1、 工程概况（1）、杨北互通立交基本情况滨海新区新北路拓宽改造工程第二标段杨北公路立交位于塘沽区界内。杨北公路互通立交为杨北公路主线桥梁上跨新北路和津山线铁路的部分互通式立交，本次规划要求利用既有桥梁，在既有桥梁北侧平行于既有桥梁新修建一座桥，并预留匝道口。杨北互通立交总体布置为 1 跨 x18 米预应力板梁、22 跨 x20 米预应力板梁、1 跨 x22 米预应力板梁、2 跨 x25 米预应 力板梁、 2 跨 x27 米现浇 箱梁、 1 跨 x25 米现浇箱梁，桥跨总长611.471 米。基础均为钻孔灌注桩。（2）、桩基工程杨北互通立交钻孔灌注桩共计 130 根。按地域分水中桩 7 颗，分别为
2、 10-4、11-3、11-4、12-1、12-2、12-3、12-4、；其余 为陆上桩， 计 123 颗。桩基均为 C35 防腐混凝土。（3）、质量目标确保一类桩达到 80%以上,二类桩少于 20%,杜绝出现三类以下桩。质量管理，遵循全面质量管理的基本观点和方法，开展全员、全 过程、全方位的“三全” 质量管理活动和全面创优活动。按照 GB/T19000ISO9000 的要求建立质量管理体系，并在体系的运行过程中不断完善。质量控制，将事前控制、事中控制和事后控制的“三阶段控制“紧密结合起来。事前控制重点把握技术交底、混凝土标 准试验；事中控制重点把握工序质量，严格实行工程“ 三检”制即自检、互
3、检 和工序交接检；事后控制重点重点把握交工验收和资料整理、工程总结。 施工工艺1、本工程桩基既有水中桩又有陆地桩，必 须根据不同桩基特点，采取不同的施工工 艺，以求达到施工进展快、质量优 、效果好的目的。为此，水中 D120 桩基采用搭设临时施工平台作业，以 GW-20 型回旋钻机钻进、气举反循环清碴施工；施工作业，以 GPS250 型回旋钻机为主。如下图水中桩施工工艺流程：图表 1 水中桩基施工工艺流程图框2、施工要求（1）、测量放线利用平面控制网中控制点由全站仪定出桩基中心线位置，然后平行于桥位中心线的前后方向和横向两侧设置牢固控制桩。钢护筒下放后检查平面位置和倾斜度，倾斜度测定可采用钢护
4、筒制作作施工动员测量放样填筑水中平台台施打钢护筒钻机就位钻进 设泥浆系统第一次清孔孔测定泥浆终孔确认安装导管下放钢筋笼测定泥浆第二次清孔钻机移位 灌注水下砼钢筋笼制作导管水密性试验定长测定上下点标高，计算出实测垂直度。将高程测定到埋设的钢护筒上，并及时检查桩头平面和标高偏差。（2）、填筑桩基施工平台本工程 10-4、11-3、11-4、12-1、12-2、12-3、12-4 桩位于北塘排污明渠水中，渠上口宽 18.9米，下口宽 13.4 米，平均水深 1.8 米，水流平 缓， 桩位中心距水位线最大距离 3.2 米，最小距离 0.4 米；桩位中心距坡顶最大距离 5.7 米，最小距离 2.2 米，
5、故本工程拟采用筑岛围堰方法施工。（3）、水中桩基护筒设置水上平台填筑后即可施打钢护筒。D120 桩基护筒采用 =10mm 厚钢板卷制，其直径比桩径大 200mm；（4）、护筒制作护筒采用 A3 钢板卷制，在制作棚用卷板机卷成筒后，在焊接平台上焊接。为加强钢护筒的整体刚度，钢护筒的焊接接 头处均在外加设钢带，护筒脚处加设钢带作刃脚， 钢护筒加工要标准垂直度每米不超过 1cm，椭圆度不大于 2cm，焊接采用坡口双面焊，所有焊缝连接应保证不漏水。钢护筒在制作场分 节（每节长 3-8m）制作好后，运至桩位处，根据实际使用情况，现场焊接接长。护筒的连接处要求筒内无突出物，应耐拉、 压，不漏水。必要时，在
6、护筒底部、顶部以及焊接处加设钢板箍，以增强护筒的密封性、抗滑性和刚度。（5） 、水中钢护筒的埋置钢护筒须振动下沉。由平面控制网点在平台上精确定出桩位中心线,人工挖深度 1 米的坑以便于定位，挖好后，安设导向架，导向架的内径应较护 筒外径大 5-8cm，用吊机吊起已拼接好的钢护筒，通过导向架缓缓 下放， 护筒依靠自重停止下沉后，即用挖掘机向下按 压，并按需要焊接接长护筒，直至护筒脚埋深达到设计标高， 护 筒顶面高出平地面 30cm 以上，为保证桩基础质量， 桩基护筒须穿过 淤泥层。 钢护筒埋设时， 经过量测并通过人工内侧取土纠偏。护筒就位经测量其坐标、倾斜度符合要求后再振动下沉。护筒下沉时，各接
7、头须不漏水、不漏 浆。振动 下沉后无明显变形、卷口。焊缝无开裂现象，同时应测量其中心位置是否正确， 护筒是否竖直，护筒中心与桩位中心偏差不得大于10cm（群桩）、 5cm（单排桩）和竖直度（不大于 1%）。（6）、钻孔成孔护筒埋设完毕后，即可动员钻机就位。就位前，应对钻 孔各项准备工作进行检查。a、钻孔 钻机安装后，底座和顶端应平稳，开孔孔位必 须准确，在钻进中不应产生位移和沉陷，否则应及时处理。开钻时慢速 钻进，待 导向部位或钻头 全部进入地层后，方可加速 钻进。钻孔作业分班连续进行，及时、准确填写钻孔记录并作好换 班的交接工作。 钻孔时首先将钻头吊入设置好的护筒内，关好钻架底 铁门，起 动
8、泥浆泵（正循 环）或吸浆泵（反循环），稍吊起 钻头，使钻头空钻待泥浆压进钻孔（正循环）或泥浆被吸出（反循环）后，放下钻锥开始钻进。在施工过程中采用减压钻进，孔底承受的 钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的 80%。在钻排碴、提 钻头除土或因故停钻时，应保持孔内有规定的水位和要求的泥浆相对密度、粘度。 处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外，对孔口加盖防护。升降钻锥时应平稳，钻锥提出井口时应防止碰撞护筒、孔壁或钩挂护 筒底部，装拆 钻杆力求迅速。在钻进过程中为防止坍孔，采用 PHP优质泥浆护壁；孔内泥浆始终高出孔外或地下水位 11.5m ，同时，谨防泥浆外掺；粘土库、制浆池、沉淀池根据现场情
9、况布 设，制造和沉淀 净化泥 浆；水中桩钻进时设置离心分离器净化泥浆；陆上桩基成孔钻碴设立数个沉淀池，利用重力使固相物沉淀，然后将其运走；水中桩基成孔钻碴通过泥浆分离器，将泥 浆含水量降低到 50%以下的湿土排方到护坡顶处平台运离现场，严禁污染河道。b、泥浆性能控制泥浆一般由水、粘土（或膨胀土）和添加剂按适当配合比制成，其性能指标如下：钻孔 地层 泥浆性能指标方法 情况 相对密度粘度（pa.s）含砂率（%）胶体率（%）失水率（ml/30min）泥皮厚 （mm/30min静切力（pa）酸碱度（PH）一般地层1.051.20 1622 8-4 96 25 2 12.5 810正循环 易坍地层1.2
10、01.45 1928 8-4 96 15 2 35 810一般地层1.021.06 1620 4 95 20 3 12.5 810易坍地层1.061.10 1828 4 95 20 3 12.5 810反循环卵石层1.101.15 2035 4 95 20 3 12.5 810c、终孔检查钻孔至设计标高后，采用自制检孔器对桩径、垂直度等进行检测，即用 钢筋焊制成检测笼，检测笼外径为钻孔桩钢筋笼外径加 10cm（不得大于钻头直径），长度为 46 倍钢筋笼外径。检测时，用 钻机将检测笼吊入孔内下落，直到沉入孔底， 测量并记录各项检测结果。孔的中心位置偏差50mm ；孔径不小于 设计桩径；孔深倾斜度
11、小于 1%；孔深不小于设计深度。如发现实际地层（厚度、类别）与勘察资 料有严重出入时应及时通知监理工程师和设计单位。d、清孔钻孔钻到设计标高后，对孔位、孔深、孔径等 进行检查 ，当其符合规范要求后进行清孔，严禁以超钻代替清孔。清孔拟 采用换浆法和气举法。 终 孔后，停止 进尺，提升钻锥离孔底钻渣面10cm30cm 空转，并保持泥浆正常循环，以大泵量泵入符合清孔后性能指标的新泥浆，维持正循环 4h 以上，直到清除孔底沉渣、减薄孔壁泥皮、泥浆性能指标符合要求为止。在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆 性能指标和孔底沉淀厚度，如超 过规定，应进行第二次清孔，待符合要求后方可灌注水
12、下混凝土。在清孔排渣时，注意保持孔内水 头，防止坍塌。e、钻孔成孔事项 钻（冲）机就位：在冲机底座采取可靠固定措施，防止冲机的移位，冲孔 3-5m 后，复测桩位，以后每冲孔 45m 复核一次。 钢丝绳起吊钻锥的机动推动钻钻进时，应适当放松起吊钻锥的钢丝绳，机动推钻（钻斗钻）的钻杆顶端不得降到扶钻平台下面。 正循环外钻机开孔时，应先启动泥浆泵和转盘，待泥浆进入钻孔一定数量后方可开始钻进，进 尺应适当控制。 用泵吸式反循环钻进时，各处管线和钻杆应连接可靠，不漏气、不堵塞，钻锥应距孔底 15-20cm。 用气举反循环钻进时，必须先换成正循环开孔或用泵吸式循环开孔，待钻杆能埋入护筒内泥浆中达 5-6m
13、 后，才可 压缩空气扬水排碴。 冲击钻开孔时，应采用低锤（小冲程）密击开孔，使初成孔坚实、垂直、 圆顺，能起导向作用，并防止孔口坍塌，钻进深度超过钻锥全冲程后，方可施行正常冲 击。如表土为松散土层时，应抛填小片石和粘土块 ，保 证泥浆比重 1.41.5 ，待成孔 5m 以上，各方面符合要求后，按不同土层情况冲进。在粘土层，加清水或低比重泥浆，冲程 1-2m。 在砂层及砂夹石中冲程 1-3m，抛入粘土 块，控制泥浆比重 1.3-1.5。 钻进过程如出现缩颈、斜孔、塌孔时，应立即回填碎石至成孔合格 处 0.51.0m 以上，重新冲孔造壁，严禁用钻头 修孔，以防卡 钻。（7）、钢筋笼加工及安装a、钢
14、筋笼骨架的绑扎、焊接成型要按照设计图和施工规范的要求在现场加工棚内完成，计划每节钢筋笼约 16m 左右（每根桩基钢筋笼分节吊装）。主筋采用搭接焊，双面搭接焊不小于5 倍钢筋直径，单面搭接焊 不小于 10 倍钢筋直径。街头互相错开布置，同一截面接 头不超过主筋总数的一半（同一截面是指 35 倍钢筋直径范围内）。b、接长钢筋笼采用吊车，钻机，卷扬机配合的方法，当底节骨架下降到孔口上只有一个箍圈时，用 钢管将骨架临时支撑于孔口，此时可将骨架 缓慢下放，注意不要碰撞孔壁。 钢筋笼就位后，用悬挂器固定在钻架上，防止钢筋笼上浮或下沉，灌注完毕再摘下。c、钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距 10mm
15、；箍筋间距20mm；骨架外径10mm；骨架 倾斜度0.5%；骨架保护层厚度20mm；骨架平面中心位置 20mm；骨架顶端高程20mm；骨架底面高程50mm。6、漏斗导管的制作和安装a、漏斗采用 =3mm 的钢 板拼装焊接， 边角处均用角钢加固，上口四周对称各焊两个吊环，出口为圆筒，其容量应能满 足灌注水下混凝土首批储备量的需要。b、导管采用内径 30cm、=6mm 钢管，丝口连接，每节导管长度分别为 1m、2m、4m 三种，另有 0.2-0.8m 长的辅助导管。导管在使用前要进行 试拼，试拼好后进行水密承压（按 1.5 倍孔底水压）作水密性试验和接头抗拉试验接口连接要牢固严密，不得夹有杂物，同
16、时检查拼装的垂直情况，根据桩孔的总长 ，确定 导管的拼装长度。c、 施工时， 预 先把导管拼接好，然后用人工配合钻机起吊安装，并按顺序登记导管的编号及相应的长度。对准钻孔中心下放安置导管，防止挂在钢筋笼上。 连接后导管的轴线偏斜不得超过其长度的 0.1%，底管偏距不得超过 20mm。在灌注混凝土之前进行升降试验，吊装 时导管位于孔口中央，导管底悬空 30-40cm。（8）、灌注水下砼a、砼灌注前放好隔水塞，上压盖板，导管安装时底部应高出孔底 3040cm。灌前须检查砼的和易性，塌落度控制在 1822 厘米之间。b、初灌量应满足导管初次埋置深度不小于 0.8 米。c、隔离塞采用充气橡皮球胆，球胆
17、必须完整无破损，充气成径不得小于导管内径。d、为提高灌注速度，灌注时要连续进行。灌注 过程中要探 测混凝土面上升高度，导管埋置深度以 26 米为宜，严禁将 导管拔出混凝土面。要保证砼搅拌车数量（至少 4 辆）及运行状况良好，供应砼及时，如果特殊情况暂时中断灌注时， 应保持较小的埋深。e、混凝土面接近钢筋笼底端时，适 时拔拆导管，减小埋深，要放慢灌注速度，减少混凝土对钢筋笼的冲击力，以防止 钢筋笼上拱。提升 导管时 避免挂碰钢筋笼。当 砼面进入笼中 12米，以防止灌注时笼上浮。f、混凝土灌注 时要保持足够的流动性，灌注 过程中，应测定每车砼塌落度，其塌落度宜控制在 1822 厘米。水泥初凝 时间
18、不宜早于 2.5 小时，水泥的强度等级不宜低于 42.5。g、控制砼的最后灌注量，使灌注高度比 设计标高高出 0.51.0 米。最后灌注 时导管不要急于拆卸，要尽量加大长度，增加砼压力，确保 砼质量。灌注完毕后，清楚桩头浮渣，拆卸导管。待砼达到设计强度后，凿除桩顶多余砼，使 桩顶标高满足设计要求。三、钻孔灌注桩成孔检查1、 按照技 术规范要求对 成桩的混凝土质量采用超声波无破损检测法逐根检测。混凝土 强度的定量值，靠 标准试件抗 压极限强度确定。2、实测标准项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率权值1 混凝土强度（MPa） 在合格标准内 按附录 D 检查 3群桩 100允许 502
19、桩位（mm）排架桩 极值 100全站仪或经纬仪：每桩检查23 孔深（m） 不小于设计值测绳量：每桩测量 测绳量：每桩测量34 孔径（mm） 不小于设计 探孔器：每桩测量35 钻孔 倾斜度（mm） 1%桩长，且不大于500用测壁（斜）仪或钻杆垂线法：每桩检查1摩擦桩符合设计规定，设计未规定时按施工规范要求6 沉淀厚度 （mm）支撑桩 不大于设计规定沉淀盒或标准测锤：每桩检查27 钢筋骨架底面高程（mm）+50水准仪：测每桩骨架顶面高程1后反算图表 6 钻孔灌注桩实测项目四、桩基施工故障及处理方法1钻孔故障及处理方法a 坍孔 其表征是孔内水位突然下降又回升，孔口冒细雨密水泡，出渣量显著增加而不见进
20、尺， 钻机负荷显著增加等。坍孔多由泥 浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。应查明坍孔位置后进行处理，坍孔不 严重时，可回填土到坍孔水位以上，并采取改善泥 浆性能、加高水头、深埋护筒等措施，继续钻进；坍孔严重时， 应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填，无上述土类时可采用粘 质土并掺入 5%8%的水泥浆，应等待数日方可采取改善措施后重钻。坍孔部位不深 时，可采取深埋护筒法，将护筒填土夯 实，重新钻进。b、钻孔偏斜、弯曲 常由地质松软不匀、岩面倾斜、 钻架移位、安装未平或遇探头石等原因造成。一般可在偏斜处吊住锥反复扫孔，使 钻孔正直。偏斜严重时，应 回填粘 质土到偏斜处顶面，
21、待沉积密实后重新钻孔。c、扩孔与缩孔 扩孔多系孔壁小坍塌或钻锥摆动过大造成，应针对原因采取防治措施。钻锥缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑粘土或泥质页岩造成；钻锥磨损过甚，也能使孔径稍小。前者应采用失水率小的优质泥浆护壁，后者应及时焊补钻锥。 缩 孔已发生时，可用 钻锥上下反复扫孔，扩大孔径。d、钻孔漏浆 遇护筒内水头不能保持时，宜采取护筒周围回填土夯筑密实、增加护筒沉埋深度、适当减少护筒内水头高度、增加泥 浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锥慢速转动、增加孔壁粘 质土层厚度等措施，用冲击法成孔时，可填入片石、卵石，反复冲击，增中护壁。e、糊钻、埋钻 多系正循环（含潜水钻机）回转钻进时，遇软塑粘质土
22、层，泥浆相对密度和粘度过大， 进尺快、钻碴 量大，钻杆内径过小，出浆口堵塞而造成。应改善泥浆性能，对钻杆内径、钻碴进出口和排碴设备的尺寸进行验算，并控制适当进尺。若糊钻严重时，停 钻提出钻锥，清除钻碴。冲击钻糊钻内，应减少冲程，降低泥浆相对密度和粘度，并在粘土层回填部分砂类土和砾类土。遇到坍孔或其他原因造成埋钻时，应使用空气吸泥机吸走埋锥的泥沙，提出钻锥。f、卡钻 常发生在冲击钻钻孔时，多因先形成梅花孔，或锥磨损未及时修补、 钻孔直径变小，而新钻锥又过大，冲锥倾倒，遇到探头石或孔内掉入物件卡住等。卡 钻后不宜强提，可用小锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周 围的钻碴松动后再提出。g、掉落钻物宜迅速用
23、打捞叉、 钩、绳套等工具打捞 。若落体已被泥沙埋住时，宜按前述各条，先清泥沙，使打捞工具能接触落体物后打捞。h、在任何情况下，严禁施工人员进入护筒或无其他防护设施的钻孔处理故障。当必 须下入护筒或其他防护设施的钻孔时，应检查孔内有无有害气体，并备齐防毒、防溺、防坍埋等安全设施后方可进行。2、灌注中发生的故障及处理方法a、初灌导管进水首批砼拌和物下落后，导管进水， 应将已灌注的拌和物用吸泥机（可用导管作吸泥管）全部吸出，再针对进水原因，改正操作工艺或增加首批拌和物储量，重新灌注。b、中期导管进水 多在提升导管且底口超出已灌拌和物表面时发生。此时，可依次将导管拔出，用吸泥机或潜水泥浆泵将原灌拌和物表面的沉淀土全部吸出，将装有底塞导管压重插入原拌和物表面下
