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中铁四局集团有限公司郑万铁路白河特大桥项目经理部郑万铁路湖北先开段白河特大桥工程钻孔桩首件工程总结报告（DK348+500D1K354+884.656） 中铁四局集团有限公司郑万铁路白河特大桥项目经理部2016年8月目录1、钻孔桩首件施工目的12、施工依据13、钻孔桩首件施工概况23.1 工程概况23.2 首件桩施工时间及参与人员33.3 机械配置情况44、钻孔桩首件施工过程54.1 准备工作54.2 护筒的制作及埋设74.3 钻孔74.4 成孔检测124.5 钢筋笼加工及安装134.6 导管安装及清孔164.7 灌注混凝土165.质量控制与检查195.1选用技术先进、性能稳定的施工设备195.2确保桩长达到设计要求的控制要点205.3桩身强度控制措施206.结论21钻孔桩首件工程总结报告中铁四局集团郑万铁路湖北先期开工段(白河特大桥)为全面展开本标段的钻孔桩施工，确保施工质量符合验收标准要求、检验机械设备性能和操作人员的熟练程度满足施工要求，响应监理站首件实施细则，项目经理部将白河特大桥132#墩1#8#桩及150#墩1#、5#桩，共计10根钻孔桩施工作为首件工程。在该灌注桩施工期间，得到了监理单位的现场指导及大力协助。根据钻孔桩首件实施细则，我部已完成钻孔桩的首件实施工作。为指导下一步大面积的钻孔桩施工提供经验，对本次首件钻孔桩施工进行总结。1、钻孔桩首件施工目的1、复核现场施工机械设备、工艺、施工顺序是否适宜；2、研究混凝土配合比、坍落度、钻进速度、成桩时间、不同施工阶段泥浆指标等各项工艺参数及试验检测方法；3、检验拌和站生产线运作状态，是否处于良好运行状态；4、检验施工准备工作的周密性、严谨性；5、通过对本标段钻孔桩首件工程施工，确定适合本标段施工钻孔桩的施工设备类型及各种设备的配置方式，确定经济合理的施工工艺，在保证质量、安全、工期和节能环保的前提下，形成具有指导性意义的工法，以便更好地指导整个标段钻孔桩的施工。2、施工依据1、新建铁路郑州至万州客运专线河南、湖北省界至万州段先期开工段白河双线特大桥施工图；2、高速铁路桥涵工程施工技术规程（Q/CR9603-2015）；3、铁路桥梁钻孔桩施工技术规程（Q/CR9212-2015）；4、高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）；5、铁路混凝土工程施工技术指南 （铁建设2010241号）；6、铁路桥涵工程施工安全技术规程（TB 10303-2009）；7、工地施工调查、采集、咨询所获取的资料。3、钻孔桩首件施工概况3.1 工程概况根据现场实际情况，选择白河特大桥132#墩1#8桩及150#墩1#、5#桩，共计10根钻孔桩作为首件工程。132#、150#墩钻孔桩具体设计参数及地质情况详见表3.1-1、3.1-2。表3.1-1 132#、150#钻孔桩设计参数统计表序号墩号设计桩径（m）设计桩长（m）设计桩顶标高（m）设计桩底标高（m）备注1132#1.0 4970.490 21.490 2150#1.0 4470.318 26.318 表3.1-2 132#、150#墩勘探地质资料统计表序号墩号标高（m）设计地质情况备注1132#墩70.4968.27（10-3）粉质粘土（硬塑）268.2746.87（10-4-3）细砂（中密）346.8742.67（10-3）粉质粘土（硬塑）442.6733.87（10-4-4）细砂（密实）533.8730.77（10-3）粉质粘土（硬塑）630.7718.07（10-4-4）细砂（密实）7150#墩70.31866.59（10-3）粉质粘土（硬塑）866.5960.69（10-4-3）细砂（中密）960.6956.39（10-3）粉质粘土（硬塑）1056.3939.59（10-4-3）细砂（中密）1139.5935.39（10-4-4）细砂（密实）1239.5932.09（10-3）粉质粘土（硬塑）1332.0926.99（10-4-4）细砂（密实）1426.9925.19（10-3）粉质粘土（硬塑）132#墩、150#墩地表具H1侵蚀，地下水具H1、H2、L1、Y1侵蚀性。3.2 首件桩施工时间及参与人员施工时间：2016年7月5日2016年7月22日。参与人员：驻地监理工程师、试验监理工程师、监理站总监及副总监、项目部领导班子成员、技术、试验、安质人员和作业队施工人员。人员职责见表3.2-1、表3.2-2、表3.2-3。表3.2-1 监理单位人员及名单序号姓名职务号码备注1史新生副总监152353616562赵大鹏副总监150999800033赵宏伟测量工程师181119521974胡中全试验室主任153860716265江俊利试验工程师186312519716丰芸监理工程师187205989327杨海斌监理工程3.2-2 钻孔桩首件施工参与人员及职责一览表序号姓名职 务工程职责1李俊红组长组织调度人、机、料、资金及外围协调2雒岚技术负责人负责技术支持及内部监督、负责方案实施3刘宝阳副组长负责施工现场总体调度和地方协调4周霜质检工程师负责质量控制及数据汇总、分析5聂品试验主任负责标准试验数据及相关试验工作6庄俊工程部长负责工艺试验技术管理及实施7陶钊技术主管负责施工现场技术指导8陈强强技术员负责填写施工记录、现场质量控制9周召全测量员负责布测点、平面和高程测量及测量记录10刘正试验员负责原材料质量11肖新良电工负责现场用电拉线及用电故障维修序号工种工作职责1工班长负责现场施工协调2钻机操作手钻孔桩机的操作并及时维护3制浆、注浆工制浆、输浆工作、确保泥浆满足要求4操作工现场混凝土灌注5电焊工现场钢筋笼的焊接6挖掘机司机孔口附近的钻渣清理表3.2-3 协作队伍人员配置一览3.3 机械配置情况桩基机械配置及运行情况见表3.3-1。表3.3-1 主要机具、设备一览表序号机械设备名称规格及型号数量技术状况进场日期使用工点备注1挖掘机2202良好2016.5.17白河特大桥正常2旋挖钻XR280D2良好2016.6.28白河特大桥正常3导管300mm2良好2016.6.28白河特大桥正常4汽车吊25t2良好2016.5.17白河特大桥正常5混凝土生产线HZS-180型2良好2016.6.18白河特大桥正常6钢筋笼滚焊机J20002良好2016.6.1白河特大桥正常7二氧化碳保护焊5006良好2016.6.1白河特大桥正常8钢筋弯曲机GW401良好2016.6.1白河特大桥正常4、钻孔桩首件施工过程4.1 准备工作（1）项目部总工程师组织技术人员进行施工图纸会审，对施工现场进行深入的调查和研究，收集与施工相关资料，编制合理的施工组织设计，使桩基施工保持连续、均衡、有节奏地进行，报请监理工程师审批后实施。（2）对首件桩的桩位进行精确测量，对钻孔、钢筋笼制作安装、灌注砼工序进行技术交底和安全质量交底，对作业人员进行培训，确定其对施工时的具体操作方法和注意事项考核合格后方可上岗。（3）对132#墩、150#墩桩位测量放样后报监理验收，并进行施工场地平整，做好施工准备工作。（4）旋挖钻机、吊车等设备进场后进行安装、调试。（5）钻孔桩钢筋原材经检验合格后进行加工，用于混凝土拌和的设备及材料经验收合格后方可进行混凝土生产。钻孔桩钢筋笼报验（6） 泥浆池防护满足文明工地建设标准要求。泥浆池防护 （7） 聚合物浆液配制顺序为：加水加碱调试水溶液PH值(9-10)加聚合物空压机搅动泥浆池内浆液开钻前浆液性能测试。 聚合物浆液配制时在泥浆泵出水口缓慢加入聚合物，泥浆池内利用空压机送风搅动聚合物浆液充分水化分散，均匀搅拌时间一般控制在23小时之间。（8）桩孔前需对旋挖钻钻头尺寸进行检测核实，确保钻头尺寸满足设计桩径大小，避免因钻头尺寸控制不好造成桩径偏小，钢筋笼下孔困难而擦刮孔壁泥砂至孔底堆积，从而造成孔底沉渣过厚。旋挖钻机钻头尺寸核查（8）完善质量自控体系，做好文明施工，规范现场管理，做到标识清楚。4.2 护筒的制作及埋设（1）护筒全部新制，直径1.2m，钢板厚10mm，护筒长2.5m。（2）护筒埋设后，护筒高于地面50cm。（3）对机械作业平台进行压实，确保机械就位稳定、不倾斜。（4）钻机就位并使钻头居于孔位中心，确保钻机钻头中心与桩位中心重合，实测偏差控制在2cm以内。钢护筒埋设4.3 钻孔2016年7月5日11:18开始第一根旋挖桩开钻，7月21日13：58最后一根旋挖装成孔。总时间21天,（平均有效下钢筋笼时间约为4小时，实际有效钻孔时间约为6.5小时）。现场实际数据详见表4.3-1。表4.3-1 钻孔桩钻孔时间与钢筋笼吊装时间统计表序号桩号设计桩径（m）设计桩长（m）开孔时间成孔时间钻孔用时钢筋笼吊装焊接时间钢筋笼安装用时备注1132#-11.0 497.14-7:027.14-12:525:507.14-13:50至18:004:102132#-21.0 497.19-9:407.19-15:325:527.19-16:20至18:242:043132#-31.0 497.21-8:007.21-13:585:587.21-13:10至15:302:204132#-41.0 497.17-23:377.18-6:507:137.18-8:00至12:004:005132#-51.0 497.5-11:187.5-16:565:387.5-7:00至12:205:206132#-61.0 497.16-21:557.17-6:308:357.17-8:30至12:003:307132#-71.0 497.12-20:107.13-4:057:557.13-16:50至22:105:208132#-81.0 497.14-23:277.15-7:157:487.15-8:30至12:203:509150#-11.0 447.17-23:307.18-6:307:007.18-11:20至15:304:1010150#-21.0 447.13-20:557.14-4:107:157.14-10:10至16:306:20钻孔作业连续未间断，钻孔施工记录均据实填写，并注明了地质变化，渣样按2m间距取样存档，在地质变化处每0.5m取样。在钻机钻进过程中未发生钻杆摇晃，弃渣堆放至距离孔口10m以外的空地，避免了因孔口堆载导致踏孔现象，最后统一运输至弃渣场进行堆放。根据地质勘探资料和前期试钻情况，钻孔采用化学泥浆护壁成孔的方法，其中未出现塌孔。具体钻孔桩施工各阶段泥浆指标详见表4.3-2。不同底层旋挖钻机转速及钻进速度统计表详见4.3-3。表4.3-2 旋挖钻孔灌注桩钻孔过程中泥浆各项指标统计表序号桩号钻孔前泥浆各项指标钻孔过程中泥浆各项指标灌注砼前泥浆各项指标备注泥浆比重（s）含砂率（%）黏度（s）泥浆比重（s）含砂率（%）黏度（s）泥浆比重（s）含砂率（%）黏度（s）1132#-11.010.2271.020.4231.010.5192132#-21.020.3261.020.4211.010.3193132#-31.020.3261.010.3211.010.3194132#-41.030.4231.010.5201.010.5185132#-510251.020.3221.010.5176132#-61.020.3281.010.4231.010.5207132#-71.010.3241.010.4211.010.4178132#-81.020.3241.020.5221.010.5209150#-11.010.2261.010.3231.010.42010150#-51.020201.010.4201.010.517表4.3-3 不同地层钻机钻进参数统计表序号地层转速(r/mn）钻进速度（m/min）备注1（10-3）粉质粘土（硬塑）15220.22（10-4-3）细砂（中密）8150.13（10-4-4）细砂（密实）15200.15桩基钻进过程中应保持孔内聚合物浆液的水头高度，避免孔内浆液水头过低孔内水压力失衡而缩颈、塌孔，造成孔内沉渣过厚、桩径不足。当桩基进尺过程中出现孔内渗漏、水头下降时，需向孔内补充同等性能的聚合物浆液，不得直接注水补充水头，降低聚合物浆液的护壁效果，同时还会导致聚合物浆液在孔底形成絮状结晶物造成孔底沉渣清孔的难度，最终使得桩底沉渣过厚影响桩基质量。钻孔至终孔前1米左右时暂停钻孔，待孔内沉渣沉淀12小时，再下钻头继续钻进至设计桩底标高（钻头即将到底部时一定要减缓速度以减少对沉渣的扰动，同时不要吃满钻），若在暂停时间里检测孔内沉渣较快、较厚时，适当延长暂停时间，为后续施工有效较少孔内沉渣厚度提供保障。钻机钻孔前对护筒位置及钻头下放位置校核钻机钻孔施工 现场技术旁站人员依据施工情况实时填写旁站记录施工过程中对渣样取样留存并及时填写相关信息钻孔桩施工各阶段泥浆指标测试记录范围详见表4.3-4。表4.3-4 钻孔桩施工各阶段泥浆指标统计表序号施工阶段泥浆比重（s）含砂率（%）黏度（s）PH值胶体率（%）备注1钻孔前1.01.0300.4202891096%99%2钻孔中1.01.010.30.5202391096%99%3浇筑水下砼前1.010.30.5172091095%4.4 成孔检测（1）孔深及孔底沉渣检测：孔深及孔底沉渣采用标准测锤检测。测锤上系测绳并附刻度标示，实测孔深均满足设计要求。（2）孔径、孔形垂直度测量：探孔器按照标准制作，探孔器有效长度6m，主筋、支撑筋均采用20螺纹钢制作，外径与设计孔径（1m）相等。检测时，将探孔器吊起，使笼的中心，孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，探孔器从孔顶下到孔底过程中畅通无阻。孔径、孔形垂直度测量钻孔实测偏差与验标误差对照表检验项目允许偏差实际偏差检验方法护筒预面位置50mm符合规范要求全站仪或钢尺丈量护筒倾斜度不大于1%符合规范要求全站仪或钢尺丈量孔位中心位置50mm符合规范要求全站仪测量钻孔直径不小于1m符合设计要求探孔器检测倾 斜 度不大于1%符合设计要求探孔器检测深 度不小于设计m符合设计要求标准测锤检测成孔孔深检测4.5 钢筋笼加工及安装132#墩设计桩长49m，钢筋笼长度50.15m；150#墩设计桩长44m，钢筋笼长度45.15m。钢筋笼主筋均为HRB40020螺纹钢，加强箍筋HRB40016螺纹钢，箍筋为HPB30010圆钢。钢筋笼在加工厂下料制作，132#墩、150#墩钻孔桩均分5节制作。两节钢筋笼主筋连接采用单面搭接焊，加强箍筋与主筋连接全部采用焊接，加强箍筋采用单面搭接焊。钢筋笼的原材、加工、接头和安装，符合规范要求。两节钢筋笼对接时，每个断面接头数量控制在50%以内，上下搭接接头间距为1.0m。采用平板车运输，钢筋笼吊装采用25t吊车，对准孔位，平衡垂直缓慢放入孔内，钢筋笼入孔顺利，未碰撞孔壁。钢筋笼加工时对钢筋笼顶端深入承台部分与声测管承台底面以上部分采用PVC管进行隔离，确保桩头环切时可以整桩头进行吊装。钢筋笼加工钢筋笼运输 吊装钢筋笼下放孔内安装时吊钩中心应与孔位中心重合，吊装的钢筋笼的垂直度必须严格控制，严禁钢筋笼倾斜吊装入孔擦刮孔壁，导致孔壁的护壁层脱落至孔底形成沉渣，增加孔内混凝土灌注前的清孔难度。钢筋笼吊装孔内钢筋笼安装作业班组应配备熟练程度较高的专业人员，特别是要优先考虑有声测管安装经验的作业人员。电焊工不得少于3人，电焊机不得少于2台，并配置23名现场辅助人员，加快钢筋笼下放安装连接速度，尽量将钢筋笼的安装时间控制在2.53.0小时之内，避免该道工序作业时间太长孔内沉渣沉积太厚。声测管采用焊接的方式进行连接，声测管顶口采用锥形木楔封闭。钢筋笼焊接4.6 导管安装及清孔 导管在使用前进行试拼，导管连接采用法兰螺口连接，接头处放入橡皮密封圈并做了水密试验。导管直径30cm，导管水密试验长度取值60m，导管内最大压力为0.88Mpa,实际水密试验导管加压至1Mpa，符合规范要求。 水密试验导管配置为：1.5m+183m+4.5m=60m。导管水密试验钢筋笼安装完毕后进行导管安装，导管安装完毕后必须测量沉渣厚度, 如果沉渣厚度超过20cm, 利用空压机和直径48mm小导管采用反循环的工作原理将沉渣抽出孔外,清孔至孔底沉渣符合规范要求后，报现场监理工程师验收，各项指标符合要求后方可以进行水下混凝土施工。4.7 灌注混凝土（1）2016年7月6日12:02开始灌注第一根钻孔桩混凝土，2016年7月22日01：52灌完成最后一根钻孔桩水下砼施工，所有10根钻孔桩灌注过程一切顺利。 （2）首盘砼灌注量a：首批灌注砼的数量公式VD2/4(H1+H2)+d2Ht/4,导管底口与孔底的距离为2540cm，H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度，（导管底口到砼面的高度）1m，导管底距离孔底40cm。根据以上公式计算首批封底砼数量为3m3，现场漏斗体积为3m3，满足要求。漏斗放满混凝土后立即抽拔储料斗内导管封盖，同时砼罐车连续浇筑砼，直至第一次（12m3）砼灌注完毕，通过现场测量导管埋深，所有10根钻孔桩均一次封底成功。b：提前启动填报混凝土浇筑通知单的程序，在钢筋笼下放安装完毕后进行孔内沉渣量的检测，若沉渣量满足规范要求，现场技术人员可及时向现场监理工程师沟通，提前启动填报混凝土浇筑通知单的程序，提前时间需综合考虑导管安装时间、孔底沉渣富余量、是否需要二次清孔等多方面因素，缩短试验室、拌合站走信息化流程以及该系统不稳定所消耗的时间，从而有效减少现场桩基的待灌时间。c:灌注水下砼时现场泥浆各项指标为：泥浆比重：1.01；粘度：1720s；含砂率：0.30.5%；胶体率：95%；PH值：910；d：搅拌站拌合物性能与现场实测拌合物性能指标详见表4.7-1：表4.7-1 搅拌站拌合物性能与现场拌合物性能统计表序号桩号砼强度等级搅拌站拌合物性能现场拌合物性能备注坍落度（mm）含气量（%）坍落度（mm）含气量（%）1132#-1C402104.0 2004.22132#-2C402204.2 2104.23132#-3C402204.1 2204.24132#-4C402204.1 2204.25132#-5C402204.1 2104.16132#-6C402204.4 2004.47132#-7C402204.0 2204.18132#-8C402204.2 2004.49150#-1C402204.3 2104.310150#-2C402204.3 2104.4通过对比得到：搅拌站拌合物性能应满足坍落度为210220mm；含气量为4.0%4.3%。现场混凝土性能应满足坍落度为200220mm；含气量为4.1%4.4%。现场留置4组试块。d：灌注开始后，紧凑连续，中途未停工，坍落度为200mm220mm时极易灌注，在灌注过程中未出现砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。e：为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌1m。f:10根钻孔桩设计砼灌注387m3，实际灌注412.5m3，混凝土充盈系数为1.06。混凝土灌注前进行相关试验检测混凝土灌注前的留样及混凝土灌注5.质量控制与检查5.1选用技术先进、性能稳定的施工设备针对本管段桥梁段的地质条件，旋挖钻机成孔具有工效高、成孔质量控制等优点，应优先选用。5.2确保桩长达到设计要求的控制要点（1）钻具晃动当钻进硬层且未达到设计标高时，钻进速度应缓慢，以防止机具晃动剧烈。（2）与设计桩长比较施工前，通过设计中的横断面图和纵断面图以及平整后的场地标高确定每根桩的设计桩长，在钻进过程中，以设计桩底标高为控制点，通过钻机上的电脑现实深度以及标准测锤检测判断其钻进深度并与设计桩长比较，且不小于设计桩长。（3）混凝土方量的控制灌注砼的过程中，通过混凝土罐车运输的方量，确定该桩的实际混凝土用量，与设计混凝土方量进行比较，确定充盈系数。（4）施工前必须通过精确测量放样确保桩位满足设计要求，在桩位对位过程中确保桩位偏差2cm。5.3桩身强度控制措施（1）对拌和站混凝土的搅拌时间进行控制：严格按配合比进行配料，每盘料搅拌时间控制在120s以上，拌和站混凝土塌落度控制在210mm220mm，含气量控制在4.0%4.3%；（2）运输至施工现场的混凝土必须重新进行塌落度的检测，混凝土塌落度控制在200mm220mm，含气量控制在4.1%4.4%；（3）控制导管埋深：灌注混凝土时之前导管高出孔底2540