公路桥梁桩基础施工组织设计-毕业论文

摘 要基础是人类在软弱地基上建造建筑物的一种创造，是最古老、最基本的一种基础类型；又是一种应用广泛、发展迅速、生命力很强的基础型式。论文对桩基础的施工的编制依据以及工程概况做出了明确的阐述，依据以上的条件从而设计配合比，对施工的配合比进行了计算。一项工程的施工工艺对工程来说至关重要，本论文采用反循环钻施工，对桩基础施工工艺以及对人力、材料、机械，包括泥浆的制备、混凝土的用量和钢筋笼的制作等进行了严格的部署。在桩基础施工过程中，一些辅助性工作也必不可少，包括文明施工以及对工程质量的保证措施都有严格要求，还有一些工程质量上的一些通病都对其进行了措施保证。关键字： 桩基础 配合比 泥浆 混凝土 钢筋I目录第一章：编制说明··························91.1编制依据···························91.2编制原则···························91.3建设地点:···························91.4气象·····························91.5水文地质条件··························91.6不良地质··························101.7施工场地情况························101.8地形地貌··························10第二章：工程概况及特点························102.1工程概况··························11第三章：施工部署和施工准备······················113.1混凝土配合比设计·······················123.2人员配置··························233.3人员安排··························243.4主要机械设备配置······················243.5施工准备···························253.5.1技术准备工作····················253.5.2生产准备工作·····················253.5.3劳动力准备······················25第四章施工现场平面布置·······················274.1施工平面布置图·······················27第五章施工总进度计划·······················285.1灌注桩基础施工周期分析表··················285.2施工进度安排························28第六章各分部工程的主要施工方法···················296.1桩基施工准备························296.2钻孔桩施工工艺及流程图····················2966.3泥浆····························316.2.1泥浆制备·······················316.2.2泥浆的各项指标应符合下列要求：············316.2.3泥浆性能检测······················316.2.4泥浆循环与排渣····················316.4钻孔····························326.5终孔·····························326.6清孔····························336.7钢筋笼制安及混凝土灌注···················346.8水下混凝土浇注·······················366.8.1安装导管·······················376.8.2水下混凝土施工····················376.9灌注混凝土测深方法·····················386.9.1泥浆清理·······················386.9.2基桩检测························386.10钻孔过程中常见事故的预防及处理··············396.10.1塌孔的表征·····················396.10.2钻孔漏浆······················396.10.3钻孔偏斜和缩孔、扩孔················406.10.4钻孔漏水·······················406.10.5钻杆折断······················41第七章拟投入的主要物资计划····················50第八章工程投入的主要施工机械设···················51第九章劳动力安排计划························52第十章：确保工程质量的技术组织措施·················5310.1质量目标··························5310.2质量管理组织机构与保证体系·················5410.2.1质量管理组织机构···················5410.2.2质量保证体系及框图··················5410.3保证质量的主要措施·····················55710.3.1思想及制度保证措施··················5510.3.2组织和经济保证措施··················5510.3.3保证质量的管理措施··················5510.3.4保证质量的技术措施··················55第十一章确保安全生产的技术措施···················5611.1安全目标··························5611.2安全管理组织机构及保证体系·················5611.3安全管理保证措施·····················5811.4安全经济保证措施······················5811.5安全急救预案························58第十二章确保文明施工的技术组织措施················6012.1文明施工保证措施······················60第十三章确保工期的技术组织措施···················6114.1现象···························6214.2原因分析·························6214.3现象···························6214.4原因分析·························6214.5防治措施·························63第十五章季节性施工措施（包括高温、雨季施工措施）··········6415.1雨季施工工期保证措施···················6415.2夏季施工措施······················65第十六章其他综合措施························6616.1保证便道畅通的措施····················6616.1.1交通管理方案····················6616.1.2与当地居民和睦相处的措施··············6616.1.3防洪、防台风安全措施················66第十七章回访保修服务························6717.1工程项目的回访与保修制度·················678第一章 编制说明1.1 编制依据招标文件、两阶段施工图设计及施工组织设计；《公路工程质量检验评定标准》、《公路桥涵施工技术规范》等公路桥梁相关的施工和验收规范；施工调查及现场踏勘；公司拥有的科技成果、施工工艺、施工方法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验；相关法律、法规对水土保持、环境保护、安全管理的规定。1.2 编制原则根据工程实际情况，制定切实可行的施工方案，确保施工目标的圆满实现；合理布置施工现场，尽量减少工程消耗，降低生产成本；积极采用、推广新工艺、新技术和新材料，增加产品的科技含量；采用平行、流水施工方法和网络计划技术组织施工，进行有序、均衡、连续的施工。1.3建设地点:陕西省渭南市1.4 气象本区域属大陆性季风型气候区，雨量一般，最高气温 38.7℃，低气温-10°C;7～9月份为汛期期，平均 1～4次，风力最大达 8级风速可达20m/s;冬季有冷空气侵入，偶有奇寒，本区有结冰天气，有降雪。1.5水文地质条件拟建桥地表水较为丰富，主要有水塘、小河沟（涌）及较大河涌，河涌水位变化主要受大气降水及潮水影响。91.6不良地质根据地质工程调查及钻探资料，在桥址区及附近无断层、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用；覆盖层以填土、淤积成因淤泥、淤泥质土层，及冲积成因的砂土、粘性土为主，表面地质松软。1.7施工场地情况拟建桥处于跨越尤河，公路水路交通运输较方便，场地开阔，渭河侧河岸空地较大且地面硬化可作为临时料场。整体地形较平坦，，大型运输车辆及施工机械可以进入施工位置。1.8地形地貌本桥位路段地处冲击平原区，地形平摊开阔，平原海拔高程 0.4～3.4m，拟建桥处于已完工施工场地、居民区、工业厂区，跨越尤河，交通较方便，整体地形较平坦。第二章：工程概况及特点102.1工程概况现拟在陕西省渭南市陇海尤河大桥与西合大桥之间建一条公路 桥，跨度为30m预应力钢筋混凝土简支梁公路桥，梁宽3m，30m预应力钢筋混凝土简支梁桥采用后张法预制工艺施工，桥墩为桩柱式混凝土桥墩，且桥墩高为45m，为空心圆形桥墩，采用翻模法施工，空心墩身内外放坡为1：40，墩顶尺寸为外径3m,内径2m。承台尺寸：长×宽×高为8m×8m×5m。桩基直径为1.5m,桩长40m,每个桥墩有9根桩，桩基采用反循环钻孔灌注桩施工。施工在夏季，白天最高温度40°，夜间最低气温为20°。其中：桩基施工地层为黄土，施工中天气良好，无雨，采用反循环钻施工：其桩基采用采用混凝土C25。桥墩高45m,采用翻模法施工，施工过程中无雨；桥墩采用混凝土强度等级为C25。使用材料为42.5号硅酸盐水泥，碎石最大粒径40mm(2650kg/m3)中砂（2620kg/m3），自来水。混凝土采用机械搅拌，振动器振捣混凝土坍落度要求为：桩基是50-70mm,桥墩是30-50mm,主梁10-30mm。第三章：施工部署和施工准备113.1混凝土配合比设计① 已知混凝土设计强度等级为 C25，无强度历史统计资料，要求混凝土拌合物坍落度为120-140mm，桥梁所在地属于非寒冷地区。②组成材料：强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，密度为3100kg/m3，强度富余系数为1.16；砂为中砂，表观密度为2620kg/m3；碎石最大粒径为31.5mm，表观密度2650kg/m3；水为自来水。计算初步配合比确定混凝土配制强度 错误！未找到引用源。混凝土的配制强度按下式计算；错误！未找到引用源。 式中；错误！未找到引用源。 ——混凝土配制强度（MPa）；错误！未找到引用源。 ——混凝土立方体抗压强度标准值（ MPa）；错误！未找到引用源。 ——混凝土强度标准差（ MPa）。错误！未找到引用源。（1）确定混凝土的配制强度 fcu,0f≥f+1.645错误！未找到引用源。=25+1.645错误！未找到引用源。cu,0cu,k5.0=33.2（MPa）无历史统计资料，错误！未找到引用源。查图3.1确定。图3.1标准差错误！未找到引用源。值混凝土强度等级≤C20C25～C45C50～C55σ（MPa）456（2）计算水胶比W/B当混凝土强度等级小于 C60级时，混凝土水灰比按下式；错误！未找到引用源。12错误！未找到引用源。 ——回归系数。错误！未找到引用源。——胶凝材料28d胶砂实际抗压强度值错误！未找到引用源。=aafb=afscfce,k错误！未找到引用源。scfce,k0.531.0fcu,0aabbfbfcu,0abf=1.01.1642.50.530.201.01.01.1642.533.2=0.68图3.2错误！未找到引用源。——回归系数石子品种系数

碎石 卵石0.53 0.490.20 0.13图3.3水泥强度等级的富余系数水泥强度等级值32.542.552.5富余系数1.121.161.10图3.4粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣影响系数种类粉煤灰影响系数粒化高炉矿渣粉影响系掺量数01.001.00100.90～0.951.00200.80～0.850.95～1.00300.70～0.750.90～1.00400.60～0.650.80～0.9050—0.70～0.85注：1.采用Ⅰ级粉煤灰时宜取上限值。采用S75级粒化高炉矿渣粉时，宜取下限值；采用S95级粒化高炉矿渣粉时，宜取上限值；采用S105级粒化高炉矿渣粉时，宜取上限值加0.55.当超出表中的掺量时，粉煤灰和粒化高炉矿渣粉影响系数经试验确定。13本表以P·O42.5为准，如采用普通硅酸盐水泥以外的通用硅酸盐水泥，可将水泥混合材料掺量20%以上的部分计入矿物掺合料中。根据混凝土所处环境为非寒冷地区，查表3.5，根据结构混凝土耐久性的基本要求知，允许最大水胶比为 0.55，故采用表中数据水胶比 0.55进行下面的计算。图3.5结构混凝土耐久性的基本要求环条件境最大水胶最大氯离子含最大碱含比量（%）量（㎏/m3）室内正常环境；0.600.30不限制无侵蚀性静水浸没环境室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境，非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土0.550.20壤直接接触的环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境干湿交替环境；水位频繁变动环境；3.0严寒和寒冷地区的露天环境；0.500.15严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；受除冰盐影响环境；0.450.15海风环境盐渍土环境；受除冰盐影响环境；0.400.10海岸环境⑶确定单位用水量错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。当混凝土的水灰比在 0.40～0.80之间时，其用水量可根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，按表 6选取。有设计资料知：混凝土拌和物坍落度要求为 50～70mm，碎石公称最大粒径40mm，查表3.6可知，混凝土用水量初步选用为 185kg14图3.6拌合物稠度卵石最大公称粒径(㎜)碎石最大公称粒径(㎜)项目指标102031.540162031.540坍落度10～30190170160150200185175165(㎜)35～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195注：1.本表用水量系采用中砂时的取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5～10㎏，采用粗砂时，可减少5～10㎏。采用各种外加剂或掺和料时，用水量则相应调整。计算胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量。每立方米混凝土的胶凝材料用量错误！未找到引用源。应按7计算，并应进行试拌调整，在拌合物性能满足的情况下，取经济合理的胶凝材料用量。出配制C15及其以下强度等级的混凝土外，混凝土的最小胶凝材料用量应符合表 7要求。mw0=1853mb0==336()W/B0.55kg/m该混凝土中不掺矿物掺合料，即胶凝材料仅为水泥，根据混凝土所处环境为非寒冷地区，查表7知，最小水泥用量不低于300kg/m3，按上式计算的水泥用量满足耐久性要求，故水泥用量初步确定为336kg/m3。图3.7混凝土的最小胶凝材料用量最大水胶比最小胶凝材料用量塑混凝土钢筋混凝土预应力混凝土0.602502803000.552803003000.50320≤0.50330⑸选择砂率s①砂率应根据集料的技术指标、混凝土拌和物性能和施工要求，参考既有料确定。②当缺乏砂率的历史资料参考时，混凝土砂率的确定应符合下列规定：a.坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。（干硬混凝土）b.坍落度为10～60mm的混凝土，其砂率可根据粗集料品种、最大公称粒径及水胶比按表8选取。在表内不能直接查取的，可用内插法计算后选取确定。c.坍落度大于60mm的砂率，可经试验确定，也可在表1-6-16的基础上，按坍落15度每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。根据粗集料为碎石、公称最大粒径 40mm，水胶比为0.55，查表8，用内插法计算，砂率的范围为 33%~38%，取 s=35%。图3.8水灰卵石最大公称粒径(㎜)碎石最大公称粒径(㎜)比(W)C102040(31.5)162031.5400.4026～3225～3124～3030～3529～3428～3327～320.5030～3529～3428～3333～3832～3731～3630～350.6033～3832～3731～3636～4135～4034～3933～380.7036～4135～4034～3939～4438～4337～4236～41注：1.本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应的减少或增大砂率。一个单粒粗集料配制混凝土时，砂率应适当增大。采用人工砂配制混凝土时，砂率应适当增大。4. 为便于查取，表中列出了用内插法确定的碎石最大粒径 31.5㎜对应的砂率。⑹ 计算砂石用量计算粗集料和细集料的用量，确定初步配合比。体积法。此法假定混凝土拌和物的假定质量等于各组成材料的绝对体积于混凝土拌和物中所含空气之和。mc0mf0mg0ms0mw00.011cfgswms0100% smg0 ms0式中： c---水泥密度（kg/m3）---矿物掺合料密度（kg/m3）---粗集料的表观密度（kg/m3）---细集料的表观密度（kg/m3）w---水的密度（kg/m3）---混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，取1.体积法。16mmmg0mc0s0w00.011csgms0ws100%ms0mg0336msomgo185113100262026500.01100035%mso100%msomgoms0614kg/m3解得：1140kg/m3mg0则该混凝土的初步配合比以体积法表示为：m0336kg/m3,m0614kg/m3,m01140kg/m3,m0185kg/m3cccc以比例关系表示为：mc0:ms0:mg0:mw01:1.83:3.39:0.55在配合比设计时，根据实际情况进行计算。试配和调整混凝土拌和物适配的用量。混凝土试板应采用强制式搅拌机进行搅拌，试验用拌和物的用量，每盘混凝土的最小搅拌量应符合图3.9的规定，并不应小于搅拌机工程容量的1/4且不应大于搅拌机公称容量。在计算配合比的基础上进行试拌，如表 3.10在试拌配合比基础上进行混凝土强度试验。①制作试件、检验强度。②在配合比确定过程中，用水量和外加剂用量应根据确定的水胶比进行调整，胶凝材料根据用水量乘以确定的胶水比计算得出。粗、细集料应根据用水量和胶凝材料用量进行调整。③根据计算的各材料用量，确定混凝土的计算表观密度值 c,c，经坍落度试验并测定其湿表观密度c,t，然后计算混凝土配合比校正系数δ。c,cmcmfmgmsmw式中：c,c---混凝土拌和物的表观密度计算值（kg/m3）mc--- 每立方米混凝土的水泥用量（kg/m3）17mf---每立方米混凝土的矿物掺合料用量（kg/m3）mg---每立方米混凝土的粗集料用量（kg/m3）ms---每立方米混凝土的细集料用量（kg/m3）（kg/m3）mw---用水量c,tδ=c,c式中：δ---混凝土配合比校正系数；c,t---混凝土拌和物的表观密度实测值（kg/m3）c,c---混凝土拌和物的表观密度计算值（kg/m3）④当混凝土拌和物表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值得 2%时，试拌调整后的配合比则保持不变；当两者之差超过计算值的 2%时，应将配合比中每项材料用量分别乘以校正系数 δ。⑤配合比调整后，应测定拌合物水溶性氯离子含量 图3.5，并对设计要求的混凝土耐久性进行试验，设计出符合规定的配合比。（1）检验工作性①计算混凝土拌和物适配的用量。因为石子最大公称粒径为 40mm，则混凝土试配的最小搅拌量为 25L，各材料用量计算如下（按体积法确定的初步配合比计算）：水泥： 336 ×0.025=8.4kg水： 185 ×0.025=4.63kg砂： 64×0.025=15.35kg石： 1140 ×0.025=28.5kg图3.9 混凝土试配的最小搅拌量粗集料最大公称粒径 搅拌物数量(L)(㎜)≤31.5 2040 25②检验混凝土拌和物的和易性。按计算材料用料拌制混凝土拌和物，测定其坍落度为 90mm，观察黏聚性、保水性良好。因此保持砂率不变，增加砂石用量，每减少 20mm坍落度增加10％的砂石，经过拌合后坍落度为 70mm(查表3.10)。18图3.10混凝土拌合物和易性不良的调整方法试拌混凝土拌合物的实测情况 调整方法实测坍落度大于设计要求 保持砂率不变，增加砂石用量，每减小 10㎜坍落度，增加 2%~5%的砂石；保持水灰比不变，减小水和水泥用量实测坍落度小于设计要求 保持水灰比不变，增加水和水泥用量；每增大10㎜坍落度，增加5%~8%的水泥浆砂浆不足以包裹石子，黏聚性保水性 单独加砂，即增大砂率差此时，混凝土拌和物中各组成材料的实际用量为：mc拌8.4kgm拌4.63kgwms拌15.30(110%)16.89kgmg拌28.5(110%)31.35kg③试拌后配合比的确定。因为测得混凝土拌合物的表观密度为ρ混凝土=2420kg/m3，则调整后1m3混凝土中各材料用量分别为：mcamc拌mc拌ms拌混凝土mg拌mw拌8.424208.4 4.63 16.89 31.35kgmsams拌mc拌ms拌mg拌混凝土mw拌16.8924208.416.8931.354.63kgmgamg拌mc拌ms拌mg拌混凝土mw拌1931.3524208.416.8931.354.631234kgmwamw拌混凝土mc拌ms拌mg拌mw拌4.6324208.416.8931.354.63kg则该混凝土和易性满足后确定的配合比为：m :m :m :m 332:667:1234:183 1:2:3.72:0.55ca sa ga wa⑵在试拌配合比基础上进行混凝土强度试验①制作试件、检验强度。第一组配合比(水灰比减小0.05,砂率减少1％）。水：183㎏水泥：183366kg0.50砂石用量根据体积法计算：366msamga183113100262026500.011000msa100%34%msamgam627kg/m3解得：samga1217kg/m3第二组配合比（采用和易性满足要求后的配合比）。水：183kg水泥：332kg砂：667kg石：1234kg第三组配合比(水灰比增加0.05,砂率增加1％）。水：183㎏183水泥： 305kg0.60砂石用量根据体积法计算：20305mmga183sa113100262026500.011000msa100%36%mmsaga解得：msa702kg/m3mga1248kg/m3根据以上不同的配合比，分别计算试拌20L混凝土所需的各材料用量，拌和后经坍落度实验测定其和易性均满足要求。然后按规定方法制作试件，在标准条件下养护28d后，测定其立方体抗压强度，见表所示。图3.11不同水胶比的混凝土强度值组别水胶比（W/B）胶水比（B/W）28d混凝土立方体抗压强度错误！未找到引用源。10.502.0039.720.551.8234.330.601.6729.8根据表11的实验结果，绘制混凝土28d立方体抗压强度（错误！未找到引用源。）与胶水比（B/W）的关系图（如下所示）。由表3.11可知，与混凝土强度错误！未找到引用源。=33.2MPa对应的胶水比为1.78，即水胶比为0.56。图3.1228d混凝土立方体抗压强度与胶水比的关系)50a45PM40度35强30压25抗20体方 15立 10土5凝0混1.651.71.751.81.851.91.9522.05d82胶水比②确定强度符合要求的配合比。用水量： 错误！未找到引用源。 =183kg错误！未找到引用源。=183错误！未找到引用源。1.86=326kg砂、石用量（用体积法计算）；21326mmgb183sb113100262026500.01100035%msb100%msbmgb解得：m 648kg/m3sbmgb 1204kg/m3根据计算的各材料用量，确定混凝土的计算强度湿表观密度值 c,c，经坍落度实验后满足和易性要求，并测定其湿表观密度 c,t 2380kg/m3，然后计算混凝土配合比校正系数 。计算湿表观密度值：c,c 326 648 1204 183 2361kg/m3校正系数：238012361因为2380 2361100% 0.8%≤2%2361所以计算的各材料用量不用修正，则该混凝土的实验室配合比为：m:m:m:m326:648:1204:1831:1.99:3.7:0.56cbsbgbwb（2）换算为施工配合比。若现场砂的含水率为 a%,石子的含水率为b%，经换算后，每立方米混凝土中各种材料的用量分别为：mcmcbmfmfbms msb(1 a%)mg mgb(1 b%)mw mwb msba% mgbb%式中：mcb、mfb、msb、mgb、mwb---经试拌调整确定每立方米混凝土中水泥、矿物掺合料、细集料。粗集料和水的用量；22mc、mf、ms、mg、mw---施工配合比确定的每立方混凝土中水泥、矿物掺合料、细集料。粗集料和水的用量。现场砂、石实测含水率分别为 4%和1%，则换算后每立方米混凝土中各材料用量：mcmcb326(kg)mma648(14%)674(kg)ssb(1%)mgmgb(1b%)1204(11%)1216(kg)mma%mb%1836484%12041%145(kg)wwbgb则混凝土的施工配合比为 :错误！未找到引用源。：错误！未找到引用源。：错误！未找到引用源。：错误！未找到引用源。=326：674：1216：145=1：2.07：3.7：0.443.2 人员配置施工组织机构图；陇海线渭南合同段项目部项目经理：王 冠 专家组副经理：姚超 总工程师：王 楠安工合物办财质程约资公务部部部部室部张李王张严尚建松盛凯中林钱233.3人员安排主要管理及技术人员见如下表；序号姓名职务备注1王冠项目经理负责全面组织、协调管理工作2王楠项目总工负责施工方案的设计及交底3姚超项目副经理负责现场施工组织4李梁质检工程师负责现场质量控制，报验5徐田金测量负责人负责现场控制工作6秦岚试验负责人负责材料检验、试件留样工作7叶白武实验员负责现场试件、混凝土检测工作8胡雷现场技术员负责现场技术、质量控制9史岳现场施工员负责现场施工及工序转换10殷燕田专职安全员负责现场安全11唐桥内业资料负责内业资料的填写3.4主要机械设备配置主要施工机械设备配备表；序号设备名称规格型号单位数量状态备注1砼搅拌机JS750台1良好2配料机PLD1200台1良好3砼运输罐车PYJ5290GJB辆3良好4全站仪莱卡台1良好5水准仪莱卡台1良好6试验检测仪器套1良好247钢筋切断机GW40台2良好8钢筋弯曲机GQ40台2良好9钢筋调直机X12台1良好10反循环钻机HG200台4良好3.5施工准备3.5.1 技术准备工作组织图纸会审，及时解决图纸中所存在的种种技术问题。由公司项目部牵头，工程部、质安部、合同部组织项目部有关人员进行技术、经济、安全交底。重点项目、关键部位编制专门的单项施工方案。钻孔桩施工按照设计要求进行，孔径和孔深应满足设计要求。桩身混凝土各项性能指标需满足验标要求。桩基用钢筋原材和钢筋笼尺寸应满足设计要求。钻孔施工时需对地质情况进行复核，需与设计相符。地质情况需设计地质工程师代表现场复核签认。钻孔和混凝土灌注过程中,现场技术人员应做好钻孔和灌注记录。桩基施工完成后混凝土达到要求的强度后，按设计和验标要求进行桩基检测，符合要求方能进入下道工序施工。3.5.2 生产准备工作要取得建设单位配合，及时办理施工许可证及施工标牌。根据规划局确定基准点和设计图纸进行放线，建立轴线控制网和标高控制网，认真复核管位置的准确。在现场内搭建办公室、保卫、料具设备仓等等，工人宿舍按甲方指定位置搭设。按照经审核批准的临电、临电水布置图，建立临时供电、供水系统，系统敷设完毕后就依手续办理验收及备案待查。按施工组织设计确定所需的机械设备进行检查、保养、作进场准备。3.5.3 劳动力准备按照劳动力使用计划调配人员， 安排劳动力进场，并对准备进场的劳动力进行安全25教育；对工程所需的各技术工种进行培训教育，取得有关上岗证、资格证后方许其进场从事相应的工作劳动力及技术工程人员，进场后，定期对其进行劳动安全教育及施工技术总结及教育，以加强工人的劳动安全意识，不断提高施工技术，使工程顺利进展。3.5.4 施工协调配合工作加强与各主办单位及协助单位、相关部门的联系工作，为工程的顺序进行提供有利条件。做好开工前的宣传工作，积极与工地附近居民沟通，对因施工给居民带来的不便到以歉意，并挂牌表明。3.5.5 地下管线勘测工作施工前经过向有关单位联系、沟通及现场目视可见情况，并在施工前进行地下管线探测仪，多了解地下管线情况，以免造成不必要的损失。3.5.6 交通组织方案掌握各交叉路口交通转向及车辆流量。在交叉路口设临时导向盘，派专人负责交通疏导。施工机械进出在交叉路口设置明显行施工标志，以防其对该段效能造成影响。施工围蔽附近设置防撞标志，并设有警示灯、夜间主动发出警示标志。26第四章 施工现场平面布置4.1施工平面布置图现场平面布置应充分考虑周边环境因素及施工需要，布置时应遵循原则如下：现场平面随着工程施工进度进行布置和安排，阶段平面布置要与该时期的施工重点相适应。充分考虑文明施工及环保要求，并符合安全规定。在平面布置中应充分考虑好大型施工机械设备的布置、现场办公、道路交通、材料周转、临时堆放场地等的优化合理布置。材料堆放应设在垂直运输机械附近，以减少发生二次搬运。中小型机械的布置，要处于安全环境中，要避开高空物体打击的范围。27第五章 施工总进度计划5.1 灌注桩基础施工周期分析表序号工作项目施工时间备注1钢筋笼制作1.5天包括钢筋的运输2钻孔12包括测量放桩、埋设护筒、复测等3钢筋笼下放0.54混凝土浇筑0.5包括导管安装、拆除5.2 施工进度安排按照项目部工期计划安排，拟定于 2014年12月完成本段钻孔灌注桩基施工。1、施工项目进度计划的贯彻安排各层次的计划，形成严密的计划保证系统。重点抓材料到场计划，保证每天供应桩管满足第二天施工需要。2、层层下达施工任务书或签订承包合同施工项目经理向施工队和作业班之间分别下施工任务书，将作业下达到施工班组，明确具体施工任务，技术措施，质量要求等内容。使施工班组保证按作业计划完成规定的任务。3、 编制作业计划为保障施工进度计划的实施， 把规定的任务结合现场施工条件。 例如施工场地的情况，劳动力、施工条件、材料情况和实施中的施工实际进度，在施工开始至全过程中不断地编制本旬的作业计划。使施工计划更具体，切合实际和可行。28第六章 各分部工程的主要施工方法6.1 桩基施工准备1. 平整场地 施工前先对桥址处的场地进行平整，清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡时，也可用枕木、型钢等搭设工作平台并根据地表、地质情况进行处理，防止钻孔过程中钻机失稳，发生安全事故，影响工程质量。桩位放样设计院提供的平面与高程控制点进行复核，再根据现场地形及通视条件，建立沿桥轴线方向走向的平面及高程建立测量控制网，同时布设控制点，根据控制点采用全站仪极坐标法进行放样，以每个墩台作为单元测放每个桩位中心点，并设置护桩。桩位中心点偏差不得大于1cm。施分部域内的高程控制网采用二等水准测量的方法进行引测。埋设护筒钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒采用8mm钢板卷制，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，在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。护筒埋设深度黏性土应不小于1m，砂类土应不小于2m。当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少 0.5m。埋设护筒，应在护筒四周回填黏土并分层夯实。也可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒，护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于 5cm，倾斜度不得大于 1%。配置泥浆泥浆的制备在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，宜采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮碴能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。6.2钻孔桩施工工艺及流程图29开挖泥浆、池沉淀池制作钢筋笼运至孔位

平整场地（或筑导）桩位放样埋设护筒配置泥浆设泥浆泵钻机就位钻进第一次清孔测量孔径、斜度、孔径吊放钢筋笼导管试拼装、做密封检验安装导管第二次清孔设立拌合站灌注水下砼输送砼 制备砼拔除护筒砼备料306.3 泥浆6.2.1 泥浆制备制浆前，应先将粘土块尽量打碎，使在搅拌中易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。泥浆池的大小要合适，避免泥浆外流，污染环境。护壁泥浆是由高塑性黏性土或膨润土和水拌合物的混合物，并根据需要掺入少量的其他物质，如增重剂、分散剂增粘剂及堵漏剂等，以改善泥浆的品质。6.2.2 泥浆的各项指标应符合下列要求：① 泥浆比重： 反循环钻机入孔泥浆比重可为 1.05-1.15② 黏度：一般地层 16～22s，松散易坍地层 19～28s。③ 含砂率：新制泥浆不大于 4%。④ 胶体率：不小于 95%。⑤PH值：应大于6.5。6.2.3泥浆性能检测相对密度可用泥浆相对密度计测定，其方法是将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并清洗从小孔中溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态，读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。2.粘度可用标准漏斗粘度计测定，其测定方法是用两个开口杯分别量取200ml和500ml的泥浆，通过过滤网滤出砂粒后，将 700ml泥浆注入漏斗，然后使泥浆从漏斗中流出，流满500ml量杯所需的时间（s），即为所测泥浆的粘度。6.2.4 泥浆循环与排渣为实现环境保护，施工时按国家环境保护规定严禁任意排放泥浆和钻渣，拟采用BE-250型泥浆处理机， BE-250型泥浆处理器总功率为 6.2KW，泥浆处理能力为250m3/h。BE-250型泥浆处理器主要由高频振动筛、泥浆泵和旋流除砂器组成。31出碴口从钻机反旋流除砂器循环出的泥浆振动器优质泥浆返回钻孔中高频振动筛泥浆泵图6.1BE-250泥浆处理器示意图6.4 钻孔钻机安装就位用汽车吊将钻机吊放到施工平台，利用轨道或滑槽使钻机就位于测量好的桩位。就位后在钻机下铺垫枕木以保证钻机在钻孔过程中不产生倾斜和移位。钻机就位后其底座应平稳、水平，钻架垂直，且保证钻机顶部的起重滑轮槽、钻头、桩位中心在同一铅垂线上，以保证钻孔垂直度。钻进成孔开钻时以低档慢速反循环钻进，钻进时根据地质资料掌握土层变化，及时捞取钻渣取样，判断土层，记入监理工程师提供的专用记录表，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。并与地质资料核对。根据核对判断的土层调整钻机的转速和钻孔进尺。钻进时连续进行，不随意中途停钻。孔内水头始终保持在水面以上0.5m，加强护壁，防止塌孔。6.5终孔当钻孔达到设计标高孔位后，对孔深、孔径、孔位和孔形、倾斜度、孔底地质情况进行检查，然后填写终孔记录，并及时通知监理工程师到现场检查验收。孔径、倾斜度检测采用检孔器，检孔器长度为 4倍桩基直径，具体步骤如下：孔位检测32在钻孔成孔后，当孔深、清孔泥浆指标合格后，钻机移位，利用钻孔三角架将检孔器放入孔内后，在护筒顶放样十字线，通过吊绳进行检孔对中。检孔器对中后，上吊点（三角架、下落钢丝绳点）必须位置固定且在整个检孔过程中不能变位， 否则重新对中。检孔器在孔内下落时靠自重下沉，不得借助其它外力。倾斜度检测检孔器在孔顶对中下落后，通过在护筒顶观测吊绳相对于竖直垂线偏移情况可计算成孔后的倾斜度。具体做法是：在检孔器下放到指定位置后在吊点系一垂球， 然后在垂球的吊绳上用毫米尺标定好从垂球系点开始的 1米位置，待垂球静止后用毫米尺测量垂球吊绳到检孔器吊绳的距离 E（单位：毫米）。此时检孔器所处位置桩孔的倾斜度就为 i=E×100%/1000（见图5-2桩孔倾斜度测量示意图）。合格后方准进入下一道工序。孔深、孔径、倾斜度等符合下列要求：孔深不小于设计孔深，并进入设计土层；孔径不小于设计孔径；倾斜度小于 1%孔深；孔位偏差为 50mm。图6.2桩孔倾斜度测量示意图检孔器外径尺寸如下：检孔器外径cm98122148注：检孔器外径采用比设计直径小 2～4cm，直径大者取大值。6.6 清孔在孔深达到设计标高后及时清孔，不能停歇过久，以免使泥浆、钻渣沉淀增多而33造成清孔工作困难甚至塌孔。清孔采用抽浆换浆法。钻头提离孔底 10～15cm，然后用稍慢的转速转动钻头，一边继续反循环，把孔内泥浆钻渣混合物排出孔外， 一边向孔内补充储浆池内净化后的泥浆，保持孔内水位高出水面 0.5m，避免塌孔，直到测试出浆口的泥浆达到要求为止。 清孔后及时测量沉渣厚度，然后拆除钻机钻杆，用监理工程师批准的检孔器检查钻孔桩的孔径和倾斜度是否符合验收标准。 只有各项指标达到设计要求后，才能拆除钻机，准备下钢筋笼。6.7 钢筋笼制安及混凝土灌注对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于 18米，以减少现场钢筋连接工作量。钢筋在钢筋加工场集中下料、弯制和焊接，载重汽车运输至工地，在现场进行绑扎。钢筋下料、弯折、绑扎、焊接均严格按设计图纸及施工规范操作。在钢筋加工前清除表面的油渍、漆污、水泥浆，采用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈，钢筋应该平直，如有弯曲需调直，加工后的钢筋表面不得有消弱钢筋截面的伤痕， 禁止使用气割火烤。钢筋笼入孔及焊接质量控制项目:单面焊≥10d，双面焊5d；焊缝厚度≥0.3d，并不得小于4mm，焊缝宽度≥0.7d，并不得小于8mm，焊缝表面应平整，无较大的凹陷、焊瘤、接头处无裂纹；保护层误差-5～+10mm；钢筋笼平面偏差≤10cm，地面高程偏差≤±10cm。受力钢筋焊接接头应设置在内力较小处， 并错开布置，两接头间距离不小于 1.3倍搭接长度，配置在搭接区段内的受力钢筋，其接头的截面面积的百分率应不超过 50%。钢筋笼加强箍筋使用圆形滚笼机模具，待箍圈钢筋接头焊接完成后再拆下箍圈。钢筋笼制作采用由钢筋加工成的圆形胎具进行加工，圆形胎具按照下图所示加工，加工时必须保证其尺寸满足设计要求。图6.3 钢筋笼加工胎具34钢筋骨架保护层的设置方法：钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过 50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用圆形混凝土垫块，见下图。设置密度按竖向每隔 2m设一道，每一道沿圆周布置4个。图6.4 转动混凝土垫块4. 骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在 6m以内时可用两部平板车直接运输。 当长度超过6米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引， 可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。骨架的起吊和就位钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强35度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距±0.5dmm；箍筋间距±20mm；骨架外径±20mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。图6.5 钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号 项 目 允许偏差（mm）1 钢筋骨架在承台底以下长度 ±1002 钢筋骨架直径 ±203 主钢筋间距 ±0.5d4 加强筋间距 ±205 箍筋间距或螺旋筋间距 ±206 钢筋骨架垂直度 骨架长度1%6.8水下混凝土浇注水下混凝土浇注是钻孔灌注桩施工的主要工序之一，也是影响成桩基质量的关键所36在。灌注前应按照规范要求进行孔底沉渣厚度和泥浆性能指标检测，若沉碴厚度和泥浆指标不符合设计要求，须进行二次清孔，然后重新测定，直到满足设计要求，并经现场监理工程师认可后，才能灌注水下混凝土。6.8.1 安装导管导管水密试验按照规定，水密试验的水压不小于孔内水深压力的 1.3倍，也不应小于可能承受灌注混凝土时最大内压力的 1.3倍。通过公式 Pmax=1.3(rc×hxmax-rwHw)计算得水密试验压力，每根导管均要试压。式中:Pmax——导管可能承受到的最大内压力（ kpa）；rc——混凝土容重（KN/m3），取24.0kN/m3；hxmax——导管内混凝土柱最大高度（ m），一般取导管全长；rw——孔内泥浆的容重（KN/m3），取11.0KN/m3；HW——孔内泥浆的深度（m）；本桥段最大桩长均不大于60米，计算得Pmax=1.3×(24×60-11.0×60)=1014kpa。水密试验方法是把拼装好的导管先灌满水,两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与水泵出水管相接，启动水泵给导管注入压力水，当水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。导管下放导管采用φ25-30cm钢管无缝钢管制成，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的 0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5倍。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有250～400mm的空间。导管安装完毕后，检查孔深及孔底沉碴厚度，以及泥浆性能，若不符合设计要求要进行二次清孔，清孔后检查孔底沉碴厚度，符合要求立即着手灌注水下混凝土。6.8.2 水下混凝土施工桩基混凝土灌注过程中应注意的问题：37① 严格控制进入料斗内混凝土的塌落度。 塌落度太小，混凝土流动性差，易造成堵管；塌落度太大，混凝土容易泌水离析，也会造成堵管。发现混凝土有异常应停止灌注，处理不合格混凝土，同时查明原因处理后才能继续施工。② 导管连接时，接头须清洗干净、涂上黄油，并加上密封圈，对于破损的密封圈进行调换，接头的螺纹要旋转到位，以防漏水。每次混凝土浇注拆管后应及时清洗导管，以免水泥砂浆附着凝固后下次浇注时造成堵管。③ 在灌注过程中，若发生意外而导致暂停，应不时地上下缓慢提升导管， 以免导管埋置太深而提升不动或混凝土假凝而堵管。④ 认真监测混凝土面上升高度、 导管埋深，并和已灌入的混凝土数量校核， 以便确定扩孔率或混凝土面上升是否正常。6.9 灌注混凝土测深方法灌注水下混凝土时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。目前测深多用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于 10cm，重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面下10－20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细，并以灌注混凝土的数量校对以防误测。6.9.1 泥浆清理钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。6.9.2基桩检测根据设计要求，对于桥梁单跨跨度≥ 80m、桩径≥2m或桩长≥40m的桩基，在满足上述三种条件任意一种时桩基埋设声测管，桩基完整性检测采用超声波法。由于桩基由第三方进行检测，因此在检测前需要现场做以下准备工作。瞬态激振时域频域法38桩顶应凿至硬实新鲜混凝土面并大致水平，传感器安装点、激振点应打磨光滑。当激振点在桩顶中心时，传感器安装点与桩中心距离为桩半径的 2/3，当激振点不在桩中心时，传感器安装点与激振点距离不小于桩半径的 1/2。超声波检测超声波检测前需要对声测管进行检查。首先需要粗钢筋加工的坠锤检查声测管是否堵塞，是否存在折弯。坠锤尺寸与发射和接收声波换能器的外形尺寸相当，检查过程中需要缓慢收放坠锤，防止坠锤卡管。超声波检测前需要对声测管灌满水。。6.10 钻孔过程中常见事故的预防及处理6.10.1 塌孔的表征（1） 塌孔塌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。原因如下：①泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成坚实护壁泥皮，孔壁渗漏。②孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够。③在松软砂层中钻进，进尺太快。⑵预防及处理原则①、保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求。②、保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同的转速和进尺。③、起落钻头时对准钻孔中心插入。6.10.2 钻孔漏浆⑴ 漏浆原因① 在透水性强的砂砾或流砂中， 特别是在有地下水流动的地层中钻进时， 稀泥浆向孔壁外漏失。② 护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。③ 护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。⑵ 预防及处理原则①保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求。39保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同的转速和进尺。② 起落钻头时对准钻孔中心插入。③回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上 1～2m，静置一定时间后重钻。6.10.3 钻孔偏斜和缩孔、扩孔⑴ 偏斜缩孔原因① 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。②在有倾斜度的软硬地层交界处，岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻杆受力不均。③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。④在软地层中钻进过快，水头压力差小。⑤ 由于地层中夹有塑性土壤（俗称橡皮图）遇水膨胀或流塑性软土使孔径缩小。⑥ 全压钻进。⑵预防和处理① 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直线上， 并经常检查校正。② 倾斜的软硬地层钻进时，采取减压钻进。③钻杆、接头逐个检查，及时调整。遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填砂粘土重钻。6.10.4 钻孔漏水主要原因在透水性强的砂或流砂中，特别在有地下水流动的地层中钻进时，过稀的泥浆向孔径外的漏失较大。②埋设护筒时，回填土夯实不够，埋设太浅，护筒角漏水。③护筒制作不良，接缝处不密合或焊缝有砂眼，等造成漏水。预防和处理发现漏水时，首先应集中力量加水或泥浆，保持必要的水头，然后根据漏水原因决定处理的方法。① 属于护筒漏水的，可用黏土在护筒周围加固；如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。40② 如因地层漏水性强而漏水，则可加入较稠的泥浆，经过一段时间循环流动，地层漏水可渐减少。6.10.5 钻杆折断钻杆折断的处理虽不很困难，但如处理不及时，钻头或钻杆在孔底留置时间过长，会埋钻或埋杆的更大事故。产生原因由于钻杆的转速选用不当，使钻杆所受的扭转或弯曲的应力增大而折断。②钻具使用过久，各处的连接丝扣磨损过甚，使钻杆接头的连接不牢固，发生折断③ 使用弯曲的钻杆也易发生断钻杆事故。④ 在坚硬地层中，钻杆给进尺快，使钻杆超负荷操作。预防和处理不使用弯曲的钻杆，各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好。②接长后的钻杆必须在同一垂线上。③不使用接头处磨损过甚的钻杆。6.10.6 卡钻41产生原因上卡多由于坍孔落石，使钻头卡在距孔底一定高度上，往上提不动，但可以向下活动。如果出现探头石，提钻过猛，会使用钻刃挤入孔壁被卡主，这时，钻头既提不上来又放不下去。②下卡是钻头在孔底被卡住，上下都不能活动产生下卡的主要原因是由于钻头严重磨损未及时焊补，形成孔径上大下小，孔壁倾斜，此时如用焊补后的钻头（直径增大）钻孔，很可能被孔壁挤紧而卡住。另外，孔底形成较深的十字槽也会造成下卡。③钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部位卡住。④未及时焊补冲锥，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡锥。预防和处理方法①要经常检查钻头直径，如磨损超过规定（小于直径3cm)时应及时焊补。②发生卡钻后，应查清被卡的位置和性质，不可强提硬拉，以免造成短绳掉钻，或越紧的不利情况。③对于落石起的上卡，可放松并摇动大绳使钻头慢动或转动在上拉，因探头石引起的上卡，可用小钻头把钻探头石冲碎或用重物冲动钻头使之下落，因探头石引起的上卡，可用小钻头把探头石冲碎或用重物冲动钻头使之下落，转动一定角度上提，如在孔底卡钻，则须下钢丝绳套住钻头，利用另立的小扒杆（或吊车）绞车与钻机上的大绳一起同时④钻头下卡时，先用吸泥机吸泥和清除钻渣，强提前必须加上保护绳，防止拉断大绳而掉钻，强提支撑使用枕木时，它的位置要离开孔口一定距离，以免孔口受压而坍塌。如钻机的起重能力不够，为了加大上拔力可以采用；滑车组、杠杆、滑车与杠杆联合使用、千斤顶等起重设备提钻。6.10.7掉钻产生原因① 钻进时强提强扭、钻杆接头不良或疲劳破坏易使钻头掉入孔中， 另外由于操作不当，也易使铁件等杂物掉入孔内。② 转向环、转向套等焊接处断开。③ 钢丝绳与钻头连接钢丝夹子数量不足或松弛。预防和处理① 在钻进过程中，一定要遵守操作规程，并勤检查，发现问题应及时处理，并在接42头处设钢丝绳保险，或在钻杆上端加焊角钢、钢筋环等。② 在钻进中，如发现缓冲弹簧突然不伸缩，钢丝绳松弛，则表明钻头掉落，应立即停机检查，找出原因，测量掉钻部位，探明钻头在深井中的情况，立即组织人力进行处理，以防时间过长，沉渣埋住钻头。③ 掉钻后，钻头可才采用捞叉、捞钩、绳套、夹钳等工具捞取。6.10.8 流砂产生的原因当钻头通过细砂层时，由于孔外渗水量大，孔内水压低，容易发生流砂，使钻进的很慢，甚至钻孔被流砂填高，严重者，钻孔会被流砂回填。预防和处理方法发生流砂时，应增大泥浆比重，提高孔内水位，必要时可投入泥砖或黏土块，使其很快沉入孔底，堵住流砂，或利用钻头的冲击，将黏土挤入流砂层，以加固孔壁，堵住流砂。如流砂严重，可安装刚护筒防护。6.10.9 糊钻和埋钻糊钻和埋钻常出现于在粘土层中成孔时， 由于钻进速度不当、泥浆粘度过高、钻渣量大、未及时排出孔外，以致钻头被糊住或被埋住；糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象。预防和处理办法：可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度， 适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，还应适当控制进尺；若已严重糊钻，应停钻，清除钻渣。主要是勤换浆勤排渣。6.11 灌注事故的预防及处理灌注水下混凝土是成桩的关键性工序，灌注过程中应分工明确，密切配合，统一指挥，做到快速、连续施工，灌注成高质量的水下混凝土，防止发生质量事故。如出现事故时，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救。对于确实存在缺点的钻孔桩，应尽可能设法补强，不宜轻易废弃，造成过多的损失。经过补救、补强的桩须经认真的检验认为合格后方可使用。对于质量极差，确实无法利用的桩，应与设计单位研究采用补桩或其它措施。6.11.1 导管进水（1）主要原因43①首批混凝土储量不足，虽然混凝土储量已够，但导管悬空过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以致泥水从低口进入。②导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开， 或焊缝破裂水从接缝或焊缝中流入。③导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。（2）预防和处理方法为避免发生导管进水，事前要采取相应措施加以预防。万一发生，要当即查明事故原因采取以下处理方法：①若是上述第一种原因引起的， 应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。 然后重新放下骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土，重新灌注。②若是第二、三种原因引起的，应视具体情况，拔换原管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管的水和沉淀土用吸泥和抽水方法吸出。如须重下新管，必须用潜水泵将管内水抽干，才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入，导管插入混凝土应有足够深度，一般宜大200cm。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。③若混凝土面在水面以下不很深，未初凝时，可于导管底部设置防水塞（应使用混凝土特制），将导管重新插入混凝土内（导管侧面再加重力，以克服水的浮力）。导管内装灌混凝土后稍提导管，利用新混凝土自重将底塞压出，然后继续灌注。6.11.2 卡管在灌注过程中，混凝土在导管中下不去，称为卡管。卡管有以下两种情况：（1）灌时隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小，流动性差、夹有大卵石、拌合不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等，使混凝土中水泥浆被冲走，粗骨料集中而造成导管堵塞。处理办法可用长杆捣管内混凝土， 用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔， 进行清理修整（注意：切勿使导管内的混凝土落入井孔），然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有混凝土拌合物落入井孔，须按前述第二项处理办法将散落在孔底的拌和物粒料等44予以清除。提管时应注意到导管上重下轻，要采取可靠措施防止翻倒伤人。（2）机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺入缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出，用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。6.11.3灌注过程中塌孔在灌注过程中如发现井孔护筒内水（泥浆）位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔现象，可用测深仪探头或测深锤探测。如测深锤系绳停挂在混凝土表面上未取出的线被埋不能上提，或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，或潮汐河流中涨潮时，孔内水位差减少，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起坍孔。发生坍孔后，应查明原因，采取相应的措施，分保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔，可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。6.11.4埋管导管无法拔出称为埋管，其原因是：导管埋入混凝土过深，或导管内外混凝土已经初凝使导管与混凝土间摩阻力过大，或因提管过猛将导管拉断。预防办法：应按前述要求严格控制埋管深度，一般不得超过6m，保持导管埋深在2m至6m间；在导管上端安装附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时，均应适当振捣，使导管周围的混凝土不致过早的初凝；首批混凝土掺入缓凝吸出混凝土剂，加速灌注速度；导管接头螺栓事先检查是否稳妥；提升导管时不可猛拔。若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶顶拔。如仍拔不出，则割断导管，回填45钻孔，从新进行钻孔施工。6.11.5钢筋笼上浮钢筋笼上升，除了一些显而易见的原因是由于随套管上拔、 导管提升挂钩所致外，主要的原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下 3m至以上1m时，混凝土灌注的速度（m3/min）过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼重力所致。为防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底1m之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时，应放慢混凝土灌注速度。克服钢筋笼上升，除了主要从上述改善混凝土流动性能、初凝时间及灌注工艺等方面着眼外，还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑，具体措施为：1、适当减少钢筋笼下端的箍筋数量，可以减少混凝土向上的顶托力；2、钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用；3、在孔底设置直径不小于主筋的1-2道加强环形筋，并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼底部， 实践证明对于克服钢筋笼的上升是行之有效的。6.11.6短桩短桩也称灌短桩头。产生原因：灌注将近结束时，浆渣过稠，用测深锤测难以判断浆渣或混凝土面，或由于测深锤太轻，沉不到混凝土表面，发生误测，以致拔出导管终止灌注而造成短桩头事故。还有些是灌注混凝土时，发生孔壁坍塌，未被发觉，测深锤或测深仪探头达不到混凝土表面，这种情况最危险，有时会灌短数米。预防方法是：①在灌注过程中必须注意是否发生坍孔的征象，如有坍孔，应按前述办法处理后再续灌。②测深锤不得低于规范规定的重力及形状，如是泥浆相对密度较大的灌注桩测深锤重力规定值。重锤即使在混凝土坍落度尚大时也可能沉入混凝土数十米，测深错误造成的后果只是导管埋入混凝土面的深度较实际多数十厘米；而首批混凝土的坍落度到灌注后期会越来越小，重锤沉入混凝土的深度也会越来越小，测深还是能够准确的。③关注将近结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。处理办法可按具体情况参照前述接长护筒；或在原护筒里面或者外面加设护筒，压入已灌注的混凝土内，然后抽水、除渣，接浇普通混凝土；或用高压水将泥渣和松软层冲松，再用吸泥机将混凝土表面上的泥浆沉渣吸除干净， 重新下导管灌注水下混46凝土。6.11.7桩身夹泥或断桩大都是以上各种事故引起的次生结果。 此外，由于清孔不彻底，或灌注时间过长，首批混凝土已初凝，流动性降低，后面续灌的混凝土冲破顶层而上升， 因而也会在两层混凝土中夹有泥浆渣土，甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。对已发生的或估计可能发生夹泥断桩的桩， 应采用地质钻机，钻芯取样，作深入不敷出的探查，判明情况。有下述情况之一的，应采取压浆步强方法处理。①桩身混凝土有夹泥断桩或局部混凝土松散。②取芯率小于 95%，并有蜂窝、松散、裹浆等情况。6.12 钻孔桩断桩常见事故及处理6.12.1 首批混凝土封底失败1）事故原因及预防措施①导管底距离孔底大高或太低。原因：由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批混凝土数量不够，埋不了导管下口（1米以上）。太低了使首批混凝土下落困难，造成泥浆与混凝土混合。预防措施：准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。②首批混凝土数量不够。原因：由于计算错误，造成首批混凝土数量不够，埋管失败。预防措施：根据孔径、导管直径认真计算和复核首批混凝土数量。③首批混凝土品质太差。原因：首批混凝土和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。预防措施：搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。④导管进浆。导管密封性差，在首批混凝土灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成混凝土与泥浆混和。（2）处理办法首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。6.12.2供料和设备故障使灌