大孔径钻孔桩施工方案

1、.22#主墩大直径钻孔灌注桩施工方案一、工程概况东平东江大桥长1.816km ，桥跨组合为：（12 25 ） PC 简支小箱梁 +（ 35+60+35 ）PC 连续箱梁 +（640）mPC 斜腹板连续箱梁 +（2148）独塔单索面斜拉桥 +（11 40）mPC 斜腹板连续箱梁 +（35+60+35 ）PC 斜腹板连续箱梁 +（1125） PC 简支小箱梁，其中主桥长 2*148 296 ，采用独塔单索面墩、塔、梁固结的预应力混凝土斜拉桥，主梁采用单箱五室断面，主塔采用独柱式。其中水上部分为： （ 640）mPC 斜腹板连续箱梁 +（2148 ）独塔单索面斜拉桥+（640）mPC 斜腹板连续箱梁

2、。全桥共 48 孔。其中 15#-28# 墩在东江水中，主墩为22# 墩，主桥过渡墩为 21# 、23# 墩，其余为引桥墩。如下图主桥主墩共有钻孔桩15 根，桩基直径 250cm, 桩长 50.3 58.3m ，桩顶标高 -4.7m ，河床标高 -10.06m ，墩位水深 12m 左右，设计为嵌岩桩。 如下图：.二、主要地质情况根据设计给出的地质勘察报告，22#主墩处的地质结构自上而下如下：1、表层淤泥层： 1-2m 。2、砂砾、卵石层： 6-8m 。3、泥质粉砂岩（强、中、微风化层）：砂层以下（从设计给出的勘查报告可知，其有风化倒置现象） 。三、质量控制目标桩检 I 类桩比例达到 100 。

3、四、质量控制的重点、难点桩位坐标控制、垂直度控制、孔径控制、清孔质量控制、钢筋笼接头控制、及水下混凝土灌注质量控制。五、成孔方法和钻机类型的选择从地质资料显示情况，墩位范围内上层为砂卵石层、下层为泥质粉砂岩。根据以上情况确定适应本工程的最理想方法是采用大型冲击钻成孔。此钻机主机功率为 75KW ，泥浆泵功率22KW ，冲锤重 10 吨，直径 2.5 米，可满足现场施工要求。六、作业前准备1、技术交底 :针对本项目的工程特点、工程规模、施工工期、现场条件，做好技术人员和工班组的技术培训和技术交底工作，进行工前的技术、安全、质量、环保、文明施工再教育，提高施工人员安全、质量、文明意识。2、试验准备

4、 :对进场的各种原材料按规定的检测频率取样试验，包括钢筋、砂石、水泥、粉煤灰、缓凝减水剂等。并进行C30 水下混凝土配合比试.验。报监理验证后使用。由于此桩基桩较长、混凝土方量较大（300 立方左右），施工前检验混凝土的初凝时间尤其重要，并以此时间基准，合理安排人员及设备，确保在初凝前灌注完混凝土。3、水上便桥及平台已搭建完成。4、主要机械设备配备冲击钻 4 台，50 吊车 1 台，运输船 1 艘，趸船 1 艘，混凝土灌车 12 台（商混站提供），泵车 2 台（租用），钢筋加工设备 2 套,装载机配合平台运输车 1 套（运输钢筋笼用），清孔设备 1 套。除 2 台冲击钻没进场外，其余设备匀已进

5、场。5、管理人员及施工人员施工负责人 1 人（麦秸），技术负责人 1 人（彭绍强），现场管理人员 2人（欧阳奇勇、李天祥）；安全工程师 2 人（林典礼、苗红兵），测工 3 人，其中主测 2 人，小工 1 人；试验人员 4 人，其中试验工程师 1 人，试验员 2 人，小工 1 人。钻机操作及混凝土灌注人员 12 人；钢筋加工及安装人员 20 人，其中电焊工 10 人，钢筋工 10 人；电工 3 人。6、材料供应情况钢筋进场 235 吨，大、小漏斗各1 个，30cm 导管 1 套（ 80m ）。7、护筒的设置(1) 护筒制作：护筒用 20mm 厚的钢板卷制焊接而成，长度 21.6 米。护筒内径大于

6、设计桩径约 20cm 。护筒打入河床约 7m ，顶面与施工平台平齐 （高程 6.5m ），高出河面约 4.5m 。.(2) 护筒的安装根据现场情况，护筒安装分上、下二层定位，两层定位距离 3.25m ，护筒安装时，首先通过护筒自重垂直下沉，稳定后，再采用 90KW 振动锤打入，确保护筒打入的平面位置及垂直度。如下图。8、泥浆制备及循环净化(1) 泥浆制备根据现场实际情况，采用粘土（在博罗县龙溪镇采购）加入少量水泥进行调浆。泥浆性能指标应符合下列规定：泥浆比重：入孔泥浆比重为1.15 1.2g/cm 3黏度： 1928s 。含 砂 率：不大于 4% 。(2)为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入

7、适量的碳酸钠等，掺量应经实验决定。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。.造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。七、钻孔施工1、测量放样测量放样是桩基施工控制的重点，如果放样不准或在施工过程中出现的偏位没有被及时发现，造成的质量问题很难弥补，并且弥补的代价非常高。进行桩基放样前，首先必须对设计给出的桩基中心点坐标进行校核，校核时必须由两个或两个以上的测量工程师分别单独对设计给出的桩基坐标点进行验算，然后对验算结果进行比对，确认无误后，才能进行正式放样。根据设计提供的坐标点、水准点建立测量控制网，并根据设计给定经复核

8、的桩基坐标及高程进行测量放样，桩位可根据施工进度分批测放，待测放完经自检合格以后提交监理工程师验收，合格后进行下道工序。施工过程进行不小于二次的检验性测量，防止出现冲孔偏位和护筒扰动。2、钻机安装及钻孔钻机采用 50 吨吊机安装就位。安装后必须保持钻机的水平度、稳定度。钻头顶钢丝绳与测量给出的桩位中心点重合。钻机定位后，用四根钢筋对桩位中心点进行定位 （如下图），施工时经常检查偏位情况。 发现问题及时调整。.开孔的孔位必须准确，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。在钻孔过程中密切关注地层的变化，并与设计图纸进行核对。根据不同的地层控制钻机的冲程和钻进速度，防止钻进速度过快而导致塌孔。钻孔时，必须保持

9、孔内水头高度（现场实际孔内水位高于河面约4.5m ）。泥浆比重控制在1.21.3 g/cm 3 的范围内。钻孔时，起、落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速。冲孔作业必须连续进行，不得间断。因故必须停止冲孔时，孔口应加护栏，并严禁冲锤留在孔内，同时保持孔内泥浆面高度，保护孔壁。钻孔达到设计高度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验。钻孔记录要及时填写，还要随时控制泥浆各项指标。要注意地层变化，在地层变化处均要捞取渣样（捞取渣样要求：地质变化处必须取样；正常钻进每 1m 取一次；对于嵌岩桩，接近微分化层时每 0.3m 取一次。嵌岩桩进入中风化层必须报检确认后方可继续钻进。渣样提取后存放在小塑料袋中

10、，并标明取渣时间、标高和渣样名称，以便查看） ，判明后记入记录表中并绘制地质柱状图。钻孔时必须“跳打，”即前一根完成进行下一根桩钻孔时，必须在完成桩隔一根桩的位置开孔。防止相邻桩相继施工对新灌注混凝土的扰动。3、孔径、垂直度控制冲孔过程中必须每天量测锤径不少于 2 次，防止冲锤在冲击的过程中损耗，锤径变小。钻机前支点下垫方木（ 20*20cm 枕木）不少于 4 根 ,冲孔过程中密切关注钻机的牢固性、稳定性，如出现措位、倾斜、沉陷等问题时应及时调整。确保成孔的垂直度和平面位置偏差在允许范围内。.在淤泥层中钻进时应首先在孔内加 1-2m 高的片石，再用小冲程（75cm ）钻进，使片石挤进孔壁内，起

11、到护壁作用，防止坍孔、缩孔的现象发生，同时泥浆比重取上限，增加护壁。在砂卵石层中钻进时宜采用中冲程（ 100cm ），并加大泥浆稠度，反复冲孔使孔壁坚实，防止坍孔。在泥质粉砂岩层中钻进时宜采用大冲程（ 150cm ），使基岩破碎并通过泥浆浮出，此时的泥浆应适中。终孔后，采用按规范要求制作的探笼检查孔径。4、泥浆循环系统施工过程中，泥浆循环利用附近的护筒做泥浆池、沉淀池，渣满后，用大型泥浆泵抽至泥浆车，通过便桥运出，严禁将泥浆或钻渣排入河中，污染河道。泥浆循环采用正循环工艺，在钻进过程中定期每班检测孔中泥浆的各项指标，在成孔后清孔时在孔底注入优质泥浆，以保证孔底干净。多余的泥浆应及时组织清运，不

12、得污染周边环境。5、钻孔异常处理在砂、卵石地层中钻进时，应多加入粘土，增大泥浆比重。冲程可大些。在淤泥层中钻进时，适量投入片石，用小冲程将片石挤进孔壁加固，防止坍孔或缩孔。在遇探头石或粘锤时，应先回填片石，再用钻锤大、小冲程交替冲击，在此过程中，应防止斜孔和坍孔。在钻进过程中，如发现泥浆面冒出大量细小气泡，进尺突然变慢，孔底标高回升等现象，说明是坍孔。首先应仔细分析，查明原因和位置，然后进.行处理。轻者，可多投入粘土，加大泥浆比重，提高孔内水位，继续钻进；重者，须用粘土加片石回填至坍塌部位以上0.5m 重钻。在护筒漏浆时，轻者在孔内加水泥调均后等1、2 天再冲孔，重者将护筒加高，用振动锤下压后

13、再冲。一孔施工时，应注意不要影响临近混凝土已灌注完毕的桩基的质量。八、清孔及钢筋笼加工、安装1、检孔钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认孔径合格后，应即进行清孔。孔径检测在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行。采用笼式探孔器检测， 其外径等于桩径， 长度等于孔径 46 倍，详见下图。检测时，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅表明孔径符合设计要求。图：探孔器示意图说明： 1、图中尺寸均以“m”计；2、D 为桩径。孔深采用标准测绳检测，测绳采用钢尺进行校核。孔底沉渣用两次测锤检测，一次测锤采用圆锥形平底测锤，底部直径 1315cm ，锤高 2022cm ，

14、质量 46kg 。二次测锤在一次测锤相同位置进行测量，采用圆柱形测锤检测，直径 1315cm ，锤高 35cm ，质量 46kg ，两次检测后进行测长对照，.检查沉渣厚度是否满足要求。孔深竖直度采用测锤法检测，将测锤缓缓吊入孔底，然后缓慢移动测锤感觉测锤碰到孔壁，量取该位置时测绳到护筒的距离及测绳长度，根据测绳长度及测绳到护筒的距离算出垂直度；这样沿孔壁反复量测 46 个位置，然后将几个数值综合比较得出最终的孔身垂直度。2、第一次清孔对孔径、孔深、孔位及竖直度进行检查确认合格后， 经监理工程师认可，即进行清孔。清孔采用正循环，即用功率 22KW 的泥浆泵将优质泥浆注入孔底浮渣的办法进行清孔，以

15、达到置换沉渣的目的。同时在孔顶注入清水中，在泥浆泵管上接分砂器，降低泥浆比重和含砂率。清孔时一定保持孔内水头的高度。清孔应达到以下标准：孔内排出或捞出的泥浆手摸无 23mm 颗粒，泥浆比重采用规范规定的最大值，即不大于 1.15 ；含砂率小于 2% ，粘度 17 20s 。3、钢筋笼加工及吊装(1) 钢筋骨架制作：钢筋笼骨架在钢筋制作场内分节制作。主筋连接按设计要求采用镦粗直螺纹连接，箍筋由调整好的机械钻速旋转缠绕到主筋上，从而形成钢筋骨架。为防止钢筋骨架变形，每道加强筋需设置三角撑二道，其钢筋直径与主筋相同。(2) 钢筋骨架保护层的设置钢筋主筋净保护层厚度为10cm ，采用同强度等级的砼垫块

16、。 砼垫块为圆柱形，直径 20cm, 厚度 5cm ，每道加强筋对称设置6 个垫块，用直径10mm的钢筋焊接在骨架上。.(3) 钢筋骨架的存放、运输与现场吊装钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。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。每组骨架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。钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。钢筋笼入孔时， 由 50t 吊车吊装。在安装钢筋笼时， 采用三点起吊，大、小钩同时采用的方法进行。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，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

17、放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。(4) 钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差主筋间距 10mm ；箍筋间距 20mm ；骨架外径 l0mm ；骨架倾斜度 0.5% ；骨架保护层厚度 20mm ；骨架中心平面位置 20mm ；骨架顶端高程 +20mm ，骨架底面高程 50mm 。(5) 声测管安装声测管采用无缝钢管，内径57mm ，壁厚 3mm桩径 2.5m 每根桩预埋 4 根检测管，检测管沿桩身箍筋内侧等间距布设，检测管两端截面应与其轴线垂直，每两根检测管之间保持平行，接头处先用液压管钳把接头压紧，然后用铁丝绑扎在加强筋上，超声波检测管应与桩身钢筋绑扎在一起。检测管顶部采取措施防止砂浆

18、、杂物堵塞管道。检测管下端距桩底5cm ，深入承台内 0.5m 。检测管随钢筋笼分段安装，每埋设一节均应向检测管内加注清水。检测管安装完毕后应将上口加盖或加塞封闭，以避免灌注混凝土时落入异物，致使孔道堵塞。.在灌注水下混凝土之前，应检查检测管内的水位，如管内的水位不满，则应补充灌满。焊接钢筋时，应避免焊液流溅到检测管管体或接头上。(6) 第二次清孔由于安放钢筋笼及导管准备灌注水下混凝土，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，要对孔底产生的新渣进行清除 , 第二次清孔同样采用正循环方式。将大功率（ 37KW ）电机再加上一个小功率（ 22KW ）电机的泥浆泵泵管同导管相联（

19、如下图），将优质泥浆从导管注入孔底。施工中勤摇动导管，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规范及设计要求，且复测孔底沉渣厚度在规范或设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。4、钢筋笼接头质量控制（1）按设计要求，主筋连接采用镦粗直螺纹连接。加工螺纹时一头加工.全扣（套筒长度）加三个丝，相对应的另一头加工半扣（套筒长度的一半）加三个丝。（ 2）相邻相节相连时，先将套筒拧在全扣螺纹的钢筋上并拧到底，对接上半扣的钢筋后，向半扣钢筋方向旋拧套筒，套筒处于两钢筋中间时止。（ 3）制作钢筋笼时，相邻两节钢筋笼连在一起加工，加工完后，做好记号拆开，安装时对号入座。九

20、、水下混凝土灌注1、对商混站搅拌质量、搅拌速度及运输车辆的控制（ 1）灌注前召集商混站的领导及技术人员一起座谈。 根据现场施工条件、每小时计划使用混凝土的数量及商混站每灌车混凝土的搅拌时间，确定灌注时的生产线不少于 2条，混凝土灌车不少于 12台。（ 2）施工时，派试验员去搅拌站现场跟踪混凝土的搅拌质量。具体测试混凝土的各项指标。确保到现场的混凝土坍落度、和易性、密水率符合规范要求。2、施工组织安排（ 1）召开灌注前会议，对现场进行布置，对人员进行分工。确保混凝土灌注顺利进行。（ 2）试验室派试验员到商混站跟踪、督促。确保混凝土出厂质量及灌车的及时供应。（ 3）现场派 3人专门指挥车辆，确保灌

21、车有序停放并在最短的时间内完成每车混凝土的灌注。（ 4）采用两台地泵同时打料，每台泵车派 2人专职看护泵管，现场每台泵有专人放料、清料，混凝土灌注、测量混凝土顶面高度、拆除和清洗导管.有5人。现场施工记录 1人。3、导管安装导管是水下砼灌注的主要工具之一，导管采用钢管制作，它的内壁必须光洁，管径一致，无局部凸凹，每节长度1.02.7m 等几种，每节两端焊有法兰盘，导管应有足够的强度，导管接头要求严密不漏水，使用前用水试压，以免管内漏水影响砼质量。4 、水下砼施工注意事项(1) 终孔后要尽快灌注混凝土，防止时间间隔过长，孔底泥质粉砂岩被泡软，影响桩端承载力，终孔后到灌注混凝土的时间不得超过4天。

22、(2) 混凝土灌注前要对钢筋笼进行最后一次定位。(3) 灌注过程中要随时测量钻孔内的砼面标高。(4) 灌注前应储备足够的砼备有量 ,桩径 2.5 米的钻孔桩首批方量必须9.5m3, 因此首批料斗需特殊制作。(5) 灌注速度要快，且有连续性。(6) 混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18cm 22cm 之间，并保持良好的和易性。混凝土初凝时间控制在灌注完成后。(7) 混凝土的初存量满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于 1m ；当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当加大。漏斗底口处必须设置严密、可靠的隔水装置，该装置必须有良好的隔水性能并能顺利排出。(8) 在灌注混凝土过程中，测量孔

23、内混凝土顶面位置，保持导管埋深在2m 6m 范围。当混凝土灌注面接近设计高程时，用测绳测量混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面灌注到桩顶设计高程1.0m 左右。.(9) 在灌注水下混凝土前，填写成孔检查记录表和钻孔检验批质量验收记录表，在灌注水下混凝土过程中，填写水下混凝土灌注记录表。5、混凝土灌注时的质量控制（ 1）导管下端距桩底控制为 03 m 0 4 m ，首批混凝土灌注数量不少于 9.5m 3。灌注前首先将漏斗灌满，冲球后，漏斗内的混凝土下放的同时，两泵车一起向漏斗内灌注混凝土。一次性将两灌车混凝土全部灌入孔内，确保孔内导管的埋深。（ 2）灌注过程中导管的埋深不小于 2m, 不大于 6m

24、，施工中及时拆管。（ 3）灌注过程中，每灌注两车混凝土，测量一次混凝土顶面的上升高度，并根据灌注的混凝土数量推算上升高度是否有偏差，是否有缩孔现象。（ 4）灌注时，为确保孔内混凝土密实，利用钻机牵引导管进行上、下插拨。插拨的速度不宜过猛，亦不可过慢，宜适中。每灌注完2-3 车插拨一次，每次插拨10-15个冲程。插拨前测量混凝土的顶面高度，防止插拨时导管底拨出混凝土顶面。（ 5）水下灌注混凝土的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高1.0 m 左右。当混凝土灌注完毕后， 待桩上部混凝土终凝后， 解除对钢筋笼的固定措施，保证钢筋笼随着混凝土的收缩而收缩。十、质量标准与检验方法1、质量标准孔径：不小于设计直径； 孔深：比设计深度超深不小于 0.05m ；孔位中心：允许偏差 100mm ；沉渣厚度：大于 5cm ，倾斜率： 1% 。2、检验方法.（ 1）桩基灌注完成，砼龄期或强度达到设计要求后，对桩身完整性进行超声波检测，对检测结果有疑问时，需作钻孔取芯检测。（ 2）凿除桩头后，测量桩的中心位置、钢筋保护层厚度。查看桩头砼混凝土的密度程