试验基地桥桥钻孔灌注桩施工方法资料Word格式文档下载.docx
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块石下设300mm厚砂砾料垫层。
河坡护砌：
河坡采用生态水工混凝土砌块护砌，混凝土护脚、护顶，回填300mm厚种植土。
1.3工程地质水文条件
1、水文气象
天堂河所在的大兴区属中纬度暖温大陆性季风气候，多年平均气温12℃，最热月份为7月，月平均气温26.1℃，最冷月份为1月，月平均气温-4.4℃。
多年平均降雨量为544.2mm（1959~2000年），降水多集中在汛期6~9月，约占全年的80%左右。
多年平均水面蒸发量为1200mm左右，全年无霜期为215天，最大冻土深度52cm，多年平均风速2.2m/s。
天堂河源于大兴区北天堂村和立垡村附近，由北向南流经黄村、北臧村、庞各庄、榆垡、礼贤等乡镇，在河北省广阳区入永定河。
天堂河主要排水支沟有魏永河、辛榆渠、双东渠、大狼垡沟等。
天堂河非汛期河道内主要为生活污水及天堂河污水处理厂退水，非汛期5年一遇洪峰流量绿海路断面为0.9m3/s，京开高速路断面为1.2m3/s，来水主要为污水和非汛期雨洪。
2、工程地质
根据招标文件要求，承包人在提交标书前可以到发包人指定的办公地点查阅本合同的工程地质和地下管线探测的详细报告，下述的工程地质描述均摘录自该报告。
该报告是根据钻孔取样的数据做出的，只能作为承包人安排工作的参考，承包人对如何解释和使用这些数据负责。
工程区位于北京市永定河冲洪积扇中部西部平原区，地形开阔平坦，总体趋势表现为北高东低。
拟建场地内无基岩出露，第四系均覆盖在中上元古界或古生界地层之上，局部有第三系分布。
地层自老至新依次为中、上元古界（Pt），岩性以白云岩、灰岩、石英岩、砂岩等为主，局部夹薄层页岩；
古生界（Pz），岩性主要为泥质白云岩、灰岩，夹有竹叶状灰岩、泥质条带灰岩、杂色含云母粉砂岩、钙质页岩及泥质页岩；
新生界（Kz），第三系（R）主要岩性为绿灰色、灰黑色、棕红色砂页岩、含砾泥岩、杂色砂砾岩等，第四系（Q）岩性为粉土、粉质粘土，粉细砂、中砂、粗砂含砾石等。
根据钻探查明的地质资料，工程区地层岩性地层岩性自上而下具体描述如下：
①素填土：
黄褐色，稍湿~湿，以粉土和细砂为主，含灰渣、砖块，厚度0.30～3.40m。
1淤泥：
黑灰色，湿，流塑－软塑状态，含植物根系厚度0.40～1.60m，为河道淤积土。
②粉土：
褐黄色~灰黄色，稍湿－湿，中密~密实，含云母、氧化铁，标贯击数平均8击，层厚1.00~13.30m。
②1粉质粘土：
褐黄色－灰黄色，湿，可塑，含云母、氧化铁、有机质，层厚0.90~4.80m。
②2粘土：
褐黄色－灰黄色，很湿，软塑－可塑，含云母、氧化铁、有机质，层厚0.90m。
②3粉细砂：
褐黄色，稍湿~湿，中密，含石英、长石、云母，标贯击数平均22击，层厚0.70~6.30m。
粉质粘土：
褐黄色－灰黄色，很湿，可塑，含云母、氧化铁、有机质，层厚0.50~9.80m。
1粉土：
褐黄色~灰色，稍湿，密实，含云母、氧化铁。
层厚2.50~3.30m。
粉细砂：
褐黄色，稍湿~湿，中密~密实，含石英、长石、云母，层厚1.00~10.80m。
1粉质粘土：
褐黄色，湿，可塑，含云母、氧化铁，层厚1.70~2.40m。
2粉土：
褐黄色，湿，中密，含云母、氧化铁。
层厚1.50m。
3圆砾：
褐黄色，湿，密实，层厚0.80~3.50m。
工程区地下水类型为潜水、承压水类型，地下水补排类型为入渗－径流、蒸发。
勘察范围内，揭露两个含水层，第一层水高程为23.90~27.16m，含水层为第二层粉土层，地下水与天堂河为互补关系，由于天堂河河道内是间歇性流水，此段地下水是不连续的；
第二层地下水水头高程为17.60～20.91m，含水层为地四层粉细砂层，地下水类型为承压水。
根据地下水水质分析资料综合分析判别为，场区环境水对混凝土结构具微腐蚀性，在干湿交替情况下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。
工程区地质条件及评价：
1）开挖涉及地层主要为①素填土及②粉土、
粉质粘土和
粉细砂层。
2）河道中有间歇性地表水，存在导流问题。
3）根据勘察掌握的工程地质条件，桥址区地层结构上部为人工填土，岩性主要为回填粘质粉土，力学性质不均匀，为不良工程土层；
其下为一般第四系沉积层，为粘性土和粉细砂互层。
桥梁基础形式可为桩基础，桩端持力层为粉细砂和圆砾，埋深一般在河底以下15~25m。
桩侧土层为填土、粉土、粉质粘土、粉细砂，桩的类型为端承摩擦桩。
成桩过程中需加大泥浆粘稠度，防止塌孔和减少沉渣厚度。
1.4.施工条件
1、交通条件
现状实验基地桥对接田园路，工程区对外交通基本便利。
施工中，承包人将协调相邻标段内的临时道路顺接社会交通或村镇网路作为红线范围外的运输条件。
如相邻标段不具备运输条件，则承包人自行考虑红线范围外的临时道路，主要内容为临时占地、地上附着物拆改、临时道路修建及维护、扬尘控制、扰民措施及原貌恢复等。
合同期间，承包人将负责对红线范围外本标段所使用的社会交通及村镇网路、桥、涵等进行维护、拓宽、加固及恢复等相关工作。
河道两岸多为村庄民房及农田绿地等，场地较为紧张。
施工期间将临时征用河道沿线绿地或空地布置施工生产及生活设施。
第二章桩基施工技术措施
2.1、本工程桩基数量：
1-1桩基数量统计表
序号
桥名
桥台桩基数
桥墩桩基数
合计
1
实验基地桥
4
6
10
2.2、钻孔灌注桩施工工艺：
2.3、设备选择
为保证钻孔灌注桩的施工质量和工期并结合本工程的实际情况，本工程的桩基施工选用TRM-180旋挖钻机进行钻孔灌注桩施工。
TRM-108旋挖钻机具有钻进能力强、钻进平稳、垂直度高、成孔规则、钻机整体性能好等优点。
桩基施工主要投入设备及器材列表如下：
设备名称
规格
单位
数量
用途
旋挖钻机
TRM-180
台
成孔
泥浆泵
3PNL
成孔、清孔
吊车
35T汽车吊
辆
吊放钢筋笼、移动设备
16T汽车吊
挖掘机
WY70
清理泥浆渣、平整场地
装载机
ZL50
电焊机
15KW
8
加工钢筋
钢筋切断机
3
钢筋弯曲机
2
砂率计
个
测试泥浆性能
泥浆污水泵
排废泥浆
2.4、施工方法
一.准备工作
1）技术与安全交底
项目总工对施工技术人员进行设计图纸及施工方法的书面技术交底，安全工程师对全体施工人员进行安全教育与安全交底。
2）项目部组织机构设置
为优质按期完成任务，公司拟选派有能力的管理人员和施工人员组成项目经理部，全面实行项目法管理，组织本工程的施工，对工程实行项目经理负责制。
针对本工程组成强有力的专业施工队伍进行施工；
施工作业过程中，项目经理部要以“分工明确、责任到人”为原则，统一安排，密切协作，优质、安全、快速、高效的完成施工任务。
项目经理部设工程部、技术部、质控部、测量组、安保部、材料部，机械设备部、试验室。
项目部组织机构见附图一：
项目部组织机构图。
3）场地平整
根据图纸上的位置清除钻孔桩范围内的杂物、软土并整平，做好施工准备。
由于该项工程的一部分桩基在现况道路的路基边坡上，距离现况道路很近，桩基施工难度较大。
为保证现况道路车辆的正常安全行使，不出现路基塌方现象，我们采用垫土的办法垫出工作平台，平台要进行碾压，保证密实度。
然后再测放桩位，埋设深护筒到垫出的平台面，以保证桩孔不漏浆，避免浆液浸泡路基，造成路基下陷；
另一部分桩基在河底，河内水导流后用挖掘机清理河底淤泥换填到桩基顶面高程，平整后作为工作平台，然后再测放桩位，埋设深护筒到平台面。
护筒埋设到原地面以下1.5米。
4）测量放线
桩基开工前对测绘单位所交付的中线位置桩、三角网基点桩、水准基点桩、导线等测量资料进行检查、核对，交桩后将复测结果报监理工程师认定后，作为永久桩点保护。
测量人员根据测量控制桩点及设计图纸测量出每棵桩基的平面位置及相对应的地面高程，计算出桩基的钻孔深度，同时测放控制桩，以利于施工中随时校核。
测量完毕、自检合格并经监理工程师校核无误后，方可进行施工。
5）泥浆制备和处理
1）泥浆制备和处理要求
①护壁泥浆应选用高塑性粘土或膨润土，其性能指标符合JG94-94表8.4.1的规定。
若采用粘土拌制泥浆，应按SL174-96第4.4条规定进行土质的物理试验、化学分析及矿物成份鉴定，并应进行造浆试验。
上述试验成果均应报送监理工程师审批。
②泥浆护壁钻孔钻进期间，护筒内泥浆面应高出地下水面1.0m以上；
在受水位涨落影响时，应加高护筒至高水位1.5m以上。
③钻进过程应不断置换泥浆，保持浆液面稳定。
④浇注灌注桩混凝土前，应进行第二次清孔，并检验一次泥浆性能，检测内容包括密度、含砂率和粘度等。
⑤设置泥浆循环净化系统，其废弃的泥浆、沉渣应按指定地点排放。
2）泥浆系统
①泥浆系统由泥浆搅拌机、污水泵、泥浆净化机、泥浆池等组成。
②施工时采用膨润土泥浆进行固壁，拌制好的泥浆由污水泵从泥浆池送到孔内，从孔内排出的泥碴经泥浆净化机分离后，泥浆将放回泥浆池进行重复利用。
③泥浆池贮存泥浆量不小于经计算后单桩最大需浆量的1.5倍。
3）护壁泥浆各项技术指标
护壁泥浆各项技术指标见表1-2。
施工中可根据不同的地层条件调整其护壁泥浆的各项技术指标，或采用特殊措施保证灌注桩成孔。
1-2护壁泥浆性能指标
密度（g/cm3）
粘度
（S）
含砂量（％）
胶体率（％）
稳定性
失水量（ml/30min）
静切力
（1min）
泥饼厚（mm）
mgf/cm2
（10min）
PH
1.1～1.2
18～25
＜5
＞96
＜0.03
20～30
2～4
50～100
7～9
③钻机泥浆池的配备：
采用自行挖制的6*8*2一个约100m3的土池作为泥浆池来制造和储存泥浆，为防止泥浆池中的泥浆发生外溢污染环境，在进行桩基施工时设专人负责清扫。
不可净化的泥浆按环境保护的有关规定处理。
6）埋设护筒
根据桩位点设置护筒，护筒的内径应大于钻头直径100mm，护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，护筒与坑壁之间应用粘土填实。
施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。
首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。
护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。
护筒的埋设深度：
在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。
护筒应高出地面20~30cm，随即注入稳定液，并应保证孔内稳定液面高于地下水位1m以上。
对护筒中心及护筒顶面进行测量，测量结果报监理工程师复核。
7）钻机成孔施工
1）钻孔前，根据设计图所提供地质、水文资料，绘制地质剖面图，挂在机台上，以提供对不同土层选择适当的钻头、钻进压力和速度以及适当的泥浆比重参考数据。
2）施工首根桩时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。
在钻进过程中，经常检查钻斗尺寸。
施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符应立即通知相关部门及时处理。
3）在钻进过程中，保持泥浆面高度，不得低于护筒顶40cm。
钻孔开孔时，首先启动泥浆泵，向孔内注入符合施工技术要求的泥浆，在钻进时不可进尺太快，随时检测泥浆比重，已达到护壁作用。
在提钻时，及时向孔内补浆，以保证泥浆面的高度。
钻孔时升降钻锥时须平稳，钻锥提出井口时应防止碰撞护筒，孔壁和钩挂护筒底部；
钻孔时应特别注意软土层的缩孔及坍孔现象，注意采用失水率小的优质泥浆护壁，及时补焊钻锥。
钻进过程中，应注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，判断土层，并记入记录表中。
钻孔作业连续进行，不得间断。
因故必须停钻时，孔口应加设防护盖，并严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。
钻孔时注意排除钻渣，并保持泥浆密度和粘度，避免造成糊钻或由于坍孔造成埋钻。
开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。
钻至刃脚下1m后，以正常速度钻进。
在砂土及含少量砾卵石的碎石土中，宜低中速钻进、控制进尺，防止排渣速度跟不上。
钻进过程中，每进尺6～8m，应检查钻孔直径和垂直度。
遇有扩孔、缩孔时，应采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施；
遇有孔身偏斜、弯曲时，分析原因，及时进行处理，一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔，使钻孔正直。
4）成孔深度由钻机仪器控制为主，带刻度的测绳控制为辅，钻孔中保证钻孔垂直度，孔径检查使用探孔器检测，孔深检查按照钻杆长度加2/3钻头长度为准。
8）终孔与清孔
1）定时检查泥浆护壁钻孔、孔径、孔深、孔斜和沉渣；
钻孔施工至设计底高程，由监理地质工程师确认，进行下一工序清孔换浆施工。
2）钻孔的孔径经检验合格及孔深达到设计深度后，利用砂石泵吸出孔底沉碴，不断向孔内注入新鲜泥浆。
3）清孔标准符合下列标准：
孔内排出或抽出的泥浆密度应在1.3g/cm3以下，含砂量不大于4%，用手触应无粗粒感觉。
4）清孔满足要求后，应及时下钢筋笼进行水下混凝土浇注。
否则时间过长须进行第二次清孔，直至满足要求。
5）对底部嵌入基岩的大直径灌注桩应采用泵吸法或捞渣筒法清渣，并应保持护壁泥浆液面高度和泥浆性能。
9）钢筋笼加工、安装
1）对钢筋的技术要求：
①钢筋必须符合设计要求，具备出厂合格证和检验报告并经检验合格后报监理工程师检验批准后方可使用。
②钢筋的焊接必须符合规范和设计要求，并严格作好检验。
安装时，钢筋接头相互错开。
③）使用前钢筋必须调直除锈。
2）钢筋笼的制作：
①主筋配筋时，满足每个断面钢筋的接头数不超过主筋总数的50%，钢筋的焊接接头位置要错开。
主筋采用搭接焊。
钢筋双面搭接焊不小于5d，单面搭接焊不小于10d，在焊接当中焊缝表面要求平顺，不得有咬肉、夹渣现象。
所有焊工必须持证上岗，在操作当中采取两人对称焊接的方式。
②主筋与加强筋之间采用满焊焊接，箍筋与主筋之间采用绑扎。
③钢筋笼自上而下每4m间距设75mm厚耳筋做垫块，以保证灌注桩钢筋保护层厚度。
钢筋加工安装质量控制标准：
序
号
检查项目
允许偏差
（mm）
检查频率
检验方法
范围
点数
１
受力
钢筋
间距
两排以上排距
±
５
每个构筑物
用钢尺量
同排
梁板、拱肋
１０
基础、墩台、柱、
２０
灌注桩
２
箍筋、横向水平钢筋、
螺旋筋间距
+0-20
5
连续量取5个间距，其平均值计一点
３
钢筋骨架尺寸
长
宽、高或直径
４
弯起钢筋位置
保护层厚度
墩、台、基础
沿模板周边检查，用钢尺量6点
梁、柱、桩
板、墙
10）钢筋笼加工和安装
1）桩基钢筋骨架采用分段制作，现场连接。
箍筋采用焊接，焊缝长度不小于10d，双面焊接不小于5d。
每批焊接的钢筋，按照相关要求做抗拉、抗弯强度试验。
为保证主筋间距和钢筋笼的整体刚度，固定架立筋应与主筋焊牢固，箍筋与主筋要绑扎牢固，成形后的钢筋笼外形尺寸、主筋位置、数量等应与设计相符合；
钢筋笼吊放时要有专人指挥，要垂直放入孔中，并要特别注意主筋的方向和保护层的厚度，钢筋笼的顶标高应控制在误差范围内。
钢筋笼箍筋外侧设混凝土砂浆垫块，保证保护层的厚度，为保证钢筋笼顶标高正确，准确量测钢筋笼顶吊环长度。
2）钢筋笼吊装前对成孔的深度、桩径、沉淀厚度等进行复验，满足规范要求后进行钢筋笼的吊装。
钢筋笼的吊装过程中吊点位置准确、严禁碰撞孔壁和自由下落，就位后立即进行固定。
3）超声波探测管与钢筋笼一起安装，下端封闭严密，安装在钢筋笼内侧并一直伸到孔底，管与钢筋笼固定牢固，接头严密。
探测管安装固定后管内注入清水，并将上端封闭，管顶端标高高出桩顶标高20㎝以上。
4）钢筋笼在孔口焊接时应严格保证钢筋的搭接长度及焊接质量。
5）钢筋笼经测量人员复测轴线及标高，符合设计要求后，须对钢筋笼进行固定，防止下沉或灌注混凝土时上浮。
定位应准确、牢固。
6）若由于钢筋笼在孔口焊接的时间较长，造成孔底的沉渣增多，超出规范规定时，我们将采用导管泵吸二次清孔，保证孔底的沉渣厚度在规范规定300mm之内。
严禁利用超钻代替沉渣厚度。
11）水下混凝土灌注
1）水下混凝土灌注施工工艺顺序
安放导管→吊挂隔水塞→连续灌注混凝土直至桩顶以上100cm→逐渐提升导管→拔出护筒。
2）水下混凝土灌注：
因为灌注混凝土要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水，水下混凝土浇筑前组织搅拌站熟悉场地、行走路线，
搅拌站保证混凝土的供应，自拌合机出料至开始灌注时间不宜超过30分钟，在施工过程中，中途中断浇注时间不宜超过30分钟，整个桩的浇注时间不宜过长，尽量在8小时内完毕。
施工单位项目经理通知备用搅拌站，一但发生意外，立即启动备用程序。
①导管吊放
灌注混凝土采用φ300导管，各节导管以丝扣连接，连接处设置O型橡胶密封圈，防止泥浆渗入。
导管使用前作闭水试验并试验合格后方可使用。
其试验水压不小于孔内水深１．３倍的压力，也不小于导管和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的１．３倍按照下列公式计算：
ｐ＝
cｈc－
ｗＨｗ
ｐ——导管受到的最大内压力（KPa）；
c——混凝土拌合物的重度（24KN/m３）；
ｈc——导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高 度计；
ｗ——井孔内水或泥浆的重度（KN/m３）；
Ｈｗ——井孔内水或泥浆的深度（ｍ）。
导管插入孔中，其下端口与孔底间预留20～40cm距离。
保证隔水球胆能够顺利排出。
②吊挂隔水塞
在灌注首批混凝土前必须先在导管内设置隔水塞，隔水塞用橡胶胆塞，球胆大小要合适，安装要正，不能漏浆。
③水下混凝土灌注施工
选符合设计要求并经监理批准的商品混凝土厂家。
砼坍落度控制在18～22cm之间，并具备良好的流动性、和易性。
现场对其进行车车检测对不符合要求的混凝土坚决退场。
在灌首批混凝土前应二次检测沉淀层厚度如不符合要求，需二次清孔，在灌首批混凝土时，应将混凝土全部灌入导管中，确保首批混凝土灌注量满足导管埋入混凝土中不少于1.5m。
首批混凝土灌入正常后，连续灌注混凝土，严禁中途停工。
混凝土灌注过程中，随着孔内混凝土液面的上升，派专人用测绳准确测量混凝土面的深度，根据混凝土灌注的高度来确定导管拆除和拔出的长度，拆下的导管立即冲洗干净。
必须保证导管埋深大于2-6米，以防止操作不当导致的断桩事故的发生。
为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距离钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。
当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
最后拔出导管应缓慢拔出，防止流浆倒灌
灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5~1.0m，以保证桩头混凝土的质量。
多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层，
在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
钻孔灌注桩允许偏差表
项目
允许偏差（mm）
混凝土抗压强度
符合设计要求
孔径
≥设计桩径
孔深
≥设计规定
桩位
群桩
≤100
排架桩
≤50
倾斜度
小于1%
沉淀厚度
≤300mm
7
清孔后泥浆指标
相对密度1.05~1.10粘度18Pa.S~25Pa.S，含砂率＜6%
12）钻孔桩常见事故及其处理方法
1.坍孔防治方法
1）在松散粉砂土或流砂中钻进时，控制进尺速度，选用较大比重、粘度、胶土率的泥浆。
2）汛期水位变化较大时，采取升高护筒，增加水头，或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。
3）发生孔口坍塌时，立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。
4）如发生孔口坍塌时，判明坍塌位置，回填砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1～2米，如坍孔严重时全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。
5）清孔时指定专人补水，保证钻孔内必要的水头高度。
供水管最好不直接插入钻孔中，通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，以免冲刷孔壁。
扶正吸泥机，防止触动孔壁。
不宜使用过大的风压，不宜超过1.5～1.6倍钻孔中水柱压力。
如坍孔严重须按前述方法处理
6）吊钢筋骨架时，对准孔中心竖直插入。
2.钻孔偏斜防治方法
1）安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑
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