旋挖工灌注桩施工方案.doc

国基建设集团有限公司绵阳市二环路三期工程第一合同段项目部 旋挖灌注桩施工方案绵阳市二环路西半环三期工程第一合同段旋挖成孔灌注桩施工方案一、编制依据本专项施工方案是在认真学习、领会招标文件及现有设计施工图纸的基础上结合现场实际情况，根据该工程的工程特点、现场情况和当地的水文、地质条件和施工环境条件，结合我公司的施工实力、技术、资源等的配套能力以及我公司多年所积累的施工经验，针对工程的重难点，以工程工期、质量、安全及文明施工为目标编写的。主要编制依据有：(1) 绵阳市二环路西半环三期工程施工招标文件。(2) 本工程地勘报告、设计图纸、文件及施工合同书。(3) 业主及监理下发的相关要求。(4) 对施工现场的实地调查情况。(5)城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ 2-2008）(6)建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）(7)建筑桩基检测技术规程（JGJ106-2003）(8)钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）(9)钢筋机械连接通用技术规程（JGJ107-2003） (10)工程测量规范（GB500262007）(11) 建筑工程施工安全检查标准（JGJ59-2011）(12) 混凝土强度检验评定标准（GBJ201-83）(13) 国家、省、市行政主管部门出台的有关安全、文明施工管理的法律法规及管理条例。二、工程概况1、工程概述本工程为绵阳市二环路三期工程（路基、桥梁工程）一合同段（K0+000-K1+000），道路起点位于绵阳市松垭镇皮家湾处（主线起点桩号K0+000），接在建的绵遂高速公路，设置互通式立交一座（绵遂互通立交）；本项目为快速路，设计速度80KM/H，汽车荷载等级公路-I级，主车道宽度采用43.75+23.5m,路缘带宽度40.5m,中央分隔带宽度13.0m，路肩带宽度21.75m（硬路肩1.0m,土路肩0.75m），路基控制红线宽度为30.5m,绿线宽度为70.5m.绵遂互通位于绵阳市杨家沟村，主要供绵阳二环路车辆上、下绵遂高速公路，互通区内主线采用四车道，路基宽为24.5米。行车道宽2*7.5米，加减速硬路肩宽度采用与主线相同的宽度2.5米，土路肩宽0.75米，中央分隔带宽2米，路缘带宽0.5米。C、D匝道为单向双车道，标准路基宽度10.5米（左土路肩0.75米+左硬路肩1米，+行车道23.5米+右硬路肩1米+右土路肩0.75米），E匝道为对向分离式三车道，标准路基宽度17.5米（左土路肩0.75米+左硬路肩2.5米，+左行车道3.5米+中央分隔带1.0米+右行车道23.5米+右硬路肩1.0米+右土路肩0.75米）。本合同段桥梁工程设互通式立交一座（绵遂互通立交），共有AE五条匝道，其中C,D,E匝道为梁结构桥。C匝道桥起于CK0+112.389，止于CK0+293.389，全长181.0m，上部结构采用425m+325m 预应力混凝土连续箱梁。梁体为单箱双室、两向预应力混凝土结构，桥宽10.5m。梁体高度1.5m；顶板厚为22cm，底板厚为22cm， 腹板厚度45cm，腹板竖直，顶、底板横坡同桥面横坡，采用搭架现浇施工；连续梁中横梁宽度为3m，端横梁宽度为2m。每边悬臂宽2m，悬臂端部厚20cm、根部厚45cm。下部结构高墩采用3.5m 3.0m独柱方墩接预应力盖梁，一般墩柱采用1.6m配1.8m或1.4m配1.5m桩柱形式，3#桥墩采用墩梁固结，桩基采用挖孔桩基础；起点与EK0+240E匝道大桥相接，止点采用重力式桥台。 D匝道桥起于DK0+219.568，止于DK0+373.068，全长153.5米。上部结构采用两联325米预应力混凝土连续箱形梁。梁体为单箱双室、两向预应力混凝土结构，第一联桥宽从9.84米渐变至10.5米，第二联桥宽为10.5米。梁体高度1.5m；顶板厚为22cm，底板厚为22cm，腹板厚度45cm，腹板竖直，顶、底板横坡同桥面横坡，采用搭架现浇施工；连续梁中横梁宽度为3m，端横梁宽度为2m。每边悬臂宽2m，悬臂端部厚20cm、根部厚45cm。全桥下部结构采用1.4m配1.5m桩柱与1.6m配1.8m桩柱两种形式，桩基采用钻孔桩基础；起点采用肋板式桥台，止点与EK0+240 E匝道大桥相接。E匝道桥起于EK0+44.0，止于KE0+432.8，全长388.80米。上部结构采用标准跨32米简支T梁，桥面连续，全桥共设5道80型伸缩缝；下部结构高墩采用变截面方墩，一般墩柱采用1.4m配1.5m和1.6m配1.8m桩柱形式，桩基采用挖孔和钻孔桩基础；起点桥台采用肋板式，止点采用桩柱式桥台。其中E匝道桥要在第11孔，第12孔上跨绵遂高速公路。2、地质概述 2.1、地层土质概况 根据四川交通运输厅交通勘察设计研究院绵阳市二环路西半环三期工程（绵遂互通式立体交叉部分）工程地质勘察报告所揭示的地层结构，拟建场地上覆地层以第四系冲积层及冰水沉积层为主，下伏白垩系下剑阁组地层。根据各地貌钻探揭露的地层情况由新至老分述于下： 第四系松散堆积物耕植土（Q4pd）-灰黑色，湿，松散状，由粘性土及粉土组成，层表局部地段可见少量植物根系，局部地段含大量灰黑色碳化物质，层位极不稳定，层厚一般为0.300.50m，因厚度分布不均且极薄、工程性能极差，不可能作为构造物持力层，因此未单独分层，桥址区均有分布。第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）-粉质粘土（ -1）：紫棕色，可偏软塑状，局部含砂质包裹体，土性总体较为均匀，层位教稳定，局部底部为灰色可塑状粉质粘土，钻探揭露C大桥粉粘土层厚为5.4011.30m;D匝道大桥粉质粘土层厚为2.205.60m;E匝道大桥粉质土层厚为5.335.50m;虽具有一定的厚度，但工程性能较差，对其进行原味测试，其标贯修正击数标准值为5.6击，承载力一般，为一般性岩土，分布于C、D、E匝道大桥越沟谷底地段，具体详见桥轴工程地质剖面图。第四系全新统坡、残积层（Q4dl+el）-粉质粘土：黄褐色，以硬塑状为主，以粘性土为主，自上而下基岩碎屑呈渐增之势，期间含2少量的砂砾石，含量占5.010.0%，钻探揭露C匝道大桥含碎石粉质土层厚为3.70m;E匝道大桥含碎石粉质粘土层厚为2.505.20m;主要分布于沟谷两岸阶梯状斜坡地形上，具体详见桥轴工程地质剖面图。第四系中更新统冰水沉积层（Q2-2fgl）-粘土（-1）:褐黄色，硬塑状坚硬状，以粘土为主，表层含较多的钙质结核（礓结石），切面光滑，韧性中等，干强度中等，亲水性及崩解性较强，土遇水易崩解软化，类比路线深挖路堑段（属同一地貌单元）。其粘土的膨胀潜势力为弱膨胀性。工程性能一般，图纸均匀性较差，对其进行原位测试，其标贯修正击数标准值为16.0击，钻探揭露C匝道大桥粘土层厚为5.00m;D匝道大桥粘土层厚为1.654.00m；E匝道大桥粘土层厚为4.0611.20m,据图详见桥轴工程地质剖面图。据绵阳市气象局统计的年蒸发力与年降水量，经计算土的湿度系数为0.893，其大气影响深度为3.05m，大气急剧影响深度1.38m.卵石土（-2）:褐黄色，多呈稍密-中密状，稍湿湿，成分以石英岩、砂岩及灰岩为主，其次为脉石英等，粒径多为38cm,卵石含量约为占5565%，卵石间主要以黄褐色硬塑状粉质粘土充填，粒径大小悬殊，排列有一定的方向性，分选性差，磨圆度一般，卵石颗粒形状以次圆状为主。钻探揭露D匝道大桥卵石土层厚为2.85m;E匝道大桥卵石土层厚为5.538.94m;对其进行N120原位测试，其超重型动力触探测试修正击数标准值为4.8击（稍密）及7.6击（中密）。承载力较高，具体详见桥轴工程地质剖面图。白垩系下同剑阁组（K1jn）-该套岩性以泥岩、细砂岩为主，以砂泥岩韵律呈现，勘察揭露去桥址区岩性自上而下由泥岩及细砂岩组成。由于沟谷下切侵蚀作用较为强烈，致使基岩顶界高程起伏较大，钻探揭露C匝道大桥基岩顶界面高程为453.44483.40m;D匝道大桥基岩顶界面高程为454.70487.85m;E匝道大桥基岩顶界面高程为454.92489.45m；现据风化程度及岩性分述于下：泥岩棕紫色，粉砂泥质结构，忠厚层状构造，层理较清晰，矿物成分主要由粘土矿物组成，质地软弱，遇水易崩解软化，风干脆裂现象较严重，岩性较均匀，夹灰绿色砂质斑点或团块，岩性较软弱，抗风化能力相对较弱。全风化泥岩：在施工的钻孔中多数可见，层厚一般为0.300.50m,多呈土状。强风化泥岩：呈黄紫色，粉砂泥质结构，掩饰较破碎，裂隙较发育，裂隙面可见铁锰质侵染，质地欠致密，岩性软弱，强度较低。岩心多呈短柱状或碎块状，钻探揭露强风化带厚度一般为2.03.0m，岩心获得率TCR=4575%，岩石质量指示RQD=2550%；各勘探孔中均有揭露，具体详见桥轴工程地质剖面图。 中风化泥岩：呈紫色，粉砂泥质结构，岩石完整，裂隙不够发育，裂隙面偶见铁锰质侵染，结构较致密，岩性较坚硬，强度较高，岩心多呈柱状长柱状，岩心获得率TCR=8595%，岩石质量指标RQD=7590%，沟谷中所有勘探孔均有揭露，具体详见桥轴工程地质剖面图。 砂岩 黄色绿灰色，细粒结构，中厚层状构造，以钙泥质胶结为主，局部可为泥钙质胶结，层理清晰，岩性较均匀，矿物成分主要为长石、石英，次为岩屑、云母等。岩心完整多呈柱状，结构较致密，岩性较硬，强度较高，抗分化能力相对较强。 全分化砂岩：在极少数施工钻孔中可见，层厚一般为0.300.50m,呈砂土状或手可捏成碎块、屑。 强分化砂岩：灰褐色、紫褐色，细粒结构，厚层块状构造，以钙泥质胶结为主，矿物成分主要为长石、石英，次为岩屑、云母、钙质等。裂隙发育，岩石破碎，欠致密，岩性软弱，强度低，岩心多呈短柱状夹碎块状，岩心获得率TCR=75-80%，岩石质量指标RQD=60-752%.两岸勘探孔均有揭露，具体详见桥轴工程地质剖面图。 中风化砂岩：黄色灰色，细粒结构，厚呈层状构造，以钙泥质胶结为主，矿物成分主要为长石、石英，次为岩屑、云母、钙质等。岩石完整，岩性较硬，强度较高，岩心获得率TCR=9497%,岩石质量指标RQD=8090%。两岸勘探孔均有揭露，具体详见桥轴工程地质剖面图。2.2、水文地质条件 1、场地主要水系特征场区内水系较简单，主要表现为长期洪流地质作用自然形成的小溪及冲沟，区内较发育的水系为小河，其余为零星分布于丘陵间形成的水沟。小河分布于桥址的南西侧，与E匝道大桥近于正交，河床横断面宽度一般为7m15m不等，汇水面积约3.3K，溪内常年有水，由于桥上游方紧依一灌溉取水溢流坝，受其影响坝内水面为610m，水深24m，流量及水位受季节影响较大，据调查洪水季节坝外水深最大可达3m，属雨源型常年河流。2、地下水类型及埋藏情况根据地勘报告描述，将桥址区地层划分为两类含水岩组，即空隙潜水及基岩裂隙水含水岩组，局部赋存上层滞水，以大气降水及地表水为其补给源，具近源补给，就近排泄特点。空隙潜水 主要分布于冲洪积、坡残积层及冲击层内，赋存于粉质粘土-1、残坡积粉质粘土、粘土-1及卵石土-2中；其中粉质粘土-1、残坡积粉质粘土及粘土-1渗透性低，属弱透水层（相对隔水层）。主要接受大气降水、地表水入渗补给，以排泄于地势低洼处为主，其次以垂直入渗方式及蒸发方式排泄，其富水性极弱，透水性及差，渗透系k为0.010.1m/d，属弱微透水岩组，水量极平乏。虽然卵石土空隙性较好，透水性较好，为主要赋水岩系，但由于上覆隔水层，其补给源极为贫乏，以层间入渗补给为主，因此水量极平乏。基岩裂隙水 桥址区基岩裂隙水，主要赋存于砂岩表生风化裂隙及构造裂隙与层间裂隙之中，砂岩岩体裂隙大多呈半张开闭合状，岩泥裂隙不够发育，构造裂隙多不贯穿泥岩，泥岩段形成隔水层；主要接受大气降水补给和风化带网状裂隙水入渗补给，顺构造裂隙等运移、汇集于强风化砂岩中，在斜坡坡脚及沟谷坡脚等地势相对较低处以下降泉的形式排泄出露，具近源补给，就近排泄特点，由于地形地势有利用降水的排泄，又受上覆覆盖层厚度制约，其雨水入渗量极小，地下水极贫乏。对桥施工无影响。 总之，勘察期间谷底冲孔内初见水位埋深0.50-1.50m，混合静止水位埋深1.04-4.07m，具体详见桥位工程地质剖面图。 以上各含水层之间的水力联系极差。、地下水、土腐蚀性根据水质分析成果，依据岩土工程勘察规范（GB 500212001）中的有关标准综合评价：桥址地下水水质对混凝土结构均具微腐蚀性。三、钻孔灌注桩施工方法、旋挖施工特点、施工原理及施工工艺1 、旋挖钻孔灌注桩施工方法 本合同段绵遂互通立交钻孔灌注桩均采用旋挖钻机钻孔施工（除E匝道11#墩在绵遂高速公路内，因旋挖钻机无工作面，故不采用旋挖施工），桩基穿过土层主要为粘土、粉质粘土、泥岩、砂岩，地下水位较低，主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，根据地质条件、工期要求、机械设备配备状况、结合桩基设计参数，确定本工程钻孔灌注桩成孔以旋挖钻机为主，混凝土采用商品混凝土，钢筋笼一次成型，整体吊装，导管法灌注水下混凝土。2、旋挖钻孔灌注桩施工特点(1)、可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。(2)、自动化程度高、成孔速度快、质量高。该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。工效是循环钻机的20倍，尤其工程的质量和进度得到了充分的保证。(3)、伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率。(4)、环保特点突出，施工现场干净。这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土，再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆基本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用。目前很多城市在施工中的排污费用明显提高，使用旋挖钻机可以有效降低排污费用，并提高文明施工的水平。(5)、履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。旋挖钻机的地层适应能力强旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。在孔壁上形成较明显的螺旋线。有助于提高桩的的摩阻力。(6)、吊放钢筋笼、灌注砼等施工场地较其他工艺容易布置。自带柴油动力，缓解施工现场电力不足的矛盾，并排除了动力电缆造成的安全隐患3 、旋挖钻孔桩施工原理主要是其成孔工艺与其它桩基不同，旋挖钻机的钻进工艺：旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺（当然也有干土直接取土工艺，视工地现场地层条件而定），是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆（稳定液）。旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机快速提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。旋挖钻机行走机动、灵活，终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。钢筋笼加工制作、吊放，后压浆工艺同其它桩基施工。4 、大型机具准备灌注桩施工时钢筋原材料的堆场、钢筋笼的加工、泥浆的制备等施工用地均搭设在基坑内。总工程师提前向甲方确定图纸，由技术部门编制该工程的施工方案和技术交底，作为生产指导性。准备机具和钢材等材料。确保按期进场，准时开工。做好现场用水用电、排水的布置，场区的施工用水和雨水经沉淀过滤后采用泵排到河沟村小河。5 、工艺选择及设备选型 （1）工艺选择：本合同段绵遂互通立交钻孔灌柱桩均采用旋挖钻机钻孔施工（除E匝道11#墩在绵遂高速公路内，因旋挖钻机无工作面，故不采用旋挖施工），结合本工程钻孔桩的地质情况、数量多、工期紧等综合因素，钻头采用旋挖斗钻头，清孔时采用旋挖捞砂钻头。 （2）设备选型：根据上述情况，结合我公司的施工经验，选择国产三一重工280型钻机，钻机钻孔深度可达70m。6、工程数量本合同段绵遂互通立交桥梁工程灌柱桩均采用旋挖钻机钻孔桩，共57根（除E匝道11#墩在绵遂高速公路内，因旋挖钻机无工作面，故不采用旋挖），桥梁工程桩基全为嵌岩桩，具体尺寸及数量见下表： 绵遂互通立交旋挖灌柱桩数量统计表匝道编号墩台号桩径（m）桩长（m）根数（根）总桩长（m）C匝道大桥6#墩1.8232467#墩1.522244D匝道大桥0#台1.32541001#墩1.5252502#墩1.5252503#墩1.5252504#墩1.8252505#墩1.830260E匝道大桥0#台1.316121921#墩1.52161262#墩1.52161267#墩1.8263788#墩1.5223669#墩1.52236610#墩1.52336912#墩1.821363合 计571236四、施工安排1、施工组织机构及人员配备 为确保工程的顺利进行，项目部由项目经理担任该工程的总负责人，设项目副经理1人、技术负责人1人，下设施工员2名、安全员2名、质检员2名、材料员2名、资料员2名、造价员1名、测量员1名进行施工管理，施工现场划分为二个工作作业面。桥梁第一作业组为C匝道大桥6#墩、7#墩、D匝道大桥0#台、1#墩、2#墩、3#墩、4#墩、5#墩、E匝道大桥9#墩、10#墩、12#墩共27根，桥梁第二作业组为E匝道大桥0#台、1#墩、2#墩、7#墩、8#墩、共30根。见附图1“管理组织机构框图”2、施工计划安排2.1 桩基施工计划编制原则(1)必须满足绵遂互通立交匝道大桥整体计划安排的要求。(2)旋挖钻孔桩施工时间采用循环换班制施工。2.2 施工工期计划计划开工日期2012年8月15日，计划完工日期2012年10月14日，共计60日历天（开工日期视拆迁情况确定）。详见施工进度横道图如下：桥墩位置数量08-1508-308-3109-149-1510-3010-110-14C匝道6#墩2根7#墩2根D匝道0#台4根1#墩2根2#墩2根3#墩2根4#墩2根5#墩2根E匝道0#台12根1#墩6根2#墩6根7#墩3根8#墩3根9#墩3根10#墩3根12#墩3根五、施工准备1、现场准备（1）、施工前将桩位附近的地面平整，清除杂物，使道路通畅、排水良好，具备“三通一平”条件。（2）、施工现场临时用水、用电按规范及安全要求布设。（3）、现场四周设置临时防护,并将施工用的临时设备准备就绪。2、技术准备（1）、审学施工图纸，复核桩基坐标及标高，并提出合理性的意见。（2）、编制钢筋、水泥、木材等材料计划，相应的试验计划，指导材料定货、供应和技术把关。（3）、将与桩基施工距离较近的现况地下管线探明，插牌标示，标明管线管径、种类、埋深、走向、产权单位及联系人。（4）、做好对班组人员的技术、安全交底工作。开工前,必须强调劳动纪律，向工人班组进行技术交底，学习图纸及有关施工规范,掌握施工顺序，保证工作质量和安全生产的技术措施落实到人。3、物资准备 施工前检验所用材料的品种、规格、标号等符合设计要求。(1)水泥：用P.O 32.5硅酸盐水泥，并附出厂合格证及试验报告。(2)砂：中砂，含泥量不大于5%，质量符合相关规定。(3)石子：碎石，粒径5-30mm，含泥量不大于2%。(4)外加剂：速凝剂。(5)钢筋具4、机械设备准备（1）机具设备进场前做好维修保养工作，保证设备机械完好性； （2）、本工程拟投入设备为：序号设备名称型号单位数量用于部位1旋挖钻机SANYISR280台2桩基成孔2油泵ZB4-500台2桩基成孔3挖掘机小松220台1场地平整4砼搅拌运输车MR4510台4混凝土运输5载重汽车台3挖孔土方外运6平板运输汽车台1钢筋笼运输7汽车起重机QY25台1钢筋笼吊装8洒水车SZQ5090台1文明施工9电焊机DX35002台4钢筋笼焊接10切割机台2钢筋加工11钢筋弯曲机台2钢筋加工12发电机50KW台4应急13潜水泵台30成孔14低压变压器台2成孔15插入式振捣棒台4砼灌注5、劳动力准备工种数量工种数量电焊工12木 工6混凝土工10吊车司机2钢筋工30电 工2钻机操作工3杂 工9六、施工方案1、施工步骤详见附图2“旋挖灌注桩施工工艺流程图”2、施工工艺2.1 场地平整钻机平台现场地面承载力必须大于250KN/m2，所以钻机平台必须碾压密实，场地平整度与钻机就位时最大倾斜角不超过40。2.2桩位测量钻孔前根据墩台位置和现场情况，将场地平整压实后，即可测量放桩位。采用极坐标定位法，使用全站仪进行轴线引测，以保证桩心定位准确，为便于施工过程中桩心位置的校核，再由桩中心引出4个方向控制点，测定桩位后，做好标识，并注意保护。以便施工过程中随时复核桩位，保持桩位的准确性。并请测量监理工程师复测无误后方可进行钻孔施工。2.3、泥浆制备泥浆采用优质粘土与水拌合而成并掺入一定比例的膨润土，制备的泥浆应满足：含砂量4%、胶体率96%、泥浆比重1.2。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水位，防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，用于下一根桩基钻孔护壁。2.4、埋设护筒 钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒，护筒高1.5m，直径比设计桩径大20cm，顶面高出施工平台约30cm。挖埋护筒时坑底应整平，然后通过定位的控制桩放样，把孔位中心位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线定在护筒顶部或底部，然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合，同时用水平尺或锤球检查，使护筒竖直。此后即在护筒周围对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜。护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。为便于泥浆循环，在护筒顶端留有高30cm，宽20cm的出浆口。2.5 泥浆备制及排放（1）钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。在一般地层钻进时，泥浆比重采用正循环控制在1.051.20。在易坍地层正循环控制在1.21.45。泥浆稠度视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。泥浆的含砂率越小越好，含砂率大时会降低粘度、增加沉淀、磨损钻具，停钻时易造成埋钻、卡钻事故。 （2）在施工前结合施工现场实际情况，在钻孔桩墩之间各开挖一大小长3米、宽4.1米、深度为1.3米的造浆池，供钻孔进行泥浆循环。桩基施工结束，桥位附近泥浆池清理后，采用素土回填夯实处理。泥浆泥及沉浆池四周均设以围栏并用彩钢瓦防护，并设以危险警告标志，保证施工安全。3 钻孔施工3.1 钻机就位钻机就位前应对钻机各项准备工作进行检查，钻机安装后的底座和顶端应平稳，就位核对好中心后，连接泥浆循环系统，开动泥浆泵使泥浆循环23min，然后开始钻孔，在护筒底处应低压慢速钻进，钻至护筒底下1.0m左右后开始正常钻进。3.2钻进过程中操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计算器控制深度，当旋挖斗钻头顺时针旋转钻头时，底板切削板和筒体翻板的后边对齐，钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部开口之后，提身钻头到地面缷土，开始钻进时采用低速钻进，钻土重量应控制在钻具重量的20%,以保证孔位不产生偏差，钻护筒下3m可采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自动摩擦加压，150Mpa下，进尺速度为20cm/min；200Mpa压力下，进尺速度为30cm/min钻孔；260Mpa压力下，进尺速度为50cm/min钻孔。通过钻斗的旋转、削土、提身、缷土和泥浆支撑护孔壁，反复循环成孔。钻孔作业采用分班工作连续进行，钻进的过程中应经常对钻孔泥浆随时检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，并填写泥浆试验记录表。不合要求随时改正。钻孔过程中还应经常注意地层变化，根椐不同地层采用不同的钻进速度。在地层变化处捞取渣样，判明后记入钻孔记录表中，并对照设计资料绘制地质剖面图。3.3孔渣、废弃泥浆处理旋挖钻孔在钻进过程中带出的孔渣用挖掘机装车，自缷汽车运往堆积场地，运往堆积场地后用装载机推平，废弃的泥浆在处理时确保不影响环境及居民生活。4、清孔钻孔达到要求深度后，用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理 ，否则重新进行扫孔。清孔采用换浆法，钻孔达到设计标高后，停止进尺，将钻头提出，然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆，清孔时孔内水位需保持在地下水位以上1.52.0m。严禁用增加深度的方法代替清孔。当从孔内取出泥浆(孔底、孔中、孔口)测试的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。清孔结束后，孔底沉碴厚度不得大于30mm。采用沉渣厚度的检测仪检测孔底沉渣厚度，该检测仪沉至桩底时，单向板（正常情况下只能向上滑动）受到沉渣的阻力停止下沉，探针在配重棒的作用下继续向下运动，直至遇到坚硬岩层，通过探针上的刻度尺可读出沉渣厚度的大小，如测出清孔的沉渣厚度不符合要求就可马上安排再次清孔，直至测出的沉渣厚度符合要求。5、钢筋笼骨架的制作安装 1钢筋原材必须符合设计要求，具备出厂合格证并经取样检验合格后方可使用。2钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋应按品种、规格、编号堆放，以免错用；钢筋笼制作、运输和安装过程中，要防止变形；钢筋笼加劲箍和箍筋、焊点必须密实牢固；严禁钢筋笼成型有弯曲（香蕉型）或扭曲现象。 3钢筋笼主筋混凝土保护层厚度不小于设计厚度，钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”见下图。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。4.515910910 4 钢筋笼接头1)焊接（1）从事钢筋笼焊接的电焊工必须接受劳动部门的特殊培训，培训合格后取得电焊工岗位证书，方可从事钢筋笼焊接工作。（2）应根据钢筋级别，直径，接头型式和焊接位置选择焊条，焊接工艺和焊接参数。钢筋焊接采用交流弧接焊，焊接空载电压为6080V，工作电压为2030V，电焊机使用前应维护检查，确保处于正常状态。（3）焊接时，引弧应在垫板、帮条或形成焊缝部位进行，不得烧伤主筋。（4）接头焊缝尽量做成双面焊缝，当不能进行双面焊时，可采用单面焊。其搭接长度应符合相关规范要求。（5）接头的焊缝厚度s不应小于主筋直径的0.3倍，焊缝宽度b不应小于主筋直径的0.7倍。（6）钢筋笼电焊所用焊条，其性能应符合低碳钢和低合金钢电焊条标准的有关规定，焊条采用E43系列，牌号J42X结构钢焊条。（7）钢筋笼焊接前应将不洁表面进行清刷。（8）焊缝长度、焊缝外观和质量应符合设计要求和施工规范规定，焊缝应连续饱满无夹渣等缺陷。焊接是严格防止产生过热、烧伤、咬伤和裂纹等缺陷。焊接地线应与钢筋笼接触良好，防止起弧而烧伤钢筋。（9）钢筋笼焊接后应进行检验，外观检验主要观察是否有表面可见焊缝缺陷，工程开工准备阶段应进行钢筋笼焊缝的抗拉、抗弯强度试验，确保焊接工艺满足钢筋笼强度设计要求。（10）钢筋笼焊接加工应在干燥场地上进行，做到安全文明施工，施工中应做好相应质量记录。2)机械式接头（1）钢筋下料可用切断机或砂轮锯，但不得用气割切割。钢筋下料要求它的端面与轴线垂直，端头不出现挠曲或马蹄形。（2）加工的钢筋螺纹丝头的锥度、牙形、螺距等必须与连接套的锥度、牙形、螺距一致，且经配套的量规检测合格。锥螺纹丝头牙形检验要求：牙形饱满，无断牙、秃牙缺陷，且与牙形规的牙形吻合；牙齿表面光洁。（3）加工钢筋锥螺纹时，应采用水溶性切削润滑液；当气温低于0时，应掺入15-20亚硝酸钠。不得用机油作润滑液，或不加润滑液套丝。（4）在加工过程中要逐个检查丝头，达到质量要求的要用与钢筋规格相应的塑料保护套套上，避免受损伤。（5）连接钢筋时，钢筋规格和连接套的规格应一致，并确保钢筋和连接套的丝扣干净、完好无损；当钢筋带着连接套运输或安装入模时（有的钢筋预先与连接套一端接上），带连接套的钢筋应固定牢，连接套的外露端应有密封盖。（6）接头必须用力矩扳手拧紧。连接钢筋时，应对正轴线将钢筋拧入连接套，然后再用力矩扳手拧。接头拧紧值应满足中华人民共和国建筑工业行业标准规定的力矩值，不得超拧。拧紧后的接头应做上标记。 （7）制好后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上；存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高方木以免粘上泥土；存放钢筋骨架还要注意防雨、防潮。 （8）钢筋笼成型后，必须经现场质检员或施工人员全面质量检查：钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求，制作允许偏差应符合技术规范要求；分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接或机械式接头（钢筋直径大于20mm），并应遵守国家现行标准钢筋机械连接通用技术规程JGJ107、钢筋焊接及验收规程JGJ18和混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204的规定；加径箍宜设在主筋外侧。（9）钢筋笼安装之前，应对其主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检，自检合格后书面申报监理工程师检查，检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。钢筋笼质量标准：项次项目允许偏差（mm）检验方法1钢筋笼主筋间距20尺量检查2钢筋笼箍筋间距+020尺量检查3钢筋笼直径5尺量检查4钢筋笼长度10尺量检查5保护层厚度5尺量检查 （10）钢筋笼起吊和就位：所选起重机为QY25型起重机，是全回转伸缩臂式液压汽车起重机，主要技术参数如下： 最大额定起重量： 主钩（千克）： 25000 副钩（千克）： 3000 最大起升速度（米/分）： 12 回转速度（转/分）： 2.40 外型尺寸（长X宽X高）（米）： 12.61X2.50X3.21 支腿跨距（纵向X横向）（米）： 5.16X5.90 轴距（米）： 5 总重（千克）： 29200 接近角 （度）： 22.80 离去角 （度）： 11 最高车速（千米/小时）： 75 最大爬坡度（%）： 30 型号： WD615.61 最大功率（千瓦/转/分）： 191/2600 最大扭矩（牛顿X米/转/分）：830/1600 （11）(钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，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。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，用型钢穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。 骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算吊筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在吊筋的吊圈里插入两根平行的工字钢或槽钢，并将整个定位骨架支托于第一节护壁砼井圈上。 (12)混凝土灌注前及灌注中，应时刻注意、采取措施校正设计标高、固定钢筋笼位置。 (13)桩头外露的主钢筋要妥善保护，不得任意弯折或切断。6、导管试压及安装 导管试压导管采用25-30钢管，每节23m,配12节11.5m的短管，钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管使用前应全部预拼装、编号并进行水密承压和接头抗拉试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。导管安装接头一律采用丝扣连接，并采用橡胶垫圈增强密封。导管底标高按实际孔底悬空250 400mm控制。 7、灌注水下混凝土桩基混凝土采用为C30水下混凝土，为地方搅拌站提供，罐车运输至现场。首批封底混凝土下落时有一定的冲击能量，能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。灌注后泥浆从导管中排出，要保证导管下口埋入混凝土不小于1m深。灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在24m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管48次后应重新进行水密性试验。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，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。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。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,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。由于耐久性混凝土中的粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能出现上浮堆积在桩头的情况，所有在加灌高度时应考虑此因素。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。在混凝土灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测并记录，在灌注混凝土时，每根桩留取一组试件。灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。七、 水下砼灌注事故的预防及处理1、导管进水导致导管进水主要有以下三方面的原因产生：（1）首批砼储备不足，或虽然砼储备已够，但导管底口距孔底的间距过大，砼下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。预防和处理方法：如有发现导管进水，应立即将导管提出，将散落在孔底的砼拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新放下骨架、导管并投入足够储备的首批砼，重新灌注。（2）导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。（3）导管提升过猛，或探测出错，导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。针对（2）、（3）两中原因引起的事故，应视具体情况，拔换原导管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重新下管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注砼。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌砼从导管底口翻入，导管插入砼内应有足够深度，一般宜大于200cm。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的砼应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原砼损失的流动性得以弥补。以后灌注的砼可恢复正常的配合比。（4）若砼面在水面以下不很深，为初凝时，可于导管底部设置防水塞（应使用砼特制），将导管重新插入砼内（导管侧面再加重力，以克服水的浮力）。导管内装灌砼后稍提导管，利用新砼自重将底塞压出，然后继续灌注。（5）若砼面在水面以下不很深，但已初凝，导管不能重新插入砼时，可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤击方法压入原砼面以下适当深度，然后将护筒内的水（泥浆）抽除，并将原砼顶面的泥渣和软弱层清除干净，再在护筒内灌注普通砼至设计桩顶。2、卡管卡管主要有以下两种情况：（1）、初灌时隔水栓卡管；或由于砼本身的原因，如坍落度过小、流动性差，夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送砼未加遮盖等，使砼中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。 处理办法：用长杆冲捣管内砼,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其内的砼提出钻孔，进行清理修整（注意切勿使导管内的砼落入井孔），然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有砼拌和物落入井孔，须将散落在孔底的拌和物粒料予以清除。提管时应注意到导管上重下轻，要采取可靠措施防止翻倒伤人。（2）、机械发生故障或其他原因使砼在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的砼已经初凝，增大了导管内砼下落的阻力，砼堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加速砼灌注速度，必要时可在首批砼中掺入缓凝剂以延缓砼的初凝时间。当灌注时间已久，孔内首批砼已初凝，导管内又堵塞有砼，此时应将导管拔出，重新安设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的砼钻挖吸出，用冲抓锤将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。3、坍孔在灌注过程中如发现井孔护筒内水（泥浆）位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔征象，可用探测仪探头或伸测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面上未取出的现被埋不能上提，或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起坍孔。发生坍孔后，应查明原因，采取相应措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将砼钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实后重新钻孔成桩。4、埋管产生埋管的原因一般是：导管埋入砼过深，或导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大，或因提管过猛将导管拉断。预防办法：应严格控制导管埋深在26m之内，要经常测深，及时指导提升导管。在导管上安装附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时均应适当振捣，使导管周围的砼不致过早地初凝；首批砼掺入缓凝剂，加快灌注速度；导管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导管时不可猛拔。若埋管事故已发生,初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出，凡属并非因砼初凝流动性损失过大的情况，可插入一直径小的护筒至砼已灌砼中，用吸泥机吸出砼表面泥渣；派潜水工下至砼表面，在水下将导管齐砼面切断；拔出小护筒，重新下导管灌注。此桩灌注完成后，上下断层间，应予以补强。5、钢筋笼上升钢筋笼上升，除了一些易见的原因是由于全套管上拔、导管提升钩挂所致外，主要原因是由