1、潮汕环线高速公路第 8 标 钻孔灌注桩 试桩 施工方案 编 制 人： 魏雪东 审 核 人： 靳 斌 批 准 人： 陈长洪 中 铁 十 八 局 集 团 有 限 公 司 潮 汕 环 线 高 速 第 8 标 项 目 经 理 部 二 一 七 年 三 月 十 八 日 目 录 1、工程概况 . 1 2、工程工期安排 . 1 3、施工机械设备及人员组织 . 2 4、施工工艺及方法 . 3 4.1 施工准备 . 3 4.2 埋设护筒 . 4 4.3 钻机就位 . 4 4.4 护壁泥浆及泥浆池 . 5 4.5 钻孔施工 . 5 4.6 终 孔 与成孔 .10 4.7 清孔 .10 4.8 钢筋笼制作 及安装 .
2、 11 4.9 声测管安装 .13 4.10 混凝土灌注 .13 4.11 桩基检测 .16 4.12 钻孔施工的预防措施 .17 5、质量保证措施 .17 6、工期保证措施 .18 6.1 工期组织措施 .18 6.2 明确工期管理责任 .18 6.3 强化进度计划管理 .19 6.4 保证工期的资源保证措施 .19 6.5 保证工期的技术措施 .20 6.6 进度控制 .20 7、安全保证措施 .22 7.1 管理措施 .22 7.2 技术措施 .22 8、应急预案 .26 8.1 应急预案目的 .26 8.2 应急救援组织及职责响应 .26 8.3 应急后期处置 .28 9、文明施工 .
3、28 10、环保水保措施 .30 10.1 施工环保、水土保持目标 .30 10.2 环境保护措 施 .30 10.3 水土保持措施 .33 1 钻孔灌注桩 试桩 施工方案 1、工程概况 我 公司承建的潮汕环线高速公路第 8 合同段，线路全长 4.502Km，其中桥梁工程 4475.78m/3 座，占路线总长的 99.35%，设计时速 100km/h，采用双向六车道高速公路技术标准建设。 标段内主线桥梁共 4475.78m/3 座（含一座互通）即河溪 1 号桥、河溪 2 号桥及华阳互通；匝道桥 1285.63m/3 座即华阳互通 A、 D、 E 匝道；通道 1 道、涵洞 6道；全线涉及桩基 8
4、64 根 49163m， 其中桩径 1.2m12根、 1.4m20 根、 1.6m636 根，1.8m181 根， 2m15根，桩长共计 6061m， 。 各桥桩基分布情况见下表 1. 表 1 全线桩基统计表 序号 桥梁名称 桩型 根数 总桩长（ m） 备注 1 河西 1 号高架桥 D160 272 19908 2 河西 2 号高架桥 D160 176 10975 3 华阳互通主线桥 D140 8 336 4 D160 134 6274 5 D180 151 6247 6 D200 15 946 7 华阳互通 A 匝道桥 D120 4 156 8 D160 28 1178 9 D180 30
5、1373 10 华阳互通 D 匝道桥 D120 4 152 11 D140 4 180 12 D160 6 288 13 华阳互通 E 匝道桥 D120 4 128 14 D140 8 308 15 D160 20 714 16 合计 / 864 49163 2、工程工期安排 考虑全线 共进场 38 台钻机施工 ， 其中回旋钻机 5 台，旋挖钻机 3 台，冲击钻机 30，共计考虑 333 天，计划工期为 2017年 6月 1日 2018年 4月 30 日。 河溪 1 号 高架 桥桩基共 272 根 19908m，桩基施工计划投入 2 台回旋钻机 、 1 台旋挖钻 及 10 台冲击钻机进行桩基成
6、孔施工。考虑 2台回旋钻机循环 36次，每台冲2 击钻机考虑循环 20 次，同时考虑其它不利因素计划用时 240 天完成机械钻孔施工。桩基施工优先考虑大里程 68#56#墩先行施工。计划工期为 2017 年 6 月 1日 2018年 2 月 10日。 河溪 2 号 高架 桥桩基共 176 根 10975m，桩 基施工计划投入 3 台回旋钻机 、 1 台旋挖钻 及 6 台冲击钻机进行桩基成孔施工。考虑 2 台回旋钻机循环 43 次，每台冲击钻机考虑循环 15 次，同时考虑其它不利因素计划用时 210 天完成机械钻孔施工。桩基施工优先考虑大里程 18#26#墩先行施工。计划工期为 2017 年 6
7、 月 1日 2017年 12 月 31 日。 华阳 枢纽 互通 立交桥 桩基共 416 根 18280m，桩基施工计划投入 3台回旋钻机 、1 台旋挖钻 及 14 台冲击钻机进行桩基成孔施工。考虑 3台回旋钻机循环 45 次，每台冲击钻机考虑循环 20 次，同时考虑其它不利因素计划用时 360 天完成机械钻孔施工 。桩基施工优先考虑大里程 1#18#墩先行施工。计划工期为 2017 年 6月 1日2018 年 4月 30 日。 3、施工机械设备及人员组织 钻孔桩施工主要人员配置见表 2： 表 2 主要人员配置表 序号 名称 人数 备注 1 管理人员 8 2 技术人员 4 3 电焊工 35 4
8、机手 105 5 钢筋工 70 6 电工 4 7 司机 18 8 辅助工 30 9 合计： 274 钻孔桩施工主要机械配置见表 3： 表 3 主要机械配置表 序号 名称 数量 备注 1 弯曲机 2 2 切断机 2 3 3 电焊机 38 4 打桩机 38 5 装载机 2 6 吊车 6 7 挖机 6 8 混凝土罐车 15 9 合计： 103 4、施工工艺及方法 钻孔灌注桩施工程序为：场地准备泥浆制备埋设护筒钻机就位钻孔第一次清孔钢筋笼制作安装导管安装第二次清孔灌注水下砼检测等 。 施工工艺见下图： 4.1 施工准备 钻孔桩施工前，先平整场地，清除杂物，挖除软土， 填筑打桩平， 压路机碾压密实。 泥
9、浆池设在两个 打桩平台 中间，封闭使用 ,泥浆池尺寸为长 10宽 6m，根据桩长所需泥浆量确定泥浆池深度，中间设两道隔墙，泥浆池四周采用 钢模板围壁 ，高出地表 10cm。 根据导线点，采用全站仪进行桩位中心点的精确定位，钻孔桩直接放样桩中心，依据桩中心在四周设置护桩 。 护桩设置在稳定的基础上，不得设置在钢护筒上。 测放后的桩位用木桩标识，木桩打入土中深度不小于 20cm。钻孔前以放样的桩中心拉“十”字线钉放四个控制桩，然后根据钉放的四个控制桩为基准埋设护筒，并用十字线将桩位中心标明在钢护筒顶端，钻机据此对正孔位。在开孔前对钻机就位情况进行复测，以确保桩位的准确。 4 图 1 钻孔 灌注桩施
10、工工艺流程图 4.2 埋设护筒 用全站仪定出桩孔中心位置后，挖孔埋设护筒。护筒采用钢护筒，钢护筒采用钢板卷制，筒壁厚度不小于 6mm，内径大于桩径 20cm。安装时护筒中心轴线对正桩位中心，偏差控制在 5cm 以内，并保持护筒的竖直度，护筒斜度不大于 1%。埋设护筒时四周用粘土夯填密实。 护筒埋设深 度为 3m，护筒顶宜高于地面 0.3m，当孔内有承压水时，护筒顶应高于稳定后的承压水位 2m 以上。 4.3 钻机就位 护筒埋设完毕后钻机开始就位 ， 钻机就位前，对场地布置、钻机位置的平整度排渣、投泥浆、测指标 凿桩头 钻机就位 桩孔钻进 中间检查 成孔 换浆清孔 测孔 吊装钢筋笼 吊装导管 二
11、次清孔 灌注混凝土 泥浆制备 测孔深、泥 浆指标、钻进速度 测孔深、孔径、倾斜度 测泥浆性能指标 监理工程师签字认可 监理工程师签字认可 检查泥浆指标及沉渣厚度 制作混凝土试件 水密性试验 测孔深、孔径 钢筋笼及声测管制作 埋设钢护筒 场地整平 钢护筒加工 测量放样 5 和密实度等检查和加固，对配套设备如水 电的接通进行全面检查。钻机就位时要支垫平整、稳实，用水平尺调节水平，保证在钻进过程中不产生位移或沉陷。经现场技术人员检查钻机吊滑轮缘、钻头中心、护筒中心在一条垂直线上，其偏差不得大于 ,5cm，保证孔位后，经质检工程师检查合格，报监理工程师检查合格后，同意开钻方可进行钻孔施工。 同时检查钻
12、头直径是否满足桩径要求，就位后钻机支立牢固，并用水平尺检查其水平及垂直度，以及钻尖是否与桩位重合，一切检查合格后，开始钻进。 4.4 护壁泥浆及泥浆池 泥浆由膨润土、水和添加剂拌合而成。护筒内的泥浆顶面，始终高出地下水位1.0m 以上，从开钻到灌注完毕，必须设一名专职人员进行观察。 泥浆性能指标要求见表 4： 表 4 泥浆性能指标 钻孔方法 地层情况 相对密度 粘度（ s） 含砂率（ %） 胶体率（ %） PH 值 正 循 环 一般地层 1.051.20 16 22 4 96 8 10 易坍地层 1.201.45 19 28 4 96 8 10 反 循 环 一般地层 1.021.06 16 2
13、0 4 95 8 10 易坍地层 1.061.10 18 28 4 95 8 10 卵石层 1.101.15 20 35 4 95 8 10 冲 击 钻 一般地层 1.101.20 18 24 4 95 8 11 易坍地层 1.201.40 22 30 95 8 11 卵石、浮石、岩石 1.4 1.5 25 28 98 8 11 注：地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限；地质较好，孔径或孔深较小时，指标取低限，反之取高限。 4.5 钻孔施工 主要使用冲击钻成孔，对于周围地质条件复杂，对周边设施有影响时采用旋挖钻成孔 。对于易坍塌的饱和砂层采用正反回旋钻。 6 4.5.1正循环钻法 1
14、、施工方法： （ 1） 钻机就位： 首先将钻机调平并对准钻孔，装上转盘，要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，钻杆位置偏差不大于 5cm。钻进过程中要经常检查转盘，如倾斜或位移，及时纠正。 （ 2） 开钻 ： 开钻时应稍提钻杆，在护筒内打浆，启动泥浆泵循环，待泥浆均匀后方可开始钻进，进尺应适当控制。开始钻进时应慢速推进，先轻压慢钻，钻至刃脚下 1 米后，方可按土层情况进入正常工作状态后，可逐渐增大转速调整钻压。 （ 3） 正常钻进 ： 在钻进中应采用减压钻进， 即钻机的主吊钩宜始终吊住钻具，不使得钻具的全部重量由孔底承受，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔的现象。 钻进过程应视进尺及孔内返出
15、土渣样合理控制调整钻进参数（见表 4），钻压、钻速、进尺均应随土层不同而予以调整：在普通粘性土中，宜采用中等转速、自由进尺、大泵量、稀泥浆钻进；在软粘土及砂类土中，宜选用平底钻头，采用控制进尺、轻压低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进；在低液限硬粘土中钻进时，因土层太硬，会引起钻头跳动、蹩车、钻杆摆动加大和钻头偏斜等现象，易使钻机超负荷而损坏。宜采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进。 加 接钻杆时应先停止钻进，将钻具稍提离孔底，待泥浆循环 1 2 分钟，然后停泵加接钻杆，每钻进一节钻杆前应备好下一节钻杆，并随即接驳上节以便迅速继续钻进 , 避免停歇过久，直至符合设计深度为止。 钻进过程中应注意检查护壁泥
16、浆的粘度和失水量，泥浆循环是否适宜，钻机有无摇晃跳动，否则应及时纠正，钻头难进、摇晃跳动大时可能遇硬层，应即略微提起钻头，至摇晃跳动消失后，尽量慢钻进入，穿过硬层后方可正常钻进。如提高到地面仍跳动时，便是机械故障，应立即修复后再钻。 表 5 钻进参数 钻进参数地层 钻压（ MPa） 转速（ r/min) 钻进速度（ m/h) 淤泥质层 10 20 20 40 4 8 黏土、硬土层 10 25 30 50 3 6 黏土和混卵砾石层 5 10 20 50 5 8 7 风化基岩 20 40 10 30 0.5 1 2、 主要施工技术措施 （ 1） 根据地质条件，钻孔用钻头选用带导向圈的三翼钻头，该型
17、钻头因带导向圈，故钻进 平稳，导向性能好，扩孔率小。钻头使用前应检查磨损状况，以确保成孔孔径达到设计要求，否则应对钻头予以修补； （ 2） 钻孔开始前应充分做好准备工作，钻孔应一次不间断地完成 ,不得无故停钻； （ 3） 钻机定位应准确、水平、稳固，钻机回转盘中心与护筒中心的允许偏差应不大于 20 毫米； （ 4） 钻孔时应注意检查，发现偏斜及时纠正 ,纠正办法可将钻头提升至开始偏斜处慢进削正； （ 5） 注意钻机操作是否正常，倘若有跳动、摇晃或钻进困难 ,可能是钻头遇硬土或不均匀的 土质，一边软一边硬，碰撞摇动所致，这样要放慢进度，使有充分时间削去硬土然后再正常钻进； （ 6） 注意泥块影响
18、钻头。如转速高、钻进快、泥浆比重大、削出泥块未成浆，产生阻力大， 就有可能使马达超载而损坏，或抽水泵齿轮磨损，钻管折断等危险，发现时应 立即调整泥浆比重； （ 7） 注入孔内的泥浆应按照不同地层地质条件，采用不同性能泥浆 ,当孔内返出泥浆比重大于 1.3g/cm3时，停止使用泥浆； （ 8） 钻孔过程中应严格控制护筒内外水位差，必须使孔内水位高于地下水位； （ 9） 发现轻微塌孔现象时，应即提起钻头，调整泥浆比重和孔内水头，如严重塌方或遇砂 类土层，应投入粘土重新再钻，并注意勿触撞孔壁 ,塌壁与钻进速度和土质有关，故施工过程中 , 应灵活掌握钻进速度。 （ 10） 施工过程应做好施工原始记录；
19、 4.5.2反循环钻法 （ 1）接长钻杆时，法兰接头之间 垫 3 5mm 厚的橡胶圈，拧紧螺栓，以防漏气、漏水；钻头插入距孔底约 20 30cm，注入泥浆，启动钻机时慢速开始钻进。 （ 2）在硬土中钻进时，用一档转速、自由进尺；在高液限粘土、含砂低液限8 粘土中钻进时，用二、三档转速、自由进尺；在砂类土或含少量卵石中钻进时，用一、二档转速并控制进尺；在进入岩层后，根据地质情况增加配重，增强钻头的稳定和钻进强度。 4.5.3冲击钻孔 1、施工方法 （ 1） 钻机安装就位，对钻机各项准备工作进行检查，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉陷。单桩钻孔连续作业，一次成孔，不得中途停顿。 （ 2） 开始钻
20、进时，先在孔内灌注泥浆，如孔内有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开始钻孔时应低频率低落锤钻进，等钻进超过 2米后再以正常速度钻进。 （ 3）正常钻进， 整个钻进过程中，始终保持孔内水位高出地下水位 1.5 2.0m，并低于护筒顶面 0.3m。 在淤泥层和粘土层冲击时，钻头采用中冲程（ 1.0 2.0m）冲击；在砂层冲击时，添加小片石和粘土，采用小冲程（ 0.5 1.0m）反复冲击，以加强护壁；在漂石和硬岩层冲击时，更换重锤小冲程（ 1.0 2.0m）冲击；在石质地层中冲击时，如果从孔上浮出石子钻 碴粒径在 5 8mm 之间，表明泥浆浓度合适，如果浮出的钻碴粒径小又少，表明泥浆
21、浓度不够，可从制浆池抽取合格泥浆进入循环。 钻孔作业必须连续进行，不得中断。钻进过程中，随时关注孔内的变化 ， 量测钻孔深度，防止超钻，并核实地质资料。钻孔施工时，对沉淀池中沉碴及灌注砼时溢出的废弃泥浆，采用随时清除随时运弃的方式。 （ 4） 钻孔过程中经常捞取渣样，判明土层，填写钻孔记录，并与地质剖面图核对，发现与地质资料不符时，及时通知现场业主代表、监理、设计人员到现场处理。 2、 主要施工技术措施 （ 1） 钻进过程中，钻孔往往会产生一定程 度的偏斜，若偏斜较大，继续施工会发生困难，改变桩的受力状态，甚至钻孔不能使用。钻孔偏斜主要有地质条件、技术措施和操作方法等三方面的原因，如发现钻孔偏斜，多采用扫孔方法，即将钻头提到发生偏斜位置，当钻头缓缓回转扫孔，并上下反复进行，使孔逐渐正位。 （ 2）冲击钻进时，机手随进尺快慢及时放主钢丝绳，使钢丝绳在每次冲击过
