丹江口汉江公路大桥项目部主桥水中桩基施工技术方案.docx

湖北省路桥集团丹江口汉江公路大桥项目部 主桥桩基施工技术方案目录一、编制依据1二、工程概况1三、施工准备23.1、测量放样23.2、原材料及配合比23.3、道路、场地、供水、供电33.4、人员安排33.5、设备33.6、泥浆循环及排渣43.7、钻渣转运4四、主塔桩基作业安排4五、施工方案65.1、水中钻孔灌注桩施工工艺65.2、施工栈桥75.3、钻孔作业平台施工75.4、施工准备85.5、钻孔施工101、选择钻机成孔方法102、机具设备113、施工人员114、泥浆115、钻孔136、检孔157、钻孔事故预防及处理168、清孔209、钢筋笼的制作与安装2210、导管的安放2511、浇筑砼265.6、桩基检测30六、质量管理体系及保证措施316.1、工程质量管理体系316.2、工程质量保证措施311、从技术措施上保证312、从材料质量上保证323、从管理措施上保证33七、安全生产管理体系及保证措施357.1、安全生产管理体系357.2、安全生产保证措施36八、环境保护、水土保持保护措施378.1、环境保护保证措施378.2、水土保持保证措施39九、文明施工保护措施39十、事故应急预案3910.1、火灾事故应急3910.2、人员伤亡事故应急4010.3、重大施工机械设备事故应急4110.4、自然灾害应急4142丹江口汉江大桥主桥桩基施工技术方案一、编制依据1、丹江口汉江公路大桥两阶段施工图设计文件、相关设计文件、招投标文件2、现行技术规范（1）、公路桥涵施工技术规范（jtg/tf50-2011）（2）、公路工程质量检验评定标准（jtgf80/1-2004）（3）、公路工程技术标准（jtgb01-2003）（4）、公路桥涵设计通用规范（jtgd06-2004）（5）、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（jtgd62-2004）（6）、钢筋混凝土用钢-热轧光圆钢筋（gb1499.1-2008）（7）、钢筋混凝土用钢-热轧带肋钢筋（gb1499.2-2007）（8）、普通硅酸盐水泥（gb175-2007）（9）、公路工程施工安全技术规程（jtj07695）（10）、公路工程试验规程汇编（最新版）（11）、公路施工手册桥涵上下册3、现场实际情况，工程任务情况，质量、工期要求4、公司机械设备，技术力量，施工能力等具体情况二、工程概况丹江口汉江公路大桥是302省道孟土路上一座重要桥梁，大桥路线全长929米，其中大桥长760米，为双塔斜拉桥。南岸接省道丹沈路，北岸接孟土路，在大桥起终点均设置平面交叉。大桥主桥跨越汉江，主桥结构形式为145+260+85m高低塔双索面混凝土斜拉桥，总长490m，桥宽27.5m，主塔为h型桥塔，8#塔采用固结体系，9#塔采用半漂浮体系。引桥为340m+440m简支转连续t梁，总长280m，桥宽24.5m。丹江口汉江公路大桥主桥下部结构都为钻孔灌注桩基础。共计1.5米桩8根、1.8米桩10根、2.5米桩34根（其中陆上桩基1.5米8根， 1.8米水上桩基10根，2.5米水上桩基34根）。主桥桩基工程数量表丹江口汉江公路大桥7#、8#、9#墩均为水中钻孔灌注桩。根据业主、设计单位及现场施工条件等要求，水中桩基先进行栈桥施工，栈桥施工完成后，通过栈桥施工水上作业钻孔平台，再在钻孔平台上进行桩基作业。目前，水中钻孔灌注桩辅助工程的钢栈桥，钻孔平台已搭设完毕，现进行桩基护筒埋设、钻孔灌注桩施工。而10#桥台为陆地钻孔灌注桩，其可在9#主塔桩基施工间隙进行施工。本方案主要为水下灌注桩专项施工方案，而10#桥台陆地钻孔灌注桩施工参见引桥桩基施工方案。三、施工准备3.1、测量放样（1）导线点及水准点已经复核、审批完毕。（2）桩位坐标已经复核。3.2、原材料及配合比护筒：直径2.8m、壁厚14mm；直径2.0m、壁厚14mm；直径1.8m、壁厚14mm水泥：三峡po.425钢筋：上海申特碎石：老河口破碎卵石河砂：黄砂外加剂：南阳鸭河粉煤灰、强达高性能减水剂水：汉江江水砼配合比：已审批3.3、道路、场地、供水、供电大桥左岸陆地主要施工场地、便道已硬化，7#墩、8#塔已通过搭设栈桥的方式与陆地连接，道路通畅；大桥右岸施工道路已硬化，施工栈桥搭设已完成；施工场地已平整。直接抽取汉江水作为施工用水，供水管道已经建设完成。供电高压线路已经架设到作业点：在k0+366汉江上游80m处配备800kva箱式变压器两座，主要负责引桥及主桥7#墩、8#塔的施工用电；k0+920汉江上游100m附近设置500kva箱式变压器一座，主要负责9#塔、10#桥台的施工用电；此外，在搅拌站及各关键施工区机动布置200kva发电机，以备不时之需。3.4、人员安排根据工程特点和工期要求，实行项目经理部、施工区、专业施工队三级管理，施工队行政和技术隶属于各施工区，服从项目部总体安排和质量监督。计划投入管理人员12人，机械操作工10人，电焊工4人，钢筋工10人，混凝土工5人，普工8人。拟投入本工程主要管理人员表：3.5、设备拟投入本工程主要机械设备表3.6、泥浆循环及排渣在栈桥不影响施工的区域，安放专用的泥浆箱，通过循环系统将钻渣存于泥浆箱，泥浆进行循环利用。3.7、钻渣转运钻渣的转运通过平板车或砼运输车运出施工场地，存放于专门场地项目部征用附近村民的鱼塘，运输过程中及存放时做好防护措施，严禁污染环境。四、主塔桩基作业安排1、总体工期主桥桩基工程拟施工工期为七个月，2014年六月正式开始主桥桩基钻孔，2015年1月完工。2、8#塔桩基钻孔初步拟进场6台冲孔桩机，作业示意图如下。8#主塔共布置六台d2.5m冲孔桩机，其中四台桩机各完成三个桩基础的冲孔作业，3#、6#桩机完成四根桩基的冲孔作业，计划4个月完成8#塔的桩基础作业。3、9#塔桩基钻孔初步拟进场6台冲孔桩机，作业示意图如下。9#塔共布置六台d2.5m冲孔桩机，其中四台桩机各完成两个桩基础的冲孔作业，3#、6#桩机完成三根桩基的冲孔作业，计划3个月完成9#塔的桩基础作业。4、7#墩桩基钻孔初步拟进场4台冲孔桩机，作业示意图如下。7#墩共布置四台d1.8m冲孔桩机，四台桩机各完成两个桩基础的冲孔作业，计划1个月完成7#墩的桩基础作业。5、10#桥台位于右岸主便道上，为不影响9#塔桩基钻孔施工，10#桥台桩基钻孔施工置于9#塔施工间隙进行施工，以不影响主塔工程为前提，拟20天完成10#桥台桩基钻孔施工。五、施工方案5.1、水中钻孔灌注桩施工工艺本项目丹江口汉江公路大桥7#9#墩均为水中钻孔灌注桩，桩径均为2.5m。水中钻孔桩首先施工钢栈桥，然后横向搭设钻孔工作平台进行桩基施工。水中钻孔桩尽量安排避开雨季施工并以8#、9#、7#主墩先开工。采用钢栈桥+钻孔平台配合施工，现已搭设完成。水中钻孔桩采用履带吊配振动锤插打钢护筒，为保证钢护筒位置定位准确，插打钢护筒时配定位导向架。护筒顶面高出施工水位4.5m左右，低于钻孔平台1m左右。护筒顶标高为90.5m，护筒底穿过水底淤泥层并进入淤泥质黏土层至少2m，护筒采用14mm钢板在工厂制作，直径比桩径大30cm。平台上布置正循环ck1500冲击钻机、泥浆制备分离系统和螺杆式压缩机，满足泥浆循环需要，泥浆用泥浆运输车运至指定位置弃掉，不得污染河水。钢筋笼在钢筋加工场内集中加工，采用车运至墩旁，汽车吊起吊安装。水中钻孔桩施工工艺流程如下。水中钻孔灌注桩施工工艺流程图5.2、施工栈桥已施工完成。5.3、钻孔作业平台施工钢栈桥搭设完成后，紧随着搭设钻孔平台四周钢管，焊接钢管间横向联系，以321型贝雷梁作为钻孔平台主要受力构件，上铺设i25型钢作为平台分配梁，重载区上层加铺i12.6型工字钢，全平台满铺8mm花纹板作为操作平台。目前平台已施工完成。钻孔平台的高程为91.883m，施工区常水位87m，满足安全要求。5.4、施工准备（1）护筒的制作钻孔桩钢护筒由厚度14mm的q345b钢板卷制成圆筒，焊接而成，直径为分别1.8m、2.0m、2.8m，钢护筒单根长9.0m、3.6m、3m不等，通过焊接将护筒接长到15m左右。（2）护筒埋置深度孔口护筒的作用包括定位孔位，保持孔内水头，并起钻头导向作用，应保证护筒有一定的埋置深度。护筒深度一般为4.5m左右。（2）测量放线按照设计单位交付的控制点经严密平差，监理审核同意后用于桩位坐标的放样作业，采用设计单位提供的54坐标结合施工坐标用全站仪准确放样桥轴线和桩位，同时放样并埋设四个护桩，以随时核对桩基偏位情况。放样过程中以两个坐标系相互校核、互相检查（3）安放导向框架根据测量放样后的位置，在作业平台上下放钢护筒导向框架。导向框架底部插入汉江水中，上部以加工的定位框固定在平台上，导向框架垂直度和平面位置要满足施工规范允许的要求。（4）调整钢护筒位置安装导向架，精确放样定位后搭设钢护筒，钢护筒下放振打过程中，用全站仪从两个垂直角度方向观察是否符合施工规范要求的倾斜度，并用履带吊、倒链等对钢护筒位置进行调整。（5）振入钢护筒将振动锤吊至钢护筒顶口，振动锤通过夹桩器与已与钢护筒顶口焊接牢固的十字架联结牢固。然后，启动振动锤，将钢护筒振入河床内，至计算深度。护筒埋设施工（6）泥浆循环施工丹江口汉江公路大桥位于丹江口横跨汉江，环境要求高。我部拟在每个水中墩位处设置一个泥浆箱，泥浆箱采用钢板和槽钢加工。钻孔施工时利用钢护筒作为泥浆循环池，经过泥浆分离机后钻渣排放至钻孔平台附近的泥浆箱内，定期用挖机清理，并转运至指定的弃渣点；灌孔时的泥浆利用泥浆泵抽入泥浆箱内存储，泥浆箱快满时用泥浆泵抽进砼罐车运送至指定泥浆排放处，沉淀的泥渣用挖机清出，后八轮运送到指定排放处。桩基完工后泥浆经过沉淀达到排放标准后排入至指定地点，沉淀物采取掩埋措施。在钢护筒搭设完毕后，在水位线以上100cm处用d2736.5mm钢管连接钢护筒，以作为下平联，并将下平联处护筒开口作为泥浆循环通道。每个平台根据作业空间合理布置冲击钻机，布置两台3pn泥浆泵进行泥浆循环。支栈桥安放泥浆箱作为沉渣和泥浆存储池，避免对水体造成污染。（7）9#主塔桩基施工说明由于9#主塔桩基地质以中风化辉绿岩为主，护筒振打后的埋置深度较中，需进行填土筑岛，以确保一定的护筒埋置深度。5.5、钻孔施工1、选择钻机成孔方法冲击钻成孔灌注桩系用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲击，将硬质土或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用掏渣筒掏出，然后再灌注混凝土成桩。冲击钻进成孔灌注桩的特点：设备构造简单，使用范围广，操作方便，所成孔壁较坚实、稳定、塌孔少，不受施工场地限制，无噪音和振动影响等，因此被广泛地采用，但存在掏泥渣较费工费时，不能连续作业，成孔速度较慢，泥渣污染环境，孔底泥渣难以全部掏尽，使桩承载力不够稳定等问题。考虑到在丹江口汉江公路大桥地质状况为：卵石层、中风化砂砾岩层、泥质粉砂岩夹泥岩层、中风化辉绿岩，在桩底为中风化辉绿岩，其中9#主塔桩基嵌入中风化辉绿岩深度多达15m，施工难度大，采用冲击钻成孔灌注桩施工。2、机具设备主要机具设备为ck1500型冲击钻机，它由钻架、冲锤、转向装置、护筒、以及35t双筒卷扬机（带离合器）等组成。钻头和钻机用钢丝绳连接，钻头重5.06.0t，钻头直径175180cm。配套机具有泥浆泵（或离心式水泵）、螺杆式压缩机、混凝土配制、钢筋加工系统设备等。测量仪器：全站仪一台、水准仪一台、钢尺两把、长卷尺一把，测绳一根。3、施工人员每台机械配备34人，分组轮流作业，灌注混凝土时至少配备3名机组成员，1人操作机械，2人拆卸、安装导管。测量人员3人，负责测量放样，平整场地，清除障碍物。4、泥浆钻孔采用冲击钻正循环泥浆护壁钻进，泥浆在钻孔中的作用主要是浮渣、护壁、防止孔内坍塌，泥浆性能的好坏直接关系到钻进速度与成孔质量。（1）泥浆的制作在粘土中钻孔，当浮渣能力能满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁；在沙土中钻孔，泥浆原料宜选用优质粘土。开孔时可采用拌浆机浆，正常钻进时利用沉淀池将排出的带有钻渣的泥浆沉淀后流入泥浆池备用，为了提高泥浆的粘度和胶体率，可向泥浆中投入适量的炼碱或碳酸钠，其掺量由实验决定，一般掺量取0.2%。（2）泥浆的比重钻进过程中泥浆对孔壁的侧压力，随着泥浆的比重增大而加大，因此泥浆比重越大孔壁越稳定，然而随着泥浆比重增加，孔壁泥皮增厚，泥浆消耗大，且不易净化，也不利清孔和灌注混凝土。（3）粘度粘度是液体或混合液体运动时各个分子或颗粒之间产生的内磨擦力，粘度大泥皮厚，携带钻渣能力强，但易糊钻影响钻进速度，粘度过小对护壁和防止翻砂，渗透都不利。（4）含砂量含砂量是泥浆内所含的砂和粘土颗粒的体积百分比，含砂量大会降低粘度，增加沉淀易摩损泥浆泵。（5）静切力静切力是静止的泥浆，受外力开始流动所需的最小的力，若太大则流动阻力大砂石不易沉淀影响净化，比重增大。若太小则携带和悬浮钻碴效果差，因故停钻时，钻碴易下沉，造成积砂埋钻。（6）胶体率胶体率是泥浆静止后，其中呈悬浮状态的粘土颗粒与水分离的程度。胶体率高，粘土颗粒不易沉淀。（7）ph值维持一定ph值对保持泥浆指标常重要，可使混入泥浆中的粘土颗粒进行分散，增加泥浆中的胶体颗粒，加纯碱使体积膨胀增加颗粒表面的水化膜，保证粘土颗粒不会粘结在一起沉淀，因而增加粘土的稳定性，失水量小，胶体率好。根据不同地层出碴情况严格控制泥浆参数、钻进速度。各地层泥浆性能指标控制见下表：泥浆性能指标控制表5、钻孔采用冲击正循环钻孔，具体方法是泥浆泵接高压管至孔口，即用高压软管顺钢丝绳直至钻头以上约1m左右，管头装倒接，并固定在钢丝绳上，通过泥浆泵将泥浆压入孔底，并将悬浮钻渣通过泥浆泵排出进入滤浆池，滤浆槽过滤的泥浆流入储浆池重新使用。整个泥浆系统由泥浆泵、泥浆高压管路、滤浆池、滤浆槽、储浆池组成，钻孔过程中应适量补充泥浆。钻孔作业应分班连续进行，注意地质变化。钻机钻进过程中每进尺2m现场技术员捞取一次钻渣并应在记录表中做详细记录，以便与地质剖面核对 。钻锤上部用钢丝绳做护圈，以利于卡锤、钢丝绳断裂时通过偏心钩将钻锤打捞出来。十字冲锤示意图（1）、机具布置：机具布置随所用钻机类型而异。在埋好的护筒和备足护壁泥浆粘土后，将组装好的钻机就位于所钻的孔位上，钻头精确对准放好的桩位。钻机必须摆放水平，钻机底盘的前后支腿下枕好横梁及主纵梁，并搁置水平尺，随时观测及时调平。钻机运行过程中定期用仪器检测和校正，钻机不应产生位移和沉陷，钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上，偏差不得大于2cm。（2）、开孔：开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开孔初期控制好钻进速度，并随时进行桩位复测，检查孔径、倾斜度以及钻机平稳程度，防止孔位偏斜。钻进过程中根据地质情况调整钻进速度，并做好钻孔记录。当遇到易坍层时，施工人员适当提高泥浆比重。开孔及整个钻进过程中，应始终保持护筒内的泥浆顶面高出汉江水位1.52.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出。特别是护筒底口以下3米以内，须反复投入小片石（粒径不大于15cm）与粘土的混合物，采用小冲程冲砸密实，防止缩孔或坍孔。一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。在卵石类土等松散层开孔或钻进时，可按1：1投入粘土和小片石的混合物，以冲击锥反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，必要时应采取回填反复冲击23次。（3）、为了避免或减少卡锤、斜孔、塌孔、弯孔、扩孔现象，钻进时应注意：1）桩的钻孔和开钻，只有在距该桩的中心距离5m内的其它任何桩的混凝土浇注完24小时后才能进行。2）机架的基础要牢固，道轨一定要稳定，经常用水平仪检测并及时调整。3）泥浆就近取材用粘土造浆，钻孔过程控制泥浆的比重不小于1.20-1.40，粘度t=22-30秒，并在现场进行比重粘度控制。4）为保证有良好的泥浆护壁效果，建成完备的泥浆制备、贮存循环系统，泥浆池应就近设在孔位附近。开工后根据现场绘制泥浆池的平面图，并事先安排好泥浆的堆放及土方回填工作，泥浆池距孔位中心应有一定距离，并配备足够的泥浆泵，以维持泥浆的强制循环和护筒中合适的泥浆液面标高 。5）注意观察护筒下部，防止护筒底部漏水，且保持孔内水头高度不小于护筒外水位2m。卵石地层中，若发现泥浆漏失严重，冲击成孔时须投入粘土及片石 ，借冲击钻头将粘土挤入粗砂空隙，可增大泥浆密度。6）冲程大小和泥浆稠度应按通过的土层情况掌握，当通过砂、砂砾石或含砂量较大的卵石层时，应采用12m的中、小冲程，并加大泥浆稠度，反复冲击使孔壁坚实，防止坍孔。7）当通过含砂低液限粘土等粘土质土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用11.5m的小冲程，防止卡钻、埋钻。8）当通过坚硬密实卵石层及漂石、基岩之类土层时，可采用45m的大冲程，使卵石、漂石或基岩破碎。9）在任何情况下，最大冲程不宜超过6m，防止卡钻，冲坏孔壁或使孔壁不圆。10）开孔钻进45m后开始掏渣，以后每进尺0.51.0m掏渣一次，钻渣用自卸汽车运到指定地点，掏渣后应及时向孔内加水并投入粘土维持水头高度和泥浆质量。11）为正确提升钻头的冲程，宜在钢丝绳上作标志。12）钻头直径磨损超过1.5cm时，应及时更换、修补。13）需将钻头提起时应关闭泥浆泵避免出现浆嘴喷射砂卵石孔壁造成塌孔。14）成孔后用检孔器检测成孔质量。检孔器外径为成桩钢筋笼直径加100mm( 不得大于钻头直径)，长度为4d（d为桩径）。要求孔径大于或等于桩径，孔深满足设计规定，孔位中心偏位单排桩50mm，成孔倾斜率小于1%。6、检孔钻孔达到设计标高后，应对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查，孔位偏差不应大于5cm，斜度不得大于1%。孔深容许偏差不小于设计规定。成孔质量检测标准7、钻孔事故预防及处理（1）坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出碴量显著增加而不见进尺，钻机负荷明显增加等。1）坍孔的原因、泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。、未及时补浆（或水）或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够，出现穿孔。、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。、在松软砂层中钻进进展太快。、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。2）坍孔的预防和处理、在松散粉砂土和流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。、汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒，增高水头。、发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。、如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂（或粘土）混合物到坍孔处以上12m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。、吊入钢筋笼时应对准孔中心竖直插入，严防触及孔壁。（2）斜孔1）斜孔原因、钻孔中遇有较大的孤石或探头石。、在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。、钻杆弯曲、接头不正。2）斜孔的预防和处理、安装钻机时要使底座水平、起重滑轮缘和护筒中心应在一条竖直线上，并经常检查校正。、在有倾斜的软、硬地层钻进时，应控制进尺，低速钻进，或回填片石冲平后再钻进。（3）扩孔和偏孔扩孔比较多见，一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态，土质松散地层处或钻头摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因同坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能走到设计深度则不必处理。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔即孔径超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻，提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快速慢进，并复钻二、三次；或者使用卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使缩孔部位达到设计孔径要求为止。（4）梅花孔（或十字孔）常发生在冲击钻钻进时，冲成的孔不圆，叫梅花孔或十字孔。1）形成的原因：、锥顶转向装置失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击。、泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。、操作时钢丝绳太松或冲程太小，钻头刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置。、在非匀质地层，如漂卵石层，堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不圆。2）预防办法：、应经常检查转动装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置。、选用适当粘度和相对密度的泥浆。、用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。、出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填重钻。（5）卡钻卡钻常发生在小冲击钻钻进时，冲锥头卡在孔内提不起来，发生卡钻。1）产生卡钻的原因、钻孔形成梅花形，钻头被狭窄部位卡住。、未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的钻头大了，又用高冲程猛击，极易发生卡钻。、伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶。、孔口掉下石块或其它物件，卡住钻头。、在粘土层中冲击的冲程太高，泥浆太稠，以便钻头被吸住。、大绳松放太多，钻头倾倒，顶住孔壁。2）处理方法处理卡钻应先弄清情况，针对卡钻原因进行处理。宜待钻头有松动后方可用力上提，不可盲动，以免造成越卡越紧。、当为梅花卡钻时，若钻头向下有活动余地，可使钻头向下活动至孔径较大方向提起钻头，也可松一下钢丝绳，使钻头转动一个角度，有可能将钻头提出。、卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。、用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将钻头勾住后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将钻头提出。、在打捞过程中，要继续循环泥浆，防止沉淀埋钻。、用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准钻头一侧或吸锥处适当冲射，使卡点松动后强行提出。、实用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拔正。、用以上方法提升卡钻无效时，可试用水下爆破提钻方法。将防水炸药（少于1kg）放入孔内，沿锥的溜槽放到锥底，而后引爆，震松卡钻钻头，再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般是能提出的。（6）掉钻落物各种钻孔方法均可能发生掉钻落物事故。1）掉钻落物的原因、卡钻时强提强扭，操作不当，使钢丝绳超负荷或疲劳断裂。、冲击钻头合金套灌注质量差致使钢丝绳拔出。、钢丝绳、转向套等焊接处断开。、钢丝绳与钻头连接处各个上的绳卡数量不足或松弛。、钢丝绳过度陈旧，断丝太多，未及时更换。、操作不慎，落入扳手、撬棍等物。2）预防措施、开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。、为便于打捞落锥，可在冲击锥或其它类型的钻头上预先焊打捞环、打捞杆，或在锥身上围捆几圈钢丝绳。（7）糊钻和埋钻在粘土层冲击成孔时，由于冲程太大，泥浆粘度过高，钻碴量大，以至钻头被糊住或被埋住。预防和处理办法：可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，减小冲程适当控制进尺，若已严重糊钻，应停钻，清除钻碴。8、清孔当钻孔至设计标高，采用成孔检测设备对孔径、孔型和倾斜度进行测定，然后填写终孔检查记录表，并及时通知监理工程师到现场检查验收。经监理工程师检测合格后，停止钻进，对钻孔进行第一次清孔。清孔的目的是为了保证孔底沉淀物尽可能少，以提高孔底承载力，同时也为了保证填充水下混凝土质量。可采用换浆法清孔，清孔分两次进行，第一次，钻孔深度距设计孔底标高1米左右时，将泥浆池中的泥浆全部放掉，向孔中投入约10m粘土重新造浆替换原来的泥浆；孔深达到设计孔底标高后，采用气举反循环法进行清孔，泥浆继续循环约2小时，并适当加入清水降低泥浆比重，泥浆指标满足要求，相对密度1.051.1，粘度1720s，含砂率2%之后，再将钻头提出，下检孔器，检查合格后，即可下钢筋笼和砼灌注导管，然后进行第二次清孔。第二次清孔时，先将砼灌注导管插入孔底，然后盖上闷头，再次利用气举反循环法清孔，让泥浆循环，直到孔底检测沉淀厚度满足规范要求。清孔采用气举反循环法进行清孔，要求用手摸泥浆中无2mm3mm大的颗粒为止并使泥浆相对密度减小到1.151.20。灌注前用高压射水进行二次清孔，使之达到规范要求泥浆指标。清孔后用测绳配合垂球测孔底沉淀厚度，用仪器测泥浆指标。孔底沉淀厚度不得大于50mm，同时要满足规范要求的含砂率不大于1%和泥浆比重不大于1.15。清孔时，注意保持孔内水位高出汉江水位1.52.0m，以防止塌孔。气举反循环清孔是利用空压机的压缩空气，通过安装在导管内的风管送至桩孔内，高压气与泥浆混合，在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物，浆气混合物因其比重小而上升，在导管内混合器底端形成负压，下面的泥浆在负压的作用下上升，并在气压动量的联合作用下，不断补浆，上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流动，因为导管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断面积，便形成了流速、流量极大的反循环，携带沉渣从导管内反出，排出导管以外。气举反循环清孔工艺需注意一下几个要点： 1）导管下放深度以出浆管底距沉淤面300400mm为宜，风管下放深度一般以气浆混合器至泥浆面距离与孔深之比的0.550.65来确定。 2）主要参数：空压机的风量69m/min，导管出水管直径200mm，送风管直径（水管）25mm，浆气混合器用25mm水管制作，在1m左右长度范围内打6排孔、每排4个8mm孔即可。 3）开始送风时应先孔内送浆（补浆），停止清孔时应先关气后断浆。清孔过程中，特别要注意补浆量，严防因补浆不足（水头损失）而造成塌孔。 4）送风量应从小到大，风压应稍大于孔底水头压力，当孔底沉渣较厚、块度较大，或沉淀板结时，可适当加大送风量，并摇动出水管（导管），以利排渣。 5）随着钻渣的排出，孔底沉淤厚度较小，出水管（导管）应同步跟进，以保持管底口与沉淤面的距离。 6）清孔后，孔内泥浆比重应小于1.20，孔底沉渣厚度5cm。 7）反循环法清孔时所需风压p的计算。p=sh0/1000+ps泥浆比重（kn/m），一般取1.2 h0混合器沉没深度（m） p供气管道压力损失，一般取0.050.1mpa8）不得用加深成孔深度的方法代替清孔。桩基成孔示意图气举反循环清孔原理示意图1-空压机；2-压力表；3-储气罐；4-排气开关；5-送气开关；6-风管；7-提引环；8-异径三通接头；9-排渣管；10-泥浆池；11-沉淀池；12-灌浆导管；13-气夜混合器9、钢筋笼的制作与安装（1）钢筋笼的制作1）根据设计图纸，制造加强筋胎具，然后根据桩身钢筋笼设计长度、来料长度，搭接长度进行分段配料，并考虑钢筋笼吊装长度要求。2）钢筋笼的主筋主筋通过直螺纹套筒机械连接，加工尺寸应满足规范要求，确保钢筋骨架的有效连接。竖向主筋加工时应首先切除端头马蹄变形段，并对端头进行磨平处理，减少钢筋连接间隙；对钢筋进行剥肋车丝时应保证一端满丝（丝长75mm），一端半丝（丝长38mm），以便于安装现场对钢筋连接情况进行检查；截面上接头数量不超过50%。3）钢筋笼的级钢筋采用绑扎或点号固定，级钢筋的加强筋采用502焊条进行单面焊接作业，钢筋采用10d单面焊；加强筋采用搭接焊接头末端不设弯钩，箍筋采用绑扎接头，各类接头均应符合规范要求。4）制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置，加强筋与主筋连接全部焊接。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。5）钢筋骨架保护层的设置方法：钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”，见下图。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周“梅花状”布置4个。 6）骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在9m以内时可用平板车直接运输。当长度超过9米时，应在平板车上加托架。7）钢筋除锈调直，焊接长度应按规范规定执行，且焊接时，内缘应光滑，钢筋接头不得浸入主筋内净空，钢筋笼下端应整齐，并用加强筋全部封住，使灌注混凝土导管能顺利升降。（2）钢筋笼的吊装最上层钢筋笼顶部应用主筋套筒接长48根主筋，并形成吊环，以便于钢筋笼接长的下放；吊环总接长长度应保证其接近护筒顶部，便于将其焊接固定在护筒上，以防灌注砼时钢筋笼移位和上浮。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。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。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。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。骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上，保证钢筋笼的准确对中及底部保护层厚度。此外，钢筋笼安装过程中，应注意如下事项：1）钢筋笼制作及下放、接长、焊接均应由技术人员检查合格后，报请监理工程师检查通过，方可实施下道工序。钢筋笼成型后堆放或运输、起吊过程中，必须在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度保证其平整无变形，吊点位置应正确。吊入钢筋笼应对准孔位轻放，慢放，如遇阻碍，可徐起徐落和正反旋转使之下放，禁止用吊机突然松钩强行下放，以免碰撞孔壁引起坍塌。2）钢筋笼下放时其千斤绳应用卡环卡死，吊钩处千斤绳应封钩，以防钢筋笼遇阻碍时脱钩，钢筋笼掉入孔内。下放过程中，应注意观察孔内情况，如发现坍孔，马上停放，并注意避免钢筋笼被埋现象的发生。3）钢筋笼入孔后需要牢固定位，其标高应准确，容许偏差5cm，钢筋笼挂钩应长度一致，挂钩禁止固定在护筒上，以防护筒下沉，可考虑于灌注架上摆角钢，挂钩挂在角钢上，但应固定牢固，防止起导管挂住钢筋笼造成挂钩脱落。4）为了保证钢筋笼具有足够的保护层厚度，每隔2m在钢筋笼加强筋的四周均匀设置砂浆定位垫块。在安装钢筋笼的同时，安装超声波无损检测管，对管口进行堵塞确保不漏浆，管位严格按设计要求布置，以备对桩基进行声测。 5）在安装钢筋笼的同时，安装超声波无损检测管桩基检测管下端用钢板封底焊牢，并牢固绑扎在钢筋骨架内侧，随钢筋笼接长使用液压钳钳压密封，最后一节连接好后应灌满净水用专用封盖堵死。检测管（60mm）上端必须升出护筒至钻孔平台上，以确保桩基检测工作的方便性。10、导管的安放灌注导管采用260mm的快速卡口垂直提升导管。导管使用前组装编号，根据孔深预拼要求长度，导管顺直并进行拉力和水密试验，确保导管的良好状态。导管下沉安放前，必须对导管进行水密承压试验，符合规范要求后，对管节进行编号沉放，编号时做好管节长度等参数的记录，为灌注时拆除管节提供依据。下导管时要注意使其不触及钢筋笼，导管下口距孔底高度0.30.4m为宜。右利用灌注导管进行二次清孔。第二次清孔之后，将导管轻轻下放到孔底，然后再往上提升2540cm，与导管的理论长度进行比较，吻合之后，将导管固定在灌注平台孔座上。导管水密承压试验要求如下：1）检查每节导管有无明显孔洞，检查每节导管的密封圈情况。如缺少或破旧不能使用，要及时拆除更换或添加，并在钢索槽中涂适当黄油。2）选择场地，使导管在地面上平整对接。对接时就各管按顺序编号。3）对导管两端安装封闭装置，封闭装置采用既有试压套。在试压封闭两端安装进水孔。安装时使两孔位于管道的正上方，以使注水时空气从孔中溢出。4）安装水管向导管内注水，注水至管道另一端出水时停止，并应保证导管内充水达70%以上，方可停止。5）将一端注水孔密封，另一端与空气压力机连接，检查导管连接处封闭端安装情况，检查合格后压风机充压至1.12mpa，保持压力15分钟。检查导管接头处溢水情况，对溢水处做好记录，试压将导管翻滚180，再次加压，保持压力15分钟，检查溢水情况并做好记录。6）导管水密试验时的水压应不小于井孔内水深1.3倍的压力，进行承压试验时的水压不应大于导管壁可能承受的最大内压力pmax（以8#主塔桩基为基础计算），pmax按下式计算： pmax=1.3(c*hcmax-w*hw）=1.3*（24*63.3-11.5*60）=1116.96kpa=1.12mpa式中：pmax导管壁可能承受的最大内压力，kpa； c混凝土容重（用24kn/m），kn/m； hcmax导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长63.3m；为保证满足所有桩基要求，以8#塔桩基础设计桩底标高28.5m，钻孔平台高程91.8m计，导管全长按63.3m计 w钻孔内水或泥浆容重，泥浆容重大于12kn/m时不宜灌注水下混凝土，取11kn/m； hw钻孔内水或泥浆深度m，本计算按60m计；汉江常水位87m，泥浆高程按88.5m计。11、浇筑砼钢筋笼安装完毕，经检查合格后，安装导管及水下砼灌注设施，第二次清孔完毕后，将导管固定在灌注平台孔座上，接上砼初灌漏斗，检查孔底沉碴厚度，符合规范要求之后，经监理工程师同意，即可开始灌注水下砼。砼灌注是保证钻孔桩质量最重要、最关键的工序。（1）砼的生产砼在搅拌站集中拌制。拌制前，应选定适当配合比：砂、石料、水泥，外加剂储备充足，质量抽检合格；拌制机械状态良好，采用电子自动计量设备，生产能力可满足整桩灌注速度需要，且留有富余量；正式拌制砼前按施工配合比进行试拌，检验砼的工作性能及在一定时间内的坍落度损失，坍落度控制为20020mm。（2）砼的运输砼采用搅拌运输车运输。混凝土的运输能力应满足混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时，途中应以24r/min的慢速进行搅动，混凝土的装载量约为搅拌筒几何容量的2/3。（3）首批混凝土方量及料斗为保证成桩质量，首批混凝土方量应根据计算确定，在实际操作中应严格遵守。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度（1.0m）和填充导管底部间隙的需要，钻孔桩所需首批混凝土数量可利用下式进行计算 式中： 首批混凝土所需数量（m）井孔混凝土面高度达到时，导管内混凝土柱需要的高度（m）， （见附图）灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底的高度（m），井孔内混凝土面以上水或泥浆深度，取63.3m；井孔内径（m）；取2.5m； （附图）导管内径（m）；取0.3m井孔内水或泥浆的容重（kn/m）；取11.5kn/m混凝土的容重（kn/m）；取24kn/m导管初次埋置深度，1.0m；取1m导管底端至钻孔底间隙，取0.4m。经计算v=9.45m，为保证浇筑质量首批混凝土按10m控制。桩基混凝土浇筑示意图因现灌注料斗容量只有3m，故需加工一个储料斗作为首批混凝土灌注时的专用料斗。储料斗采用d2.8m钢护筒加工而成，高1.5m既能保证砼运输车能直接向其注入混凝土又能保证有足够的首批混凝土，储料斗下方做成斜槽状，置于专用平台上有利于混凝土的排出。首批混凝土灌注示意图（4）砼的灌注罐车将混凝土先灌入事先准备的储料斗，待储料斗砼灌满后再输送到料斗中，当料斗中存放一定数量的混凝土后（储料斗及料斗储存砼方量不小于首批砼灌注所需方量时），同时撤除储料斗及料斗底合页板，形成混凝土具有一定的冲击力，砼运输车加大油门加快砼输送速度，保证桩基内上层混凝土受压上浮，保持导管埋深。根据导管底埋深不小于2.0m且不得大于6.0m的要求和导管管节的情况，不断提升和拆除上部导管，并加快灌注速度，避免长时间泥浆沉淀厚度过大。为避免混凝土浇筑过程中钢筋笼上浮，严格控制混凝土坍落度及灌注速度。为保证基桩顶部混凝土质量，至少要超灌100cm以上方可停止。（5）灌注水下砼过程注意事项：1）砼运抵灌注地点时，检查其和易性、坍落度等情况，如不符合要求，应进行第二次拌合，如仍达不到要求，不得使用，灌注首批砼时，导管下口至孔底的距离为2540cm，料斗首批砼储量保证灌注后导管埋入砼中的深度不小于1米。2）灌注开始后，连续有节奏地进行，并应尽可能缩短拆除导管的间隔时间，当导管内砼不满时，放慢灌注速度，防止在导管内造成高压空气囊，压漏导管，在灌注过程中，应经常保持孔内水头，防止塌孔，定时控测孔内砼面的位置，及时调整导管埋深。导管埋深一般应26m（根据深度、超压力及吊机起重能力及探测手段而定）。3）为防止钢筋笼骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋笼骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4m米以上，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。4）灌注过程中，将孔内溢出泥浆引入沉淀池，防止污染。5）灌注桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.51.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。（6）钻孔桩混凝土灌注过程中意外事故的紧急处理措施1）首批砼灌注导管进水，应将沉碴吸出后再改正操作方法，重新进行灌注。2）在砼面处于井孔水面以下不很深的情况下导管进水时，可采用底塞隔水的方法并外加一定压力，重新插入导管，恢复灌注。3）灌注开始不久发生导管堵塞时，可用长杆冲捣或用振动器振动，如无效，抽出清理后重新安装隔水栏，排水后插入砼内，并将孔内散落材料及导管内泥浆吸出后再恢复灌注。4）灌注开始不久发生故障，用前述方法处理无效时，应及时拔出导管，吸出已灌注的砼，抽出钢筋骨架，然后重新清孔、吊装钢筋骨架和灌注砼。5）按上述方法处理达不到要求时，应会同设计单位、监理单位进行桩身的压浆补强或重新补桩，以达到业主的要求。5.6、桩基检测桩基施工完成后达到28天强度后，公司实验室专业检测人员（或委托外部市场检测单位）对桩基进行超声波透射法进行检测。为方便桩基检测，避免桩基浇注后剩余泥浆埋住声测管，我部采取把声测管接长至钻孔平台以有利于桩基检测。每根桩均作混凝土检查试件三组，两组试压28天强度，一组试压7天强度。除作桩身砼强度检查外，还应按规定在监理工程师现场监督的情况下用声测探芯法检验桩的完整性。六、质量管理体系及保证措施6.1、工程质量管理体系建立以项目经理为首的施工现场质量管理网络，配备专职质检员进行对工程质量全方位的管理和检查。同时加强对各班组之间及同外协单位的配合和协调。工程质量管理体系6.2、工程质量保证措施1、从技术措施上保证（1）质量检查监督制度工程质量实行两级检查，三方监督，即在班组自检的基础上现场质量员与施工员负责复检，公司抽检和定期质量大检查，工程质量由建设单位，监理公司和本公司总承包管理部三方监督。（2）工程质量标准严格按国家和地方政府部门建设法律、法规、设计图纸、现行规范、及本公司有关质量技术措施、工艺标准等条文施工。（3）层层进行设计、施工技术交底全面实行三级技术交底制度，让全体施工人员明确自己从事的工程的质量要求和特点，抓好工程施工质量。2、从材料质量上保证材料的供应是施工进度保证与质量保证的关键，为使本工程能顺利施工，达标创优，建立下列措施：（1）建立健全材料采购制度材料采购实行多种渠道取样进行比较后，签订供货合同，同时完成材料的各种试验检测，确保进场材料合格。各种材料按工程进度提前进场或入库，材料按计划日程表进场。对所有材料进场都要组织检验和办理验收手续，整个材料采购工作严格按公司发布的iso-9001质量体系采购控制程序严格执行。（2）原材料的质量控制提高工程质量，首先要保证材料质量，优质材料才有优良工程。1）材料的选用：材料在采购前需经过创优工作小组审查、批准，规