桥梁桩基施工专项方案(新编制)

毕节至二龙关〔黔滇界〕高速公路第3合同段〔ZK23+602.5～ZK24+645〕(YK23+640～YK24+685)桥梁桩基施工专项方案复核：贵州大通路桥工程建设贵毕高速公路第T3合同段工程经理部二零一五年四月目录TOC\o"1-4"\h\u一、工程概况-4-二、编制依据-6-三、编制目的-7-四、孔桩施工组织机构及职责-7-五、施工总体目标-8-六、人工挖孔灌注桩桩施工工艺-9-6.1、施工工艺流程〔见图1〕-9-6.2、人工挖孔桩-9-6.2.1、开挖顺序-9-6.2.2、施工人员配备及方法-9-6.2.3、开挖方法-9-6.3、孔内爆破施工 -10-6.4、护壁 -11-6.5、除渣 -11-6.6、孔内排水 -12-6.7、终孔检查 -12-6.8、桩基钢筋 -12-6.9、灌注桩基砼 -13-七、水磨钻成孔施工工艺 -14-7.1、采用水磨钻施工原因 -14-7.2、水磨钻施工原理 -15-7.3、水磨钻介绍 -15-7.4、施工工艺流程 -16-7.5、便道、场地平整、排水施工措施 -16-7.6、施工放样、孔口护壁浇筑 -16-7.7、电动卷扬机、孔口防护设施安装 -17-7.8、人工土方开挖 -17-7.9、水磨钻开挖 -18-7.10、安装照明、水泵和通风机-20-7.11、挖孔桩终孔检查-20-7.12、施工要点及质量要求-20-7.13、钢筋骨架制作安装-21-7.14、安装声测管-22-7.15、灌注混凝土-22-八、旋挖钻孔桩施工工艺 -22-8.1、旋挖桩施工特点 -22-8.1.1、成孔速度快、质量高 -22-8.1.2、环保特点突出 -22-8.2、准备条件 -23-8.3、旋挖钻机的钻进工艺 -23-8.3.1、干成孔法 -23-8.3.2、泥浆护壁施工工艺 -25-8.4、施工方法 -27-8.4.1、桩的轴线控制 -27-8.4.2、桩位放样 -27-8.4.3、岩芯取样 -28-8.4.4、钻渣的清理 -28-8.4.5、下放钢筋笼 -28-8.4.6、水下混凝土灌注施工 -28-8.5、旋挖桩施工中重点及难点控制 -31-8.5.1、桩尖沉淀厚度控制 -31-8.5.2、导管进水控制 -31-8.5.3、卡管控制 -31-8.5.4、防塌孔措施 -32-8.5.5、防埋管措施 -33-8.5.6、钢筋笼上升 -33-8.5.7、灌注桩补强方法 -33-8.6.8、地质情况记录 -34-九、冲孔灌注桩施工工艺 -34-9.1、施工工艺流程 -34-9.1.1、全钢护筒施工工艺 -34-9.1.2、埋设护筒施工工艺〔见图8〕 -36-9.2、成孔施工方案及技术措施 -36-9.2.1、前期准备 -37-9.2.2、冲击成孔 -37-9.2.3、成孔质量的检测方法 -38-9.2.4、桩孔质量标准 -38-9.2.5、成孔质量的预防保证技术措施 -38-9.3、钢筋笼制安施工方案及技术措施 -38-9.4、成桩施工方案及技术措施 -40-十、人工挖孔桩施工平安要求 -42-十一、人工挖孔桩平安防控措施 -44-十二、施工质量技术控制措施 -45-12.1、坍孔预防与处理措施 -45-12.2、孔斜预防与处理措施 -45-十三、断桩处理预案-46-13.1、断桩原因分析 -46-13.2、断桩预防措施 -47-13.3、处理断桩的几种方法 -48-十四、现场用电 -49-十五、施工质量保证措施 -49-十六、环保文明施工 -51-十七、事故发生现场急救措施 -51-十九、应急预案 -54-19.1、平安事故应急小组成员 -54-19.2、应急准备 -54-19.3、应急工具清单 -54-19.4、应急措施 -55-19.4.1、一般事故应急措施 -55-19.4.2、重大事故的应急措施 -55-19.4.3、报警 -55-19.4.4、上报 -55-19.4.5、应急预案流程图 -56-19.5、施工平安事故应急响应 -56-19.5.1、高处坠落伤害事故 -56-19.5.2、机械伤害事故应急响应 -56-19.5.3、物体打击伤害事故 -56-19.5.4、人体触电伤害事故应急响应 -57-19.5.5、物体坍塌伤害事故应急响应 -57-桥梁桩基施工专项方案一、工程概况贵州省毕节市至二龙关〔黔滇界〕高速公路T3合同段，左侧起迄桩号：ZK23+602.5～ZK34+052，路线长10.45km，右侧侧起迄桩号：YK23+640～YK34+052，路线长10.412km。本合同段桥梁工程共11座，分别为：1、木山大桥，上构为左幅23×40m/右幅24×40m的预应力砼先简支后结构连续T梁，下构双圆柱墩+桩根底、薄壁实心墩+桩承式根底，桥台为重力式U形桥台+扩大根底。其中φ788米/36根，φ520米/24根，φ44米/60根；2、木山中桥，上构为2×30m的预应力砼先简支后结构连续T梁，下构双圆柱墩+桩根底，桥台为重力式U形桥台+扩大根底，其中φ2米桩基共80米/4根；3、青场特大桥，上构为5×30+28×40+35×30米的预应力砼先简支后结构连续T梁，下构为双圆柱墩+桩根底、薄壁实心墩+桩承式根底，0#台为U形桥台+扩大根底，68#台为肋板台+桩承式根底。其中φ1.2m桩基共256米/8跟，φ4316米/152根，φ2m桩基共5010米/154根，φ1454米/38根；4、青场互通主线跨匝A桥，上构为3×30m预应力砼先简支后结构连续T梁，下构为圆柱墩+桩根底，桥台为肋板台+桩承式根底，其中φ1.5m桩基共648米/20根，φ1.8m桩基共357米/10根；5、海寨大桥，上构为9×30米预应力砼先简支后结构连续T梁，下构采用圆柱墩+桩承式根底、圆柱墩+桩根底，桥台为肋板台+桩承式根底，其中φ1.5m桩基共264米/8根，φ2061米/52根；6、青场互通LK0+078连接线跨河桥，上构为4×20m预应力砼现浇连续箱梁，下构双圆柱墩+桩根底，桥台为U形桥台+桩承式根底。其中φ1.4m桩基共103米/6根，φ1.5m桩基共172米/10根；AK0+188青场互通匝A跨河桥，上构为4×25m预应力砼现浇连续箱梁，下构采用双圆柱墩+桩根底，桥台U形桥台+桩承式根底，其中φm桩基共240米8根，φm桩基共250米/6根；8、AK0+188青场互通匝A分叉桥，上构为4×20+20m钢筋砼连续、简支现浇普通箱梁，下构采用圆柱墩+桩根底，0#台为U形桥台+桩承式根底、5#为肋板台+桩承式根底，其中φm桩基共421米/14根，φm桩基共460米/13根；9、青坝大桥，上构为5×20m预应力砼先简支后结构连续T梁，下构采用双圆柱墩+桩根底，0#台为U形桥台+扩大根底、5#台U形桥台+桩承式根底，其中φ486米/12根，φ8米/16根；青坝中桥，上构为3×20m预应力砼先简支后结构连续T梁，下构采用双圆柱墩+桩根底，桥台为U形桥台+桩承式根底，其中φ729米/36根，φ1.6m桩基共132米/8根；11、青坝支线桥，上构为2×16m钢筋砼简支空心板，下构采用双圆柱墩+桩根底，桥台为U形桥台+桩承式根底，其中φm桩基共150米/10根；12、二龙关特大桥，上构左幅Ⅰ号27×30m/左幅Ⅱ号5×30m/右幅37×30m预应力砼先简支后结构连续T梁，下构为双圆柱墩+桩根底，其中右幅30采用桩柱一体式，左幅Ⅰ号0#台/右幅0#台为重力式U形台+扩大根底、其余桥台均为桩承式U形桥台+桩承式根底。其中φ372米/36根，φm桩基共27米/2根，φ1398米/88根，φ716米/42根。以上桥梁桩基共分别为：φ1.2m桩基共256米/8根，φ150米/10根，φm桩基共103米/6根，φ8436米/332根，φ1187米/45根，φ4336米/174根，φ2m桩基共5806米/200根，φ2798米/98根。本标段因地质原因，木山大桥左右幅1-7#、10#、15-24#，木山中桥左右幅1#，二龙关特大桥左右幅8-16#、20-22#、24#、左幅23#、右幅17-19#采用人工挖孔；木山大桥左右幅2-4#采用水磨钻成孔；木山大桥左右幅8-9#、11-14#，青场特大桥左右幅6-7#、58-60#、左幅61#、63-0、64-68#、右幅61-1、63#，连接线跨河桥左右幅0-4#采用旋挖钻成孔，其余桩基均采用冲击成孔。二、编制依据1、《贵州省毕节市至二龙关高速公路T3合同段两阶段施工图设计》；2、现场踏勘、施工调查所获得的资料和信息；3、我公司多年积累的类似工程施工经验；4、本工程涉及的施工技术、平安、文明、质量验收方面标准和交通部颁发的标准、规程及法规文件等，主要如下：〔1〕《公路桥涵施工技术标准》〔JTG/TF50-2011〕；〔2〕《公路工程质量检验评定标准》〔JTGF801-2012〕；〔3〕《建筑地基处理技术标准》〔JGJ79-2012〕；〔4〕《公路工程技术标准》〔JTGB01-2014〕；〔5〕《公路桥涵设计通用标准》〔

JTGD60-2015

〕；〔6〕《公路桥涵地基与根底设计标准》〔JTJD63-2007〕；〔7〕《建筑桩基技术标准》〔JGJ94-2008〕；〔8〕《钢筋焊接及验收规程》〔JGJ18-2012〕；〔9〕《建筑地基根底施工质量验收标准》〔GB50202-2013〕；〔10〕《混凝土结构工程施工质量验收标准》〔GB50204-2015〕；〔11〕《建筑基桩检测技术标准》〔JGJ106-2014〕；〔12〕《工程测量标准》〔GB50026-2007〕；〔13〕《建筑施工平安检查标准》〔JGJ59-2011〕；〔14〕《建筑机械使用平安技术规程》〔JGJ33-2012〕；〔15〕《建设工程工程管理标准》〔GB/T50326-2006〕；〔16〕《建设工程施工现场供用电平安标准》〔GB50194-2014〕；〔17〕《施工现场临时用电平安技术标准》〔JGJ46-2005〕；〔18〕《贵州省公路工程技术指标运用指南》〔2005.10.01〕；三、编制目的明确桥梁人工挖孔灌注桩、旋挖钻成空灌注桩、水磨钻成孔桩、冲孔灌注桩作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、标准桩基作业施工。四、孔桩施工组织机构及职责本着平安、优质、高效完成桩基成孔施工作业，本工程部按照“集中领导、职责明确、提高效率、有利协调”的原那么，成立孔桩工程施工作业领导小组如下：表1孔桩施工作业领导小组小组任职姓名职务承当的工作组长陈本建工程经理负责全面工作副组长邓翔工程总工协调及技术负责组员刘亚松工程副经理现场负责人王思工区长现场负责人李植工区长现场负责人李川工区长现场负责人陈浪工区长现场负责人工程科：负责孔桩施工技术交底、对外协调、质量的管理工作。质安科：负责施工现场各类的平安及文明工作，负责施工过程各环节质量控制和协调工作。机料科：配备技术过硬的操作人员，组织设备进、出场，负责原材料采购。灌注桩施工班组：负责场内桩基的钻〔挖〕孔、成孔、钢筋笼安装及水下混凝土灌注，施工现场场地平整、平安设施防护、泥浆池开挖、泥浆清理、钻机就位、施工措施的实施及合同所要求的其它工作内容。五、施工总体目标1、工期目标：为加快施工进度，科学合理安排施工，满足工程总体节点进度。2、质量目标：全部桩基工程争取均为Ⅰ类桩。3、平安目标：实现“五无”：即无重大人身伤亡事故、无交通行车事故、无机械事故，无重大火灾爆炸事故、无压力容器爆炸事故，确保施工平安。4、环境保护及文明施工目标实现“三无”：即无施工污染，无当地村民投诉，无当地有关部门警告。六、人工挖孔灌注桩桩施工工艺6.1、施工工艺流程〔见图1〕6.2、人工挖孔桩6.2.1、开挖顺序挖孔的顺序视土质及桩孔布置形式而定。采用跳跃式、错开式间隔开挖。6.2.2、施工人员配备及方法挖孔时实行班组作业制度，每班每口井2人，孔内1人挖装，孔口1人电动绞车提土、运土，每小时进行井下井上换班作业。其它杂工等随班配备。6.2.3、开挖方法1、人工挖孔桩是利用人工自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层及岩层用锤、钎，并加小型爆破破碎；具体开挖的方法视地质情况而定，在粘土层、砂砾土、强风化岩石层中开挖，用十字镐开挖；在弱风化岩层中，尽量用风镐凿除岩层。在孔口上安装支架，用1～2t慢速扬机提升，弃土装入桶内垂直起吊运输出井口外。每挖深1m支模浇一圈混凝土护壁，如此不断往下深挖，一直挖到设计要求的标高，然后在孔内安放钢筋笼，灌注桩基混凝土。场地平整场地平整桩位放样开挖桩孔立模灌注护壁孔内出土下一循环检查有害气体浓度通风换气成孔检查钢筋笼吊装就位灌注桩身砼钢筋笼加工制作图1人工挖孔桩施工工艺流程图2、挖孔的桩位偏差控制在5cm以内，孔的倾斜度<％H。孔径、孔深必须符合设计要求，孔壁不必修成光面，以增加桩壁摩擦力。坍孔较大时，采用浆砌片石回填。如孔内、孔底地质情况与设计资料相差较大时，必须考虑变更设计，根据设计验算整桩长，以提高桩的承载力。孔底必须平整，无松碴、污泥、沉演等软层，砼桩嵌入岩层深度应符合设计要求。3、桩孔挖掘及支撑护壁两道工序须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。支撑型式视土质、渗水量情况而定。对较完整坚硬岩层，不透水的，可不设支撑。护壁厚度采用15cm，混凝土标号要求与桩基砼标号相同，必要时可配置适量的钢筋。4、挖孔和支护过程中，应经常检查桩孔尺寸，平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差应随时纠正。5、电动提升过程中，要经常注意检查提升设备卷扬机的性能、用于提升的钢丝绳索以及回环钩、装土设备等，对于各设备存在平安隐患要及时换新的、能保证平安的设备。6.3、孔内爆破施工1、孔内爆破采用浅眼爆破法，在炮眼附近要加强支护，以防震坍孔壁，孔内应采用电雷管引爆。2、必须打眼放炮，严禁裸露药包。对于软岩石炮眼深度不超过0.8m，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m。炮眼数目、位置和斜插方向，应按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。3、严格控制用药量，以震松为主。中间炮眼装药1/2节，边眼装药1/3节～1/4节。4、炮眼附近的支撑应加固或设防护措施，以免支撑炸坏引起塌孔。5、有水孔眼要用防水炸药，尽量防止瞎炮。放炮后迅速排烟，将电动鼓风机的高压风管放入孔底吹风。并经常检查孔内二氧化碳浓度，如超过0.3%应增加通风措施。检查孔内无有害气体后，施工人员方可下井作业。6、一个孔内进行爆破作业，其他孔内的施工人员必须到地面平安处躲避。7、孔内爆破后用电动鼓风机或高压风管向孔内通风15分钟以上并用气体探测仪检查孔内无有害气体前方可下井作业。6.4、护壁桩孔挖掘过程中，每掘进1米，就进行一道混凝土护壁。护壁采用内齿式护壁，护壁下口直径比上口直径大5cm，护壁上口直径不得小于设计桩径。护壁混凝土强度要与桩身砼标号相同，以保证桩身护壁的整体稳定性和平安性为主。壁厚15cm，因而桩孔开挖直径控制为桩基直径＋30cm，上下层护壁间要保证有5～10cm的搭接长度。桩孔较深，土质较差，出水量较大或遇流砂等情况时，宜采用就地灌注混凝土护壁。浇筑护壁过程中，经常检查桩孔尺寸，平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差，及时修整纠正〔浇筑护壁后孔径不小于设计，倾斜度不大于0.5%〕。6.5、除渣挖孔除渣采用人工孔底装渣，卷扬机提升出孔的方式除渣。孔内弃渣吊出后，弃渣距离孔口不小于2米，渣料应顺孔桩平台水平外弃，保证挖孔废料堆放整齐、标准。渣料提升系统在使用过程中必须经常检查部件磨损情况，如有明显损坏，必须及时更换，以保证平安使用，人员上下设平安爬梯。6.6、孔内排水1、孔内有水渗入，应及时加强孔壁支护，防止井壁浸水造成坍孔。如渗水量不大，可采用人工排水；渗水量较大，可用高扬程抽水机吊入孔内抽水。如同一墩台有几个孔同时施工，可以安排一孔超前开挖，使地下水集中在一孔排除。2、除在地表墩台四周挖截水沟外，并应对从孔内排出的水引流远离桩孔。首选对地质情况复杂、地下水位高、水量丰富、砂层或淤泥层厚等情况弄清楚，施工中应有防流沙、防泥涌措施。3、在灌注混凝土时，假设数桩孔均只有少量渗水，应采取措施同时灌注，以免将水集中一孔增加困难。假设多孔渗水量大，影响灌注质量时，那么应在一孔集中抽水，降低其它各孔水位，此孔最后用水下灌注混凝土施工。6.7、终孔检查1、挖孔到达设计深度后，去除孔壁及孔底浮土、松散层；孔底必须平整，符合设计尺寸，保证桩身混凝土与孔壁及孔底密贴，受力均匀。2、开挖过程中经常检查了解地质情况，与设计资料不符的，应及时报监理工程师提出变更设计。终孔后钎探查明孔底以下是否有不良地质情况〔如溶洞、薄层泥岩、淤泥夹层等〕。6.8、桩基钢筋1、钢筋制作：桩基钢筋在钢筋集中加工场统一进行制作，分节长度为9m，采取单面焊〔不小于10d〕、双面焊或搭接焊〔不小于5d〕的方式，焊接须满足相应标准要求，即符合《钢筋焊接及验收规程》〔JGJ18-2012〕，同时注意要按照相应图纸要求；依据设计图纸制作成型，钢筋绑扎完成经监理工程师检验合格并签字后运往现场安装。2、钢筋笼的吊装分为两种情况：〔1〕在工程吊车能到达的地方用吊车进行吊装，吊车将钢筋笼缓慢吊放入孔，直至桩基钢筋笼完全安装就位为止。〔2〕在吊车不能到达的地方用葫芦进行吊装，先用木质跳板将孔口覆盖，在跳板上拼装钢筋笼，钢筋笼成型后采用葫芦缓慢吊放入孔，直至桩基钢筋笼完全安装就位为止。6.9、灌注桩基砼砼浇注前对原材料碎石、砂、水泥进行抽样试验，不合格的材料不准运进场；选择好的外加剂，做好砼的试配工作；砼浇注时，由试验工程师把关好后台，严格计量，调好水灰比及砼的和易性，确保桩基砼强度不低于30MPa。坍落度控制在18cm范围内，无离析泌水现象，初凝时间达9小时，确保混凝土连续浇注的完整性；并派施工员下到孔底，把关好砼的振捣。桩基混凝土的选料、配制、运输等工序按照业主工作指示及《公路桥涵施工技术标准》进行。浇筑过程中，应视具体情况配备混凝土溜槽、漏斗、串筒等辅助设备，保证混凝土成品质量。当挖孔桩处在水位较低的地理位置或地下水较丰富的地段时，应用抽水机等抽水设备进行除水降水处理，确实因水源较丰富而无法将水处理到标准要求的范围内时，在征得业主和监理工程师同意的前提下，可更改为水下混凝土浇注。水下混凝土浇注的施工方法如下：1、桩基水下混凝土采用集中拌和，混凝土搅拌罐车运输和混凝土输送泵输送，用吊车或卷杨机提升导管。2、混凝土原材料质量及配合比符合标准要求。3、作业场地整洁，各项材料储量满足施工要求。4、搅拌站、搅拌罐车、输送泵、电力设施调试正常，且预留备用，劳动力分工明确，保证混凝土浇注的连续。5、浇注前检查孔底沉渣、泥浆指标，符合标准及设计要求前方可浇注水下混凝土。6、安装导管顶口料斗和球阀，首批混凝土数量必须且能满足导管首次埋深〔≥1.2m〕和填充导管底部的需要。混凝土利用搅拌运输罐车运输至料斗进行灌注。7、首批混凝土下落后，将连续浇注。浇注过程中注意保持孔内水头，并以测绳勤测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，使之埋置深度控制在≥2.0m和填充导管底部间隙的需要。8、为防止钢筋笼上浮，当浇注的混凝土顶面距钢筋笼底1.0m左右时，降低浇注速度，当混凝土升至钢筋笼底口4.0m以上时，提升导管，使导管底口高于钢筋笼底口2.0m以上，方可恢复正常浇注速度，安排专人负责经常检查埋管深度，埋管始终保持2～6m。9、水下混凝土浇注过程中，导管提升应确保垂直、缓慢，以防碰撞钢筋笼或将导管拔超孔内混凝土面，确保混凝土浇注至桩顶设计标高以上0.5～1.0m。整桩混凝土浇注应快速、连续，以保证桩头质量。10、混凝土浇注结束后，一方面核对混凝土浇注量，另一方面探测桩头混凝土位置，确保混凝土面在控制范围内。11、及时填写混凝土浇注纪录。七、水磨钻成孔施工工艺7.1、采用水磨钻施工原因1、桩基所处地形地质情况复杂，从上往下是碎石土层、强风化石英砂岩层、中风化石英砂岩层，且岩石层分布不规律，差异性较大。加之木山大桥处于冬季施工时间，多数是雨雪天气，地表水丰富，导致施工难度无形加大。2、孔桩地形处于斜坡地段，地形较陡，相对高差20m左右，在孔桩开挖施工过程中，地表土开挖以后，岩层质地坚硬。现场实际的孔桩开挖，中风化石英砂岩层采用风镐凿除无法进行施工。3、由于桩基施工周边是村落，居住密集，孔桩下方有6-7户居民楼。且距村民住房较近〔最近的50m〕，假设考虑采用爆破施工作业，不满足爆破施工作业条件，爆破施工也会影响到现场其他作业的施工人员，其次是将影响到下方村民住房平安及村民的生活，采用爆破也会受到现场作业施工人员的投诉和村民的阻扰，因而不能采用爆破施工。4、由于是否采用爆破施工作业问题，村民对施工单位经常进行阻扰，且也无法解决爆破施工中必须进行的人员隐蔽作业。村民无疑也将找来各种借口。例如：村民会以爆破施工作业时，爆破振动影响及损坏住房为由，将再次产生阻工或是发生不可抗拒的新问题。5、经过专业爆破公司相关人员到现场观察，桩基位于中风化石英砂岩层，岩石硬度较硬，场地内地形坡度较大，采用爆破施工作业，相临孔桩施工无法保证平安作业和桩质量。6、根据现场实际地质情况，综合各项因素分析相比照。采用爆破施工作业，施工进度不能满足要求。爆破施工打孔作业m桩需进行至少10次打孔，每次打孔至少需要15～20个孔。累加计算，爆破施工m桩需重复10次左右作业，工期大大延长。7、综合以上原因，为确保平安、保证质量、进度顺利推进，我工程部对木山大桥2-4#墩桩基的挖孔桩采用水磨钻施工。碎石土层采用人工开挖，强风化石英砂岩层、中风化石英砂岩层均采用水磨钻钻孔开挖。7.2、水磨钻施工原理1、岩石三大特征：一是抗压能力强，而抗拉和抗剪切应力很低；二是岩石在大于其极限抗压能力的作用下会发生拉裂破坏；三是岩石在大于其极限抗剪切应力的作用下会发生剪切破坏。水钻法施工挖孔桩充分的利用了岩石的这三大力学特性。2、水钻法采用直径为160mm的混凝土取芯机沿桩基设计圆周取出高约为300～350mm的圆柱体岩芯，形成一圆外周临空面，然后对剩余的桩基岩芯局部进行分块，沿圆半径取芯分块形成内部临空面。在分块的岩石上钻上一排小孔，然后在小孔内锥入钢楔子，捶击钢楔挤压岩石，使岩石同时受到铅锤面上的拉力和水平面上的剪切力作用，当挤压力大于极限抗拉力和极限抗剪切力之和时，岩石沿铅锤面被拉裂并从底部发生剪切破裂，取出分裂的岩块。依次按照分层取芯、破裂、取岩块的循环工序作业，最终到达成孔的目的。7.3、水磨钻介绍水磨钻主要由水磨钻机、水磨钻筒和专用水泵三局部组成。一台水磨钻机配备8～10个水磨钻筒，每次钻孔〔根据桩基孔壁钻孔数量〕进尺深度约1000mm须更换一个水磨钻筒。每个水磨钻筒上有12个刀头，每次钻孔〔根据桩基孔壁钻孔数量〕每孔钻孔约1000mm须更换一次刀头。水磨钻筒外径为160mm，内径为140mm，壁厚度为10mm，高度为600mm，一个循环可钻约300～350mm。专用水泵外径为120mm，高度为400mm。7.4、施工工艺流程水磨钻成孔开挖施工流程见图2所示：7.5、便道、场地平整、排水施工措施开挖施工便道，将施工便道进行碾压、整修，修筑排水沟，截水沟。场地整平，大小满足施工作业需要，边缘整修、防护，并保证一定的流水坡度，下雨后地面的水能及时排走，保证地表水不流入孔内，井孔四周进行硬化处理。当降雨量大时，如孔内需抽水，在孔内放一台大功率水泵，将孔桩内水及时抽出。7.6、施工放样、孔口护壁浇筑开始挖孔前，桩位定位准确，中心点用喷漆在地面上标示出，并复核2次以上，如测量误差不满足要求时，应重新引点复测，直至符合。安放护壁模板必须用桩心点校正模板位置，第一节井圈中心线与设计轴线偏差不得大于20mm,且同一水平面上的井圈的任意直径的极差不得大于50mm，在地面安放模板，浇筑C30砼形成井圈，井圈上口比周围地面高出30cm，宽度为20cm以防止井口进水或杂物坠入井口，为防止坍孔和保证操作平安。桩孔设混凝土护壁，每节高90cm，护壁上口厚20cm，下口厚15cm，钢筋按设计图纸绑扎，混凝土用C30。护壁施工采取钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板用固定卡连接，边浇筑边用铁扦插致砼密实，上下设两道支撑成圆形，混凝土用吊桶运输人工浇注，混凝土应根据气候条件在24h后且强度到达70%前方可拆模。图2水磨钻成孔开挖施工流程图7.7、电动卷扬机、孔口防护设施安装桩孔内石渣采用电动卷扬机提升设备进行吊运，电动卷扬机固定采取搭设钢管灯笼架进行固定。灯笼架材料采用Φ48×3.5mm钢管，扣件连接，搭设高度4m。灯笼架体搭设完成后，将电动卷扬机安装固定在灯笼架下脚，电动卷扬机安装完成后，灯笼架体必须由相关技术人员检查验收合格后，方能使用。孔口四周搭设防护设施，材料采用Φ48×，扣件连接，搭设高度4m。基底埋在护壁中，四周用防护网防护，并悬挂警示标牌，人员作业时必须戴平安帽。7.8、人工土方开挖挖孔由人工自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎，挖土次序为先挖中间局部后挖周边，允许尺寸误差+5cm，弃土装入吊桶内，垂直运输，在孔上口安装机械式提升装置，用1.0t慢速卷扬机提升〔施工前必须试吊，起吊能力到达要求才能进行提升作业，而且提升机开关不能用倒顺开关〕，吊至地面上后，用手推车运到孔口2m外，在未影响桩孔施工之前及时对渣土用装载汽车批量运出。7.9、水磨钻开挖1、当孔桩开挖进入强风化石英砂岩层、中风化石英砂岩层时，采用水磨钻施工方法。采用电动卷扬机作为提升系统。桩孔开挖出的石方等弃碴装入吊桶内，用电动卷扬机提升至地面，倒入手推车运到临时存碴场，最后集中统一外运至弃土场，其平安距离大于2m，施工工艺见图3：图3水磨钻施工工艺2、水磨钻开挖法是采用水磨钻、风镐破碎开挖，分节进行，每节施工深度为0.6m，施工过程中，当桩孔内积水较深、影响到钻孔施工时，用水泵将孔内积水抽出，并及时采用通风措施，保证孔内作业人员的平安，孔内通风采用专用鼓风机，由孔底将孔内空气向上吹，与地面空气形成对流。此外，当开挖的岩层不稳定时，设置护壁支护，护壁钢筋布置、厚度除按设计要求外，还应考虑水磨钻开挖增加的工作面通过加厚护壁进行调整，以保证设计桩径。主要施工顺序具体如下：〔1〕沿桩基孔壁布置取芯点：桩径为800mm的孔桩，根据计算得出：须沿桩基孔壁布置17个取芯点，依次钻取外周的17个岩芯，两人一组每天可沿桩基孔壁钻孔12～15个，每次钻孔取出的岩芯高约300～350mm，平均三天可钻孔进尺深度约1000mm。水磨钻机取芯筒直径为160mm，芯点中心位于设计内径基线上，依次以外倾角15°向下钻取外周的岩芯，取出的岩芯高约600mm，取芯圆与锁口内壁相切，取芯圆之间的距离为160mm，外周岩芯取完后中间岩体便形成一个环形临空面。〔2〕钻取中间岩石：沿桩半径钻取岩芯，将桩芯岩体等分成三等份，每份占桩芯岩体的1/3，以便于岩体破裂。〔3〕风镐打孔：用风镐在岩体上钻眼，再将桩岩石分成六等份。〔4〕插入钢楔；击打钢楔分裂岩石：在沿桩基径向风镐钻出的孔内打入钢楔，用大锤锤击钢楔使岩体获得一个水平的冲击力，在水平冲击力作用下岩石沿铅锤面被拉裂，底部会发生水平剪切破裂，依次分裂岩体，直至该层岩体全部被破裂。〔5〕人工装渣；①电动提升机出渣，一次单循环施工作用后，将水磨钻钻出的岩芯进行依次出渣，出渣从桩孔的一侧进行，然后插入钢楔，击打钢楔分裂岩石后再进行一次出渣。②距井口1m范围内不得堆放石渣，因施工现场比拟狭窄不能堆放石渣，所以挖出的石渣均由人工全部搬运至距桩孔2m范围以外场地集中堆放。③桩孔口安装水平推移的活动平安网，当桩孔内有人挖土时，要掩好平安网，防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口边。吊运土时，再翻开平安网。④开挖吊运过程中，桩孔内人员要戴好平安帽，地面人员要拴好平安带。吊桶离开孔口上方1.5m时，推动活动平安网，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内石方后，再翻开活动网，下放吊桶。桩孔修正及下一循环的施工：由于水磨钻钻芯后桩基孔壁成锯齿状，为保证有效桩径，要敲掉侵占桩基空间的岩石锯齿。通过锁口护桩在桩孔内标出设计桩中心，检查桩基底部偏位情况并及时纠偏，同时标出下一个循环外周水钻钻孔取芯位置，进入下一循环的挖孔桩施工。每次沿桩基孔壁钻孔一圈取出中间岩芯后，须采用风镐对孔底进行凿平处理后，方能进行下步钻孔施工。7.10、安装照明、水泵和通风机1、井底照明必须用低压电源(36V、100w)、防水带罩的平安灯具。桩口上设围护栏。2、当桩孔深大于15m时，要向井下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况，互相照应，切实预防平安事故的发生。3、当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，边降水边挖土，水泵的规格按抽水量确定。要日夜三班抽水，使水位保持稳定。地下水位较高时，要先采用统一降水的措施，再进行开挖。7.11、挖孔桩终孔检查当开挖至设计标高后，进行终孔检查。现场技术员先进行自检，自检确实到达设计规定标高、桩径、垂直度。孔桩开挖岩层与设计岩层相同，将桩底沉渣清理干净，孔内水抽干净后，再及时通知质检人员、监理，进行终孔检查处。如果入岩深度与设计不符时，需要请设计进行确认是否需要进行桩长的调整。7.12、施工要点及质量要求1、施工中，表层碎石土层采用常规工艺由人工开挖，每次进尺以不大于1m为宜，并需及时浇筑15cm厚的C30混凝土护壁。2、由于采用电动卷扬机，卷扬机的基座要求牢固稳定，孔口周边的挖孔平台需采用钢筋混凝土浇筑，以确保平安，锁口混凝土浇筑最终定面标高必须高出地面30cm。3、要做好卷扬机性能检查，钢丝绳、挂钩、电动卷扬机、支架等均要考虑足够的平安系数。4、水磨钻桩成孔质量标准表2水磨钻桩成孔质量标准工程规定值或允许偏差水磨钻桩孔的中心位置〔mm〕群桩：100；单排装：50孔径〔mm〕不小于设计桩径倾斜度〔%〕孔深〔m〕摩擦桩：不小于设计规定

7.13、钢筋骨架制作安装1、在钢筋进场后，必须送检，合格前方可使用。2、钢筋在下料棚统一下料，钢筋的制作、安装均按照技术标准要求施工。加工预制的钢筋应统一放在钢筋棚内，并覆盖彩条布防止钢筋锈蚀。采取防水设施，防止钢筋锈蚀。3、桩基钢筋骨架Ф28钢筋采用镦粗直螺纹套筒连接，加强筋设在主筋内侧，每2米一道，钢筋接长局部采用双面焊。4、镦粗直螺纹套筒连接工艺流程：钢筋原料→切头→镦粗→套丝加保护套→机械加工→套筒加保护套→工地连接。镦粗直螺纹套筒技术要求：采用钢筋镦粗机将钢筋端头镦粗，镦粗段与钢筋轴线同心度≤4º，且镦粗后外观不得有明显裂纹、凹陷和影响钢筋强度的其他缺陷。镦粗头基园直径大于丝头螺纹外径，长度大于1/2套筒长度过渡段坡度≤1:3。Ф22以下的钢筋采用接长双面焊。为控制施工质量和防止钢筋骨架在运输过程中变形，所以钢筋骨架在钢筋加工棚内焊接，然后用吊车吊装就位。5、制作时，按设计尺寸作好加强筋圈，标出主筋的位置。把主筋摆在平整的钢筋工作台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，在骨架两端各站一个人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后抬起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。6、钢筋焊接前，必须进行试焊，合格前方可正式施焊，焊工必须考试合格上岗。焊条必须采用5字头焊条。7、钢筋骨架保护层的设置，钢筋骨架保护层的设置严格按设计图纸施工。8、钢筋骨架的起吊就位钢筋存放与运输：制好后的钢筋骨架必须放在平整、枯燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面地接触处都垫上等高的木方。每组骨架的各节段要排好次序，便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段上都要挂上标示牌，写明墩号、桩号、节号等。尤其定位钢筋骨架，由于顶面标高不同，其长度也不相同，因此更应标写清楚。没有挂标示牌的钢筋骨架，不得混杂存放，防止混淆，造成质量事故的发生。存放骨架不宜过多。采用吊车配合，现场桩位处吊装。钢筋笼入桩前必须报验，经验收合格前方可吊入桩孔内。7.14、安装声测管1、桩基按规定全部埋设检测用声测管，4根检测管；3、声测管应采用金属管，内径50*2.5mm，每节管长6m，节间采用套筒连接，且不漏水；声测管绑扎在钢筋笼内侧加劲筋上，其底端用钢板焊牢封死，且互相平行，定位准确，并埋设至桩底10cm处，管口应高出桩顶砼50cm，如水下灌注砼管口应高出桩顶砼100cm，其上用塞子堵死。待浇筑混凝土养护时间到后进行超声波检测，合格后进入下道工序施工。7.15、灌注混凝土先在桩顶安设漏斗和串筒，砼浇筑应连续进行，混凝土面和串筒下口的高度保持在2m以内，混凝土坍落度宜为70-90mm，混凝土采用罐车直接入斗或泵车泵送入斗。八、旋挖钻孔桩施工工艺8.1、旋挖桩施工特点8.1.1、成孔速度快、质量高目前我国公路、铁路、桥梁和大型建筑物绝大局部根底桩施工采用形式。本工程因桥梁桩基较多，所以需要速度较快、质量较高的成孔方式，使用旋挖钻机能大大的缩短工期，同时工程的质量和进度得到了充分的保证。

8.1.2、环保特点突出1、施工现场干净这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土，再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。防止了现场泥浆污染，旋挖钻机虽然也使用泥浆，但泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆根本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可以屡次反复使用，局部地质甚至可用清水成孔。降低了施工中的排污费用，使用旋挖钻机可以有效降低排污费用，并提高文明施工的水平。2、行走移位方便旋挖钻机具有履带，可以自行走，旋挖钻机钻进前对孔的定位非常准确、方便。3、旋挖钻机的地层适应能力强。旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。8.2、准备条件1、处理高空和地下的障碍物。如影响邻近建筑物或构筑物的使用或平安时，应会同有关单位采取有效措施，予以处理。2、根据轴线放出桩位线，用木橛或钢筋头钉好桩位，以便于施作。3、桩位和护筒标高均已测定完毕，并经过了预检手续。并进行了桩位复核。4、场地内应保持排水畅通。5、选择和确定打桩机打桩路线和打桩顺序，制定施工方案，作好技术交底。6、钻机就位：打桩机就位时，应对准桩位并进行桩位复核，保证桩机垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动，在桩机对中和就位调整完成后，锁定桩机的定位系统，确保不发生对中偏差。8.3、旋挖钻机的钻进工艺根据地质报告和现场考察，本工程地质条件复杂，钻进过程中容易发生塌孔。根据地勘报告结合工程实际情况，对处于不同地质段桩基采用如下施工工艺。8.3.1、干成孔法1、旋挖成孔过程中，如果不塌孔，不缩径，不需要采用静态泥浆护壁或钢护筒护壁，可以保证施工质量时，直接用旋挖钻机取土成孔称干成孔工法〔见图4〕。图4干成孔法施工工艺流程图2、开孔过程中，在钻进的孔内淋水，使得钻机在钻进的过程中产生护壁，减少塌孔。再用筒钻环型切割，把钻进面分成工作面和非工作面两个局部，减少钻进过程对孔壁〔非工作面〕的影响，减少塌孔。在钻进过程中慢放慢提钻杆，轻加压，低速钻进，减少钻进过程中的振动，减少塌孔。在成孔过程中如遇少量塌孔，及时投入粘度较高干湿度适宜的黏土，通过钻机加压反转将黏土挤入孔壁，增加孔壁的胶结性，形成相对稳定的保护层。如果用上述方案无法成孔，就需要在塌孔的孔内回填低标号混凝土，等混凝土初凝后再次钻进成孔〔此法成孔简单、高效本钱较低优先采用〕。3、施工流程：施工准备→钻机就位→取土成孔→塌孔→移机回填黏土〔混凝土〕→钻机就位→取土成孔→检查、清渣→移机→吊放钢筋笼→检查、清渣→吊放导管→检查、清渣→灌注混凝土→拔护筒。8.3.2、泥浆护壁施工工艺在施工过程中回填土上部采用钢护筒护壁，下部采用泥浆护壁，防止塌孔和缩径。泥浆护壁是利用泥浆与地下水的压力差来控制水压力，以确保孔壁的稳定，所以泥浆的相对密度那么起到保持压力差的关键作用，实施钻孔的一种成孔工法〔见图5〕。在桩位上下长度2m左右埋置厚度10mm的钢护筒，以保护孔口，再调制符合本地层情况的泥浆，有效防止成孔过程中塌孔的发生，泥浆的要求为〔见表3〕：相对密度：1.1～1.2；(密实碎石孔可选1.5)粘度：18～22s；静切力：1.0～2.5Pa；含砂率：＜4％；胶体率：＞90％；30分钟失水率：14～20ml；30分钟泥皮厚度：＜2mm；PH值：8～10。图5泥浆护壁施工工艺流程图表3泥浆的主要材料表材料名称数量主要使用目的水1m3泥浆的主体膨润土150-200kg泥浆的主要材料纤维素2-3kg增加泥浆的粘性火碱2-5kg降低泥渣下沉速度渗水防止剂废纸浆、锯屑等防止渗水3、此法施工优点：能有效的减少塌孔，保证成孔质量，减少和杜绝孔底沉渣，保证混泥土的充盈系数。缺点：工序复杂，需要膨润土，火碱，纤维素，泥浆泵，泥浆管和配套的电线电箱，泥浆池，泥浆池防护等材料和设备〔孔内有漏浆可能〕，施工难度大，泥浆不便，污染严重，本钱较高。4、施工流程：施工准备→钻机就位→旋挖开孔→下护筒→注浆→取土钻进→补浆→取土成孔→检查、清渣→移机→吊放钢筋笼→检查、清渣→吊放导管→检查、清渣→上导管清孔帽→注浆清渣→二次清孔后泄出导管压力→灌注混凝土→拔出护筒8.4、施工方法8.4.1、桩的轴线控制根据设计要求合理布置施工场地，先去除杂物再进行场地整平后，组织有资质的测量放样人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并作好记录留查，下完护筒后在拉上十字线复核护筒中心点是否与十字线中心吻合，以保证桩位的准确。8.4.2、桩位放样1、桩位放样，按从整体到局部的原那么进行桩基的位置放样，规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔壁稳定；钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，十字线定位，下护筒后二次检测，在终孔后放钢筋笼前检测，使其误差在标准要求内，以确保桩位准确。2、埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填到达最正确含水量的黏土，要分层夯实，到达最正确密实度。以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底土层不是黏性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实0.3-0.5m厚度的黏土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。8.4.3、岩芯取样根据地勘报告计算的预挖深度结合现场实际情况，待深度到达中风化层以后(目测)，用筒钻钻进，将孔底中风化层岩石取出，送检合格后，根据施工图纸向下钻进到达设计嵌岩深度要求，复核深度后，即可终孔。8.4.4、钻渣的清理1、在钻孔完成后，换上清孔钻头进行清渣，直到清完桩底虚土和钻渣清干净为止。在砼浇灌前要二次检查桩底的沉渣厚度，用测量绳测出桩的长度，以第一次测量的桩长减去第二次测量的桩长，如到达桩的沉渣要求，立即浇灌砼，如超过设计要求深度的，用吊车吊起钢筋网进行二次清孔，直到符合要求为止。2、泥浆护壁成孔桩清孔时采用换浆法：钻孔到达设计深度后，停止进尺，将钻头提出，采用清底钻头进行清孔，然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆，清孔时孔内水位需保持在地下水位以上3.0～6.0m。当从孔内取出泥浆与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度符合技术标准要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经检查合格后的钢筋笼。8.4.5、下放钢筋笼下钢筋笼前，先测量孔深，孔内无虚土和钻渣后开始下钢筋笼，检查定位钢筋焊接质量，确保钢筋笼居中，从而减少钢筋笼与孔壁擦挂掉土入孔内，把钢筋笼起吊垂直，下放过程中孔口两边站立三人，缓慢下放钢筋笼，钢筋笼下完后，再次测量孔深，以确定孔内有无虚土和沉渣，如果孔内有虚土和沉渣，吊出钢筋笼，用旋挖钻机清孔后再次下放钢筋笼，直到合格为止。8.4.6、水下混凝土灌注施工1、成孔检测完毕之后，应在4h内用Φ300mm钢导管灌注水下混凝土。混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土落度控制在18-22cm左右，加适当的早强剂，罐车运输到位，水下混凝土要连续浇筑，中途不得停顿，混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度，导管埋深保持在2-6m范围内。灌注首批混凝土时,导管下口至孔底的距离控制在300-500mm〔见图6〕。图6导管法灌注水下混凝土示意图2、为使首批灌注混凝土时能将导管出口埋入混凝土内m以上，需要在承料斗内储藏足够的混凝土，方可开灌混凝土。开灌导管首批混凝土量按下式计算：V=d2×h1×Л/4＋H×AV—混凝土冲灌量A—钻孔截面积〔m2〕H—首批混凝土要求浇灌上升高度〔m〕h1—孔内灌注混凝土到达H时导管内混凝土柱与导管外水压平衡所需高度〔m〕h1=H1×R1/R2H1—漏斗顶高出水或泥浆面的高度，即预计浇灌混凝土顶面至钻孔口高差〔m〕d—导管内径〔m〕R1—3R2—3Ha—孔内泥浆深度〔m〕3、连续灌注混凝土：首批混凝土灌注正常后，应连续不断灌注混凝土，严禁中途停工〔两次混凝土灌注间隔不能大于30min〕。在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理深度。探测次数一般不宜少于所使用的导管节数，并应在每次起升导管前探测1次管内外混凝土面高度。遇特别情况〔局部严重超径、缩径、漏失层位和灌注量特别大的桩孔等〕应增加探测次数，同时观察返水情况，以正确分析和判定孔内情况。4、导管的埋深：导管的埋深大小对灌注质量影响很大。埋深过小，往往会使管外混凝土面上的浮浆沉渣夹裹卷入管内形成夹层；埋深过大，导管底口的起压力减小，管内混凝土不易流出，容易堵管。最大埋深不宜超过最下端导管长度或6m。表4导管的埋深选择导管直径〔mm〕初灌埋深〔m〕连续灌注埋深正常灌注〔m〕最小埋深〔m〕2002503005、混凝土灌注时间：混凝土灌注的上升速度不得小于2m/h。灌注时间必须控制在埋入导管中的混凝土不丧失流动性的时间内，必要时可参入适量缓凝剂。6、桩顶的灌注标高及桩顶处理：桩顶的灌注标高至少比设计标高增加0.5~0.8m，以便去除桩顶部的浮浆渣层。7、在灌注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后续的混凝土宜通过溜槽徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面导入管内，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。8、当混凝土面上升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶起，应采取以下措施：〔1〕在孔口固定钢筋笼上端；〔2〕灌注混凝土时间尽量加快，以防止混凝土进入钢筋笼时，流动性过小；〔3〕孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管深度，放慢灌注深度；〔4〕孔内混凝土面进入钢筋笼1~2m后，应适当提升导管，减小导管埋深，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。8.5、旋挖桩施工中重点及难点控制8.5.1、桩尖沉淀厚度控制为确保桩底沉淀厚度不超标，除要求泥浆性能好之外，施工过程还需控制不同地层的钻进速度，特别是进入粉砂层时，每次旋挖不能太多，以防止砂子从钻头顶口冒出进入泥浆；遇到特殊情况如混凝土不能及时灌注而导致沉淀超标，可以用吊车吊起钢筋笼，然后用旋挖钻将沉淀取出，再进行灌注。8.5.2、导管进水控制导致导管进水主要有以下三方面的原因产生：1、首批砼储藏缺乏，或虽然砼储藏已够，但导管底口距孔底的间距过大，砼下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。预防和处理方法：如有发现导管进水，应立即将导管重新下放至距孔底250～400mm，重新投入足够储藏的砼进行冲底，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻去除。然后重新放下骨架、导管内并投入足够多的首批砼，重新灌注。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，水从接头或焊缝中流入。3、导管提升过猛，或探测出错，导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。针对②、③两中原因引起的事故，应视具体情况，拔换原导管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。8.5.3、卡管控制卡管主要有以下两种情况：1、初灌时隔水栓卡管；或由于砼本身的原因，如坍落度过小、流动性差，夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送砼未加遮盖等，使砼中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。处理方法：用长杆冲捣管内砼，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，那么须将导管连同其内的砼提出钻孔，进行清理修整〔注意切勿使导管内的砼落入井孔〕，然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有砼拌和物落入井孔，须将散落在孔底的拌和物粒料予以去除。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砼在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的砼已经初凝，增大了导管内砼下落的阻力，砼堵在管内。其预防方法：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，加速砼灌注速度。3、当灌注时间已久，孔内首批砼已初凝，导管内又堵塞有砼，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砼钻挖吸出，用冲抓锤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。8.5.4、防塌孔措施1、在灌注过程中如发现井孔护筒内水〔泥浆〕位突然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应疑心是坍孔征象，可用探测仪探头或伸测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼外表上未取出的现被埋不能上提，或测深仪探头测得的外表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，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。2、发生坍孔后，应查明原因，采取相应措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中泥土；如不继续坍孔，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，将砼钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实后重新钻孔成桩。8.5.5、防埋管措施1、产生埋管的原因一般是：导管埋入砼过深，或导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大，或因提管过猛将导管拉断。预防方法：应严格控制导管埋深在2～6m之内，要经常测深，及时指导提升导管。在导管上安装附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时均应适当振捣，使导管周围的砼不致过早地初凝；首批砼掺入缓凝剂，加快灌注速度；导管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导管时不可猛拔。2、假设埋管事故已发生,初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出，凡属并非因砼初凝流动性损失过大的情况，可插入一直径小的护筒至砼已灌砼中，用吸泥机吸出砼外表泥渣；派潜水工下至砼外表，在水下将导管齐砼面切断；拔出小护筒，重新下导管灌注。此桩灌注完成后，上下断层间，应予以补强。8.5.6、钢筋笼上升1、钢筋笼上升，除了一些易见的原因是由于全套管上拔、导管提升钩挂所致外，主要原因是由于砼外表接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，砼的灌注速度过快，使砼下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。2、为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部1m～3m，且砼外表在钢筋笼底部上下1m之间时，应放慢砼灌注速度，允许的最大灌注速度以0.4m3/min为宜。同时，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，可以减少砼向上的顶托力；②、钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受局部顶托力，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的底部。8.5.7、灌注桩补强方法灌注桩的各种质量事故，其后果均会导致桩身强度的降低，不能满足设计的受力要求，因此需要作补强处理，一般采用压入水泥浆补强方法，其施工要点如下：1、对需补强的桩，除用地质钻机已钻一个取芯孔外〔用超声波等无破损深测法探测的桩要钻两个孔〕，应再钻一个孔。一个用做进浆孔，另一个用作出浆孔。孔深要求到达补强位置以下1m，柱桩那么应到达基岩。2、用高压水泵向一个孔内压入清水，压力不小于0.5Mpa～0.7Mpa，将夹泥和松散的砼碎渣从另一孔冲洗出来，直到排出清水为止。3、用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀浆，进浆管应插入钻孔1.0m以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从进浆口冒出。待孔内原有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比0.5的浓水泥浆压入，使浆液得到充分扩散，应压一阵停一阵，当浓浆从出浆口冒出后，停止压浆，用碎石将出浆口封填，并用麻袋堵实。4、最后用水灰比为0.4的水泥浆压入，并增大灌浆压力至0.7Mpa～0.8Mpa关闭进浆闸，稳压闷浆20min～25min，压浆工作即可结束。8.6.8、地质情况记录地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作工程，钻进深度，钻进速度，及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；旋挖钻机孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，防止阻碍钻孔施工、污染环境；钻孔到达预定钻孔深度后，提出钻杆，用测绳或钢卷尺测量孔深及虚土厚度〔虚土厚度等于钻深与孔深的差值〕。九、冲孔灌注桩施工工艺9.1、施工工艺流程、全钢护筒施工工艺图7下护筒旋挖成孔流程图全钢护筒跟进工法就是在冲击成孔时，将钢护筒埋入地下一定深度，然后在钢护筒内取土成孔；在灌注混凝土时，随灌随拔护筒，保证混凝土始终埋住护筒一段距离；混凝土灌注完成后，将护筒拔出而成孔工法〔见图7〕。此工法优点以保证成孔质量，控制塌孔。缺点是对施工要求很高，下护筒时间长，灌注后护筒存在卡筒的风险，施工速度减慢，施工本钱增加。施工流程：施工准备→旋挖钻机就位→钻机开孔→下护筒→取土成孔→移机→清孔→吊放钢筋笼→沉渣检查→吊放导管→沉渣检查→灌注混凝土→拔出护筒→移机。根据地勘报告和现场考察，青场特大桥右幅23b-1桩基应地质原因，在成孔过程中屡次发生坍塌，经回填处理成孔过程中又屡次发生塌孔，因而在此采用全钢护筒成孔。9.1.2、埋设护筒施工工艺〔见图8〕主主流程编写施工设计装桩机就位对中验收作业冲击成孔吊放钢筋笼下入导管灌注水下砼起拔导管子流程设备进场技术交底底现场踏勘、收集资料料资料料桩头加工、修理制作钢筋笼清理导管准备隔水塞留取砼样检测洗导管主要检查内容审批设计检查桩机四方杆、垂直度量导管密封性能砼面上升高度砼配比坍落度检查桩位高程成孔质量验收准备排放泥浆拌合站准备制作泥浆埋设护筒桩身维护图8冲孔灌注桩施工工艺流程图9.2、成孔施工方案及技术措施9.2.1、前期准备1、进行桩基定位，并根据桩基定位点将原场地进行整平，然后安装护筒。根据现场回填情况，跟监理业主一起确定护筒直径及长度。2、机械设备检查，桩机就位前检查桩机设备，保证设备正常，同时检查桩头直径及其完整程度，以确保成孔直径满足设计及施工标准要求。3、桩位复查，桩机就位前由技术员复查桩位，准确无误前方可就位对中。4、成孔配套协作工作准备好。如需用的泥浆池制备好或到位、人员到位、桩机工作范围内的设备器具移走确保无碍等等。9.2.2、冲击成孔1、桩机按钢筋中心对正就位，经质检人员检查桩机对正桩位中心线，桩机调平后进行作业，打至一定深度〔2m左右〕，复查开孔桩位偏差，合格后继续作业。2、砂砾石层地段成孔质量控制：当作业到砂层段时，采用提高孔内水头平衡地层压力进行控制。工程刚开工时，把清水参加孔内进行成孔，在以后施工中将灌孔排出的泥浆再次参加孔内循环利用。3、每打入4-5m深度进行一次验孔，在更换桩头前或容易缩孔处，均应验孔。4、当桩孔到达设计成孔深度后，将桩头提离孔底，并进行淸孔，淸孔后经现场质检人员检查并报现场监理工程师组织检查验收合格前方可移动桩机。5、当发生桩孔深度到达桩堪深度而未入岩，或不满足设计及标准要求的入岩要求时，及时向监理工程师报告，并请监理工程师组织相关责任单位给出进一步处理措施指令，按相关指令进行操作。6、施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。7、在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇筑水下混凝土。8、在浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25，含砂率≤8﹪。9.2.3、成孔质量的检测方法成孔质量采用测绳测孔深和沉渣厚度，用桩头直径控制桩径，用桩机平台及桩杆控制垂直度，成孔后由监理工程师验收，必要时根据甲方要求，成孔质量由检测单位检测验收。9.2.4、桩孔质量标准孔径偏差±50mm；垂直度偏差≤1%；沉渣厚度≤100mm，孔深偏差：+300mm，桩位偏差≤100mm，混凝土充盈系数>1.1。9.2.5、成孔质量的预防保证技术措施1、在测量放线中，严把质量关，严格执行计算精度，放线准确，复核认真、全面，坚决不允许桩位偏差超标准。2、桩机就位前对桩位复查，就位时经质检人员检查对正桩位中心，桩机调平前方可作业。3、作业前检查桩头直径，保证桩孔直径满足设计要求。4、桩机就位确保平整、桩杆垂直，桩机支垫稳实，在作业过程中随时检查桩机水平、桩杆垂直度，防止孔偏差过大，发现有偏差立即校正，之后根据护桩核对桩孔中心。5、作业过程中，保持孔内水头压力，随时观察孔内情况及出渣情况，判断地层情况。6、桩孔安排顺序，根据现场地质及施工实际情况进行安排成桩工作。9.3、钢筋笼制安施工方案及技术措施材料控制钢筋品牌必须在业主限定品牌范围内。钢筋进场后必须报请监理按批次抽样送检，试验合格和监理工程师批准前方可投入使用，严格执行材料进场验收控制程序。2、钢筋笼的制作〔1〕钢筋笼主要参数详见设计图纸要求。〔2〕制作前对钢筋的要求：使用前保管过程中，钢筋底部垫空防潮，下雨时上面覆盖雨布。〔3〕钢筋笼制作①钢筋笼制作必须在钢筋集中加工房进行，钢加工时必须水平稳固不变形。②钢筋笼制作必须严格按照设计图纸和标准要求制作，制作前绘制放样图，成型后各部尺寸误差符合以下要求：主筋间距：±10mm箍筋间距或螺旋筋螺距：±20mm钢筋笼直径：±10mm钢筋笼长度：±100mm〔4〕定位与连接①钢筋主筋两端需切齐取直，主筋接头相间错开，采用焊接满足单面焊10d，双面焊5d，两相邻接头错开距离与连接要满足标准要求。②主筋与箍筋、螺旋绕筋间点焊连接，箍筋接头采用双面搭接焊。③钢筋笼起吊挂吊部位要加固，确保起吊过程中钢筋笼不变形，放入孔内不脱落。④检查验收：建立完善的钢筋笼验收制度，制作组在制作完成后，由工程部质检人员按标准及要求进行验收，下入孔内前，报监理工程师复检合格后，才能下入孔内。3、钢筋笼吊装①吊放钢筋笼之前，须检查编号、顺序是否准确，接头是否齐全。②安放钢筋笼包括：起吊－下入－井口固定－垂直检查－连接成型。③笼子起吊，采用四节式吊车起吊。④钢筋笼最后固定采用吊筋方法。首先用水准仪测定每个孔的孔口标高，计算并丈量好吊筋长度，然后固定在孔口横梁上。4、钢筋笼焊接质量要求〔1〕钢筋笼分段制作，受力钢筋采用焊接接头，设置在同一截面内的接头宜相互错开，错开长度应大于35d。〔2〕带肋钢筋进行电弧焊时，宜将纵肋对纵肋安放和焊接。〔3〕电弧搭接焊时，第一层焊缝应从中间引弧，向两端施焊。〔4〕焊接时，引弧应在帮条或形成焊缝的部位进行，不得烧伤主筋。〔5〕焊接过程中应及时清渣，焊缝外表应光滑，焊缝余高应平缓，弧坑应填满。〔6〕搭接焊时，采用双面焊：搭接长度≥5d，采用单面焊：搭接长度≥10d。〔7〕搭接焊时,钢筋的装配和焊接应符合以下要求：焊接端钢筋应预弯，并应使两钢筋的轴线在同一直线上。5、钢筋笼制作质量保证措施〔1〕熟悉钢筋笼结构图，牢记尺寸要求，严格执行标准规定和设计要求。〔2〕钢筋焊接施工之前，应去除外表上的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。〔3〕电弧焊应根据钢筋牌号、直径、接头型式、焊接位置，选择焊条、焊接工艺和焊接参数。〔4〕钢筋笼主筋要调直，箍筋要自然弯曲，主筋直径≥14mm的二级钢，对焊接局部或搭焊局部要做抗拉试验，搭焊要符合标准要求，不准出现潜心焊和开焊。〔5〕对班内所焊钢筋笼，要进行自检，在自检合格根底上，请工程部质量工程师、监理工程师、质检部门检查验收。〔6〕对电焊设备要经常维修保养，设备停运时，要切断电源。〔7〕平安使用对焊机、切割机，防止切伤、夹伤。敲击焊渣时，要注意防止烧伤和击伤眼部。9.4、成桩施工方案及技术措施1、混凝土要求施工中，其配合比设计、混凝土拌制、混凝土运输和浇筑严格按《普通混凝土配合比设计规程》、《混凝土结构：工程施工及验收标准》、《预拌混凝土》、《混凝土泵送剂》、(粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》、《混凝土泵送施工技术规程》的有关规定执行。此外，工程部汇同监理对砼站原材抽检，搅拌计量监督，在施工现场设专人复查拌合物和易性与坍落度，并按要求每桩分别制作砼试块。2、导管〔1〕导管采用焊缝钢管制作，直径φ300mm，底管长度不宜小于4m，每节长2.50m，备有1.0m调节管，以满足初灌时调节导管总长。〔2〕导管使用前应检查接头、卡孔、内壁的光滑性，导管支架支承点的限位钢筋情况，以及密封垫的完好情况。〔3〕导管在使用前先对接检查其直线度，以及密封性能。〔4〕导管拆装采用专用工具。3、水下砼灌注：〔1〕导管下部应离开孔底300-500mm。〔2〕导管全部入孔前，计算导管总长和导管底部位置，并填写有关表格。〔3〕3，根据不同桩径及经验充盈系数实际确定每种直径桩的初灌量，初灌量要保证导管埋深3m，剪断隔水塞同时保证后续砼灌注连续顺畅，确保初灌顺利、平安。〔4〕灌注中，导管要保持一定的活动频率，以使灌注顺畅，同时提高灌注质量。尤其在拨管前，测定好孔内砼高度，计算砼富裕量，缓慢上下窜动导管，以保证桩头质量。〔5〕灌注中，如发生卡管可在允许的导管埋入深度范围内，略为提升导管，或用提升后猛然下插导管的动作来抖动导管，抖动后的导管下口不得低于原来的位置，否那么反会使失去流动性的砼堵塞导管口。如果用上述方法仍不能消除卡管时，那么应停止灌注，用长钢筋或竹竿疏通。〔6〕在混凝土灌注中，孔内泥浆受压，不断溢出，要提前疏通渠道，假设满足不了那么考虑用污水泵辅助抽出。〔7〕水下混凝土灌注技术要求：孔内砼面高度0～15m间，导管埋深2m～6m；16m以上，导管埋深2m～10m。随时做好各种记录，测量的每一个数据，特别是孔内混凝土面高度与导管埋深。按标准要求制作混凝土试块并养护。每根桩灌注时间宜控制在2小时以内。当砼灌注接近桩顶标高时，仔细探测，超灌高度＞0.5m时，停止灌注砼。十、人工挖孔桩施工平安要求1、工程部与班组及操作人员都要进行全面、具体和有针对性的平安技术交底，内容包括工作场所和平安防护措施、平安操作规程、平安考前须知，开展经常性地平安自查，严禁使用手动提升设备。2、施工现场挂设平安标志，特别是主要施工部位，作业点和危险区域，主要通道口均挂设相关的平安标志。施工机械设备随机挂设平安操作规程。3、施工现场按要求配备特种作业人员操作工，建立特种作业人员操作花名册。特种作业人员于有关部门培训考试合格后持证止岗，操作证接规定年限复审，不得超期使用。4、开始掘进前，做好防止落石及塌方的施工准备工作，先将井口周围lm以内碎石、杂物去除干净；在土质比拟破碎的地表掘进，井口必须支护，防护圈应高出地表0.3m，进入桩基坑中作业必须戴好平安帽，同时防落网随掘进的下降逐步下移，保证施工工人的平安。5、防护壁坍塌措施：每节桩孔挖完后立即支护护壁模板，浇注护壁砼，一般情况下24h前方可撤除护壁模板，护壁可加配适量钢筋，上下护壁要有钢筋拉结，防止某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象，上下护壁间搭接长度不小于50mm。6、对施工现场所有设备、设施、平安装置、工具和劳保用品等需要经常进行检查，确保完好和平安使用。对运土吊筐经常检查其质量、吊绳是否扎牢，以防掉土、掉石砸伤井下施工人员。对提升架卷扬机质量、滑轮、吊绳等定期检查，防止断落、脱落等可能事故。7、当桩孔孔深超过8m时，地面配备向孔内送风装置，风量不少于25L／S。孔底凿石时必须加大送风量。8、桩孔设置C30砼护壁，护壁厚度15cm(上大下小，分节浇筑；桩间净距小于4，5米时，必须采取间隔开挖，扩底橇那么以扩底局部计；并派专人经常检查桩孔砼护壁施工质量和变形情况。9、井口护圈要高出地面m，并防止井口杂物掉入桩孔内砸伤人员。桩孔内必须放置爬梯，随挖孔深度增加放长至工作面，以作平安使用。严禁酒后操作，不准在孔内吸烟和使用明火作业。10、己灌注完混凝土和正在挖孔未完成的桩口，必须设置井盖和围栏围挡。11、凡在孔内抽水之后，必须先将抽水的专用电源切断，作业人员方可下桩孔作业，严禁带电源操作。挖孔人员上下孔井，必须使用平安爬梯；井下需要工具，必须用专用绳索递送，绳索随时检查，有断丝立即更换。禁止任何井内抛掷。井下作业人员持续作业以2h为宜，最长不得超过3h。应勤换井下作业人员，轮换下井作业。井孔上、下有可靠的通话联络，如对讲机等。孔口配合孔内作业人员要密切注视孔内的情况，不得擅离岗位。12、施工场内的一切电源、电线路的安装和撤除，必须由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用。严格执行《施工现场临时用电平安技术标准》GJ46-2005。13、桩孔验收合格后，立即进行桩身钢筋笼吊装就位，钢筋笼入入孔吊装时要防止碰撞破坏孔壁。14、一根桩的混凝土，必须当天连续浇筑完。当孔壁有砂土层时，应将混凝土浇注超过砂土层再振换捣。孔内振捣混凝土应该用绳索牢振捣器，放到孔内振捣，禁止人下到孔内振捣。15、正在浇筑混凝土的桩孔周围10m半径内，其他桩内不能有人作业。16、成孔后混凝土灌注前，应用竹胶板将井口掩盖，并设有警示牌。十一、人工挖孔桩平安防控措施首先对作业人员进行认真全面的平安技术交底，告知他们岗位危险和躲避危险的方法，并告知他们防护措施和监控措施不到位时有权拒绝作业。1、为防止作业人员上下孔时坠落，应配置适用和可靠的升降设备，同时作业人员上下孔要用专用吊笼，严禁用其他方式上下孔。2、为防止物体打击，孔内作业人员一定要戴好平安帽，孔口设置高出地面30cm的井圈，弃土和工具等放置在井圈外，挖出的土方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，砼围圈上不得放置工具和站人。孔内作业人员必须戴平安帽、身系平安带。施工前对卷扬机和钢丝绳进行检查，确定其平安起吊能力前方可投入运行。施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况。3、为防止作业人员孔中毒和窒息，地下特殊地层中往往含有Co、SO2、H2S或其他有毒气体，故每次下孔前，必须对孔内空气随时进行仪器监测，随时配备空压机和足够到井底的通风管。根据监测的结果和孔底作业人员的需要，随时向孔内通风换气，复工前还应向桩孔内由下而上吹风10分钟；人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故，必须在现场按应急措施标准要求实施抢救，根据情况及时送医院进一步抢救治疗，并报当