又影响井筒孔壁防坍孔的保护，甚至影响卷扬提升系统的机械强度（包括钢丝绳、滑轮、 卷筒减速器、卷扬马达、制动器的使用寿命） 。由于旋挖钻机在钻进过程中需反复提升钻杆， 如提钻速度过快会在钻头下部产生一个负压，形成活塞式的抽吸作用。在软塑状粘土层中形成 缩径，在砂层中形成扩孔，当砂层在护筒底部，则更易产生护筒沉降，孔口塌陷。严格控制钻 具一次钻进深度，假如钻具的高度为 1.2m，则每次钻进的深度不能超过 60cm，并经常检查钻 具与钻杆这间的连结处是否发生脱焊现象，另外钻斗的底门也否发生脱焊的情况，钻斗封闭不 严时必须及时整修。 8） 成孔前和每次提出钻斗时，应检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝绳的状 况，并应清除钻斗上的渣土。 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 14 -页 共 31 页 3.3.33.3.3 冲击钻钻孔施工冲击钻钻孔施工工艺工艺 （1） 适用条件 适用于各种地质条件，需场地平整、水电通畅等。 （2） 钻进成孔 1） 钻机就位：首先用石棉线通过护筒的直径方向交叉定出桩孔中心，利用护桩检查桩孔的中 心位置是否正确，然后调整钻架，使钻架 上的起吊滑轮线、冲击锥中心和桩孔中心 三者在同一铅垂线上，其偏差不得大于 20mm。钻机精确就位后，固定好钻机，启 动卷扬机吊起冲击锥，把冲击锥徐徐放进 护筒中准备冲击钻进，冲孔之前，对主要 机具及配套设备需进行检查、维修。 2） 冲孔前，需经监理工程师同意后方可 开钻。施工人员必须熟悉施工设计图纸所 图 3-4 冲击钻施工现场图 提供的地质、水文资料，以供对不同地层选用不同的钻头、冲程及适当的泥浆比重。钻进过程 中，经常注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，判断土层，记入施工记录表中，并与地 质柱状图土层核对，是否满足承载力要求，作为终孔时的重要依据。 3） 钻进，钻机安装就位后，底座和顶端要平稳，不得产生位移和沉陷。初钻时进尺适当控制， 采用小冲程，使最初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。进入正常钻进后，采用 4- 5m 中、大冲程，但最大冲程不超过 6m。钻进过程中及时排渣，并保持泥浆的密度和粘度。同 时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，填入记录表中，并 与设计提供的地质剖面图相对照。如达不到设计要求的入岩深度，及时上报监理工程师，申请 加长入岩深度，或者与地质报告不相符，及时上报监理工程师和设计单位，钻渣渣样均编号保 存，以便分析备查。钻孔作业要连续进行，不得间断，因故必须停钻时，孔口应加盖，并严禁 把冲击锥留在孔内，以防埋钻。 4） 终孔检查：钻孔达到要求深度后，对孔深、孔位、孔径、孔形和倾斜度进行检查，并将检 查结果填入终孔检查表。确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证书，并经监理工程师签认， 方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。 5） 第一次清孔：钻孔达到图纸规定深度或根据桩基终孔原则经监理工程师批准同意终孔后立 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 15 -页 共 31 页 即进行第一次清孔。清孔采用换浆法，用换浆法清孔不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不 易塌孔，但容易造成清孔不彻底，应特别注意，一定要保证清孔时间及清孔质量，避免出现缺 陷桩。 （3） 冲击钻钻进注意事项 1） 冲程要根据地层土质情况来定，一般在通过厚的土层时，用高冲程，通过松散、砂砾石土 层时，用中冲程，在易坍塌或流砂地段用小冲程。冲程过高，对孔底扰动大，易引起塌孔，冲 程过小，则钻进速度较慢。为正确提升冲击锥的冲程，须在钢丝绳上进行标志。 2） 通过漂石或岩层时，如孔底表面不平整，须先投入小片石将表面垫平，再用十字型冲击锥 进行冲击钻进，防止产生斜孔、坍孔故障。 3） 要注意均匀放松钢丝绳的长度，否则松绳过少，形成“打空锤” ，使钻机、钻架、钢丝绳 受到较大意外冲击荷载，遭受损害。松绳过多，容易引起钢丝绳纠缠事故。 4）经常检查泥浆的浓度及排渣情况。泥浆太浓，将吸收大量的冲击能，并妨碍冲击锥的转动， 使冲击进尺明显下降，或形成梅花孔、偏孔。 5） 冲击锥起吊时要平稳，避免冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生 撞人事故。 6） 按照设计图纸要求，经常捞取渣样，判断地质情况并与图纸对照，做好钻孔进尺和地质情 况记录，留存影像资料，如不符及时上报。 3.3.43.3.4 钢筋骨架制作安装和导管的拼接与吊装钢筋骨架制作安装和导管的拼接与吊装 （1）全桥桩基工程数量表 见附表 （2）钢筋笼制作 1） 钻孔灌注桩钢筋笼先在钢筋加工场地分段加工，分段长度按起重机吊臂长度和确保钢筋骨 架不变形等，每节长 9 米或 12 米，成孔后钢筋笼运至钻孔现场进行安装，钢筋笼接头采用搭 接单面焊，焊缝长度为 10d，同一断面内钢筋接头不超过 50%，钢筋骨架焊接质量经监理工程 师复查合格后方可放入孔内。 2） 钢筋骨架应有强劲的内撑架，防止在吊装入孔时变形，在顶面应采取有效方法进行固定， 防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升，支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动，钢筋骨 架全部安装结束后必须采用未经冷拉的光圆钢筋设置吊环，且吊环焊接接头要保证能承受整套 钢筋笼的总量，吊环必须挂在能承受全部钢筋笼总量的位置。 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 16 -页 共 31 页 3） 钢筋骨架外侧设置控制混凝土保护层厚度的垫块，垫块以等距离绑扎在钢筋骨架的四周上， 其沿桩长的间距为 2 米，横向圆周为 4 块，且在最后一节钢筋笼上加密垫块的设置，以保证钢 筋笼位置的准确。钢筋骨架底面高程允许偏差为50mm。 （3） 钢筋笼吊装 1） 钻孔桩的钢筋骨架，在混凝土灌注之前分节整体吊放到孔内。如果混凝土不能紧接在钢筋 骨架放入之后灌注，则钢筋骨架应从孔内移去，在钢筋骨架重放入之前，应对钻孔的完整性， 包括孔底沉淀层等，重新进行检查。 2） 钢筋骨架定位后，立即吊放导管。导管在使用之前进行试拼和水密承压试验，合格后交付 使用，最下面一节导管长度不小于 4.5 米；导管整体拼装后，由下向上用油漆标注尺寸，以便 计算导管的总长度和精确计算导管在混凝土中的埋置深度。导管总长根据孔深和浇筑平台的高 程经计算确定。导管的提升与下降用钻机上副卷扬机进行起吊。 3.3.53.3.5 灌注水下混凝土灌注水下混凝土 （1） 导管安装结束后，灌注混凝土前，检测孔底沉渣厚度及泥浆指标，如不能满足设计和规 范要求，采用二次清孔，直至符合要求。 清孔后，其孔内泥浆、孔底沉渣厚度须符合下列要求： a 泥浆指标：相对密度 1.031.10；粘度 1720（pas） ；含砂率2%；胶体率98%。 b 孔底沉渣厚度：符合设计及规范要求。 二次清孔直到符合要求后报监理工程师检查，合格后进行水下混凝土灌注。二清合格后立即吊 装储料斗，储料斗的提升用钻机上主卷扬机。储料斗的大小应考虑浇筑灌注桩首批砼能确保导 管埋深 1.0 米以上。其计算公式为 vd2/4（h1+h2）+d2/4hl 式中： v：灌注首批混凝土所需数量（m3） ； d：孔直径（m） ； h1：桩孔底至导管底端间距，取 h1=0.4m； h2：导管初次埋置深度：h21.0m，取 h2=1.0m； d：导管内径（m）,取 d=0.3m； h1：孔内混凝土面高度达到 hc 时，导管内砼柱平衡导管外 图 3-5 灌注混凝土示意图 （或泥浆）压力所需的高度（m） ； h1=whw/c=1230.5/24=15.25m 护筒顶标高 桩底标高 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 17 -页 共 31 页 w：孔内泥浆的容重（kn/m3） ，取最大值 w=12kn/m3 hw：孔内混凝土面以上泥浆深度（m）：按照本工程直径 1.5 米，最长桩长 30 米考虑（偏安全 取桩长） c：混凝土的容重（kn/m3） ，取 c=24kn/m3 v=d2/4（h1+h2）+d2/4hl =3.141.52/4(1.0+0.4)+3.140.32/415.25 =3.6m3 经计算直径 1.5m 桩长 30m 钻孔桩首盘混凝土灌注量为 3.6m3。 则直径 1.5m 桩长 30m 钻孔桩开盘集料斗容量应大于 3.6m3 或保证开盘后集料斗内混凝土连续 浇注数量不小于 3.6m3。 （2） 混凝土运到灌注地点时，采用直接倒入料斗内浇注，当混凝土运输车无法直接倒入时， 采用汽车泵浇注，到场的混凝土运输车必须能保证钻孔桩连续浇注后，方可开盘。同时检查其 和易性和坍落度等，不符合要求时不得使用。 （3） 混凝土性能满足施工要求后立即开始灌注混凝土，并连续进行，不中断。首批混凝土灌 注后，立即用特制的测锤，准确测量导管在混凝土中的埋深，埋深应大于 1.0 米，在整个灌注 过程内，导管始终保持埋深 26 米，以防止泥浆冲入管内。在灌注过程中应经常测量孔内混凝 土面的高程，及时调整导管下口与混凝土表面的相对位置，并始终予以严密的监视，确保导管 在无水的状态下填充。 (4） 灌注的桩顶高程应比设计高出 0.51.0 米，以保证桩头混凝土质量，多余部分在桩检测 前凿除。 (5） 灌注混凝土时，溢出的泥浆引流至储浆池后用挖机挖出后运送至指定地点，以防止污染 周围环境。 3.3.63.3.6 相关要求相关要求 (1) 桩位保护：所有钻孔桩桩位放样由项目部测量人员负责，报测量监理工程师复测，经检验 合格后方可进行钻机的就位，桩基施工队要特别注意桩位的保护，并保证钻机的顺利就位，钻 机就位后要立即完成对中工作。 (2)护筒埋设：护筒埋设深度要求达到 1m1.5m 且高出地面至少 20cm；护筒直径要求大于桩径 2040cm；护筒偏位要求小于 2cm。 (3)钻机就位：钻机就位要求偏差小于 2cm 且要使用水准仪进行钻机整平以保证钻孔桩倾斜度 小于 1%。 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 18 -页 共 31 页 (4) 泥浆池要求：钻孔泥浆池要求沉淀池最少保证能沉淀 1.5 倍单桩钻渣容积，如果有钻孔中 排渣设备可视具体要求而定。 (5) 清孔要求：要求灌注水下砼前泥浆含砂率、粘度、比重符合规范要求，孔底沉淀层小于 30cm，且不允许以增加孔深来控制沉淀厚度。 (6) 桩头标高：浇桩结束时标高大于设计标高 1 米左右。钻孔成桩标高要求由项目部的技术人 员进行测量。避免发生桩顶标高不够，或钢筋笼高度不够等现象。 (7) 钢筋笼要求：钢筋笼分段制作，每段接头主筋在同一截面的焊接面积不得大于 50%。且主 筋错开距离不得小于 10 倍主筋直径且不得小于 25cm。为了保证桩头钢筋不变形，要求钢筋笼 上端加一道加强筋。吊环钢筋使用 16mm 圆钢制作。焊缝要求饱满、无气孔，并凿除焊渣， 以待检查钢筋的焊接质量。 保护层钢筋的间距、尺寸要严格按施工图纸施工。 (8) 钻孔资料要求：钻孔原始记录要全面真实，一律使用碳素墨水书写，资料严禁涂改、破损， 报验资料按专业工程师要求填写，且现场监理签字齐全。 常州工程职业技术学院 2013 届市政工程专业毕业设计 第 - 19 -页 共 31 页 四质量监控四质量监控 4.14.1 施工过程质量监控施工过程质量监控 4.1.14.1.1 测量定位控制测量定位控制 测量定位是关系到孔位的准确性、钻孔的垂直度以及控制基准面标高准确与否的关键环节，施 工中，自检合格后向监理人员报验复检、验收后才能开钻。桩位测量后，还要用钢尺和相邻的 桩位进行校正，看所测距离与计算值是否一致，以杜绝错误的发生；桩位确定后，用长约 300 mm 的钢筋钉入地下，用油漆注明以便识别，并做好保护。 4.1.24.1.2 沉淀层控制沉淀层控制 孔底沉淀层是影响桩基承载能