桩基工程施工方案终模板

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。雄楚大街(梅家山立交-楚平路)改造工程第一标段(K0+417-K1+720)桩基工程施工方案编制人:审核人:审批人:编制单位:中建三局股份有限公司雄楚大街改造工程第一项目部编制日期:二〇一三年八月目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、编制依据 1二、项目概述 11、工程概述 12、桩基工程概述 23、场区工程地质条件 24、桩基设计参数及单桩承载力 125、墩台的持力层选择 14三、桩基选型 181、钻孔工艺选择 182、承台桩基岩土工程情况 18四、桩基工程施工部署 271、整体部署 272、施工准备 273、施工进度计划 30五、施工工艺及施工方法 321、测量工程施工 322、冲击钻施工 333、遇溶洞的处理方法 384、清孔工艺 405、泥浆处理 416、钢筋笼的制作、吊装及质量控制 417、导管安放 438、混凝土的灌注 439、成桩质量检查 4510、单桩承载力检测 46六、工程质量标准 46七、主要施工措施 471、既有地下管线保护措施 472、成品保护措施 493、机械设备维修、保养措施 494、凿桩头施工措施 50八、施工质量控制 51九、安全保证措施 53十、文明施工及环境保护措施 54一、编制依据1、雄楚大街(梅家山立交～楚平路)改造工程第1标段(K0+417～K3+467)6月施工图纸;2、投标文件及施工组织设计;3、工程施工合同;4、《雄楚大街(梅家山立交～楚平路)改造工程第1标段岩土工程详细勘察报告》;5、规范、规程《建筑桩基技术规范》(JGJ94-);《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-);《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-);《建筑地基基础检测技术规范》(DB42/269-);《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-);《基桩低应变动力检测规程》(JGJ/T93-95);《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-);《混凝土强度检验评定标准》(GB/T50107-);《工程测量规范》(GB50026-);《公路桥涵施工技术规范》(JTGTF50-);《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-);《公路工程质量检验评定标准》(土建部分)(JTGF80/1-);《建筑施工安全检查标准》(JGJ59—);6、国家、省市其它规范、规定;7、结合现场实际踏勘情况和业主提供的其它配套条件要求。二、项目概述1、工程概述雄楚大街是武汉市主城区”三环十三射”快速路系统的重要组成部分,是城市东部串联一环、二环、三环的东西向重要放射线,它对接鹦鹉洲长江大桥。建设雄楚大街高架快速路,主要是分流武珞路、珞瑜路交通压力,缓解武昌地区交通拥堵,方便周边单位出行。工程西起梅家山立交设计止点K0+417,东至楚平路K7+310,全长6893m,采取主线高架桥+地面辅道的建设模式,主线高架桥双向6车道宽26m。我项目部施工范围西起梅家山立交(桩号K0+417),东至丁字桥路(桩号K1+720)全长1.303km,主要工程内容1.303km主线高架共10联箱梁,其中混凝土箱梁8联,钢箱梁2联(ZL4联、ZL10联)。26m箱梁5联(ZL1、ZL2、ZL3、ZL8、ZL9),30m箱梁2联(ZL5、ZL6),L7联为变截面箱梁(30－46.062,五箱室变为七箱室);匝道桥3联S1、X1、X2。2、桩基工程概述本工程总桩数约为192根,桩径为1000、1500、1800、mm。其中雄楚大道高架主线桩142根、匝道桩50根。根据地质情况均为端承桩,桩基部分混凝土采用C30水下混凝土,钢筋采用HPB300、HRB400钢筋。桩基概况见下表:桩基工程量统计表序号施工区段长度(m)起讫桩号桩数(根)桩长(m)桩径(m)桩基类型1雄楚大道主线(本标段)1303K0＋417～K1＋72014212～451.5、1.8、2.0端承桩2X1下桥匝道180.43X1K0＋102.416～X1K0+282.8431825、30、35、401.0、1.5端承桩3X2下桥匝道163.9X2K0＋071.824～X2K0+235.7611430、35、451.0、1.5端承桩4S1上桥匝道167.97S1K0＋080.147～S1K0+248.1211830、35、40、451.0、1.5端承桩3、场区工程地质条件3.1场地岩土构成及其岩性特征在勘探孔所揭穿的深度范围内,场地表层填土下,覆盖层主要由中更新统冲洪积相粘性土构成,局部原始地貌低洼处分布少量全新统冲湖及冲洪积相淤泥、淤泥质土、粘性土,底部分布少量残坡积粘性土、残坡积相砾质粘性土和红粘土、次生红粘土,下伏基岩揭露出石炭系—三叠系(C-T)砂岩、炭质泥岩夹煤、石灰岩、泥岩、硅质页岩、碳质灰岩、泥质条带灰岩、泥灰岩等。据野外钻孔岩性描述,原位测试结果及室内岩、土试验成果可将拟建工程场地勘探深度范围内地层划分为八大层三十三个亚层,各地层岩性特征如下:(一)人工填土层(Qml)1.Qml1-1杂填土大部分地段分布,厚度0.4～6.4m,顶层标高20.65～27.20m。杂色,松散～中密,局部密实,具高压缩性,主要由碎石、砖块等建筑垃圾和生活垃圾组成,局部充填少量粘性土,硬质物含量约10%～70%,堆积时间一般小于。场地现状道路范围内主要为沥青或混凝土路面及其垫层。2.Qml1-2素填土主要分布在现状道路范围外侧,厚度0.6～2.2m,顶层标高21.70～25.30m。褐黄色、灰黄色、灰色,松散,局部稍密,具高压缩性,主要成份为粘性土,局部含少量植物根茎、生活垃圾和碎石,堆积时间小于。3.Qml1-3素填土主要分布在沿线道路下,为路基压实填土,厚度0.5～6.5m,顶层标高16.90～25.76m。褐黄色、灰黄色、灰色,稍密,局部中密,具中偏高压缩性,主要成份为粘性土,局部含少量植物根茎和碎石,堆积时间大于。(二)全新统新近沉积地层(Q4l)1.Q4l2淤泥质粘土局部分布揭露,厚度0.6～2.8m,层顶标高18.14～21.05m。灰～灰黑色,流～软塑,呈高压缩性,饱和,具腐臭味,偶含螺壳碎片,光泽反应稍有光滑,手摇之有水析出,切面光滑,局部富含有机质。(三)全新统冲积地层(Q4al)1.Q4al3-1粘土局部分布,厚度1.1～16.4m,层顶标高12.90～21.50m。褐灰色、黄褐色,可塑,具中压缩性,饱和,局部含少量铁锰质氧化物斑点。2.Q4al3-1b淤泥质粘土局部分布,厚度1.3～7.5m,层顶标高8.44～17.50m。灰色,流塑,局部软塑,具高压缩性,含少量有机质,稍具臭味。3.Q4al+l3-2粘土局部分布,厚度1.1～7.5m,顶层标高10.04～22.25m。褐黄色,可塑,具中压缩性,饱和,局部含少量铁锰质氧化物斑点。(四)中更新统冲洪积粘性土地层(Q2al+pl)1.Q2al+pl4-1粘土场地大部分地段分布,厚度0.9～9.1m,顶层标高2.32～23.85m。褐黄色、褐红色,可塑,局部硬塑,具中等压缩性,饱和,含铁锰质氧化物结核和高岭土团块。2.Q2al+pl4-2粘土全场分布,厚度1.1～12.4m,顶层标高6.00～24.10m。褐黄色、褐红色,硬塑,具中偏低压缩性,饱和,含铁锰质氧化物结核和高岭土团块,局部夹有少量碎石。3.Q2al+pl4-2a粉质粘土局部分布,厚度1.3～2.2m,顶层标高16.80～18.75m。褐黄色、褐红色,可塑,具中压缩性,饱和,含铁锰质氧化物结核和高岭土团块。4.Q2al+pl4-2b块石局部分布(主要分布在理工大通道沿线),厚度0.7～5.6m,顶层标高9.91～16.30m。杂色,中密～密实,具低压缩性,饱和,钻孔中所见粒径一般10～30cm,局部岩芯呈柱状长约20-45cm,成分主要为石英岩,充填少量粘性土和砾石。(五)残坡积层(Qdl+el)1.Qdl+el5-1残坡积粘性土局部分布,厚度0.8～17.5m,层顶标高1.20～24.16m。褐黄色、褐红色,硬塑,饱和,具中偏低压缩性,局部夹强风化原岩碎块。2.Qdl+el5-1a残坡积砾质粘性土局部分布,厚度1.0～14.0m,层顶标高3.50～23.85m。黄红色、黄色,硬塑,饱和,具中偏低压缩性,夹大量砾石、碎石,钻孔中所见粒径一般0.1～7cm,最大约25cm,硬质物含量约30%～70%,局部夹强风化原岩碎块。3.Qdl+el5-2红粘土局部分布,厚度0.9～18.2m,层顶标高-3.95～17.40m。褐黄色、黄红色,可塑、局部硬塑,饱和,具中压缩性,局部含灰岩碎块。(六)三叠系(T)岩层1.T6-1-1强风化碳质灰岩局部分布(仅TQ38号孔揭露),揭露厚度4.2m,层顶标高-0.20m。灰黑色,隐晶质结构,厚层状构造,岩芯风化呈碎块夹土状,岩芯采取率约55%～75%,为极软岩。节理裂隙很发育,岩体破碎,基本质量等级为V级。2.T6-1-2中风化碳质灰岩局部分布,揭露厚度2.0～11.0m,层顶标高-10.40～-4.20m。灰黑色,隐晶质结构,厚层状构造,局部有溶蚀现象,节理裂隙发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈短柱状和长柱状,少量碎块状,属较硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为Ⅱ级。3.T6-2-1强风化泥质条带灰岩局部分布,揭露厚度1.3～5.5m,层顶标高-4.00～4.13m。红白色,隐晶质结构,厚层状构造,岩芯风化呈碎块、碎石夹土状,采取率约50%～65%,为极软岩。节理裂隙很发育,岩体破碎,基本质量等级为V级。4.T6-2-2中风化泥质条带灰岩局部分布,揭露厚度0.5～21.1m,层顶标高-13.55～4.03m。红白色,隐晶质结构,厚层状构造,局部有溶蚀现象,节理裂隙发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈柱状,岩芯采取率约80%～95%,属较硬岩。节理裂隙发育,岩体较完整,基本质量等级为III级。5.T6-3-1强风化泥灰岩局部分布,揭露厚度0.8～12.2m,层顶标高-2.80～5.95m。灰色,隐晶质结构,厚层状构造,岩芯风化呈碎块夹土状,采取率约60%～70%,为极软岩。节理裂隙很发育,岩体破碎,基本质量等级为V级。6.T6-3-2中风化泥灰岩局部分布,揭露厚度2.2～17.8m,层顶标高-8.45～1.35m。灰色,隐晶质结构,厚层状构造,节理裂隙发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈柱状,岩芯采取率约80%～95%,属较软岩。节理裂隙发育,岩体较完整,基本质量等级为IV级。7.T6-4微风化灰岩局部分布,揭露厚度0.5～19.0m,层顶标高-14.10～8.35m。灰白色、灰色,隐晶质结构,厚层状构造,节理裂隙发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈长柱状,岩芯采取率约80%～95%,属较硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为II级。8.6a溶洞本次勘察揭露洞高度为0.8～12.6m,层顶标高-13.20～4.90m。场地大部分地段呈全充填状,少量无充填和半充填,充填物主要为灰黄色、灰色可～软塑状粘性土,局部夹有灰岩碎块。钻探过程中大部分孔出现漏浆现象。(七)二叠系(P)岩层1.P7-1-1强风化炭质页岩局部揭露,厚度0.5～22.9m,顶层标高-7.70～8.50m。灰黑色,岩芯大多风化为土状、碎石状,局部夹未完全风化岩块,锤击易碎,少数手可折断或捏碎,锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,失水易开裂,取芯率约65%,为极软岩。节理很发育,岩体破碎,基本质量等级为Ⅴ级。2.P7-1-2中风化炭质页岩局部揭露,厚度2.3～25.1m,顶层标高-16.21～11.55m。灰黑色、灰色,岩芯呈长柱状和短柱状,少量为碎块状,锤击易碎,锤击声哑,无回弹,失水易开裂,取芯率约70-90%,为软岩。节理、裂隙发育,岩体较破碎,基本质量等级为IV级。3.P7-1-3微风化炭质页岩局部揭露,厚度4.3～20.0m,顶层标高-31.00～5.65m。灰黑色、灰色,岩芯呈长柱状和短柱状,少量为碎块状,锤击易碎,锤击声哑,无回弹,失水易开裂,取芯率约80-90%,为软岩。节理、裂隙发育,岩体较破碎,基本质量等级为IV级。4.P7-2微风化灰岩局部分布,揭露厚度0.4～20.7m,层顶标高-22.15～14.00m。青灰色、灰色,隐晶质结构,厚层状构造,节理裂隙发育,裂隙多为方解石脉充填。岩芯较完整,多呈长柱状与短柱状,岩芯采取率约80%～95%,属较硬岩。节理裂隙一般发育,岩体较完整,基本质量等级为II级。5.7a溶洞本次勘察揭露洞高为0.5～14.0m,层顶标高-9.30～11.30m。场地大部分地段呈全充填状,少量无充填和半充填,充填物主要为灰黄色、灰色可～软塑状粘性土,局部夹有灰岩碎块。钻探过程中大部分孔出现漏浆现象。6.P7-3-1强风化硅质岩局部揭露,厚度3.0m,顶层标高11.25～12.65m。暗红色,岩芯大多风化为碎石状,局部夹未完全风化岩块,取芯率约45～65%,为极软岩。节理很发育,岩体破碎,基本质量等级为Ⅴ级。7.P7-3-2中风化硅质岩局部揭露,厚度8.6～13.5m,顶层标高8.25～10.65m。暗红色,岩芯呈碎块状,锤击声脆、不易碎,取芯率约70-90%,为较硬岩。节理裂隙发育,岩体较破碎,基本质量等级为III级。各地层空间分布详见工程地质剖面图,根据工程地质剖面图能够看出,场地地层分布较不均匀。各钻孔岩性特征详见钻孔柱状图。3.2水文地质条件(一)地表水拟建工程场地沿线无地表水发育,不考虑地表水影响。(二)地下水在勘探孔揭穿的深度范围内拟建工程场地地下水主要为上层滞水、层间水、基岩裂隙水及岩溶水。上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中,无统一自由水面,主要接受大气降水、城市给、排水管道渗漏及生活用水入渗补给,水位、水量与季节关系密切,水量一般有限。勘察期间实测上层滞水静止水位埋深为0.50～2.30m,相当于黄海高程19.66～23.70m,其对拟建工程影响小。层间水主要赋存于(4-2b)块石中,其被(4-2)包裹水系呈封闭状,具微承压性,根据区域工程经验,其水量一般有限,对工程影响小。下伏基岩裂隙水主要赋存于场地(7-1)与(8)层基岩层中,因上述岩层与石灰岩相接,其裂隙水与岩溶水呈互通状,因埋置深度大,对拟建工程影响小。岩溶水主要赋存于(6)与(7)层石灰岩裂隙和溶洞中,根据武汉地区工程经验,该地区岩溶水较为不发育,且因埋置深度大,其对拟建工程施工有一定影响。(三)地下水、土腐蚀性判定本次勘察期间未采取地下水试样,根据初勘4组(ZK1、ZK20、ZK25与ZK44号孔内)地下水水质分析结果(附后),结合场地沿线环境地质条件(无污染源),按照《公路工程地质勘察规范》(JTJC20-)附录K有关规定判定与按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-)()有关规定判定:地下水、土对混凝土结构及混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。3.3不良地质现象与特殊岩土拟建场地沿线存在或潜在的不良地质现象及特殊岩土主要有:岩溶、挤压破碎带、填土、膨胀土、软土、红粘土。(一)岩溶根据武汉市区域地质资料和本次勘探结果,拟建场地石灰岩分布广泛(具体详见勘探孔平面布置图),其属石炭-二叠系(C-T)硅质厚层状灰岩、白云质灰岩、泥灰岩,易被地下水溶蚀形成溶洞,岩溶较为发育。本次钻探结果表明场地石灰岩岩面起伏较大-4.10～8.10m,相差约12.2m。根据勘察和物探情况,在勘探孔深度范围内所有钻孔局部见到土洞发育(ZX18号孔),石灰岩裂隙较发育,但多被方解石脉充填,胶结良好。场地范围内初勘34个钻孔与详勘166孔中石灰岩岩芯表面均有不同程度的溶蚀现象,特别是与土层交接面溶蚀现象较为明显。同时根据钻探资料200个钻孔中有88钻孔中见有溶洞,溶洞能见率为(88÷200)×100%=44%,揭露深度范围内岩溶率为(286.6÷3100.9)×100%=9.24%,根据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-)表6.6.2条判定,拟建场地属岩溶强发育场地。勘探孔揭露出的溶洞充填物,为软塑～可塑状黄色、灰色粘性土,局部夹有灰岩、砂岩碎石块。钻孔揭露溶洞均出现漏浆现象,部分无充填溶洞出现大量漏浆,并有掉钻现象,上述情况表明场地范围内石灰岩岩溶裂隙发育,但石灰岩发育溶洞基本呈全充填状,说明溶洞间连通性一般。同时场地石灰岩上部一般都覆盖厚度不一的的工程性质相对较好的粘性地基土,虽存在溶洞,但一般溶洞顶板较完整,故这些地段岩溶自然状态下尚属较稳定场地。但需要注意的是在后期施工过程中,因施工影响易引起上土层扰动后,可能造成地面塌陷,应引起足够重视。同时区域工程经验(武咸公路改造工程)说明,在断层破碎带附近及灰岩与其它弱透水性基岩交界带的岩溶较发育,往往溶洞或裂隙规模较大,对勘察、设计及施工影响较大,也应引起重视。(二)挤压破碎带根据勘探结果显示,因受区域构造的影响,拟建场地范围内基岩节理裂隙普遍较发育,局部发育构造挤压破碎带(即7-1炭质页岩层中)。根据详细勘察ZX36、ZX37、ZX41、ZDQ06、ZDQ20等孔可见,破碎带中岩体破碎,各种不同破碎程度的岩体工程性能相差较大,软硬不均,基岩破碎带中无稳定的完整岩体,基础设计与施工需注意。特别是桩基设计时应考虑穿过基岩破碎带,若其厚度较大而需以破碎带上部岩层为桩端持力层时,应考虑与相邻墩台的沉降差异,桩型宜按摩擦桩考虑。(三)填土场地范围内填土层主要为1-1杂填土、1-2素填土与1-3素填土层,其中1-1杂填土道路范围内主要为道路面层混凝土及其垫层,道路外侧主要为松散杂填层,1-2素填土为新近填土,1-3素填土为道路路基压实填土。其中1-2表层素填土堆积时间段,均匀性差,呈高压缩性,承载力低,厚度一般较小,主要对扩宽段道路、排水工程影响较大,对桥梁工程影响小。1-3素填土为道路压实填土,堆积时间长,有一定承载力,需进行专项检测确定其是否可作为拟建快速路路基和排水工程持力层。(四)膨胀土场地范围内膨胀土层主要为4-2层老粘性土,该层土自由膨胀率35%～40%,具不规则弱膨胀潜势。该层土作为结构自重较轻建构筑物(如桥台挡土墙、道路排水持力层及地下通道工程)基础持力层时,需注意其膨胀性影响,其对桥梁桩基础工程影响较小。(五)软土场地范围内软土层主要为2淤泥质土层与3-1b淤泥质粘土,一般埋置深度浅,有一定的厚度。其均具有高含水量、高孔隙比、高压缩性、易触变等不良特性,同时区域工程经验其呈欠固结状,后期在自重应力和道路、桥梁附加应力作用下,会产生较大沉降。其存在对道路排水工程影响较大,需进行加固或换填处理,桥梁桩基础设计时应考虑由其产生的负摩阻力影响。(六)红粘土根据本次勘察资料显示在石灰岩分布地段岩层上部分布有一层可～软塑状红粘土,其中个别孔(ZX18)揭露发育有土洞。根据初勘与详勘试验统计结果,该层土具有高液限45.7%～69.2%,高塑限24.5%～43.2%,高塑性指数19.5%～28.7%,大孔隙比0.837～1.321,中压缩性的特点,该层土在工程上的主要特性表现为,上硬下软状,具有较强的干缩性,干燥时土粒间粘结力很高,但易产生裂缝,地表水下渗或浸水则易崩解软化、强度变低,故在施工时应保持该层含水量。因其埋置深度大,对本工程影响小。3.4承载力基本容许值、压缩模量对比分析及综合建议值承载力、压缩模量综合成果表表10地层编号岩土名称桥规地方标准建议值土工标贯动探[fa0](kPa)Es(MPa)fak(kPa)fak(kPa)Es(MPa)fak(kPa)Es(MPa)[fa0](kPa)Es(MPa)1-1杂填土1-2素填土1-3素填土-8.71301204.5--1204.52淤泥质粘土894.764653.03-1粘土1555.31261208.0--1306.03-1b淤泥质粘土894.465703.53-2粘土1909.91661759.5--1759.54-1粘土39811.819826014.0--24012.04-2粘土45813.542039016.0--40014.04-2a粉质粘土2408.518223013.0--20010.04-2b块石450400(42)430(40)5-1残坡积粘性土-13.1200270(24)--24010.5(22)5-1a残坡积砾质粘性土260(23)240(22)5-2红粘土-11.325020011.56-1-1强风化炭质灰岩350-faK=350kPaE0=43MPa350(43)6-1-2中风化炭质灰岩1500-fa=1500kPa1500不可压缩6-2-1强风化泥质条带灰岩350-faK=350kPaE0=43MPa350(43)6-2-2中风化泥质条带灰岩1200-fa=1200kPa1200不可压缩6-3-1强风化泥灰岩300-faK=300kPaE0=42MPa300(42)6-3-2中风化泥灰岩1200-fa=1200kPa1200不可压缩6-4微风化灰岩2500-fa=2500kPa2500不可压缩6a溶洞7-1-1强风化炭质页岩300-faK=300kPaE0=42MPa300(42)7-1-2中风化炭质页岩1200-fa=1200kPa1200不可压缩7-1-3微风化炭质页岩1600-fa=1600kPa1600不可压缩7-2微风化灰岩2500-fa=2500kPa2500不可压缩7a溶洞7-3-1强风化硅质岩350-faK=350kPaE0=43MPa350(43)7-3-2中风化硅质岩-fa=kPa不可压缩7s挤压破碎带400-faK=400kPaE0=45MPa400(45)8-1-1强风化砂岩350-faK=350kPaE0=43MPa350(43)8-1-2中风化砂岩1000-fa=1000kPa1000不可压缩8-2-2中风化炭质泥岩夹煤400-fa=400kPaE0=45MPa400(45)4、桩基设计参数及单桩承载力根据《公路桥涵地基基础设计规范》(JTGD63-)有关规定,结合武汉市地方经验,综合确定有关基础设计参数值见下表18。桩基础设计参数一览表表18地层编号地层名称钻孔灌注桩桩侧土摩阻力标准值qik(kPa)钻孔灌注桩桩侧土负摩阻力系数ζn岩石饱和极限抗压强度(MPa)1-1杂填土-0.20-1-2素填土-0.20-1-3素填土-0.20-2淤泥质粘土-0.15-3-1粘土450.30-3-1b淤泥质粘土250.15-3-2粘土50--4-1粘土60--4-2粘土70--4-2a粉质粘土50--4-2b块石400--5-1a残坡积砾质粘性土80--5-1残坡积粘性土60--5-2红粘土50--6-1-1强风化炭质灰岩70--6-1-2中风化炭质灰岩--37.606-2-1强风化泥质条带灰岩70--6-2-2中风化泥质条带灰岩--21.906-3-1强风化泥灰岩70--6-3-2中风化泥灰岩--20.506-4微风化灰岩--35.406a溶洞7-1-1强风化炭质页岩70--7-1-2中风化炭质页岩--6.947-1-3微风化炭质页岩--16.407-2微风化灰岩--49.507a溶洞7-3-1强风化硅质岩70--7-3-2中风化硅质岩--56.507s挤压破碎带120--8-1-1强风化砂岩70--8-1-2中风化砂岩--6.158-2-2中风化炭质泥岩夹煤120--5、墩台的持力层选择墩台持力层选择一览表桥墩部分桩基持力层选择建议表表14建(构)物名称桩基条件基础建议主线桥K0+417～K0+635.2上部(1)与(3)层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-1-2中风化炭质页岩与7-1-3微风化炭质页岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-1-2或7-1-3为桩端持力层,需注意7s挤压破碎带影响K0+635.2～K0+930上部(1)与(3)土层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-2灰岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-2微风化灰岩为桩端持力层,但需要注意7-2层中溶洞影响K0+930～K1+387上部(1)与(3)土层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-1-2中风化炭质页岩与7-1-3微风化炭质页岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-1-2或7-1-3为桩端持力层,需注意7s挤压破碎带影响K1+387～K2+630上部(1)与(3)土层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-2灰岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-2微风化灰岩为桩端持力层,但需要注意7-2层中溶洞影响X1匝道桥X1K0+000～X1K0+120上部(1)与(3)土层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-2灰岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-2微风化灰岩为桩端持力层,但需要注意7-2层中溶洞影响X1K0+120～X1K0+290上部(1)与(3)层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-1-2中风化炭质页岩与7-1-3微风化炭质页岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-1-2或7-1-3为桩端持力层,需注意7s挤压破碎带影响桥台挡土墙X1K0+290～X1K0+365.6上部(1)层较软弱,下部为(4-2)层老粘性土,工程性质好,底部为8-1砂岩与8-2炭质泥岩夹煤,岩石强度高,分布稳定建议采用条形基础,以4-2层为基础持力层S1匝道桥桥台挡土墙S1K0+000～S1K0+080上部(1)层较软弱,下部为(4-1)与(4-2)层老粘性土,工程性质好,底部为7-2灰岩层,岩石强度高,分布稳定建议采用条形基础,以4-1或4-2层为基础持力层S1K0+080～S1K0+180上部(1)与(3)土层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-2灰岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-2微风化灰岩为桩端持力层,但需要注意7-2层中溶洞影响S1K0+180～S1K0+386.08上部(1)与(3)层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-1-2中风化炭质页岩与7-1-3微风化炭质页岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-1-2或7-1-3为桩端持力层,需注意7s挤压破碎带影响X2匝道桥X2K0+000～X2K0+120上部(1)与(3)层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-1-2中风化炭质页岩与7-1-3微风化炭质页岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-1-2或7-1-3为桩端持力层,需注意7s挤压破碎带影响X2K0+120～X2K0+180上部(1)与(3)土层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-2灰岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-2微风化灰岩为桩端持力层,但需要注意7-2层中溶洞影响X2K0+180～X2K0+200上部(1)与(3)层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-1-2中风化炭质页岩与7-1-3微风化炭质页岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-1-2或7-1-3为桩端持力层,需注意7s挤压破碎带影响X2K0+200～X2K0+240上部(1)与(3)土层较软弱,下部为(4)层老粘性土,工程性质好,底部为7-2灰岩与7-3-2中风化硅质岩,岩石强度高,分布稳定建议以7-2微风化灰岩或7-3-2中风化硅质岩为桩端持力层,但需要注意7-2层中溶洞影响桥台挡土墙X2K0+240～X2K0+314.1上部(1)层较软弱,下部为(4-1)层老粘性土,工程性质好,底部为7-2灰岩层,岩石强度高,分布稳定建议采用条形基础,以4-1层为基础持力层钻孔典型剖面图:三、桩基选型1、钻孔工艺选择本工程桩基机械选型根据地勘资料确定,选择冲击钻施工。冲击钻施工工艺机理是利用冲击钻头对岩石进行较高频率的冲击,使岩石产生破碎,然后利用循环排渣方式及时将破碎岩屑第一时间排出孔外。冲击钻头由两根钢绳平衡连接,无论起、下钻都非常方便,大大缩短了辅助时间。冲击钻机适用于各种地质状况,从粘性土、砂性土、到砾石层、卵石层,卵石、漂石到软岩、硬岩。2、承台桩基岩土工程情况见附表:承台桩基岩土工程情况附表:承台桩基岩土工程情况墩号钻孔桩编号桩径(mm)设计桩长(m)成孔土样类别(m)桩类型杂填土素填土粘土残坡积砾质粘性土残坡积粘性土残坡积砾质粘性土强风化碳质页岩中风化碳质页岩微风化碳质页岩承桩1204.74.1203.55.16.11-2150041端承桩1204.74.1203.55.16.11-3150041端承桩1204.74.1203.55.16.11-4150041端承桩1204.74.1203.55.16.1承桩15.22.707.78.18.75.68.62-2150039端承桩15.22.707.78.18.75.68.62-3150039端承桩15.22.707.78.18.75.68.62-4150039端承桩15.22.707.78.18.75.68.6承桩14.37.10012.94.487.13-2150038端承桩14.37.10012.94.487.13-3150038端承桩14.37.10012.94.487.13-4150038端承桩14.37.10012.94.487.1承桩13.87.8010.607.65.57.84-2150036端承桩13.87.8010.607.65.57.84-3150036端承桩13.87.8010.607.65.57.84-4150036端承桩13.87.8010.607.65.57.8承桩0.73.313.205.6010.55.74.45-2150039端承桩0.73.313.205.6010.55.74.45-3150039端承桩0.73.313.205.6010.55.74.45-4150039端承桩0.73.313.205.6010.55.74.4承桩0.82.214.205065.310.96-2150034端承桩0.82.214.205065.310.96-3150034端承桩0.82.214.205065.310.96-4150034端承桩0.82.214.205065.310.9Z07(溶洞处)7-1150033端承桩0.82.216.700.800022.87-2150033端承桩0.82.216.700.800022.87-3150033端承桩0.82.216.700.800022.87-4150033端承桩0.82.216.700.800022.8承桩0.52.33.7淤泥质粘土1.8粘土3.2淤泥质粘土3.5粘土5.19.48.78-2150030端承桩0.52.33.7淤泥质粘土1.8粘土3.2淤泥质粘土3.5粘土5.19.48.78-3150030端承桩0.52.33.7淤泥质粘土1.8粘土3.2淤泥质粘土3.5粘土5.19.48.78-4150030端承桩0.52.33.7淤泥质粘土1.8粘土3.2淤泥质粘土3.5粘土5.19.48.7承桩1.21.2淤泥质粘土1.6粘土6.2淤泥质粘土1.3粘土8.1红粘土4.7018.39-2150024端承桩1.21.2淤泥质粘土1.6粘土6.2淤泥质粘土1.3粘土8.1红粘土4.7018.39-3150024端承桩1.21.2淤泥质粘土1.6粘土6.2淤泥质粘土1.3粘土8.1红粘土4.7018.39-4150024端承桩1.21.2淤泥质粘土1.6粘土6.2淤泥质粘土1.3粘土8.1红粘土4.7018.3Z1010-1150025端承桩12.47.1淤泥质粘土3.3粘土6.0m红粘土50014.710-2150025端承桩12.47.1淤泥质粘土3.3粘土6.0m红粘土50014.710-3150025端承桩12.47.1淤泥质粘土3.3粘土6.0m红粘土50014.710-4150025端承桩12.47.1淤泥质粘土3.3粘土6.0m红粘土50014.7Z11(容洞)11-1150023端承桩2.20.93.1淤泥质粘土2.3粘土5.8淤泥质粘土5.5粘土1.2红粘土2.2溶洞0.611-2150023端承桩2.20.93.1淤泥质粘土2.3粘土5.8淤泥质粘土5.5粘土1.2红粘土2.2溶洞0.611-3150023端承桩2.20.93.1淤泥质粘土2.3粘土5.8淤泥质粘土5.5粘土1.2红粘土2.2溶洞0.611-4150023端承桩2.20.93.1淤泥质粘土2.3粘土5.8淤泥质粘土5.5粘土1.2红粘土2.2溶洞0.6Z12(溶洞)12-131端承桩0.8210.2淤泥质粘土7.5粘土1.339.31红粘土2溶洞2.8微化岩15.912-231端承桩0.8210.2淤泥质粘土7.5粘土1.339.31红粘土2溶洞2.8微化岩15.912-331端承桩0.8210.2淤泥质粘土7.5粘土1.339.31红粘土2溶洞2.8微化岩15.912-431端承桩0.8210.2淤泥质粘土7.5粘土1.339.31红粘土2溶洞2.8微化岩15.9Z13(溶洞)13左-128端承桩0.82.4淤泥质粘土2.8粘土7.1淤泥质粘土3.3粘土2.8残坡积粘性土3.6红粘土2溶洞1.613左-228端承桩0.82.4淤泥质粘土2.8粘土7.1淤泥质粘土3.3粘土2.8残坡积粘性土3.6红粘土2溶洞1.613右-128端承桩0.82.4淤泥质粘土2.8粘土7.1淤泥质粘土3.3粘土2.8残坡积粘性土3.6红粘土2溶洞1.613右-228端承桩0.82.4淤泥质粘土2.8粘土7.1淤泥质粘土3.3粘土2.8残坡积粘性土3.6红粘土2溶洞1.6Z1414左-125端承桩11.511.7淤泥质粘土2.3粘土2.13.6红粘土3.6013.714左-225端承桩11.511.7淤泥质粘土2.3粘土2.13.6红粘土3.6013.714右-125端承桩11.511.7淤泥质粘土2.3粘土2.13.6红粘土3.6013.714右-225端承桩11.511.7淤泥质粘土2.3粘土2.13.6红粘土3.6013.7Z15(溶洞)15左-134端承桩11.213.804.1红粘土3.5溶洞2.3014.215左-234端承桩11.213.804.1红粘土3.5溶洞2.3014.215右-134端承桩11.213.804.1红粘土3.5溶洞2.3014.215右-234端承桩11.213.804.1红粘土3.5溶洞2.3014.2Z1616左-126端承桩2113.506.102.27.97.516左-226端承桩2113.506.102.27.97.516右-126端承桩2113.506.102.27.97.516右-226端承桩2113.506.102.27.97.5Z1717左-135端承桩0.81.314.403红粘土5.30015.217左-235端承桩0.81.314.403红粘土5.30015.217右-126端承桩0.81.314.403红粘土5.30015.217右-226端承桩0.81.314.403红粘土5.30015.2Z18(土洞)18左-137端承桩1.11.214.206.5红粘土3.5土洞6.301618左-237端承桩1.11.214.206.5红粘土3.5土洞6.301618右-137端承桩1.11.214.206.5红粘土3.5土洞6.301618右-237端承桩1.11.214.206.5红粘土3.5土洞6.3016Z1919左-133端承桩0.91.912.407.604.213.2019左-233端承桩0.91.912.407.604.213.2019右-133端承桩0.91.912.407.604.213.2019右-233端承桩0.91.912.407.604.213.20Z2020左-133端承桩0.52.214.105.20212.88.720左-233端承桩0.52.214.105.20212.88.720右-133端承桩0.52.214.105.20212.88.720右-233端承桩0.52.214.105.20212.88.7Z2121左-128端承桩0.92.39.809.60318021左-228端承桩0.92.39.809.60318021右-137端承桩0.92.39.809.60318021右-237端承桩0.92.39.809.603180Z2222左-137端承桩21.8淤泥质粘土2.3粘土9.96.702.39.3922左-237端承桩21.8淤泥质粘土2.3粘土9.96.702.39.3922右-137端承桩21.8淤泥质粘土2.3粘土9.96.702.39.3922右-237端承桩21.8淤泥质粘土2.3粘土9.96.702.39.39Z2323左-1180039端承桩12淤泥质粘土1.8粘土12.4502.816.6023左-2180039端承桩12淤泥质粘土1.8粘土12.4502.816.6023右-1180039端承桩12淤泥质粘土1.8粘土12.4502.816.6023右-2180039端承桩12淤泥质粘土1.8粘土12.4502.816.60Z2424左-1180045端承桩13.39.209037.59.224左-2180045端承桩13.39.209037.59.224右-1180045端承桩13.39.209037.59.224右-2180045端承桩13.39.209037.59.2Z2525左-1180030端承桩149.2010.601.59.88.125左-2180030端承桩149.2010.601.59.88.125右-1180030端承桩149.2010.601.59.88.125右-2180030端承桩149.2010.601.59.88.1Z2626左-1180020端承桩0.93.19010.98.91.1710.726左-2180020端承桩0.93.19010.98.91.1710.726右-1180046端承桩0.93.19010.98.91.1710.726右-2180046端承桩0.93.19010.98.91.1710.7Z2727左-1180018端承桩1.62.490703.48.96.527左-2180018端承桩1.62.490703.48.96.527右-1180018端承桩1.62.490703.48.96.527右-2180018端承桩1.62.490703.48.96.5Z2828左-1180019端承桩0.91.711.204.704.58.913.528左-2180019端承桩0.91.711.204.704.58.913.528右-1180019端承桩0.91.711.204.704.58.913.528右-2180019端承桩0.91.711.204.704.58.913.5Z2929左-1180020端承桩0.80.811.505.406.87.310.629左-2180020端承桩0.80.811.505.406.87.310.629右-1180020端承桩0.80.811.505.406.87.310.629右-2180020端承桩0.80.811.505.406.87.310.6Z3030左-1180022端承桩0.91.58.60404816.330左-2180022端承桩0.91.58.60404816.330右-1180022端承桩0.91.58.60404816.330右-2180022端承桩0.91.58.60404816.3Z3131左-1180021端承桩1210.506.601.9141031左-2180021端承桩1210.506.601.9141031右-1180021端承桩1210.506.601.9141031右-2180021端承桩1210.506.601.91410Z3232左-1180040端承桩0.81.57.703.27.26.69.113.532左-2180040端承桩0.81.57.703.27.26.69.113.532右-1180021端承桩0.81.57.703.27.26.69.113.532右-2180021端承桩0.81.57.703.27.26.69.113.5Z3333左-1180012端承桩13.18.905.503.514.5033左-2180012端承桩13.18.905.503.514.5033右-1180022端承桩13.18.905.503.514.5033右-2180022端承桩13.18.905.503.514.50Z3434左-1180019端承桩0.82.280314410.3034左-2180019端承桩0.82.280314410.3034右-1180019端承桩0.82.280314410.3034右-2180019端承桩0.82.280314410.30Z11左11左-1150040端承桩2.20.93.1淤泥质粘土2.3粘土5.8淤泥质粘土5.5粘土1.2红粘土2.2溶洞0.611左-2150040端承桩2.20.93.1淤泥质粘土2.3粘土5.8淤泥质粘土5.5粘土1.2红粘土2.2溶洞0.6Z22左22左-1150040端承桩21.8淤泥质粘土2.3粘土9.96.702.39.3922左-2150040端承桩21.8淤泥质粘土2.3粘土9.96.702.39.39Z22右22右-1150040端承桩21.8淤泥质粘土2.3粘土9.96.702.39.3922右-2150040端承桩21.8淤泥质粘土2.3粘土9.96.702.39.39四、桩基工程施工部署1、整体部署本工程桩基施工阶段按照工程布置情况拟划分为3个工段:第Ⅰ施工段K0+417~K0+780(027社区至静安路,无BRT)、第Ⅱ施工段(K0+780~K1+100(静安路至武莲路,两侧均有BRT站台)、第Ⅲ施工段K1+100~K1+720(武莲路至丁字桥路,两侧不设BRT站台)。本工程在工程桩施工阶段施工围挡的设置宽度为10m,沿道路中心线布置,前期以现有道路为交通便道。施工总体上按照先主线桥,后匝道的顺序进行。试桩及超前钻施工完成后开始大面积施工。场地布置及施工顺序示意图2、施工准备2.1施工现场准备(1)施工现场保证水电畅通,材料中转场地布置合理。施工现场施工区域内防护围挡施工完成,并经政府相关部门认可。(2)施工前需查明桩位处是否有管线、障碍物以及有无溶洞,如桩位处有管线,应先完成管线的迁改工作,并完成所有所需施工的桩位测量定位工作。同时工程部和相关部门联系,保证施工部分的道路通畅。(3)由于前期办理供电手续需要时间较长,前期桩基施工采用发电机发电进行施工,计划每2套桩基机组配置一台250KW型发电机。钻机钻孔用水量较大,每台钻机每根桩需用水500m3,现场布置一条Ф100主水管,若干条支水管,水管采用Ф48钢管,水压必须保证充分。(4)泥浆外运地点的确定。2.2技术准备(1)了解施工场地的工程地质及有关的水文地质资料,特别注意施工区域内溶洞的分布情况;(2)掌握设计图纸和技术要求,特别对桩位图、桩结构图,更应详细阅读,每条都必须领会清楚,有不明确的及时提出;(3)认真了解、掌握现场地形图、管线图、测量基准点资料;(4)根据图纸和地质报告确定成孔工艺;(5)学习施工中所用有关报表、规范、技术书及以往施工经验资料等;(6)进行作业前必须进行书面的技术交底,交底内容必须详尽,有可操作性。2.3人员准备需用人员计划表工种测量员安全员电工机修工钻机操作工吊车司机指挥工钢筋工砼工杂工人数Ⅰ区111120112555Ⅱ区111130112555Ⅲ区111130113055总数33338033801515合计128人注:上述所有人员均要求具有上岗合格证。2.4材料准备主要工程量表(主线桥)序号材料名称规格型号单位数量进场时间1商品砼C30(桩,水下)m310864.8随工程进度进场2钢筋HPB300Φ10;HRB400Φ22、Φ25等T810分批进场3声测管钳压式薄壁声测管Φ50×1.8m19047.6分批进场4钢护筒Φ1200～2200,长度3m厚度12mm个20工程开工前3天进场注:(1)所有材料在购置前,相关技术人员要根据现场使用情况向材料部门下材料需用计划,材料部门根据材料计划购置现场所用材料,混凝土需要相关人员提前一天通知混凝土公司,以便混凝土公司提前安排,以保证现场混凝土的供应。所用工程材料进场使用前,必须检验合格。混凝土需要混凝土公司提供配合比单、出厂小票、产品合格证。(2)钢筋进场时需要提供钢筋出厂检验报告、出厂合格证等证明材料;钢材钢筋进场后,必须按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499等的规定抽取试件作力学性能检验,由试验部门出具的复试报告,复试合格方可使用。(3)材料试验:钢筋进场后按批进行检查、验收。钢筋进场以后按照每种规格每60t取样一组,不足60t按一批计。钢筋检验项目:拉伸和弯曲。混凝土完成配合比试配工作。声测管等材料要求完成原材检验工作。2.5施工机具准备桩基工程施工机具配备表序号项目名称型号数量技术参数钻进成孔冲击钻机JKL-8、JKL10等1455KW/台混凝土灌注导管Ф300厚度11mm2003m/节混凝土罐车12辆钢筋笼制作与吊装电焊机BX1-3002420KW/台弯曲机4钢筋切割机GQ404KW/台吊车20t～25t5台排污泥浆泵7422KW/台排污车15m39辆测量检测设备全站仪2经纬仪J23台水准仪DS33台卷尺50m/5m3把/50把泥浆测试仪2套坍落度筒4只试模150×150×15030整个桩基施工发电机250KW8250KW所有施工设备均保证工况良好,施工用电用水接口到位(钢筋制作用水接到钢筋制作设备处);测量和检验等计量设备均检验合格,能够正常使用,并在检验有使用期范围以内。3、施工进度计划主线桥方向142根桩,其中第Ⅰ施工段顺序:道路中线北侧桩基→道路北侧、南侧排水管→南侧桩基;第Ⅱ、Ⅲ施工段顺序:道路南侧排水管→南侧桩基→北侧桩基。桩基施工按10天/根考虑,需配置钻机16台左右。具体计划见下表:施工段施工子项施工时间桩机配置(台)第Ⅰ施工段北侧桩基(24根).8.20-.9.208北侧排水管.9.20-.11.5/南侧排水管.11.5-.12.20/南侧桩基(22根).12.20-.1.20/第Ⅱ施工段南侧给水.8.20-.9.20/南侧桩基(18根).9.20-.10.20需6台,由第Ⅰ施工段调运北侧桩基(18根).10.20-.11.20同南侧第Ⅲ施工段南侧给水.8.20-.9.20/南侧桩基(30根).9.20-.10.208+2(由第Ⅰ施工段调运两台)北侧桩基(30根).10.20-.11.20/匝道桩基共50根,其中X1下桥匝道18根,X2下桥匝道14根,S1上桥匝道18根,具体计划如下:施工段施工子项施工时间桩机配置(台)X1下桥匝道桩基(18根).2.15-.3.156X2下桥匝道桩基(14根).2.15-.3.154S1下桥匝道桩基(18根).2.15-.3.156由于穿插管线施工,主线桩基总工期按5个月考虑。(备注:16台桩机进出场的费用以及配套的水电变压器等的措施费用要考虑)五、施工工艺及施工方法1、测量工程施工桩基放样采用全站仪进行放样,经过后视两水准点中的一点Ａ,将仪器调零角度,拔至要求角度θ,从全站仪读出已定的距离S的方法来确定桩径的中心,经过水准点B处理仪器来复核桩心O位置,如图下图所示:OO桩位十字控制网的建立:确定O后,在开挖护筒前基坑前,要注意保护桩ａa、ｂb、ｃｃ、ｄｄ。一是在埋设护筒过程中将破坏掉的O点恢复;二是检测钻机就位情况;三是检测护筒是否移位。将ａa、ｂb、ｃｃ、ｄｄ分别用细线相连,恢复开挖基坑时破坏的桩心O,应保证护筒的中心O’与O点在垂直方向上,应用铅垂线检测,若两O’O在同一直线上则满足要求,基坑要有一定的坡度,应挖成上宽下窄的漏斗形,在护筒埋设好之后,护筒周围土应夯实,确保护筒位置的固定,以防移位。钻机就位,是指钻机钻头中心或锤头中心O”与护筒中心O’,在同一铅垂线上,即O、O’、O”三心共线,这是成孔的保证;就位好的钻机,要充分固定,防止移位造成孔位的偏移。只有满足上述二条,才能保证成孔满足规范要求,孔的倾斜率<1%,孔位偏移≤5cm。2、冲击钻施工2.1工艺流程冲击钻成孔灌注桩施工工艺流程图2.1.1钻孔分区原则钻孔顺序安排的原则是:群桩基础相邻两根桩不得同时成孔或浇筑混凝土,以免扰动孔壁;钻机移位幅度不大。既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。2.1.2钻机定位冲击钻:根据桩中心向四个不同方向引四个距离相同的点作为桩的控制点,相正确两个控制点用细绳连接,两线交叉点为桩位点,钻机就位后,钻机钻头中心对准桩位点,其对准误差在5mm以内。现场放出桩位后,要会同有关人员进行复测,作出复核记录,并经监理工程师复核无误后,方可埋设护筒。排桩中心位置偏差≤50mm,群桩中心位置偏差≤100mm。2.1.3泥浆池的设置泥浆池的布置按照每台钻机设置一个钢制泥浆池。钢制泥浆池尺寸为3(宽)×6(长)×2(高)m。本工程场地内没有适用于搅拌泥浆用土,采用场外购置粘土的方式解决泥浆用土的问题。2.1.4泥浆的制备泥浆用土从场外购置土性较好的粘土进行泥浆拌制,之后可采用已制备好的泥浆。a)冲击钻成孔泥浆配制:泥浆是粘土和水的拌和物,由于比重大,静水压力大,泥浆作用在井孔壁形成一层泥皮,阻隔孔外水渗流,保护孔壁免于坍塌,同时,泥浆还起浮悬钻渣的作用,使钻孔正常进行。在钻进过程中不断对泥浆的各项性能指标进行测试,根据泥浆性能和地层情况及时调整泥浆稠度,必要时添加外加剂(化学固浆),改进泥浆性能。钻进时泥浆性能技术指标如表:钻孔方法泥浆性能技术指标相对密度粘度(S)含砂率胶体率(%)失水(ml/30min)静切力(Pa)冲击1.20-1.4022-30≤4≥95≤203-5b)泥浆循环系统由泥浆池、出浆槽、泥浆泵、沉淀池组成,泥浆池容量应满足钻孔的需求。因此,在施工过程中,使用的泥浆用优质粘土制作,当钻孔至粘土层时可原土造浆,泥浆比重的控制:在一般地层采用1.0-1.25;在松散易坍的软土地层采用1.2-1.6。施工中应经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率,并及时调整。2.1.5钢护筒设置护筒采用12mm钢板卷制成型,其内径比设计桩径大0.2m,上下口外围加焊加劲环。护筒埋设位置必须准确,其中心线与桩位中心线的允许偏差不得大于20mm,并应保证护筒垂直,垂直度偏差不得大于1%。护筒顶端宜高出地下水位1.5m,且应高出地面0.3m,以防杂物和地面水落入或流入井孔内。护筒要求焊接得坚实,不漏水并严格保证圆状,护筒顶端应留有浆口。护筒周围应用粘性土分层回填夯实,在开钻前复核一次护筒的位置。2.1.6冲击钻钻进开孔前在用膨胀土制好泥浆后方可慢速钻进,待钻至护筒下3～4m后,方可正常冲击钻进。钻进时冲击行程根据地层情况确定,冲程过高,对孔底振动大,易引起坍孔。一般松散砂砾类土层钻进宜采用中冲程0.75～1m;易坍塌或流砂地段宜用小冲程0.5～0.75m,并应提高泥浆的粘度和相对密度。冲击钻进钢丝绳的松放长度取决于地层强度和钻锥破碎能力,应注意防止松绳过少,形成”打空锤”现象,使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载遭受损坏;松绳过多,则会降低钻进速度,严重时会使卷扬机钢丝绳混乱,发生纠缠事故。冲击钻进速度取决于地层条件和钻锥破碎能力、孔内阻力。钻进速度过快,对孔底、孔壁波动大,影响孔壁稳定。一般松软地层钻进速度宜控制在15cm～30cm/h。钻进过程中,随时观测钻锥提升钢绳的垂直度、摆动度,注意地层的进尺变化和钢绳的摆动情况,发现问题及时纠正。钻进排渣是提高钻进效率的有效措施,一般宜采用补浆管跟进法结合掏渣进行孔底排渣。补浆管跟进法泥浆循环孔底排渣,宜选用大排量泥浆泵跟进钻锥进行排渣。若泥浆循环过程中粗颗粒多、相对密度大时,应采用掏渣筒进行掏渣,以减少孔内钻阻力。掏渣后应及时向孔内添加泥浆,以维护水头高度,当采用投放粘土自行造浆时,一次投料不宜过多,以免粘锥、夹锥。钻进过程中因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。并必须将钻头提出孔外。钻进过程中钻锥检查、修理是冲击钻孔不可缺少的工作,每一工作班次必须在交接班时进行一次全面检查,发现问题必须修理。防止钻锥磨损缩孔。钻进过程中,每4小时检查一次钻机的平整度和位置,发现偏差及时纠正。2.1.7终孔钻孔达到设计深度和要求时应报请监理工程师验收、设计确认同意后方可终孔。当与地勘资料有出入时应经监理、业主、设计代表同意后方可进行下一步工作。终孔检查应符合规范和设计要求,钻孔垂直和孔径检测采用超声波检测仪进行检测。2.1.8清孔钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合附表成孔质量标准的要求后方可清孔。清孔采用Φ300mm刚性导管清孔,导管接头为丝口式,壁厚δ=12mm,分段长度1～3ｍ,最下一节长5ｍ。在安装每节导管前,应将损坏密封圈换掉,并将每节导管拧紧。导管使用前要进行水密承压和接头抗拉试验、长度测量标码等工作,并经监理工程师检查合格后下放导管。导管试压的压力为孔底清水压力的1.5倍。导管轴线偏差不易超过孔深度的0.5%,且不大于10cm。采用吊车分节下导管(单节长度为3m),导管的接头处用导管专用环卡卡紧,防止漏气。在导管的下放过程中,要尽量沿桩孔轴线位置,须注意避免导管下放过程中损坏声测管、元件导线,在达到荷载箱位置时,要小心并慢慢经过。下完导管后盖上冲风盖进行清孔,清孔完后拆除冲风盖。清孔采用换浆法,具体作法是:终孔后以中速压入正常比重的泥浆,把孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出,直到泥浆含砂量小于2%,根据孔径和深度换浆时间约为4～6小时,吊入钢筋笼后,应进行二次清孔,并再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度是否符合成孔质量标准的要求,各项指标均符合要求后方可灌注混凝土。成孔质量标准序号项目规定值或允许偏差1孔的中心位置(mm)502孔径不小于设计桩径3倾斜度1/200(设计要求)4孔深不小于设计规定5沉淀厚度(mm)100(设计要求)6清孔后泥浆指标相对密度:1.03～1.10;粘度:17～20Pa·s;含砂率:<2％;胶体率:>98％2.2冲击成孔操作要点在各种不同土层、岩层中钻进时,按下表操作要点进行。冲击成孔操作要点项目操作要点备注在护筒刃脚以下2m以内小冲程1m左右,泥浆比重1.2～1.5,软弱层投入粘土块夹小片石土层不好时提高泥浆比重或加粘土块粘性土层中、小冲程1～2m,泵入清水或稀泥浆,经常清除钻头上的泥块防粘钻可投入碎砖石粉砂或中粗砂层中冲程2～3m,泥浆比重1.2～1.5,投入粘土块,勤冲勤捞渣砂卵石层中高冲程2～4m,泥浆比重1.3左右,勤捞渣软弱土层或塌孔回填重钻小冲程重复冲击,加粘土块夹小片石,泥浆比重1.3～1.52.2.1进入基岩后,应低锤冲击或间断冲击,以免偏斜。如发现钻孔偏斜在允许范围以外无法纠正时,应立即回填片石至偏孔上方300～500mm处,然后重新冲孔。2.2.2遇到孤石时,可采用预爆破或用高低冲程交替冲击,将大孤石击碎或挤入孔壁。2.2.3用抽渣筒排渣,在钻进4～5m深后,每钻进0.3～1.0m应抽渣一次,并及时补给泥浆。2.2.4每钻进4～5m深应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处,均应验孔。2.2.5进入基岩后,每钻进100～300mm应清孔取样一次,以备终孔验收。判断方法是:用抽渣筒取出孔内残渣,取出其中一部分用水洗净,将洗净的残渣与勘探的岩心比较,如果其含量达到50～60％时,就能够认为该处深度为岩面,然后再冲击进100～300mm,取一次样。2.2.6冲孔中遇到斜孔、弯孔、梅花孔、塌孔,护筒周围冒浆等情况时,应停止施工,采取措施后,再行施工。2.3冲击成孔施工中常遇问题及其原因和处理方法常遇问题主要原因处理方法桩孔偏斜冲击中遇到探头石、漂石,大小不均,钻头受力不均遇到探头石后,向孔内回填碎石,并采用高冲程击碎探头石基岩面产状较陡遇基岩时,采用的冲程,并使钻头充分转动,加快冲击频率。若发现孔斜,应回填重钻钻机底座未安置水平,或产生不均匀沉降经常检查,及时调整桩孔不圆,呈梅花形,掏渣筒下入困难钻头的转向装置失灵,冲击时钻头未转动检查转向装置,保证钻头转动灵活泥浆粘度过高,冲击转动阻力太大,钻头转动困难调整泥浆的粘度和比重冲程太小,钻头转动时间不充分或转动量小用低冲程时,每冲击钻进一段后换用高一些的冲程冲击钻进,交替变换,修整孔形冲击钻头发生卡钻,提不起来钻孔不圆,钻头被孔的狭窄部位卡住上下活动钻头,使钻头脱离卡点,然后修整孔径钻头遇探头石,被卡住向下活动钻头,处理探头石上部孔壁坍落物卡住钻头用打捞钩或打捞活塞助提未及时焊补钻头侧刃,钻孔直径变小,钻头入孔冲击被卡及时补焊钻头侧刃,修整变小的孔端在粘土层中冲程太高,泥浆粘度过高,以致钻头被吸住用优质泥浆替换孔内粘度过高的泥浆放绳太多,冲击钻头倾倒,顶住孔壁使用专门工具将钻头拔正钻头脱落钢绳磨断,或绳卡松脱,或冲锥本身在薄弱处折断用打捞活套打捞;用打捞钩打捞;用冲抓锥抓取转向装置与锥顶的连接处脱开经常检查,预防掉锥孔壁坍塌冲击钻头或掏渣筒倾倒撞击孔壁探明坍塌位置,将砂和粘土混合物回填塌孔位置以上1～2m,夯实后再重新冲孔泥浆比重偏低,护壁作用差调整泥浆比重孔内泥浆液面低于地下水位提高泥浆液面遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快严重塌孔,用粘土、泥膏投入造壁防塌吊脚桩清孔后泥浆比重过低,孔壁坍塌或孔底涌砂,或未立即灌注混凝土按规程