钻孔桩施工技术方案.docx
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钻孔桩施工技术方案
沈阳四环快速路新建工程
K0+000至K9+000
K8+280.4小桥钻孔桩施工技术交底
中国中铁
编制人：
复核人：
审核人：
中铁沈阳四环快速路交通BT工程第一项目经理
年月日
交底记录表
施工单位：
中铁沈阳四环快速路交通BT工程第一项目经理部
交底内容：
交底人
接底人
序号
姓名
岗位／工种
时间
序号
姓名
岗位／工种
时间
目录
一、编制依据1
二、适用范围1
三、工程概况1
1、工程概况1
2、桥址地质概况1
四、钻孔桩施工方案1
（一）总体施工方案1
（二）施工工艺流程2
（三）施工方案2
（四）施工过程中异常情况的处理6
（五）桩身质量检测8
（六）钻孔桩施工过程注意事项9
一、编制依据
1、交通部部颁标准《公路工程技术标准》，JTGB01-2003；
2、交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》，JTGD60-2001；
3、交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，JTGD62-2001；
4、交通部部颁标准《公路桥涵地基与基础设计规范》，JTJD63-2007；
5、交通部部颁标准《公路桥梁抗震设计细则》，JTGTB02-012008；
6、《公路桥涵施工技术规范》，（JTJ041-2000）；
7、沈阳四环快速路BT工程（于洪段）实施性施工组织设计。
二、适用范围
本钻孔桩施工技术方案只适用于中铁航空港局辽宁工程有限公司沈阳四环快速路交通BT工程K8+280.4小桥钻孔桩施工。
三、工程概况
1、工程概况
K8+280.4小桥桥长8米桥梁与线路交角为114度。
上部结构采用1×8米钢筋混凝土空心板,桥面连续；下部结构采用薄壁形式桥台，钻孔灌注桩基础。
本桥桥台一侧为18根钻孔桩基础，全桥钻孔桩基础共计36根，；钻孔桩设计为摩擦桩，其中桥台桩基础桩径φ1.0m、桩长18m。
2、桥址地质概况
（1）线路位于沈阳市境内，地处浑河冲积平原区。
桥梁工程涉及地层主要为：
粉质粘土、中、粗砾砂。
地表水和地下水对混凝土无分解性侵蚀作用。
（2）桥址处设计基本地震动力加速度值为0.10g，地震基本烈度
度。
（3）本工点所在区域土壤的标准冻结深度为120cm。
四、钻孔桩施工方案
（一）总体施工方案
施工前先对桥址处的场地进行桥位工作平台施工，同时设置泥浆池及泥浆沉淀池。
进行钻孔桩桩位放样，根据桩位放样埋设护筒，并将旋挖钻机安装就位进行钻孔施工，成孔并经过成孔检测及清孔后，下放钢筋笼及砼灌注导管，进行砼灌注。
待砼龄期达到要求后，根据承台底标高挖出钻孔桩，并凿除桩顶多余部分，进行桩基检测。
检测合格后进入下道工序。
（二）施工工艺流程
桥位工作平台施工→桩位放样→护筒埋设→钻机就位安装→施工钻进→成孔检测→清孔→下放钢筋笼及砼灌注导管→砼浇筑→承台开挖及破除桩头→桩基检测→下道工序。
具体施工工艺流程图如下：
（三）施工方案
1、施工准备
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实，场地必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时考虑施工设备能安全进、出场。
为防止钻孔的泥浆和浮碴四溢，污染周边环境及妨碍工程施工，施工前在位于桥址小里程侧设置一处泥浆池及相应的沉淀池、污水排放设施。
泥浆池设置在桥面投影范围外，
本桥设置两个薄壁桥台（无桥墩）,施工时为尽量减少钻孔过程中对已完钻孔的影响。
本桥的钻孔桩施工顺序为：
从线路右侧到左侧依次为18#→16#→14#→12#→10#→8#→6#→4#→2#。
2、埋设钢护筒
所有桥台桩基护筒直径120cm、长3m，护筒顶面高出桥位工作平台20～30cm。
护筒埋置深度符合下列规定：
黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。
当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
埋设前，先用旋挖钻挖2.5m深，且直径能够下护筒的坑，然后迅速下放钢护筒，并用钻头将护筒压制相应位置，下压过程中不断调整护筒位置及垂直度，护筒顶面中心与设计桩位偏差≯5cm，倾斜度≯1%；之后在护筒四周对称回填B组填料并夯实。
3、泥浆制备钻机周围设制浆池，储浆池及沉淀池，并用循环胶管连接，泥浆选用新鲜粘土，辅以少量膨润土制成，比重控制在1.1～1.3。
泥浆性能指标，按钻孔方法和地质情况确定，符合下列规定：
泥浆比重：
钻机入孔泥浆比重为1.1～1.3。
黏度：
一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。
含砂率：
新制泥浆≯4%。
胶体率：
不小于95%。
PH值：
大于6.5。
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。
造浆后要试验全部性能指标，钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。
4、钻孔施工
开钻前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中如泥浆有损耗、漏失，须及时补充。
并按有关技术规范检查泥浆指标，遇土层变化须增加检查次数，并适当调整泥浆指标。
开孔的孔位要准确，使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。
钻孔过程中经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。
钻孔到达设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。
孔位偏差不得大于5cm。
钻进过程中随时捞取钻渣，判断地层并检验泥浆指标，并留取渣样送设计院沈阳指挥部相关设计人员确定地质情况。
根据地层变化情况，采用不同钻压，适时调整泥浆性能，并始终保持孔内液面高于孔外水位1.5～2.0m，加强护壁，保持孔壁稳定。
钻进过程中填写相应的钻孔地质记录表、钻进速度记录表和泥浆参数记录表。
在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。
钻孔达到设计标高后，立即检查孔径、孔深、孔形、竖直度和孔底泥浆沉淀厚度是否与设计相符合，确认钻孔合格并经监理工程师核查后，立即进行清孔。
钻孔作业过程中，应观察主机所在地面和支腿或链轨支承处地面变化情况，发现下沉现象应及时停机处理。
因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。
5、成孔质量检验钻孔成孔质量验收标准
序号
项目
允许偏差
1
孔径
不小于设计值
2
孔深
不小于设计孔深
3
孔位中心偏差
≤50mm
4
倾斜度
≤1%孔深
5
沉渣厚度
≤200mm
6
清孔后泥浆指标
比重：
≯1.10；粘度：
17～20s；含砂率小于4%
孔径、孔深、及倾斜度检测采用验孔器。
验孔器采用∮20螺纹钢筋加工，探孔器钢筋笼外径同钻孔桩设计直径，主筋间距不大于20cm，加强箍筋间距按1m控制，去除两端锥体后总长不小于4D（钻孔桩设计直径）。
6、清孔
（1）第一次清孔
当钻孔深度达到设计要求时，应立即用检孔器对孔深、孔径、孔位、竖直度进行检查，确认满足设计要求后，报请监理工程师检验，经监理工程师认可后，方可进行下道工序施工立即进行清孔。
若沉渣厚度超出规范要求时，可用钻机进行清孔。
在清孔的同时，将附着于护筒壁的泥浆清洗干净。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。
（2）第二次清孔
当钢筋笼下放好，安装好封孔导管后，检查沉渣厚度，当孔底沉渣厚度超过20cm时进行二次清孔。
二次清孔利用混凝土浇筑导管作泥浆循环管道，采用气举反循环方式进行。
清孔应达到以下标准：
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重≯1.1，含砂率＜2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度≯20cm。
8、钢筋笼加工与安装
由于本桥设计，桩长18m，钢筋笼长18.7米。
通长配筋，钢筋笼直接在钢筋加工场一次加工成型。
钢筋加工场设在K6+200处。
加工时所有钢筋加工质量满足设计及规范要求，将每根桩的钢筋笼按设计长度分类并编号，保证不同桩长钢筋笼同相应桩位对应。
钢筋笼加工质量满足下表要求：
钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100mm
2
钢筋骨架直径
±5mm
3
主钢筋间距
±10mm
4
加强筋间距
±20mm
5
箍筋间距
0，-20mm
6
钢筋骨架倾斜度
±0.5
钢筋笼吊装时，采用专用炮车运至现场，在孔口利用25t汽车吊吊放。
下放前检查钢筋笼垂直度，分节钢筋笼必须确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致，声测管、主筋在孔口焊接。
主筋对位后使用搭接焊搭接长度50cm。
钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置偏差±20mm，底面高程偏差≯±50mm。
钢筋笼安装就位后在护筒周围对称放置两根枕木，枕木顶面高出护筒顶5~10cm且枕木要支垫密实牢固。
用两根厚壁钢管穿过吊筋的吊环把钢筋笼架在枕木上。
钢筋笼掉进采用φ20光圆钢筋制作。
9、水下砼浇筑
浇筑水下混凝土必须做好充分的准备工作，配置足够备用应急设备和材料，确保浇筑水下混凝土时间≯8小时，必要时在混凝土内掺入缓凝剂以确保工程质量。
导管采用专用的卡口式导管，导管内径30cm，中间分节长3m，底节长度4m，漏斗下采用1m长导管。
导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸。
各节导管内径大小一致，偏差≯±2mm。
导管使用前进行试拼和试压，并按自上而下顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深度的0.5%且≯10cm。
如果连接采用螺栓连接时，螺帽宜在上；试压压力为孔底静水压力的1.5倍。
下放过程中应保持导管位置居中，轴线顺直，逐步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。
浇筑首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在0.4m。
浇筑水下混凝土之前，再次检测孔底泥浆沉淀厚度，如沉渣厚度大于20cm时，必须对孔内进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度符合规定要求。
灌筑水下混凝土时，首盘混凝土需用量由计算确定，保证首批混凝土浇筑后导管埋入混凝土中的深度≮1m且≯3m，并能填充导管底部间隙。
在整个砼浇筑过程中导管埋深控制在1～3m范围内。
完成首批封底混凝土后，大储料斗换成小储料斗，采用砼输送车直接浇筑砼，以加快水下砼的浇筑速度。
浇筑过程中经常量测孔内混凝土面的上升高度，并适时缓慢平稳提升，逐级快速拆卸导管，并在每次起升导管前，探测一次管内混凝土面高度。
混凝土浇筑开始后，应快速连续进行，不得中断。
最后拔管时，注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。
为了保证桩顶混凝土质量，混凝土浇筑标高比设计标高高出1.0m左右，多余部分在柱桩施工前凿除，确保桩头无松散层。
（四）施工过程中异常情况的处理
1、坍孔
（1）造成原因：
a、泥浆稠度小，护壁效果差，出现漏水；或护筒埋置较浅，周围封堵不密实；或护筒底部的粘土层厚度不足，护筒底部漏水等原因，造成泥浆水头高度不够，对孔壁压力减少。
b、泥浆相对密度过小，致使水头对孔壁的压力较小。
c、在松软砂层中钻孔时进尺过快，泥浆护壁形成较慢，井壁渗水。
钻进时未连续作业，中途停钻时间较长，孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2.0m，降低了水头对孔壁的压力。
d、操作不当，吊放钢筋笼时碰撞孔壁。
e、钻孔附近有大型设备作业，或有临时通行便道，在车辆通行时产生振动。
f、清孔后未及时浇注砼，放置时间过长。
（2）预防措施：
a、在钻孔附近，不要设临时通行便道，禁止有大型设备作业。
在陆地上埋置护筒时，应在底部夯填50cm厚的粘土，在护筒周围也要夯填粘土，并注意夯实，护筒周围要均匀回填，保证护筒稳固和防止地面水的渗入。
b、水中振动沉入护筒时，应根据地质资料，将护筒沉穿淤泥及透水层，护筒之间的接头要密封好，防止漏水。
c、应根据设计单位提供的地质勘探资料，根据地质情况的不同，选用适宜的泥浆比重、泥浆粘度及不同的钻进速度。
d、钻孔时要连续作业，无特殊情况中途不得停钻。
e、提升钻头、下放钢筋笼时应保证垂直，尽量不要碰撞孔壁。
f、若浇注工作准备工作不充分，暂时不要清孔，情况合格后要及时浇注砼。
g、供水时不得将水管直接冲射孔壁，孔口附近不得聚集地表水。
（3）处理措施：
a、如有轻微坍孔时，可采取增大泥浆比重、提高泥浆水位的措施，保证水头压力。
b、坍孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围回填、夯实，重新钻孔。
c、若发生严重坍孔，应马上退出钻机。
重新用粘土回填，待回填土密实后再重新钻孔。
2、钻孔桩倾斜，钢筋笼不能顺利入孔
（1）造成原因：
钻机未处于水平位置，或施工场地未整平及压实，在钻进过程中发生不均匀沉降。
（2）预防措施：
钻机就位前，应对施工场地进行整平和压实，并把钻机调整到水平状态，在钻进过程中，应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。
（3）处理措施：
当钻孔偏差超限时，应回填粘土，待沉积密实后再重新钻孔。
3、钢筋笼上浮
（1）造成原因：
a、钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大，钢筋笼被混凝土托顶上升。
b、当混凝土面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮。
c、由于混凝土灌注超过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。
（2）预防措施：
a、钢筋笼初始位置应定位准确，并于孔口固定牢固。
b、加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.0—2.0m。
c、灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2—3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。
导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2—6m，严禁把导管提出混凝土面。
（3）处理措施
当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。
（五）桩身质量检测
1、所有钻孔桩桩身砼质量进行低应变动测法检测，合格后方可进行柱桩施工。
2、每根钻孔桩混凝土试件不少于2组；水下砼标准养护试件抗压强度必须符合设计强度等级的1.15倍。
（六）钻孔桩施工过程注意事项
（1）钢护筒的埋设质量直接影响钻孔桩的施工质量。
护筒必须埋设牢固，四周的粘土应分层夯实，防止护筒在施工中偏斜和下沉，必要时应另行采取稳固措施。
（2）旋挖钻钻进过程，要及时补充泥浆，保持孔内水头高度，防止坍孔，根据地质情况及时调整泥浆性能，严禁向孔内注入清水。
（3）钻孔过程中对地质情况要记录详细，发现地质与设计不符时，立即上报相关人员。
及时检查钻头的磨损情况和直径变化，发现斜孔或缩孔时，随时校正，以保证钻孔的直径和垂直度。
（4）终孔时，要及时测量孔底标高，清孔后，复测孔底标高，与终孔时孔底标高相比较，检查沉淀的厚度，判断是否到达设计要求及满足灌注要求，严禁以超钻代替清孔。
（5）钢筋笼制作完成后，挂标识牌，注明桩号、长度，以免用错。
堆放时必须离地30cm以上，必须保证钢筋笼的顺直，不得出现变形现象。
（6）钢筋笼安装时定位采用定位钢筋（吊筋），检查钢筋笼顶标高和中心偏位，定位钢筋必须牢固的固定在工作平台上。
钢筋笼顶标高通过定位钢筋长度控制，定位钢筋长度根据护筒顶标高和钢筋笼顶标高计算；钢筋笼顶中心偏位，通过护筒顶周围护桩检查。
（7）混凝土搅拌时严格按配合比投料，同时保证混凝土的搅拌时间。
混凝土运输时尽量减少时间，防止泌水、离析。
混凝土拌合物运至浇注地点时，应检查和易性、坍落度等情况，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍不合格时不得使用。
（8）混凝土灌注前应认真检查导管的密封性，进行试压、试拼试验。
灌注前应计算好导管长度，导管长度按照孔深和工作平台高度计算，控制导管底距离孔底0.3m。
（9）混凝土灌注过程要及时量测导管的埋深情况，根据混凝土的埋深情况逐节拆除导管，导管埋深控制在1~3m。
拆除提升导管要保持导管垂直且居中，不能倾斜以免牵动钢筋骨架。
砼的灌注要连续进行，有短时间停歇时，要经常起动导管，使混凝土保持流动性。
（10）混凝土浇筑临近结束时，要认真量测混凝土顶标高。
为了保证桩顶混凝土质量，混凝土浇筑标高比设计标高高0.8~1.0m。
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