钻孔桩施工总结

钻孔灌注桩施工总结一、编制依据1、海安至洋口开工段施工图《陆家港中桥》。2、海安至工图《刘埠村中桥》。3、铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415—2003）。4、客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ203—2008）。5、铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设[2005]157号）6、铁路混凝土与砌体工程施工规范（TB10210—2001）。7、我单位已进场机械设备情况与已往类似工程的施工经验。二、试桩情况1、试桩施工及组织为了指导海洋铁路全线的钻孔桩施工，首先在海洋铁路先期开工段中桥进行试桩。根据陆家港中桥钻孔桩施工存在问题与取得的经验，经组织有关人员分析论证后，在刘埠村中桥0#台的钻孔桩施工中进行验证。现场配置工班长1名，质量员1名，安全员1名，试验员1名，测量员1员，机长1名，钻机司机2名，辅助工4名，钢筋工5名，配置GPS180型回旋钻机1台。2、施工过程存在问题及改进情况海洋铁路沿线的地层为粉砂、粉土等。地质条件较差，易产生坍孔、缩径等问题。在陆家港中桥施工前，根据桥位处的地层特点制订了相应的施工方案。但在施工过程中依然存在以下问题。a、泥浆含砂率高，使清孔时间过长，使钻孔桩成桩质量风险增大。b、施工过程中护壁质量不好，出现坍孔，现场回填沉淀稳定后重新钻孔，造成成本增大，影响工期。c、桩底沉淀层厚，增加清孔时间，同样增加钻孔和成桩风险。d、桩头沉淀层过厚，承台开挖发现桩头沉淀砂层过厚，增加了灌注成桩质量的风险。针对陆家港中桥钻孔桩存在的问题，我部分析，虽然该桥钻孔桩检测质量合格，这只是偶然现象。为了使海洋铁路钻孔桩质量优良，必须采取更加有针对性的措施。为此，组织有关人员分析总结，采取以下措施在刘埠中桥进行试桩验证。a、采用膨润土或粘土造浆，提高泥浆护壁质量。在刘埠中桥的试桩过程中，发现粘土不分散，用量较大。改用膨润土进行造浆，切实提高了泥浆质量与护壁效果。b、增加泥浆沉淀池的面积，要求沉淀池面积不少于12m2，循环池面积不小于5m2，深度不小于1.5m（开挖深度＞1m），泥浆入口和出口须对角布置，增加泥浆循环路径，促使钻渣沉淀。c、在泥浆泵进浆管增加滤砂器，减少了泥浆的含砂率，使清孔时间明显减短。d、开钻前做好机械设备的检查，选用熟练作业人员，作业人员之间配合较好，钻孔进尺按2m/h控制，将成孔时间控制在24h左右。成孔检查后，尽快安装钢筋笼，进行混凝土浇筑。这样，以减少桩孔暴露时间。e、钻头直径宜大于桩径2—3cm，补偿部分缩径引起的直径不足，避免成孔检查桩径不足，用钻头进行扫孔。f、混凝土浇筑宜连续均衡进行，浇筑速度与混凝土供应速度相适应，尽量避免间断浇筑，如出现间断浇筑，间断浇筑不大于30min。j、施工过程中，特别是下钢筋与下导管过程中，要保持孔内水头高度，并对孔内水头高度进行监测，避免水头突下降而造成坍孔。h、同一承台内钻孔顺序宜按对角线进行，避免新钻孔时，上根桩的混凝土未终凝或强度不足而造成穿孔现象。桥墩承台多为5根桩，宜先钻中心桩，中心桩灌注完毕间隔1d，按对角线顺序钻周边的桩基。3、总结说明根据成孔对桩径、孔深、孔型、泥浆、倾斜度、指标的检测和承台开挖后对桩径、桩位、钻孔桩的匀质性进行检测，试桩质量均匀要求。证明试桩前拟定的施工方案是可行的，通过陆家港中桥钻孔桩施工的总结，在刘埠村中桥钻孔桩进行的改进，充分减少了海洋铁路粉砂地质条件下成桩的质量风险，说明采取的措施是切实可行的。为此，下面的对海洋铁路粉砂土地质条件的钻孔桩施工总结如下。三、原材料选择与质量控制水泥：采用普通硅酸盐水泥，每500t水泥为1批，同厂家、同批号、同品种、同强度等级、同出厂日期的水泥进行强度、细度、安定性和凝结时间的试验。水泥初凝时间，不宜小于2h。砂：采用长江产中砂，新选原料产地、同产地更换矿山或连达两年的细骨料作型式检验。检验内容应包括：外观、筛分析、坚固性、有害物质含量、氯离子含量和碱活性等。细定的细骨料作常规检验，以连续进场（厂）数量不超过400m3（或600t）为1批。检验内容：外观、筛分析、细度模量、含泥量、泥块含量、有机物含量等。碎石：采用坚硬耐久的碎石。碎石级配选择粒径5-10mm和10-31.5mm两种规格进行试配，使试配的碎石级配符合要求。水：符国家现行《混凝土拌合用水标准》（JGJ63）规定。外加剂：外加剂质量现行国家标准规定，外加剂掺量符配合比设计要求。钢筋：光圆钢筋符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）规定；热轧带肋钢筋符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）规定。每批钢筋应由同一牌号、同一炉罐号、同一规格、同一交货状态组成，并不得大于60t。检查钢筋的外观质量，并进行拉伸和冷弯试验。四、施工准备1、材料进场与检测技术人员复核图纸计算复核后的工程量，根据复核后的图纸由技术人员向物资部门提供砂石料用量、钢筋规格与数量（考虑搭接损耗及部分主筋长度设置引起的损耗）。物资部门组织材料进场后，由试验室根据现行规范要求进行检验，检验合格后，方可投入使用。2、钻机选型与设备检查根据海洋铁路桥梁处的地质情况，宜选用GPS180型与类似型号以下的回旋钻机成孔。设备进场后，对钻机、发电机与配电系统进行检查与维修，确保机械设备性能良好。测量钻头的直径，钻头直径不小于设计孔径+3cm。3、场地平整利用挖机或推土机对钻孔桩施工范围内的场地进行平整。场地平整要考虑施工机械调转的要求，对于旱地上的桩位，人工配合机械清除地表杂物，换除软土，平整压实；对于浅水或近岸桩位，采取围堰筑岛方法施工，筑岛材料以粘土为主，围堰采用编织袋装粘土，围堰顶面高过施工期间高水位1m以上；对于深水钻孔桩，搭设钢管桩钻孔平台。场地平整时，设置中间高四周底排水横坡，坡度宜为2%左右，在四周设置排水沟进行地表水清除。施工前应查明施工范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因施工而造成破坏。4、测量放样与护桩设置技术人员根据施工图纸计算桩位坐标，测量复核桩位坐标后用全站仪在筑岛上或工作平台上放出桩位中心与护桩。筑岛上的护桩用混凝土固定，且注意不得在施工中损坏，在护筒埋设完成和施工钻孔过程中技术人员要对护筒位置进行检查。用红油漆标示出护桩的位置。桩位放出后，测量人员用钢尺对桩位间的距离进行复核。在进行坐标计算时，要注意：桥台、不等跨的主墩承台中心不是桥跨梁缝中心；曲线桥墩、台是否有预偏心，预偏心和线路中线的关系等。5、埋设护筒护筒起固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水免其流入井孔，保护孔口不坍塌，并保证孔内泥浆高出地下水或施工水位一定高度，形成静水压力，以保护孔壁免于坍塌的作用。护筒顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度小于1%。钢护筒采用δ=8mm的钢板制作，护筒直径大于孔径20—30cm。护筒顶宜高出施工水位或地下水2m，并高出施工地面0.5m。作业人员将护筒周围0.5—1.0m范围内土挖除，通过护桩将控制桩放样，把桩位中心位置标于坑底。把护筒吊入坑内，找出护筒圆心位置，用十字线在护筒顶部定位，移动护筒，使护筒中心与钻孔中心重合。用水平尺或垂尺检查，使护筒竖直。对钢护筒四周用粘土对称分层夯实。顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于5cm，倾斜度不大于1%。6、泥浆池与沉淀池设置泥浆起护壁与浮悬钻渣的作用。泥浆泥浆指标和泥浆护壁质量是粉砂土地区钻孔桩质量控制的重点。泥浆池和沉淀池必须各自独立设置，沉淀池分两个区，沉淀池面积不少于12m2，循环池面积不小于5m2，深度不小于1.5m（开挖深度＞1m），泥浆入口和出口须对角布置，增加泥浆循环路径，促使钻渣沉淀。泥浆池不得设于台后路基填筑范围内。7、钢筋笼制作a、钢筋笼的分段，根据吊车吊装能力及设计长度分段，做到既节省材料又满足灌注水下混凝土时间要求。一般分为２节。接头处根据规范要求，按错开接头面积50％考虑，错开净距＞30d（d为主筋直径），且不得小于50cm。焊接应符合设计要求及规范要求。b、钢筋笼的制作每个孔开钻前，要求制作好钢筋笼并检验合格。根据钢筋笼设计长度与分段情况，将主筋搭接端部预先折向一侧，使焊接后的钢筋轴线在一直线上，预折长度不小于5d，预弯角度不大于4°。钢筋笼制作采用加劲筋成型法。制作时，按设计尺寸做好加劲筋圈，标出主筋位置，主筋平置在工作台上，并标出加劲筋的位置。焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲标记，扶正加劲筋，使其互相垂直，然后焊接；在一根主筋上焊好全部加劲筋后，人工转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架搁于支架上，按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。c、钢筋笼存放制好的钢筋笼存放在平整、干燥的场上，存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土。每组骨架排好次序，并挂上标牌，写明墩号、桩号、节号等。d、钢筋笼运输钢筋笼采用带托架的平板车运输，作业配合装车卸车。当条件受限时，采用人工抬运，在若干加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入抬棍，各抬棍均匀受力。e、声测管安装根据要求对大于40m钻孔桩需设置声测管。将声测管等距呈等边三角形用钢筋固定在钢筋笼内壁。要求声测管与钢筋笼轴线平行，并与钢筋笼固定牢固。声测管的底口用钢板封好，确保不漏入泥浆。8、探孔器制作同样采用加劲筋成型法制作探孔器，探孔器直径（钢筋笼直径加100mm），长度为其4～6倍外径。为避免探孔器上下对孔壁造成破坏，探孔器顶底宜制作成圆台形。9、导管水密性试验导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量与拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。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小于导管壁可能承受的最大内压力。。五、施工工艺选用（一）施工工艺流程（二）钻孔桩成孔1、钻机就位安装钻机前，对主要机具及配套设备进行检查维修，底架应平整，保持稳定，不得产生位移和深陷。按钻机组装要求组装钻机，钻机组装好后对钻机进行认真检查。用护桩来恢复桩位中心，使钻头中心、转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻头或钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于5cm。钻机就位后，对钻机进行加固，防止钻机在钻进过程中位移，并在两相互垂直面上对钻杆的垂直度进行检查，防止由此而引起钻孔倾斜，在钻进过程中应经常检查钻机钢丝绳的偏位情况，以控制桩位的准确性。钻机底座布置应不导致孔口周围集中受力，应使钻机重量尽量偏离孔口分配，防止坍孔。2、泥浆制备与检测采用优质膨润土造浆。泥浆检测要求每个孔不少于3次，分别在钻孔过程、成孔后和浇筑前，浇筑前检查要求制作取浆桶，从孔底取浆检测，以使检测数据更具有代表性，能真实反映泥浆的实际指标。钻进过程中，泥浆比重要求：一般地层为1.1～1.3；黏度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s；含砂率：新制泥浆不大于4%；胶体率：不小于95%；PH值：应大于6.5。3、开钻与钻进在孔内投入一袋膨润土，并注入一定数量的清水，启动转盘空转一段时间，将孔内泥浆搅拌均匀，方可启动泥浆泵开始钻机钻进。开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁，钻至刃脚下1m后，采取轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。采取减压钻进，即孔底承受的钻压不超出钻头重力和压重块重力之和扣除浮力后的80%。钻进过程中经检查泥浆各项指标，根据泥浆指标与地层情况，及时向孔中投入膨润土，以保证泥浆指标满足要求。桥位处地质以粉砂土为主，钻渣沉淀困难，为了避免沉淀过大造成埋钻与清孔时间过长造成塌孔及孔底沉淀层过厚等问题，在泥浆泵管道上加滤砂器。钻进过程应保持孔内水头，对有泥浆损耗、漏失，应及时补充。钻进过程中如遇孔内水头突然下降等现象时，应及时查明原因，采取处理措施。4、地质核查每钻进2m或地层变化，在井孔出口处捞渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质资料相对照复核，保留影像资料。对钻渣样应编号保存，以便分析备查。5、终孔与初次清孔钻孔深度达到设计要求并对孔深进行复核后，向循环池中适当注入清水，采用换浆法进行初次清孔，使孔内泥浆比重、含砂率满足要求。经技术人员与监理对孔深、泥浆各项指标进行检查满足要求,即可终孔提钻。并及时进行灌注水下混凝土的准备工作。提钻后按《验标》要求对孔径，孔深，孔位，竖直度进行检查。清孔应达到的标准：a、孔内排出或抽出的泥浆手摸无2—3mm的颗粒。b、泥浆比重不大于1：1.15。c、含砂率小于2%。d、黏度为17～20s。e、沉渣厚度不大于300cm。孔深采用测绳检测，并且要用钢尺经常对测绳的长度进行复核，孔深必须满足设计要求，护筒顶标高及孔深的量测必须经过换手复核。孔径和垂直度采用检孔器检测。将检孔器垂直吊入孔内，然后利用护桩恢复桩位，对孔径、孔位和竖直度进行检测。（三）钢筋笼安装提钻后立即安排下放钢筋笼，下钢筋笼采用钻架或吊车配合。钢筋笼起吊采用两点吊，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三分点之间。起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，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。当骨架下降到第二吊点附近的加劲箍接近孔口时，用钢管穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移至骨架上端，取出临时支撑，继续下降到骨架最后一个加劲筋处，按上述办法暂时支承。此时可吊来第二节骨架，使上下骨架位于同一竖直线上，进行焊接。焊接时应先焊顺桥方向的接头。钢筋笼焊接时，应增加电焊机数量，选用技术熟练的电焊工，尽量缩短钢筋笼对接时间，2节钢筋焊接时间控制在2小时以内。两段钢筋笼连接完成后，稍提升钢筋笼，抽取临时支撑。将钢筋笼稍提起部分，绕好接头处的箍筋，然后将钢筋笼慢慢的下放，直到将钢筋笼底下放到设计标高处为止。钢筋笼下放到位后，用护桩对钢筋笼的中心进行复核，并复核钢筋笼顶标高。钢筋笼中心与顶标高符合要求后，将钢筋笼固定在临时设置的孔口支架上。在固定钢筋笼以前要对钢筋笼采取防止上浮措施及对位，松开钢筋笼吊点。上下节钢筋笼焊接时，需对声测管进行联接，声测管采用套管联接，套管两端需用电焊焊接，要求焊缝密实、不漏泥浆。钢筋笼保护层的设置：耳环筋，每格2m设一组，每组四处均匀设于桩基加强箍筋周围。安装钢筋笼前，根据护筒顶或钻盘标高与钢筋笼顶标高，考虑适当的搭接长度计算吊筋长度，吊筋下料时要考虑吊环的长度。吊筋采用2根￠16圆钢（对称布置），吊筋与钢筋笼采用单面焊联接，焊缝长度不小于16cm。（四）混凝土拌和与水下混凝土灌注1、导管安装与二次清孔a、钢筋笼就位后，立即安放导管（导管应事先做好水密性及抗拉试验）。下放导管时动作要快，下放的位置要居中，钢导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应。导管下口至孔底的距离控制在25—40cm。导管应位于钻孔中央，在浇筑混凝土前进行升降试验。导管每节应编号标明长度，安放时逐节吊装做好记录，接头做到严密不漏水。b、钢筋笼下放到位后，对孔底沉渣、泥浆的各项指标进行检查。要求泥浆孔内排出的泥浆手摸无2—3mm的颗粒；泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度为17—20s，沉渣厚度不大于30cm。孔底沉渣与泥浆的指标不满足要求时，将泥浆泵连接上导管上口，向导管内注入泥浆进行清孔，使孔底沉渣与泥浆指标满足要求。2、混凝土拌和与运输混凝土在拌和站集中拌和，混凝土运输运送至施工现场。水下混凝土具有足够的流动性和和易性，在浇筑过程中不应发生离析或泌水过多等现象。混凝土坍落度控制在180～220mm之间。3、水下混凝土灌注根据现场地形情况，混凝土采用罐车直接灌注与采用汽车泵灌注。混凝土运至施工现场，对混凝土的坍落度、和易性等进行检查，如不符合要求进行第二次拌和，如仍达不到要求，不得使用。混凝土灌注前，应操作罐车进行快速反转3-5圈，避免运输颠簸使混凝土产生离析。混凝土灌注前将导管放至孔底，然后将导管接起40cm左右，以保证导管至孔底深度满足要求。在导管上口接料斗，料斗容量应使首批混凝土灌注下去满足导管初次埋置深度不小于1m。料斗上料前，在料斗颈口盖一个直径稍大于导管内径的圆形钢板，并在其下垫一层塑料布等软垫层。钢板中心设吊环，用细钢丝绳引出料斗口与钻机的卷扬机吊勾相联。灌注之前钢丝绳放松，料斗混凝土存量满足要求后，将钢板提出，塑料布软垫层便隔水托住混凝土下降至孔底。浇筑前对料斗与导管进行湿润。混凝土连续浇筑，中途不得停顿，拆除导管的间断时间尽量缩短，每根桩的浇筑时间宜在8h内完成。混凝土灌注过程中，注意观察管内混凝土面下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度。导管提升时，做到轴线竖直，位置居中，逐步提升，在提升过程中，严格控制导管在混凝土面以下的埋置深度，导管埋置深度控制在2～6m的范围内。混凝土浇筑面接近设计高程时，用竹杆直接确定混凝土的顶面位置，使混凝土浇筑面高出桩顶设计标高0.5—1.0m。浇筑接近结束，导管内混凝土柱高减小，混凝土压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大，此时可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使浇筑工作顺利进行。在拔出最后一节长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入，形成泥心。在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土接近和初进入钢筋骨架时，使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢浇筑混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。当孔内混凝土进入钢筋骨架4—5m以后，适当提升导管，已减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。有关混凝土灌注的情况，灌注时间、导管的埋深、拆除导管以及发生的异常现象，由技术员记录。（五）常见问题处理1、坍孔：常见的现现象是孔内内泥浆忽然然上升溢出出护筒，随随即骤降并并冒出气泡泡。钻孔过过程中出现现坍孔，应应查明坍孔孔范围与原原因，采取取相应措施施，如保持持或加大水水头高度，移移开重物，排排除振动等等，防止继继续坍孔。如如不继续坍坍孔，可恢恢复正常灌灌注。否则则，立即提提出钻头，用用粘性土回回，等回填填土沉降密密实后，重重新钻孔成成桩。如坍坍孔发生在在灌注过程程中，采取取相应措施施可以控制制坍孔，则则用吸泥机机吸出坍入入孔中的泥泥土。如坍坍孔仍不停停止，坍塌塌部位较深深，宜将导导管拔出，拔拔出钢筋笼笼回填，等等回填土沉沉降稳定重重新钻孔。2、混凝土封底不成成功：由于于首批混凝凝土储量不不足，或虽虽然储量已已够，但导导管底口距距孔底的间间距过大，混混凝土下落落后不能埋埋没导管底底口，以致致泥水从底底口进入。此此时，应立立即将导管管提出，将将散落在孔孔底的混凝凝土拌和物物用反循环环钻机的钻钻杆通泥石石泵吸出，或或者用空气气吸泥机等等清出，不不得已时将将钢筋提出出用复钻清清除。3、堵管：由于混混凝土本身身的原因，如如坝落度过过小、流动动性差、拌拌和不均匀匀，以及运运输途中离离析、导管管接缝处漏漏水、雨天天运混凝土土未加遮盖盖等，使混混凝土的水水泥浆被冲冲走，粗集集料集中而而造成堵管管。处理办办法：用长长杆冲捣导导管内混凝凝土，用吊吊绳抖动导导管，或在在导管上安安装附着式式振捣器等等使隔水栓栓下落。如如不能下落落发生在初初灌时，则则将导管提提出进行清清理，注意意不使混凝凝土散落入入孔底。如如不能下落落发生在浇浇灌中途时时，则将导导管提出，尽尽可能将钢钢筋提出，根根据情况采采用钻机进进行复钻或或用冲击钻钻进行复钻钻。提管时时，应注意意导管上重重下轻，要要采取措施施防止翻倒倒伤人。如因机械故障导导管间断时时间过长或或灌注时间间过长，最最初灌注的的混凝土已已经初凝，增增大了导管管内混凝土土下落的阻阻力而发生生堵管，一一般情况只只能提出导导管和钢筋筋复钻。预预防方法：：灌注前仔仔细检修机机械设备，并并准备备用用机械，同同时采取措措施加快灌灌注速度。4、埋管：预防办办法是严格格控制埋管管深度不得得超过6～8m，灌注注过程中间间断时间较较长时，宜宜适当抖动动导管，宜宜事先检查查导管接头头螺栓是否否稳妥，发发生埋管现现象时提升升导管时不不可猛拔。5、浮笼：灌注速速度太快将将会造成钢钢筋笼上浮浮现象，出出现浮笼现现象后，应应放缓灌注注速度，用用钻机等重重物将钢筋筋笼压住不不让其上浮浮或焊接在在护筒上，直直至灌注完完毕。如钢钢筋笼继续续上浮，则则应将钢筋筋笼拔出，重重新钻孔。（六）质量要求求与检测方方法1、孔深：采用测测绳检测，并并用钻杆长长度+1/3钻头长