某高速公路特大桥钻孔灌注桩施工方案

三号桥梁钻孔灌注桩施工方案编制人：审核人：编制单位：编制日期：三号桥梁钻孔灌注桩施工方案（一）三号桥概况三号桥桥中桩号为XX，桥跨经为13m，宽度为18m，钻孔灌注桩8根，桩长27.06m，桩径Φ120cm，桩底高程-29.560m，桩顶高程-2.500m。（二）施工场地整理清表后，将桥梁施工场地开挖至桥梁承台上1m，平均高程为-0.500m。开挖宽度上口为30m，下口按照1：1.5坡度；长度上口为40m，下口按照1：1.5坡度。（三）桩位放样采用全站仪坐标放样，三号桥钻孔灌注桩坐标如下：0#台1#台XYXY160266.39022502.692160266.89322515.322260261.59422502.883260262.09722515.513360256.79822503.075360257.30122515.705460252.00122503.266460252.50522515.896（四）钻机就位首先要经常性做好钻机的保养维修工作，做到定期检查、避免由于机械事故引起的事故发生，钻机就位后，用水平尺、铅锤及经纬仪，对钻机平台、钻杆垂直度、钻尖的对中情况等进行检测，避免完成孔发生倾斜或偏离设计桩位。（五）护筒制作、埋设护筒有固定桩位、保护孔口不坍塌、隔离地面水和保护孔内水位高出施工水位维护孔壁及钻孔导向等作用。因此，护筒在钻孔灌注桩的施工中不容忽视。根据施工规范的要求，结合桩基设计图纸和实际情况，采用钢护筒，护筒内径140cm。护筒埋设时应严格控制其垂直度，确保桩位准确。护筒的埋设采用筒内挖土。沉入时应用线拉十字，将孔位中心反映到护筒上。护筒底部和四周所填的粘性土予以分层夯实。护筒顶高度高出地面0.30m，当钻孔内有承压水时，高于稳定后的承压水2.0m以上。护筒的埋设深度不小于1.0m。护筒中心应为桩中心，平面位置的偏差控制在50mm以内，竖直线倾斜不大于1%。（六）泥浆制作1、泥浆的调制与技术要求钻孔泥浆一般由水、粘土（或膨润土、陶土粉）和适量的添加剂配置而成。本施工区域内的土质多为亚粘土，可因地制宜就地在钻进过程中形成泥浆，但应通过试验确定亚粘土的塑性指数不小于15，大于0.1mm的颗粒不超过6%。必要时添加粘土或添加剂。钻孔泥浆根据钻孔的方法和土层的具体情况采用不同指标。地层情况相对密度（γ）粘度（Pa.s）含砂率（%）一般地层1.05～1.2016～22<8～4松散易坍地层1.20～1.4519～28<8～4表1泥浆性能指标2、根据工程实际情况，三号桥泥浆采用孔内土与水结合形成的泥浆。（七）钻孔1、钻机就位前，对各项准备工作进行检查，确保钻孔前的准备工作和其他相关工作准确无误。力求做到精确放样，精心对中，合理安排，确保开孔的孔位准确。钻机就位后底座和顶端平稳,磨盘水平钻杆竖直并经监理检查验收合格。开钻时慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，再加速钻进。2、根据桩长，该钻孔桩采用反循环回转钻，钻孔作业分班连续进行，在钻进过程中认真详细地填写钻孔施工记录，交接班时要交代钻进情况及下一班应注意事项并写入施工记录。经常对钻孔泥浆进行检测试验，不符合要求时，随时更正。同时注意地层的变化，经常捞取样渣检验，在地层变化处与地质图核对并记入施工记录，当与地质图不符时，及时向监理、设计单位反映。为避免扩孔、斜孔现象，当土层比较软弱时应控制钻进速度不应大于6米每小时。此时可采用减压法钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%，使钻杆始终保持垂直状态。在钻进过程中，经常检查钻机稳定性和钻杆的垂直度，必要时采用经纬仪进行检测，避免因钻机不稳或钻杆倾斜导致桩孔倾斜。钻孔作业一次完成，在钻孔排渣、提钻头除土、接长钻杆或因其他原因停钻时，始终保持孔内水位高度高于孔外施工水位并保持泥浆的相对密度和粘度（其技术指标见表1）。当钻孔达到设计深度后，及时进行深度、垂直度、孔径的检测，经监理工程师确认后进行清孔、灌注水下混凝土的工作。3、成孔过程中根据地质层次复杂的特点,严格控制进尺速度，待钻头进入硬土层一定深度后，方可适当加快进尺，以免在软硬土层结合处发生斜孔，如发生斜孔，且长度不大，可将钻头提到斜孔开始处，进行修正；如斜孔长度过大，应起钻后用粘土回填该孔，等回填土自然密实后，再重新钻孔。在成孔过程中，跟班作业的技术人员应根据地质层次及时调整泥浆技术参数，对钻孔在不同地质层中进尺情况以及护筒水头变化情况，泥浆的检查及调整情况作好原始记录。（八）清孔钻孔深度达到设计标高后，对孔深、孔径进行检查，符合表2的要求后及时进行清孔，以免间隔时间过长，泥浆、钻渣沉淀，造成清孔困难或坍孔。采用换浆法进行清孔，使钻渣上浮随泥浆流出孔外达到清孔的目的。清孔完毕，安放钢筋笼后，灌注水下混凝土前，再次检查孔内泥浆性能的指标和孔底沉渣厚度，如不满足技术要求，则进行二次清孔（导管清孔），以保证各技术指标达到设计和规范要求。在二次清孔时特别注意采取充分有效措施防止坍孔。清孔力求彻底,确保各项指标均满足规范要求，不使用加深钻孔深度的方式代替清孔。清空泥浆比重控制1.03—1.10。探孔器采用钢筋制作。外径略小于设计孔径约5mm，长度为直径的4-5倍。灌注砼前，探孔器放入孔内，检测孔径是否达到设计要求及成孔的直顺度，要求是探孔器一下到底。项目允许偏差孔的中心位置（mm）允许50，极值100孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度小于1%孔深不小于设计规定沉淀厚度（mm）≤0.3倍桩径表2钻孔成孔的质量标准（九）钢筋笼骨架1、泥浆指标及孔深经验收合格后，分三截吊入钢筋笼骨架，钢筋笼骨架制作必须严格按图纸及规范施工，其保护层采用钢圈，固定在钢筋笼的四周，焊接时，必须焊牢。并保证钢筋笼底标高下到图纸设计位置。2、钢筋加工及钢筋笼的制作严格按照设计图纸和规范的要求进行。对长桩骨架分段制作，以方便运输、便于安装、保证质量的原则进行分段，分段长度及段数按照吊装条件确定，尽量减少分段的段数。所有桩基的钢筋骨架全部在现场制作，设置钢筋加工场，钢筋的加工与拼装均在事先浇筑好的砼场地上进行。钢筋加工前，采取各种有效措施如把钢筋放在砂堆抽动，用钢丝板刷刷等方法清除钢筋表面的锈迹、油漆皮等可能影响钢筋与混凝土粘接性能的杂物。对成盘钢筋和弯曲的钢筋均调直后再进行加工，保持钢筋平直、无局部弯曲。当用冷拉法调直Ⅰ级钢筋时，其冷拉率控制在2%以内。钢筋在焊接前先进行试焊，经检验合格后正式施焊。钢筋接头采用搭接电弧焊时，焊接长度为：单面焊10d，双面焊5d。除非有特殊情况或设计有明确要求，钢筋接头均采用双面焊。焊接前，把两钢筋搭接端部预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。受力钢筋的焊接接头错开布置，使同一截面上的焊接接头不超过50%。钢筋笼的拼装工作亦应在坚固清洁的水泥场地上进行。主筋与加强筋焊接时采用双面点焊确保钢筋笼的刚度。所有参与施焊焊工全部经过考试合格后持证上岗。钢筋笼拼装完毕后，按设计要求在每一节钢筋笼的指定位置焊接定位钢筋，并适当安装混凝土垫块确保保护层满足设计要求。另外，根据钢筋笼吊装运输的需要，在每节钢筋笼的顶端部适当位置焊接适当数量的吊环，用于焊接吊环的钢筋直径不小于20mm，吊环的数量和质量能满足钢筋笼正常、安全吊装为准。当采用水泥护筒时在钢筋笼定位对中时，为使其中心与护筒中心相吻合，宜在钢筋笼顶部安放限位钢筋来准确定位。钢筋骨架加工拼装完毕的质量要求见表3检查项目允许偏差（mm）受力钢筋间距±20箍筋±10钢筋骨架尺寸长±10宽、高或直径±5保护层厚度±10表3钢筋位置允许偏差3、钢筋骨架的运输钢筋笼采用人工抬运方式运输。在起吊和运输过程中选择适当的吊点和起吊方法，保持钢筋笼顺直，避免因起吊方法不当造成钢筋笼弯曲、散架。备用的钢筋笼按顺序堆放在经过清理、整平的场地上，并在钢筋笼与地面间设置垫木等隔离层，保持钢筋笼表面清洁且不在施工现场受泥浆等杂物污染。4、钢筋笼的安放桩基钢筋骨架的施工总体上采取分段制作现场拼接的方法。钢筋笼的安装全部采用钻机起吊安装。在钢筋笼的安放过程中，应从不同角度对钢筋笼的垂直度进行观察，及时进行调整钢筋笼的垂直度确保安放完毕后钢筋笼位于桩孔中心、保护层满足设计要求。两节钢筋笼的接头采用现场焊接，焊接前把两钢筋搭接端部预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，搭接接头采用单面焊，焊缝长度10d，钢筋接头相互错开，错开净距离不小于50cm。所使用的焊条根据钢筋型号确定为5字头的焊条。焊条在使用前进行适当的烘烤或烘晒，力求避免因使用受潮焊条导致焊接质量低下。（十）水下砼灌注1、水下混凝土购买商品混凝土，采用专用混凝土运输车运至工地现场，用泵车泵至料斗内。2、安装好钢筋笼，测量沉淀层厚度及孔深，符合规范及设计要求，则进行水下砼灌注，不符合则进行二次清孔，直到符合规范及设计要求为止。灌注水下砼采用直径为30cm钢质导管，导管口距桩尖约40cm，以保证出料顺畅，为了满足初次灌注导管埋深大于1m，储料斗容积不小于4m3，水下砼灌注过程中，应连续不断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间，当导管内不满时，应缓慢下料，防止在导管内形成高压气囊而导致塞管。混凝土采取C25商品混凝土，需要浇筑时，及时与混凝土公司联系，确保砼浇筑的连续性。在浇筑过程中，应经常探测孔内砼深度，及时调整导管埋深。使导管埋深控制在2—6m范围内，当孔内砼到钢筋笼下缘时，应放慢下料速度，减小砼冲击力，避免砼将骨架抬升。灌注的桩顶标高应高出设计标高1m以上，以保证桩头凿除后，设计桩顶处的砼质量符合设计要求。导管管壁厚4mm，导管最下节长度3.5m，其他管节长2.75m，并配备长1m的管节作为调整管，以满足不同长度桩基的施工要求。水下混凝土灌注前，先检查导管，导管内径应一致，内壁光顺，有足够的密封性和坚固性，并以大于孔内水深1.3倍的压力进行水密承压试验，同时进行接头抗拉试验，严防导管漏水或接头不牢。开始灌注后,首先使导管处于桩孔中心,调节导管的沉入孔内深度,使导管底部距孔底约40cm，在导管顶部安装1.0的立方米的料斗，确保首批混凝土的灌注量。准备足够数量的混凝土，并在混凝土运输车连续到达施工现场能保证混凝土的灌注连续不间断进行的情况下，再开始混凝土灌注施工，确保混凝土灌注后导管首次埋深不小于1.0m。在灌注过程中，始终把导管的埋置深度控制在4.0m左右，其最大偏差范围为2.0～6.0m，并经常探测混凝土面的高度，及时提升或拆除导管。在提升导管过程中，始终使导管处于桩孔中心，严防导管卡住钢筋笼，而影响混凝土灌注的正常施工。拆除导管时间严格控制在15min内。当灌注的水下混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，适当降低混凝土的灌注速度，。在混凝土上升至钢筋骨架底口4.0m以上时，提升导管使其底口高于钢筋笼底部2.0m以上后，再恢复混凝土施工的正常速度，以防止钢筋骨架上浮。在灌注过程中，对每一根桩的混凝土均进行抽样检验，每根桩取样3组（每组三块试件），经监理工程师认可后编号标养，待其达到龄期时即进行混凝土抗压强度试验，试验结果作为工程质量的评定依据之一。混凝土灌注的施工保持连续不间断地进行，中途不停工，严格控制导管的拆除时间，避免过长时间的停机待料现象。在待料时间内，使导管处于上下运动状态，并保持导管的适当埋置深度，绝对不允许发生因混凝土初凝而导致的断桩事故。整个起钻到灌注完成控制在8小时内。具体时间分配为：起钻1小时、下钢筋笼2小时、安装导管灌注设备1.5小时、清孔0.5小时、浇筑1.5～3小时。灌注结束时，对混凝土的灌入数量进行计算并与设计数量进行核对，以确定混凝土的灌注高度是否正确。为保证桩顶混凝土的质量，灌注结束后的桩基础顶面高程比设计高程多灌注1m。在灌注桩的施工区域选择适当地点设置污水处理池。进行水下混凝土灌注施工时，将孔内溢出的污水和泥浆排放到指定地点，避免污染环境和河流。（十一）桩基检测根据业主及监理要求，选择不同的测试方式对桩基进行检测。（十二）钻孔灌注桩的故障处理1、坍孔发生坍孔现象时，根据不同情况采取不同的处理措施。坍孔不严重时，用良好均匀的土回填至坍孔位置以上，同时采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施，然后继续钻进。坍孔部位不深时，暂停钻进，采取深埋护筒的方法，必要时对护筒予以接长，然后将护筒周围的土夯实，重新钻进。2、孔身倾斜、弯曲发生这种现象时，一般采取在孔的偏斜处吊住钻锥反复扫孔，以使钻孔正直。如倾斜、弯曲现象特别严重，则需对桩孔进行回填，重新钻进。3、扩孔、缩孔缩孔一般是钻锥磨损过甚、焊接不及时造成的。发生缩孔时，吊住钻头在缩孔处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。4、漏浆、穿孔如护筒内水头不能保持，宜采取将护筒周围回填筑实，加深护筒埋置深度，适当减少水头，加稠泥浆以增强护壁。5、钻头卡孔、埋钻、掉钻发生卡孔、埋钻事故后应查明原因，是否钻渣过多、坍孔或底层上涌。发生事故后不宜强提只宜轻提，可用小冲击锥触到物体合再行打捞。掉钻后宜用打捞叉、钩、绳、链条等工具打捞，若钻头已被埋住，应先行清孔除去沉淀物，打捞时应垂直提升，以免卡住洞壁引起严重坍孔。6、钻孔中硬物打捞碰到硬物如石