杜阮北一路扩建工程冲击钻钻孔灌注桩工艺性总结(陈治勇)

1、中电建路桥集团有限公司江门大道配套道路工程杜阮北一路扩建工程冲击钻钻孔桩首件工艺性总结 批准： 审核： 复核： 编制： 中电建路桥集团有限公司江门大道配套道路工程杜阮北一路项目部二一五年五月目录一、 试桩依据1二、 工程概况1三、 工艺性试桩目的1四、 资源配置情况2五、 16-1#桩施工过程2六、 试桩工艺流程36.1、施工准备36.2、测量放样36.3、护筒的制作与埋设46.4、钻机就位56.5、泥浆制备56.6冲击钻钻孔施工66.7、成孔检测86.8、第一次清孔96.9、钢筋笼制作与安装96.10、安放导管106.11、二次清孔116.12、混凝土运输与灌注116.13、桩基检测13七、

2、 施工安全、环境保护和水土保持措施13八、 施工过程中注意事项14九、 试桩施工总结15中电建路桥集团有限公司 杜阮北一路扩建工程钻孔灌注桩首件工艺性总结杜阮北一路扩建工程钻孔灌注桩首件工艺性总结1、 试桩依据 杜阮北一路（西环路-江肇高速杜阮出入口）扩建工程施工图；城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ 2-2008）；公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）；公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）；工程建设标准强制性条文（公路、市政工程部分）；杜阮北一路扩建工程施工组织设计；建设标准化管理体系。2、 工程概况 杜阮北一路扩建工程共有大桥2座，小桥1座，人行天桥3座，共有

3、钻孔灌注桩217根，桩基采用C30水下混凝土，总量为8194.6m，钻孔桩桩径分别为1.0m、1.2m和1.5m。杜阮北收费站连接桥全长602.42m，中心桩号K0+676.59，抗震设防烈度为7度，属于抗震一般地段。我项目经理部于2015年3月21日至3月27日对杜阮北收费站连接桥16-1#钻孔灌注桩进行了试桩施工。16-1#孔位于桩号K0+825.590处，桩径1.5m，孔深22.64m，桩长19.28m。护筒顶标高16.16，地面标高15.51，素填土15.5110.07（层厚5.44m），粉质粘土10.078.17（层厚1.90m），粗砾砂8.177.57（层厚0.6m），全风化混合岩

4、7.571.37（层厚6.2m），强风化混合岩1.37-4.43（层厚5.8m），中风化混合岩-4.43-4.93（层厚0.5m），微风化混合岩-4.93-6.48（层厚1.55m）根据地质勘测资料显示，本场地各岩土层具有很好的代表性。3、 工艺性试桩目的通过试验桩确定成孔方法，所需配套的机械设备，以及钻孔、钢筋笼安装、下放导管、清孔、灌注各工序所需施工时间。确定各土层施工中泥浆的适宜指标，了解施工机械的性能，检验混凝土的施工性能。确定施工过程中的需注意的问题。通过试验桩的各工序施工时间确定本段桩基施工所需投入的钻机数量以及施工资源的配置。4、 资源配置情况 人员 主要管理人员：现场负责人1人

5、、安全员1人、技术人员1人；测量人员3人，试验人员3人。 钻机配备人员7人，其中操作手2人，辅助工人5人。主要是进行钻孔、灌注等工作。 钢筋笼制作5人，主要进行钢筋笼制作。 机械设备 CAT330挖掘机1台，主要用于泥浆池开挖、钻渣的清理工作。 CF20冲击钻钻机1台，钻头直径1.5m。 25t汽车吊1台，用于吊装钢筋笼、导管。 HD500GF发电机1台。 BX-400型电焊机3台。 8m混凝土运输罐车3台。 泥浆净化机、泥浆搅拌机、PN型泥浆泵各1台，用于泥浆制备。 自卸汽车1辆，平板车1辆。 混凝土配合比 采用C30水下混凝土配合比，配合比水泥：砂：1-3石：1-2石：粉煤灰：矿粉：减水剂

6、：水=295：760：300：750：70：30：6.55：180。水胶比0.48，砂率42%；塌落度180220mm；配合比试验28天抗压强度39.8MPa。 钢筋主筋采用HRB40028钢筋，箍筋采用HPB30012钢筋。钢筋笼主筋采用套筒连接。5、 16-1#桩施工过程施工准备：2015年3月20日，进行了场地平整、制备泥浆、测量放样、设护筒、钻机就位、护筒中心与桩位中心复核。 钻孔：2015年3月21日16点30分开始钻孔，2015年3月27日9点00分终孔。孔深：22.64m，桩长：19.28m，入微风化岩1.55m.。 第一次清孔：2015年3月27日9:252015年3月27日1

7、3：12。 安装钢筋笼：2015年3月27日13：202015年3月27日16：00。 二次清孔：2015年3月27日16：1017：20。 灌注：2015年3月27日17：32开始灌注，2015年3月27日18：27灌注完毕。6、 工艺流程工艺流程见下框图：钢筋笼制作泥浆制备与循环净化护筒制作与埋设钻机就位第一次清孔安装钢筋笼下导管第二次清孔灌注混凝土移机施工准备钻孔平台搭设桩位放样钻进泥浆系统布置图6-1 工艺流程图6.1、施工准备施工场地移交后，熟悉施工现场环境，排查清楚施工区域内的地下管线（管道、电缆、光缆等）、地下构筑物、危险建筑等的分布情况，以免发生意外事故。6.2、测量放样复核全

8、桥的桩位坐标，确认设计图纸提供的桩位数据。护桩放样与护桩埋设沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位，作为单桩护桩。单桩护桩采用钢筋桩（25），桩顶刻十字线，高度80cm，埋入地下45cm，并用砂浆或素混凝土保护。 检测自检：现场技术员用几何尺寸方法复核桩位，每天对桩位护桩复核一次，若护桩被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测。监理检测：经现场技术人员检查无误后及时报请监理工程师复核，无误后进行护筒埋设工作。6.3、护筒的制作与埋设 护筒制作护筒采用钢质护筒，用10mm的钢板制作，其内径比孔径大20cm。在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋板，加劲肋板采用宽20cm，厚10mm钢板

9、。顶端焊两个吊环，一为起吊用，二为绑扎钢筋笼吊杆，用于压制钢筋笼的上浮，护筒顶端同时正交刻四道槽，以便挂十字线，以备验护筒、验孔之用。护筒钢板接头焊接密实、饱满，不得漏浆。1 护筒埋设钢护筒埋置高出施工地面0.3m。护筒埋设深度2.2m，如果遇到地下水位较高、或者距孔口较高位置有流砂层时，应加长护筒埋设深度，并高出地下水或施工水位2m。护筒埋设应准确、垂直、稳固，四周应回填粘土并夯实。护筒中心偏差5cm，倾斜度1%。护筒安装完毕后，应在护筒口上挂十字线，在十字线中心挂一吊线锤，自然下放，检查是否与桩位中心重合，以校核护筒的安装位置，外侧开挖缝分层回填捣密。如采用压入法安装护筒时，在压入时应防止

10、护筒卷口。 6.4、钻机就位由于本桥钻孔桩需入微风化岩1.5m3m，地基承载力达到5000kpa，因此在施工过程中选用CF20型冲击钻。钻孔倾斜度为1%桩长且500mm。冲击钻机：钻机平台准备就绪，将冲击钻平稳安放在钻机平台上，立好钻架并调整和安设好起吊系统，调整钻臂及滑轮提升装置，使钻具中心与桩中心在同一铅垂线上。 6.5、泥浆制备泥浆配比应视地质情况、施工机械等条件，选定基本配合比后，经过配制实验并修正后确定泥浆配合比。对砂层钻孔泥浆配比如下：膨润土泥浆具有相对密度低、黏度好、含砂量小、失水量小、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，是钻孔施工的优质泥浆

11、。CMC（钠羧甲基纤维素）为增黏剂，具有防孔壁坍塌、提高钻孔效率、对受水泥盐分污染的泥浆有保护膨润土的凝胶作用。 分散剂（Na2CO3 ）具有防水泥、盐分对泥浆的污染、污染后的泥浆再生作用，增强防坍作用，提高泥水分离性。钻孔时泥浆比重一般为1.11.3g/cm；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：95%。PH值：6.5。每个泥浆池分循环池、储浆池，中间设泥浆通道。施工中不合格的泥浆可输送至沉淀池，沉淀后，将水排水污水管或循环利用，沉淀泥浆则与桩基砖渣一起运至棠下镇石头村，运距20km。6.6冲击钻钻孔施工 冲击钻吊锤采用十字形钻头，钻头重量

12、应考虑卷扬机起重能力。钻机就位后详细检查卷扬工作状况，钢丝绳质量情况以及结构稳定安全状态。成孔前检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的应及时更换。 开始钻孔时采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。钻进过程中勤松绳和适量松绳，不得打空钻、勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层，每次松绳量按地质情况，钻头形式，钻头重量决定。 吊钻头的钢丝绳必须采用同向捻制、柔软优质，无死弯和无断丝的，安全系数不小于1.2。钢丝绳与钻头间须设转向装置并连接牢固，钻孔过程中须经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两跟绳径应相同，捻扭方向必须

13、一致。 工地内应备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过10mm时应及时更换或修补。更换新钻头前，检查整个孔至孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。 冲击钻开孔阶段主要为造浆固壁，孔内加粘土，采用低冲程冲砸开孔。钻孔深度在达到护筒刃脚下3m后，根据地质情况加大冲程进行正常冲砸造孔，进入基岩后适当减小冲程。成孔后采用大流量水进行清孔。 在桩基存在夹泥层时，钻机手在钻至接近夹土层0.30.5m时，应放慢钻进速度，控制冲程在1.0m以内，同时还要向孔内回填黏土加片石，采用小冲程钻进，将片石挤进孔壁进行加固，防止孔壁坍塌和泥浆流失。回填必须有监理工程师进行旁站。 在钻孔过程中，要及时记录成孔过程中的各种参

14、数，如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物、事件处理等情况。对钻孔每2m进行一次岩芯取样，遇到地层变化时应加密取样。 钻孔作业过程中，必须观察主机所在地面和支腿支承处地面变化情况，发现下沉现象及时停机处理。 当桩进入微风化岩，地基承载力达到5000kpa，业主、设计、监理及施工方四家进行了现场岩层确认。 6.7、成孔检测成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、探笼。探笼应按如下要求制作：1 探笼的外径不小于设计桩径，长度为8 m。 标定测绳，测绳采用钢丝测绳，20米以内测锤重2Kg，20米以上测锤重3Kg。 测量护筒顶标高，根据桩顶设计

15、标高计算孔深。以护筒顶面为基准面，用测绳测量孔深并记录，现场技术人员应严格控制孔深。 用探笼检测钻孔孔径及垂直度度，探孔器对中后在孔内靠自重下沉，不得借助其他外力下至孔底；中途不停顿，证明钻孔符合规范及设计要求，如不能顺利下至孔底时，则用锤头进行扩孔处理。 检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度1且500mm；沉渣厚度符合设计规定，端承桩50mm，桩位误差50mm。6.8、第一次清孔清孔处理的目的是使孔底沉渣（虚土）厚度、泥浆液中含钻渣量和孔壁垢厚度符合设计要求，满足水下混凝土灌注施工质量要求。6.9、钢筋笼制作与安装桩基所需钢筋笼，由钢筋加工厂，统一加工制作。 钢筋笼制作进场钢筋材料

16、在监理的见证下进行取样检查，并作相应的常规和焊接试验，检验合格后按照设计图纸进行下料加工。钢筋笼在制作场内采用胎具成型法一次性制作，用槽钢和钢板焊成组合胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋，全部焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，所有主筋焊接采用双面搭接焊接。 2 钢筋笼的制作应严格按照图纸设计制作，允许偏差为：主筋间距10mm；箍筋间距20mm；外径10mm；钢筋保护层厚度20mm，倾斜度0.5%，中心平面位置20mm，钢筋笼按12m一节进行制作，分段制作的钢筋笼，其主筋采用焊接并应遵守相

17、关规范要求。 钢筋骨架现场吊装在安装钢筋笼时，采用两点起吊。吊放钢筋笼入孔时对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后徐徐下放，不左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍时停止下放，查明原因后处理。两节骨架的连接采用直螺纹套筒连接。连接时上、下主筋位置同心对正，保持钢筋笼上下轴线一致。钢筋笼连接好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。钢筋笼安装到位后，及时利用吊筋固定，防止脱落及浇筑过程中上浮。钢筋笼焊接后进行声测管和套管安装。声测管接长时应将接头处管内毛刺处理干净以免影响测管探头下放。套管与声测管焊接时必须保证链接紧密、牢固，防止漏水堵管。声测管底口除用作注浆外

18、其余用钢板焊牢固，顶口用薄钢板点焊，避免灌注水下混凝土时掉入杂物，影响桩基检测。声测管要与钢筋笼牢靠固定，防止在钢筋笼下放及混凝土灌注时偏位。6.10、安放导管导管直径为300mm，壁厚3mm，导管总长按实际孔深配,总的配置原则为，中间节长2.5、3.0m，最上面配13节长0.5m、1.0m、1.5m短管，底节配一节4米长的导管。导管使用前进行试拼与水密试验，并检查导管是否变形及漏水，还应检查接头连接是否牢固可靠，丈量导管组装后的实际长度。试水压力不应小于孔内水深1.3倍的压力，持续时间15min，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大压力的1.3倍；检查导管是否漏水、漏气，试验时同一

19、位置持续压力时间达到15min后应将导管翻转180，再次加压保持压力15min，如压力保持不变且无漏水，可报请监理验收。验收合格的导管安摆放整齐，并记录好每组导管下设顺序、每组导管根数、每根导管的长度。试验桩导管安装共计8节，底部一节4m，中间六节3m，顶部一节0.5m。下设导管时防止碰撞声测管及钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔孔口，用于支撑悬吊导管。全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起50cm，开始浇筑水下混凝土。混凝土灌注期间使用钻机卷扬吊放拆卸导管。同时要保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m。 6.11、二次清孔因安放钢筋笼及导管准备浇注水下混

20、凝土，故时间的间隙较长，孔底产生新渣，待安装好钢筋笼及导管后，采用换浆法清孔，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。待孔内排出的泥浆含砂率小于2%，相对密度为1.031.10g/cm，粘度1720Pa.s，且复测孔底沉渣厚度5cm后，清孔完成，即可进行水下混凝土灌注。6.12、混凝土运输与灌注混凝土灌注前应对护筒情况、钢筋笼位置、标高，混凝土原材料储备量、现场道路、灌注设备、声测管标高及是否漏水等情况进行再次检查，确保各项工作准备就绪后方可开始灌注。桩身混凝土灌注在二次清孔完成并检验沉渣厚度和泥浆比重符合规定后的半个小时内进行，并连续灌注直至桩完成。桩

21、身混凝土采用C30水下混凝土，施工时由混凝土拌合站集中拌制，通过混凝土罐车运送到施工现场进行灌注。开始灌注水下混凝土时，导管底口离孔底0.5m。首先吊入隔水塞，隔水塞要按照导管内径制作，安装时要使其将导管内的水完全封闭，灌注混凝土前用钻机小卷扬机上的钢丝绳吊，且钢丝绳应留有余量，混凝土达到首灌量时启动小卷扬机将其提出，初灌时导管埋深不低于1.0m。灌注过程中，每次提升导管之前，导管的埋深测量采用同步多测点的方法，避免因孔径大产生大的误差和测量错误。本工程首罐混凝土通过漏斗进行灌注。灌注漏斗采用吊机吊挂。首批混凝土入孔后，混凝土要连续灌注，不得停顿。浇筑过程中填写水下混凝土灌注记录表。当孔内混凝

22、土面将要接近钢筋笼的底端时，要防止钢筋笼上浮。当灌注混凝土面接近设计标高时，要注意混凝土面使其符合设计要求，每次拆下的导管应及时冲洗干净，灌完后必须冲洗漏斗、储浆斗及其它专用工具。灌注工作必须连续进行，尽可能压缩上料运输吊斗、提管、拆管时间，严禁中途停工，每根灌注混凝土之前应测量混凝土坍落度，混凝土坍落度控制在180220mm。每个灌注桩取样2组（每组3块）试块（边长为150mm的立方体），标准养护1组和同条件养护1组。 混凝土灌注完成后缓慢将导管拔出，导管提离混凝土面之前要反复插实，避免空心桩。水下混凝土连续施工，不许间断，灌注过程须详细记录。对浇筑过程中的一切故障都要记录备案。为确保灌注的

23、顺利进行，砼灌注前要首先准确计算出首批砼方量，导管埋置深度。混凝土灌注完成后等强期间，不能进行下道工序施工，由于施工面狭小影响机械设备及人员通行，可采取回填措施，回填后用3m4m20mm的钢板覆盖在空口上，保证人员、机械的正常通行。 6.13、桩基检测砼浇筑完成达到强度后，桩头采用人工凿除，按照设计桩顶标高凿除桩顶多余的混凝土，桩顶表面应平整干净，且无积水，如使用低应变测试法，则并使用角磨机在桩径范围内打磨出34处较光滑平整的测试点。为确保基桩的质量，成桩后应逐一进行无破损检验。声测管应采用套筒丝扣连接或套筒焊接连接，以保证声测管内壁平顺和密封。同时应采取防护措施，保证声测管在施工中不被堵塞。

24、施工单位配合质检部门对每条桩进行检测。质量合格后方能进行下道工序施工。7、 施工安全、环境保护和水土保持措施 施工安全保证措施 对项目部职工和作业人员加强安全教育，特种工作人员需持证作业。 施工现场设专职安全员、施工员对施工现场监控及协调管理。 钻孔平台四周应设栏杆，平台上部随时将杂物、工具清理整齐，所有结构应牢固，夜间应有足够的照明设施。 现场用电安全重点控制，对机械设备运行及交通运行加强管理，严格执行项目部规定的相关安全条例和施工方案中的安全保证措施。 做好现场文明施工及临边防护。 施工环境保护、水土保持措施 施工过程中所产生的泥浆，经过泥浆净化器，将粒径大于0.074mm的钻渣截取，净化

25、后的泥浆流入泥浆池循环使用。钻渣装入储渣筒内，严禁排入河中。 废浆和钻渣转运至指定的位置处理。施工机械产生的废油料及润滑油等，必须集中收集并处理。生产用油料必须严格保管，防止泄漏造成污染。 在施工现场设置若干个垃圾桶，集中贮放生活垃圾，并定期清理。工程要求。8、 施工过程中注意事项 由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。 钻机施工中检查钻头，发现钻头磨损较大时及时进行补焊。 泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。 因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在施工时应控制一次钻进深度。 钢筋笼或探孔器向孔内放置时，应由吊车吊起，将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁，使孔壁坍塌。 根据不同地质情况，对泥浆比重等参数进行适时变换，确保泥浆对孔壁的撑护作用。 施工过程中确保泥浆不能外流，经沉淀后的废渣及多余泥浆及时清运至指定地点。 其他施工工艺事项，应严格按照桥涵施工技术规范和标准进行施工。9、 试桩施工总结 通过试桩施工得出的相关参数 16#-1桩的整个施工过程，包括从施工准备到水下混凝土灌注，都进展顺利。冲击钻钻机能够比较好的适合此段地质的情况，钻孔过程基本保持稳定，各