龚家铺互通高架桥钻孔桩施工方案.docx

武汉市四环线沌口长江公路大桥龚家铺互通高架桥钻孔桩施工方案中交第二航务工程局有限公司武汉沌口长江公路大桥项目经理部二一五年十一月武汉市四环线沌口长江公路大桥龚家铺互通高架桥钻孔桩施工方案编制： 复核： 审核： 中交第二航务工程局有限公司武汉沌口长江公路大桥项目经理部二一五年十一月中交二航局武汉沌口长江公路大桥 龚家铺互通高架桥钻孔桩施工方案目 录1、编制依据及范围31.1 编制依据31.2 编制范围32、工程概况32.1 工程概述32.2 主要工程量32.3 地质条件32.4 水文条件32.4.1 地下水资料33、钻孔桩施工33.1 施工工艺流程33.2 施工准备33.2.1 施工场地规划33.2.2 钻机选型33.2.3 钻机施工顺序33.3 成孔施工33.3.1 钢护筒埋设33.3.2 钻机就位33.3.3泥浆制备及泥浆循环33.3.4 钻进成孔33.3.5 终孔检查33.3.6 清孔及检测33.3.7 提钻移机33.4 成桩工艺33.4.1 钢筋笼制作及运输33.4.2导管安放33.4.3 第二次清孔3第 2 页 共 44 页3.4.4 水下混凝土施工33.4.5 桩基质量检测34、施工保证措施34.1 工艺保证措施34.2 质量保证措施34.2.1 质量保证组织机构34.2.2 管理措施34.2.3 技术措施34.3 进度保证措施35、安全、文明、环保35.1 安全保证措施35.1.1 组织机构35.1.2 起重安全管理措施35.1.3 高空作业安全管理措施35.1.4 临时用电安全管理措施35.1.5 车辆伤害安全管理措施35.2 文明、环保保证措施35.2.1 周边环境保护措施35.2.2 环保责任制35.2.3 水土保持措施35.2.4 现场文明施工36、设备、人员36.1 施工组织人员36.2 主要材料数量37、施工进度计划3龚家铺互通高架桥钻孔桩施工方案1、编制依据及范围1.1 编制依据（1）沌口长江公路大桥两阶段施工图设计（第五册 第五分册 K102+452.976龚家铺互通高架桥（中交第二公路勘察设计研究院有限公司，2014年9月）（2）沌口长江公路大桥工程地质勘察报告 第二册（中交第二公路勘察设计研究院有限公司，2014年7月）（3）公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）（4）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）（5）钢结构设计规范（GB 50017-2003）（6）钢结构工程施工质量验收规范（GB 50205-2001）（7）钢筋机械连接用套筒（JG/T 163-2013）（8）钢筋机械连接通用技术规程（JGJ 107-2010）（9）钢筋焊接及验收规程（JGJ 18-2012）（10）混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T 10-2011）（11）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）（12）公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）（13）工程测量规范（GB500262007）（14）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（15）公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）（16）公路工程水泥及水泥混凝土试验规程（JTG E302005）（17）公路工程施工安全技术规程（JTJ076-1995）（18）混凝土结构耐久性设计规范（GB/T 50476-2008）（19）公路工程技术标准（JTG B01-2003）（20）国家及有关行业颁布的规范及标准。1.2 编制范围本方案适用于沌口长江公路大桥龚家铺互通高架桥钻孔桩施工。2、工程概况2.1 工程概述龚家铺互通高架桥梁起终点桩号分别为K102+139.476和K102+762.976，桥跨布置为：630m+2(530)m+(40+60+40)m，桥全长623.5m。主桥基础桩基直径为2m，每柱对应2根桩基，共计4根桩基。过渡墩及引桥基础桩基直径为2.2m每柱对应1根桩基，共计2根桩基，桥台基础桩基直径为1.5m。龚家铺互通高架桥全桥共计104根钻孔灌注桩，C30砼共计9717.7 m。引桥基础一般构造见图2.1-1，引桥0#桥台基础一般构造见图2.1-2，主桥基础一般构造见图2.1-3。 图2.1-1 引桥桥墩基础一般构造图图2.1-2 引桥0#桥台基础一般构造图图2.1-3 主桥基础一般结构图2.2 主要工程量龚家铺互通高架桥钻孔桩参数见表2.2-1。表2.2-1 龚家铺高架桥钻孔桩参数表墩位桩径(m)桩长(m)根数钢筋量（kg）C30砼（m）左幅0#1.531840341.6 424.1 左幅1#2.240223464.0 304.1 左幅2#2.223213965.7 174.9 左幅3#2.240223464.0 304.1 左幅4#2.227216192.7 205.3 左幅5#2.225215079.2 190.1 左幅6#2.222213442.4 167.3 左幅7#2.219211738.6 144.5 左幅8#2.219211738.6 144.5 左幅9#2.222213442.4 167.3 左幅10#2.233219533.3 250.9 左幅11#2.233219533.3 250.9 左幅12#2.230217896.5 228.1 左幅13#2.236221237.0 273.7 左幅14#2.230217896.5 228.1 左幅15#2.224214555.9 182.5 左幅16#2.234220123.5 258.5 左幅17#228428411.9 351.9 左幅18#225425516.0 314.2 左幅19#2.220212328.9 152.1 右幅0#1.530840341.6 424.1 右幅1#2.230217896.5 228.1 右幅2#2.225215079.2 190.1 右幅3#2.227216192.7 205.3 右幅4#2.225215079.2 190.1 右幅5#2.230217896.5 228.1 右幅6#2.224214555.9 182.5 右幅7#2.222213442.4 167.3 右幅8#2.223213965.7 174.9 右幅9#2.229217306.2 220.5 右幅10#2.233219533.3 250.9 右幅11#2.244225691.1 334.5 右幅12#2.228216782.9 212.9 右幅13#2.231218419.7 235.7 右幅14#2.224214555.9 182.5 右幅15#2.225215079.2 190.1 右幅16#2.225215079.2 190.1 右幅17#235434966.1 439.8 右幅18#227427406.0 339.3 右幅19#2.222213442.4 167.3 匝道E240210077.8 141.4 匝道D230213271.8 106.0 合计1190104785963.2 9717.7 2.3 地质条件桥位段处长江三级阶地剥蚀堆积垄岗区，地形平缓开阔，龙岗与坳沟相间展布，区内现状不良地质作用不发育。桥址区上覆土层主要由中更新统老粘土及残积土构成，全新统软-可塑状的一般粘性土主要分布于坳沟沟底地带。从构造上看，本段主体褶皱为青菱湖向斜，其核部地层为三叠系大治组灰岩，其上被红层覆盖，红层风化强烈，呈全风化（残积土）。岩溶是该桥位主要的工程地质问题。灰岩顶面起伏不平，溶蚀现象发育，局部发育有溶蚀洞穴，溶洞中多充填软-可塑性粘土，部分无填充，为空洞。施工时应逐桩超前钻探控制，确保桩端持力层安全可靠。大治组灰岩溶蚀裂隙水较发育，具弱承压性，施工时应避免工程降水诱发地面塌陷。2.4 水文条件2.4.1 地下水资料根据含水介质性质、地下水赋存状态及运移特征，区内地下水可分为上层滞水、孔隙承压水。2.4.1.1上层滞水桥区主要由中更新统老粘土及残积土构成，赋存少量地下水。该类型地下水地下水位不连续，含水介质渗透性差，水量较小，对工程施工影响轻微。2.4.1.2 孔隙承压水主要由第四系全新统及稳伏的上更新统冲极层构成，沉积物具二元结构特征，上层粘性土层透水性弱，形成区内盖层，下部砂砾砂层与江底砂砾层连通，其渗透性好，地下水受江水顶托及上覆粘性土盖层制约而具承压性，该底层地下水水量丰富，选择旱季施工，对工程影响较小。3、钻孔桩施工3.1 施工工艺流程钻孔桩施工工艺流程见图3.1-1。施工准备孔位测量放样监理工程师检查钢护筒埋设钻机就位旋挖钻（软土层）冲击钻（硬岩层）留取渣样检测倾斜度、孔径填写钻孔记录泥浆制备、循环潜水泵补水终孔检测孔径、孔深、倾斜度监理工程师验收一次清孔钢筋笼分节制作监理工程师验收安放、连接钢筋笼安放导管二次清孔导管水密性试验检测泥浆指标及孔底沉渣厚度浇筑水下砼监理工程师验收监理工程师旁站检查配合比、留取试件填写水下砼灌注记录多余泥浆外运桩身质量检测补充泥浆3.1-1 桩基施工工艺流程图3.2 施工准备3.2.1 施工场地规划龚家铺互通高架桥桥位长江三级阶地剥蚀堆积垄岗区，地形整体较平缓开阔，地势起伏较小，主要分布菜地、农田、水塘。根据桥位段地形特征，桥位采用粘土回填，回填时并将场地平整，回填整平同时在靠近承台附近及方便泥浆托运位置将泥浆池及沉淀池开挖完成并做好安全防护工作，完成后可进行下部工序。3.2.2 钻机选型龚家铺互通高架桥采用冲击正循环钻机和旋挖钻机两种。钻机性能参数见表3.2.2-1和表3.2.2-2。表3.2.2-1 SR280R旋挖钻机钻机型号SR280R最大钻孔口径（m）2.2最大钻孔深度（m）44最大提升能力(t)23t移动方式履带式加压形式卷扬加压桅杆左右倾斜角度6桅杆前倾角度5主卷扬钢丝绳直径32mm(1.3)主卷扬最大提升速度56 m/min (2.1 mph)工作重量95t (93.5 long ton)表3.2.2-2 JKL-10冲击正循环钻机性能参数表钻机型号JKL-10最大钻孔口径（m）2.2最大钻孔深度（m）44最大提升能力(t)12外形尺寸(长m宽m高m)7.52.4522.75移动方式吊装式循环方式正循环钻机总重量(t)主 机10.5钻 具10总功率(kW)主 机55循环系统22水泵3震动筛4合计84钻机工作方式单程正循环钻机3.2.3 钻机施工顺序龚家铺互通高架桥6#墩17#墩及匝道桩基采用1台旋挖钻和6台JKL-10冲击正循环钻机，其他桩基采用4台JKL-10冲击正循环钻机。3.3 成孔施工3.3.1 钢护筒埋设龚家铺互通高架桥桩基施工采用内径为2400mm，板厚=16mm的钢护筒，钢护筒由Q235钢板卷制。单根护筒长按视施工现场地表松散土层厚度选用，护筒埋深长度不小于2m。钢护筒的埋设：（1）桩位处土方开挖首先测量放线，定出桩位。以桩中心为圆心进行人工开挖，开挖半径避免机械开挖对原状土造成扰动松散。开挖深度据护筒长度而定，护筒顶高于地面0.3m。（2）钢护筒埋放钢护筒采用25t吊车下放。起吊时保证护筒轴线与地面垂直，缓缓放入开挖好的基坑内。（3）回填夯实护筒底部及外侧四周用粘土回填并分层压实，使护筒底口处不致漏水、反水、塌陷，且保证护筒不产生水平位移，发生偏移和下沉要及时处理。埋设完成之后及时进行桩位复核及护筒偏位复测，确保满足设计要求。（4）质量标准护筒埋设时应根据设计桩位准确控制，平面允许误差为50mm，采用吊线垂球控制护筒倾斜度，倾斜度不大于1%；护筒顶端应高出原地面0.3m以上。3.3.2 钻机安装（1） “旋挖钻+冲击钻”组合方式旋挖钻自带履带，可自行移动到目标桩基位置，然后就位时，钻头尖对准桩位，对位误差2.0cm调整钻机平整稳固。保证主动钻杆垂直地面，即主杆垂直度偏差1%L。合格后，方可进行钻进。开孔前先填写开孔令，开孔令主要填写该孔相关数据：孔位编号、护筒顶标高、地面标高、设计桩底标高和桩顶标高、桩长、混凝土方量等数据。（2） 冲击钻钻机及其部件采用陆运运输到现场，并在现场进行拼装，最后利用25t汽车吊整体吊，同时在钻机桅杆顶部吊垂线，通过垂线模拟冲击钻的钢丝绳位置，以此进行钻机精确定位。钻机精确定位后，下放钻头，复核钢丝绳中心位置，现场技术管理人员对以上数据进行复核，并在施工日志上做好详细记录。3.3.3泥浆制备及泥浆循环钻孔泥浆采用红粘土造浆。冲击钻不同地质泥浆的性能指标要求见表3.3.3-1。泥浆池围护见图3.3.3-1，泥浆检测见图3.3.3-2。表3.3.3-1 冲击钻不同地质泥浆的性能指标表地质情况泥浆指标相对密度（g/cm3）粘度（s）胶体率（%）含砂率（%）泥皮厚（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度（pH）一般地层1.101.151622964212.568易塌地层1.201.40223095433568钻进过程1.201.45172096833568 图3.3.3-1 泥浆池围护 图3.3.3-2泥浆指标检测（1）制浆原材料、粘土制浆用红粘土，该土具有较好的分散悬浮性和造浆性，粘度好、失水率低、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻进率高。、水制浆用水取自河水，经过沉淀处理后使用，水质较好。（2）原浆制作将红粘土、水按比例制成原浆。原浆的制作：钻进过程中在钻头出护筒前将适量红粘土投入护筒内，钻头低锤密集造浆。低锤密集适当时间后若不合格，将投入红粘土量加大重新搅拌造浆，直到各项参数达标。（3）泥浆循环及回收、泥浆循环泥浆循环采用正循环时泥浆从孔内溢流，经导流槽进入泥浆池进行沉淀，泥浆泵将沉淀完成的泥浆通过插入孔底附近的泥浆钢管抽回孔底，冲击孔底钻渣上浮溢出孔口，进而形成循环。为提高除渣沉淀效率，采用振动筛或泥浆净化器进行辅助除渣净化，并及时用挖机清除钻渣，堆放在指定地点。泥浆循环采用反循环时，孔桩钻进中先由造浆泵在造浆池内调配优质浆液，然后通过溜槽输入钻进桩护筒内。钻机钻进时孔内泥浆通过反循环泥浆泵抽入泥浆净化器中，浆液通过泥浆净化器过滤后，输入泥浆池里，经溜槽再次回到造浆池中拌和重新输入泥孔桩内以完成循环。、泥浆回收浇筑混凝土时，自孔口流出的泥浆直接流至泥浆池，作为其它钻孔桩用泥浆。混凝土顶面以上6m左右的废泥浆通过运浆车外运处理。3.3.4 钻进成孔（1） 钻进过程 、“旋挖钻+冲击钻”组合方式 钻进成孔分为两个阶段，分别是：旋挖钻钻进，冲击钻钻进。开钻前做好技术准备工作，将钻孔处的设计地质柱状图挂在钻机操作室内，以供对不同土层选择钻进速度。钻机开钻时及时填写钻孔施工记录，交接班时交代钻进情况及下一班组注意事项。A、钻机就位后进行调平，保证底座和顶端平稳，保持在钻进过程中不产生位移和沉陷，钻机作业班分班连续作业，做好连续钻进记录，记录与图纸提供的地质资料相对照记录B、钻孔施工应密切关注地质变化，每1m提取一次渣样留存，地质变化节点应加密渣样收集，当到达岩层地质时，换用冲击钻钻进就位。 C、换用冲击钻 正常钻进过程中，冲程大小和泥浆指标应按照通过的具体土层情况进行过程调控。若基岩表面不平整，投入片石，将表面垫平后再进行冲击钻进，时刻关注钢丝绳的晃动，及时修正，防止斜孔。D、桩底位置钻进接近设计孔底标高0.5m时，控制钻进深度，用标定好的测量绳将超钻深度控制在大于5cm。 、冲击钻 钻进成孔分为四个阶段，分别是：护筒内钻进、护筒底口下钻进、正常钻进、桩底位置钻进。 开钻前做好技术准备工作，将钻孔处的设计地质柱状图挂在钻机操作室内，以供对不同土层选择钻进速度。钻机开钻时及时填写钻孔施工记录，交接班时交代钻进情况及下一班组注意事项。钻孔施工应密切关注地质变化，每1m提取一次渣样留存，地质变化节点应加密渣样收集，如与设计地质不符，应及时与监理及设计单位联系。并密切关注泥浆指标并及时调整，并做好施工记录。A、护筒内钻进开钻前先向孔内抛入粘土、水或灌注现有泥浆，采用小冲程反复冲击造浆开钻。B、护筒底口下钻进在通过护筒底口及底口以下24m范围时，采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。 C、正常钻进正常钻进过程中，冲程大小和泥浆指标应按照通过的具体土层情况进行过程调控。 当通过粘土层时，因土层本身可以造浆，降低输入的泥浆比重并采用低冲程钻进。在灰岩中钻进时，冲击钻机采用低、中冲程，防止卡钻、冲坏孔壁或使孔壁不圆、形成梅花桩。若基岩表面不平整，投入片石，将表面垫平后再进行冲击钻进，时刻关注钢丝绳的晃动，及时修正，防止斜孔。D、桩底位置钻进接近设计孔底标高0.5m时，控制钻进深度，用标定好的测量绳将超钻深度控制在大于5cm。 （2）注意事项钻机安装处事先整平夯实，必须固定牢固，严禁在钻孔过程中钻机移位，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。钻进过程随时注意往孔内补充浆液，维持孔内的水头高度。升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒底口位置时，必须谨慎操作、防止钻头碰撞护筒，避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁。在钻孔过程中应及时提出钻头检查钻头的直径，发现钻头直径变小或有损坏时立即补焊或更换，以保证孔径。钻机作业分班连续进行，不得中途长时间停止，尽可能缩短成孔周期。经常对钻孔泥浆进行检测，不符合要求时，随时改正泥浆指标。经常测量孔深并注意土层变化，在土层变化处均捞取样渣，判明土层，并记入记录中，以便与地质剖面图核对。详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时上报处理。同时做好泥浆池内清渣工作。钻孔时孔内泥浆水平面须高出护筒底至少0.5m以上，以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁。冲击过程中勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全、质量事故的发生。冲击钻钻头在钻进过程中不断磨损，直径磨耗不得超过1.5cm，每班开钻前检查钻头直径，发现变化及时修补，不宜中途修补，以免卡钻。钻进时注意均匀的松放钢丝绳的长度，注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的荷载，遭受损坏。松绳过多，则会减少冲程次数，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。为正确控制冲程，在钢丝绳上用油漆刻度标识。（3）钻孔过程中孔内事故的预防及处理、斜孔A、产生的原因a.设备因素：如钻头中心、孔中心不在同一铅垂直线上。b.操作不当，钻进参数不合理。c.地质原因：相邻两种地层的硬度相差较大，钻头在软层一边进尺速度较快，在硬岩层一边进尺速度较慢，从而在钻头底部形成进尺速度差，导致钻头趋向软地层方向。B、预防措施a.必须使钻进设备安装符合质量要求。b.根据准确的地质柱状图选择钻进工艺参数。c.通过软硬不均地层时采用小冲程冲击。C、处理措施回填片石，再进行冲击，纠正孔斜。、掉钻及孔内遗落铁件A、产生原因a.钢丝绳断裂。b.由于施工人员操作不当将施工工具遗落孔内。B、预防措施a.避免斜孔。b.根据钻进情况经常对冲击钻钢丝绳检查。c.维护孔壁的稳定及保持孔底清洁是处理孔内事故的必要前提,因此保持泥浆性能是关键。同时,作好孔口的防护工作,避免向孔内掉入铁件。C、处理措施a.首先准确判断掉钻部位，并据此制定正确的打捞方案，一般采用偏心钩、三翼滑块打捞器打捞的方法进行打捞。b.在打捞过程中,杜绝强拔,以避免扩大事故。 c.打捞上来后，要妥善固定在孔口安全部位，方能松脱打捞工具。d.对于孔内遗落的铁件，采用电磁打捞器打捞。e.分析事故产生原因，避免以后再出现类似事件。、扩孔A、产生原因a.孔斜、地层软硬不均等原因造成扩孔。b.在某一孔段进尺速度极不均衡或重复钻进。c.孔壁失稳坍塌。B、预防措施a.保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。b.采取合理的钻进速度，反对片面追求进尺而盲目钻进。C、处理措施a.小扩孔可不做处理。b.大扩孔采用粘土回填。、缩孔A、产生原因a.在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快。b.孔壁失稳坍塌。B、预防措施a.保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。b.采取合理的钻进速度，反对片面追求进尺而盲目钻进。c.在粘性土层中经常进行扫孔。C、处理措施保证钻头直径重新下钻扫孔。、塌孔A、产生原因孔壁失稳坍塌。B、预防措施a.保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。b.成孔后尽快浇筑桩基砼。C、处理措施采用粘土回填后再重新钻进成孔。、溶洞 A、产生原因地质形成 B、预防措施 a.根据设计图纸分析岩溶空间分布规律。 b.超前钻探探明石咀高架桥桥墩桩基下的溶岩发育情况，了解溶洞区岩土结构、洞穴位置及规模。c.接近或进入岩石后，在护筒内设置一浮标，便于随时观察浆面情况，并由专人观察浮标，做到漏浆及时发现，以便采取进一步措施。d.快到溶洞顶板2米距离位置时应底锤轻冲击、慢冲击，减少溶洞大面积垮塌锥现象。e.当钻进到软硬岩石交错或一边有溶洞的地层时，不能急于钻进，应当轻提快打或来回扫动，防止偏孔。或者及时回填块石（其硬度不小于孔内岩石硬度），再行钻进。另外，钻孔前要设置十字桩位，每班至少两次拉线前查孔的中心位置，做到及时解决问题。f.在遇到溶洞，尤其是较大的溶洞即将击穿时，应当轻提慢打，避免提的太高，冲击力过大造成卡锤。C.处理措施a.洞小于3m且为空洞时，先用超前钻孔向灌注砼干料，填满溶洞，待固结体达到一定程度后，即可进行冲孔施工；若溶洞空间容积大，倒水性强，则在干料中加一定水玻璃。b.洞3-5m，对多层溶洞，间距较小者用钢护筒穿越。c.洞洞径大于5m（多层），且溶洞间距较大时，采用套内护筒法施工，即用内护筒穿过溶洞之方法进行施工。3.3.5 终孔检查确定孔深到达计算孔深后立即停钻，并采用标定合格的测绳进行孔深检测。终孔由专职质检员、技术员、监理、钻孔队共同进行孔深检测，端承桩孔深比设计深度超深不小于50mm。3.3.6 清孔及检测3.3.6.1 一次清孔及换浆终孔后，及时进行清孔，清孔时下放清孔导管并连接泥浆泵和旋流除砂器正循环清孔。正循环清孔时注意观察振动筛出渣口，当出渣口出来的钻渣粒径较细且出渣量明显减少时同时进行换浆工作。采用清水泵抽取湖水通过导管注入钻进孔内的方法进行换浆和调浆。泥浆检测由试验室、质检部、技术员及钻孔队共同进行检测，当泥浆指标达到表3.3.6-1时关闭清水泵停止换浆工作。经检测孔低沉渣厚度不大于5cm时停止清孔并及时进行下一道工序的进行。表3.3.6-1 清孔后孔内泥浆指标参数表项目名称比重粘度（s）胶体率含砂率指 标1.031.15172098%以上2%以内注：对冲击成孔的桩，清孔后泥浆的相对密度可适当提高，但不宜超过1.15。3.3.6.2 成孔检测钻孔桩一次清孔检测完成后，采用电子孔斜仪或监理工程师指定的检孔器进行孔径、垂直度、孔深等数据检测。检验标准见表3.3.6-2，检孔示意见图3.3.6-1。表3.3.6-2 钻孔灌注桩终孔验收实测项目 序 号检 测 项 目允 许 偏 差1桩孔平面位置偏差50mm2孔 深比设计深度超深不小于0.05m3孔底沉淀厚度端承桩5mm4桩孔的倾斜度1%5孔 径不小于设计桩径 图3.3.6-1 检孔示意图3.3.6.3扫孔当成孔检测结果显示孔径小于设计桩径或垂直度不满足设计要求时，将锤直径加大至设计桩径之后对已成孔进行扫孔。扫孔之后重新对该孔进行清孔，直至经检测孔低沉渣厚度不大于5cm时停止清孔并及时进行成孔复检，待复检合格后及时进行下一道工序。3.3.7 提钻移机终孔后现场监理工程师确认检孔合格后方可钻机移位，冲击钻机采用液压系统自行移动。冲击钻移动采用直接吊装式移动，用履带吊直接吊装到位。3.4 成桩工艺3.4.1 钢筋笼制作及运输3.4.1.1钢筋笼制作准备（1）钢筋笼的分节因钢筋笼较长，必须分成多节才能进行运输和现场的拼装和连接。根据现场的安装需要，每节钢筋笼长度12m。钢筋笼分节时，每个断面的接头数量不大于50%，检测管分节情况同钢筋笼分节情况保持一致。（2）钢筋笼胎架制作钢筋加工时，钢筋加工场设置两条通长钢筋笼制作生产线。钢筋定位架由按钢筋位置开槽口的半圆型钢板以及支撑型钢组成。钢筋定位架安装固定时用经纬仪控制轴线，水准仪控制标高，保证钢筋定位架的轴线在同一条线上。钢筋笼定位胎架见图3.4.1-1，钢筋笼制作现场见图3.4.1-2。 图3.4.1-1 钢筋笼制作胎架 图3.4.1-2 钢筋笼制作现场（3）主筋滚轧直螺纹加工钢筋笼制作之前，应先进行主筋滚轧直螺纹加工。滚轧直螺纹加工包括以下几道工序。、材料准备A.钢筋被连接钢筋应按规范进行检验合格。B.连接套筒连接套筒宜选用45号优质碳素结构钢或其他经型式检验确认符合要求的钢材。供货单位应提供质量保证书，并应符合有关钢材的现行国家标准及钢筋机械连接通用技术规程（JGJ107-2010）的有关规定。、加工制造A.工艺流程钢筋滚轧直螺纹连接的工艺流程为:钢筋原料切头机械加工(丝头加工)套丝加保护套工地连接。B.连接套筒a.连接套筒应按照产品设计图纸要求制造，重要尺寸(外径、长度)及螺纹牙型、精度应经检验。b.连接套筒尺寸应满足产品设计要求。钢筋连接套筒内螺纹尺寸宜按JG/T196确定；螺纹中径公差宜满足GB/T197中6H级精度规定的要求。c.连接套筒装箱前套筒应有保护端盖，套筒内不得混人杂物。C.丝头加工a.钢筋下料时不宜用热加工方法切断；钢筋端面宜平整并与钢筋轴线垂直；不得有马蹄形或扭曲；钢筋端部不得有弯曲；出现弯曲时应调直。b.丝头有效螺纹长度应满足设计规定。c.丝头加工时应使用水性润滑液，不得使用油性润滑液。d.丝头中径、牙型角及丝头有效螺纹长度应符合设计规定。e.丝头螺纹尺寸宜按GB/T196确定；有效螺纹中径尺寸公差宜满足GB/T197中6f级精度规定的要求。f.丝头有效螺纹中径的圆柱度(每个螺纹的中径)误差不得超过0.20cm。g.标准型接头丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度，其他连接形式应符合产品设计要求。h.丝头加工完毕经检验合格后，应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒，防止装卸钢筋时损坏丝头。（4）钢筋连接连接前的准备：先回收丝头上的塑料保护帽和套筒端头的塑料密封盖，并检查钢筋规格是否和套筒一致，检验螺纹丝扣是否完好无损、清洁。如发现杂物或锈蚀要清理干净。、标准型接头的连接同节内钢筋主筋连接使用标准型接头连接，把装好连接套筒的一端钢筋拧到被连接钢筋上，然后用扳手拧紧钢筋，使两根钢筋头顶紧，使套筒两端外露的丝扣不超过1个完整丝头，连接即告完成，随后立即画上标记以便检查。、加长型接头的连接钢筋笼分节处使用加长型接头连接,先将标准套筒按顺序全部拧在加长丝头钢筋一侧，将待接钢筋的标准丝头靠紧后，再将套筒拧回到标准丝头一侧，并用扳手拧紧，连接即告完成。加长型丝头加工时，应将所有长丝应位于接头上侧，以免丝头加工时发生错乱。、钢筋连接施工在进行钢筋连接时，钢筋规格应与连接套筒规格一致，并保证丝头和连接套筒内螺纹干净、完好无损 。钢筋连接时应用工作扳手将丝头在套筒中央位置顶紧。钢筋接头拧紧后应用力矩扳手按不小于300N*m的拧紧力矩值检查，并加以标记。钢筋笼在对接过程中如果主筋对接不符合规范要求时，采用同级别、同型号钢筋进行绑条焊，且单面焊不小于10d。、质量检验A.连接套筒a.外观质量:螺纹牙型应饱满，连接套筒表面不得有裂纹，表面及内螺纹不得有严重的锈蚀及其他肉眼可见的缺陷。b.内螺纹尺寸的检验：用专用的螺纹塞规检验，其塞通规应能顺利旋入，塞止规旋入长度不得超过3P。套筒质量检验示意见图3.4.1-3。图3.4.1-3 套筒检验示意图B.丝头a.外观质量：丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀。b.外形质量：丝头有效螺纹数量不得少于设计规定；牙顶宽度大于.3P的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长；标准型接头的丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度，且允许误差为+2P；其他连接形式应符合产品设计要求。c.丝头尺寸的检验：用专用的螺纹环规检验，其环通规应能顺利地旋入，环止规旋人长度不得超过2P。C.钢筋连接接头钢筋连接完毕后，标准型接头连接套筒外应有外露有效螺纹，且连接套简单边外露有效螺纹不得超过2P，其他连接形式应符合产品设计要求。D.钢筋连接接头力学性能a.钢筋连接接头现场拉伸试验，应符合钢筋机械连接技术规程1GJ107-2010的有关规定。b.用于直接承受动力荷载结构中受力钢筋的连接接头，应根据钢筋机械连接技术规程1GJ107-2010中有关疲劳性能检验的规定。E.不合格验收批的处理规定钢筋机械连接技术规程1GJ107-2010规定：对抽检不合格的接头验收批,应由建设方会同设计等有关方面研究后提出处理方案。可在采取补救措施后再按钢筋机械连接通用技术规程JGJ107一2010重新检验,或采取其他有效措施,以保证钢筋连接接头的质量。3.4.1.2钢筋笼的加工加劲箍在特制的胎模上进行弯曲加工，弯曲好之后焊接成形。为防止钢筋笼起吊及运输过程中变形，加筋箍内还需焊接十字撑，加强加筋箍的刚度。钢筋笼加强箍示意见图3.4.1-4。图3.4.1-4 钢筋笼加强箍示意图（1）单节钢筋笼加工方法钢筋笼制作方法首先将下层半圈主筋按照胎架上的位置摆放好，然后将加劲箍按照图纸位置摆放并与已经安放的主筋进行焊接；最后在加劲箍上按照施工图中的间距将上层半圈主筋焊接固定，主筋连接时应将其在接头处套筒拧到位，位于胎架钢筋齿槽位之外的主筋定位采用定位卡板，定位卡板见图3.4.1-5；主筋安装完成后进行螺旋筋的盘绕，每节钢筋笼接头断面两端各2.0m的范围内暂不布置螺旋筋，待现场钢筋笼接头对接验收完毕后，再进行绑扎。为保证钢筋笼定位准确，钢筋笼四周设与加强箍对应的定位钢筋。图3.4.1-5 主筋定位卡板（2）整笼加工方法钢筋笼整笼加工时，采取整根同槽法。加工完成并经监理验收合格的钢筋笼在钢筋笼外笼通长主筋上选择1根通长主筋为基准钢筋，并涂刷红漆做好标记、挂好标识牌再将其拆分。钢筋笼加工完成后，进行三检制度，合格后报监理工程师进行验收。同时形成钢筋笼加工自互检表。钢筋笼制作各项检验标准见表3.4.1-1。表3.4.1-1 钢筋笼制作各项检验标准编号检验项目允许偏差(mm)1主筋间距102箍筋间距203骨架外径104骨架倾斜度0.5%5骨架保护层厚度206骨架中心平面位置207骨架顶端高程208骨架底端高程50（3）声测管的安装、声测管长度钢筋笼同槽预制好之后，进行声测管的安装。为了保证桩检质量，将声测管接长至护筒顶口。声测管的分节长度跟钢筋笼的分节情况一致。、现场焊接接头检查为防止声测管和钢筋笼在运输、安装过程中出现相对位移而撕裂焊缝，声测管与钢筋笼之间每隔2m4m左右用“U”型卡进行固定。检测管上、下端均用堵头板焊接密封，严禁水泥浆或杂物进入管内，确保混凝土灌注后管道畅通。声测管接头位置设置在钢筋笼各节接头位置，管道的接长采用套管焊接连接接头，接头管在后场先与管道的一端连接好，现场与另一端通过满焊连接。声测管安装见图3.4.1-6。图3.4.1-6声测管安装示意图3.4.1.3 钢筋笼运输及下放（1）后场起吊后场（钢筋笼加工区）采用10t门机起吊装车，起吊不另外设置吊耳，采用四点吊，吊点的位置设置在两端第二道加劲箍和主筋连接位置。钢筋笼的后场起吊示意图见图3.4.1-7、后场运输示意图3.4.1-8，钢筋笼运输胎架示意见图3.4.1-9。图3.4.1-7 钢筋笼后场起吊示意图图3.4.1-8 钢筋笼后场运输示意图图3.4.1-9 钢筋笼运输胎架示意图（2）钢筋笼的拆分及运输钢筋笼加工制作好之后，将各节钢筋笼之间的连接接头拆开，按照现场沉放的先后顺序进行拆分，拆分时应在钢筋上做好标记以便安装时能顺利对接。拆分后的钢筋笼在运输之前，用塑料套筒对将丝口进行保护，防止在运送过程中破坏丝牙。对每节钢筋笼进行编号，防止运输及对接时出现差错。（3）钢筋笼下放钢筋笼下放前应将钢筋连接工具准备到位，准备就绪后，开始进行钢筋笼的接长。制作好的钢筋笼采用25t汽车吊进行接高及下放，下放时按照每节钢筋笼两端的标识从下至上依次进行。钢筋笼吊点设置在每节钢筋笼最上一层加劲箍处，对称布置，共计四个，吊耳采用圆钢制作并与主筋焊接，随着钢筋笼的不断接长，重量不断增加，为避免钢筋笼发生吊装变形，钢筋笼顶口设置专用吊架。吊架结构见图3.4.1-10、钢筋笼下放见图3.4.1-11。图3.4.1-10 吊架结构示意图 图3.4.1-11 钢筋笼下放流程示意图(4)吊耳强度计算、吊耳强度计算龚家铺互通高架桥桩基钢筋笼最重为12.838t，4点吊根据钢结构设计规范（GB 50017-2003）图3.4.1-11 吊耳示意图吊耳孔壁承压应力式中： 吊耳荷载（N） 板孔孔径（mm） 板孔壁厚度（mm）强度验算满足强度要求;式中：R吊耳板外源有效半径（mm） r板孔半径（mm）吊耳孔壁抗拉应力 强度验算满足要求。、工14强度验算吊具选用工14，根据钢结构设计规范(GB 500172003)。 式中：轴心受压构件的稳定系数，按照B类截面表取0.802； 构件的毛截面面积（cm）查表得21.5cm； 吊具所受极限压力（N）;满足强度要求。、钢丝绳选择根据钢丝绳国家标准（GB8918-2006）钢丝绳直径20mm,采用束根的钢筋绳，其受力。钢丝绳最小破断拉力=式中：钢丝绳最小破断拉力（KN） 钢丝绳公称直径（mm） 钢丝绳公称抗拉强度（MPa） 某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数（值取0.359） 钢丝绳拉力 综上所述钢丝绳所受的最大拉力为72.6KN。 取=211kN，采用20mm直径钢丝绳作为钢筋笼吊绳，拉力满足要求。3.4.2导管安放3.4.2.1 导管水密性试验砼导管使用前进行水密承压试验和接头抗拉试验，试验压力不小于孔内水深1.3倍的压力，亦不小于导管壁及焊缝可能承受灌注混凝土时的最大内压力的1.3倍，确保导管气密性完好。本工程水下砼浇注导管选用325mm10mm的无缝钢管，为快速螺纹连接。导管须经水密试验不漏水，其容许最大内压力必须大于Pmax。导管可能承受的最大内压力计算式如下：Pmax=1.3(rchxmax-rwHw)式中:Pmax导管可能承受到的最大内压力（kpa）； rc砼容重（KN/m3），取24.0kN/m3; hxmax导管内砼柱最大高度（m），取44.6m； rw孔内泥浆的容重（KN/m3），本工程采用泥浆容重取11.0KN/m3； HW孔内泥浆的深度（m），取42.3m； Pmax=1.3(2444.6-11.042.6) =782.34kpa 取800kpa水密性试验方法是把拼装好的导管两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接。采用水泵先灌满的水后，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接及接缝处不渗漏即为合格。水密承压试验见图3.4.2-1。导管水密承压实验见图3.4.2-2。 图3.4.2-1 水密承压试验示意图 图3.4.2-2导管水密承压试验导管试压合格后，对每节导管进行编号，保证每次接管时顺次拼接，以保证每次接管的密闭性。导管气密性实验具体试验方法如下：、制作两个带有压水孔和排水阀门的封头。排水阀门密闭性要好。、把预先拼装好的导管灌入70%以上的水，再将导管的两端封闭。启动水压机从压水孔向导管内压水。直至压力达到试验压力，停止压水，并持续15min。如压力不变，且无漏水漏气现象发生，说明导管合格。、打开排水阀门将水放掉。3.4.2.2 导管安装导管水密性实验合格后，进行逐节吊装到距孔底40cm为止。导管安装时应逐节量取导管实际长度，做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象，导管下放见图3.4.2-3。导管卡板结构示意见图3.4.2-4。 图3.4.2-3 导管下放图图3.4.2-4 导管卡板结构示意图3.4.3 第二次清孔导管下放到位后，应立即进行孔底沉渣检测，若沉渣厚度不满足设计要求时，采用气举反循环二次清孔，循环时应注意保持泥浆水头并补充优质泥浆防止塌空。清孔结束经监理工程师现场检验合格后，立即拆除吸泥弯头，开始浇注水下混凝土。二次清孔泥浆指标见表3.4.3-1。表3.4.3-1 二次清孔泥浆指标项目名称比重粘度（s）胶体率含砂率指 标1.031.1172098%2%注：对冲击成孔的桩，清孔后泥浆的相对密度可适当提高，但不宜超过1.15。3.4.4 水下混凝土施工3.4.4.1 混凝土配合比要求砼为水下30。粗骨料要求：II类，粒径不应大于导管内径的的1/61/8和钢筋最小净距地1/4，同时最大粒径2.5cm，碎石采用525mm连续级配。细集料要求：II类，中砂。水灰比C：0.50.6。砼坍落度:混凝土拌合物的出机塌落度宜为180mm220mm，2小时后的塌落度损失不大于2cm。水泥为应采用P.O 42.5级。砼缓凝时间10h,外加剂采用高效减水缓凝剂。除高效减水剂、缓凝剂外，不得掺加其他任何外加剂，外加剂的品种应与所用水泥相匹配，同时，每批外加剂均试配检验合格后方可使用。混凝土具有良好的和易性、流动性。3.4.4.2 首批混凝土数量按公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）规定，首盘砼的方量应满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要，设导管下口离孔底40cm，则参照规范JTG/T F50-2011 中的8.2.11式进行计算:V(d2/4)h1+(D2/4)（H1+H2） =(0.3252/4)20.17+(2.22/4)(1.0+0.40) =6.99m3扩孔系数按照1.1考虑。桩基直径2.2m首盘砼方量：6.991.1=7.69m综上所述首批混凝土需现加工一个容量为8m3的大料斗，完全能够满足要求。式中:V首批砼所需数量（m3）； h1桩孔内砼面高度达到埋置深度H2时 ，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度h1（m），即h1HWWC=4811.024.0=20.