钻孔桩施工技术培训资料

钻孔桩施工技术培训资料第1页/共44页钻孔灌注桩施工技术培训第2页/共44页目录：1、工程概况2、主要施工机械设备3、施工方案4、施工工艺及要求5、钢筋制作安装6、水下砼灌注7、质量保证措施8、安全保证措施第3页/共44页1、工程概况跨青威高速公路特大桥中心里程DK54+318.71,全桥长8871.13m,主要为跨越青威高速公路和603省道而设，分别设1-(60+100+60)m连续箱梁和1-(32+48+32)m连续箱梁跨越。总计271孔跨，其中88#~89#墩跨青威高速公路，101#~102#墩跨S603省道。本桥钻孔桩桩径有φ1.0m、φ1.25m、φ1.5m不等，其中φ1.0m桩基有1620根，总计34650延米，φ1.25m桩基有24根，总计720延米，φ1.5m桩基有96根，总计3788延米。桩基砼设计标号为C40。第4页/共44页2、主要施工机械设备序号设备名称规格型号数量国别产地制造年份额定功率(kw)生产能力用于施工部位备注1冲击钻机JCK-3155上海2007705t桥涵基础2冲击钻机JKL6152008桥涵基础3旋挖钻机中联32010桥涵基础4空压机-2010济南2007/min桥涵基础5泥浆泵NL150-1571泰兴200922/分桥涵基础6挖掘机Ex-22082008103桥涵基础7汽车吊QY256徐州2007164桥涵基础第5页/共44页第6页/共44页第7页/共44页第8页/共44页第9页/共44页3、施工方案

3.1、总体施工方案

根据地质条件，桥梁桩基施工机械投入以冲击钻机为主，钻孔桩穿越土层、黏土、软风化岩等较软土层，为加快施工进度，计划进场少量旋挖钻施工。3.2、水中桩施工方案

采用钢管桩型钢支架固定平台，设计钢管桩基础，钢管桩顶部用型钢焊连，并铺方木搭设固定平台，安放钻机，钢管桩直径φ40cm，壁厚8mm，采用震动锤打入河床中。平台搭设及护筒沉放采用浮箱配合施工。平台施工主要工艺流程为：测量定位钻孔桩→插打支架桩→安装支架桩的连接系→搭设钻孔工作平台→安装钢护筒导向架→插打钢护筒→安放钻机及配套设施→钻孔。第10页/共44页4、具体施工工艺及要求

4.1、测量放样

首先，由项目部测量人员放出钻孔桩的中心，并做好标记，以书面的形式交给施工现场技术负责人。然后由现场技术负责人根据钻孔桩的中心点和桩径，放出四个护桩，做好标记，用混凝土加以固定，由现场质检人员检查护桩的位置后，再按照要求开挖护筒基坑。

4.2、护筒制作和埋设

护筒加工长度2-4米，由专业工厂采用8mm厚钢板卷制焊接制作，护筒顶端留有高40厘米、宽20厘米的出浆口。使用冲击钻时护筒直径比钻头直径大约40cm，护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，高出施工地面0.3m。

第11页/共44页第12页/共44页护筒埋置深度应符合下列规定：

①当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的图层中至少0.5m，并将护筒四周回填粘土分层夯实。也可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。

②护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

4.3、钻机就位

冲击钻机就位前，必须平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。钻机座不得直接置于软土上或不坚实的填土上，以免产生位移和沉陷，从而影响钻孔桩的质量。钻机就位后，经质检人员再次检验确定无误并报请监理工程师同意后方可开钻。检验项目主要有：钻头直径、钻头中心与桩中心的偏差（不大于5cm）、钢丝绳完好性及结扣牢固性、钻机机械性能等。

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旋挖钻机自重较大，一般在30T—70T之间，场地平整的优劣直接影响到钻机的平稳，在钻进过程中若两履带产生不均匀沉降容易产生钻杆受弯、桩孔倾斜甚至钻机倾覆等事故。采用填筑建筑山皮土、宕渣等提高地基承载力，并在钻机履带下垫2cm钢板确保钻机的稳定性。

4.4、泥浆

①冲击钻孔泥浆制备

考虑到该桥存在粉砂岩、砂岩、砾岩等，宜采用膨润土泥浆护壁。但当采用冲击钻施工且钻孔地质为黏性土且塑性指数大于15，浮渣能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。冲击钻机钻孔可将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。

对冲击钻孔的泥浆指标要求如下表所示：

钻孔方式地层情况泥浆性能指标相对密度粘

度（s）含砂率（%）胶体率（%）PH值冲击一般地层1.1~1.316~22≤4%≥95＞6.5第14页/共44页

造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

②旋挖钻施工泥浆制备

旋挖钻机采用静态泥浆护壁，即随着钻孔深度的增加及时向孔内补充配备好的化学泥浆，灌注混凝土时泥浆排出孔外，经处理后循环使用。

泥浆指标一般控制在比重1.05—1.15，粘度（漏斗）19—22s，PH值在9左右。钻进时，从泥浆制备池中抽取泥浆至井孔，待灌注混凝土时将泥浆抽回到泥浆沉淀池中，经沉淀除砂后排至泥浆制备池，在泥浆制备池中对泥浆各项指标进行检测，指标不合格，进行处理合格后使用。

第15页/共44页4.5、钻孔

①冲击钻孔

根据地质剖面图，选用适当型式的钻头。开孔必须正确，开钻时均应慢速钻进，待钻头全部进入地层后，方可加速钻进。

钻孔过程中，起落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，钻孔作业应连续进行，因故停钻时，应将钻头提出孔外，孔口需加护盖。钻孔过程中应经常检查并记录图层变化情况，并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于10cm。

②旋挖成孔

首先通过底部带有活门的桶式钻斗旋转切削土层，并直接将岩土装入钻斗内，然后由钻机主卷扬和伸缩式钻杆提升钻斗至孔外，并及时补充泥浆。这样反复循环，不断取土、卸土，直至设计深度。

第16页/共44页第17页/共44页第18页/共44页第19页/共44页4.6、清孔

经检查确认钻孔合格后，应立即进行清孔。清孔采用换浆法。清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒；泥浆比重不大于1.1；含砂率小于2%；黏度1720s；浇筑水下砼前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm，摩擦~桩不大于10cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

4.7、钢筋笼制作及安装

钢筋笼在钢筋加工场内集中制作，钢筋笼主筋与加强筋必须全部焊接。箍筋间距必须按图纸尺寸均匀绑扎，适当位置可加以点焊，主筋搭接焊时，焊缝应平行于钢筋笼的切线方向。

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清孔达标后应抓紧安装钢筋笼。钢筋笼采取整体制作吊装，根据设计桩长合理计算下料长度，施工时，必须按照规范和图纸设计要求进行钢筋连接。

钢筋骨架制作和安放的允许偏差：

项

目允许偏差主筋间距(mm)±10箍筋间距(mm)±20骨架外径(mm)±10骨架保护层厚度(mm)±10骨架中心平面位置(mm)10骨架底面高程(mm)±10第22页/共44页第23页/共44页第24页/共44页4.8、二次清孔

在浇筑砼前，利用导管进行第二次清孔，泥浆指标和沉淀厚度符合要求后，立即灌注水下砼。

4.9、灌注混凝土

混凝土由4#拌和站生产，用罐车运输至现场，在灌注混凝土前，做好各项准备工作，水下砼应连续浇筑，中途不得停顿。首批封底混凝土采用大容量料斗灌注(混凝土量经过计算确定，满足导管初始埋置深度)，封底成功后改用小容量料斗进行连续灌注，直至完成整根桩的浇筑。应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在砼初凝前浇筑完成。

4.10、拔除护筒

在桩基砼强度初凝前，利用钻机钢丝绳将护筒拔除，以作重复使用。

第25页/共44页第26页/共44页第27页/共44页第28页/共44页第29页/共44页施工工艺框图：第30页/共44页第31页/共44页5、钢筋制作安装5.1、钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋应调直，冷拉法调直钢筋时，Ⅰ级钢筋的冷拉伸长率不宜大于2%，Ⅱ级钢筋的冷拉伸长率不宜大于1%。5.2、钢筋纵向焊接焊条采用506型，严禁使用422型焊条，可采用闪光对焊或双面搭接焊。闪光对焊时，接头处不得有横向裂纹，与电极接触处钢筋表面不得有烧伤，接头处的弯折不得大于4°，接头处的钢筋轴线偏移不得大于0.1倍的钢筋直径，同时不得大于2mm。双面搭接焊的焊缝表面平整，不得有较大的凹陷，焊瘤接头处不得有裂纹，焊缝宽度应≥0.7d且不得小于8mm，焊缝长度不小于5d。第32页/共44页5.3、钢筋骨架四周外侧要事先按设计要求焊接定位钢筋，以保证钢筋保护层厚度满足图纸要求。

5.4、钢筋笼进入孔口后，应将其扶正徐徐下放，防止碰撞孔壁。使骨架下放至设计标高为止。用2根同直径钢筋把钢筋笼接长，上部设置吊环，通过钢轨或型钢横撑于枕木上并加固定位。

5.5、沿钢筋笼长度每隔2m设置砼块4块，沿桩均匀分布，垫块为圆形，半径为7cm，与桩身砼同标号，圆块中心穿钢筋并与桩身钢筋焊接固定，混凝土块与钢筋笼密贴并连接牢固，确保钢筋笼均匀对称于桩孔后，方可灌注砼。第33页/共44页第34页/共44页6、水下砼灌注

采用导管法，灌注前导管下端距离孔底30-40厘米，接头法兰盘外宜设锥形活套，以防导管升降时卡钢筋笼，导管漏斗与储料应符合相关技术条件。6.1、漏斗和储料斗需有足够的容量，即混凝土的初存量应保证首批砼灌注后，使导管埋入混凝土的深度不小于1.0米，其最小的初存量可按下式计算：V=3.14×D2×(H1+H2)÷4+3.14×d2×HW×rw÷4rcV--灌注首批混凝土所需数量（立方米）

D--桩孔直径（米）H1--桩孔底至导管底端间距，一般为0.4米H2--导管初次埋置深度（米）

d--导管内径（米）

HW--井孔内水或泥浆的深度（米）rw--井孔内水或泥浆的重度（千牛/立方米）rc——混凝土拌和物的重度（取24千牛/立方米）第35页/共44页取H1=0.4米H2=1.0米d=0.3米

HW暂计40米rw=11千牛/立方米rc=24千牛/立方米

1.0米直径桩初灌量：

V=3.14×D2×(H1+H2)÷4+3.14×d2×HW×rw÷4rc

=3.14×1.02×（0.4+1.0）÷4+3.14×0.32×40×11÷24÷4=2.4立方米

1.5米直径桩初灌量：

V=3.14×D2×(H1+H2)÷4+3.14×d2×HW×rw÷4rc

=3.14×1.52×（0.4+1.0）÷4+3.14×0.32×40×11÷24÷4=3.8立方米

第36页/共44页第37页/共44页6.2、导管内壁应光滑圆顺，内径一致，接口严密。导管直径应与桩径及砼浇筑速度相适应，可为20~30cm。导管管节长度中间节宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m长导管。导管使用前应进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后其轴线偏差，不得超过孔深的0.5%，亦不大于10厘米。试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。

6.3、首批混凝土灌注时，导管与漏斗之间采用钢盖板封堵，以保证首批混凝土灌注一次到位。

6.4、在浇筑砼过程中，应测量孔内砼顶面位置保持导管埋深在2~6m范围。当砼浇筑面接近设计高程时，应用取样盒等容器直接取样确定砼的顶面位置，保证砼顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右。

第38页/共44页7、质量保证措施7.1、钻机就位前，应对钻机的各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座处的平整和加固、主要机具的检查与安装、配套设备的就位及水电供应的接通等。7.2、必须及时填写钻孔桩施工记录，交接班时应交待钻孔情况及下一班应注意事项，认真按要求做好施工原始记录。7.3、钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，在钻进运行中不应产生位移和沉陷，否则应找出原因及时处理。冲击钻机顶部的起吊滑轮缘、钢丝绳和桩中心应在同一个铅垂线上，其偏差不得大于2厘米。第39页/共44页7.4、旋挖钻机一般采用全电脑控制系统，在操作室即可监控主桅杆、钻杆垂直度和进尺深度。孔位对中时通过主桅杆四边形调整系统、行走系统对中孔位中心，并锁定，在钻进时，钻机旋转到孔位时自动锁定，可保证孔位的准确性。在操作时必须严格控制并随时检查，这是确保孔位正确和不出现斜孔的主要措施。

7.5、钻孔作业应分班连续进行，应经常对钻孔泥浆指标进行检验，不合要求时随时调整，应经常注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，判明土层，并注入记录表中，与地质剖面图核对。

7.6、终孔后，应进行孔径、孔深检验。孔径、孔形和倾斜度宜采用专用仪器测定，当缺乏专用仪器时，可采用钢筋检孔器（外径等于钻孔桩直径，长为4-6倍桩径）吊入钻孔内检测。

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7.7、钢筋材料不得露天堆放，分门别类，挂好标识牌。制作前进行材检，操作人员挂牌上岗。钢筋调直后下料，下料时，切口断面与钢筋轴线垂直，不得有挠曲。

7.8、钢筋制作时进行除锈整直处理，整直后的主筋中心线与直线的偏差小于长度的1％，并不得有局部弯曲。主筋间距必须准确，保证对接顺利。主筋接头互相错开，保证同一截面内接头数目不大于主筋总数的50％。安放钢筋笼时，避免碰撞护壁，采用慢起、慢落、