冲击成孔施工实施方案.doc

开迎路道路工程（桥梁工程） 冲击成孔灌注桩施工 专项施工方案编制： 审核： 批准： 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 开迎路道路工程BT项目经理部 二零一二年一月施工组织设计（或方案）审批表 渝市政竣-5 工程（或单位工程）名称开迎路道路工程（桥梁工程）施工组织设计（或方案名称）冲击成孔灌注桩施工方案 施工组织设计（或方案）主要内容：苦溪河加宽工程的桩基分部工程拟采用冲击成孔水下灌注混凝土桩。 附：施工组织设计（或方案）说明图表份页/份。 施工单位（公章） 技术负责人： 项目经理： 年 月 日监理单位审查意见：监理单位（公章）：总监理工程师： 年 月 日建设单位审核意见： 建设单位（公章）：项目负责人： 年 月 日一、编制依据 重庆市市政设计研究院开迎路道路工程施工图设计文件及该工程区域岩土工程详勘报告；重庆市政一公司开迎路桥梁工程实施性施工组织设计；国家、地方现行相关建筑工程、建筑业的相关法律、法规、条例。国家地方现行相关规范、规程、标准，主要包括建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）混凝土结构工程施工质量验收规范2011版（GB50204-2002）建筑桩基技术规范（JGJ94-94）公路桥涵工技术规范（JTG/T F50-2011）建设工程施工安全技术操作规程工程建设标准强制性条文现场施工条件及场地情况。我司的职业健康安全、环境管理体系文件，有关管理办法。我司的技术装备情况。我司类似的工程施工经验。2、 工程概况 1.工程简介： 本工程包括开迎路道路的桥梁工程，包括苦溪河大桥、K2+035.6中桥、K3+348.1中桥、斑竹林立交跨线桥斑竹林立交F匝道桥。1.1、苦溪河大桥1.1.1技术指标（1）设计速度：50km/h（2）荷载等级：公路级（3）桥梁宽度：桥面全宽44m=9m（人行道）+12m（车行道）+2m（绿化带）+12m(车行道)+9m(人行道)（4）地震烈度：基本烈度为度，地震动峰值加速度为0.05g。1.1.2结构（1）总体及上部结构苦溪河大桥为在原有基础上扩建而成。原有苦溪河大桥为6x30m预应力混凝土T梁，原桥左右幅宽分别为12.25米宽，桥面总宽35.9m。上部结构采用六跨L=30米后张预应力混凝土简支T梁，预制T梁高度为2米，预制T梁混凝土采用C50混凝土。新建桥为在原桥的左右两边各加宽5.2米宽，作为人行道使用。预制梁采用设吊孔穿束兜梁底的吊装方法吊运，不设吊点。桥梁架设采用钢桁架导梁或架桥机安装。只有主梁间横隔板的连接和翼板湿接缝混凝土浇筑后，且达到混凝土强度设计等级的85%并采取压力扩散措施后，方可在其上运梁。（2）下部结构下部结构原桥墩采用两根直径为1.6米圆柱墩，下配直径为1.8米的桩基础，桥台采用扩大基础。新建桥桥墩采用双柱墩，墩径1.6米，桩基采用机械成孔灌注桩，桩径1.8米。起点桥台采用重力式桥台，终点桥台采用肋板式桥台，基础均采用泥浆护壁冲击成孔灌注桩基础。1.2、 K2+035.6中桥1.2.1技术指标（1）设计速度：50km/h（2）荷载等级：公路级（3）桥梁宽度：桥面全宽44m=9m（人行道）+12m（车行道）+2m（绿化带）+12m(车行道)+9m(人行道)（4）地震烈度：基本烈度为度，地震动峰值加速度为0.05g。1.2.2结构（1）总体及上部结构左幅桥梁起点桩号K1+991.6，终点桩号K2+076.6，桥梁全长85米，跨径布置为2x35m，单幅箱梁全宽21.5米，采用单箱四室，梁高2.0米，两侧翼缘悬挑2.5米，箱梁腹板厚度0.5米，顶板厚0.25，底板厚度0.22米，端横梁宽1.5米，中横梁宽2.2米。箱梁在纵向采用预应力，端横梁在横向张拉预应力。箱梁采用满堂支架现浇方式整联浇筑。（2）下部结构下部结构桥墩采用圆柱式桥墩，墩径1.8米。桥台采用重力式桥台，起点桥台采用扩大基础，终点桥台采用桩基础。桥墩及桥台桩基础采用旋挖成孔桩基础。1.3、 K3+348.1中桥1.3.1技术指标（1）设计速度：50km/h（2）荷载等级：公路级（3）桥梁宽度：桥面全宽44m=9m（人行道）+12m（车行道）+2m（绿化带）+12m(车行道)+9m(人行道)（4）地震烈度：基本烈度为度，地震动峰值加速度为0.05g。1.3.2结构（1）总体及上部结构左幅桥梁起点桩号K3+307.1，终点桩号K3+389.1，桥梁全长82米，跨径布置为2x35m，单幅箱梁全宽21.5米，桥梁斜交角度23度，采用单箱四室，梁高2.0米，两侧翼缘悬挑2.5米，箱梁腹板厚度0.5米，顶板厚0.25，底板厚度0.22米，端横梁宽1.5米，中横梁宽2.2米。箱梁在纵向采用预应力，端横梁在横向张拉预应力。箱梁采用满堂支架现浇方式整联浇筑。（2）下部结构下部结构桥墩采用圆柱式桥墩，墩径1.8米。桥台采用重力式桥台，起点桥台采用扩大基础，终点桥台采用桩基础。桥墩及桥台桩基础采用旋挖挖成孔桩基础。1.4、斑竹林立交跨线桥1.4.1技术指标（1）设计速度：50km/h（2）荷载等级：公路级（3）桥梁宽度：43m（4）地震烈度：基本烈度为度，地震动峰值加速度为0.05g。1.4.2结构（1）总体及上部结构左幅桥梁起点桩号K4+511.3，终点桩号K4+605.3，桥梁全长94米，跨径布置为2x40m，单幅箱梁全宽21米，桥梁斜交角度24.6度，采用单箱四室，梁高2.2米，两侧翼缘悬挑2.0米，箱梁腹板厚度0.5米，顶板厚0.25，底板厚度0.22米，端横梁宽1.5米，中横梁宽2.2米。箱梁在纵向采用预应力，端横梁在横向张拉预应力。箱梁采用满堂支架现浇方式整联浇筑。（2）下部结构下部结构桥墩采用圆柱式桥墩，墩径1.8米。桥台采用重力式桥台，起点桥台采用桩基础，终点桥台采用扩大基础。桥墩及桥台桩基础采用旋挖成孔桩基础。1.5、斑竹林立交F匝道桥1.5.1技术指标（1）设计速度：50km/h（2）荷载等级：公路级（3）桥梁宽度：8m=0.5m（防撞护栏）+7m（车行道）+0.5m（防撞护栏）（4）地震烈度：基本烈度为度，地震动峰值加速度为0.05g。1.5.2结构（1）总体及上部结构左幅桥梁起点桩号K0+035.1，终点桩号K0+164.1，桥梁全长129米，跨径布置为(18+21+18)+3x20m，箱梁宽8米，采用单箱单室，梁高1.5米，两侧翼缘悬挑1.5米，箱梁腹板厚度0.5米，顶板厚0.25，底板厚度0.20米，端横梁宽1.5米，中横梁宽2.0米。箱梁采用普通钢筋混凝土结构。（2）下部结构下部结构桥墩采用圆柱式桥墩，墩径1.6米，基础采用机械成孔桩基础，桩径1.8米。桥台采用重力式桥台，基础采用扩大基础。桥墩及桥台桩基础采用旋挖成孔桩基础。 2.2工程地质条件2.2.1地形地貌线路位于长江南岸，与长江大体平行，距长江岸边400-1400m。线路横穿大盛场向斜轴部，地貌发育明显受地质构造与地层岩性控制，总体呈中间高两头低的地形。起点k0+000-k0+380因疏港大道已建设整平，地形较为平坦，标高195-204m。k0+380-k0+580段为苦溪河，河床最低点高程约为162m，两岸高程为185-205m，疏港大道建设已基本建成苦溪河大桥（24m宽）；k0+580-k1+180原为缓丘地貌，因疏港大道建设路基已形成，山丘已开挖形成两侧边坡，现有路基高程201-226m，两侧丘顶高程247-260m，现有基岩边坡大体是按1：0.75坡率放坡。k1+180-k2+100段为低缓山丘和山湾相间地形：其中k1+440-k1+600和k1+740-k2+030段为浅丘，丘顶高程250.6-263.17m；k1+280-k1+440、k1+600-k1+740和k2+035-k2+100为山湾地貌，现主要为水田及鱼塘，地面高程229-240m。k2+100-k2+830为山丘地形，山顶高程317-321m，中间夹有一山湾，高程275-277m；k2+830-k3+140段为山湾地貌，小地名李家湾，最低点高程213.6m，两侧山坡坡角18-30，局部达35，坡顶高程约为240m。k3+140-k3+220段为陡坡，山坡坡角约35，地面高程从240m降至215m。k3+220-k3+780为缓坡地貌，地面坡角约10，倾向西侧（小里程方向），地面高程215-273m。k3+780-k3+840段为陡坡，山坡坡角约30，地面高程从246m降至222m。k3+840-k3+935段为缓坡，山坡坡角约20，地面高程从222m降至203m。k3+935-k4+100段为山湾地形，小地名小湾，地形坡角约2-5，地面高程从198-202m。k4+100-k4+140段为陡坡，山坡坡角约20-30，地面高程从198m降至178m。k4+140-k4+360为缓坡地貌，一条小河沟从此段流过，注入长江支流鱼溪河中，地面坡角约10，倾向西侧（小里程方向），地面高程177-193m。k4+360-k4+720.257（终点）段为单向坡，山坡倾向西，中部为一小山丘突起，丘顶高程223m，终点段最高点高程约为250m，线路最后10m为砂岩陡坎，坎下为鱼塘。2.2.2地质构造拟建路线沿线近垂直穿越大盛场向斜。大盛场向斜：轴向N30E,向斜轴部大致在K2+710里程穿过设计道路。线路k0+000-k2+710段岩层倾向约为10-166，倾角6-10。线路k2+710-终点段岩层倾向290-303，倾角8-172.2.3地层岩性根据地面调查及钻探成果，线路区地层由侏罗系侏罗系中统上沙溪庙组、系罗系上统遂宁组地层及第四系残坡积层、冲洪积层、崩坡积层组成，分述如下：侏罗系中统上沙溪庙组泥质粘砂岩和泥岩（J2s）揭露基岩主要为砂岩和泥岩。 砂岩：深灰色、黄色，中细粒质结构，钙泥质胶结，巨厚层块状或厚层状构造，主要由石英、长石组成，强风化层呈碎块状，质软，中风化呈柱状，质较软，锤击易碎，声闷。终点班竹林立交位置分布一层巨厚层块状砂岩，钻探最大深度33m（未钻穿），该层位砂岩较硬，岩体较完整开有多处采石厂。K0+920-k1+140段和K3+780-k3+810段砂岩呈厚层状，泥质含量较重，岩质略软，岩体较完整，层厚约10-20m左右。泥岩呈紫红色，泥质结构，厚层状构造，主要由粘土矿物组成，局部含砂质，裂隙不发育，强风化层呈碎块状，质软，手捏易碎。中风化岩芯呈柱状，岩芯质较软，锤击可碎，声闷。主要分布在k0+000-k0+920段和k3+780-k4+060段，经常夹有砂岩层。侏罗系上统遂宁组泥质粘砂岩和泥岩（J3sn）。砂岩：深灰色、黄色，中细粒质结构，钙泥质胶结，厚层状构造，主要由石英、长石组成，强风化层呈碎块状，质软，中风化呈柱状，质较软，锤击易碎，声闷。泥岩呈紫红色，泥质结构，中厚层状构造，主要由粘土矿物组成，局部含砂质钙质，裂隙不发育，强风化层呈碎块状，质软，手捏易碎。中风化岩芯呈柱状，岩芯质较软，锤击可碎，声闷。第四系土层1残坡积粉质粘土（Q4el+dl）主要呈褐色，呈软塑可塑状，鱼塘或水田表表层部分呈流塑状。切面较为光滑，干强度及韧性中等，无摇震反应，部分土层段砂质含量较高，含有少量的腐烂根须，水田中表层有约0.40.8m厚呈流塑状，揭示厚度0.19.7m，场地中大部分范围均有分布，一般山丘顶部及山腰处此层较薄，在山湾中厚度较大。2冲洪积粉质粘土（Q4al+pl）主要呈褐色，呈软塑可塑状，切面较为光滑，干强度及韧性中等，无摇震反应，部分土层段砂质含量较高，含有少量的腐烂根须，主要分布在苦溪河及K4+230处小河沟内及两侧，揭示厚度3.96.7m。3崩坡积粉质粘土夹孤块石（Q4col+dl）粉质粘土夹孤块石:褐黄色，褐灰色，粉质粘土呈软塑可塑状，切面较为光滑，干强度及韧性中等，无摇震反应，孤、块石直径2070cm，最大可达3m， 土石比约为6：4。主要分布在K3+780k3+340处，揭示厚度21.3m。2.2.4水文地质条件 路线沿线以构造剥蚀褶皱山、构造剥蚀浅丘组成，大片基岩出露，第四系厚度小、覆盖少、含水微弱。基岩为砂岩、泥岩互层的河湖相碎屑岩，地下水富水性受岩性及裂隙发育程度的控制，一般情况砂岩含孔隙裂隙水(主要为裂隙水)、泥岩为相对隔水层。根据地下水的赋存条件、水理性质给水力特征，路线范围有松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水。2.2.4.1 松散岩类孔隙水松散层孔隙水具有就近补给、就近排泄的特点，且受季节影响显著，属季节性潜水，水量较小。该类地下水主要分布于缓坡及沟心土层分布厚度较大的范围，具就近补给、就近排泄特点，接受大气降雨补给，向地势较低的河沟中补给排泄。2.2.4.2 碎屑岩类孔隙裂隙水包括风化裂隙水和构造裂隙水，风化裂隙水分布在浅表基岩强风化带中，为局部性上层滞水或潜水，水量小，受季节性影响大，各含水层自成补给、径流、排泄系统。构造裂隙水分布于厚层块状砂岩层中，以层间裂隙水或脉状裂隙水形式储存，泥岩相对隔水；水量稍大，动态稍稳定，为区域性潜水或局部承压水。2.2.5不良地质现象及地质灾害根据区域地质资料及调查可知，本场地整体稳定。本场地及周边岩层分布连续，不存在断层、构造破碎带，未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，无软卧层、暗塘、暗滨等分布。2.3施工工艺选择钻孔灌注桩的成孔，是控制钻孔灌注桩施工质量和进度的关键。成孔质量的好坏，直接关系到钻孔灌注桩的质量，成孔的速度直接影响到工程的整体进度。而钻孔桩的成孔方式为机械成孔，因此钻机的选择就成了钻孔桩施工的重要环节。钻孔机械的选择成孔钻进的工艺很多，钻孔的机械种类也很多，有旋转式钻孔机、冲击式钻孔机、冲抓钻机、套管钻机、潜水钻机等。各种钻机有其各自的工作特点和适用范围。最主要和常用的是旋转钻和冲击钻，其特点和适用范围下表所示，其成孔方式均为机械钻进、泥浆护壁。 钻孔机械特点及适用范围 编号钻孔机具钻孔直径(mm)钻孔深度(m)驱动动力功率(KW)施工方法钻进特点适用土层1正循环回转钻机80-30030-10037-75从地面向钻管内注入一定压力的泥浆,泥浆压送至孔底,于钻孔产生的泥渣搅拌混合,然后经由钻管与孔壁之间的空腔上升并排出孔外在钻压和回转扭矩的作用下，合金钻头切削破碎岩土而获得进尺。钻进速度慢细粒土、砂类土、卵石粒径小于2cm，含量小于20%的卵石土、软岩2反循环回转钻机80-250泵吸40气举15030-75将钻孔时孔底混有大量的泥渣的泥浆通过钻管的内孔抽吸到地面,新鲜泥浆则由地面直接注入到桩孔在钻压和回转扭矩的作用下，合金钻头切削破碎岩土而获得进尺。钻进效率较高细粒土、砂类土、卵石粒径小钻杆内径2/3，含量小于20%的卵石土、软岩3冲击实心锥80-20010020-60采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的冲击钻头,在一定高度内使钻头提升,然后突然使钻头自由降落,利用冲击动能冲挤土层或岩层形成桩孔,再用掏渣筒或其他方法将钻渣岩屑排出。每次冲击之后,冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定角度，从而使桩孔形成规则的圆形断面利用钻头的冲击动能冲挤土层或岩层成孔，孔壁稳定性好，钻进速度快。各类土层及岩层根据本工程地质报告和现场开挖实际地质情况以及钻机性能，拟采用钻孔施工的桩位，其土层厚10-12m，河床渗水量大，只能采用泥浆护壁或全钢护筒护壁成孔；由于。因冲击成孔在冲孔过程中，钻具对孔壁产生了很大的挤压力，使原松散土层达到挤密效果，从而使孔壁比较稳定，减少了塌孔的可能性，特别适用于复杂地层结构。根据对苦溪河大桥地质勘察资料和地下水位以及长江库区蓄水水位的变化情况，现场踏勘的了解：土层主要为中铁施工回填的土石混合料抛填，结构松散、块石含量多、块石粒径大，不适宜采用回旋钻成孔。为加快进度，赶在苦溪河涨水前将河床的桩基施工完毕，经综合比较，本工程钻孔桩采用泥浆造壁，冲击正循环和掏渣成孔工艺。最后确定苦溪河桥梁加宽工程钻孔工艺为泥浆护壁冲击成孔，水下套管灌注水下混凝土桩。三、施工准备 3.1、技术准备技术准备的主要工作包括：3.1.1、熟悉、审查图纸及有关设计文件熟悉、审查图纸及有关设计文件，了解、贯彻设计意图，是施工前必须做的一项准备工作；、审查图纸及说明是否完整、齐全、清楚，图中的尺寸、标高是否正确，图纸之间是否矛盾；、筑坝和筑坝的范围对桩基施工是否有影响；、各种材料、构件，如钢护筒、钢筋笼制作、钢筋、商品混凝土等供应是否有问题，规格、性能、质量等能否满足设计要求；4.1.2、掌握地形、地质、水文等情况、地形情况：了解已建成桥梁的桩基深度和成孔工艺的情况；、地质情况：地层结构、土层厚度、土的性质与类别、土的承载力、土的渗透性等；、水文资料：地下水的性质、含水层厚度、地下水最高和最低水位等；、气象资料：气温情况、季节风情况、雨量、积雪、冻结厚度、雨季及冬季的期限等。、库区蓄水水位的变化以及苦溪河的山洪流量。3.2、场地准备3.2.1、现有桩基墩柱的保护施工机械进场前，对苦溪河现有的桩基和墩柱要采取保护措施，防止在施工过程中对墩柱发生碰撞；禁止对桥梁墩柱产生破坏。3.2.2、施工测量放线桩基工程开工前的测量放线工作应包括以下内容：、平面控制网的测定及控制桩的保护；、标高的引测及基准点的保护；、筑坝范围放线；施工便道的定位放线。、钻孔灌注桩的定位、放线；测量放线完成后，应认真仔细地对测量结果进行校核，防止发生偏差，给后续工作留下隐患。3.2.3、做好“三通一平”“三通一平”是指在建设工程用地范围内修通道路、接通水源、电源以及场地平整。、路通从市政道路至苦溪河桥下得施工道路必须修筑完善，保证建筑材料、机械、设备能顺利进场，并能将废弃物、建筑垃圾及制备泥浆的粘土顺利运进。、水通做好施工场地的临时施工用水管线敷设以及施工现场红线内的排洪排水系统布置。、电通根据各种施工机械、设备用电及照明用电，计算选择相应功率的配电变压器；架设连接电力干线的工地内外临时供电线路及通讯线路。另外，还要配备200KW的发电机，以备急需。、场地平整施工前，应对桩基施工范围内的场地进行平整及场内道路压实，主道路位置采300mm厚石渣硬化。3.2.4、临时设施的准备为了施工的方便和行人的安全，用围挡板在施工场地周围进行围挡，并在出入口设置标牌，标明建筑工地名称、施工单位、工地负责人、工期、建筑面积等。同时搭设工地办公室、职工宿舍、材料仓库、木工棚、钢筋棚、水泥库等设施，应布置钢筋加工场地、土方堆放场地等。3.4、施工劳动力安排计划桩基工程施工劳动力安排详见下表施工劳动力安排计划表。桩基工程施工劳动力安排计划表序号工 序 名 称人 数备 注1筑坝施工队10包括杂工及司机等2冲孔施工队15包括司机、杂工等3钢筋施工队104混凝土施工队103.5、材料准备在桥梁下部结构施工前，根据既定的节点计划制定出详细的材料计划，使材料进场景然有序。对于一些需要加工的材料如钢管支撑、模板等应该提前进场，留有足够的加工时间。钢筋、混凝土、声测管等主要材料的控制：项目部实验室及相关人员通知监理工程师对相关厂家进行考察，选定具有相应资质的厂家。在材料进场前，对厂家提供的水泥、砂、石和砼，钢材等进行检验，并委外进行检测，合格后可进场。材料进场后进行现场复检合格后方能使用。3.6、施工机械、机具及供电准备1、设备概况（1）成孔所用的钻机，主机是用JCZ5吨的快速卷扬机（见图1）装备而成，钻机的型号为JKL5（见图2）钻架和底盘均用相应钢件焊接组成，便于运输、组装、拆卸和移动。图1 JCZ快速卷扬机 图2 JKL型钻机（2）钻头为4角实心铸钢，重4.6-5.2吨，直径1.5-1.8m（见图3）。 图3 冲击锥（3）转向装置 为了保证桩孔是一个完整的圆柱孔，需要冲锥每冲击一次，转动一个角度，因此在锥顶设置转向装置，使锥头通过转向装置用钢丝绳与钻机连接，钻进过程，借吊起冲锥的大绳在悬重作用下，顺钢丝捻扭的相反方向的转动，带动冲锥转动一个角度。当冲锥下落置于孔底，钢丝绳松驰不受力后，又因钢丝绳的弹性又扭转回来，此时转向装置跟着转动一个角度。当再提起冲锥时，它又沿上述方向转动一个角度，这样就能冲成圆整的孔。转向装置是在原来传统用的钨金套、转向套、等基础上，根据锥头重量的不断加大，通过多年实践，改成了转向环，从而提到了强度，增大了安全系数。 （4）每台钻机配电焊机、水泵、3PN泥浆泵各一台。 （5）每台钻机使用功率为57千瓦/小时，其利用率可考虑70%80%。本工程施工配备性能良好的机械、机具；用电以网电为主，并准备1台250KW发电机作备用电源。机械配置计划见下表机械配置计划表序号机械名称规格型号直径、吨位、容量或功率数 量（台）备注1冲击成孔钻机JKL51800mm22发电机250KW13泵车14汽车吊浦沅25T15汽车吊徐州16T26洒水车10 m327泥浆泵5kw38电焊机20kw29钢筋调直机15 kw110切割机4kw211钢筋切断机3kw212直螺纹车丝机10kw23.7、应急准备根据工程特点及季节、周围环境，预估桩基施工中可能出现的问题，做好应急准备工作。根据施工经验，易发生的不可预见情况主要有：1、苦溪河水突然暴涨，超过预计值；2、桩基成孔过程中出现局部流砂现象；3、钢筋笼下放时发生塌孔；4、施工设备与原桥梁墩柱发生较大碰撞。 施工前针对上述情况做好必要的准备工作：1、制定好预防对策及相应的应急措施；2、切实落实必要的器具、材料，麻袋、草包等；3、做好对原桥梁的监测方案及测点布置；4、组织落实应急抢险人员。四、施工方法及工艺要求 4.1施工工艺流程钻孔采用泥浆护壁冲击成孔。钻孔前对设计没有地质勘探的桩位进行补充勘探，钻孔完成后进行捡底清孔，沉渣厚度符合设计要求后；进行工程隐检，量测孔壁垂直度、孔径检查合格后，25吨汽车吊安放钢筋笼。混凝土采用商品砼，罐车运输，直接进入集料斗，采用导管自流混凝土浇注。测量放线成孔泥浆制备就绪是否到孔底标高否是清 孔泥浆指标、孔底沉积层厚度是否合格结束灌注水下砼钢筋笼制作作下钢筋笼下导管否护筒埋设冲击成孔桩施工工艺流程图4.2施工方法4.2.1桩位放样桩位放样，按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样，进行钻孔的标高放样时，及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差在规范要求内。4.2.2人工挖孔埋设钢护筒根据现状在使用冲击钻孔之前，为安全起见，桩位地面下3m，采用人工开挖，埋设1900钢护筒，钢护筒与孔壁之间用三合土填筑，在护筒上放孔桩控制点，并形成十字叉作为桩位。4.2.3泥浆制备、循环及清理（1）在河床适当位置开挖一泥浆循环池，采用粘土调制泥浆，选择和备足良好的造浆粘土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积。（2）泥浆调制前，先将粘土块尽量打碎，加水，利用冲击锤上下冲击，搅拌成泥浆。（3）泥浆循环在施工过程中，用泥浆泵，直接把泥浆送入孔底，形成正循环，特别注意的是：泥浆从孔口、出浆槽、到泥浆池均是靠自重力自流，因此各出浆口的标高要按顺序依次降低。（4）施工中泥浆的净化采用综合办法。a、采用人捞渣，即用人工把出浆槽靠重力沉淀的钻渣用人工捞出。b、采用机械净化法，把孔内注入的泥浆送入高频振动的泥浆筛上，把大颗粒筛出，净化后返回桩孔。3、不同地层钻进过程中泥浆性能指标为了泥浆能有效的悬浮钻渣，保证进尺，同时能形成泥皮，保护孔壁，免于造成坍蹋，施工中根据不同地质情况，将泥浆性能的指标控制如下表：地层粘度（pas）相对密度g/cm3含砂率（）PH值胶体率（）失水量（ml/30min）泥皮厚度（mm）杂填土层22301.31.4481195203沙卵石层22251.351.4481195203弱风化岩层19201.31.354811952034、清孔后的泥浆指标根据规范要求，清孔后的泥浆指标如下表：粘度(pas)容重（g/cm3）含砂率（%）PH值胶体率（%）失水量(ml/30min)泥皮厚度（mm）16201.03-1.1951524.2.4钻机安装与就位（1）安装a、先在承台上设置枕木，每根长度3米，根数不能少于4根。b、每承台上63号工字钢三根，分架在两端承台挡墙枕木上支撑钻机。c、在工字钢上放置2根枕木，把钻机整体底盘放在工字钢上，对准预先设置的螺栓孔，然后用螺栓将卷扬机和底盘固定牢固。d、用吊车配合，将钻架立在底盘前端，并用撑杆将钻架与底盘固定牢固，钻架高度7.0米，钻架为一根独立桅杆和两个撑杆组成。e、把卷扬机卷筒上的钢丝绳通过钻架的地轮和天轮与钻头固定，整个钻机安装完毕。（2）就位a、启动卷扬机，将锥头提起放入预先设置的护筒中。b、将锥头的钢丝绳拉紧，由测量人员用经纬仪或线锥检查钻机位置，要求保证“三点一线”，即钻头中心，钻架顶部的起重滑轮外槽缘，护筒中心，基桩设置中心在同一条竖直线上，钻机钻架顶部的起重滑轮外槽缘沿垂直线应对准桩位中心，其偏差不大于2cm，同时，固定观测桩，经常检查，发现移动及时校正。（3）移位钻机移位可整体移动，分别用吊车将钻机和锥头移入新孔位置，放在重新设置的枕木上。按以上就位的步骤进行测量、固定，完成冲孔作业前的钻机安装工作。钻机就位前，场地垫平，不得产生位移和沉陷，钻机保持稳定，钻头或钻杆中心与桩位中心偏差不得不大于规范要求。钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。如有必要，进行钻机试钻检验钻机工作性能。 4.2.5钻孔本工程钻孔桩施工时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，应大于桩径的2倍方可钻孔。钻孔时要注重钻机的各项钻进技术参数要求，适当根据地层具体情况及时进行调整。下钻时必须先将钻头垂直后，再导正下入孔内。进入孔内后，先缓慢钻进，当孔位和钻机的稳定性、钻杆的垂直度确定准确后，再正常钻进。钻进中，当发现塌孔、偏孔、斜孔时，必须及时处理。发现缩颈时，要经常提动钻具，维护孔壁，以防埋钻。桩身的垂直度要求在1%，故钻机就位时保持底座平稳，以保证不发生倾斜位移。钻头中心采用桩定位器对准桩位。利用双向调节标尺或线坠调整钻杆垂直，钻杆位置偏差不大于20mm。开钻前钻机先慢速旋转下放，轻压慢转待钻头正常工作后逐渐加大转速和钻压，进入正常钻进；成孔方式采用间隔35根桩位的跳挖方式，邻桩施工必须在混凝土灌注24h后方可进行，钻斗倒出的土距孔口的最小距离必须大于6m，并及时清除。根据钻进速度同步补充泥浆，保持所需的泥浆面深高度不变。 为保证钻孔的垂直度，在钻进过程中随时注意钻机导向装置，钻孔过程中发生斜孔、弯孔、缩孔、塌孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷时，必须停止钻进，采取以下措施：1）当钻孔倾斜时，可往复扫孔修正；倾斜过大时，填入粘土至偏孔处上部0.5m重新钻进；2）在成孔过程中或成孔后孔壁坍塌，轻度塌孔加大泥浆密度和提高水位；严重塌孔投入粘土泥膏，待孔壁稳定后再采用低速钻进；3）钻孔漏浆可适当加稠泥浆或倒入粘土，慢速转动；护筒周围及底部接缝用土回填密实，适当控制孔内水头高度，不要使压力过大。4.2.6泥浆护壁冲击成孔正循环预拌泥浆护壁，由于在冲击成孔过程中不具有自拌泥浆的性能，施工中需及时补充泥浆，维护孔槽壁的稳定性。本工程使用粘土泥浆。泥浆的参数钻孔时泥浆比重可根据实际情况调整，一般保持在1.151.3之间。泥浆的检测每天不少于一次，如有超标及时调整泥浆性能。钻孔灌注桩护壁泥浆性能指标表序号项目性能指标检验方法1泥浆密度1.15-1.3 泥浆密度计2漏斗粘度1.61.850000/7000漏斗法3含砂率4 含砂率测定器将搅拌均匀的泥浆倒入泥浆池中，并将泥浆池和沉淀池用循环槽相连，可使孔中排出的泥浆通过沉淀池转至泥浆池循环使用。沉淀池的容积为6m3，循环槽的断面积是砂石泵出水管断面积的34倍；泥浆池的容积不小于桩孔实际容积的1.2倍，以免灌注混凝土时冲洗液外溢。沉淀池中的沉渣及废泥及时清除，并用密封车或脱水干硬处理后用自卸车运至堆放场地，防止污染施工现场及其周围环境。4.2.7钻机主要操作要求和注意事项（1）冲孔前必须对钻机的各个部位做全面的检修和维护，必要时须进行超声波探伤检查，严禁使用损伤的钻具。（2）开钻前，向孔内按1：1的比例回填片石和粘土、顶部要抛平，用不超过1米的低冲程冲砸，待钻进1米左右时，再进行回填，如此反复二、三次，再正式钻进。（3）钻进过程，根据岩层岩性，采取不同的冲程：沙层、卵石层，冲程一般控制在1.8-3 米；进入强风化岩层，冲程可适应增大，但不可超过6米，一般控制在3-5米之间。（4）通过有倾斜度的地层交界处，特别是软硬地层的交界处，由于钻头冲击到底时，受力不匀，容易造成斜孔。因此，在冲击钻进到该位置时，根据情况，及时向孔内回填高30-50cm的小片石或碎石，其硬度要与地层硬度相当，甚至略大一些，先用钻头将回填的片石或碎石表面轻轻砸平，然后用1米左右的冲程钻进，有必要时，反复回填几次，直至顺利通过该层面，再正常钻进。（5）钻进时，泥浆比重的控制，根据地层情况，灵活掌握，以保证孔内泥浆能很好悬浮、携带钻渣，又能减少钻头冲击时的阻力，顺利进展为原则。但在通过碎石土层和处理塌孔事故阶段，泥浆比重相应大一点。（6）提升钻头速度要均匀、平稳、防止钻头碰撞护筒和孔壁，钻头到底要及时收绳提锥，以免大绳松之过多反缠卷筒，但也不宜过早收绳提锥，防止打空锥，抖断钢丝绳，造成掉锥事故，因故停钻必须将钻头提出孔外，避免出现埋锥事故。（7）吊锥用的钢丝绳规格要与钻头重量相匹配，并且选用软芯，无死弯，发现卡扣松弛，立刻打紧。钢丝绳断头过多，及时更换。（8）钻进过程中，经常检查钻头的磨耗情况，当磨耗超过1.5cm，及时补焊，但一次补焊不宜过多，且补焊后的钻头在原孔使用时，下放速度要慢、要稳，上下提拉几次，先用低冲程冲击一段时间，再正常钻进，发现钻头下落时有障碍，立即提出，防止出现卡钻事故。（9）在孔口作业，要特别小心，防止工具或其它物件掉入孔内，出现卡钻或掉入孔底，影响进尺。（10）钻进过程中，要经常用检孔器检孔，发现斜孔、缩孔或梅花孔时，应及时处理。一般采取回填处理办法。（11）钻孔过程中，认真做好施工记录和日记、及时、准确地反映地质情况和施工情况等原始资料。（12）及时组织渣车和挖掘机将泥渣外运至合法渣场或业主、监理认可的地方。4.2.8清孔钻到设计标高后即开始清孔作业，采用钻机自有的钻斗掏渣 ，排渣时必须及时向孔内补充泥浆，以防止孔内坍塌，同时掏渣时注意提升速度不能过快，以防止由于钻斗的抽吸作用，造成孔壁的坍塌。 清孔完毕时要达到如下标准：泥浆比重在1.031.1之间，含砂率在2%以内，粘度为1720pa.s，沉淀层厚度不大于20cm。清孔完毕后直接用钢筋笼测量孔径与垂直度，桩位偏差不大于50mm，桩径允许偏差50mm，桩身垂直度偏差不大于1%，如不合格汇同监理工程师进行处理(洗孔或回填重钻)。钻孔到达设计深度后，对孔底岩石、孔位、孔径、孔深和孔形及垂直度进行检验，并填写钻孔灌注桩隐蔽检查记录（渝市政-53）。钻孔灌注桩隐蔽检查记录由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制记录地质剖面图；钻机孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出碴，避免妨碍钻孔施工、污染环境。钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，用测绳测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与孔深的差值），沉渣厚度小于50mm。钻孔应连续进行，当遇到特殊情况需停钻时，提出钻头。 钻孔桩钻孔允许偏差序号项目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深端承桩不小于设计孔深，孔底岩石强度符合设计要求柱桩不小于设计孔深，并进入岩土层深度不小于3D3孔位中心偏心群桩504倾斜度1%4.2.8钢筋笼加工、运输及吊放钢筋的性能必须符合现行国家技术标准，具有出厂质量证明书和试验报告单。钢筋加工时，保证钢筋表面洁净，使用前应将表面的油渍、漆皮、锈斑等清除干净。钢筋笼接头采用钢筋直螺纹接头，接头根据规定互间隔错开，就地同槽加工与之相邻的一节钢筋笼。同样在地上放置木方，点焊加劲箍，制作好后经监理工程师确认的钢筋笼应挂牌标识，注明验收事宜、桩号。在制作钢筋笼的同时应在其上正确安装检测管，同一截面上均匀布置3根57mmX3mm专用声测管，检测管固定前同样要求进行试连接，然后作上标记，根据设计要求，声测管底部应埋设到桩底，顶部高出桩顶100cm，接头采用螺纹连接，埋设前底部严格密封，声测管随钢筋笼一起下放。钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号项目允许偏差（mm）1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架直径103主钢筋间距104加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度0.5%骨架长度7钢筋骨架保护层厚度208骨架中心平面位置209骨架顶端高程2010骨架底面高程50钢筋笼下放均采用25t吊车下放，根据公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011钢筋笼下放允许偏差为：钢筋笼下放允许偏差骨架中心平面位置（mm）骨架顶端高程（mm）骨架底面高程（mm）2020504.2.9导管安装导管采用内径30cm的钢导管，导管内壁光滑，圆顺，内径一致，导管接口严密、牢固。导管管节长度，中间节为3m等长，底节长度为4m，漏斗下节段为1m，并配置0.5m导管，以调整导管长度。导管长度按孔深和工作平台高度决定。4.2.10砼浇筑本工程钻孔桩砼浇注工艺采用水下混凝土灌注工艺。灌注砼是钻孔灌注桩的关键环节，务必严格控制，本工程采用导管法灌注混凝土，使用的导管直径为300mm，导管使用前进行密封性检查，导管试压的压力为0.6MPa。工艺流程具体做法：导管安设：导管长度根据实际孔深确定，保证导管端距孔底30-50cm测量沉渣厚度：在灌注混凝土前保证孔底沉渣厚度不大于50mm，否则进行二次清孔，直至满足要求为止。首盘混凝土是水下混凝土灌注的关键指标，首盘混凝土灌注后，应保证导管埋置于混凝土内的深度不少于1m。经现场测算现场设备完全满足使用要求。料斗用吊车（16t）安装，浇注首盘混凝土时采用吊车辅助拔球。混凝土灌注：用250mm孔径的导管，导管接头用高强螺栓连接。首批砼量按以下公式：其中：V灌注首批混凝土所需数量（m3）；D桩孔直径（m）；桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；导管初次埋置深度（m）；d导管内径（m）；桩孔内混凝土达到埋置深度时，导管内混凝土柱平衡导管外水或泥浆压力所需的高度（m）；即=；井孔内水或泥浆的深度（m）；井孔内水或泥浆的重度（kN/m2）；混凝土拌和物的重度（取24kN/m3）。根据以上公式计算，必须保证首灌混凝土在导管底部有100cm以上的埋深，灌注过程中保证导管埋深在2.06.0m之间，在钢筋笼底部埋深小于2.0m之前控制砼面上升速度和导管埋深不超过3.0m，避免发生浮笼。钻孔桩灌注时要连续灌注，防止间断造成断桩事故。灌注砼时对搅拌砼要求较高，施工中派专人进行进货检验，砼的坍落度应在1822cm之间，不离析，保水性好。做好砼运输车的调度工作，保持灌筑连续性，不因运输车的问题出现停歇。灌筑期间派专人进行相关的技术工作，根据进度的情况适时测量砼面高程，计算埋管深度，指示提导管、拆导管等工作，同时作好试件提取，新拌砼和易性试验等。当首盘混凝土浇注后，及时连续浇完首车混凝土，保证导管埋置深度大于3米。每车混凝土灌注后及时测量混凝土面上升高度，计算导管埋深，并通过吊车（16t）辅助及时拆卸导管，导管埋置深度不宜大于6.0m。每次拆卸导管后，导管埋置深度不得少于3.0m。为了防止钢筋上浮，采用定位措施固定钢筋笼位置。为保证桩顶混凝土质量，在桩顶设计标高的基础上超灌一定量的混凝土，本工程超灌高度控制在100cm，当确认混凝土灌至桩顶控制高度后，方可提升导管。混凝土灌注过程中组织好人力、物力，连续灌注，中间不得停顿，为避免成型桩孔孔壁坍塌，要求对已成型桩孔应及时浇筑，从而避免造成不必要的损失。灌注混凝土保证在最短时间内完成。根据以往经验，本工程每根混凝土灌注桩砼灌注时间不超过4小时。灌注过程中由现场施工管理人员做好水下混凝土灌注施工检查记录（渝市政竣-55）。桩头处理及桩身质量检查灌注孔桩时，干灌砼面的高程应比设计高程高出50cm左右，灌注完毕后挖除桩顶浮浆，但必须留下20cm左右等砼完全凝固后再进行凿除，以保证不扰动桩顶砼。凿除桩头过程中，必须凿到合格砼。成桩后施工冠梁前对孔桩进行一次无损检测，以便对孔桩的成桩质量做到心中有数，对有质量疑问的孔桩进行处理。4.2.11旋挖成孔施工注意事项1）钻孔时要注重钻机的各项钻进技术参数要求，适当根据地层具体情况及时进行调整。2）下钻时应注意先将钻头垂直吊稳后，再导正下入孔内。进入孔内后，先缓慢钻进，当孔位和钻机的稳定性、钻杆的垂直度确定准确后，再正常钻进。3）钻进中，当发现塌孔、偏孔、斜孔时，应及时处理。发现缩颈时，应经常提动钻具，维护孔壁， 以防埋钻。4）整个成孔过程中，应注意始终保持孔内液面比地下水位高1.5-2.0m， 保持孔壁稳定。a、 安设导管(导管底部与孔底之间留出300500mm空隙)；b、投入隔水球，使其与导管内面紧贴；c、灌入首批混凝土；d、隔水栓下落孔底；e、连续灌注混凝土，上提导管；f、混凝土灌注完毕，拔出护筒。 导管法施工程序图afecbd4.2.12工程桩验收检测：成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，直接用测绳及测孔器测，若孔内存在地下水，可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作；经质量检查合格的桩孔，及时灌注砼。灌注桩混凝土浇筑7天后，对成桩质量进行超声波探测，检查桩身的完整性，对类以上的桩进行质量问题处理。五、质量控制与质量通病及预防措施 51质量控制冲击成孔灌注桩施工质量应从以下3个方面进行控制，如图所示:灌注桩施工质量 （1）造孔质量（4）钢筋笼制作质量（6）混凝土拌制质量（2）孔底基岩质量（5）钢筋笼吊运与安装质量（3）清孔质量（7）混凝土灌注质量（8）成桩质量 冲击成孔灌注桩施工质量控制网络图1、造孔质量造孔质量包括：孔位偏差、桩孔垂直度偏差、孔径偏差及孔深与孔底基岩和沉渣厚度。这些项目的允许偏差在设计图纸和