毕业论文钻孔灌注桩Word格式文档下载.docx
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2.1.1图纸审核和资料准备
首先核对西江特大桥设计资料，组织技术人员对桥梁位置、水文状况、控制桩等进行全面详细的调查核实，组织有关技术人员熟悉施工图纸、施工技术规范、质量检验标准和建设单位及地方政府有关环保、文明施工、交通管制等文件；
认真复核施工图纸和工程数量，结合现场的施工环境和实际情况，编写详细实施性施工组织设计，提出具体详细的施工计划、施工工艺及有关保证措施，按程序抱监理审批，并进行施工技术交底。
2.1.2人员、机械、材料的准备
本工程所需的各类型的专门管理人员已到位；
工程所需的机械已做好进场准备；
施工所需的主要物资等已做好招标订货工作；
主要周转料已经做好准备。
2.1.3测量控制网的复测
开工前对设计提供的施工导线点等进行复测，其精度满足施工测量规范要求；
同时对设计提供的导线点加以保护，并按施工图对导线点进行加密，并埋设固定桩，做好标记。
复测资料和施工控制网经监理验收符合要求后，再进行桥梁施工的放样工作。
2.2主要机械设备、检测实验仪器选型和配置准备
2.2.1投入主要机械设备表
投入主要机械设备表见附录一。
2.2.2配备的实验和检测仪器设备表
配备的实验和检测仪器设备表见附录二。
2.3劳动力准备
2.3.1劳动力投入原则
结合本工程特点，本工程的劳动力按以下原则配备。
（1）根据阶段工期安排及各分项工程开工先后次序，分批组织劳力进场，做到劳力不窝工。
（2）关键岗位及特种作业人员要求技术熟练，全部持证上岗。
（3）根据施工工期及质量要求确定施工工艺，按施工工艺定机械设备，按设备需要确定操作人员，确保工程施工连续进行，减少劳动力浪费。
2.3.2劳动力投入计划
劳动力计划表见附录三。
劳动力动态分布图
1000
500人
200人
2011年
2012年
3季度
4季度
1季度
2季度
图1
3.栈桥及施工平台施工
3.1栈桥施工
3.1.1栈桥结构示意图
图2栈桥制动墩结构示意图
图3栈桥非制动墩示意图
3.1.2栈桥施工工艺流程图
栈桥施工工艺流程图
图4
3.1.3栈桥施工方法及技术措施
1、钢管桩制作
①钢管桩为购买成品螺旋焊缝钢管桩现场焊接接长，供货长度一般为12m。
②钢管桩接长定位在专门台架上进行，并经拉接线定位确认后方可接长。
管节对口切平保持在同一轴线上进行。
③钢管需经验收合格后方能吊上船仓，对于锈蚀、破损严重的管节，坚决不予使用。
④钢管桩焊接接头打坡口后采用手工焊，并切割同等直径的管头作为钢管之间的加强钢板。
⑤根据吊机的起重性能，确定每节钢管桩拼接长度。
2、栈桥桥台施工
栈桥桥台基础采用90KW振动锤沉入钢管桩，管桩顶面现浇钢筋混凝土台帽。
台帽砼浇筑时，按设计要求埋设用于固定贝雷片的预埋件。
3、钢管桩施工
岸边栈桥使用吊车吊振动锤下沉钢管桩，钢管桩沉放使用90KW振动锤。
沉放前先计算出每条钢管桩的坐标，在两岸大堤上针对各墩分别布置一条基线，基线上的每一个观测点用全站仪精确测量其坐标位置，并用水准仪测出其高程；
然后计算出每个墩中每一根桩上观测点的坐标及交会角，并汇总成表供观测沉桩使用，使用二台经纬仪校核。
水中栈桥钢管桩使用专用打桩船打设。
打桩船抛锚定位后，起吊钢管并进行定位，依靠锤重和钢管桩重力插入覆盖层中，然后开动柴油锤打设钢管桩到位。
钢管桩逐排打设，一排钢管桩打设完成后再移船至另一排。
钢管桩每天施打完毕后，马上用［36焊接钢管桩横向剪刀撑联系，以防管桩受水流冲击倾斜或疲劳破坏，降低管桩的承载能力。
振动沉桩的停振标准，以最终贯入度（cm/min）为主，以振动承载力公式计算的承载力做为校核。
柴油锤沉桩的停锤标准，以最终贯入度：
最后10击贯入度小于20mm控制。
深水区桥墩下游侧打入斜桩，在高程+2m处与桥墩钢管桩焊接，以抵抗洪水期水流冲击力。
栈桥运营过程中定期检查桩位河床冲刷情况，过度冲刷则抛填砂袋进行河床防护。
栈桥开始施工时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等通航导向标志，以保证安全。
打桩船采用抛锚定位，抛锚时考虑尽量能多打桩，减少抛锚次数，以加快施工进度，共抛4只锚，均采用专用锚，并保证锚有足够长的锚缆，每只不小于2t重。
打桩船通过铰锚机将船移到位后沉桩。
管桩下沉控制项目：
钢管桩插打位置精确度及垂直度、钢管桩振动下沉时贯入度控制、钢管桩的桩长控制。
钢管桩沉放应注意：
振动锤重心和桩中心轴应尽量保持在同一直线上；
每一根桩的下沉应连续，不可中途停顿过久，以免土的摩阻力恢复，继续下沉困难；
每排钢管桩下沉到位后，应立即进行桩之间的连接，增加桩的稳定性，避免水浪的反复冲击产生钢管的疲劳断裂，以至发生意外事件，连接材料采用[36a槽钢。
型钢尺寸需根据现场尺寸下料。
焊缝质量满足设计及规范要求。
沉桩到位后，用水准仪测出桩顶高程，为切割桩头安装墩顶横梁提供数据。
4、上部梁及桥面系安装
①I45c工字钢安装经测量放线后，直接嵌入桩顶内。
钢管桩与工字钢间焊接钢板与钢管桩良好结合在一起。
②贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，吊车起吊安装在桩顶工钢横梁上；
贝雷片的位置需放线后确定，以保证栈桥轴线不偏移；
贝雷片安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板，将其固定在横梁上；
贝雷片任何位置严禁施焊。
③贝雷片拼装完毕，其上铺设I25a横向分配梁，间距50cm，I25a与贝雷片间采用Ф20“U”型螺拴固定，每组贝雷片与工字钢横梁相交处设一套螺栓。
面板与工钢纵梁结合，间距25cm，如遇与“U”型螺栓螺母冲突时，可适当调整槽钢间距。
栈桥远离桥墩向单侧横向0.5m范围内为人行通道，槽钢缝隙填木方。
栈桥另一侧0.3m范围布设各种管线。
栈桥栏杆高1.2m，立柱间距3m，焊在栈桥I25a横梁上，钢立柱上设3道φ10mm钢筋做护栏。
3.2平台施工
3.2.1施工平台结构示意图
主墩平台布置形式示意图
辅墩平台布置形式示意图
图5平台布置形式示意图
3.2.2施工平台的施工
钢管桩为购买成品螺旋焊缝钢管桩，供货长度一般为12m。
钢管桩接长定位应在专门台架上进行，并经定位确认后方可接长。
管节管径差，椭圆度以及桩成品的外形尺寸必须满足规范要求。
陆上拼接钢管需经验收后方能吊上船仓，对于锈蚀、破损严重的管节，坚决不予使用。
钢管桩焊缝质量应符合要求，并切割同等直径的管头作为钢管之间的加强钢板。
根据吊机的起重性能，确定钢管桩每节长度，打入后需接桩，钢管桩按设计要求长度加工成型，运至现场沉桩。
2、钢管桩施工
钻孔平台使用打桩船打设钢管桩，施工方法与栈桥相同。
深水区在平台下游侧打入斜桩，在高程+2m处与平台下游侧一排钢管桩焊接，以抵抗洪水期水流冲击力。
平台投入施工使用过程中定期检查桩位河床冲刷情况，过度冲刷则抛填砂袋进行河床防护。
平台开始施工时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等通航导向标志，并设置钢管桩防撞墩，以保证安全。
3、钢护筒制作
护筒直径确定方法：
根据以往施工经验，按振埋时产生的倾斜度i=0.5%计算，主墩桩基直径为d0（m），护筒放样误差为Δ取0.05m，L为护筒长度，则钢护筒内径D=d0+i×
L+Δ。
这即可满足施工要求，又符合经济实用原则。
西江特大桥主桥水上钻孔桩采用反循环回转钻机成孔，141～143#主墩钻孔桩直径φ2.8m，采用内径φ310cm、壁厚16mm钢护筒。
137～139#、144#、145#墩钻孔桩直径φ2.0m，采用内径φ225cm、壁厚12mm钢护筒。
140#钻孔桩直径φ2.2m，枯水期筑岛施工，采用内径φ260cm、壁厚12mm钢护筒。
钢护筒在加工厂分节制作，为便于运输每节长度不大于12m为宜，经检查合格后，视现场运输条件确定在加工场地或驳船上焊接接长。
根据设计地质资料显示，桥位河床覆盖层为淤泥质，承载能力很低，护筒考虑嵌岩埋设。
护筒设计长度计算方法：
护筒顶面高程（+9.50m）-墩位最低河床标高（-×
.×
×
m）+覆盖层厚度（×
m）+嵌岩深度（约3.0m）。
入岩深度需经现场试桩确定，然后结合单块钢板宽度调整护筒加工长度。
各墩平台施工时，按设计规定数量检查管桩竖向、水平方向承载能力。
地质条件与设计不符时及时调整管桩及护筒埋深。
护筒采用A3钢板卷制而成，焊接采用坡口双面焊，所有焊缝必须连续，以保证护筒承受水压力不漏水。
为加强护筒的整体刚度，间距4m在焊接接头焊缝处加设厚16mm宽200mm的钢带补强，护筒底脚处加设厚16mm宽300或500mm的钢带作为刃脚（刃脚底口向钢管上错2cm，刃角与钢管采用12mm角焊缝满焊）。
无钢带处的护筒横断接缝，除采用坡口双面满焊外，还应采用8～12块200×
100×
16mm钢板焊接补强，焊缝高不小于12mm，补强板与护筒焊缝在与护筒主焊缝交叉处断开。
筒内两端头用角钢制十字撑保持护筒圆度。
护筒刃角及加强钢带布置如下图所示：
图6
4、钢护筒沉放
（1）、护筒定位
首先在每个平台上，安设导向架，导向架用型钢焊接而成，分上、中、下多层定位框，导向架比护筒外径大5cm，护筒的定位采用十字边桩交汇法进行，利用平台上所标示桩中心位置的边桩，用放样线恢复桩中心。
护筒定位使用导向架定位，首先定位导向架，然后用导向架定位钢护筒位置。
（2）、接长护筒
将护筒吊入导向架内，调整中线位置后，用夹具固定在平台上，护筒顶面距平台顶面0.8m左右，再在其上吊放第二节。
校正后将两节护筒连接处焊牢并加强，钢护筒采用焊接方式接长。
下放、固定再吊放第三节，直至护筒长度满足施工需要，割除护筒与导向架焊接件，浮吊将护筒下沉到河床表面。
护筒放置在河床面后，上端用手拉葫芦固定在平台上，下端用钢丝绳牵引固定，防止水流冲偏。
（3）、护筒下沉
在江水平潮流速较小的时候，由浮吊吊起钢护筒通过导向架缓慢下放直到其刃脚自然下沉到河床面为止。
再校正其垂直度（小于0.5%）和护筒平面位置偏差（小于5cm）后，采用377kw振动锤振动下沉，振动锤振动下沉直至护筒底部到达设计标高。
每振沉1m左右或每沉放历时1～2分钟后都要暂停沉放，进行护筒垂直度的检校。
如护筒倾斜则采用上紧反方向缆风方法控制垂直度。
随时注意检查护筒的防漏（水和泥浆），在制作和接长过程均应贯彻始终。
如发现漏水孔洞，应用钢板或环氧树脂封闭。
先利用桩锤自重下沉护筒，待取得足够稳定性后，再进行振动下沉。
同时避免偏载作用下，造成较大的偏位和倾斜。
若钢护筒不能沉放到所需深度，则利用Ф300mm空气吸泥机，按先中部后四周再中部的顺序吸砂，严防不对称射水（或吸泥），造成护筒单边受力倾斜。
可全断面对称均匀冲淘，保留护筒内土体表面距刃脚下口50～100cm时再行振沉。
143#由于覆盖层较薄，钢护筒打入困难，拟采用钻孔时钢护筒跟进的措施来保证钢护筒有足够的入土深度，并保证钢护筒底部不漏浆。
5、桩顶剪刀撑及横梁安装
钢管桩每天施打完毕后，立即用［36焊接钢管桩横向剪刀撑联系，以防管桩受水流冲击倾斜或疲劳破坏，并与钢护筒连接，保证平台的抗扭能力。
下横梁I56a工字钢安装经测量放线后，与管桩焊接。
6、贝雷主梁安装
贝雷片预先在陆上或已搭设好的栈桥上按每组尺寸拼装好，然后运输到位，安装在桩顶工钢横梁上。
贝雷片安装到位后，下横梁顶面焊接U型卡，将贝雷片固定在横梁上。
7、上横梁及面板槽钢安装
贝雷片拼装完毕，其上铺设I25a横向分配梁，间距50cm，I25a与贝雷片间采用Ф20“U”型螺拴固定，每个节点1套螺栓。
面板使用[20a槽钢在I25a上扣放，如遇与“U”型螺栓螺母冲突时，可适当调整槽钢间距。
平台邻水周边设高1.2m防护栏杆，采用∠45*45*5mm角钢焊接，立柱间距3m，焊在栈桥I25a横梁上，钢立柱上设3道φ10mm钢筋。
4.钻孔桩基础施工
4.1钻孔桩施工工艺
钻孔桩施工工艺见流程图（图7）。
二次清孔
钻孔桩施工工艺框图（图7）
4.2冲击钻成孔
施工程序如图图8
4.2.1施工前准备
1、一般场地施工首先平整场地，用推土机推平并碾压密实。
2、对钻孔桩位进行精确定位测量，并设置护桩。
3、埋设护筒
护筒采用钢护筒，钢护筒内径比桩径大0.4m，高度根据现场实际情况确定，护筒钢板厚度为5mm。
护筒的埋置深度以钻孔时孔口不坍塌为原则。
护筒采用打入法埋设，护筒顶面高出地面或施工水位0.5m以上。
4、泥浆制作
本工程采用黄粘土泥浆护壁。
为改善膨润土泥浆的性能，在泥浆中掺入羧甲基纤维素（掺量为膨润土的0.05%）、木质素磺酸钠盐（掺量为膨润土的0.1%）、和纯碱（掺量为膨润土的0.3%）。
配制泥浆所用的原料用下式进行计算：
m=（ρ2-ρ3/ρ1-ρ2）-ρ1
m—每立方米泥浆所需原料用量
ρ1—原料密度（t/m3）
ρ2—要求的泥浆密度（t/m3）
ρ3—水的密度，取1t/m3
配制时先向制浆池内放入一定量的水，然后按比例加入膨润土及外加剂进行搅拌，搅拌均匀后测定泥浆的各项指标。
其各项性能指标见《钻孔桩护壁泥浆性能指标表》表。
钻孔桩护壁泥浆性能指标表
相对密度
粘度s
静切力Pa
含砂率%
PH值
胶体率
失水率
ml/30分
泥皮厚
mm/30分
1.30
22
4
9
96%
≤20
≤3
表1
检测合格后储在泥浆池中待用,并填写泥浆试验记录表。
5、泥浆池、沉淀池的设置
a、陆上泥浆池设置
每两个相邻施工点设置一个泥浆池和一个沉淀池，泥浆池和沉淀池尺寸均为10m×
8m×
2m。
为保护环境泥浆及废渣运往指定的弃土区排放。
b、141#～144#泥浆池设置
采用优质粘土制备泥浆，以保证桩基施工的安全和质量。
桩基钻进施工过程中，利用其他桩孔的钢护筒和专用泥浆船进行泥浆循环并配备先进的泥浆过滤装置浆渣分离。
泥浆船用300t运输船改装，容量150～200m3，全桥配置二条泥浆船，以保证泥浆的储备及便于外运多余泥浆；
泥浆循环采用正循环。
泥浆循环系统见下图：
泥浆循环系统示意图。
图9
6、钻机就位
钻机就位前，对钻孔前的准备工作进行检查，确认无误后才能安装钻机。
安装钻机时，将底架垫平，保持稳定，使之不产生位移和沉陷。
钻头钻尖的中心与钻孔桩中心的位置偏差不大于2cm。
4.2.2钻孔
1、开孔：
为防止冲击振动使邻孔坍壁或邻孔刚灌注砼的凝固，待邻孔砼灌注完毕，一般经24小时后，方可开钻。
在孔口地质为人工填土时，开孔前在孔内多放一些粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸，泥浆比重1.3左右。
钻进0.5～1.0m，再回填粘土，继续以低冲程冲砸，如此反复二、三次，必要时多重复几次。
待冲砸至钻头顶在护筒下超过1m时，方可加高冲程正常钻进。
2、钻孔：
钻孔过程根据地质情况，采用不同方法钻进。
粘土质、粉质土采用中冲程（0.75m左右），输入较低稠度泥浆，防止卡钻、埋钻；
易塌孔的土质采用小冲程（0.5m左右），多投粘土提高泥浆的粘度与相对密度，并填加片石、碎石，使之被挤入孔壁。
3、抽碴：
冲孔至护筒下4～5m时，用抽碴筒抽碴，每钻进0.5～1.0m抽碴一次，抽至钻碴明显减少无粗颗粒为止，抽碴时应及时补水和粘土，使泥浆比重符合要求，冲孔时每隔3～4h，将钻头或抽碴筒在孔内上下提放几次，把下面的泥浆拉上来，以护孔壁。
4、刃口的补焊：
钻头刃口在钻进中不断磨损，每班应进行检查，当冲锤尺寸磨损到小于设计桩径或磨钝时，应及时补焊，以免造成缩径或卡钻事故。
为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补焊后在原孔使用时，宜先用低冲程冲击一段时间，方可用较高冲程钻进。
5、检孔：
为保证孔形正直，钻进中，应常用检孔器检孔，检孔器用钢筋制成，直径与钻头直径相同，高度为钻孔直径4～6倍。
更换钻头前，必须经过检孔。
如检孔器不能沉到原来已钻到的深度，或钢丝绳拉紧时的位置偏移护筒中心，则可能造成了缩孔、弯孔、斜孔等，应及时纠正或回填重钻。
6、终孔检查：
当孔底已达到设计标高，可停止冲击，把钻头提到孔外，进行成孔检查（孔径、孔深、倾斜率等检查），符合施工规范要求后方可清孔，在终孔与清孔的间隙时间应保持孔内水头高度。
4.2.3清孔
钻孔达到设计标高，经终孔检查后，即可清孔，清孔标准：
设计为摩擦桩，其沉碴厚度不应大于10cm；
设计为柱桩，其沉碴厚度不应大于5cm。
清孔采用抽碴法：
反循环方式清孔，掏到用手摸泥浆无2～3mm大的颗粒且其比重在规定指标之内时为止。
为保证柱桩质量，在安放钢筋笼，下导管后再用吸泥机清孔。
清孔时应及时向孔内注入清水或纯泥浆，保持孔内水头，避免坍孔。
清孔后的泥浆性能指标：
含砂率不大于2%，相对密度为1.03～1.10，粘度为17s～20s，胶体率≥98%。
钻孔桩钻孔允许偏差表
序号
项目
允许偏差（mm）
1
孔径
不小于设计桩径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
3
孔位中心
群桩
≤100
倾斜度
≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
≤300
表2
4.2.4钻孔事故预防及处理
常见的钻孔（清孔）事故预防处理如下：
1、钻孔偏斜
a、加固桩机底座，使其保持水平，并定时检查，一旦发现倾斜，立即纠正。
b、倾斜过大的岩面（岩面高差超过1m时），需先回填片石，再用冲击钻机慢速钻进。
c、钻孔形成后，经检孔器查明钻孔偏斜的位置，钻机反复扫孔，使钻孔正直。
2、扩孔和缩孔
a、在倾斜岩面和岩性不均的岩层中钻进时，严格按小冲程、慢进尺钻（冲）进，保持钻机在稳定状态下钻进，防止过分扩孔。
b、经常检查钻头磨损状态，加强修补，必要时更换，保证钻孔直径，防止缩孔。
在软土中钻进时，要注意控制冲程和进尺速度，充分护壁，防止软土缩孔。
3、卡钻、掉钻处理
在钻（冲）进过程中，卡钻和掉钻应尽量避免，平时做足准备工作，以便在卡钻或掉钻时能及时地迅速顺利打捞。
在钻头使用前在其上部安装柔性保险钢丝绳，当卡钻或掉钻时可下放一个或两个钢钩到钻头位置，钩住保险钢丝绳，使钻多点受力，用钻机和其它起重机械拉动钻头。
若卡钻很紧，不能拉动时，则采用孔底水下爆破法震动方案打捞出卡钻。
此种情况下，要求用测水尺、潜水员下水等多种方法测出冲击钻头在水下的空间位置，钻头与岩壁卡住的部位等情况，然后用测水绳下放炸药到每个卡点位置，在钻头受力的情况下起爆炸药。
在操作过程中，应对爆破震动影响进行校核，爆破使用药量应满足本桩和邻桩安全要求。
4.2.5溶洞处理
经过调查，本桥上下游桥梁、码头施工均出现过溶洞。
桩基施工溶洞处理的成功与否是关系到整个工程能否按期完成及工程质量的关键所在，而溶洞处理需要解决的关键技术问题就是如何保证成孔过程中不漏浆，或者产生漏浆但不发生坍孔，保护桩孔、人员及钻（冲机）的安全，保证桩孔顺利成孔。
积极的方法是做好预防工作，认真研究地质资料，尽可能摸清溶洞的分布情况及特点，并根据溶洞具体情况分别处理。
1、钻冲结合或冲击成孔工艺
钻冲结合工艺成孔，即：
先用回旋钻机钻穿覆盖层，再换冲击钻机进行入岩施工。
采用此法可充分发挥回旋钻机和冲击钻机的优点，选择回旋钻机施工覆盖层的优点是进尺快、效率高、成孔质量好；
选择冲击钻机进行入岩施工主要优点有：
a、由于冲机成孔对孔壁产生的挤压作用，使得其孔壁比较密实；
b、由于冲击成孔时，冲锤为自由落体运动，能保证桩孔的垂直度；
c、冲机冲穿溶洞顶板时即使发生漏浆，能迅速提锤而有效避免埋锤事故的发生；
d、一旦出现卡锤、掉锤等事故时，易于打捞。
2、泥浆循环系统
优质泥浆不但能增加孔壁的稳定性，还可大大提高循环效率，加快钻孔进尺。
由于本工程桩孔径大，且设计对桩基础成孔质量要求较高，故钻孔时应优先采用优质泥浆进行施工，以加强护壁效果，并确保清碴满足设计要求。
施工时采用反循环清碴，利用泥浆船进行循环。
成孔过程中要保证泥浆性能符合要求，每天由试验人员检测孔内及返孔泥浆指标，随时调整泥浆的各项性能指标至合格。
3、岩层冲进及溶洞处理
即使在施工前进行了地质情况勘察，但是仍无法准确把握基岩内溶洞具体情况。
施工中，最容易出现的问题是：
a、施工时由于碰到溶洞或与桩位外溶洞相通的裂隙，引起的突然间大量泥浆漏失，并引发塌孔埋钻等事故；
b、溶洞底板倾斜或遇到半边溶洞，施工时易造成斜孔、卡锤，进尺困难；
c、进尺时遇到大溶洞，且填充物为软塑性土质或空洞时，若不控制进尺，冲锤一下可进尺数米，极易引起掉锤或卡锤等事故，且因进尺过快，导致护壁质量差，易发生塌孔；
d、由于冲机自身的局限，易产生梅花孔及因机械故障（如钢丝绳断开）引起掉锤等等。
其中溶洞漏浆是最容易发生也是最危险的，施工时应采取多种可靠措施来防止出现上述情况，确保施工安全，顺利成孔。
遇到上述问题
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