1、 钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 K0+165 桥钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 一、 编制依据 1. 公路桥涵施工技术规范（ JTG/T F50-2011）。 2.本项目部编制的实施性施工组织设计、总体施工进度计划 。 3.施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46-2005 规定 。 4. 公路工程质量检验评定标准（ JTG F80/1-2004） 。 5. 公路工程施工安全技术规程（ JTJ 076-95） 。 6. 省道 204 线渌井至县城西干道改线升级工程设计文件 7.现有机械设备条件、现场施工条件及施工准备情况。 二、工程概况 及地质 简介 K0+150 桥采用简支体系预应力 T 梁，
2、桥跨布置为 2X25 米，上部结构采用预应力混凝土 T梁；下部构造为柱式墩 、肋板台 ， 基础均为 钻孔灌注 摩擦 桩（冲击钻）基础。 本桥共 40 根桩，其中 ： 0#台桩基 16 根，桩长 15 米，桩径 1.0 米； 1#墩桩基 8 根，桩长 20 米，桩径 1.8 米； 2#台桩基 16根，桩长 16 米，桩径 1.0 米 。 根据本桥 桩基础 设计说明要求本桥桩基 均 嵌入中风化泥岩不小于 4 米，相邻基础底连线倾角小于 45 度，桩身嵌岩深度 以基岩面倾斜的下方嵌岩深度为准 。 根据本工程设计文件结合实地踏勘情况分析： 0#台粉质粘土 位 于 桩顶以下 0-4米，强风化泥岩 位于
3、桩顶以下 4-9米，以下为中风化泥岩。 1#台粉质粘土 位于 桩顶以下 0-2米，强风化泥岩桩顶以下 2-6米，以下为中风化泥岩。 2#台粉质粘土位于桩顶以下 0-2 米，饱水泥沼土位于桩顶以下 2-11 米，强风化泥岩桩顶以下 11-12米，以下为中风化泥岩。 本桥 0#台尾处有高压电线一跨 ，根据公路工程施工安全技术规程最小安全距离为 3米，实测桩位距高压线投影最小距离为 4.2 米，可以保证正常施工需要。 三、钻孔机具的选择 根据本桥设计桩基穿过地层主要为 粉质粘土、泥沼土、强风化及中风化泥页 ， 并结合实施性施工组织设计安排，本标段钻孔机具拟选择 CF20 冲击钻成孔。 钻孔灌注桩（冲
4、击钻）施工方案 四 、施工进度安排 K0+150 桥桩基计划 工期 3 个月 。 五 、 施工技术方案 1、 施工准备 1.1 技术准备 掌握场地的工程地质和水文地质资料； 读懂桩基设计图纸和技术要求，编写施工方案，进行技术交底、 原材料送检和混凝土配比申请。 准备施工用的各种报表、规范。 1.2 现场准备 对桩位进行测量定位自检，监理复核； 护筒埋设检查、测量复核； 泥浆池、沉淀池的检查； 检查水泥、骨料、水质及其它添加剂数量 ，其质量是否满足设计与规范要求，是否与批准的混凝土配合比设计试验报告的材料相一致； 检查制作钢筋笼的钢筋型号、种类、数量是否满足设计要求，钢筋加工各部位尺寸、焊接质量
5、是否满足设计与规范要求，有无埋声测管等。 备足成孔用粘土、片石、碎石等必备材料，确保意外情况出现时，不致发生停工待料及其它严重事故。 桩基混凝土浇筑过程采用钻机提管，并联系一台吊车备用，务必落实。 1.3 主要机具设备 配 备 根据本桥桩基 实际 情况， 前期 拟配备 2 台 CF20 型冲击钻钻机进行钻孔 （雨季后根据实际情况可增加设备） ， 钢筋笼 采用钢筋加工场集中加工，汽车吊分节吊装，砼采用拌合站拌制，罐车 运输，导管法灌注水下砼。 0#台每根钢筋笼重约 1.1 吨， 长度为 15.5 米， 混凝土方量约 12 方 ，实际浇筑约 14 方 。 1#墩 每根钢筋笼重约 3.8 吨， 长度
6、为 21.3 米， 混凝土方量约 51 方，实际浇筑约 58 方。 2#台每根钢筋笼重约 1.3 吨， 长度为 16.5 米， 混凝土方量约 13 方，实际浇筑约 15 方。 钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 根据 上述 设计 参数， 选定以下施工机械： 序号 设备名称 单位 规格、型号、功率 数量 备注 1 冲击钻钻机 台 CF20 2 2 砼搅拌运输车 辆 JS8 8m3 3 3 汽车吊车 辆 QY25 25t 1 4 泥浆泵 台 BW150 7.5KW 3 5 钢筋加工设备 套 1 6 变压器 台 500KVA 1 1.4 主要作业人员 安排 主要作业人员 配备： 钻机班组： 钻机班班长 1
7、 人， 钻机工 6人； 钢筋班组： 钢筋班班长 1 人，钢筋工 5人，电焊工 1 人， 杂工 2人； 混凝土班组： 砼班班长 1 人，砼生产及管控人员 6人，砼运输 3人。 2、 施工工艺流程和施工方法 本桥先施工 0#桥台 0-4#桩基，并作为首件工程。 2.1 施工工艺流程 本工程采用冲击钻 机成孔，导管法灌注水下砼施工方法施工，其施工工艺流程见下图。 2.2 施工方法及施工工艺要点 施工准备 测量准备：施工测量严格按测量规范要求进行，所有测量仪器进行校核与检定，保证测量精度。桩基定位后，四周设护桩并复测，误差控制在 5mm 以内。 场地准备：保障施工道路畅通及施工现场排水通畅。 本次桥头
8、及桥尾场地准备按路基标准，层层碾压，保证路基填筑质量，特别是桥头 K0+000 K0+130 段场地准备，务必将原地面处理、换填处理、路基填筑同时完成，填筑高程以场地平整，现有填料用完为宜，路基与堆料场间设排水沟，存料场坡度 2%。 泥浆池 因地而建，便于施工为宜 。 由于该桥桩基处于既有小河河道边（注：该河较小，水流不大），钻机平台采用筑岛法填筑平台，为确保施工顺利进行且不堵塞河流， 在 1#墩钻孔时采用顺钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 接 2#台筑岛施工，筑 岛 高度按现有河底 1.0 米为宜，河流改移至 1#墩与 0#台之间，河流流水面最窄处过水断面不小于 3 平方米。 技术准备：组织技术
9、人员进行设计图纸及有关施工资料的审核，并进行有关人员培训、学习相关技术规范及施工细则、设计文件 ， 进行水下混凝土配合比设计 、钢筋进场并进行原材 料取样 ，作好施工前的技术准备工作。 施工技术交底：根据施工图及规范，对现场管理人员、技术人员及施工作业人员进行技术交底。交底内容包括：施工工艺及方法、质量控制要点、安全及环保等。 平整场地 凿桩头 测定孔位 挖埋护筒 钻机就位 钻 进 制作护筒 加工钻头 中间检查 终 孔 测 孔 第一次 清孔 安放钢筋笼 安放导管 二次清孔 灌注砼 挖泥浆池、沉淀池 泥 浆 制 备 投泥浆、注清水、测 泥浆密度 测孔深、泥浆 密度 、钻进速度 测孔深、孔径、孔斜
10、度 填表格、监理工程师签字认可 注清水、换泥浆、测 泥浆密度 填表、监理工程师签字认可 检查泥浆 相对密度 及沉渣厚度 制作砼试件 清理、检查 测孔深、孔径、倾 斜度 钢筋笼制作 钻孔灌注桩施工工艺流程图 钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 安全交底时，务必将上方高压线投影线路对应地面位置及必要的安全距离和采取相应安全措施进行交底，安全交底必须落实到操作工人。 物资准备：原材料的取样试验工作已经按规范要求完成，驻地办对材料进行抽检试验并批准使用，配合比已审批。备足施工用水、粘土等必备材料，确保桩基钻孔施工正常进行。 设备准备： 冲击钻机、 泥浆泵等机械设备性能良好并进行试 用， 现场施工用电配备到位
11、 ， C30 水下混凝土采用商品混凝土 。 护筒 埋设 护筒采用整体式钢制护筒，壁厚 4mm，内径大于桩径 20cm。护筒的埋设采用挖埋法，埋置深度 1.5m，坑挖好后，将坑底整平，然后放入护筒，经检查位置正确，筒身竖直后，四周即用黏土回填，分层夯实，并随填随观察 护筒 ，防止填土时护筒位置偏移。护筒埋设时，其顶面高出施工地面 0.3m，护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于 5cm，倾斜度不大于 1%。采用护筒顶拉十字线吊垂球与桩位对比进行复核。 在护筒埋设好后，在顶部焊加强筋和吊耳 且 开出水口。 泥浆制备 泥浆 采用高粘度 粘土或 膨润土制备， 采用自然造浆方式进行护壁，泥浆 的配合 比和配制
12、方法通过试验确定 ，制备泥浆的性能指标为：相对密度 1.11.2，粘度 1824s，胶体率 95%，失水量 20mL/30min，泥皮厚 3mm/30min，静切力12.5Pa， PH 值 811。当钻孔过程中发现地质与设计不符出现易坍地层时，除需及时与设计、监理、业主报告处理外，泥浆相对密度等需按规范相关规定进行调整 。泥浆池设置在 桥墩 台下游 ，同时起泥浆池和沉淀池的作用。泥浆池通过泥浆沟与护 筒 相连，以达到循浆浮渣的目的，捞渣工作则在泥浆沟中 进行。 在泥浆排放过程中，务必注意环境保护，泥浆排放一律进入沉淀池，沉淀后的泥浆循环使用，废弃泥浆经沉淀处理后，运 送 至 指定地点 处理。
13、钻孔 钻机就位 吊装钻机使钻机中心对准桩位中心十字线， 为避免触碰高压线， 0#台钻机就位应利用钻机自行走能力， 钻机定位后，底座必须平整、稳固，确保在钻进过程中不发生倾斜和位移。钻机就位后钻头中心和桩中心要对正准确，冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于 2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁 。 钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 钻进 钻进时，先用小冲程开孔，并使初成孔的孔壁坚实、竖直、圆顺，能起到导向的 作用，待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。冲击钻进过程中，孔内水位要高于护筒底口 500mm 以上；掏取钻渣和停钻时，要及时向孔内补水，保持水头高度。 钻孔作业要分班连
14、续进行，做好整个过程中的钻进记录。交接班时要交待钻进情况及下一班应注意事项。要经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，要及时调整。要经常注意地层变化，在地层变化处捞取样渣保存，随时根据不同地质情况调整泥浆指标和钻进速度，并认真填写钻孔桩钻孔检验表。 由于本项目 2#台地基有部分泥沼土，为避免扰动，钻孔过程中应采用低冲程钻 孔，在钻孔过程中投入一定的片石进行护壁 ，不得使用卵石 。 检孔 当钻孔达到设计深度后即停止钻进，适当进行清孔，提钻进行测孔。采用笼式检孔器检测。检孔器用 12 钢筋加工制作，其外径等于设计钻孔孔径，长度等于孔径的 4倍。检测时，将检孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起
15、吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。检孔合格后，需报监理工程师验收，验收合格后，进入下道工序施工。本桥钻孔灌注桩成孔质量检验标准为见下表： 钻孔灌注桩成孔 质量检验标准 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 1 孔的中心位置 (mm) 群桩： 100；单排桩：50 全站仪或经纬仪：每桩检查 2 孔径 (mm) 不小于设计桩径 探孔器：每桩检查 3 倾斜度 (mm) 1%桩长 侧壁斜仪或钻杆垂线法：每桩检查 4 孔深 (m) 不小于设计规定 测绳量：每桩测量 5 沉淀厚度 (mm) 桥台
16、20、桥墩 30 沉淀盒或标准测锤：每桩检查 第一次清孔 测孔完成后，下钻继续向孔内注入泥浆，通过冲击锥低冲程的反复冲搅，利用泥浆循环方式使孔底沉碴随着泥浆排出孔 外，使泥浆密度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为灌注混凝土创造良好的条件。 钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 钢筋笼制作与安装 钢筋笼制作 钢筋笼 就地 制作，本桥桩基钢筋笼采用分段制作，对钢筋笼进行分别编号并标识。主筋在制作前必须调直，没有局部的弯折。 钢筋笼 主筋 及加强筋 在钢筋加工场内采用 搭接焊 连接，接头相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的 50%。为确保钢筋笼加工精度，钢筋笼加工在提前做好的
17、胎架上进行钢筋笼制作。钢筋加工安装质量标准见下表所示。根据设计要求，声测管埋设经与监理单位、检测单位确定后按其要求埋设。 钢筋笼制作和安装质量标准 项目 允许偏差 项目 允许偏差 主筋间距 (mm) 10 保护层厚度 (mm) 20 箍筋间距 (mm) 20 中心平面位置 (mm) 20 外径 (mm) 10 顶端高程 (mm) 20 倾斜度 (%) 0.5 底面高程 (mm) 50 钢筋笼的安装 桩身钢筋笼 制作完成后，按照编号 用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内 。钢筋笼在吊装前，报监理工程师进行检验，监理工程师检查合格后方可进行下步工序。钢筋笼顶端根据孔顶标高设置吊筋。起吊时，吊点栓牢并布置于直
18、径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变 形，使钢筋笼吊起后呈自然铅直状态。吊入钢筋笼时对准孔位轻放慢放。若遇阻碍，随起随落和正反旋转使之下放。不高起猛落，强行下放，以防碰坏孔壁而引起塌孔。下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发现异常现象，马上停放，检查是否塌孔。钢筋笼骨架的保护层厚度根据设计要求采用焊接定位钢筋控制，设置密度按竖向每隔 2m 设置一道，每道沿圆周布置 4个。钢筋笼下放至标高后，要检查钢筋笼是否中心偏位，使之满足规范要求，并用 4 根 16 钢筋将其与钢护筒焊接，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。 声测管安装时应高于护筒顶面， 在钢筋 笼下放到位 30 分钟后对声测管灌入
19、清水，灌完后检测管内水质情况，如管水仍清澈说明 声测管密封良好，管内水混浊说明声测管漏水，必须对声测管进行处理。混凝土浇筑过程中应用木楔将声测管封闭紧密，木楔不宜太长，顶面高于护筒 10cm 为宜。 钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 安装导管 导管采用直径 300mm、壁厚 6mm 的无缝钢管。导管的连接采用法兰盘连接 。并在两法兰盘之间垫有 4 5mm 厚的橡胶止水垫圈。 在下导管前，采用水密承压和接头抗拉试验，检查其是否损坏，密封圈、卡口是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严密。进行水密试验的水压以不小于孔内水深 1.3 倍的压力，且不小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大压力的 1.3 倍。以
20、实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度，并预留 40cm 的悬空高度。拼装时要严格检查导管内壁和法兰盘表面，确保干净无杂物，变形和磨损严重的导管严禁使用，导管的吊放用吊车，要确保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡挂钢筋笼骨架。 第二次清孔 在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注砼的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是泥浆相对密度控制在 1.03 1.10，黏度 17 20Pa s，含砂率 2%，胶体率 98%，复测沉碴厚度在 2cm 以内，
21、此时清孔完成，清孔完成后报监理工程师检验完成后立即浇注水下砼。 混凝土的灌注 砼灌注前，首先根据桩孔直径、导管内径等要素计算首批砼的需要量，确保首批砼灌注时能将导 管埋置在 1m以上。首批砼的数量按下式进行计算，本桥 1.2m钻孔桩首批混凝土方量经计算不得低于 1.65m3，本桥 1.5m 钻孔桩首批混凝土方量经计算不得低于 2.58m3。为了确保桩基封底质量，在灌注 1.2m 桩时首批砼灌注时储料斗容积不小于 2m3，在灌注 1.5m 桩时首批砼灌注时储料斗容积不小于 3m3。 V= D2(H1+H2)/4+ d2h1/4 (式 7.10) 式中： V-灌注首批混凝土所需数量 (m3)； D
22、-桩孔直径 (m)； H1-桩孔底至导管底端间距 (m)； H2-导管初次埋置深度 (m)； d-导管内径 (m)； 钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 h1-桩孔内混凝土达到埋置深度时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度 (m)； h1=Hw* w/ c，式中 Hw指桩孔内水或泥浆的深度 (m)， w 指桩孔内水或泥浆的重度 (kN/m3), c 指混凝土的重度，取 24 kN/m3。 尽量缩短自砼搅拌至运输到现场的时间，以迅速、不间断为原则，防止在运输中产生砼离析，灌注前砼坍落度损失（比出罐时）不得超过 2cm，如有离析或坍落度损失过大现象就要进行再次搅拌，严禁直接加水处理。砼灌注时间不得超
23、过首批砼的初凝时间，当砼运至灌注地点时，检查其均匀 性和塌落度，不符合要求时坚决不得使用。在灌注时，用吊车的主勾吊起储料斗，与导管相连接，把隔水栓堵放在其底部，向斗内注满砼后，用吊机副勾钢丝绳把隔水栓快速提出，使砼在很短的时间内降落到孔底，完成封底工作，之后连续、紧凑的进行灌注，严禁中途停工。 在灌注砼的过程中，要注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，每灌注一盘后，及时用测绳检测砼面的上升高度，计算出导管在砼中的埋深，正确指挥导管的提升和拆除，一般情况下导管的埋深控制在 2 6m，即拆导管前埋深不大于 6m，拆导管后埋深不小于 2m。导管提升时要保持轴线竖直和位置 居中，逐步提升。为保证桩顶砼
24、质量，要比桩顶设计标高超灌不小于 0.5m 作为保护桩头。 本桥桩基施工在灌注砼时，必须根据试验检测规程进行现场砼的性能测试和制作试件，每根桩至少留取 4 组试件 （自检 2 组、监抽 1 组、中抽 1组） 。 六 、质量控制措施 1、对主要材料及设备的质量控制措施 1.1 原材料质量保证措施 水泥质量控制：水泥进场要有合格证书、质检报告，使用前必须进行抽检试验。 水：拌合用水需经化验检测，水质良好，方可用于混凝土施工。 砂石质量控制：砂石料质量符合现行公路工程桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011，进场时需进行抽样自检试验及驻地办抽样检验合格后，方可使用。 外加剂质量控制：混凝土使用
25、的外加剂均应多次试配，效果稳定后才可确定品牌和掺量。 钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案 钢筋质量控制：钢筋进场要具有出厂质量证明书和试验报告单，进场时检查其外观和标志，并根据国家标准的规定对不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批抽取进行力学性能检验，经检验合格后方可使用。 设立专门的混凝土质量控制机构，制定制度，加强对原材料进场的监督与控制，严禁一切未经检验或未经批准的不合格原材料运入工地。 1.2 设备及检测仪器等质量控制措施 测量仪器、试验设 备、各种仪器仪表、计量器具按照中华人民共和国计量法规定进行定期或不定期的检定。新购置的和在用的计量器具、仪器均应进行定期检定，取得合格证书后方能使用
26、。项目设专人负责计量工作，设立帐卡档案，仪器设备由工地中心试验室指定专人管理。 2、施工过程质量控制措施 2.1 钢筋工程 本桥桩基所用钢筋笼均在 现场 加工 制作 。 钢筋在库存过程中要防止锈蚀、污染和避免压弯，装卸钢筋时不得从高处抛掷。钢筋（含成型钢筋）要按厂名、炉批号、规格、状态等分类堆积标识。 钢筋在加工前要调直，并符合下列规定：钢筋表面的油渍、漆污、水 泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均要清除干净，加工后的钢筋，表面不得有削弱钢筋截面的伤痕。 焊接接头位置及个数均按设计及规范要求严格执行，并在外观检查合格后按规定进行取样检验，经检验合格后方可投入使用。 当采用电弧焊时，进场焊条必须为合格焊条，有合格证，焊条型号采用502，受潮的焊条不得使用。电弧焊接首选双面焊，当双面焊无法实施时采用单面焊，双面焊搭接长度不小于 5d，单面焊搭接长度不小于 10d。焊接时须对焊接部分进行弯曲保证 钢筋连接后其轴线保持一致。施焊后的接头焊渣要清除干净，焊缝表面应平整，不得有凹 陷或焊瘤，焊缝接头区域不得有肉眼可见的焊纹。焊接质量标准为：焊缝宽度 0.8d，焊缝深度 0.3d，咬边深度允许 0.5mm，在长度 2d 焊缝表面上的气孔允许为 2个，夹渣面积允许 6mm2。 现场接笼焊接时，若风力达到 4 级及以上时采取防风措施，否则停止焊接作业。
