旋挖钻试桩方案综述

1、目录1工程概况 22编制依据 23试桩的内容及主要目的 23.1内容 23.2目的 24试桩现场人员、机械、材料配置 34.1人员安排 34.2现场机械安排 35主要施工方法 45.1钻孔灌注桩施工工艺流程 45.2施工方法 45.2.1测量定位 45.2.2护筒埋设 45.2.3钻机就位 55.2.4泥浆制备 55.2.5 钻孔 55.2.6成孔检查 65.2.7钢筋笼安装 65.2.8下放导管 75.2.9 清孔 75.2.10灌注水下混凝土 85.2.11 孑L口回填 96质量控制与检验 96.1质量控制 96.2质量检验 107安全环保措施 11旋挖钻孔试桩方案1工程概况外南联络线西芹

2、特大桥该特大桥起讫里程 LKO+OOA LK0+700.5, 全桥长698.5m,孔跨形式：13-32m简支T梁+8-32m简支槽形梁，直 径1.00m钻孔桩200根（4876米），孔深平均约24.5米，本次试验 选取1根桩进行工艺性试验。试桩位置选在外南联络线LK0+337线路 右侧10m处（西芹特大桥10#墩右侧桥址范围外），桩长24.5米。定 于2014年1月5日开始钻进。2编制依据2.1铁路桥涵工程施工质量验收标准 TB10415-20032.2客货共线铁路桥涵工程施工技术指南 TZ203-20082.3铁路混凝土工程施工质量验收标准2.4改建铁路南平至龙岩铁路扩能工程外南联络线西芹特

3、大桥施 工图及桥梁通用图3试桩的内容及主要目的3.1内容本次试桩以外南联络线LK0+337线路右侧10m处为试桩点，按照 钻孔桩的工程要求，进行施工。包括：场地整平、测量放样、埋设护 筒、桩位复测、泥浆池开挖、泥浆拌制、钻孔、成孔检查、钢筋笼的 制作及吊装、导管安装、混凝土的拌和、运输、试验、混凝土的灌注、 凿桩头、桩基检测等所有灌注桩施工程序。3.2目的（1）掌握成孔工艺：钻机类型、型号、钻头型式，以及在不同地质层中的钻进速度和钻进时的泥浆各种参数，成孔后的清孔方法和清孔时间。（2）掌握下钢筋笼合理方式和控制钢筋笼位置、标高的合理方 法。（3）检验试验室混凝土的配合比、坍落度等各项指标的可靠

4、性 和实用性。(4) 为灌注桩施工提供混凝土灌注等施工参数。(5) 确定施工组织及管理体系、人员及指挥方式。(6) 确定适宜的现场施工的机械、人员数量及混凝土运输车辆 数量。(7) 检验施工组织和施工工艺的合理性与适应性，修正施工方 案，完善施工组织，指导灌注桩施工。4试桩现场人员、机械、材料配置钻孔桩试桩架子一队灌注桩施工班组实施，钢筋班班组进行配 合，机械及人员安排见下表。4.1人员安排投入人员数量表序号工种人数备注1机操手2操作旋挖钻机2电焊工2现场钢筋笼的焊接3质检员4现场质量检验4混凝土工4混凝土灌注5起重工3现场钢筋笼吊装6实验员2现场试验检测7测量员4现场测量放样4.2现场机械安

5、排投入机械设备数量表名称型号单位数量旋挖钻机SC220台1吊车25T台1挖掘机Cat320台1罐车38m辆3泥浆泵55kw个1电焊机台1护筒 1.4m个1导管 300mm套1料斗个1探孔器 1.0m*4.5m个1测绳50m根1发电机250KW台15主要施工方法5.1钻孔灌注桩施工工艺流程5.2施工方法521测量定位根据桩基坐标，直接用GPS测量仪进行投点定出桩位，用短钢筋 钉入，并在其周围布置四个控制点，以便随时检验校核桩位。5.2.2护筒埋设护筒用厚度6mm勺钢板卷制，直径140cm，长4m护筒埋设位置 准确，筒体竖直。护筒内中心点与桩位中心点重合，护筒埋置深度 3.5m，护筒顶高出地面 0

6、.5m,以防孔口坍塌和地表水流入孔内，周 边填粘土夯实。埋设完成后，采用其周围的控制点进行校核，如有偏 差立即调整，用水准仪测量护筒顶标高并作好记录， 作为控制孔深的基线护筒埋设完毕后，申请测量监理工程师检验护筒顶面中心偏差、 护筒顶标高和倾斜度，同时校核“十”字引桩的准确性，当监理工程 师验收护筒合格后，方可进行钻机对位。523钻机就位首先要保证钻机下地基不产生沉陷，在钻机就位时，先将地面整 平压实，钻杆调整垂直，然后检查护筒埋设后从新定出的桩中心与钻 头中心是否相重合，如果偏差较大应调整钻机位置，确保钻孔的中心 符合设计要求。524泥浆制备钻孔泥浆采用膨润土造浆，泥浆制作采用人工搅拌方式，

7、即先将 黏土放入制浆池内浸透，然后使用人工搅拌。净化采用非机械净化法， 即通过沉淀池、储浆池进行循环沉淀净化泥浆。泥浆循环顺序为：新 制泥浆t泥浆池t桩孔t沉淀池t储浆池t桩孔。泥浆指标控制在：黏度1622s;含砂率不大于4%胶体率不小 于95% PH值大于6.5。钻孔前要对泥浆池的泥浆进行搅拌，以保持 泥浆均匀。施工过程中经常对进浆口处泥浆取样检测，做好记录。废 弃泥浆由运浆车外运。5.2.5钻孔(1) 开钻前申请报验，经监理工程师对钻头直径、钻机对中及水 平检查验收合格后方可开钻。(2) 钻孔时，经常观测泥浆面标高，保持孔内泥浆压力，孑L内水 位必须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1

8、.52.0m。(3) 钻孔时，起、落钻头的速度均匀，不得过猛或骤然变速。(4) 钻孔作业必须连续进行，并详细填写钻孔施工记录，因故停 钻时，将钻头提出孔外，防止埋钻。(5) 钻孔过程中，经常对泥浆进行检测，注意地层变化，随时根 据地质情况调整泥浆比重，在地层变化处抽取渣样，判明地层情况并 与地质剖面图比较，如实写入钻孔施工记录，当钻孔地质与设计明显 不同时，必须及时向现场施工员报告。每层地质均要测定泥浆的各项 指标(包括泥浆比重、粘度和含砂率)，并做好记录。(6) 经常注意检查钻机位置，保持其位置正确和平台稳固。526成孔检查钻孔达到设计深度后即开始清孔，当孔内抽出的泥浆(手摸无2 3mm颗粒

9、，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%粘度为1720s, 胶体率不小于95%满足要求后，申请监理工程师验孔，当监理工程 师测量孔深(检测方法：用测绳在至少两个不同位置量测，测量值均 不小于设计孔深)、泥浆指标合格后，方可提钻。然后对孔位、孔径、 倾斜度进行检查：(1) 倾斜度：将探孔器下放到孔底，同时恢复钻孔设计中心位置， 从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离，将水平距离值除以孔深即为倾斜度，倾斜度不得大于1%(2 )孔位：将探孔器下放到护筒底口处，同时恢复钻孔设计中心 位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与设计中心水平距离， 偏差不得大于5cm3)孔径：采用直径为1米

10、(与设计桩径相同)，长为4.5米(是 设计桩径的4.5倍直径)的圆形探孔器，当探孔器能顺利下放到孔底， 孔径合格。5.2.7钢筋笼安装(1) 钢筋笼吊放必须采用扁担梁，吊放入孔时对准钻孔，保持垂 直，慢放入孔。若遇到阻碍停止下放，查明原因进行处理，严禁猛提 猛落和强制下放。(2) 吊装时应采取措施避免钢筋笼变形，安放好的钢筋笼应保持 竖直。(3) 严禁使用钻机吊放钢筋笼。(4) 钢筋笼下放完后，采用两根吊筋(吊筋采用16mn钢筋制作， 吊筋长度等于护筒顶距钢筋笼顶高差)将钢筋笼固定于孔口处。(5) 钢筋笼吊放入孔后的位置标准如下：钢筋骨架垂直度小于1%528下放导管（1）钢导管内壁光滑、圆顺，

11、内径一致，接口严密。导管直径为 30cm壁厚为10mm导管管节长度：中间节为3m，底节为4m漏斗 下为1m（2）导管使用前必须进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不能超过钻孔深度的0.5%且不得大于5cm浇筑首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在2540cnr。首次使用前应对导管进行水密试验，根据客运专线铁路桥涵施工技 术指南的要求，水密压力按下式计算：p 二 c HeW Hw式中：P导管可能受到的最大压力（kpa）;c混凝土拌和物的容重（取上限 24KN/m3;Hc 导管内混凝土柱最大高度（m,以导管全长或预计最 大高度计；w 井孔内水或泥浆的容重（KN/m3

12、;Hw 井孔内水或泥浆的深度（m。Hc 取 18m w取下限 11KN/m3 Hw取 19m。贝卩P=24 x 18-11 x 19=223KPa（如采用压力表进行导管水密试验 该值为表的读数）H=P -水=223- 10=22.3m所以采用扬程25米的潜水泵进行加压，试验合格后的导管才能 使用，并对导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号，现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装。（3）每次安装导管时要检查连接处有无杂物，并检查橡皮圈有无 破损，发现有破损的要及时更换。5.2.9清孔将泥浆泵与导管上口连接牢固，管下口放至距离孔底15cm位置, 以泵送方式把泥浆池新配泥浆（相对密度为1.0

13、5，含砂率V 2%的泥浆）压入孔底，当孔底沉渣厚度和孔内泥浆相对密度均达到清孔标准 后，停止清孔。在清孔过程中，始终要保持孔内水头，防止塌孔。清空必须达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无 2 3mn颗粒，泥浆比重范围为: 1.051.1，含砂率小于 2% 粘度为1720s,胶体率不小于 95% 浇筑水下砼前孔底沉渣厚度不大于 10cm （摩擦桩）。5.2.10灌注水下混凝土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，见下图，所需混凝土数量可参考下列公式计算:2 2V -D H1 H2 弓 h144式中：V灌注首批混凝土所需数量（m3）;D桩孔直径（m）;

14、H1桩孔底至导管底端间距，考虑为H2导管初次埋置深度（m）;d导管内径（m）;0.4m;I1-17 AA * !* -；X* “h1 桩孔内混凝土达到埋置深度 H2时，导管内混凝土 柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h仁Hw w/ c ；c混凝土拌和物的重度（取24kN/m3）;w井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）;Hw井孔内水或泥浆的深度（m）。桩径为1.0m的桩（桩长以20m为例）首盘混凝土数量V 3.14*D3/4 (H1-H2 +3.14*d2/4h1 =3.14*1.02/4(0.4+1)+3.14*0.32/4*(20-1.4)*1.1/2.4 = 1.7m3第一次灌注

15、混凝土前用球胆作为隔水栓，根据桩径、桩长、导管 底口到孔底距离计算第一次灌注混凝土方量（通过计算为2方），采用8mnd厚钢板制作2方容量大料斗，将料斗卸料口关闭，放入三方混 凝土后，迅速开启卸料口，三方混凝土一次迅速卸放到孔底，然后测 量混凝土面深度，确保导管在混凝土中埋深不小于1.0m，然后换用小料斗灌注混凝土，每次拆管前测量混凝土面深度，计算导管埋深确 定拆除节数，导管的埋深控制在 1m 3m灌注开始后混凝土要连续 进行，并尽量缩短灌注时间，指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。 全部混凝土灌注完成后，拔出钢护筒，清理场地。(1) 水下混凝土坍落度控制在 180mnr220mm(2) 灌注砼

16、前和过程中，按规定时间检测砼的坍落度、扩展度、 含气量和入模温度，并做好记录。(3) 水下砼必须连续浇筑，中途不宜停顿，并尽量缩短拆除导管 的间断时间，灌注间隔时间不能超过 30mi n,保证在配合比设定的初 凝时间内浇筑完成。(4) 在浇筑过程中，应特别注意砼面到达钢筋笼底标高位置时的操作，当砼面接近钢筋笼底时应保持较大的导管埋深， 放慢浇筑速度, 以减少砼向上的冲击力，当砼面超过钢筋笼底2m左右，减少导管的埋深，使导管口处于钢筋笼底标高附近，并加快浇注速度，以增加钢 筋笼的埋深。当砼面高于钢筋笼底 24m后即可正常浇筑。(5) 在浇筑砼过程中，采用测绳测量孔内砼顶面位置，保持导管 埋深26

17、m当砼浇筑面接近设计高程时，缓慢提升导管。砼顶面浇 筑到桩顶设计高程以上0.51.0m左右。(6) 灌注桩施工过程中，要做三组试块，其中两组进行标养，一 组进行同条件养护。试块要用红油漆或毛笔写上日期、桩号、砼标号 和试块编号。5.2.11孔口回填钻孔桩施工完成后，用挖机将原土回填入孔内，泥浆回流到泥浆 池储存，回填表面比原地面高出 50cm,用彩旗作好围护和标记。6质量控制与检验6.1质量控制旋挖钻灌注桩施工要点主要为以下十个方面：护筒内径、倾斜度、埋置深度以及与原地面或水位线高差控 制；泥浆原料选取；泥浆的性能指标控制； 钻头、钻杆、护筒中心、桩中心在一条铅垂线上； 孔深、孔径、倾斜度的检

18、查。钢筋尺寸、焊接情况及混凝土施工配合比； 混凝土浇灌前，孔底沉渣厚度检查；首批封底混凝土数量；导管埋入混凝土深度； 每批浇筑砼数量、水灰比。6.2质量检验钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待 钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检 测，不符合要求时，应及时改正。应经常注意地层变化，在地层变化 处应捞取样渣保存。工班在作业时，按照下列标准进行质量控制；每 道工序完成后，技术人员按照下列要求进行检验。桥梁钻孔桩检验标准序号质量控制项目质量标准和要求施工单位检验方法监理检验方法1测量放样桩位放样误差w 5mm全站仪测量检查测量资料2放护桩引岀十字护桩并保护

19、好，要求中心偏差w5mm挂线、吊垂线、尺量尺量3护筒埋设护筒严密不漏水，回填密实，埋深满足施工要求，顶面位置w 50mm倾斜度w 1%孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上。观察、挂线、吊垂球、尺量观察4钻机就位有防止钻机下沉和位移的措施，对中误差w50mm钻头直径满足成孔孔径要求观察、水准仪抄平、尺量尺量5开钻、钻进泥浆指标根据钻孔机具和地质条件确定。针对 卵石层情况，新制泥浆比重指标控制在1.11.3为宜，钻孔过程中做好钻孔记录，进入岩层或卵石层技术干部现场核实泥浆指标测试、抽渣取样，尺量巡查6终孔检查孔深设计孔深、孔径设计桩径、倾斜度v 1%检查钻孔记录、测绳量测 与外钻杆总长相校核、用 等桩径检孔器全深检查全部见证7钢筋笼加工单面焊10d;双面焊5d；焊缝厚度0.3d， 并不得小于4mm焊缝宽度0.8d，并不得小 于8mm焊渣敲净。主筋间距：土 0.5d ;箍筋间距：土 20mm观察和尺量，受力钢筋尺 量两端、中间各1处；箍 筋间距尺量连续3处尺量观察和尺量8钢筋笼入单面焊10d ;双面焊5d；焊缝厚度0.3d，观察和尺量见证检查、孔及