钻孔桩质量控制要点

1、长 吉 城 际 铁 路CJ CJ - 1 标 段钻孔桩质量控制要点编制：复核：审批：中建长吉城际铁路第二工区二九年三月1 钻孔桩质量控制要点1 编制依据1、新建铁路长吉城际铁路工程施工图纸。2、新建铁路长吉城际铁路工程实施性施工组织设计。3、 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准4、 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南5、 铁路砼与砌体工程施工质量验收标准6、 铁路砼工程施工技术指南7、 铁路砼工程施工质量验收补充标准8、对施工现场详细、全面的调查后所获得的较为详实现场资料。2 工程概况2.1 技术标准线路等级：客运专线；正线数目：双线；限制坡度： 12，局部困难地段不大于20；最小曲线半径

2、： 5500m,枢纽范围可适当降低；到发线有效长度： 650m,部分 450m ；牵引种类：电力牵引；机车类型：动车组；最小线间距： 4.6m；行车指挥方式：综合调度集中。2.2 设计概况2 桥梁名称桩径 （m ）数量（根）备注腰占特大桥1.0 646 1.25 40 卡伦湖特大桥1.0 605 放牛沟大桥1.0 116 拉拉屯公路立交大桥1.2 28 腰占西沟公路中桥1.2 8 腰占公路立交中桥1.2 8 北园子龙双公路大桥1.25 12 西子房公路中桥无新图东环城高速公路立交大桥1.2 32 西子房中桥1.0 16 3 总体施工方案本工区桩基根据地质情况采用冲击钻和反循环钻机施工。孔口埋设

3、钢护筒、泥浆护壁；钢筋笼分节加工成型，吊车吊装焊接；砼由拌合站集中拌制，砼搅拌运输车运输，导管法灌注水下砼。承台钢筋在钢筋加工场加工、现场绑扎，模板由钢模板拼装，砼由拌合站集中拌制、 砼搅拌运输车运输、 溜槽入模，振动棒振捣密实。4 钻孔桩施工工艺钻孔桩主要施工工艺包括场地平整、测量放样、泥浆制备、钻孔、清孔、钢筋笼制作与安装、砼灌注等工作。4.1 钻孔场地平整3 平整场地、清除杂物、碾压或夯打密实。钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上， 以免产生不均匀沉陷， 对钻孔桩成孔质量产生影响。测量放样进行施工放样，施工队测量班按设计图纸定出桩位，项目部测量组复核无误，打设护桩，护桩必须牢固，宜用水泥砂

4、浆或混凝土进行加固保护。护筒边 4 根护桩（骑马桩）只做为埋设护筒开挖用和钻机对中用，骑马桩极易受钻头、人员等碰撞，不得做为成孔检测用。检孔用护桩不得打在护筒旁边，必须打在距护筒远一点的坚实处。护桩至少打 3 根（检测桩位偏差只用2 根，1 根备用），夹角宜为 90 度，不得小于 30 度，也不得大于150 度。记下距离后，以备桩测孔位偏差之用。钢护筒坚固，不漏水，宜采用8mm厚钢板制作。护筒内径冲击钻比钻头直径大 40cm左右，反循环比钻头直径大 0.2m左右。顶面高出地面 30cm左右。护筒一侧开口，以便在灌注砼时泥浆由开口处流出。护筒顶保持在同一标高，由于护筒顶标高不完全一样，测护筒标高

5、时，要标出测量的位置， 检测孔深时在标示出的位置测量。护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于50mm ，倾斜度不大于 1% 。4.1.1 泥浆制备调配泥浆太稀，容易造成孔壁坍塌，调配泥浆太稠，使扭矩加大（反循环）或钻头下落困难（冲击钻），要根据工地现场地层情况调配稀稠合适的泥浆。4 根据地质情况，护壁泥浆可用原土造浆，也可选用膨润土、纤维素和纯碱配制，以提高泥浆性能指标， 对孔壁进行有效的保护和封闭，防止坍孔和水流渗入孔周产生湿陷。腰占特大桥5255 号墩桩基，地质图中有砂层，可选用膨润土造浆。泥浆比重：正循环旋转钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为1.1 1.3；冲击钻机使用实心钻头钻

6、孔时，孔底泥浆比重不宜大于：砂黏土为1.3；大漂石、卵石层为1.4 ；岩石为 1.2。反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为1.051.15。黏度：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：应大于 6.5 。钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表，并随时注意地质变化， 根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，保证泥浆的各项指标符合规范要求。施工时，设置泥浆池和沉淀池，泥浆池在桥墩间间隔设备，每两墩共用一个泥浆池， 现场根据需要设置排浆池。泥浆池不得设在桥台后，以免影响桥台过渡段施工。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内

7、及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，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，利用于下一基桩钻孔护壁中。5 4.1.2 钻孔钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕，施工队对钻机就位自检。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并标识。钻进过程中泥浆比重一般为1.1 1.3 ，钻孔多余泥浆排到指定泥浆池，进行处理，严禁将泥浆排到农田，避免造成环境污染。泥浆

8、池用栏杆挂网封闭，并设置明显标志，防止人员、动物等掉入。开孔孔位必须准确， 开钻时应慢速钻进， 待钻头全部进入地层后，方可加快钻进速度， 当遇见砂土层和淤泥层时应减慢钻进速度。在钻进过程中经常检查钻杆垂直度，防止出现斜孔（反循环） 。在地层软硬不均、钻机震动等的情况下，钻孔过程中经常检查孔位中心是否偏移。测量孔位中心应使用较远的3 根桩，不得使用骑马桩。用旋转钻钻进中控制钻进速度，冲击钻根据地质情况随时调整冲程，严防激振力过大引起塌孔。 在钻进过程中经常检查钻渣以复核图纸地质情况， 并根据不同的地层情况调整泥浆比重及进尺速度。地质情况不符时， 做好记录， 并取地质渣样进行保存。每个墩台钻孔桩至

9、少选取一根留取渣样，请设计代表查看地质情况是否与设计相符。在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的6 水位和要求的泥浆相对密度和黏度。处理孔内事故或因故停钻， 必须将钻头提出孔外，将孔用坚实木板等盖严，防止人员等掉入。合理安排钻孔顺序，应跳开进行钻孔。相邻的两根桩，必须在前一根桩的砼达到 2.5MPa （手拉式冲击钻为 24 小时）后才能开孔，以避免扰动刚灌注的砼。钻进过程中认真、仔细、如实的填写钻进记录。钻孔至设计孔深后，请监理终孔确认。之后进行第一次清孔。4.1.3 钻孔事故的预防及处理4.1.3.1 塌孔原因：泥浆比重不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮

10、；由于出渣后未及时补充泥浆，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够；护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机装置在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。水头太大，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔；吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。4.1.3.2预防及处理在松散砂土或淤泥中钻进时，应控制进尺速度，选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆；发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔重新埋置护筒或换成长护筒再钻；7 如发生孔内坍塌，判明坍塌孔位置，回填砂砾和粘土混合物到坍孔处以上 12m ，如坍孔严重时，应全部回填，等一段时间，待回填物沉积实后再行钻进

11、；清孔时应指定专人补水，保证钻孔内必要的水头高度。供水管最好不直接插入钻孔中， 应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁。4.1.3.3偏斜原因：钻孔中遇有较大的孤石或探头石；在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均；扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；钻杆弯曲，接头不正。4.1.3.4预防和处理：安装钻机时要使转盘底坐水平（反循环），钻头和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正；按检查钻孔方法，查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后， 一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂粘土

12、到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。4.1.4 清孔、检孔清孔的目的8 清孔的目的是抽换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久，使泥浆钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。清孔后应在最短时间内灌注砼。本工区内桩基设计为摩擦桩，浇筑水下砼前沉渣厚度不大于20cm 。清孔的方法及标准使用换浆法清孔：冲击钻用1.1 1.25 比重的纯泥浆压进孔内，把孔内悬浮钻渣较重的泥浆换出；反循环钻机将沉渣抽出。清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆用手摸无23mm的颗粒，泥浆比重不大于 1.1，含砂率小于 2% ，黏度

13、1720s。孔深采用测绳测量。测绳第一次使用必须校核，在以后使用过程中应经常校核。测量孔深时的测锤使用下尖的圆锥型测锤， 测砼面标高的测锤使用上尖的圆锤型测锤。4.2 钢筋笼的制作与安装4.2.1 桩基钢筋笼骨架分段制作成半成品，在孔口进行焊接。4.2.2制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋， 并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后， 用机具或人转动骨架， 将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置

14、布置好螺旋筋9 并绑扎于主筋上，点焊牢固。4.2.3 螺旋筋在桩顶处和钢筋笼底部形成闭合圈。加强箍筋每 2 米设置一道。在桩顶利用承台底分布钢筋进行连接设置为接地钢筋环，墩身接地钢筋及每根桩均选用一根钢筋与接地钢筋环连接，连接采用辅助短钢筋加单面焊，与每根连接钢筋的焊缝长度为100mm 。填写桥墩桩基础综合接地检查记录表。图纸详见：桥梁综合接地钢筋布置图（长吉城际（长）桥通 -07） 。4.2.4钢筋骨架保护层的设置方法：按照设计修改后图纸要求，定位筋取消，由标号不小于 C30的细石子砼圆轮代替，在原定位钢筋的位置上，沿竖向固定在一条直线上。桩身钢筋净保护层厚度70mm 。4.2.5 可在钢筋

15、笼内焊“十”字型辅助钢筋，以加强钢筋笼整体刚度，在钢筋笼放入孔中时取下，可反复利用。无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过6 米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼， 或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。 施工实践中证明此方法可运输24 米长的钢筋笼子而不致“塌腰”弯曲变形。运输超过 18m的钢筋笼而用一节平板车时，一定要使平板车有足够的刚度，防止钢筋笼弯曲变形。4.2.6 骨架的起吊和就位10 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十

16、字支撑，以加强其刚度。用两点吊，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，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方（此处的

17、加强箍应用短钢筋顶住加劲圈加强焊接），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，继续下降到骨架最后一个加强箍处，按上述办法暂时支承。此时可吊来第二节骨架，使上下两节骨架位于同竖直线上，进行焊接，接头完成，抽去临时支托，将骨架徐徐下降，如此循环，使全部骨架降至设计标高为止。骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，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。钢筋笼入孔后应准确、 牢固定位，平面位置偏差不大于5cm ，底面高程偏差不大于10cm 。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈里面

18、插入两根平行的工字钢或11 槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右） ，并将整个定位骨架支托于枕木上。不得将平台压在钢护筒上。每节钢筋笼焊接时不得少于两台电焊机，以减少在孔口焊接的时间。钢筋笼半成品主筋的接长处，根据试验弯成一定的角度，以保证焊接后每根主筋的中心在一条直线上。现场焊接采用单面搭接焊，以方便焊接和减少在孔口处焊接的时间。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1% 4.3 灌注水下砼钻孔桩砼强度为 C30 ，

19、坍落度为 1822cm 。每根钻孔桩制作砼试件 2 组。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3 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（ 25kN/m3） ；12 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比重（kN/m3） ；Hw为井孔内水或泥浆的深度（m ）。为使灌注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，坚持连续作业，同一根桩砼灌注过程尽量不大于3 小时，

20、并在首批砼初凝以前的时间内完成。导管分节长度应便于拆装和搬动。并小于导管提升设备的提升高度，中间节一般长 24 米左右。下端节可加长至46 米。为便于调节漏斗高度及封底时导管高度， 可在漏斗下配一根长约1 米的上端导管。中间节两端和下端用丝扣连接。管与管的连接加一胶皮垫以防止导管漏水。每用完一次，都要检查导管是否有漏水现象， 胶皮垫是否老化漏水。如有应及时更换胶皮垫，导管有眼孔时，及时更换。提出一节用完的导管后， 都应及时将导管用水清洗干净。码放整齐以备下次应用。4.3.1 灌注砼测深和导管埋深控制。测深：灌注水下砼时，应探测泥浆面以下的孔深所灌注的砼面高度，以控制埋导管深度和桩顶高度。测深是

21、钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。测深采用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm ，重量不小于 5kg。用测绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下1020 厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触13 顶面以后不同重量的感觉而判别。 测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显。探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。导管埋深控制灌注砼时，导管埋入砼的深度，一般宜控制在 26m。4.3.2 水下砼的灌注灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。灌注水下

22、砼采用钢导管灌注，采用导管内径为2530cm 。灌注水下砼的技术要求 : 灌注砼前，将导管放至孔底后，向上提起导管，使导管底口距孔底 3050cm 。首批灌注砼的数量公式：VD2/4(H1+H2)+d2/4h1；h1=Hwrw/rC；H1表示砼桩底到导管底口的高度，为40cm左右，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度）1m ，h1表示泥浆底部到砼面的高度，保证导管埋入砼中的深度不小于1m 。D表示桩径d 表示导管直径以桩径 1m ，导管直径 0.25m钻孔桩为例，计算初灌量如下：h1= Hwrw/rC=4011/25=17.6m Vr=1.25=3.14(1/2)2（H1+1）+

23、3.14（0.25/2 ）2h114 =3.14(1/2)2(0.4+1)+3.14 (0.25/2)217.6 =1.14m3首批砼灌注必须用大料斗施工，保证导管埋深1m以上。灌注砼前，对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度超过规定，可用喷射法向孔底射水或射风35 分钟，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批砼。打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内进水，或封底砼下不去，表明出现灌注事故，应按后述事故处理方法进行处理。首灌砼方量应保证导管埋深1m以上。灌注开始后，应紧凑地，连续地进行，严禁中途停工，在灌注过程中要防止砼

24、拌合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。致使测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况， 及时测量孔内砼面高度， 正确指挥导管的提升和拆除。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15 分钟，要防止螺栓、胶垫和各种工具等掉入孔中。在灌注砼过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入漏斗和导管，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。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌1m左右高度。可用反压法防止砼灌注过程中钢筋笼上浮。4.3.3 每根桩在砼浇筑地点随机抽样不少于2 组。15 4.3.4 灌注事故的预防及处理4.3.4.1导

25、管进水主要原因及预防和处理方法：首批砼储量不足或砼储量足够，但导管口距孔底的间距过大，砼下落后，不能满足导管底口埋深以致泥水从底口进入。若管内进水，立即将导管提出，将散落在孔底的砼拌合物用空气吸泥机等机具清出；或拆除导管，吊出钢筋笼重新清孔。然后重新下管或下钢筋笼和导管并准备足够储量的首批砼，重新灌注。导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入， 导管提升过猛或测深出错， 导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。应提前预防此种情况。4.3.4.2卡管在灌注过程中，砼在导管中下不去，称为卡管。由于砼的坍落度过小， 流动性差，夹有大卵、 碎石，拌合不均匀，运输途中产生离

26、析，导管接缝处漏水，粗骨料集中而造成导管堵塞。处理办法可用长杆冲捣导管内砼，用吊绳抖动导管。 在有一定埋深导管不致拔漏情况下提升导管， 加灌砼，加大压力，重力冲开卡管的砼。机械发生故障或其它原因使砼在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的砼已初凝，增大了管内砼下落的阻力，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，发生故障立即调换备用机械，同时采取措施，加速砼灌注速度。4.3.4.3坍孔16 在灌注过程中如发现孔护筒内水或泥浆水位忽然上升溢出，随即骤降并冒出气泡，则可能是坍孔征象，可用测锤测深，并与上次测深值及灌注砼量对比， 可确定是否坍孔。 坍孔原因可能是护

27、筒底脚四周漏水，孔内水位降低，附近有机器振动（如振动式压路机在工作）等均可引起坍孔。发生坍孔后，应查明原因，采取相应措施，防止继续坍孔， 如坍孔不严重或不继续坍孔， 可用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，再正常灌注。如坍孔继续， 坍塌部位较深， 宜将导管拔出， 保存孔位，以粘土回填，这种桩则应按断桩采取补强处理。4.3.4.4埋管导管无法拔出称为埋管。其原因是：导管埋入砼过深，导管内外砼的初凝使导管与砼的摩阻力过大，或提管过猛将导管拉断。 预防方法：严格控制埋管深度不超过6m ，经常用吊绳抖动一下导管，防止导管周围的砼过早初凝。 导管接头事先检查是否稳妥， 提升导管时不可猛拔。若埋管事故已发生，初时可用吊车试拔。如仍拔不出，当桩孔较大时，已灌的表层砼尚未初凝时，可另下一根导管，按处理漏水事故方法处理，再灌砼，如表面砼已初凝，则应按断桩处理。4.3.4.5卡笼没有发生埋管，但导管提升不上来，则不能是导管法兰盘卡