旋挖试桩工程方案设计.doc

目 录1概述31.1试桩目的31.2试桩的数量、位置、试桩日期和试验内容31.3 工程地质条件31.4 水文地质特征42 钻孔桩工艺性试验52.1 试验目的52.2 试桩的准备工作52.3 钻孔桩工艺试验的主要环节62.4 初步拟定的工艺要点72.4.1、概况72.4.2、桩位放样82.4.3、埋设护筒82.4.4、安装钻机92.4.5、泥浆的制备及循环净化92.4.6、钻孔施工102.4.7、成孔检查112.4.8、第一次清孔122.4.9、钢筋笼加工及吊放122.4.10、导管安装152.4.11、第二次清孔162.4.12、灌注水下混凝土162.4.13、成桩检测182.4.14、质量控制182.4.15、地质核查192.5、钻孔桩施工常见事故的预防及处理202.5.2 钻孔偏斜222.5.3 掉钻落物222.5.6 外杆折断232.5.7 钻孔漏浆242.5.12 灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆263、质量保证措施274、安全保证措施305、环保、水保措施34旋挖钻试桩工艺方案1概述1.1试桩目的本标段在钻孔灌注桩施工前根据要求进行试桩工艺试验。试验的主要目的是确定或检验设计桩深、施工工艺和设备。通过试桩得到和检验各地层情况，校核并最终确定设计参数，并通过试桩确定钻孔桩泥浆配比和钻头选型、钻进速度等工艺参数。试桩应取得的具体指标：1.对不同地质状况的机具选型。2.钻进时的参数：进尺、钻压、泥浆性能等。3.灌注前二次清孔后的泥浆指标及清孔方法。4.成孔质量控制的措施（孔径、倾斜度、中心偏位等）。1.2试桩的数量、位置、试桩日期和试验内容1、试桩的数量、位置及日期本标段初步确定试桩的数量为2根，桩径为1.25m，桩长38m，位于泉岭特大桥25#墩的（1#和4#桩），中心里程为DK539+002.495，1#坐标为X:3140964.335 ， Y:509374.513； 4#墩坐标为X:3140966.969 Y:509372.6952试桩日期定于2010年11月10日开始，2010年11月13日完成。2、试验内容试桩以工艺试桩为基础，检验和确定本桥桩基础的施工工艺，包括泥浆配方，钻进工艺，清孔效果及成桩质量等。3、现场已进行环境水核查，核查报告附在本方案后，本桥具备试桩条件。4、试桩采用的配合比是采用的是C40的耐久性混凝土，混凝土配合比必须经过试验监理工程师批准方可使用。1.3 工程地质条件本标段地基土分布特征为：（4）1-4 Q2al+pl粉质粘土，硬塑，类等级，0=180kpa； （11）4-1 Cl石炭系下统砂质泥岩、碳质粉砂岩，全风化，硬塑，类等级，0=200kpa； （11）4-2 Cl石炭系下统砂质泥岩、碳质粉砂岩，强风化，软石，类等级，0=300kpa； （11）4-3 Cl石炭系下统砂质泥岩、碳质粉砂岩，弱风化，软石，类等级，0=400kpa； （11）2-1 Cl石炭系下统砂岩、沙砾岩，全风化，类等级，0=200250kpa； （11）2-2 Cl石炭系下统砂岩、沙砾岩，强风化，类等级，0=300350kpa； （11）2-3 Cl石炭系下统砂岩、沙砾岩，弱风化，类等级，0=450500kpa；1.4 水文地质特征1、水文情况垄岗及剥蚀丘陵段地表水及地下水总体不发育，一级阶地主要以第四系孔隙潜水为主，地下水发育。地下水有酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀，化学作用等级为H1。2、地下水的类型、埋藏情况及变化特征桥址区地下水类型为松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙水、碳酸盐溶水，场地内松散岩类孔隙水有大气降水、地表洪流及地表水直接入渗而形成，并以垂直渗滤方式缓慢渗入基岩裂隙中而变成基岩裂隙水，地下水在基岩裂隙中的径流途径短，水力梯度大，地下水总体流向与地形倾斜方向一致，最后多以泉水或分散片状向附近沟谷洼地排泄。2 钻孔桩工艺性试验2.1 试验目的1、检验进尺30多米1m直径钻孔桩施工钻机的适应性，如钻机的扭矩、提升能力、钻头的适应性、钻杆传递扭矩和接头性能等；2、确定不同土层钻进速度、配重、钻压、转速等参数；3、优化泥浆配比，确定泥浆指标控制参数；4、清孔后泥浆含率指标，确保清孔满足设计要求；5、验证钢筋笼接长下放工艺的适宜性；6、导管试压、下放工艺；7、验证混凝土浇注系统的效率和可靠性，并进一步完善水下混凝土浇注工艺；8、测定单根桩施工周期，以便最终确定需要的钻孔设备数量；9、经过施工实践，可以了解和熟悉现场具体的地质情况和气象、水文条件；2.2 试桩的准备工作1、场地准备钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。桩基的施工场地为旱地，施工期间地下水位在原地面以下。钻孔前将场地检平，清除杂物，更换软土，构筑钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、泥浆循环系统及混凝土运输车等协调工作的要求。钻进平台选择强度高的填筑材料，进行分层填筑，并碾压密实。钻机安装时在设备的底部铺设相应的材料，使钻机自重产生的作用力分散的作用于平台上。2、机械准备a、钻机为使钻孔桩工艺性试验具有代表性，以便对钻孔桩施工具有指导意义，拟采用YTR260型钻机钻孔，作为本标段钻孔灌注桩施工时使用的典型钻机。该台钻机已进场。b、吊车20t汽车吊，用于设备和钢筋笼吊装，已进场。c、混凝土搅拌站利用已经验收通过的9号拌合站，站内设两台HZS180拌和机。d、砂、石材料进场经检验合格的进贤抚河砂场的砂，进场经检验合格的东乡孝岗镇石场的碎石。3、机械人员配置泉岭特大桥25#墩旋挖钻施工拟配备的人员机械如下表：机械旋挖钻机吊车砼罐车挖掘机泥浆泵自卸车数量1台1辆3辆1台1个2辆人员技术员质检员试验员安全员施工员作业工人数量1名1名1名1名2名6人4、水、电准备情况2.1施工用水施工用水主要采用河水或打井取水方式，铺设供水主管路至各施工工点蓄水池，输水管路采用100mm钢管。拟在各混凝土拌和站等地设置容量不等的蓄水池。生活用水设净化装置净化、消毒后饮用。2.2 施工用电施工用电采用以地方电源供电为主、自发电为辅的方案。根据本桥工程量、施工方法、工期及其他大临工程设置的情况，各用电点就近由地方10KV高压线路“T”接，新架LGJ-50线路至变压器受电，经降压后架设低压线路至各用电设备。2.3 钻孔桩工艺试验的主要环节钻孔桩施工一般流程见图2.1，在该流程图中，各环节（工序）的试验内容：1、护筒安装，检查护筒垂直度的控制措施。2、泥浆制备、循环：检验泥浆净化性能，并不断调整优化泥浆配比，检验泥浆各指标，测定泥皮厚度；3、钻进成孔：检验钻机性能；4、终孔验收：检验孔壁的垂直度和孔径是否满足要求；5、安放钢筋笼：检验钢筋笼吊装、连接、下放的全过程；6、导管拼接、试压：导管的水密试验和拉力试验，导管拼接方法是否快捷；7、灌注混凝土：混凝土及混凝土搅拌站的工作性能； 平整场地桩位放样检测、调整泥浆指标制作护筒护筒埋设泥浆备料搭设钻机平台钻机就位泥浆池泥浆沉淀池孔桩钻进终孔、清孔导管水密试验钢筋笼吊放、下导管制作钢筋笼二次清孔灌注水下砼养护图2.1 钻孔桩施工工艺流程图2.4 初步拟定的工艺要点2.4.1、概况根据本段现场实际地质情况，钻孔桩基础施工拟选用旋挖钻机钻孔，吊车安装钢筋笼，混凝土由搅拌站集中供应，混凝土运输车运输，混凝土输送泵泵送灌注水下混凝土。钻孔方法可参考下表，结合现场实际情况进行选用。成孔方法设计文件及现场实际情况适用地质情况设计地质情况适用桩径（cm）设计桩径(cm)孔深（m）设计孔深旋挖钻砂土、粘性土、粉质土等土层和中等硬度以下基岩粉质粘土、统砂质泥岩、碳质粉砂岩、统砂岩、沙砾岩100；125；12560382.4.2、桩位放样施工测量放样：对设计图纸已给的坐标基点、水准基点及测量资料进行全面的复核和测量，无误后设立临时高程控制点和中线控制桩,用全站仪准确测量出钻孔桩的中心位置，在已放出的中心位置处设置木桩、并在不影响施工的位置设置护桩，用小钉在木桩上标记出桩位中心及护桩的准确位置，并设立明显标志。方便钻进时对桩位中心的校核。桩位放样完成以后报现场测量监理工程师复核无误后方可埋设护筒。2.4.3、埋设护筒护筒主要用于固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水，保护孔口不坍塌，并保证孔内水位（泥浆）高出地下水或施工水位一定高度，形成静水压力（水头），以保护孔壁不坍塌等作用。1）护筒用48mm的钢板制作，其内径大于钻头直径20cm40cm。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。2）护筒的底部埋置在地下水位或河床以下1.5m，护筒顶高出地下水位1.5m2.0m左右（同时高出地面0.5m），其高度满足孔内泥浆面的要求。3）护筒埋设采用挖埋法，埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，垂直度偏差不允许大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。4）护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m，保护桩孔顶部土层不致因钻头（钻杆）反复上下升降、机身振动而导致坍孔。5）护筒接头处要求内部无凸出物，能够耐压、拉、不漏水。2.4.4、安装钻机筒埋设结束后进行钻机就位，旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。安装时要控制好与倾斜度。钻机安装完成后报监理工程师现场检查，符合要求后方可开始钻进。2.4.5、泥浆的制备及循环净化1、根据现场实际情况，尽量采用优质泥浆。各项指标如下：（1）泥浆比重：入孔泥浆比重为1.11.3；（2）黏度（s）：一般地层1622，松散易坍地层1928。（3）含砂率（）：新制泥浆不大于4%。（4）PH值：应大于6.5。（5）胶体率（）：不小于95%。若现场无达到上述指标的泥浆，可通过加膨润土制备适用于施工要求的泥浆。2、根据桩基的分布位置设置沉淀池，沉淀池设在桥台一侧，以利于桩基施工及石碴沉淀。3、造浆材料选用优质粘土，根据本段地质情况，大部分钻孔桩采用原位土造浆即可。必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。4、施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池，处理后的泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内，形成不断的循环。钻孔弃碴（废泥浆）放置到指定地方，不得任意堆砌在施工场地内或直接向水塘、河流排放，以避免污染环境。水：采用池塘水。5、浆液性能指标 泥浆性能指标控制标准 性 质阶 段试验方法新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆密度(g/m3)1.051.151.1泥浆比重秤粘度(pa.s)253018281825马式漏斗失水量(ml/30min)204040失水量仪泥皮厚(mm)1.531.5PH值10.59.511810试纸含砂率(%)442含量测定仪注：该表出自客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准。通过泥浆试验选用泥浆指标最优配比.6、泥浆拌制要求当钢护筒内泥浆性能指标满足施工要求后即可开孔钻进。7、泥浆的循环使用采用泥浆净化方式进行使用后泥浆的处理，满足指标要求的进行重复利用，经多次重复使用，如果泥浆指标降低，应采取措施进行调整，严重超标的应废弃更换。进行泥浆消耗量的统计，测试出单根桩和每立方成孔工程量的泥浆消耗量，以便较为准确的为正式钻孔桩施工备料。2.4.6、钻孔施工（1）钻孔前应对钻孔的各项准备工作进行检查，钻孔时应按设计资料及实际地质情况绘制地质剖面图。 （2）因旋挖钻造浆能力较差，旋挖钻孔泥浆主要采用机械制浆。当钻进至接近钢护筒底口位置12m左右时，须采用低钻压、低转数钻进，并控制进尺，以确保护筒底口部位地层的稳定；当钻头钻出护筒底口23m后，再恢复正常钻进状态。 （3）钻机在各地层中的钻孔指标：对于淤泥质土层和亚粘土层，采用低速、优质泥浆方法钻进；对于粘土层采用高等钻速稀泥浆钻进；对于砂层，采用轻压、低档慢速、稠泥浆钻进，以免孔壁不稳定，发生局部扩孔或局部坍孔，以防埋钻现象；对砂砾层，采用低档慢速、优质浓泥浆钻进，确保护壁厚度。 （4）钻孔作业分班连续进行，如确因故须停止钻进时，将钻头提升放至孔外，以免被泥浆埋住钻头。经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求时要及时补充或调整泥浆。 （5）钻进成孔过程中，及时补充浆液量，保持对孔壁一定的水头压力以保证孔壁稳定，防止塌孔。（6）及时详细地填写钻孔施工记录，正常钻进时应参考地质资料掌握土层变化情况，及时捞取钻碴取样，判断土层，记入钻孔记录表，并与地质资料进行核对，根据核对判定的土层及时调整钻机的转速和进尺。 （7）钻进过程中，起落钻头速度宜均匀，不得过猛后或骤然变速，以免碰撞孔壁或护筒。每钻进4米深度验孔一次，在容易缩孔处应勤验。 （8）在淤泥、粘土、砂砾、砂土层采用旋挖斗进行施工，在泥岩、泥岩加砂岩采用短螺旋钻头进行钻进。（9）在钻进的过程中施工人员随时观察钻杆的垂直度与钻机偏移情况，防止孔位偏移，斜孔等现象发生。2.4.7、成孔检查成孔验收：成孔达到如下质量标准后，即可进行下一道工序的施工。钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。钻孔至设计标高后要报监理工程师，对孔底标高进行复核，满足要求后再开始清孔。护筒埋设 偏差（mm）孔径 （cm）孔深 （m）桩位偏差 （mm）沉渣厚度 （mm）摩擦桩50100设计100100灌注前泥浆性能指标 比重 粘度pa.s酸碱性ph胶体率(%)砂率(%)1.117-208-11952注：该表出自客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准。1、孔径和孔形检测孔径检测是在钻孔成孔后，吊装钢筋笼前进行。是根据桩径制做笼式探孔器入孔检测，笼式探孔器用20的钢筋制作，其外径等于设计桩径，但不得大于钻孔的设计孔径，本段采用直径1m，长度等于孔径的46倍，拟制成5m。检测时，将探孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径不小于设计孔径。2、孔深和孔底沉渣检测孔深和孔底沉渣采用标准测锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm15cm，高2022cm，质量4kg6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。3、成孔垂直度检测采用探孔检测仪。2.4.8、第一次清孔清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，即可进行第一次清孔。抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。清孔应达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度：柱桩5cm、摩擦桩10cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。第一次清孔完成后下钢筋笼之前要报监理工程师对清孔的各项指标进行复核。2.4.9、钢筋笼加工及吊放1、采用胎具成型法用槽钢和钢板焊成组合胎具，每组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连接，并与焊在底梁上的钢板组合成同直径、同主筋根数、有凹槽的胎模。每个胎模的间距为设计加劲箍筋的距离，即按每节钢筋骨架的加劲箍筋数量设立胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋，全部焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，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，最后安装和固定声测管。在进行钢筋笼加工需注意以下事项：加工的钢筋笼主筋在焊接前必须按设计要求进行预弯，保证焊接后主筋同轴；钢筋笼较长需分节吊装、现场焊接时，必须在加工钢筋笼前对分节处主筋进行预弯；搭接焊主要保证焊缝饱满，焊接长度：单面焊补小于10d，双面焊不小于5d且不小于10cm。箍筋绑扎（或焊接）时必须保证箍筋间距不大于设计间距（20cm）；箍筋与主筋焊接时不能烧伤主筋；成品钢筋笼设标签，注明墩号、桩号、第几节。2、钢筋骨架保护层的设置钢筋保护层垫块为混凝土圆饼，圆饼厚度为2cm左右，中心有直径为18mm的轴孔，圆饼半径加轴孔直径与钢筋笼保护层厚度相同，圆饼通过中心轮轴横向焊接在钢筋笼上。当钢筋笼下放时，圆饼转动，以便钢筋笼顺利吊放。沿钢筋笼竖向每隔2米设置一道，每道沿圆周对称的设置4个“圆饼”。“圆饼”使用前需进行砼强度试验，经试验监理确认合格后方可使用。3、钢筋笼的存放、运输与现场吊装钢筋笼制作完成后存放在平整、干燥的临时场地。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免受潮或沾上泥土。每组钢筋笼的各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。钢筋笼在转运至墩位的过程中保证骨架不变形。采用汽车运输时保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等；采用人工抬运时，多设抬棍，并且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入，各抬棍受力尽量均匀。在安装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。钢筋笼长度大于6m时，采取措施对起吊点予以加强，用16#U型环（卸扣）进行固定，U型环卡在加强箍筋与主筋的交点处，以保证钢筋笼在起吊时不致变形和脱落。吊放钢筋笼入孔时要在吊钩下设14#槽钢制作的扁担梁，扁担梁二吊点间距等于钢筋笼直径，保证起吊时钢丝绳垂直且二吊点平衡，起吊钢筋笼用16mm钢丝绳，吊钩下钢丝绳夹角不得大于60度，以起到安全保护作用，如下图片所示。起吊时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，连接采用电弧焊连接。连接时上、下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致：先连接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再连接其它所有的接头，接头位置按规范并按50接头数量错开。接头焊好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。骨架最上端的定位，由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正，反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后，在4h内浇注混凝土，防止坍孔。4、综合接地桩基接地钢筋用桩身通长钢筋代替,钢筋连接采用焊接方式连接,焊接搭接长度不小于20cm。钢筋笼分节制作时，每一节段都要经过监理工程师验收。在吊放过程中各节段之间的连接质量也要有监理工程师检查认可。2.4.10、导管安装1、导管的选用和检查导管采用直径300mm、壁厚6mm的无缝钢管，每节3m,，底节4m，配2节1m，2节1.5m的短管，用以调节导管的长度及漏斗的高度。导管的连接采用丝扣式。并在二法兰盘之间垫有4-5mm厚的橡胶止水垫圈。 在下导管前，首先检查其是否损坏，密封圈、卡口是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严密。再进行水密承压和接头抗拉实验，以检查导管的密封性能、接头抗拉能力。具体实验方法如下:(1) 平整好场地，每隔一米铺设方木一根并找平。 (2) 在方木上安装放置导管，每五根连成一体，上好前、后封盖。 (3) 向拼装好的导管内灌入70的水，然后接好输风管，输入计算好的风压力，试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。经计算取0.5MPa。具体计算过程如下： p1hc-2w 1混凝土的重度，取124kn/m3 hc导管内砼最大高度，取hc22m（桩长的2/3） 2井孔内泥浆的重度，取21.08kn/m3 hw井孔内泥浆的深度，取hw34m。 p导管可能受到的最大压力（kpa）则： p2422-1.0834491.28kpa(4) 将导管在恒压下前后滚动，并持压15min，观察其接口处是否漏水、周身是否有变形，来验证导管的密封性、承压和抗拉性能。2、导管长度的计算和吊放以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度，并欲留30-50cm的悬空高度。拼装时要严格检查导管内壁和法兰盘表面，确保干净无杂物，变形和磨损严重的导管严禁使用，导管的吊放用吊机，要确保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡挂钢筋笼骨架。2.4.11、第二次清孔由于安放钢筋笼及导管准备到浇注水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔底产生新渣。待安放钢筋笼及导管就序后，进行第二次清孔。清孔中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉碴厚度在规范允许范围内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。清孔达到设计及规范要求并报监理工程师认可后及时灌注水下混凝土。2.4.12、灌注水下混凝土1、采用直升导管法进行水下混凝土灌注,施工程序见图三。导管使用前，进行接长密闭试验。下导管时防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间用吊车吊放拆卸导管。 图三 拨球法施工程序图(A)(B)(C)(D)(E)(F)2、水下混凝土施工采用混凝土运输车运输、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在1822cm之间，并有良好的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。3、水下灌注时先灌入的首批混凝土，其数量经计算，保证其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证把导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。必要时采用储料斗。4、使用拔球法灌注第一批混凝土。灌注开始后，紧凑、连续地进行。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度不少于1.0m，一般控制在4m以内。5、灌注水下混凝土时，随时利用测锤探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制导管埋入深度和桩顶标高。当混凝土面接近设计高程时,应用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置,保证混凝土顶面浇到桩顶设计高程以上1.0m左右。6、在混凝土灌注过程中，防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝固，致使测深不准。同时设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升情况，及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细，同时以灌入的混凝土数量校对，防止错误。7、施工中导管提升时保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，注意安全。已拆下的导管立即清洗干净，堆放整齐。8、水下混凝土应连续浇筑，不得中途停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在8h内浇筑完成。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。9、混凝土灌注过程需要监理的旁站监督，灌注完成后及时对相关资料进行签认。10、混凝土首灌量的计算vD2/4（h1h2）d2/4H1v灌注首批混凝土所需数量（m3） D桩孔直径（m）h1桩孔底至导管底端间距，取h10.3mh2导管初次埋置深度(m)，取h21.0md导管内径（m），取d0.3mH1桩孔内混凝土达到埋置深度h2时，导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)，即H1=/混凝土拌和物的重度(取24kNm3)；井孔内水或泥浆的重度(kNm3)；井孔内水或泥浆的深度(m)。本标段初灌量按各种桩径最大桩长计算分别为V（初灌量）m3D(桩孔直径) m2.6 12.4.13、成桩检测桩身混凝土应均质、完整，混凝土等级及桩基承载力试验符合设计要求。对钻孔桩桩身全部进行无损检测。检测方法符合铁路工程基桩无损检测规程（TB10218）或设计中的规定。根据设计要求，单桩桩长小于40米桩基采用低应变反射波法进行检测。2.4.14、质量控制1、钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法编号项目允许偏差检 验 方 法1钢筋骨架在承台底以下长度100mm尺量检查2钢筋骨架直径10mm3主钢筋间距10mm尺量检查不少于5处4加强筋间距20mm5箍筋间距或螺旋筋间距20mm6钢筋骨架垂直度骨架长度1%吊线尺量检查注：该表出自客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准。2、钻孔灌注桩成孔质量允许偏差和检验方法钻孔灌注桩成孔质量允许偏差和检验方法编号项目允许偏差检验方法1孔的中心位置不大于100mm测量检查2孔径不小于设计桩径测量检查3倾斜度不大于1%孔深测量检查4孔深不小于设计孔深测量检查5孔内沉淀厚度摩擦桩不大于100mm测量检查6清孔后泥浆指标比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17-20s测量检查注：该表出自客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准。2.4.15、地质核查严格按照业主下发的沪昆铁路客运专线杭州至长沙段施工阶段地质核查工作细则进行地质核查工作。1、工作流程地质核查工作流程详见下图：相关设计专业工程师NY专业互提资料修改单地质条件是否相符视具体情况报工地设计组、指挥部、集团公司设计组地质负责人设计单位验基人员监理单位人员施工单位自检人员现场地质技术人员勘探单位补充钻探设计、施工、监理三方现场共同确认分工点分段汇总，每月10日、25日报专册施工地质核查工作流程图2、核查工作内容根据客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号规定，施工单位应对每根桩的地质资料进行详细分层描述，勘察设计单位地质人员一般每座桥梁应核对确认不少于一个墩台一根桩的地质资料，其中：（1）非可溶岩地区的摩擦桩：原则上中桥现场核对确认代表性墩台的一根桩；大桥一般可间隔5个墩现场核对确认一根桩；特大桥一般可间隔8个墩现场核对确认一根桩。（2）柱桩地段：原则上一个墩台现场核对确认一根桩的地质资料（其他桩位每米应保留代表性岩样以便核查）；可溶岩地区桩基原则上每一个墩台现场至少核查一根桩，当岩溶发育时至少核查两根桩（其他桩位每米应保留代表性岩样以便核查）。（3）挖孔桩原则上每个墩台现场核对确认两根桩的地质资料（其他墩台每米应保留代表性岩样以便核查）。（4）明挖扩大基础逐墩台核对确认地质资料。（5）大跨度或特殊结构：摩擦桩每个墩台现场核查一根桩；柱桩每个墩台现场核对确认不少于四根桩。（6）地质条件与设计有差异的墩台应全部进行核对。3、核查要点（1）柱桩基础：通过施工单位取出的岩碴或岩碴样本、施工记录确定弱风化岩面标高、力学参数；并与设计资料进行比对，判别是否存在不均匀风化及软弱夹层现象。（2）摩擦桩基础：根据岩碴或岩碴样本、施工记录确定各个层位的标高及基本承载力，关键在于明确主要持力层的标高、厚度、岩性变化情况、力学性质，并与设计资料进行比对判别。（3）在发育有较大的溶洞、孤石、不均匀风化体或弱风化岩面斜坡明显的地段，关键在于完整弱风化岩面标高的确认以及桩底岩溶发育情况和完整基岩厚度，并与设计资料进行比对判别。2.5、钻孔桩施工常见事故的预防及处理2.5.1、坍孔 坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。1、坍孔原因（1）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。（2）由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水上涨，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。（3）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。（4）在松软砂层中钻进进尺太快。（5）提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。（6）水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。（7）清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆（或水），使孔内水位低于地下水位。（8）清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。 （9）吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。 2、坍孔的预防和处理 （1）在松散粉砂土或流砂中钻进时，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。 （2）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。 （3）如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。 （4）清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。 （5）吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。2.5.2 钻孔偏斜1、偏斜原因（1）钻孔中遇有较大的孤石或探头石。（2）在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。（4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。（5）钻杆弯曲，接头不正。 2、预防和处理（1）安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。（2）由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。（3）钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。2.5.3 掉钻落物 1、掉钻落物原因 （1）卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆超负荷或疲劳断裂。 （2）钻杆接头不良或滑丝。 （3）电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。 （4）转向环、转向套等焊接处断开。 （5）操作不慎，落入扳手、撬棍等物。 2、预防措施 （1）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。 （2）经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。 3、处理方法 掉钻后应及时摸清情况，若钻头被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻杆和钻锥。2.5.4 糊钻和埋钻 1、糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中，糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象。 2、预防和处理办法 对正反循环回转钻，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，选用刮板齿小、出浆口大的钻锥；严重糊钻，应停钻，清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。2.5.5 扩孔和缩孔 扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。 缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥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。各种钻孔方法均可能发生缩孔。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转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋。2.5.6 外杆折断1、折断原因（1）用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。（2）钻进中选用的转速不当，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。（3）钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。（4）地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。（5）孔中出现异物，突然增加阻力而没有及时停钻。 2、预防和处理（1）不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。 （2）钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。（3）钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者，及时更换。（4）在钻进中若遇异物，须以处理后再钻进。（5）如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。2.5.7 钻孔漏浆1、漏浆原因（1）在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。（2）护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。（3）护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。（4）水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。2、处理办法属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。2.5.8 首批混凝土封底失败 1、事故原因和预防措施 （1）导管底距离孔底大高或太低。 原因：由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够，埋不了导管下口（1米以上）。太低了使首批砼下落困难，造成泥浆与混凝土混合。 预防措施： 准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。 （2）首批砼数量不够。 原因：由于计算错误，造成首批砼数量不够，埋管失败。 预防措施：根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。 （3）首批混凝土品质太差。 原因：首批砼和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。 预防措施：搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。 （4）导管进浆。 导管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成砼与泥浆混和。 2、处理办法 首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。2.5.9供料和设备故障使灌注停工 1、事故原因和预防措施 原因:由于设备故障，混凝土材料供应问题造成停工较长时间，使混凝土凝结而断桩。 预防措施：施工前应做好过程能力鉴定，对于部分设备考虑备用；对于发生的事故应有应急预案。 2、处理方法 如断桩距离地面较深，考虑提起钢筋笼后重新成孔。 如断桩距离地面较浅，可采用接桩。 如原孔无法利用，则回填后采取补桩的办法。2.5.10 灌注过种中坍孔 1、事故原因和预防措施 原因：由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。 2、处理办法 如坍孔并不严重，可继续灌注，并适当加快进度。 如无法继续灌注，应及时回填重新成孔。2.5.11 导管拨空、掉管。 1、事故原因和预防 导管拨空 原因：由于测量和计算错误，致使灌注砼时导管拨空，对管内充满泥浆；或导管埋深过少，泥浆涌入导管。预防措施：应认真测量和复核孔深、导管长度；应对导管埋深适当取保守数值。 掉管 原因：导管接头连接不符合要求；导管挂住钢筋笼，强拉拉脱等。预防措施：每次拆管后应仔细重新连接导管接头；导管埋深较大时应及时拆管。 2、处理办法 混凝土面距离地面较深时应重新成孔。 混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。2.5.12 灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆1、事故原因混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。 混凝土和易性太差。 导管埋深过大。 在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。 导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。 2、补救措施： 提起导管，减少导管埋深。 接长导管，提高导管内混凝土柱高。 可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。 2.5.13 灌注高度不够 1、事故原因和预防 原因：测量不准确；桩头预留量太少。 预防措施：可采用多种方法测量，确保准确；桩头超灌预留量可适当加大。 2、处理办法 挖开桩头，重新接桩处理。3、质量保证措施1、成立质量领导小组，施工现场设立质量监督检查员，负责对施工中的每一道工序进行把关，负责对每一道工序进行自检，然后请监理进行检查，合格后方可进行下道工序的施工。2、精确对桩基中心的放样，严格控制钻头中心在钻进行过程中的偏位，孔口平面位置与设计桩位偏差不得大于50mm。认真进行终孔前对孔径、孔深、倾斜度的检查和孔桩灌孔前沉渣厚度的检查，使沉渣厚度不超过设计要求。当设计无要求时，柱桩不大于5cm，摩擦桩不在于20cm。3、严格控制钢筋笼中心的安装位置，灌注混凝土之前，钢筋骨架在顶面应采取有效的方法进行固定，防止钢筋骨架上浮。在钻孔灌注桩基础施工过程中，可以采取以下预防措施:(1)在清孔和混凝土灌注前把泥浆的比重控制在适当的范围内，要求作泥浆用的粘土塑性指数不小于15，且清孔应尽量彻底。在混凝土灌注过程中，防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔中，使泥浆的比重增大。泥浆比重增大，钢筋笼受到的浮力也增大。(2) 在钢筋笼的制作中，将对称的4根主筋的下部延长至孔底，并在加长钢筋末端起弯钩，加强混凝土灌注初期对钢筋笼下部的握裹力。在设计要求允许范围内，适当减少钢筋笼下部的箍筋和加强筋的数量。钢筋笼就位后，在其顶部用钢筋或钢管将上部主筋固定于浇筑平台或护筒上，以防止钢筋笼的上浮。(3) 混凝土配制时严格控制其流动性(坍落度)和初凝时间，选用初凝时间较长的水泥品种，适当加大混凝土的含砂率和水灰比，含砂率采用40%一50%，水灰比采用0.5一0.6，而且粗骨料的最大粒径应不大于4omm，保证混凝土的坍落度在1820cm范围内，使混凝土拌和物具有较好的流动性(和易性)。灌注前严格检查混凝土拌和物的均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，严禁不合格的混凝土灌入孔内。加快施工速度，在不利的施工条件下，推广使用缓凝剂，以推迟混凝土的凝结过程，增加其和易性。(4)首批灌注混凝土的数量应能满足导管的初次埋置深度不小于lm和填充导管底部间隙的需要，应合理计算确定首批混凝土的数量和漏斗的高度，并采取下料后导管回插10cm的方法来保证埋管深度，导管底口至孔底的距离一般应为2540Cm，防止混凝土流出导管底口时流速过快，导致钢筋笼上浮。灌注开始后，应紧凑连续地不断进行，每斗混凝土灌注间隔时间应尽量缩短，严格限制拆除导管所耗的时间。(5)当混凝土面接近和初进入钢筋笼底端时，充分利用导管的最大埋深，保持导管有较大的埋深，但一般不得大于6m，使导管底口与钢筋笼底端保持较大距离，最好有3m以上;并放慢混凝土的灌注速度，以减少混凝土的冲击力，以降低混凝土从导管底口出来后向上翻升时钢筋笼所受到的顶托力。(6)当混凝土面进入钢筋笼底面3一4m左右时，充分利用导管的最小埋深，在适当机会时提升管，使导管底口提高到高于钢筋笼底端1.sm以