桥梁钻孔灌注桩施工方案课件

温州市瓯海大道西段快速路工程四标段桥梁钻孔灌注桩施工方案LOGO第五组：杨飞，戴毓琦，赵凯，华振康，张鑫，黄晓云工程概况

温州市瓯海大道西段快速路工程四标段全部为钻孔灌注桩基础，桩径分1.0m、1.2m、1.3m、1.5m和1.8m五种类型，分别适用于主线标准段及匝道、大跨箱梁，地表层为淤泥层地层覆盖，根据地质测绘和钻孔资料，本标段钻孔桩均为嵌岩桩，以中风化凝灰岩为持力层。 全桥段为桩号K5+185-K6+201全长1016米，钻孔灌注桩共有248根，其中1m直径8根；1.2m直径184根；1.3m直径20根；1.5m直径24根；1.8m直径12根,桩基混凝土强度等级为C25，桩基检测采用超声波检验(有资质的检测单位,由监理单位和业主定)，按照多排桩50%，单排桩100%比例预埋声测管。 钻孔灌注桩施工前先采用篮板对桩基施工场地进行维护，修筑临时改线道路，并设置明显的路标信号指示。参予单位

1、总包单位：宁波市政工程建设集团股份有限公司

2、设计单位：杭州市城建设计研究院有限公司

3、监理单位：上海浦桥工程建设监理有限公司

4、勘察单位：浙江省工程物探勘院

5、建设单位：温州市瓯海大道工程建设指挥部

编制依据

1、温州市瓯海大道西段快速路工程Ⅳ标招标文件及相关的设计图纸、招标文件答疑及技术补充规范；

2、现行国家及温州市有关本工程应遵循的设计、施工规范、验收评定标准及其它相关规定、标准；

3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

4、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

6、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）

7、《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2003J257-200）一、准备工作：1、准备场地。

三通一平：通水，通电，施工前应将场地平整好，以便安装钻架进行钻孔。2、测量放样首先根据设计提供的墩位中心桩坐标及方向角用全站仪定出中心控制桩及法向控制桩，然后以此测放出钻孔灌注桩桩位中心及其攀线桩。桩位中心控制桩及法向控制桩必须经过监理复核后才能使用。3、护筒的埋设★钻孔前要在测定的桩位，准确埋设护筒，用以固定钻孔位置；隔离地面水；提高井内水头以增大井内的静水压力；稳定孔口土壤和保护孔壁不坍以利钻孔工作进行。护筒采用钢护筒,由3mm钢板、4mm×30mm扁钢箍和40mm×4mm角钢肋焊制而成，护筒高2m，内径大于设计桩径30～40cm。护筒埋设方法和注意事项如下：

⑴钢护筒埋设时，先在桩位处挖比护筒外径大20cm～40cm的圆坑，在坑底填筑50cm左右厚的粘土并分层夯实；再通过定位的控制桩放样把钻孔的中心位置标于坑底；然后把护筒吊进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线定在护筒顶部，移动护筒，使护筒中心与钻孔中心位置重合，同时用水平尺或垂球检查，使护筒竖直；此后即在护筒周围对称、均匀的回填最佳含水量的粘土，分层夯实，使之达到最佳密实度，夯填时要防治护筒偏斜。筒埋设示意图。⑵分层夯实时，每夯完一层要检查一次护筒的中心位置和垂直度。填平后要挂上垂球再检查一次，发现偏差立即纠正。⑶护筒顶要高出地面0.3m左右，并在顶部焊加强筋和吊耳，开出水口。钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并要及时处理。护筒埋设示意图1-护筒2-夯实粘土3-砂土4-施工水位4、制备泥浆：泥浆在钻孔中的作用：在孔内产生较大的静水压力，可防止坍孔;泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的活动，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用；同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位；泥浆密度大，具有挟带钻渣作用，利于钻渣的排出。因此在钻孔的过程中，孔内应保持一定稠度的泥浆，一般密度以1.1～1.3g/cm3为宜。开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出，掏渣后要及时补水。在砂及卵石夹土等松散层钻进时按1：1投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。必要时反复冲击2～3次。钻孔遇有卵石现象时，宜加大泥浆减少片石的比例，按上述方法进行处理，力求孔壁坚实。正常钻进时要注意以下事项：①冲程要根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层时宜采用高冲程（100cm），在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层时宜采用中冲程（约75cm）。在通过高液限粘土、含沙低液限粘土时，宜采用中冲程。在易坍塌或碎石地段宜采用小冲程，并应提高泥浆的粘度和相对密度。②在通过碎石或岩层，如表面不平整，应先投入粘土、小片石，将表面垫平，再用十字形钻锥进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔现象。③要注意均匀地松放钢丝绳长度。一般在松软土层每次可送省5cm～8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3cm～5cm。应注意防治松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。5、检孔钻进中采用检孔器验孔。检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4～6倍。每钻进4m～6m，接近及通过易缩孔（孔径减少）土层（软土、软塑粘土、低液限粘土等）或更换钻锥前，都必须检孔。用新铸或新焊补的钻锥时，要先用检孔器检孔到底后，才可放入新钻锥钻进。不可用加重压、冲击或强插检孔器的方法检孔。当检孔器不能沉到原来钻进的深度，或大绳（拉紧时）的位置偏移护筒中心时，要考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况，如不严重时，可调整钻机位置继续钻孔。不得用钻锥修孔，以防卡钻。6、钻孔的安全要求冲击锥起吊要平稳，防止冲撞护筒和孔壁；进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止钻锥撞击人身事故；因故停机时，孔口应加盖保护，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。7、注意问题①冲击钻钻孔时，为防止冲击震动造成邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌混凝土的凝固，影响邻桩混凝土质量，要待邻孔混凝土浇灌完毕，并达到2.5MPa抗压强度后，才能开钻。②钻孔和冲孔工作要一气呵成，中间停顿时间不得过长，如因工休或其他原因停止钻进时，不得将钻头停放在孔底，以免泥浆吸住钻头。继续开钻时应先进行清孔，待沉淀泥浆基本除净后才能下钻。若钻孔结束后，经过测量孔深已达到设计要求时（一般应较设计深度加深0.5m）即吊装钢筋骨架，如预计钻孔完成后不能紧接着进行骨架吊装和灌注混凝土时，不得拆除钻孔设备。③钻孔时须及时记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，以便与地质剖面图相核对。当与地质剖面图严重不符实，要及时向监理工程师汇报，并按监理工程师的指示处理。④钻孔周围地面上不得堆放重物和杂物，孔口附近应清除积水经常保持排水良好，场地干燥。施钻过程中，并应随时检查护筒四周填土变化，注意是否有沉陷坍塌现象。三、清孔钻孔达到图纸设计深度后，且成孔质量符合图纸要求并经监理工程师批准后，要立即二次进行清孔。清孔时，孔内水位应保持在地下水位以上1.5m～2.0m，以防止钻孔的任何塌陷。采用掏渣法清孔，要求用手摸泥浆中无2mm～3mm大的颗粒为止，并且泥浆的密度减少到1.03～1.1。清孔前，投入水泥1～2袋，通过冲击锥低冲程的反复冲拌数次，使孔内泥浆、钻渣和水泥形成混合物，然后用掏渣筒掏出。降低泥浆相对密度的方法是在掏渣后用一根水管插到孔底注入高压水，使水流将泥浆冲稀，泥浆相对密度逐渐降低后向孔口溢出，达到所要求的清孔标准后，即可停止清孔。清孔时，要将附着于护壁筒的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣和泥沙等沉淀物清除。清孔按图纸要求和清孔后孔底钻渣沉淀厚度符合图纸规定值。对于大直径、深孔，要在掏渣清孔后，再用气举抽浆法清孔。四、钻孔检查及允许误差钻孔在终孔和清孔后，采用测孔仪对孔径、孔形和倾斜度进行测定，钢筋检孔器辅助检测。检测结果报请监理工程师复查。如经检查发现缺陷，例如中心线不符，超出垂直线、直径减小、椭圆截面、孔内有漂石等，对这些缺陷书面报告监理工程师，并采取适当措施，予以改正。钻孔的允许偏差应符合表8－1的规定。钢筋骨架安放注意事项在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。

钢筋骨架吊装示意图六、灌注水下混凝土（一）、准备工作：水下混凝土灌注采用导管法。导管接头为卡口式，直径300mm，壁厚10mm，每节管长2m。导管在使用前须进行水密、承压和接头抗拉试验。灌注混凝土前要将灌注机具如储料斗、溜槽、漏斗等准备好。导管在吊入孔内时，其位置要居中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。水下混凝土设计强度等级C25，水灰比宜为0.5～0.6，坍落度宜为18～20cm，水泥采用P.O42.5，细骨料采用中砂，粗骨料采用级配良好的人工碎石，碎石最大粒径不得大于25mm，并通过试验确定掺入适量减水缓凝剂和粉煤灰，初凝时间不小于6h。采用HZ50型拌合站拌和，7m3混凝土搅拌运输车运输混凝土至现场，混凝土接近桩顶时，用吊斗倾倒以提高漏斗高度。灌注混凝土，待二次清孔后，使孔底沉淀层厚度符合规定，做好灌前的各项检查记录并经监理工程师确认后方可浇注。（二）灌注水下混凝土的技术要求及过程1、2、混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。3、首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。4、在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头。5、在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m。6、在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。7、为防止钢筋骨架上浮，当混凝土面接近钢筋骨架底部时，为防止钢筋骨架上浮，采取以下措施：⑴使导管保持稍大的埋深，放慢灌注速度，以减小混凝土的冲击力；⑵当孔内混凝土进入钢筋骨架1m～2m后，适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋骨架下部的埋置深度。为确保桩顶质量，桩顶加灌0.5m～1m高度。同时指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。全部混凝土灌注完成后，拔除钢护筒，清理场地。8、灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌人数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。9、使用全护筒灌注水下混凝土时，当混凝土面进入护筒后，护筒底部始终应在混凝土面以下，随导管的提升，逐步上拔护筒，护筒内的混凝土灌注高度，不仅要考虑导管及护筒将提升的高度，还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面的降低，以保证导管的埋置深度和护筒底面低于混凝土面。要边灌注、边排水，保持护筒内水位稳定，不至过高，造成反穿孔。10、在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。八、钻孔桩钻序编号规范要求钻孔灌注桩小于3倍的桩径的桩间距，施工是必须跳桩施工。跳桩顺序如下：钻孔顺序工艺如下：①—⑤—③—④—②—⑥桩位平面示意图钻孔灌注桩成孔的质量检查

钻孔在终和清孔后，应对成孔的孔位、孔深、孔径、倾斜度、泥浆性能、孔底沉淀厚度等进行检验。符合要求才可进入下道工序的施工。钻孔扩底灌注桩成孔质量允许偏差

编号 项目 允许偏差 附注

1 孔的中心位置 不大于10CM 2 孔径 不小于设计桩径

3 倾斜度 垂直度：≤1‰ 4 孔深 不小于设计规定

5 清孔后沉淀层厚度 不大于50mm 6 清孔后泥浆指标 相对密度1.15~1.20

检验方法 A、桩孔位中心位置测定后、必须有技术人员复核： B、桩直径：用卷尺检查钻斗及扩大头直径： C、倾斜度：用水平仪及吊锤测定： D、孔深：用测绳测定： E、泥浆指标：用泥浆比重法。钻孔事故的预防及处理措施：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。

处理方法：施工中应严格按要求操作，以防为主，一旦发生坍孔，找出坍孔原因，采取相应措施。

2、钻孔偏斜

钻孔偏斜事故预防和处理方法：

（1）安装钻机时要使转盘、底座水平、起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。

（2）由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架钻进。

（3）钻杆、接头逐个检查，及时调正。主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调直。

（4）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。

（5）用测孔器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到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。

3、落物掉钻

预防措施：

（1）开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具，可用打捞工具打捞，然后在护筒口加盖。

（2）经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

（3）为便于打捞落入孔内的钻头，可在钻头上预先焊上打捞环，或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。

处理方法：掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻头。

4、糊钻

在软塑粘土层回转钻进，因进尺快，钻渣量大，出浆口堵塞而造成糊钻。预防处理办法：首先应对钻杆内径大小进行计算决定。还应控制进尺，加强泥浆循环。若已严重糊钻，应