素混凝土桩试桩方案Word文档下载推荐.docx
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（2）、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010
（3）、《高速铁路路基工程施工技术规程》Q/CR9602-2015
（4）、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010
（5）、《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》Q/CR9212-2015
（6）、铁*院《新建***铁路（**段）工程设计技术通知单》*****段（2016）路基第020号
（7）、我单位拥有的科技成果、工法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备及在类似工程施工中积累的经验。
1.2、编制范围：
中铁*局集团有限公司***铁路**-01标工程指挥部*分部承建的**新区站桥头过渡段素混凝土桩试桩作业。
1.3、试桩目的
1、确定合理的施工工序和施工工艺；
2、检验施工方案、施工工艺及操作规程的适应性；
3、确定混凝土坍落度及损耗量；
4、检验机械设备的性能和生产能力；
5、成孔、灌注机械的最佳组合、成孔顺序、灌注方式；
6、制定保证质量的技术措施和质量控制方法；
7、确定作业队的人员组成和分工；
8、复核地质资料，验证施工设计参数是否合理，能否达到地基处理预期效果，满足素混凝土桩的单桩承载力要求。
二、工程概况
我分部管段范围内的DK18+328.77~DK18+354.27段路基地基处理段中，原设计为管桩，由于此段路基管桩桩端进入下部密实细砂层较为困难，考虑路桥连接处对工后沉降要求较为严格，经设计院变更（变更号“*****段（2016）路基第020号”）为采用素混凝土钻孔灌注桩对本段路基地基进行加固，桩径0.6m，单根桩长24m，桩间距2.5,正方形布置，共计1100根，总长26400米。
素混凝土灌注桩的桩身采用C35混凝土，单桩承载力特征值不小于1400KN;
素混凝土灌注桩桩顶设0.5m厚C35钢筋混凝土板，板下设0.1m厚C25素混凝土垫层作为钢筋绑扎作业面，混凝土垫层下设0.2m厚碎石垫层。
三、试桩范围及布置
地基处理素混凝土桩试桩范围为：
DK18+328.77~DK18+354.27，采用反循环钻机取土工艺法施工，根据《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010要求成桩工艺性试验不小于3根，该处设3根试验桩，试桩长度为24m。
桩号分别为：
1-1#、3-1#、5-1#，桩位布置详见下图。
桩位布置图
四、施工准备
4.1前期准备
1、施工前应平整好场地，在桩顶拟预留60cm厚的土，保证桩头质量，清除障碍物，对原地面进行碾压密实，并处理好场地范围内的地下构筑物及管线。
2、提前将施工用水、电接入场地内，供试桩及以后施工所用；
并修好施工便道，以作为混凝土运输通道。
3、测量放线：
施工前由技术员结合现场实际放出素混凝土试桩桩位和护桩，并测出钻孔深度。
4、施工前施工机械应检验合格，性能良好。
4.2施工作业人员
现场生产负责人1名，负责指挥现场生产。
现场技术员2名，领工员、安质员、试验员各1名。
负责监控每道工序按标准化作业，并做好每项工序的记录。
现场作业计划人员
序号
工种
人数
职责
1
班组长
负责施工指挥，协调各工序间联系
2
司钻
负责钻机成孔
3
修理
负责机械维护和修理
4
电工
负责施工用电
5
其他
配合钻机的零星工作
4.3材料准备
1、混凝土使用的各种原材料经复试合格，并经监理工程同意使用。
2、素混凝土桩配合比的准备工作：
拟采用经批准的C35混凝土配合比。
2、混凝土拌制：
反循环钻孔，管内泵压混凝土成桩施工的坍落度拟定为180～220mm。
采用我分部东风渠混凝土搅拌站拌制。
4.4机械配备
投入本工程的主要施工机械、仪器设备配置遵循“少污染、低噪音、高效率”的原则。
素混凝土桩试桩拟采用以下机械设备：
名称
数量（台/套）
技术状况
发电机
良好
反循环钻机
混凝土搅拌站
混凝土运输车
五、试桩施工工艺及施工顺序
5.1施工工艺
反循环钻机施工工艺流程图
5.2施工准备
钻孔场地在旱地且施工期间地下水位在原地面以下大于1m者，应平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。
钻机座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。
修通旱地位置便道，为施工机具、材料运送提供便利。
5.3混凝土搅拌
搅拌站严格按选定的配合比拌料，正式搅拌前先进行试拌，不得任意更改配合比。
计量偏差均在允许范围内，并保证在成孔前送到施工现场。
混凝土的实测坍落度拟控制在180mm～220mm范围内。
5.4泥浆池设置及泥浆制备
5.4.1泥浆池设置
由于本管段桩基集中且分布面积较小，故设置一个泥浆池。
采用泥浆护壁进行钻孔施工时应设置泥浆循环系统。
泥浆循环系统应分为：
制浆池、循环槽、泥浆分离器、沉淀池、储浆池等,从钻孔中流出的带有钻渣的泥浆经泥浆槽流入沉淀池，由沉淀池经初步沉淀后流入储浆池，再由储浆池供泥浆泵吸入，经高压软管供给钻机。
泥浆池中沉淀池和储浆池中各安装一台泥浆泵，沉淀池中泥浆泵起排除多余泥浆及钻渣作用，储浆池内泥浆泵与高压软管相联接，起循环作用。
泥浆池的尺寸应满足现场实际施工需求量确定，泥浆池开挖后应立即对泥浆池顶缘进行安全防护，在离开挖线四周不小于0.5米的位置搭设拼装式围栏，并悬挂统一的安全警示标识、标牌。
泥浆池布置示意图如下：
泥浆池布置示意图
5.4.2泥浆制备
泥浆性能指标应符合下列规定:
①泥浆比重：
反循环钻机入孔泥浆比重可为1.05～1.15；
②黏度：
入孔泥浆黏度，一般地层为16～22s；
松散易坍地层为19～28s；
③含砂率：
新制泥浆小于4%；
④胶体率：
不小于95%；
⑤pH值：
大于6.5；
5.4.3泥浆循环系统
1）钻孔泥浆由水、粘土组成，必要时加入添加剂，如需膨润土，膨润土要先浸水再搅拌。
2）为保证泥浆的供应质量，施工时设置制浆池、贮浆池及沉淀池。
泥浆传送采用泥浆槽和泥浆泵。
3）用于护壁的粘土，其性能指标应符合规范要求。
在钻孔作业中，经常对泥浆质量进行试验测定，及时调整泥浆性能指标，确保护壁良好不坍孔，钻进顺利。
4）钻孔时时刻注意保持护筒内泥浆水位稳定。
5）泥浆稠度将视地层变化或操作要求，机动掌握。
原则是护壁效果好，钻进速度合适。
6）为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量经试验决定。
7）造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，保证泥浆的各项指标符合规范要求。
8）施工时在两墩位中心开挖泥浆池，两墩共用一个泥浆池，泥浆池的底部和四周要铺设塑料薄膜或采取其它封闭措施，防止水流渗入湿陷性黄土产生湿陷。
9）钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。
10）桩孔混凝土灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中。
5.5埋设护筒
5.5.1护筒采用6mm厚钢板制作，要求平面圆顺，纵向平直，直径比桩径大20cm，为有利于拆模，护筒制成两个半圆，用螺栓连接。
为加强钢度防止变位，在护筒上下端和中部外侧各焊一道加劲筋。
在护筒顶部开设20㎝×
20㎝的溢浆口。
5.5.2护筒采用钢护筒，护筒节间焊接要严密，谨防漏水。
埋设护筒时采用重压辅以筒内除土法，并检查埋设是否偏位。
护筒顶端高出地面30cm以上,埋设深度为3.7米。
5.5.3护筒坑直径比护筒大80cm，深度比护筒底端埋置深度大50cm。
护筒底部和周围用粘土换填并夯填密实。
以防成孔时护筒下部塌孔。
5.5.4护筒顶标高高出地下水2.0m以上。
护筒埋好后，再次检查护筒埋设平面位置及垂直度。
护筒中心应与桩中心线重合，平面允许误差要求在50mm内，竖直倾斜不大于1%。
5.5.5相临桩间距不足4倍桩径时要跳桩施工或间隔36小时后方可施工。
5.5.6护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。
5.6钻机就位及钻孔
1）为了保证成孔质量和临近既有线安全，施工中依据设计要求选用GZ50型反循环钻机。
适用钻孔深度65m，钻孔直径1.5～2.0m,功率40kw。
2）钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行全面检查，确认无误后就位，钻机安装后的底座和顶端应平稳，保证在钻进过程中不产生位移或沉陷。
钻机应保持良好工作状态，电气部分无安全隐患，电机外壳应接地。
3）钻机就位：
在埋设好护筒和备足护壁泥浆后，利用一台8T吊车配合人工将钻机就位，立好钻架，拉好缆风绳，并调整好起吊系统后，将钻头徐徐放进护筒内，然后安装转盘、钻杆、水龙头等。
4）钻机就位后，调平机座，认真量测检查钻头中心与护筒中心是否在一条铅垂线上，与孔位中心的偏差是否在规范允许范围之内。
确认无误后，最后再次检查钻杆的垂直度是否满足要求及钻杆、钻头等部位连接是否牢固、运转是否良好、钻头直径和设计桩径是否相同，校核钻具的长度，同时检测泥浆的各项指标，一切就绪后就可开始施钻。
5）开钻：
将钻头提高距离孔底20～30cm，真空泵加足清水（不得使用脏水），关闭控制阀使管路封闭，打开真空管路使气水畅通，然后启动真空泵产生负压，待泥浆泵充满水时关闭真空泵，立即启动泥浆泵。
当泥浆泵出口真空压力达到0.2Mpa以上时，打开出水控制阀，把管路中的泥水混合物排到沉淀室，形成反循环，启动钻机慢速开始钻进。
6）开钻时先在孔内灌注泥浆，不进尺，只空载转动，使泥浆充分进入孔壁。
泥浆比重等指标根据地质情况而定，一般控制在1.2～1.4左右。
7）开孔时钻机轻压慢转，随着深度增加而适当增加压力和速度，在土质松散层时采用比较浓的泥浆护壁，且放慢钻进速度和转速，轻钻慢进以控制塌孔。
待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。
8）采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受钻具的重力，而孔底承受的钻压应不超过钻具之和（考虑浮力）的80%。
9）施工中注意事项
①开始钻进时保持低档慢速钻进，刚开钻时泥浆比重有一个相对稳定的时期，每隔30分钟检测泥浆指标并及时调整；
根据钻杆进尺，当钻头接近护筒底部时，要特别注意将钻进速度放至最慢档位且调整泥浆比重，使护筒底部有足够的泥浆护壁，防止护筒底部薄弱环节出现坍孔。
在钻进过程中要控制进尺，轻压、低档慢速进行，施工中将钻头适当提起，防止出现钻头及钻杆的质量全部靠孔底承受形成扩孔。
②当平衡架移动至钻架滑道下端时，停止钻盘转动，待泥浆循环2-3分钟后，并使反循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净，然后关闭泥浆泵，将钻头提离孔底，再接长钻杆。
此时需要仔细检查钻杆接头的磨损及密封情况，以防止漏气、漏水。
③钻进中不得随意提动钻具，孔壁不稳定地层提升作业时一定要采取回灌措施，保持水头高度以防坍孔。
钻进过程中要经常检查钻机的水平情况，并随时用两台经纬仪检查钻杆位置及垂直度，以此保证钻杆的垂直度，确保成孔质量。
④钻进过程中钻渣应放置于承台桩位以外位置，严禁污染未施工桩的作业面，另外循环槽的位置以不影响下一根桩灌注砼时砼罐车靠近为原则。
⑤保持孔内水位并经常检查泥浆比重。
在钻进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位或孔外水位1.0m～1.5m。
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