钻孔桩施工工艺

1、曹娥江大闸闸前大桥钻 孔 桩 施 工 工 艺1 编制依据1.1 曹娥江大闸闸前大桥施工图设计文件、设计说明、设计通知变更等。1.2 曹娥江大闸闸前大桥工程第一合同段施工组织设计。1.3 我单位的质量目标和质量方针。1.4 我单位发布的部分技术文件编制要求。1.5 现行公路工程标准、规范、规程等，主要有： 公路桥涵施工规范（TB 10203-2002） 公路桥涵工程质量检验评定标准（TB10415-98）2 工程概况2.1 曹娥江大闸闸前大桥工程第一合同段起止里程为K0+000K2+188，全长2188.00米，共39个墩台，其中12#24#、30#38#墩为10根1.2m钻孔桩，共计440根。

2、 2.2 桥址区域地貌为冲海淤积平原，区内地势平坦，河网密布，地面高程一般为3.5m5.5m。潮汐性河流受风暴潮影响。桥址位置距曹娥江河口约2km，东岸为上虞市海涂围垦区，西岸为绍兴县海涂围垦区。两岸地势平坦，河道顺直。本工程桥位处主要地质情况自上而下依次为：粉砂、亚砂土、粉砂、淤泥质亚粘土、亚粘土、粉砂、砾砂、亚粘土、砾砂、粉砂、含砾中砂。表一：钻孔桩技术数据墩位桩顶标高桩底标高数量桩 长砼方量（m3）(m)(m) (根)(m)单根桩总方量12215-69。850207281.38881627.77613215-69。850207281.38881627.77614215-69。850207

3、281.38881627.77615215-70。352072581.9541639.0816215-68。850207180.25841605.16817215-67。850207079.1281582.5618215-67。850207079.1281582.5619215-67。850207079.1281582.5620215-67。850207079.1281582.5621215-69。850207281.38881627.77622215-70。850207382.51921650.38423215-72。850207584.781695.624215-73。850207685.

4、91041718.20830215-75。850207888.17121763.42431215-75。850207888.17121763.42432215-72。850207584.781695.633215-71。850207483.64961672.99234215-71。850207483.64961672.99235215-71。850207483.64961672.99236215-71。850207483.64961672.99237215-71。850207483.64961672.99238215-70。850207382.51921650.3843 施工方案针对曹娥江大闸

5、闸前大桥工程桥址处地质特点,1.2m钻孔桩灌注桩利用GPS-2O、GPS-15型钻机旋转钻机钻孔，在钻孔前,大坝跟前原有大块石要清理干净,后采用冲击钻孔,护筒振打跟进至河床面5m以下,穿过后填土层后该用旋转钻机钻进成孔；清孔采用黑旋风施工。钻孔成孔并清孔后，采取垂直导管法进行水下混凝土灌注。4 主要施工机械设备表二： 主要设备表名 称型 号单位数 量功 率功 用砼搅拌车台24运输钻机GPS-150台9钻 孔吊机12t16t辆2灌注混凝土、转场泥浆泵YNL台922KW泥浆循环、排污电焊机BSQ6-400台4617/13KW钢筋笼制安混凝土漏斗个4混凝土灌注导管250米43水封用，备4套钻 头10

6、001500个91234护 筒12001500个1868L=25mL=28m5 开工前准备工作：5.1 场地平整曹娥江大闸闸前大桥12#24#、30#38#墩位平台采用采用草袋围堰筑岛式平台施工，在进行钻孔桩施工前，应对墩位处进行回填平整，要求平整后平台顶面标高不低于桩顶标高且高于水面1.0m，顶面外边缘到孔中心距离不小于2.0m，且平台放坡不大于1：1；其中1#33#墩在杭州市境内，位于池塘内，施工前回填池塘到顶标高为桩顶标高且高于水面1.0m，压实后进行钻孔桩施工。5.2 护筒5.2.1 护筒制作曹娥江大闸闸前大桥1.2m钻孔桩护筒采用1.5m的钢护筒，长度根据地质地貌及地下水深度而定，并

7、要求不小于10m,板厚采用=6mm钢板制成。制作要求筒口直径误差不大于1cm。护筒顶部设4个吊环，便于吊装及拨除。5.2.2 护筒埋设12#24#、30#38#墩处于滩地及河道内，地表层为砂土，要求护筒入土深度不小于10m，且在进行护筒埋设时，先把大坝跟前原有大块石要清理干净,钻机对中后采用冲击钻孔,护筒振打跟进至河床面5m以下,穿过后填土层后改用旋转钻机钻进成孔。 5.2.3 护筒埋设要求（1）护筒顶应比岛面或原地面高0.3m； （2）护筒埋设好后，要求顶面中心与设计桩位偏差不得超过5cm,倾斜度 不得大于1%。5.3 泥浆5.3.1 泥浆池12#24#、30#36#墩采取两墩合用一个泥浆池

8、，泥浆池用沙袋砌筑，泥浆池布置于中线右侧或左侧，且两端预留足够空间供钻孔桩及承台施工。泥浆池的布置及泥浆沟的开挖，应满足泥浆循环要求，具体根据现场情况处理。泥浆池周边要求砌筑良好，且池内要求铺设塑料布或彩条布，避免施工过程中泥浆外泄而引起环境污染，影响文明施工。5.3.2 泥浆的拌制拌制泥浆时，要求使用膨润土或优质粘土，如使用粘土应满足下列要求：（1）自然风干后，不易掰开捏碎，干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角；（2）用刀切开时，切面光滑，颜色较深；（3）浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成直径小于1mm的细长 泥条。用手指揉捻，感觉砂粒不多。当泥浆拌制成后，要求泥浆指标满足如下要求： 比重

9、： 1.051.15 粘度： 一般地层泥浆粘度1622秒 松散易坍地层泥浆粘度1928秒 含砂率： 4% 胶体率： 95% PH值： 6.5 清孔后，沉渣不得大于100mm。在钻孔过程中，经常检查泥浆指标，当泥浆指标超标时，调制泥浆至规定值方可继续钻孔，预防钻孔过程中发生事故。当钻孔完毕清孔结束后，要求泥浆指标符合上述指标要求，如泥浆指标未达到要求，不能进行水下混凝土灌注。5.3.3 泥浆的排放：（1）钻孔桩施工时，应严格遵守文明施工，严禁泥浆随意排放；（2）泥浆排放时，应上报当地环保部门，由环保部门指定排放地点； 5.4 水封导管试验：水封导管使用前，均应调直、组装、试压、编号及自下而上标示

10、尺度等工作。当水封导管组装完成，根据本桥钻孔桩的深度，对水封导管进行试压。试压采用专门水压设备进行。试压前将水封导管一端封死，并留一个小出水口（采用阀门控制），另一端连接水压机。当水封导管内注满水时，开动水压机试压，要求试验压力达到4.5kg/cm2，持压0.5小时且导管不产生漏水、渗水现象，即认为水封导管试压合格，然后编号（注意：水封时，水封导管应严格按照编号顺序拼装，拧紧拧死，保证不漏水。如有改动，应重新试压后方可使用）。 5.5 钢筋笼制造：钢筋进场时，应具备钢筋出厂证明及材质证书。进场后，抽样检查，并填写钢筋试验表格，检验合格，方可使用。对于抽样检查不合格的钢筋，将该批钢筋退货。场内设

11、置专门的钢筋存放场地，各种钢筋按型号及品种分类存放。 本桥钢筋笼采取胎具成型，钢筋成型时，根据设计图纸及钢筋笼分段通知单，确定箍筋位置，加强箍与主筋采用焊接，加强筋（设在主筋内壁）间距为2m其搭接部分为双面焊。连接前，将主筋位置标定在加强箍筋上，确定无误后，方可焊接。箍筋与主筋需点焊牢固，注意箍筋间距符合要求，保证箍筋均匀整齐，使钢筋笼外形美观。主筋与主筋采取双面搭接焊接，搭接长度不小于5d。加工钢筋笼前，取焊接试件，进行试拉，合格后，方可进行钢筋制造。 表三：钢筋笼允许偏差项次项 目允 许 偏 差(mm)检 验 方 法1钢筋笼长度100尺量检查2钢筋笼直径20尺量检查3主钢筋间距0.5d(钢

12、筋直径)尺量检查4加强筋间距20尺量检查5箍筋间距20尺量检查6钢筋笼垂直度1%L吊线尺量检查7主筋焊接接头抗拉强度不低于规定值检查记录5.6 混凝土工厂组拼试运行混凝土工厂采用1台1000L搅拌机，供料系统采用HPD1200型自动计量配料机，上述设备拼装完成后，经试搅拌混凝土后，方可进行钻孔桩施工。6 钻孔施工6.1 安装钻机水中墩和岸上墩由汽车吊机配合安装施工。钻机安装应保证位置准确、水平、稳固，确保施工中不发生倾斜和移动。钻机行走轨道中心、转盘中心及桩中心三点应在同一铅垂线上，转盘中心与桩中心的偏差应10mm，倾斜度1%，确保钻孔的中心偏差和垂直度满足设计及规范要求。钻机下的支垫强度足够

13、,防止在钻孔过程中钻机下沉。6.2 正循环钻进 泥浆采用正循环并用拌浆机拌浆，待泥浆达到要求后，开始钻进。在钻出护筒前，应及时由泥浆池补浆，确保泥浆浆面高度满足要求。开钻时,钻头应悬空3040cm,使泥浆循环正常，开动钻机空转正常后，再将钻头缓慢放至孔底，进行钻进。钻进时根据地质资料经常注意土层变化，每进尺5或土层变化处均立即捞取渣样，判断土层，记入钻孔记录，与地质资料剖面图核对，根据实际情况随时调整钻机钻速、进尺速度。在砂土中采用低转速钻进，并控制进尺。同时减少钻头对砂土的搅动，适当加大泥浆比重和提高水头，加强护壁，防止塌孔。升降钻头平稳，不随意碰撞护筒和孔壁。拆装钻杆力求迅速。6.3开孔时

14、采用低压、慢转，小泵量正循环低速钻进,泵量3050m3/h,保证孔壁完整和开孔垂直。6.4钻进时应细心观察排碴情况,排量减少或排量较多时,要控制钻进速度，一般每班钻进58m。6.5 经常检查循环管路的密封性。6.6 钻进中,每班至少检查钻孔垂直度一次，发现倾斜时，应及时纠正。 砂层钻进过程中,转速控制在1020转/分,排量控制在130150m3/h。以上数据仅作参考,钻进过程中可根据实际情况调整。6.7 保持孔内水位并经常检查泥浆比重，在钻进过程中,始终保持孔内水位高于地下水位或河水位2m左右。6.8 值班人员应认真负责,仔细观察,认真记录。尤其是设备更换、泥浆指标、投泥、投碱、加水量、停开钻

15、时间、事故原因及处理、下一班应注意事项等，皆应记录签字，并向下一班人员交待清楚。如有异常，应立即停钻向主管领导汇报。所有钻孔记录要详实。6.9 因事故停钻时,钻头应提出孔外,孔口加盖。6.10成孔标准:平面偏差10cm,孔径不小于设计桩径1.0m,倾斜不大于1%。7 钻孔事故处理7.1 坍孔：坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加，而不见进尺，钻机负荷显著增加等，分析其原因有如下几点： 7.1.1泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成坚实 泥皮。7.1.2孔内水头高度不够。7.1.3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

16、上由于振动使孔口坍塌、扩展或较大坍孔。7.1.4提住钻头钻进，旋转速度过快，空转时间太长。7.1.5水头太大，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。7.1.6清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，反循环清孔，泥浆吸出后 未及时补浆。7.1.8吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。预防及处理原则：保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求，保证钻孔时应有稳定的水头高度，一般为，过大或没有水头，都可能引起坍孔。注意在不同土层选用不同的转速和进尺，吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心插入，遇有坍孔则采用回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上-重钻。7.2 钻孔偏斜:偏斜原因: 钻孔中遇有较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方； 在有倾

17、斜度的软硬地层交界处，岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻头受力不均。 钻杆弯曲，接头不正，钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。 预防和处理： 安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者要在一条竖直线上，并经常检查校正。 在有倾斜的软硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。 钻杆、接头逐个检查，及时调整。遇有斜孔时，用检孔器检查探明孔偏斜的位置和偏斜的情况，一般可在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔。偏斜严重时要回填砂粘土，重钻。7.3 掉钻落物： 掉钻原因分析：钻进时强提强扭，钻杆接头不良或疲劳破坏易使钻头掉入孔中，另外由于操作不当，也易使孔上铁件等杂物掉

18、入孔内。对于小铁件可用电磁铁打捞。对于钻头的打捞方法较多，视具体情况而定，主要有：打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等。对于重量较大的钻头，根据具体情况采用潜水、千斤活套等。在钻孔过程中除以上三种主要事故外，尚有糊钻、扩孔、偏孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等，均与上述几种有联系。7.4 钻孔漏浆在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失，一般有护筒底漏浆和护筒接缝漏浆两种情况，严重漏浆为坍孔的先兆，应及时处理。漏浆的主要原因是：护筒埋设太浅；回填土不密实或护筒接缝不严密；或水龙头过高等。补救的办法是：加稠泥浆或倒入粘土慢速转动；或回填土掺卵、片石反复冲击增加护壁；护筒本身漏浆则可

19、用棉絮堵塞。此外护筒内有掉落物也会造成漏浆。8 终孔验收 清孔前必须进行终孔检查，检查内容应包括孔深、孔径、倾斜 度、孔深检查可用钻杆或测绳，孔径与倾斜度用特制的检孔器。表四：钻孔验收标准序号检验项目允许偏差1孔径不小于设计孔径2孔深不小于设计孔深3孔位中心(群桩)100mm4倾斜度1%5灌注前孔底沉渣30c（摩擦桩）不大于10cm（柱桩）9 清孔 清孔目的是抽、换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀物，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀物，而降低桩的承载力。其次，清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件，使测深正确，灌注顺利，确保混凝土灌注质量。 本工程钻孔桩均为摩擦桩，终孔后，迅速清孔，不停歇过久，

20、避免导致泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。清孔时,采用换浆法清孔，使孔底沉淀清除干净，使沉渣厚度不超过规范规定值。10 钢筋笼吊装钻孔桩的钢筋笼整体吊装，主筋接头按规定错开，错开间距不小于35d。主筋接头采用焊接接头。钢筋笼按长线法施工确保主筋位置准确。钢筋笼保护层用C25混凝土垫块制作，以确保钢筋笼不致于插入孔壁，使钢筋笼保护层满足设计及规范要案求。钢筋笼到位后临时固定，防止脱落，同时也有效制止钢筋笼在钻孔桩灌注混凝土过程中上浮现象。11 水封导管吊装钻孔桩填充混凝土时使用250mm卡口式垂直提升导管，导管根据孔深预拼一定长度，导管顺直并进行拉力试验和水密试验。试验后经签证确认

21、导管状态良好，焊缝及接头均不漏水，并经过球试验方可投入使用。钢筋笼下沉到位后即可下导管，并利用灌注导管进行二次清孔，必要时可换部分新鲜高质量泥浆使孔内泥浆指标达到要求。12 灌注水下混凝土：12.1 本桥钻孔桩为C25水下混凝土,由于每桩混凝土数量7 43,故采用1台1000L的拌合机。产量为25353/h，由混凝土搅拌车运输至孔位处，12汽车吊机配合进行混凝土的灌注。12.2 灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，钻孔经成孔质量检验合格、监理签证后方可开始灌注工作。使用砍球法灌注水下混凝土。开灌前应检查分析扩孔率，以确保灌注漏斗内储存的混凝土及吊斗内的混凝土总量满足砍球要求，砍球后孔内混凝土

22、能及时将导管底端埋入深度不小于1。灌注过程连续进行，因故中途停灌间歇时间不能太长。停歇后，观察混凝土的流动性，并检查已拌合混凝土的陷度，如不合格，将该批次混凝土捯掉。若停歇过程过长，必要时采用人工方法小批量向导管内灌注合格的混凝土，防止导管内混凝土离析及陷度损失过大，造成堵管而导致水封失败。在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出，和从漏斗外掉入孔底，使水泥凝结导致测深不准确和填充质量下降。灌注过程中，注意观察管内混凝土面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。缓慢提升导管，预防导管挂钢筋笼，如导管接头挂钢筋骨架时可转动导管，使其脱开钢筋骨架后移到钻孔中心

23、。正常灌注时导管埋深控制在1，不允许发生导管进水、接头漏水及导管堵塞事故。当混凝土面升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升（浮笼）可采取以下措施： 12.2.1 尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土流动性过小。12.2.2当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，导管保持较大埋深并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管底出来后向上的冲力。12.2.3 当孔内混凝土面进入钢筋笼底1-2m以后适当 提升导管，减小导管埋深（不得小于1）以增加钢筋笼在导管口以下的埋置深度。12.2.4 固定钢筋笼于护筒上。12.2.5在钢筋笼下端增设锚固于混凝土内的锚固钢筋，在灌注将近结束时，因

24、导管内混凝土柱高差减小超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如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。在提升最后一段长导管时，提升速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。在灌注混凝土时，每根桩制作不少于一组（3块）的混凝土试块，妥善养护保管试块。强度测试后填入试验报告 表，并按设计要求检测桩身混凝土质量。13 灌注事故的预防及处理 13.1导管进水其主要原因有：首批混凝土储量不足，或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入，此时，将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物清除，重新灌注。 13.2

25、卡管：灌注过程中，混凝土在导管中下不去称为卡管。原因有： 初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小，流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接缝处漏水、大雨中混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。 机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。预防措施：准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的力学性能。处理办法：拔管、吸渣重灌。13.3 埋管：导管无法拔出称为埋管。其原因是导管埋入混凝土过深，应及时提升导管，控制埋深。13.4 坍孔：发生坍孔后，应

26、查明原因采取相应措施，如保持或加大水头，移开重物排除震动等防止继续坍孔，然后用吸泥机吸除孔中砾土，如不继续坍孔可恢复正常灌注，如坍孔不停止、坍孔部位较深，宜将导管拔出。保存孔位回填粘土重钻。14 钻孔桩施工质量控制要点14.1测量放线要求准确、认真，并填写施工放线报验单。14.2护筒埋设要求平面位置符合精度要求，并填写护筒测量资料，报请监理检查。14.3钻机就位要求转盘水平，平面位置准确，并经专职测量人员检查后方可钻进。14.4 钻孔过程中，要求详细、真实填写钻孔记录，每次交接班要做好交接班记录。14.5 终孔后，经专职测量人员测量确认后，方可提钻。14.6钻孔过程中，要求每班至少做两次泥浆指

27、标试验。清孔后，必须做一次泥浆指标试验，并记录上报监理；泥浆试样应从孔底取出。14.7钢筋笼制作要求尺寸准确，外观整齐，加工完毕经自检合格，报请监理检查。14.8吊装钢筋笼时，要求焊接接头长度满足要求，且焊接缝饱满，每节吊装完毕后，经自检合格，报请监理检查，合格后下放。下放到位后，固定牢靠，预防在灌注混凝土过程中发生坠笼和浮笼现象。14.9二次清孔完毕后，自检沉淀厚度，合格后填写钻孔桩孔内灌注水下混凝土前检查证，并报请监理检查。合格后，方可进入下道工序施工。14.10混凝土生产、运输，灌注满足下列要求： 混凝土的坍落度18-22cm，初凝时间不小于8小时； 混凝土采用混凝土搅拌车运输； 灌注混

28、凝土漏斗要求满足初灌量要求; 灌注过程中，要求导管埋深控制在1-3m之间； 超封混凝土高度控制在之内； 混凝土灌注完毕后，清理桩头超封混凝土至桩顶上部10cm处； 砼试件要现场随机取样制作。14.11钻孔过程中，应密切注意天气情况及东苕溪水位情况，如有异常，应及时上报处理。15 质量管理工作15.1 质量方针按GB/T19002-2000建立实施并保持质量体系，按国家标准和设计要求施工和检验，用严格的质量管理，以精良的施工技术，建优质的桥梁工程。15.2 质量目标按设计要求和铁路桥涵施工技术规范（TB 10203-2002）及其它相关国家标准施工，按铁路桥涵工程质量检验评定标准（TB 1041

29、5-98）检查、评定、验收，确保分部工程合格率达100%，优良率达90%，且主要分部工程全部达到优良标准。15.3 质量保证措施 为全面实现我公司质量目标，在钻孔桩施工全过程中，我们将始终坚持“百年大计、质量第一”的原则，视工程质量为企业的生命，认真依照各项施工技术规范、规则和各项质量验收评定标准去组织实施，确保“开工必优，一次成优”。具体措施如下： 加强施工技术管理。按施工技术管理办法和质量手册标准实行全面质量管理，做好各阶段质量控制、体系审核和信息反馈，确保工程质量达到目标。施工前熟悉设计图纸及施工规范，理解设计意图，组织各管理层和作业队进行技术交底，并编制详细的作业指导书。施工中详细记载各项施工记录并填写相关资料，一个分项工程结束后，及时按验标要求评定验收。 强化施工的监督检查。建立健全质量管理组织系统，使质量体系持续而有效地运行，确保产品和服务质量符合规定要求。现场认真执行三检制，作业队自检合格，交质量监察部门专检合格，最后经监理工程师查验签认后方可进入下一步工序。 认真抓好施工过程控制。对所有材料、半成品、成品都必须搞好过程控制，不合格品不得进入下一工序，分项工程完工后应及时进行评定验收工作。所有主体结构原材料进场都要有产品合格证，并在现场按规定进行抽样检查，不合格者严禁使用。 严格制度，狠抓落实。建立施工中的奖罚制度，对施工质量进行定期或不定期检查，发现隐患及