钻孔灌注施工研究结论.docx
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钻孔灌注施工研究结论
钻孔灌注施工研究结论
为了保证工程质量优质，避免盲目施工，确定标准的施工工艺和合理的施工组织，确保我合同段内的钻孔灌注桩工程质量符合设计及规范要求，我标段选定乐运5号大桥左幅7号墩4#桩基为我标段钻孔灌注桩首件开工工程。
一、首件工程概况
1、工程简介
贵州省惠兴高速公路镇宁至兴仁段土建工程第12合同段，起讫里程为K115+700～YK121+600，全长7.391858km。
乐运5号大桥位于良田乡乐运村境内，桥梁主要跨越乐运河，为整体式布置。
桥梁总体布置为：
14×40m，中心桩号为K117+129.000，起讫里程为K116+849～K117+409，桥梁全长565.5m，桥梁平面位于A=424.264的右偏缓和曲线、R=1200m的右偏圆曲线、A=424.264的右偏缓和曲线和A=464.758的左偏缓和曲线上；桥梁纵断位于R=18691.351m和R=70000m的竖曲线上，桥面纵坡为-0.53%，变坡点桩号分别为K116+850和K117+500。
本桥桥面宽度为变宽，最大墩高为66.18m。
上部采用预应力混凝土简支、连续T梁，桥墩采用圆柱墩、双矩形柱式墩和空心薄壁墩，基础采用桩基础。
桥台为肋板台、柱式台、桩基础。
左幅Z7-4#桩基设计为直径2.0m的圆桩，设计桩长为18m，设计桩顶标高537.5m，混凝土强度设计为C25，Ⅰ级钢筋为φ10，Ⅱ级钢筋为Φ28、Φ16。
工程数量：
单根桩基混凝土方量为56.5m3，钢筋为4928.2kg。
2、地质情况
乐运5号大桥桥位区第四系覆盖主要为全新统坡积成因（Q4dl）粉质黏土、碎石及冲积成因（Q4dl）中砂、卵石及砾砂等，主要分布于乐运河河床及漫滩段，斜坡段基岩裸露，出露基岩为三叠系中统许满组（T2x）泥灰岩。
根据设计Z7-4#桩基标高0～0.8m层主要为卵石，0.8～18m层均为中风化泥灰岩。
3、水文及气象
桥位区地表水发育，地表水体主要为乐运河，地下水主要为第四系孔隙水及基岩中的裂隙水。
本地属亚热带湿润季风气候，跨南亚热带、中亚热带、北亚热带及南温带等多个气候带，具有冬无严寒，夏无酷暑，雨热同季，湿暖共节等特点。
全年平均气温16.2℃，最冷月（元月）平均气温6.5℃，最热月（7月）平均气温23.7℃，年无霜期达297-345天，年日照时数为1142小时，年平均降水量1277毫米。
4、地震
根据《中国地震动参数区划图》（GB-18306-2001）,并参照《地震烈度区划图》，本工程所在区域地震动峰值加速度为0.05g，对应地震基本烈度为Ⅵ度。
二、施工目标
1、质量目标
本工程质量目标是创优质工程，工程优良率达到100%。
交验项目主要指标合格率要求达到100%，分项工程质量评分不低于90分。
2、安全目标
杜绝职工因工死亡和重伤事故，年轻伤率控制在5‰以下；无等级火灾事故；无机械行车和道路交通责任事故；无爆炸事故；无爆破物品丢失事故。
3、环保目标
环境污染控制有效,土地资源节约利用,水保措施落实到位；坚持做到“少破环、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，生态不破坏，河水无污染，农田无危害，噪声不扰民，地方零投诉。
4、首件工程目的。
通过钻孔桩首件工程的施工，取得相关技术参数，确定施工方案的可行性和施工工艺的合理性，为后续同类工程的施工、质量控制和安全管理起到示范作用，为施工全面展开做好“样板引路”。
三、施工准备及安排
1、水电及现场布置
（1）熟悉本桥设计施工图纸，仔细进行现场核对工作，通过走访村民和在施工范围内进行地下挖探，确定地下没有预埋管线等。
（2）进行场地平整和布置，清除施工区域的杂物。
施工便道保证晴雨通车，以方便施工机械材料、混凝土等的运输。
施工场地四周挖设水沟，做好排水工作。
及时树立好标示、标牌，如工程工点公示牌、配合比标识牌和其他安全警示牌，并进行围挡施工，同时作好现场临时交通维护、安全等工作。
（3）在Z6～Z7号墩之间挖设泥浆池，泥浆池长10米，宽6米，深2米。
泥浆池内设22Kw泥浆泵，泥浆池四周用钢管及安全网围挡，上附彩旗，并设警示标志。
2、材料准备
砂：
采用贞丰县珉谷镇金源石场生产的砂，质地坚硬，颗粒洁净，经检验细度模数及级配等指标合格，报监理工程师试验合格后投入本项工程。
碎石：
采用贞丰县珉谷镇金源石场生产的碎石，质地坚硬，干净无杂物，经检验级配合格，报监理工程师试验合格后投入本项工程。
水泥：
采用贵州畅达瑞安水泥有限公司生产的P.O42.5水泥，取样后试验合格（抗压强度48.5MPa，抗折9.6MPa），将试验结果及水泥品质试验报告报监理工程师试验合格后投入本项工程。
钢筋：
采用水城钢铁（集团）有限责任公司生产的钢筋，取样后试验合格，报监理工程师试验合格后投入本项工程。
3、技术准备
（1）项目经理部组织全体技术人员进行图纸会审，并对现场技术员、班组长及施工工人逐级进行技术交底。
（2）项目测量队采用尼康D000790全站仪对桩位进行认真放样及标高测量，同时进行换手复核，符合要求后，报测量监理工程师现场进行复核测量，经复测合格后方进行护筒埋设。
（3）所有施工材料的试验工作已全部完成；C25水下混凝土配合比设计已完成，施工配合比为水泥：
砂：
碎石：
水：
缓凝高效减水剂
质量比1：
2.57：
2.67：
0.5：
0.008
每方砼（Kg/m3）356：
914：
952：
178：
2.85
按以上配比配制的混凝土拌合物和易性、粘性良好，坍落度控制在18～22㎝，混凝土试件七天强度满足要求。
以上试验均经过试验监理工程师见证取样及试验合格，经监理工程师批准后投入使用。
4、人员安排
桩基施工对本桥有重要的作用，做好本分项工程是本桥的一个关键环节，一个良好的开端。
主要人员由项目领导统一安排，具体如下：
钻孔桩首件工程主要人员一览表
姓名
职务
工作职责
备注
张甫贤
项目经理
负责全面组织、协调管理工作
李大荣
项目副经理
负责现场施工组织
王献
项目总工
负责施工方案的设计及技术把关
甘明
工程部长
负责施工技术交底和相关培训
解国茂
安质部长
负责现场质量控制、报验及安全管理
马文明
测量队长
负责现场测量工作
刘元友
试验室主任
负责材料检验、试件留样工作
钟海锋
拌合站站长
负责混凝土拌制、运输
赵英杰
桥梁二队队长
负责现场协调管理
刘献海
桥梁二队技术主管
负责现场技术及内业资料
5、机械及仪器设备安排
根据施工方案及施工工艺要求，确保本桩基施工正常运行，我项目安排了足够的机械设备：
主要机械及仪器设备一览表
名称
规格型号
数量（台/套）
性能
冲击钻机
1
良好
吊车
QY25
1
良好
挖掘机
CAT320
1
良好
混凝土输送罐车
8方
4
良好
全站仪
尼康D000790
1
良好
水准仪
索佳
1
良好
泥浆三件套
1
良好
四、施工过程
1、测量放样
采用尼康D000790全站仪对Z7-4#桩中心进行坐标放样。
放样坚持“一放两复”制度。
即放样人计算放样后，再由复核人计算放样，再报测量监理复核，复核不准由同一人进行。
一放两复通过后才可进行施工，桩位确定后将桩位中心引至孔外四个方向控制桩定位，并用混凝土将控制桩固定，即为“十字护桩”。
用以随时检查护筒和钻机的偏位情况，并用于以后控制钢筋笼的吊装定位。
待护筒埋设完毕，测量复核桩位，调整护筒中心与桩位中心保持在同一条直线上，并测量护筒顶面标高。
2、埋设护筒
护筒用10mm钢板制成，内径230cm；高1.5m的圆形钢护筒，上方割30×40cm的开口，护筒上部外缘用φ12钢筋焊接加固，并对称焊上4个“U”型吊环。
因4#桩基在原地面以下，根据现场地质情况，采用人工挖坑埋设护筒，护筒中心的测量桩位暂不挖掉，预留40cm的圆柱体，开挖深度为1.2m。
护筒的埋设是以桩基中心为圆心，开挖直径大于桩基直径30cm，放入护筒时，用白线十字交叉对护筒中心进行校正，护筒中心与桩位中心的偏差应小于5cm，垂直度不大于0.5%。
护筒埋设做到位置正确，稳定且不倾斜。
3、安装钻机
钻机就位前，必须先平整场地，钻机的安放要平正、稳固，确保施工中不倾斜，不移位。
钻机就位后先用线锤将钻机钻杆的垂直度调节好，再将钻头的中心点与护桩的十字交叉点在一条垂直线上，用线锤控制。
钻机就位后，接通水、电，检测钻具，进行试运转。
4、泥浆制备
冲击钻泥浆的基本参数：
比重1.20～1.40g/cm3，粘度22～30S，含砂率不大于4%，胶体率≥95%。
合理控制泥浆比重是保证成桩进度与质量的重要技术措施，在钻进过程中必须加强泥浆的管理工作，及时更换废弃泥浆，经常清理循环系统，定期检查泥浆性能。
为保证施工期间钻机正常生产，将钻孔过程中产生的钻渣及浓泥浆及时装车外运或排至场外堆渣场。
能再生利用的泥浆重新流入储浆池,不能再利用的泥浆经过脱水处理,运至指定的地点弃掉。
5、钻孔、终孔
钻孔前在孔位附近设置工程工点公示牌，以供施工现场检查。
钻孔前检查一次钻机、钻头及钢丝绳，并做好检查记录，保证钻机处于良好的工作状态。
钻孔前先开动泥浆泵，待泥浆循环正常后再启动钻机慢速下放钻头，开钻时均匀慢速钻进，待钻头全部进入护筒底部后，方可加速钻进。
钻机钻进时应分班连续作业，无故不得中途停止，钻机钻进时应根据设计土层类别、钻孔深度及供浆量情况，严格控制钻进速度，并适时填写好钻孔桩原始记录表。
当进入卵石层时宜控制钻进速度，防止塌孔。
钻进时应及时补充泥浆，保持孔内泥浆面高出护筒底部50cm以上。
成孔后自检合格，报监理工程师检查，经检查，孔深、孔位、孔径、倾斜度等各项指标均符合要求，且所取渣样反应实际地质情况与设计相符，同意终孔。
6、钢筋笼及声测管制安
钢筋笼加工场地选在7#墩附近地势平坦的空地上，采用机械整平，局部人工整平，然后进行场地硬化。
制作钢筋笼的主筋、箍筋，直径、数量、间距等均按照设计图纸和技术规范的要求执行，施工时要认真按设计图进行下料和加工。
主筋及箍筋间距提前在钢筋上用石笔为记按图纸设计标记准确、清晰，焊接和绑扎时按所标点位进行施工，确保间距符合要求。
主筋连接采用直螺纹套筒，钢筋车丝前必须将钢筋头切平，去除渣屑，每端钢筋车丝长度为36.5mm；车丝后采用环规检查是否合格，套筒采用塞规检查是否合格；主筋连接时，采用力矩扳手和管钳将两个钢筋丝头在套筒中间顶紧，确保连接质量，并对已经检查拧紧的接头作出标记。
钢筋位置允许偏差
检查项目
允许偏差（mm）
受力钢筋间距
两排以上排距
±5
同排
梁、板、拱肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距
0，-20
钢筋骨架尺寸
长
±10
宽、高或直径
±5
弯起钢筋位置
±20
保护层厚度
柱、梁、拱肋
±5
基础、锚碇、墩台
±10
板
±3
每节钢筋笼的长度应视成品钢筋笼的整体刚度及起吊设备的有效高度来确定。
本桩基采用整体制作、整体吊装入孔。
钢筋笼吊运时，吊点设方木托起钢筋笼，增大吊点受力面，吊点应拴牢并布置合理，使钢筋笼（含4根声测管）起吊后处于自然垂直状态，并无明显变形，钢筋笼入孔时应对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰坏孔壁。
钢筋笼入孔后，上部采用两根双［12并焊槽钢放置于护筒两侧的方木上（严禁将钢筋笼放置于护筒上），然后起吊上节，起吊时吊车稳住钢筋笼，焊接Φ16吊筋，采用双面焊，焊缝长度≥8cm，且焊缝饱满、平整，防止点焊、虚焊。
电焊条使用502焊条。
钢筋笼吊装前先采用验孔器吊装入孔，验孔器直径198cm，长度800cm。
7、安装导管
导管采用无缝钢管制作，导管壁厚5mm，管径采用φ30cm。
导管分节长度：
底管长度4m,中间每节长2.5米，共7节，上部为0.5米的调节管。
导管在使用前先在地面试拼，并应做水密性试验，水密性试验的水压不应小于井口水深1.5倍的压力，承压试验时的水压不小于导管壁可能承压的最大内压力。
稳压时间15min，以无渗漏为合格标准。
导管安装后，导管底口距孔底的距离悬空40cm。
8、二次清孔及泥浆指标测试
清孔时，应保持孔内水位高出护筒底部50cm，注入清水时注水管严禁冲洗孔壁，以免造成塌孔。
清孔后的泥浆比重应控制在1.03～1.1g/cm3左右，泥浆的含砂率应＜2％，粘度应控制在17～20（Pa·S），沉渣厚度＜50mm。
经监理工程师现场检验确认合格后方可浇注水下混凝土。
9、水下混凝土灌注
C25水下混凝土在1#拌合站集中拌合，4台混凝土运输罐车运至现场，导管法灌注。
混凝土配合比按照监理工程师批准后的执行，混凝土出站前和灌桩现场分别做坍落度试验，坍落度控制在为180～220mm，且保证有良好的和易性。
（1）为了保证首封混凝土足以将导管的底端一次性埋入水下混凝土中1米以上深度，采用漏斗储料量为4.6方，同时后续罐车就位，保证与漏斗里的混凝土连续灌注无间断。
（2）随着混凝土的上升，适时提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下保持2～6米范围，严禁把导管底提出混凝土面，避免造成断桩。
在水下混凝土灌注过程中，由班组长和技术员共同负责测量导管埋深、控制拆管数量，技术员填写水下混凝土灌注记录表。
（3）水下混凝土的灌注应连续进行，不得中断，因此灌注前应有严密的施工组织及应急措施，一旦发生机具故障或停电以及导管堵塞等事时，应采取有效措施并同时做好记录。
施工现场特备一台发电机，
（4）提升导管时应避免碰挂钢筋笼，混凝土面接近钢筋笼底端时，混凝土灌注速度应缓慢进行，当混凝土面上升至钢筋笼内3～4米，再提升导管，使导管底高于钢筋笼底端，以免钢筋笼上浮。
同时控制好最后混凝土的灌注量，使灌注完毕的混凝土顶面在凿除浮浆层后，满足桩顶标高设计要求，确保桩身质量。
应控制在设计桩顶标高以上0.8～1米。
在灌注过程中,试验员随机抽检混凝土的各项技术指标,并制作五组试件。
（5）拔导管、破桩头
水下混凝土灌注完毕，导管吊出桩外，分节卸开，管节和连接零件用水冲洗干净，然后涂油，并摆放保管；桩头处理：
桩基混凝土强度达到设计强度的90%后，可进行桩头凿除处理，凿除前应将桩顶设计标高做好明显标记，凿除时先用风镐凿，待凿至接近设计标高20cm时应采用人工凿除，凿除时注意保护好声测管。
（6）桩基检测
根据镇兴项目办[2010]25号文的要求，所有桩基必须100％采用声波投射法检测。
根据《桥梁公用构造图》要求，桩径≥1.5m的每桩按照4根声测管。
保证无断桩、夹层、缩颈等质量隐患。
超声波检测管按要求接长后，焊接在钢筋笼上放下时，一并下到桩内，检测管接头及底部密封好，不能渗漏。
灌注前注满水后顶部同样采用φ70×6钢板封闭，防止砂浆或其他杂物堵塞管道。
（7）成品保护
根据现场实际，Z7-4#桩砼灌注标高低于地面标高，灌注砼完毕后，在孔口周围要设置护栏，以确保安全。
严禁汽车、吊机桩机等大型机械碾压桩位。
严禁把桩体作锚固桩使用。
钻孔灌注桩现场质量检验标准表
序号
检验项目
允许偏差
检验频率和方法
1
混凝土强度
不小于设计
每根桩取三组试件
2
桩位（cm）
小于5
全站仪：
每桩检查
3
孔深
不小于设计
测绳：
每桩检查
4
孔径
不小于设计
探孔器：
每桩检查
5
钻孔倾斜度
小于0.5%桩长
钻杆垂线法：
每桩检查
6
沉淀厚度（cm）
符合设计及规范要求
标准测锤：
每桩检查
7
钢筋骨架底面高程（mm）
±50
查灌注前记录
五、首件工程中存在的不足
1、施工人员操作不熟练，混凝土有撒漏现象，不但浪费材料，而且污染施工现场。
需要加强操作技能和成本管理的培训。
2、吊车和现场指挥吊车的专职人员配合不默契，钢筋笼吊装时间过长，应加强作业人员工作交流，提高协同作业效率。
3、钢筋工操作不熟练，互相配合不默契，钢筋笼制作效率较低。
应提高工人操作技能，加大配合力度。
4、因主筋采用直螺纹套筒，故主筋需现场车丝，由于工人操作不熟练，个别钢筋车丝长度过长，不符合要求。
5、拌合站拌合的混凝土出场坍落度较小，到现场的时候已不能满足灌注的要求，应根据实际情况适当调整用水量，保证现场坍落度和混凝土质量合格。
六、首件工程评价及总结
通过乐运5号大桥左幅7-4#桩基首件工程施工过程来看，我标段所确定的钻孔桩施工工艺满足钻孔桩施工的要求，可以用于后期全标段的钻孔桩施工。
通过首件工程施工，使全体施工人员加深了对钻孔桩施工工艺的理解，增强了全员质量意识。
同时我们也发现了在施工过程中存在的问题，针对问题我们提出了改进措施。
在后续施工中我们将发扬首件工程中的优点，继续改进或优化工艺方案，杜绝在首件工程的问题再次发生，优质、安全的完成我标段所有的钻孔桩施工。
同时通过对桩基钢筋加工、混凝土指标的检测，其各项指标符合设计及《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）的各项规定及《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）的要求。
自检评价意见为优良工程，能够指导后续施工。
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