冲击钻孔灌注桩试桩施工方案

1、目目 录录 一、编制目的一、编制目的 .1 1 二、编制依据二、编制依据 .1 1 三、工程地质资料三、工程地质资料 .1 1 四、施工组织及施工安排四、施工组织及施工安排 .2 2 五、施工工艺五、施工工艺 .3 3 六、钻孔桩质量检验标准六、钻孔桩质量检验标准 .9 9 七、对施工操作人员、施工机具的具体要求七、对施工操作人员、施工机具的具体要求 .1010 八、资料的归档整理八、资料的归档整理 .1010 九、质量、安全及环保九、质量、安全及环保 .1111 冲击钻孔灌注桩试桩方案冲击钻孔灌注桩试桩方案 一、编制目的一、编制目的 根据设计及验收标准，桩基施工前应进行工艺性试验。通过试桩可

2、以为后 续钻孔灌注桩的施工积累经验。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） 。 5、充盈系数的确定。 二、编制依据二、编制依据 1、招投标文件和施工承包合同； 2、蒙古营印河特大桥设计图； 3、 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准铁建设【2010】240 号； 4、 铁路混凝土工程施工技术指南铁建设【2010】241 号； 5、 铁路混凝土工程施工质量验收标准铁建设【2010】240 号； 6、 高速铁路桥涵工程施工技术指南铁建设【2010】

3、241 号； 7、从工地现场调查、采集、咨询、图纸审核所获取的资料；国家、铁道部、 地方政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例。 三、工程地质资料三、工程地质资料 本项工程依据设计图纸所提供的地质断面简图，蒙古营印河特大桥主跨墩 柱 7 号墩、8 号墩、9 号墩、10 号墩位置地址条件复杂，而且桩长较长，具有 代表性，桩基拟采用冲击钻成孔。根据蒙古营印河特大桥地质图。6 号墩桩基 附近地势平坦，靠近便道，施工条件较好，且能代表该段地质情况，因此首根 桩拟选定为 6 号墩柱承台一侧，桩数 8 根，桩径 1.25m，桩长 35m。桩基受力为 柱桩。桩号位置见示意图。 四、施工组织

4、及施工安排四、施工组织及施工安排 试桩由项目部二工区总工程师负责全面施工工作，桥梁第二架子队负责工 程的施工，试验室、测量队负责具体的试验检测和平面位置的控制工作。砼原 材料采用商品混凝土提高 1 个等级，钢筋采用甲控的合格钢材。 投入的设备和人员见下表： 投入的机械设备 设备名称规格型号完好状况数量备注 钻机 gkr12.5 良好 1 吊车 25t 良好 1 发电机 150kw 良好 1 电焊机 bx500 良好 4 水泵 7.5kw 良好 2 钢筋弯曲机 gw40a 良好 1 钢筋切割机 gj5-40 良好 1 钢筋调直机 gtj-4/8 良好 1 装载机 zd50d 良好 1 投入的主要

5、人员 编号姓名职称职务备注 试桩总负责 1 赵明哲工程师总工程师 现场负责 2 崔伟良工程师技术负责人 3 滕少凯物设部部长 4 崔少亮试验工程师实验室主任 5 江国浩助理工程师技术员 6 魏晓波测量工程师测量队队长 试桩计划开工日期：2014 年 7 月 1 日，计划完工日期：2014 年 7 月 9 日。 五、施工工艺五、施工工艺 钻孔灌注桩的施工顺序为：施工准备初步放样恢复定线护筒埋设 泥浆制备钻孔成孔检测清孔下钢筋笼下导管砼浇注破桩头成桩 检测。 1、施工准备，初步放样 修筑施工场内临时便道，使施工机具顺利进出。配备 150kw 柴油发电机一 台。施工用水取自地下水。清除桩基位置的杂草

6、和淤泥夯实后整平，保证钻机 在施工中平稳。就近开挖一处 30m2基坑，作为泥浆制备循环池。然后根据复测 合格，并上报批复的导线点及水准点用全站仪及水准仪定出桩位。放样结束后 用钢尺对所放桩位进行相对位置的校核，并做好护桩措施。 2、恢复定线，护筒埋设 护筒埋设是重要坏节，起到定位、导向作用，护筒内水位和泥浆比重使孔 内水压大于外部水压，可以有效防止塌孔。护筒内径比桩径大 400mm，护筒高 度宜高出地面 0.3m 或水面 1.02.0m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径 确定，一般情况埋置深度宜为 24m。护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯 实，埋设时位置要准确，护筒要竖直。护筒中心竖直线应

7、与桩中心线重合，平 面允许误差 50mm，竖直线倾斜度不大于 1。护筒采用钢制护筒，护筒顶部焊 加强筋和吊耳，并切割出水口。钻进过程中要经常检查是否发生偏移，并及时 纠正。 3、钻孔 钻机就位后，立好钻架，对准桩位中心，拉好风缆绳。开钻时应先在孔内 灌注泥浆，泥浆相对密度指标根据实际土层试验而定。如孔中有水，可直接投 入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击制浆。开孔在整个过程中应保证孔内水位 高出地下水位 1.52.0m。并低于护筒顶面 0.3m 以防止泥浆溢出。 （1）泥浆的配制：在桥墩附近开挖泥浆池，选择和备足良好的膨润土，造 浆量为 2 倍桩的混凝土体积，根据地层情况及时调整泥浆性能指标，利用

8、泥浆 泵通过 100 泥浆管路输送至各孔位处使用。冲击钻泥浆性能指标如下： 泥浆比重：岩石不大于 1.2，砂黏土不大于 1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂 不宜大于 1.4。粘度：一般地层 1622s，松散易坍地层 1928s。含砂率：新 制泥浆不大于 4%。胶体率：不小于 95%。ph 值：大于 6.5。 为保证成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度必须严格 控制，经过实地试验确定泥浆配合比。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一， 配制高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物会很少，此外，优质的泥浆 可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆 外渗，大大减缓孔

9、内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。 （2）护筒底脚下 24m 范围内一般比较松散易坍孔，按 11 投入粘土和 小片石（粒径不大于 15cm） ，用冲击钻锥，小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤 入孔壁，要重复回填反复冲击 23 次力求孔壁坚实。冲程根据土层情况分别调 整，在通过土层中时，采用高冲程（100cm） ，在通过松散砂、砂砾石或卵石土 层时采用中冲程（75 cm） ，在易坍塌或流砂地段用小冲程，并提高泥浆的粘度 和比重。若遇倾斜岩层冲击面不平时，先投入粘土、小片石将表面垫平，再用 十字型钻锥进行冲击钻进以防斜孔、坍孔。 一般情况下，密实坚硬土层每小时钻进小于 510cm，松软地层

10、每小时钻 进小于 1530cm 时，应进行掏渣。或每进尺 0.5-1m 时掏渣一次。掏至泥浆内 含渣明显减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。在开钻阶段，为使钻渣挤 入孔壁，可待 45m 后进行掏渣，正常钻进每班至少掏渣一次。掏渣后应及时 向孔内注入清水或添加泥浆以维护水头高度。投放粘土自行造浆的，一次不可 投入过多，以免粘锥卡锥。在掏渣过程中认真做好记录，判别地质构造，与设 计图纸对比，如有较大出入应立即向项目部及现场现场工程师汇报，每交接班 时应详细交待钻入情况和下一班的注意事项，做好交班记录。 （3）冲击钻钻孔注意事项 钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作再进行检查。钻机就位后，应 平稳

11、，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。 冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于 2cm，升降锥头时要平稳， 不得碰撞护壁和孔壁。 钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试 验，不符合要求的随时改正，注意及时补充新拌的好泥浆。冲击成孔整个施工 过程中，泥浆的损失较小。水头必须始终保证在 2m 左右，达到有效地防止孔壁 坍塌，埋钻头的现象发生，确保钻孔桩的成孔质量和成孔速度。 钻进过程中，每进 58 尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在 地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地 层变化采用相应的钻进方式和进尺速度，在钻至中层易坍层时，钻进速

12、度必须 放慢，以确保成孔质量。 因故停止钻孔时，应保持孔内水头和符合要求的泥浆指标。 施工中要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层可松绳 58cm，在密实坚硬土层每次可松绳 35cm。应注意防止松绳过少，形成“打 空锤” ，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，则 会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。 在任何情况下，最大冲程不宜大于 6m，防止卡钻、冲坏孔壁或使孔壁 不圆。 为正确提升钻锥的冲程，用油漆作标记。 在掏渣后或因其它原因停止钻孔，开钻后应由低冲程逐级渐加 到正常冲程，以免卡钻。 冲击锥起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口

13、附近 站人，防止发生钻锥撞击人身事故，因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锥 留在孔内，以防埋钻。 4、成孔检测、清孔 钻孔深度达到设计要求后，对孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、 直径、护筒顶标高等进行检查，填写终孔检查证，经监理工程师签证认可后， 进行孔底清碴工作。 冲击钻成孔的桩基，用抽碴筒多次从孔内抽取钻碴，并同时向孔内注水以 减少泥浆比重到 1.11.25。当抽碴筒抽出泥浆中无 23mm 大的颗粒则证明抽 碴清孔已到目的。 为准确判定孔底碴是否清完，用一个带钎的测锤和平底测锤两次测孔，若 两次测孔深度相同并与终孔数字相符时测证明孔碴已清理干净，否则还需继续 清至达到要求，沉碴厚度

14、不得大于规范要求的标准。 清孔应达到以下标准：泥 浆比重1.1，含砂率2%，粘度 1720s，孔内排出或抽出的泥浆手摸无 23mm 颗粒；浇筑水下混凝土前孔底沉碴厚度20c。清孔时间不宜过长，注 意保持孔内水头在地下水位 1.52.0m 以上，防止坍孔。清孔符合要求后，应在 最短时间内灌注水下混凝土。 检孔：主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用 22 的钢筋加工制作，其外径等于设计桩径（150cm） ，长度为 6m。检测时，将 检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与 起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检 孔器

15、6 米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔 质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻 头处理。 5、钢筋骨架和导管的吊放 （1）钢筋骨架的吊放 钢筋的种类、型号及直径应经检查须符合设计要求，钢筋骨架制作完毕 应进行检查，并对每节钢筋笼进行编号。 长桩骨架宜根据吊装条件分段进行制作。分段焊接时，钢筋焊接接头应 错开。为尽量缩短焊接时间，规定可采用几台焊接机同时进行，焊接质量（应 经监理检查）必须满足规范要求。 钢筋骨架在运输和吊放过程中要采取措施防止变形。如果刚度不足，可 在骨架内每隔 4m 设置一个可拆卸的十字形临时加劲架。 在钢筋骨架外侧四

16、周设置控制保护层厚度的垫块，竖向间隔 2m，横向周 围不少于 4 个。在吊放过程中发现保护层垫块掉落，在下放前要及时补上。 骨架顶端可焊四个吊环（吊环钢筋采用未经冷拉的级钢筋）与钻架固 定，并将钢筋骨架与护筒做临时焊接固定防止灌注过程中骨架的整体上浮，钢 筋骨架上下标高应符合设计要求。 骨架入孔采用吊机，按骨架长度的编号入孔。下放时，要确保位置正确， 缓慢平稳地进行，防止扭曲变形和碰撞孔壁，并注意观察孔内水位的变化。 （2）导管的吊放 导管在使用前应进行水密承压、接头抗拉和过球试验。 灌注水下混凝土采用钢导管，内径为 250mm。导管应采用螺口连接，连 接处应垫橡胶环。 导管应进行试拼，并经过

17、仔细检查，发现变形和磨损严重的不得使用。 并逐段编号，标明尺度。 导管下放过程中，每隔 5m 用铅丝将导管和钢丝绳捆扎在一起。并注意居 中稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架。 导管上口应满足混凝土灌注高度，导管下口距离孔底一般为 3040cm。 6、灌注水下混凝土 （1）灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，必须经过成孔质量检测和清孔 检测（包括泥浆指标和沉淀厚度检测等）合格后，方可进行灌注工作，灌注的 时间控制在初凝时间内。 （2）混凝土由商品混凝土站拌制，灌注时要提前向拌和站提供混凝土用量、 混凝土标号、准确的时间、施工地点及使用部位。搅拌站应根据项目经理部中 心试验室提供的混凝土配合比严格控制。混凝

18、土拌和物应具有良好的和易性， 在运输和灌注过程中应无明显离析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。 混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和测定坍落度（坍落度宜为 180220mm） ，并及时做好记录。如不符合要求时，应进行二次拌和，二次拌和 后仍不符合要求时，不得使用。 （3）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充 导管底部的需要。首批混凝土拌和物下落后，应连续快速地进行灌注，中途不 应停顿，要尽量缩短灌注时间。 计算储料斗初存量 1、vd2(h1+h2)+d2/4h1 式中：v首灌砼所需数量（m3）; d桩孔直径（m） ； h1桩孔底至导管底端间距，一般为 0.

19、4m; h2导管初次埋深（m） ，取 1 m； d导管内径（m） ； h1 导管内砼高度 h1= hwrw/rcj; hw泥浆深度（m） ； rw泥浆比重（kn/ m3） ； rcj砼的比重（24kn/ m3） ； 初储量不应小于 v。 （4）在灌注过程中，应经常用标有尺度的测绳挂圆锥形测深锤，测探混凝 土面上升高度（应派二人进行测探，取平均值） ，及时提拔导管，调整导管的埋 置深度控制在 26m 范围内。任何时候，都应确保埋管不小于 2m 的要求。 （5）当砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取 以下措施：可采取在钢筋骨架上口四周用钢管套上，顶在钻架上固定等措施来 阻止其

20、上浮。尽量缩短砼总的灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时，砼的流 动性过小。当砼面接近钢筋骨架时（1m 左右） ，应保持深埋管，并徐徐灌入， 以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力，当孔内砼面进入钢筋骨架底口 4m 以 上时，适当提高导管，减少导管埋置深度（不得小于 2m） ，以保证骨架在导管 底口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。导管提升到高于骨架 底部 2m 以上，即可恢复灌注速度。 （6）在灌注过程中，应经常注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况， 并注意保持孔内水头。 （7）导管提升过程中要注意尽量居中缓慢提升，防止挂卡钢筋骨架。并尽 可能缩短导管的拆除时间。当导管提升到法兰

21、接头露出孔口以上有一定高度， 可拆除 1 节和 2 节导管， （视每节导管和工作平台距孔口高度而定） 。此时，暂 停灌注，先取走漏斗，重新卡牢井口的导管，然后松开导管的接头螺栓，同时 将起吊导管用的钓钩挂到待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起待 拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口导管内，校好位置，继续 灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过 15 分钟，要防止螺栓.橡胶垫和 工具等掉入孔中，并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净，堆放整齐。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 入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，

22、而使导管 漏水。在灌注过程中，应防止污染环境和河流。 （8）灌注的桩顶标高应比设计高 1m，以保证混凝土强度，多余部分接桩 前必须凿除，保证桩头无松散层。在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减 小，压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼顶 升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注顺利进行。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，形 成泥心。 （9）当灌注完的混凝土开始初凝时即可割断挂环，避免钢筋和混凝土的粘 结力受损失。 （10）地面以下部分的护筒在灌注混凝土后拔除。 （11）灌注混凝土的同时，每根桩应按规定制作 24 组混

23、凝土试块，标准 养护 28 天后，及时提交混凝土抗压强度报告。 （12）有关砼灌注情况，灌注时间，砼面的深度变化，导管埋深，导管拆 除及发生的异常现象应由专人现场进行记录。灌注砼时应做好应急预案措施， 灌注过程中不得中断，尽量用最短的时间结束灌注。 （13）破桩头：由人工采用风镐进行，要破至设计高程，要保持钢筋的完 整，桩顶基本平整、干净。 六、钻孔桩质量检验标准六、钻孔桩质量检验标准 1、钻孔深度达到设计标高后，施工单位和监理工程师可采用专用仪器对孔 径、倾斜度、孔深进行检查。当缺乏专用仪器时，可采用外径为钢筋笼直径加 100mm，长度为 46 倍外径的钢筋检孔器吊入钻孔内进行检测。 2、清

24、孔后的泥浆性能指标应符合规范要求。 3、钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差应符合规范要求。 4、灌注前的孔底沉淀厚度不大于 20cm。 5、混凝土到达一定的强度后，应按规定要求逐根进行无破损检测。桩径 设计桩径，桩长设计桩长。 6、钻孔成孔质量标准 7、根据规范与设计要求，本工区为摩擦桩基应采用低应变反射波法检测。 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 摩擦桩不小于设计孔深 2 孔深 柱桩不小于设计孔深，并进入设计土层 3 孔位中心偏心群桩 50 4 倾斜度1%孔深 摩擦桩 200 5 浇筑混凝土前 桩底沉渣厚度 柱桩 50 6 钢筋骨架垂直度骨架长度 1% 钻孔

25、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 100 2 钢筋骨架直径 20 3 主钢筋间距 0.5d 4 加强筋间距 20 5 箍筋间距或螺旋筋间距 20 6 钢筋骨架垂直度骨架长度 1% 7 钢筋骨架保护层厚度不小于设计值（10cm） 七、对施工操作人员、施工机具的具体要求七、对施工操作人员、施工机具的具体要求 1、钻孔灌注桩施工要制定严密的操作工艺要求，人员要明确分工，合理搭 配，尽量采用有施工经验的工人，要对所有操作人员进行具体的操作交底。工 序之间衔接要紧凑，应有检查、签认、交接、时间等严格要求和记录。 2、施工作业队配置的机具设备除满足工程需要外，还

26、必须配备足够的备用 设备（特别是发电机和水下混凝土灌注设备） ，并且必须保证设备的完好。施工 期间机修工和电工应派专人进行值班。防止因设备配备不足和机械故障而出现 意外事故。 3、钻孔过程中应注意：开孔位置要正确，并始终保持垂直钻进，防止桩位 偏差过大和桩倾斜现象的发生；要随时注意地质情况的变化，调整泥浆的比重 和稠度，并保持孔内一定的水头高度，防止坍孔等事故的发生；现场应配备常 用的检测设备（包括粘度仪、含砂率计和测深锤） ，对泥浆指标和孔深进行检测； 钻进过程中遇到问题要及时进行处理；终孔后应会同监理人员对成孔情况进行 检查和记录；废弃泥浆或沉淀物应进行处理，不允许随地排放，污染周围环境。

27、 4、灌注水下砼应注意：灌注前要测定泥浆指标和孔底沉淀厚度，不符合要 求时应进行二次清孔；灌注的水下砼应具有良好的和易性和足够的流动性，坍 落度要经常进行检测，防止因砼离析而产生卡管；首批灌注砼的数量要满足初 次埋管深度的严格要求，灌注过程中砼上升面高度一定要探测准确（现场要备 用多套测深锤） ，为控制导管的埋置深度提供依据；要采取措施防止钢筋骨架上 浮；灌注作业应连续快速地进行，尽量缩短灌注时间，满足在首批砼初凝前灌 注完的要求，否则易导致砼顶升困难。 5、灌注桩施工过程中，项目部技术人员在场全面控制，施工队负责人员应 始终在现场指挥作业，派专人做好原始记录。施工中的各种原始记录填写应规 范

28、、完整和准确，严禁造假。并及时收集、整理、归档和进行签认。 6、钻孔灌注桩施工实行首件认可制度。通过首件认可，确定机具和人员合 理搭配，确定各种施工参数。改进在机具使用和施工管理上暴露出来的薄弱环 节。 7、施工过程中遇到重大问题应及时向项目经理部汇报。 八、资料的归档整理八、资料的归档整理 架子队应有完整的施工原始记录、试验数据、分项工程自检数据等质量保 证资料，并及时提交齐全、真实和系统的施工资料和图表。施工中每天的各类 资料必须上报工区现场技术员，工区现场技术员负责资料的收集、整理和归档 工作；原始记录要真实可靠，实事求是地反映工程施工质量的实际情况，不准 弄虚作假伪造资料；资料的填写和归档整理要按照项目资料管理办法的要求填 写，字迹要清楚，签字要完整，表式要使用项目部统一下发的表式填写完整，