钻孔桩工艺性试验总结报告.docx
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钻孔桩工艺性试验总结报告
冲击钻钻孔灌注桩工艺性总结
一、试桩依据
1、《田市跨永安溪、台金高速特大桥施工图》
2、《承台及钻孔灌注桩设计参考图》第一册
3、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》
4、《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》
5、相关技术资料
根据以上规范和规程，第二架子队于2016年9月21日至2016年9月25日组织实施了田市跨永安溪、台金高速公路特大桥冲击钻钻孔灌注桩工艺性试桩工作。
现将试桩施工工艺及所取得的施工参数、试验检测结果分析汇总如下。
二、工程基本概况
田市跨永安溪台金高速公路特大桥位于田市镇境内，本桥为跨越永安溪河道、台金高速公路而设。
起讫里程为DK75+～DK78+，全长。
墩台基础类型采用钻孔灌注桩基（直径Φ、Φ、Φ、Φ钻孔桩），桩基主要以Φ直径桩为主。
本次试桩桩位位于田市跨永安溪、台金高速公路特大桥6#墩的第4#桩，试桩桩径为，桩长9m，钻孔深度为14m。
设计地质情况见附图。
三、工艺性试桩的内容及目的
1、此次试桩是根据施工组织设计的施工工艺流程，经过前期准备，通过施工工序：
施工准备→施工放样→埋设护筒→钻机就位、校正→测量复核→冲击钻钻孔施工→成孔质量检测→清孔→沉渣检测→安放钢筋笼→下导管→二次清孔→灌注水下混凝土→桩基检测等工序，精心施工，通过试验来提高施工质量及施工效率。
钻孔灌注桩施工工艺流程图
2、试桩目的
通过试桩，可以达到以下基本目的：
1）验证地质钻探资料或设计参数，为优化设计提供依据，为正式桥梁桩基施工提供工艺参数；
2）让操作人员熟悉冲击钻桩基施工工艺及方法；
3）树立企业良好的作风，为以后的施工做好准备，避免施工中出现不必要的问题。
四、现场资源配置
1、人员
领工员1人；作业班现场负责人1人；技术人员2名（昼夜倒班）；测量人员3名，主要进行中桩放样；试验人员3名；
钻机操作人员4名（昼夜倒班），主要进行钻孔、灌注等工作；
挖机操作人员1名，主要进行泥浆池开挖，钢筋笼安放等工作。
2、机械设备
1）PC-450挖掘机1台，主要用于泥浆池开挖、钻渣清理工作；
2）CE-A6冲击钻钻机1台，钻头直径；
3）300KW发电机一台
3、混凝土配合比
1）采用C30混凝土配合比，施工配合比比为：
水泥：
粉煤灰：
细骨料：
粗骨料1：
粗骨料2：
外加剂：
水=304：
76：
1021：
166：
662：
：
121。
2）计算性能指标为：
水胶比。
3）要求塌落度180~220mm。
4）配制强度30MPa。
4、钢筋
钢筋主筋采用HRB400Φ22钢筋，箍筋采用HPB300Φ10钢筋，加强筋采用HRB400Φ16钢筋。
钢筋笼主筋焊接采用闪光对焊。
钢筋笼由3号钢筋场集中加工制作，合格后集中配送至施工现场。
五、试桩过程的时间安排
1、施工准备：
截至2016年9月24日，进行了场地平整、挖泥浆池、制备泥浆、测量放样、埋设护筒、钻机就位、复核护筒中心与桩位中心重合等准备工作。
2、冲击钻钻孔：
2016年9月21日7时00分开始钻孔，2016年9月25日00时50分终孔。
3、安装钢筋笼：
2016年9月25日11时30分至2016年9月25日13时30分。
4、二次清孔：
2016年9月25日16时10分-19时10分。
5、灌注：
2016年9月25日19时15分开始灌注，2016年9月25日21时00分灌注完毕。
六、施工过程
1、施工准备
场地平整并保证具有足够的地基承载力，机械设备准备到位。
2、测量放样
施工测量人员依据已经复核并建立的测量控制网，在平整的的场地内准备的放出每根桩的中心线，并用木桩固定可靠，根据场地实测标高计算出相应桩的实际需要钻进深度。
3、护筒埋设
钻桩之前埋设护筒，以保证钻机沿着垂直方向顺利工作，同时保护孔口和提高孔内泥浆的水头。
护筒采用钢制护筒，壁厚8mm，护筒内径比桩径大20cm。
安装护筒时，护筒顶面应高出地下水位2m，且应高出地面50cm，随地质情况的不同而进行调整。
护筒埋设与坑壁之间用黏土分层夯实，以防漏水，在护筒上口边缘开设1~2个溢流口，便于泥浆溢出留回泥浆池，进行回收和循环。
护筒埋设时，其中心线应与桩身中心线重合并且保证锤直，在钻桩不过程中不得倾斜、位移。
4、钻机就位
钢护筒安装完毕，进行钻机就位，就位要求机身平稳，钻头中心线与桩位中心护筒红线线重合在一条直线上，然后进行钻进施工。
5、泥浆护壁钻进
应从中间向四周钻进行钻桩施工，下一根桩施工不得对上一根桩造成质量影响，应在上根桩混凝土强度达到时施工周围的桩。
在正式开钻前，对桩位和钻机再进行一次复检，无误后钻机开始钻进，开始钻进时采用低速低冲程钻进，放慢冲击速度，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，钻进到护筒以下3m时可以采用高速钻进，钻孔作业分班连续进行，一次成孔。
操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度，特别是在孔口5～8m段冲击过程中要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行纠正。
在钻进过程中，按试桩确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数，依照地质报告随时观察钻碴情况与地质报告对照，并准确取样报现场工程师确认地质情况。
当桩尖持力层地质与设计不符时，立即通知监理工程师及有关部门确认是否进行变更设计。
钻孔过程中还必须详细记录钻进深度、泥浆指标、机械设备损坏、障碍物、钻孔异常情况等。
记录必须认真、及时、准确、清晰，且交接班时要做好交接记录。
钻进过程中产生的泥浆、钻碴经沉淀池净化处理后方可排放沉淀水。
在排放过程中不能造成对农田及周围水源的污染，沉淀池中的沉淀物用汽车运至指定弃淤场堆放处理。
钻至桩孔设计标高后应当对孔深、孔径、孔位和孔形进行检查。
钻机在成孔时应当把握好三点：
严格控制进尺、控制泥浆性能、控制桩身垂直度。
进尺：
不同的地层要求不同的进尺，根据施工工程地质、水文地质及钻桩工艺试验的相关参数控制成孔进尺，并且在钻进过程中根据地层结构的变化，及时进行调整。
凿岩进尺一般控制在~。
泥浆：
成孔护壁的泥浆应当选良好的造浆黏土或者膨润土进行调制，根据现场地质报告及实际情况进行实际配浆，一般泥浆比重控制在~，稠度16~22s,含砂率不大于4%，PH值应大于。
为满足钻进和文明施工要求，根据现场实际施工情况，在两根墩之间设置一个共用泥浆池及沉淀池来制备、储存和回收泥浆。
泥浆池和沉淀池顶端相连，结构尺寸图见附图。
垂直度：
钻机施工区域地基应当有足够的承载力，保证钻机在钻进过程中稳定，施工钢丝绳、钻头中心、护筒中心三者应当在同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm，及时调整钻进垂直度。
6、一次清孔及成孔验收
当钻进到设计桩深时，进行一次清孔，将孔底淤泥、沉渣清理干净，清孔采用置换泥浆的方法进行清孔。
对孔深、倾斜度、孔内沉渣进行检查。
（1）钻孔深度
钻孔深度的检测方法为：
由有经验的人员用测绳挂坠锤测量校核或者成孔检测仪器进行检查，深度必须满足设计要求。
（2）孔径和竖直度用探孔器检测
在达到设计桩底标高后，停止钻进，在现场工程师在场的情况下，对孔位中心偏差、孔径、孔深、钻孔垂直度、孔底沉碴厚度等采用测量仪器、测绳、验孔器等工具进行全面检查，签字确认合格。
标定测绳，测绳采用钢丝测绳，20米以内测锤重2Kg，20米以上测锤重3Kg。
测量护筒顶标高，根据桩顶设计标高计算孔深。
以护筒顶面为基准面，用测绳测量孔深并记录，测量时测量五处（中心一处，四周对应护桩各测量一处）孔深按最小测量值，当最小测量值小于设计孔深时继续钻进。
现场技术人员应严格控制孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀。
钻孔倾斜度通过检孔器检验：
检孔器在孔顶对中护筒中心下落后，通过在护筒顶观测吊绳相对于竖直垂线偏移情况可计算成孔后的倾斜度。
检孔器的外径D为钢筋笼直径加保护层，长度为4D。
具体做法是：
在检孔器下放到指定位置后在吊点系一垂球，然后在垂球的吊绳上用毫米尺标定好从垂球系点开始的1米位置，待垂球静止后用毫米尺测量垂球吊绳到检孔器吊绳的距离E（单位：
毫米）。
此时检孔器所处位置桩孔的倾斜度就为i=E×100%/100
成孔验收质量要求
项目
允许偏差
孔的中心位置（mm）
裙桩：
100mm；单排桩：
50mm
孔径（mm）
不小于设计孔径
倾斜度
钻孔：
＜1%
孔深
摩擦桩：
不小于设计规定
支承桩：
比设计深度超深不小于50mm
沉淀厚度（mm）
摩擦桩：
符合设计要求，当设计无要求时，对于直径≤的桩，≤300mm；对于＞或桩长＞40m或土质较差的桩，≤500mm
支承桩（柱桩）：
≤100
清孔泥浆指标
相对密度：
～；粘度17～20Pa·s；含砂率≤2；胶体率：
≥98%
7、钢筋笼制作与安装
桩基配筋及制作详图见附图。
采用吊车吊装安装钢筋笼，不得触碰孔壁，防止发生坍塌，安装钢筋笼时，应在加强筋处设置定位筋，钢筋保护层厚度不得小于7cm，钢筋笼应当保持垂直，分段安装时同一截面接头数量不得大于主筋根数的50%，且相邻主筋接头位置错开不得小于35d且不得小于50cm。
8、灌注水下混凝土
灌注水下混凝土之前，应当对钢筋笼安装位置、泥浆性能和孔底沉渣进行检查。
钢筋笼安装完毕，高程误差在50mm以内，平面误差1cm内；孔底沉渣，端承桩孔底沉渣不得大于5cm。
合格后进行导管安装。
（1）安装钢导管
拟采用钢导管灌注水下混凝土，钢导管直径20~30cm，2m一节,顶上一节可1m，底端1米可4m,钢导管不得漏水，采用丝口或者法兰相连接，置于孔中心位置，同时应保证能够自由升降，方便取下。
导管底距孔底深度，同时应当方便水、空气和球塞的排出。
安装完毕后进行水压试验，保证导管不漏水漏气。
（2）灌注水下混凝土
应当按照设计配合比拌制混凝土，混凝土性能满足设计及施工要求。
为保证首批混凝土能够将导管埋入，导管底距孔底计算，据此计算出一次浇筑混凝土为~
左右，浇筑过程中导管插入混凝土深度为2~6m，随浇筑随时测量混凝土浇筑面高度、导管长度，以此来控制拔管速度，严禁导管提出混凝土面桩身混凝土应当连续浇筑，一次浇筑完成。
当浇筑至设计位置时，为保证桩质量，浇筑标高应当比设计标高高~。
9、桩头破桩及质量检查
待混凝土达到设计强度后进行破除桩头，破除桩头采用环切法施工，先在设计位置沿桩环切，再利用人工用风镐破除多余混凝土桩头，破除过程中，不得破坏设计桩身，不得采用大型机械强行对桩顶进行凿除，不得破坏桩身预留钢筋。
本桥桩基设计采用低应变反射波法进行桩身完整性检查。
检测合格后方可关模施工承台。
10、质量保证措施
1.护筒埋设后，检查平面位置，控制平面桩位偏差不大于5cm，倾斜偏差不大于1%。
2.钻机支垫牢固，钻架垂直。
3.成孔后用探孔器检查孔径。
4.清孔后灌注前，泥浆沉淀厚度必须在设计或规范允许的范围内。
5.提升导管时保持位置居中，且不能过猛。
6.选择合理的混凝土水灰比和骨料粒径与级配，混凝土粗骨料最大粒径宜控制在40mm以内，细骨料采用中粗砂，避免粗骨料粒径太大或细骨料粒径太小造成堵管。
7.施工中专人检查导管埋置深度及混凝土拌和质量。
8.严禁用超钻来代替清孔。
9.在同一承台内一根灌注桩结束后，当相邻桩距＜5d（至少保证5m）时，要求在24小时后，并经过监理工程师的同意后方可钻进相邻桩基，以免干扰相邻桩混凝土的凝固而影响桩身混凝土质量。
七、试桩结果及过程总结
试桩的整个施工过程，包括从施工准备到成孔验收，都基本进展顺利。
冲击钻钻机能够较好的适合此段地质的情况，钻孔过程基本保持稳定，各地质没有出现异常情况，泥浆性能很好，起到了很好的护壁作用。
本次试桩泥浆制作控制指标（比重：
；黏度：
21s；含砂率：
4%；PH值：
）可以满足施工需要。
采用测绳量测法对孔深进行控制，保证成孔时桩底达到设计标高，一次清孔采用换浆法时不宜过快，防止发生孔壁塌落、缩径等质量事故。
钢筋笼制作时，要控制好接头焊接质量，钢筋原材料加工施工控制指标如下：
骨架外径：
±20mm；受力钢筋间距：
±11mm；箍筋间距：
±20mm；加强筋间距：
±20mm。
钢筋笼安装施工控制指标：
中心平面位置：
50mm，骨架垂直度±1%；在此次试桩施工时，各项控制指标均处于受控状态，在以后施工过程中将得到很好的保持。
下导管时，保证导管的密闭性，很好地防止导管漏水。
二次清孔时，保证了泥浆技术达到指标：
相对密度~；黏度17~20s；含砂率＜2%；胶砂率≥95%。
以保证水下混凝土灌注的顺利进行。
水下混凝土灌注施工时，一定要保证首灌混凝土方量，首盘封底混凝土灌注方量理论计算值为方，实际采用方，试桩时采用大料斗，满足要求，灌注过程中，灌注深度一定通过2人的测量核实，导管埋深需保证在2~6m，以保证灌注的顺利进行。
八、试桩结论及试桩过程中技术控制要点
现场实际试桩情况表明，采用冲击钻成孔工艺施工田市跨永安溪、台金高速公路特大桥钻孔灌注桩，钻机各项技术参数满足地质情况需求，工艺选择得当，施工效率较高，通过本次试桩得出了冲击钻在不同地层中的钻进速度，不同地层的泥浆控制指标，钢筋笼加工制作、运输、焊接及吊装工艺参数和技术参数，C30水下混凝土配合比设计的合理性、和易性、坍落度、含气量等各项技术控制指标以及运输C30混凝土灌注钻孔桩的工序组织和机械组合参数。
本次试桩各项技术指标均处于受控状态，并为后续大面积桩基施工提供了可靠的技术参数和工艺保障。
1、地质情况：
经施工现场捞取的渣样与设计比对，与设计地质情况基本相符。
2、根据钻孔桩开钻和成孔时间推算出各地层平均钻进速度为小时。
3、检孔器检测时，下放顺畅，保证了孔径和垂直度。
4、通过孔深探测得出该桩的沉渣厚度为5cm，基本确立了清孔工艺参数及泥浆性能指标参数。
5、泥浆指标，钻进过程中泥浆指标测试记录范围：
比重为~之间，黏度为17~22s之间，含砂率为4%~6%之间，PH值为~之间。
6、钢筋笼焊接接头质量，经检测符合规范要求，钢筋笼的顺直度、间距等指标符合规范要求。
7、混凝土灌注较顺畅，C30混凝土配合比符合设计要求，和易性较好，质量合格，现场测试坍落度分别为215mm，210mm，218mm，符合规范要求。
8、由3号拌合站供应混凝土，3台混凝土运输车的数量能够满足灌注需求，混凝土运输车行走路线能够满足混凝土灌注要求。
九、其他注意事项
1、由于钻机较重，施工场地必须宽敞、平整，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。
2、泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。
3、因砂层中钻进过深易造成塔孔现象，在钻进施工时严格控制一次钻进深度。
4、钢筋笼或探空器向孔内放置时，应由吊车吊起，将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁，使孔壁坍塌，在混凝土浇筑时出现废桩事故。
6、钢筋笼吊装时必须采用托架起吊的方式，防止在起吊过程中钢筋笼发生变形。
7、根据不同地质情况，必须检测清孔后泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。
8、其他施工工艺事项，应严格按照桥涵施工技术规范和验收标准进行施工。
十、质量、安全、环保水保及文明施工控制措施
1、质量管理措施
组织参加本工程施工的全体工作人员学习施工规范、规则、规定和验标，要求所有参建员工理解工程特点，熟悉施工的程序和质量要求，了解并掌握易产生质量隐患的重要工序及重要环节，定期安排技术培训，并进行技术考核。
特殊工种的人员进行上岗前培训，执行持证上岗率100%的制度。
就施工过程中遇到的新问题、新材料、新工艺及时组织人员学习，保证工程质量。
2、安全管理措施
（1）组织保证措施
成立以项目经理为第一责任人的项目部安全生产领导小组，由组长、副组长、各职能部门负责人以及各作业工区负责人组成。
实行项目部安全领导小组、作业工区安全领导小组的两级安全管理体制。
（2）制度保证措施
业主已经根据国家、原铁路总公司及铁路总公司有关法律、法规、暂行条例及文件等建立了各种适合本工程建设施工的安全管理制度。
施工过程中我们将严格贯彻执行这些安全管理制度，同时根据实际情况，并参照本企业的安全管理办法，制定与之相适应的安全管理制度。
在夜间或光线不足的地方进行高处作业，必须装设满足施工的照明设施。
（3）临时用电安全措施
施工现场的临时用电，严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ6-88的规定执行。
1）临时用电工程的安装、维修和拆除，均由经过培训并取得上岗证的电工完成，非专业电工不准进行电工作业。
2）电缆线路采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度及线距符合安全规定，并架在专用电杆上。
3）变压器设接地保护装置，其接地电阻不得大于4欧，变压器设护栏，设门加锁，专人负责，近旁悬挂警示牌。
4）室内配电盘安装漏电保护装置，各类电气开关和设备的金属外壳，均要设接地或接零保护。
5）各类电气开并和设备的金属外壳，均设接地或接零保护。
6）配电箱能防火、防雨、箱内不得存入杂物并设门加锁，专人管理。
7）移动的电气设备的供电线，使用橡套电缆，穿过行车道时，套管埋地敷设，破损电缆不得使用。
8）检修电气设备要停电作业。
9）现场架设的电力线路，不使用裸导线，临时敷设的电线路，不得挂在钢筋模板和脚手架上，并安设绝缘支承物。
10）施工现场用的手持照明灯采用36V的安全电压，未经领导同意，严禁个人乱拉、乱接照明灯或其他电器。
11）严禁用其他金属丝代替熔断丝。
3、环境保护措施
严格遵守国家和地方的有关环境保护、控制环境污染的规定，按照国家环保总局的要求，依据“预防为主、保护优先、开发与保护并重”的原则，采取相关措施，进行环境保护，确保将周边环境影响降至最低限度。
（1）施工便道、施工现场生产、生活房屋、石料堆放等一切临时生产、生活设施的布置在指定规划的区域内，尽量选择裸露的荒地修建生产、生活设施，满足有关要求，避免因临时工程修建的随意性而破坏地表植被而人为恶化生态环境。
机械、车辆横向走便道，纵向走路基，严禁超越规定线路乱行驶，压坏草地、植被。
（2）便道的修建，要尽量不占或少占农田，做好土石方调配方案，减少弃土、取土，修筑好便道两侧的排水系统，保证地表径流的畅通，减少和避免边坡的冲刷。
在可能的条件下，便道尽量考虑与乡村道路相结合，以减少水土流失。
（3）施工现场临时道路必须硬化，临时路面采用泥结石路面，经常洒水润湿，减少道路扬尘。
防止施工扬尘对地表植被和农作物产生不利影响。
（4）为减少噪声等对周围居民的影响，施工中采取措施或改进施工方法，使施工噪音、振动达到施工场界环境标准，其措施和方法报监理工程师批准。
靠近居民区的作业辐射噪音强的施工机械（如桩机等）在夜间停止施工作业，夜间施工时大型运输车辆尽量绕开村庄行驶。
（5）施工及生活污水的排放遵循清污分流、雨污分流的原则，各种施工废油、废液集中储积，集中处理，严禁乱流乱淌，污染水源，破坏环境。
施工作业产生的污水经过沉淀池沉淀，并经过净化处理，符合要求后进行排放。
（6）桥梁施工，特别是钻孔过程中会有大量的泥浆水排放,为防止污染水源、破坏环境。
钻孔过程中的泥浆水先集中在沉淀池沉淀，符合要求后排放，严禁乱流乱淌。
余土及废弃物等，严禁直接排入河中或遗弃于河床，必须在工程完工时进行清理，集中弃置于弃土场。
4、文明施工措施
（1）施工现场管理措施
从工程上场伊始，就把文明施工当作一件大事来抓，强化施工现场管理。
施工现场内的所有设施严格按批准的施工组织设计平面布置图，修建生产和生活设施，合理布局。
施工现场四周设置排水沟，及时完成“四通一平”，创造良好的施工环境，建设文明工地。
施工现场内加工场地、预制场地、材料堆放场地采用混凝土硬化。
水电管线按照规范架设，生产、生活区分开布置。
建立文明施工责任区，划分区域，明确管理人，实行挂牌制，做到现场清洁整齐。
（2）现场机械管理措施
开工前，编制车辆与机械设备文明驾驶守则，制定各种车辆、机械的操作规程，加强车辆与机械的维修与保养。
车辆与机械不得带故障上路，不得违规违章行驶，杜绝机械和车辆事故。
配备专职的设备管理员，负责现场的机械管理维修、保养、建立机械帐卡，严格执行机械操作规程。
保持机械状况的良好，机身清洁无灰尘。
机械的标记、编号明显，安全装置可靠。
清洗机械排出的污水有排放措施，不得随地流淌。
在拌合站和使用的搅拌机、砂浆机等旁设置沉淀池，不得将污水直接排放。
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