客专钻孔桩施工工艺

1、白马河特大桥钻孔桩施工工艺白马河特大桥钻孔桩施工工艺 PAGE PAGE 1新建温福铁路（福建段）站前工程标段白 马 河 特 大 桥钻孔桩施工工艺编制：复核：批准：二零零五年十月目录一、编制依据二、概述四、钻孔桩预备工作白马河特大桥钻孔桩施工工艺白马河特大桥钻孔桩施工工艺 PAGE PAGE 23(二)栈桥施工（三）平整场地（四）安装钻机五、泥浆性能和指标六、冲击钻孔（一）一般要求（二）钻孔事故及处理七、清孔八、检孔九、安放钢筋笼（一） 钢筋笼的制作（二） 钢筋笼的吊装（三） 钢筋骨架制作安装标准十、灌注水下混凝土一、编制依据（一） 安装导管及水下砼灌注（二) 导管堵塞的预防和处理十一、安全注

2、意事项铁路桥涵施工规范（TBJ10203-2001）（TB1014598)客运专线铁路桥涵工程施工技术指南客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准白马河特大桥设计图(铁道第四勘察设计院）二、概 述白马河特大桥桥型结构为1032m简支箱梁+（80+3145+80)m连续刚构+ （48+80+48）m连续梁 +3132m简支箱梁，全长3126。96m.本桥为双线桥，双线线间间距4.67m4.60m。桥址处主要为滨海相沉积地貌,两侧桥台地段为丘陵斜坡地貌，整体地形起伏大，桥址区内基岩岩体温州台出漏燕山期花岗岩（13号墩台以北），福州台主要为侏罗系南园组凝灰熔岩,无区域性大构造带通过，地表多为厚层海积

3、砂层及软土层、冲洪积层所覆盖。69m；桩身主要穿越淤泥、中砂、粉土、全风化花岗岩、强风化花岗岩等层，最后进入弱风化花岗岩作为持力层。为适应以上特点，选用旋转钻机和冲击反循环钻机进行钻孔桩施工,选用优质泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土。三、钻孔桩施工工艺流程水中：施工预备建立钻孔施工平台插打钢护筒布设泥浆池安装钻机、钻孔成孔、检孔换浆、清孔安装钢筋笼、导管二次清孔填充水下混凝土桩身混凝土质量检查.陆地:施工预备（筑岛）建立施工平台埋设钢护筒安装钻机、钻孔成孔、检孔换浆、清孔安装钢筋笼、导管二次清孔填充水下混凝土、养护桩身混凝土质量检查。四、钻孔桩预备工作（一)前期预备清理打桩机、钻机所需的各项机具

4、设备的数量和配件是否齐全，电气性能是否完好，使用时，应派专人常常检查、维护,确保打桩机、钻机良好的工作状态；钢丝绳必须选用软性、优质、无死弯和无断丝者，安全系数不应小于12。熟悉和学习打桩机、钻机、泥浆泵、混凝土泵等各项所需机具设备的性能和操作规定，进行现场技术、质量、安全交底.（二）栈桥施工由于白马河特大桥桥型结构复杂，线路较长，且大部分桥墩位于白马河中，因而修建一座满足施工要求的施工栈桥尤其重要；该栈桥既要作为施工通道、又要作为施工作业平台,是整个桥梁施工中的交通枢纽和进行其他施工作业的前提，因而对其荷载要求也相应提高;151202cm,每联设一个制动墩，制动墩为固定支座，其余为活动支座;

5、在栈桥上间断的布置有转弯台和避车台；栈桥宽为5600mm，转弯台处宽为(4790+3980+4790）mm，避车台处为（4790+4790）mm；下部结构采纳钢管桩,其中制动墩采纳600mm、 =8mm钢管桩，其余均采用800mm、 =8mm钢管桩，每处栈桥桥墩（钢管桩）间系以型钢作为连接系；上部结构以I45a为桩顶横向分配梁，H588300mm作为主梁分配梁,桥面板为钢筋砼面板。2、荷载要求：本栈桥设计荷载为混泥土搅拌车和履带吊在使用情况下的组合；桥墩的单桩长度由承载力和贯入度双控；一孔栈桥跨度内仅允许布置一台履带吊或一台混泥土搅拌车荷载，履带吊在桥跨中吊重为8t，在墩顶吊重为30t。3振动

6、打桩锤插打钢管桩焊接钢管桩由吊机配合用震动锤插打钢管 桩、测量跟踪定位钢管桩贯入到设计深度焊接联结系、割桩头及接桩帽、铺装分配梁和桥面板吊机前移到栈桥桥面测量放线由打桩船或利用移动吊机配合振动打桩锤插打钢管桩。4、注意事项：、由岸边向河中边打钢管桩边架设，逐孔架设；、风力大于6级时，栈桥面停止作业；遇到台风时，机械设备需靠岸；、插打钢管桩过程中要有限位装置，以确保钢管桩竖直，且定位准确；、钢管桩的贯入长度如不满足设计要求，应复核地质情况重新计算桩入土深度；（三）、平整场地、平台施工及埋设（插打）钢护筒水中：1、平台施工：施工平台定位桩采纳1。0m的钢管桩，利用在栈桥上拼装的移动吊机配合振动打桩

7、锤插打,或利用打桩船插打，每打完一组及时将其连为整体，在定位桩顶设桩帽和桩顶分配梁，然后在其上布置贝雷片桁架平台。施工栈桥面与平台面标高全都，平台、施工栈桥及岸上连接成整体，以连成运输通道，方便施工.2、钢护筒规格:钢护筒有固定桩位，保护孔口或砂卵石层孔壁不致坍塌，导向钻头，隔离地面及保证孔内泥浆面水头差等作用；护筒底口可帮焊钢带，加强护筒刃脚的强度和刚度；钢护筒采纳的材料、规格、制造工艺必须符合设计和规范要求,钢护筒内壁进行拉毛处理。钢护筒在2。2m直径钢护筒；2.50m桩采纳2。7m直径钢护筒;护筒壁厚均为8mm；3、插打钢护筒:插打钢护筒前后要定期测量河床标高,并依据河床冲刷情况,进行防

8、护,确 保平台安全。或在砂卵泥斗或吸泥机，减少护筒内壁摩察力,禁止强打硬震。护筒插打要求竖直,且定位准确,其顶面位置偏差不大于5cm,钢护筒下沉过程中其倾斜度不得大于0.7%；要随震随测，超过标准则要调好再震,或随震随调；下沉困难时前期可利用冲抓锥或抓泥斗抓出护筒内泥石，高差超过5m可采纳吸泥机抽吸，以利钢护筒顺利下沉。原则上钢护筒应下至基岩。4、测量组精确测定墩位，放墩中心十字线及桩位.钢护筒中心允许偏差不大于5cm，倾斜度小于1/100.陆地：1、 平整场地：（1)、在岸上和无水的河滩地，钻孔桩可按常规方法施工:场地换填粘土，压实，表面铺填砂卵石垫层并整平，修通进场便道，接通电源，供、排水

9、渠道畅通；、如场地位于陡坡时，可用枕木、型钢等搭设工作平台；道及施工场地；(4)、如在水位较浅，水流速度不大的墩位，则可采纳筑岛法施工： 筑岛前,在岛域周边先修筑草袋围堰,草袋围堰内填筑粘土或砂粘土夯实整平成岛。围堰填筑前,清理堰底的石块等杂物；草袋内装入规定的内容物,草装填至袋容量的60%时,缝合袋口；按设计要求堆码草袋或铅丝笼，堆码时应平放，互相错缝；自上游开始填筑围堰，在下游合拢。2、开挖泥浆池，将泥浆池尽量布置在红线范围内同时尽量兼顾多墩施工.3、施工前先初步测定墩位,放出桩中心线和地面标高，作记录。4、埋设护筒采纳挖埋及震动下沉相结合的方法进行。钢护筒用板厚为814mm的钢板卷成，护

10、筒顶应高出施工水位或地下水位2。0m,且应高出填筑面或地面0.5m，钢护筒长度不小于3m，护筒四周用粘土分层回填夯实，护筒连接处应电焊密实，严防漏浆。护筒底是钻孔的薄弱面水淤积。护筒的溢浆口应视地形设在有坡度的泥浆流槽处,以利泥浆流入沉淀池内进行沉淀（四）安装钻机、钻机就位前,应对钻机的各项预备工作进行检查，包括场地布置及钻机底盘支点的平整和加固，主要机具的检查和安装，配备设备的就位和水电线管路的接通等,并能熟练地操作钻机。2、首先用道木或型钢搭设钻机平台,平台应搭设在坚硬的土层上，必要时铺设碎石，道木间用扒钉固定牢固,以确保不产生位移和沉降.、 护筒顶桩位十字线应由测量组放好.4、 将组拼好

11、的钻机吊装就位,扒杆前滑车轮轮缘吊垂线,对中桩位十字线交点，钻架底盘大致抄平。5、将事先将短钢丝绳穿入钻头吊孔，然后与卷扬机钢丝绳头用夹头连接，并安装保险夹头.6、钻机就位时，钻机顶端应用缆风绳对称拉紧，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。7、安装泥浆泵及正循环泥浆管路,布置泥浆循环系统，通电、通水。测试钻机、泥浆泵是否能正常工作。8、开孔的孔位必须准确，应确保初成孔壁竖制直、圆顺、坚实。五。泥浆性能和指标泥浆在钻孔中的作用主要是浮渣、护壁、防止孔内坍塌，泥浆性能的好坏直接关系到钻进速度与成孔质量,应常常检查泥浆性能和指标,并作好记录，依据钻孔记录表,对各种泥浆指标下的钻进速度进行比较

12、，从而调整泥浆性能使之达到最佳浮渣、护壁效果,泥浆原料宜选用造浆优质粘土或膨润土，开孔时可采纳钻头冲击造浆，正常钻进时利用滤浆池将排击的带有钻渣的泥浆过滤后流入泥浆池,再由泥浆泵压入孔底，钻进过程中宜适量补充泥浆。为了提高泥浆的粘度和胶体率,可在泥浆中投入适量的烧碱或碳酸钠，其掺量由实验决定。泥浆性能指标应符合下列要求： 比重泥浆的比重是泥浆与4摄氏度时同体积水的重量比.泥浆在钻进中对孔壁的侧压力，随着泥浆的比重增大而加大，因此泥浆比重越大孔壁越稳定，然而随着泥浆比重增加，孔壁泥皮增厚，泥浆消耗大,且不易净化,也不利清孔和灌注混凝土。入孔泥浆的比重为1.1-1。3，孔底1.314；岩石为12

13、粘度粘度是液体或混合液体运动时各个分子或颗粒之间产生 的内摩擦力。粘度大,泥皮厚，携带钻渣能力强,但易糊钻进而影响钻进速度；粘度过小则对护壁和防止翻砂、渗透都不利。一般地层的泥浆粘度为16-22S，松散易坍地层泥浆粘度为19-28S. 含砂率含砂量是泥浆内所含的砂和粘土颗粒的体积百分比含砂率大，会降低粘度，增加沉淀，磨损钻具。新制泥浆的含砂率不宜大于4%. 胶体率 泥浆的胶体率是指泥浆静止后，其中呈悬浮状态的粘土颗粒与水分离的程度.胶体率高，则粘土颗粒不易沉淀，悬浮钻碴的能力高,否则反之.泥浆胶体率不小于95。 PH值泥浆的PH值是衡量泥浆酸碱度的维持一定值对保持泥浆指标非常重要,可使混入泥浆

14、中的粘土颗粒进行分散,增加泥浆中的胶体颗粒,加纯碱使体积膨胀增加颗粒表面的水化膜，保证粘土颗粒不会粘土的稳定性,失水量小，胶体率好PH值应大于6.5，一般以810为适当。PH值偏小时,可依据试验在泥浆中投放适量的NaOH或Na2CO3。六、冲击钻孔（一）一般要求1、钻孔前要取得地质柱状图，使每个操作人员了解地质情况，以便采纳相应钻速和冲程以及泥浆指标待泥浆储备数量及指标均满足使用要求后及钻进至护筒底以下1米后方可按正常冲程及速度边钻进边补造浆，其目的是为了保证护筒底口的护壁质量，避开护筒底口坍塌造成后患;开孔时注意保证钻孔的垂直，开钻时或每次停钻重新开钻时，应将钻头提离孔底23m，压浆待出浆顺

15、畅后方可冲程，以免糊钻堵住出浆口；3、在粘土层中钻进时，可少投或不投，可以靠钻进时自拌成浆，在砂卵石层中钻进时应多投粘土块（或膨润土），使泥浆比重、粘度增大，投粘土块（或膨润土）要适当，应依据不同地质情况确定泥浆指标，既 要防止泥浆太浓,影响钻进，又要防止泥浆太稀造成坍孔。4、排浆系统要常常检查，滤浆池、滤浆槽应常常清理，以加速泥浆5、为了正确提升钻头的冲程，应在钢丝绳上做出醒目标记.吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死角、无断丝者，安全系数不应小于12。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向必须全都。6、依据不同的土层，掌握好卷扬机钢丝绳的放松量，防止钢丝绳放 防止打空

16、锤,避开钢丝绳承受过大的意外荷载而遭受破坏，每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定；钻进过程中，必须勤取碴,使钻7、钻进速度应与泥浆供排量相适应，以排除钻碴。在粘土层冲击钻进 时,注意防止粘糊钻具及泥包钻头，必要时可稍投碎石。在砂卵石层冲击钻进时，应多投粘土，加大泥浆比重，加强护壁,防止坍孔和渗漏，必要15-2.5 米，加快冲击频率，增加冲击动能，但冲程不得太大,以免损坏钻头。钻进时,应及时投放粘土,检测泥浆性能，使岩碴能及时悬浮，保证钻头能常常冲击新奇岩层；钻进时，应不断转动钻头， 改变钻头在孔底的冲击位十字槽或梅花孔，而发生卡钻。8掉钻.冲击钻头磨耗较快应常常检修补焊，钻岩中尽量避

17、开补焊钻头，必须补焊时堆焊不得加大钻头直径，以免卡钻。凡因堆焊加大直径者，应回填部分片石重钻。9、起落钻头要均匀，避开撞击孔壁，护筒周围不得堆积杂物、弃土或有重车通过，以防塌孔或移孔。为防止邻孔孔壁坍塌或影响邻近孔已灌混凝土的凝固，应待邻孔混凝土灌注完毕,并达到2.5MPa抗压强度后方可开钻，以免因震动影响混凝土质量.钻头进出孔口时,严禁孔口附近站人，防止发生钻头撞击人身事故。10、需将钻头提起时,应关闭泥浆泵,避开出浆嘴喷射砂卵石孔壁造成坍孔.11能指标、加强检查钻机是否位移，倾斜、孔内有无坍孔等迹像,应作好记头提出孔口，以防发生埋钻、吸钻事故,再开钻时应以小冲程冲击从小逐渐加大，过渡到正常

18、冲程范围，更换钻头时，应检测钻头直径，以免卡钻。12、钻孔达到要求标高后，应对孔深,孔径进行检查，依据选取的钻头直径检查孔径或用检孔器检查，复测钢丝绳长度以确认终孔标高并填写终孔记录。13 成孔后孔位偏移不大于5cm。14净钻时间,停钻时间,泥浆指标调整及钻进过程中发生的各种情况和处理 方法，并严格执行交接班制度。）钻孔事故及处理1、 坍孔坍孔有两种情况：一种是孔口坍塌，其表现是：孔口护筒底脚处局部匀下沉，另一种是孔内坍塌，其表现是：孔内水位水位不稳定或突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而钻进速度慢或没有进度，钻头达不到原钻孔位置，钻机负荷显著增加等.护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或

19、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、护展或较大坍孔，发生漏水，钻头提升或下降撞击或拖挂护筒孔壁，开孔时进尺太快护壁不好；对第二种情况,多为孔内水头不足或吸泥时补水不及时，空气吸泥机风压风量过大,延误时间过久,泥浆性能不佳，护壁质量不好，下钢筋时强行起落等. 原因有泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求,使孔壁未形成护壁泥 皮，孔壁渗漏;孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够；在松软砂层钻重、粘度等指标降低，反循环清孔，泥浆吸出后未及时补浆；起落钻头时碰撞孔壁。处理方法:坍孔事故应力求预防为主，其预防措施应以发生的原因上加以注意,一旦发生应及时处理：保证钻孔时泥浆质量的各项指

20、标满足规范要求；保证钻孔时有足够的水头高度,在不同土层中选用不同的转速和进尺;起落钻头时对准钻孔中心插入;不严峻者可加大泥浆比重、加高水头，继续钻进，下钢筋后坍塌的要吊出钢筋笼，换浆重钻，坍孔严峻者应回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上12m重钻。2、掉钻产生的原因：钢丝绳在转向装置连接处被磨断,或在靠转向装置处被扭断，或绳卡脱落，或转向装置与钨金套的连接处脱开,或卡钻时强提，钻杆接头不良;另外由于操作不当，也易使孔上铁件等杂物掉入孔内。 处理方法：掉钻后应及时摸清情况，查明原因,如孔深、钻头是否偏斜使用打捞工具（主要采纳打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩捞；3、卡钻和吸钻生的原因：钻孔不圆

21、,钻头被狭窄部位卡住；未及时补焊钻头，钻头直粘土中冲程太长,泥浆粘度过高，钻头被吸住；放绳太多，冲击钻头倾倒顶住孔壁；钢护筒底部由于钻头的频繁碰撞而向上卷起，从而卡住提升中的钻头。处理方法：同掉钻处理，注意卡钻时，不宜强提，一般实行晃大绳及其他措施，使钻头松动后再提起。4、 钻孔偏斜及缩孔产生的原因: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；在有倾斜度的软硬地层交界处、岩石倾斜处或基岩面产状较陡处钻进,或者粒径大小悬殊的砂夹卵石中钻进；在软地层中钻进过快，水头压力差小;钻头受力不均，钻杆刚度不够，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；钻进时,桩基周围有重车通过。

22、处理方法：采纳小冲程，加快冲击频率，进入基岩后采纳长冲程；在安装钻机时使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条竖直线上，并常常检查校正；在有倾斜的软硬地层钻进时,实行减压低速钻进；钻杆、接头逐个检查，及时调整。遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明也偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处反复扫孔;偏孔、缩孔严峻时回填粘性土重钻。七、清孔孔达到设计标高后,经终孔检查应尽快进行清孔,清孔的目的是为了保证孔底沉淀物尽可能少,以提高孔底承载力，同时也为了填充水下混凝土保证质量.10.510压入比重1.11。2的新奇泥浆,将残存在孔底的钻渣悬浮排出，到孔底泥浆指标达到标准为止，必要时在灌注混凝土前采

23、纳空气吸泥机二次清孔。2、清孔标准孔内排出的泥浆用手触及无粗粒感（无23mm颗粒），比重在1。1以下,含砂率不大于2%,粘度1720S,严禁采纳加深钻孔深度方法代替清孔.在填弃混凝土前，测量孔底沉渣:柱桩不大于5cm,摩擦桩不大于20cm。3、 清孔注意事项 吸泥或抽渣时应及时向孔内注入新奇泥浆，保持孔内水位以避开坍孔钢筋笼，灌注水下混凝土，以免沉淀超过标准要求。八、 检孔换浆清孔使泥浆指标和孔底沉淀物达到验收标准，拆除钻机钻杆后，用检孔器检查钻孔桩的孔径和倾斜度是否符合验收标准。钻孔桩钻孔允许偏差序号序号项目允许偏差(mm)1孔径不小于设计孔径2孔深不小于设计孔径群桩1003孔位中心单排桩5

24、044倾斜度1孔深5浇筑混凝土前桩底沉碴厚度九、安放钢筋笼（一）钢筋笼的制作1、钻孔桩的钢筋笼在车间分段制作,运输到各工点安装。钢筋笼所用钢材有产品合格证和现场抽检复查资料，满足有关规范要求。2、 钢筋笼的主筋应整直使用，接头易采纳对焊或搭接焊，钢筋笼主筋和加强箍筋必须焊接；加强筋和箍筋采纳搭接焊，接头末端不设弯钩,各类接头均应符合铁道部有关规范要求.3、钢筋除锈整直，焊接长度应按规范规定执行，且焊接时，内缘应封住，使混凝土导管能顺利升降.4、 钢筋笼分段应考虑接头数量不超过钢筋总数的50%,接头截面须错开50cm以上的要求。（二）钢筋笼的吊装1 钢筋笼成型后堆放或运输、起吊过程中，必须平整无

25、变形，吊点位置应正确。2、在钢筋笼吊装入孔前应用探测笼进行探孔；钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时，应在起清孔前进行吊放；3旋转使之下放，禁止用吊机突然松钩强行下放，以免碰撞孔壁引起坍塌.4并注意避开钢筋笼被埋现象的发生。5 钢筋笼下放时其千斤绳应用卡环卡死，吊钩处千斤绳应封钩，以防钢筋笼遇阻碍时脱钩，钢筋笼掉入孔内。、钢筋笼安装时用专用的起吊工具起吊，起吊过程中避开钢筋笼起吊变形过大。两节钢筋笼对接时,上下节中心线保持全都，不将偏斜、弯扭的钢筋笼安放吊入钻孔桩内.钢筋笼制作及下放、接长、焊接全程均应由值班技术人员检查，合格后方可实施下道工序.7、钢筋笼入孔后需要牢固定位,其标高应准确,容许偏差5c

26、m，钢筋笼挂钩应长度全都,可考虑于灌注架上摆角钢，挂钩挂在角钢上，但应固定牢固，防止起导管时挂住钢筋笼而造成挂钩脱落。8、为控制钢筋笼中心与孔位中心偏差，应在钢筋笼四周焊定位钢筋，钢筋笼上端应均匀设置吊环和固定杆，以固定钢筋笼的位置；钢筋保护层可在钢筋笼外侧绑扎保护层垫块代替，保护层材料采纳不低于桩基本身强度的混凝土垫块。另外实行有效措施防止钢筋笼在混凝土灌过程中上浮。9、钢筋笼入孔后平面位置偏差不大于10cm；底面高程偏差不大于10cm.（三）钻孔桩钢筋骨架制作安装标准1钢筋骨架在承台埋深100mm尺量检2钢筋骨架直径20mm尺量检3钢筋间距0.5d(钢筋尺量检4加劲筋间距20mm尺量检5箍

27、筋间距或螺距20mm尺量检6钢筋骨架垂直线1%尺量检序项序项目允许偏差检验方（一 1、灌注水下砼导管在使用前应经过试拼,然后做水密压力试验进行水密检查，发觉漏水应处理后方可使用，水密压力试验应依据实际孔深计算水压力来确定。试压的压力宜等于孔底静水压力的1.5倍.2、导管内壁应光滑园顺，不得粘有砼残浆。试压合格后的导管在放入孔内前应自下向上编号，每段导管接头应认真拧紧，经检查合格后方可下放。3、导管直径应与桩径及砼浇注速度相适应，可为2030cm.导管管节长度,中间节宜为2m等长,底节可为4m，漏斗下宜为1m.4 吊放导管时，应对中轻放，慢放,防止碰撞钢筋笼,导管轴线误差依孔深而定。一般不超过孔深的0.5 %，并不宜大于10cm。5 安装砼灌注平台,安装阀门及储料斗，砼阀门安装前应检查阀门是否能自由开启，用后应立即用水冲洗于净，清除残碴。6 连接砼导管与阀门,确定导管位置,导管底面应高出孔底0。20。3米，以免堵塞。7 灌注水下砼前用测锤复测孔底标高、沉渣厚度，符合要求后,由安质、监理工程师签证后方可填充，如沉渣超过规定要求，则应安装吸泥机进行再次清孔，直至满足规定要求。、为保证水下砼灌注质量，除