长江路高架桥试桩方案

1、长江路高架桥A标段灌注桩试桩技术方案钻孔桩施工是一个影响因素较多的连续反应体系，任一环节的失控都会给施工带来不利。因此对其施工的控制是一个全方位的过程控制，不仅是对从钻孔,清孔,钢筋笼制安,料场，砼拌和、运输、泵送砼和灌注砼及拆拢导管的控制，而且对施工人员的素质，团队精神方面也有着重要的关系，施工各工序的熟练，衔接和隐患及时处理把关，对施工的顺利进行起着显著的积极作用。将隐患消除在真正钻桩之前是保证工程质量和进度的关键，所以制定详细的施工方案是确保试桩成功的法宝。根据招标文件、施工合同、设计文件要求及本工程的施工特点，现上报长江路高架桥工程A标段灌注桩基础试桩技术方案如下：一、工程概况本工程高

2、架桥全长1920.9米，分A、B两个标，本项目部实施A标段，桥梁工程起始于K0+839.125，终止于K1+717.075（含桥梁28号墩），分九联全长877.95米。共有基桩126根，其中0#台100cm桩14根，桩长32M; 128#墩180cm桩各4根；桩长从62米到98米不等。按设计要求，在灌注桩全面施工前须进行试桩。二、试桩布置及总体设想原设计要求本标段试桩一根，位置在K1+054.575K1+104.575之间,试桩桩长70米；由于前期拆迁问题，现桩位拟定于第五联14-15#墩之间的空档处，此处地势平坦，运输方便；桩号K1+285左右，桩底标高-72m，此处原地面高程3.0m，因此

3、桩长改成75m；计划于2009年11月5日始试桩。采用QY150自走型系列、-219型双循环工程钻机，自带柴油机功力110kw，钻孔先用正循环至-40m左右深度的粉砂止，进入粘土层以泵吸式反循环钻法至-72m测试深度，泵吸式反循环可以提高成孔质量，缩短一清时间;二次清孔采用气举式吸泥管法施工，可彻底清除孔底沉淀;钢筋笼主筋用直滚压螺纹接头新工艺。三、试桩目的1、检验桩机及其各附属设备的性能，检验选择合理的施工工艺方法和机具设备 。2、检验施工人员的组织及其符合性。3、检验泥浆指标的符合性，选择合理的钻进速度，以决定桩基部分的施工进度计划及单桩成孔的速度。4、检测不同土层的成孔性能，以获取特殊层

4、的施工要求。5、检验清孔的方法及效果，检验是否出现扩孔，坍孔等现象。6、检验钢筋骨架成型方法、质量状况及下放方法的可行性和时间。7、检验砼灌注的工艺，确定合理的浇注速度及砼强度配合比的确定。8、检验砼灌注的完整性、密实性、缺陷程度。9、检验桩的承载能力。四、水文地质状况1、水文：南通市位于江苏省东部、长江三角洲平原北翼，年平均气温月150C，平均降雨量1083.8MM，汛期6-9月降水量占年降水量60%左右。拟建桥梁场地为农田，工厂、居住地，地面高程为3.13.8米（85国家高程），局部分布明河。地下水类型主要为孔隙潜水和第承压水，孔隙潜水层主要赋存于、层亚砂土、粉砂层中，补给来源为大气降水、

5、地表迳流及临近河流的渗流补给。初见水位标高约2.7米左右，稳定水位在2.5米左右，水位年变幅在2.0米左右，一般在85高程1.53.5米，水位随季节及降雨量波动变化，第承压水水头高程0.5米。拟建场地环境类别为类，地层渗透水及土对钢筋砼结构无腐蚀性，潜水对钢筋砼结构中钢筋长期浸水部位无腐蚀性，在干湿交替部位具弱腐蚀性，地下水对钢结构具弱腐蚀性。2、地质为本工程地质为第四纪全新统冲海积层及上更新统冲积层。岩性以粉质粘土、粉土、粉砂为主，依据地基土的地质时代、成因、岩性、分岩规律和物理力学性质，将地基土初分为10个工程地质层，各工程地质分布如下： 1层杂填土：层底标高-0.593.03米，层厚1.

6、003.30米； 2层粉质粘土夹粉土：层底标高-2.39-0.23米，层厚0.003.10米；3层粉土夹粉砂：层底标高-11.58-0.70米，层厚2.1013.00米。4层粉砂夹粉土：层底标高-19.92-12.65米，层厚3.0014.50米； 5层粉砂：层底标高-38.30-25.57米，层厚8.4024.00米；6层粉砂夹细砂层：底标高-39.40-35.05米，层厚0.0013.70米； 7层粉质粘土：层底标高-48.50-31.83米，层厚0.0012.50米；8层粉土与粉砂互层：层底标高-57.74-37.00米，层厚1.6017.00米；9层粉砂夹粉质粘土：层底标高-71.77

7、-42.18米，层厚2.3022.00米。深度由北向南趋深，厚度由北向南趋厚；10层粉砂：层底标高-81.5 7-59.83米，层厚4.3021.00米。深度由北向南趋深，厚度由北向南趋薄； 五、试桩施工总体安排试桩工作在项目部的直接领导下进行：1、施工人员、设备组织：工程技术部、质量监控部各1人；试桩施工负责人1人、施工技术负责人1人；每桩架钻机操作工2人、普技工6人、电工1人，安全员1人；相关检测人员2人2、机械设备配置： 320马力双循环250钻机一台；3千瓦GQ-40钢筋切断机1台；3千瓦GW-40钢筋弯曲机1台；10千瓦400型电焊机2台；16T汽车吊一台；120千瓦发电机组一台；G

8、YZ-40钢筋螺纹接头机械一套。3、施工用水电：试桩施工用电接K1+300左侧200千瓦配电间，拉设电缆作临时线路。同时工地配一台120千瓦发电机组。施工用水为附近河道汲取。4、泥浆池设置：设置于K1+300右侧，长30米、宽10米、深3米，分泥浆和沉淀池两部分。六、试桩施工工艺流程图钢筋备料水泥黄砂碎石备料取样试验钢筋笼制作自检成型监理检验机具人员材料准备测量放样平整场地埋设护筒监理复核钻进成孔浆池制作泥浆制作取样检验监理审批取样试验 附报告监理审批孔深、孔径检查清孔检查沉淀、泥浆成孔下钢筋笼、导管二次清孔（沉淀24cm）灌注水下混凝土测量混凝土面标高成桩超声波检测、承载力检测自评估报告报监

9、理工程师审批商品砼拌制坍落度检查查商品砼配合比荷载箱设置七、施工工艺方案一）、钻孔前准备：1、钻孔平台：试桩为陆上桩，且在房基地范围，可对原地面整平后直接作为钻机移动的通道和操作平台，在其上安置钻机。2、测量放样用全站仪放出14#15#两个墩的桩位，在其间桥梁投影下选择一点作为试桩桩位，反侧该点坐标并在图纸上注明，避开原有地下管线，做到不妨碍承台及各类管道施工;在钻架就位调平后复测钻机转盘中心坐标，偏差0.5mm；测量桩架平台标高以便控制桩深和桩长；开钻前报监理验收桩位。3、护筒制作：护筒采用10mm厚钢板卷制，并在底节设韧角以便埋设，护筒内径200cm，长度150cm，护筒上边缘等距离对称焊

10、接四个吊环。二）、护筒埋设：护筒采用人工开挖桩塘后埋设，深大于1.5米，四周采用粘土回填密实，护筒顶高出地面30cm。护筒埋入垂直度偏差小于1%。四）、钻机就位：护筒埋设好后，钻机可直接就位，在钻机基本就位后进行调平工作，确保钻架处于水平状态，钻杆处于垂直状态，为确保桩身的垂直度，钻机应设置导向架以固定钻杆位置，复测钻机转盘中心坐标，偏差0.5mm后将钻机固定。五）、泥浆制作及循环1、泥浆制备本工程位于长江三角区域，地质土质条件较差，加之桩长较深，要求泥浆具有很好的护壁效果、并具有沉渣少、泥皮薄的特点；要求泥浆在流砂及软流塑地层起到不扩孔、不塌孔、不缩颈作用，必需选定优质泥浆进行施工。制浆材料

11、A、膨润土试桩泥浆拟选用江苏宜兴生产钙基膨润土，该土具有相对密度低、粘度好、含沙量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。B、水制浆用水取自工地附近洁净河道水，水质要求属HCO3-Ca2+型水，PH=8.18.5。C、碱粉工业碳酸钠（NaCO3），其作用是可使PH值增大到10，从而增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量。同时，其另将膨润土、水、纯碱等按比例制成基浆。新制泥浆配比参照如下表，现场根据实际情况由实验室调配；新制泥浆配比（1m3浆液）材料用量水膨润土Na2CO3968583.194先将一定量的水加入造浆中，再按比例加入膨润

12、土，拌制30分钟，使膨润土颗粒充分分散，再按比例加入纯碱进行充分搅拌制成基浆。基浆的性能指标要求如下：粘度容重含砂率PH胶体率18-241.04-1.100.5%8-1099%（2）泥浆检测泥浆检测：现场循环泥浆约每4-6个小时检测一次，主要控制泥浆池回流泥浆指标。现场检测主要有四个指标：相对比重，粘度，含砂率及PH值，每次检测数据做好记录。泥浆循环系统布置泥浆循环系统主要组成：循环沉淀池，泥浆泵，砂石泵。六）、钻进、成孔：从钻探资料中反映出，桩基部位的地质在-40米以上土质结构均为粉质砂性土层，以下部分为粉砂夹粉质粘土，因此采用泵吸反循环钻机施工。具体做法：A、开钻造新浆，其方量应是成孔桩1

13、.5倍的泥浆量。B、开动钻机钻孔，开始用正循环钻进，钻头出护筒底口前泥浆指标调整到设计要求。C、钻机钻到护筒底口时，护筒内水头高度差保持1.5m以上，减压慢速钻进，形成稳定孔壁，钻头钻出护筒底口3m后恢复正常钻进。D、正循环钻进当泥浆达到要求时钻机改用反循环钻进。E、升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于钢护筒底口位置时，必须防止钻头钩挂、撞击钢护筒；钻进过程中应保证孔口安全，防止掉入铁件（如扳手、螺栓等）物品。F、 根据不同土层的特点，在钻孔过程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速度，每工班泥浆检测不少于两次。E、做好钻孔施工记录，精确测量钻具长度，注意地层的变化，在地层变化与地质报告提供的资料不相一致

14、时或者其它异常情况，及时通知设计单位。G、钻机钻进过程中发现有漏浆现象，暂时停止钻进，继续泥浆循环，保证泥浆指标满足要求，根据漏浆严重程度分别采取增大孔内泥浆比重和粘度、加入锯末或水泥、接长钢护筒下沉、抛填粘土等措施，及时进行处理。H、正常钻进施工过程中，为保证钻孔的垂直度，必须采用减压钻进，使加在孔底的钻压小于钻具总重（扣除泥浆浮力）的80%。I、当钻机钻进到终孔前2m时，准备清孔泥浆，逐渐降低泥浆含砂率，缩短清孔时间。J、终孔后，通过钻杆长度和测绳测量双重检查，确保钻孔深度。K、进入新的地层提取一次渣样，每次取量约100kg，编号保存，并注明桩位、取样时间、取样标高、渣样类型。3、在钻至设

15、计孔深后，采用测绳下挂测深锤测量基准面至孔底的距离，计算孔底标高，符合要求后及时上报监理，待监理工程师认可后立即进行清孔。七）、清孔1、第一次清孔在终孔时停止钻具回转、提升钻头离孔底0.51m，维持通循环并向孔中注入新泥浆，通过泵吸法换浆，用粘性好、含砂率低、比重小的泥浆替换孔内泥浆，确保成孔的泥浆比重、含砂率、稠度符合规范要求。2、第二次清孔在灌注砼前采用气举泵吸法施工本桥清孔设计要求沉淀层厚度不大于30cm,规范要求0.2d，（d为设计桩径即d=1.80m），设计要求远大于规范要求，要达到这一标准，仅依靠320双循环回转法钻机的泵吸能力换浆是难以实现的。因此二次清孔采取气举法进行，将吸沙泵

16、连接在导管上部，从导管顶盖插入一根69×4mm的钢管至导管底部，气管至导管底部的最小距离为2米左右，借助控压机制压通过钢管将气压输送到吸泥管(导管)下口，当气压的能量在孔底集聚到一定值时就能使沉淀层迅间悬浮而吸入到导管内排泄到外。 气举式刚性吸泥管清孔在松散层和土层中不宜时间太长，其强大的负气压冲击泥浆,洗涤孔壁,极易造成孔壁的损伤，甚至垮孔。若水头高度补水跟不上时，水头压力降低更易造成其它部位的垮孔，所以在采用气举式吸泥管时应特别注意水头损失的补水问题。 沉淀层有时沉淀得比较紧密或含有胶质粘土颗粒。往往吸泥管清孔时会形成孔中孔，造成已清除沉淀层的假象，因此解决这个问题的通常作法是：

17、摆动和上下抖动导管,使气压分散冲散沉淀，以达到彻底清孔的目的。八）、成孔质量检测清孔完成后，拆除钻机，利用钢筋探笼对成孔质量进行检测，检孔次数一次，主要检测内容：孔径、孔深、垂直度、沉渣及泥浆指标，符合要求后才进行下步工序施工。另在浇注砼前检测沉渣及泥浆指标一次，孔底沉渣厚度根据设计要求进行控制。九）、钢筋笼骨架施工钢筋笼骨架在后场钢筋加工场内分节制作，钢筋笼骨架制作，视桩长的不同采取不同的节数，初步确定每分节长度为9m，总长度由两端节调整。钢筋笼内设“十”字形支撑2道加强，防止钢筋在起吊翻身时变形。1、钢筋笼制作A、后场制作钢筋骨架前，平整场地并作地基处理，在场地上浇注钢筋笼加工混凝土台座（

18、以利于直螺纹接头的施工），平整度由测量控制在10mm以内，台座长度以最长骨架为基准。B、混凝土梁上间隔78m间距准确安置钢筋骨架定位框，以便钢筋骨架的定位，在端头设立10mm钢板加工的定位槽板，每一主筋均须安放到对应的定位槽内，保证两端面尺寸一致且主筋顺直。C、钢筋在加工车间下料，单节钢筋笼长度为12m，整根钢筋笼骨架分节在台座制作，每根主筋先用套筒连接好，防止断面接头错位并分节、分类编号。D、主筋间采用直螺纹套筒连接，螺纹采用直螺纹滚压机，接头强度满足设计要求，每个断面接头数量不大于50%。2、钢筋笼安装 钢筋笼吊安钢筋笼按18米一节连接好后运到施工现场后，用汽车吊缓缓竖立吊起钢筋笼放入孔内

19、，注意钢筋笼中心线和桩位中心线保持一致，同时在下落过程中，割除钢筋笼的“十”字形支撑，下放到最后一个“十”字形支撑时，穿两根横担（25型钢）搁在护筒上。 钢筋笼接长吊起接长节钢筋笼，主筋按原编号对准前节钢筋笼主筋，上下节主筋采用直螺纹连接。确保连接强度质量与主筋等强度。3、 声测管接长声测管采用外螺接头进行接长，下节声测管螺入上节声测管接头管中，每个接头焊接前，灌水入声测管检测前一个接头焊接情况，如果漏水，提起钢筋笼检查漏水位置，焊接漏水缝隙；声测管上下端用钢板封堵，保证不漏水。同时声测管与钢筋笼的连接通过“U”形钢筋定位；灌注砼时管内灌满清水。十）、灌注水下砼：1、 导管下放选用300cm导

20、管，壁厚4mm，导管使用前做水密性试验。导管接长通过螺接口。导管下放前检查每根导管是否干净、畅通、有无小孔眼以及止水“O”型密封圈的完好性。导管逐节吊装接长、垂直下放，直至距孔底40cm为止，下放过程中注意保持与孔位中心线一致。3、 水下混凝土灌注 混凝土基本要求混凝土配合比通过实验室试配确定：灌注桩水下混凝土标号为C30，混凝土灌注时的坍落度控制在1822cm；粗骨料的粒径范围为5mm31.5mm；混凝土初凝时间不小于12小时；掺加适量的粉煤灰及外加剂，改善混凝土的和易性、流动性。混凝土运输混凝土由商品混凝土搅拌站供料，混凝土运输采用大于6m3的混凝土罐车转运到施工现场，放入泵车，经泵送到集

21、料斗，然后连续灌注。首批混凝土灌注，首批混凝土必须灌注包乏1米以上，为此其方量为其中：V灌注首批混凝土所需数量（m3）D钻孔直径（1.8m）H1桩孔底至导管底端间距一般为0.4m。H2导管初次埋置深度，H21.0m。d导管内径（0.28m）h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（35.6m，按泥浆比重1.05t/m3、砼比重2.2 t/m3、导管埋入泥浆深度74.6m计算）。V=3.14*1.82/4*（0.4+1.0）+3.14*0.282/4*35.6=5.752（m3）得首批混凝土灌注方量必须大于5.752m3。4、混凝土灌注要点A、使用单根导

22、管（300）灌注水下混凝土，导管应置于孔位中心，防止导管接头勾挂钢筋骨架。B、灌注水下混凝土之前测量孔底及标高，并探测沉渣厚度，如沉渣厚度超过规定，通过泵吸反循环清孔，满足要求后立即灌注水下混凝土。C、用拔塞法开灌首批混凝土，注意混凝土和易性要好，避免首批混凝土灌注时卡管。D、灌注中，尽量使混凝土沿导管一侧注放，防止造成高压气塞而堵管。E、灌注过程中，导管埋深宜大于2m且小于6m。F、灌注结束后的混凝土标高应比设计高0.51.0m以保证桩头砼质量。G、浇注过程中，详细记录浇注记录，严格控制导管埋深。5、混凝土灌注注意事项A、灌注水下混凝土之前首次使用的导管应进行必要的水密承压试验。B、灌注水下

23、混凝土前导管下口至孔底的距离一般在2040cm左右。八、试桩施工过程中的检测与控制1、泥浆初制作时和施工过程中的每一节杆、成孔后、清孔后进行泥浆指标的检测记录。2、对每一节杆、不同的土层进行认真详细的钻进速度检测记录。3、认真记录钢筋骨架的下放及连接时间。4、清孔的时间及效果检测记录和桩深测量检测记录。5、探孔器探孔，以检测成孔状况6、导管的安放时间及深度检测记录7、灌注过程砼灌注的速度，导管埋置深度，砼方量检测记录。8、异常情况的描述。9、每根桩制作砼试压块4组10、验证砼运输是否满足现场实际施工要求九、超声波检测超声波检测由专业单位进行，以测定桩的完整性、密实性。十、承载力检测承载力检测由

24、专业单位进行，以测定桩的承载力。十一、试桩的质量保证措施1、充分做好各项准备工作。2、严格执行图纸、进行技术交底，使施工人员在按图纸施工的过程中明确知道本工序的设计及规范要求和质量检验标准。3、在施工过程中，项目部由工程技术部和质量监督部安排相关人员进行全过程的检测控制工作。4、加强对原材料的事先试验、检测，杜绝不合格材料进入工地，凡未经检测合格的原材料坚决不予使用。5、严格对测量仪器、试验仪器实行标定检查，确保所测数据和结果的正确性。6、砼由项目部专人驻厂控制，现场专人进行试压块制作。十二 防止质量事故的措施1、防止孔缩径的措施a、使用与钻孔直径相匹配的钻头以气举反循环工艺钻进成孔，采用高粘

25、度、低固相、不分散、低失水率的膨润土泥浆清渣护壁。b、在软塑状以及流塑状亚粘土层采用小钻压、中等转数钻进成孔，并控制进尺。c、根据试桩时钻孔的钻进参数、孔径检测情况，适当调整钻进参数，以期达到设计要求。d、当发现钻孔缩颈时，可通过提高泥浆性能指标，降低泥浆的失水率，以稳定孔壁。同时在缩颈孔段注意多次扫孔，以确保成孔直径。2、防止渗、漏浆措施a、大泥浆比重和粘度，停止除砂，停钻进行泥浆循环，补浆保证浆面高度，观察浆面不在下降时方可钻进。b、如果漏浆得不到控制，则需在浆液里加锯末，经过循环堵塞孔隙，使渗、漏浆得以控制。c、如果在钢护筒底口漏浆，在采用上述措施得不到控制后，将钢护筒接长跟进。d、在采

26、用上述措施后，若漏浆得不到控制，要停机提钻，填充粘土，放置一段时间后，再进行施钻。3、防止掉钻措施掉钻的主要原因是因为钻杆与钻杆或钻杆与钻头之间的连接承受不了扭矩或自重，使接头脱落、断裂或钻杆断裂所至。防止吊钻措施为：加强接头连接质量检查，加强钻杆质量检查，对焊接部位，每使用一次就全面仔细检查一次，避免有裂纹或质量不过关的钻具用于施工中，同时钻进施工时要中低压中低速钻进，严禁大钻压、高速钻进，减小扭矩。如果不慎发生掉钻事故，如果钻杆较长采用偏心钩打捞，速度快，成功率高；如果钻杆较短，采用特制的三翼滑块打捞器进行打捞，效率较高，成功率高。 4、防止声测管孔底堵塞、超声波检测不到位的措施声测管在每一节焊接完后，孔内要灌水检查，声测管施工时接头要牢固，顶、底口封闭严实，声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接，确保声测管根根能够检测到底。5、防止混凝土浇注时出现堵管、断桩现象的措施a、首批混凝土浇注时，在泥浆面以上的导管中间要开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从孔口排掉，就不会形成堵管。首批过后正常浇注时，应将丝扣连接的小料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗，使混凝土小于满管下落，不至于形成气堵；要求混凝土有较