22钻孔桩施工技术交底.docx

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22钻孔桩施工技术交底

瓯江大桥钻孔桩施工技术交底

一、工程概况

诸永高速公路温州段第2合同路线起点位于瓯江大桥后江段与瓯江段交叉墩处（第38号墩），起点桩号为K4+482.5，终点位于温州市鹿城区矮凳桥路北侧，与民航路相接，终点桩号为K8+066.705，路线全长3584.205km，主要工程内容为：

路基、部分路面、瓯江特大桥（瓯江段）。

本标段桩基共720根，其中北引桥ф130cm桩基48根，ф150cm桩基216根，ф180cm桩基136根，共400根；主桥ф280cm桩基24根；南引桥ф130cm桩基8根，150cm桩基88根，180cm桩基56根，共152根；三江互通ф130cm桩基40根，ф150cm桩基12根，ф180cm桩基44根，共96根；江滨路互通ф150cm桩基24根。

最长桩基为94m，平均桩长71.8m，64#~98#墩为水中桩，采用水下C35海工混凝土共56658m3,其它桩基均为陆上桩，采用水下C30混凝土共57069m3。

二、施工方案

1、钻孔顺序

钻机进场后，应对钻机及相应机械进行检查维修，并进行运转调试，施工队伍要合理配置场地，做好桩机就位时的场地整理。

陆地桩采用推土机配合人工平整场地，清除杂物。

对于瓯江大桥水中桩基础施工，经实地调查及核对图纸地质报告后，考虑在中浅岩层内施工打排架桩搭建平台施工做难度大，易失稳定，因此，拟采取充分利用枯水季节，采用筑岛土围堰，且考虑环境保护及围堰安全要求，外围采用袋装土护岸，内填核心土的筑岛方式，并计划首先安排在前期施工，确保不因雨季造成山区河床水位迅速上涨的影响，增加施工难度，并在筑岛高度、宽度确定时，充分考虑承台、系梁、墩柱等后续下部结构的施作要求。

在钻孔中为了避免钻机之间的相互干扰及防止垮孔，在安排钻孔顺序时，应避开相邻桩位同时钻进情况出现。

在安排钻孔顺序时，还应顾及钻机的摆放及平移的顺利。

2、桩位控制

由项目部测量组用全站仪精确放出中心桩位，然后向四周引出4根护桩，每个桩位由监理工程师批准后才能进行钻孔施工。

3、护筒的制作和埋设

（1）护筒的作用

护筒的作用为固定桩位，引导钻锤方向，保护孔口不坍塌，并保证孔内水位（泥浆）高出地下水位或施工水位1.5～2.0m，形成静水压力，以保护孔壁不致坍塌。

护筒内径比钻孔桩设计直径大30cm。

护筒顶端高度，旱地高出地面30cm，水面高出常水位1.0m。

（2）护筒的制作

护筒是重复使用的设备，要求坚固，便于安装、拆除，而且不漏水。

护筒一节高度2m，用6mm厚的钢板制作，护筒内径比桩径大30厘米。

（3）护筒定位

护筒定位工作是钻孔灌注桩施工的开端，护筒平面位置与竖直度准确与否，对成孔、成桩质量都有重大影响。

定位时，护筒中心线对准测量标定的桩位中心，并严格保持护筒的竖直度，其偏差控制在规范要求的1%范围之内。

护筒在振打过程中要求准确、稳定、不变形。

护筒振打至设计标高后，平面偏差不超过5cm，竖直线倾斜度不大于1%。

旱地或浅水处，对于粘质土不小于2.0m，对于砂类土应将护筒周围0.5-1.0m.范围内土挖除，夯填粘质土至护筒底0.5m以下;深水及河床软土、淤泥层厚处，应尽可能深入到不透水层粘质土内1-1.5m；河床下无粘质土层时，应沉入到大砾石、卵石层内2-3m；河床为软土、淤泥、砂类土时，护筒底埋置深度要能防止护筒内水头降低（如桥位处于潮水区时）产生的涌砂现象，而使护筒倾陷。

有冲刷影响的河床，应埋入局部冲刷线以下不小于1.5m。

4、泥浆池的设置及泥浆制备

钻孔采用泥浆护壁，以保持孔壁在钻进过程中不坍塌。

泥浆采用造浆池造浆为主，钻孔造浆为辅，相对密度1.03~1.10。

粘度17~20Pa·s,含砂率﹤2%，胶体率﹥98%。

钻进过程中，护筒内泥浆应始终高出孔外水位l~1.5m。

在钻孔灌注桩施工时泥浆不能任意排放并应有防止漏浆的措施，以免对周围环境造成污染。

5、钻机定位

护筒定位完毕后，先将场地整平，放好枕木，然后将钻机就位。

为保证钻孔的精度，用全站仪在钻孔平台上放出桩中心的十字交叉线，钻机沿十字放样线初步水平定位。

然后用电子全站仪直接测量钻头中心位置，使钻机钻头平面位置误差控制在±2cm以内，然后通过在钻机四个角点用水准仪找平。

定位符合要求之后，由测量监理工程师验收无误后固定钻机，并打好护桩。

在钻孔过程中应定时进行复测，遇到钻机在钻孔过程中移位，应立即调整过来。

6、钻孔

①开孔：

开钻时先在孔内灌注泥浆，泥浆比重等指标根据土层情况而定，或加入清水，用小冲程反复循环或冲击造浆。

②冲程根据土层情况分别规定：

一般在通过坚硬密实岩层时，采用大冲程（2～4米）；通过亚粘土、轻亚粘土等粘性土层时，采用1～2米的中冲程；在沙层时，如果孔壁出现渗流，严格控制泥浆的比重、粘度、胶体率等各项指标，钻孔泥浆一般由水、粘土加水泥（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，确保泥浆指标合格后，应添加小片和粘土采用0.5～1m小冲程反复冲击,以加强护壁，从而防漏堵漏,重新钻进。

③在通过漂石或岩层面时，如表面不平整，应先投入坚硬片石，将表面垫平，再用十字型钻锤进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故。

每钻进2m或土层变化时，应进行取样，进入岩层，取样次数应当增加。

④注意均匀地松放钢丝绳的长度，一般在密实坚硬土层每次松绳3～5cm。

注意防止松绳过少，形成“打空锤”。

松绳过多，则会减小冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。

⑤为正确提升钻锤的冲程，在钢丝绳上油漆长度标志或绑扎一红布条为标记。

⑥在清渣后或因其它原因停钻后再次开钻时，由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。

⑦一般在0.5～1.0m清渣一次，清渣后及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头。

使孔内水头始终高出地下水位（河中水位）1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3米以防泥浆溢出。

⑧冲击钻孔的安全要求：

冲击锤起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锤撞击人身事故。

因故停钻时，孔口加盖保护并严禁钻锤留在孔内以防埋钻。

⑨钻孔作业分班连续进行并详细填写钻孔施工记录，认真做好交接班工作。

7、成孔：

桩基达到设计标高后，自检合格后，报请监理工程师进行检孔，检孔器长度等于孔径的4～6倍，宽度等于设计桩径，检孔合格后方可进行下道工序。

成孔质量标准：

孔的中心位置允许偏差5cm，孔径不小于设计桩径，倾斜度小于1%，孔深超深不小于5cm，沉淀厚度≤3cm。

8、清孔：

清除孔底钻渣达到规范与设计要求，并使孔内泥浆指标达到：

相对密度1.03～1.10；粘度17～20Pa·s；含砂率＜2%；胶体率＞98%。

在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如果超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。

在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。

9、钢筋笼制作及安装

（1）钢筋笼的加工和制作要求：

①钢筋笼采用人工和滚焊机同时制作，制作前，必须先做钢筋机械连接试验，合格后方可正式制作。

滚焊机操作手必须经培训合格后方可操作滚焊机,焊工必须持上岗施工。

②钢筋笼骨架根据设计长度分节制作，为了保证钢筋笼顺直，制作前先将主筋矫直并按照施工规范要求进行搭接焊，在加强箍筋上统一标定主筋间距，保证主筋顺直。

主筋连接采用机械连接。

有关焊接的要求焊接饱满，无夹渣，焊缝长度、宽度、厚度满足规范要求。

③用滚焊机制作好的钢筋笼雏形需在加强筋焊接区域再度加工，在加强筋焊接区域加工钢筋时，将要搭接焊的钢筋端部预先折向一侧，保证焊接的钢筋轴线一致。

螺旋筋必须与主筋紧贴，不得悬空，并与主筋采用梅花型点焊连接。

④钢筋骨架的保护层，按图纸设计要求，焊接定位筋，每隔2米沿圆周等间距焊接4根；也可采用滚轮导向等可靠措施来保证保护层厚度。

⑤声测管的布置及数量必须满足设计要求。

声测管要求全封闭（下口封闭、上端加盖），管内无异物，水下混凝土施工时严禁漏浆进管内。

声测管与钢筋笼一起分段连接（采用套管丝扣连接），连接处应光滑过渡，管口按图纸设置高出设计桩顶一定距离，每个声测管高度保持一致。

⑦加工成型的钢筋笼分别摆放，分别挂编号标示，下面平垫方木并在钢筋笼两侧加木楔，以防钢筋笼滚落及变形。

（2）钢筋笼的安装

①在钢筋笼安装前，对成孔的完整性，包括孔底沉淀厚度等，进行检查。

②钢筋笼的运输和吊装以确保不变形为原则，应轻提轻放、防止冲击。

安装钢筋笼时采用两点起吊，待钢筋笼竖直后，检查垂直度，骨架进入孔口后，将其扶正徐徐下放，边下放边拆除内撑，注意内撑严禁掉入孔内。

③一节钢筋笼放入孔内，在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。

吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械连接或焊接，下放，如此循环；下放钢筋笼时要缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。

④钢筋笼安装时要恢复桩孔的中心位置，测定钻孔桩护筒顶标高，经反算计算出吊筋的长度，反算的钢筋笼标高应符合设计要求和规范规定。

定位时，使钢筋笼中心位置与桩孔的中心位置一致，偏差不大于规范规定。

⑤钢筋笼上事先设置控制钢筋与孔壁间净距的混凝土垫块，这些垫块以等距离牢固地绑在钢筋笼周径上，其沿桩长的间距不超过2m。

10、安放导管：

导管必须进行水密性试验，备有充足的顶丝及胶圈，绝不能漏水，导管底口距孔底控制在0.4～0.6m之间。

导管在第一次使用前应对其规格和质量进行认真的检查。

根据施工技术规范，在每次水下混凝土浇注之前，需对导管进行水密性承压试验，试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力，持压时间不少于15分钟。

Pmax=γchcmax-γwHw

式中：

Pmax—导管壁可能承受的最大内压力（Kpa）；

γc—混凝土拌合物的容重（KN/m3）；

hcmax—导管内混凝土柱最大高度（m）。

导管顶底标高分别按46.2m和-12.5m计，则hcmax=58.7m;

γw—井孔内水的容重（KN/m3）；

Hw—井孔内水的深度（m）。

孔底标高和水面标高分别按-12.5m和46.2m计，Hw=58.7m。

则Pmax=24KN/m3×58.7m–11KN/m3×58.7m

=763.1Kpa

=0.8MPa

11、水下灌注砼：

事前准备剪球和测绳，灌注记录数据表和灌注控制数据。

首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，所需砼数量按以下公式计算：

V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4

式中：

V—灌注首批砼所需数量（m3）；

D—桩孔直径（m）；

H1—桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；

H2—导管初次埋置深度（m）；

d—导管内径（m）；

h1—桩孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=HWγW/γC

{HW—孔内水或泥浆的深度（m）；γW—孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；γC—砼拌和物的重度（取24kN/m3）}

V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4

=3.14×1.52（0.4+1.0）/4+3.14×0.262/4×58.7×11/24

=3.9m3

水下混凝土灌注过程中要经常检查混凝土灌注高度，测深用测深锤法。

锤重为圆锥形，用不低于4kg的铁件制成。

测绳应经常用钢尺校核，在每根桩灌注前至少校核一次。

在初次压水后和浇筑过程中，应经常用测绳从导管内放入，然后观察测深锤上的混凝土的稠度，推测导管内是否渗水。

测深由现场测量人员操作并作记录。

灌注时及时拆卸导管，控制导管埋深在2.0～4.0m之间，桩顶砼面应高出设计桩顶标高50～100cm，以保证桩头质量。

混凝土应一次连续完成。

①灌注混凝土前，应探测孔底泥浆沉淀厚度，直至合格为止，还应对导管进行水密性试验，只有确认不渗水后，方可进行水下混凝土灌注。

②混凝土通过砼搅拌运输车运输运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合下列要求，应进行第二次拌合，二次拌合仍达不到要求，不得使用。

③灌注水下砼采用砼搅拌车配合导管灌注。

灌注水下混凝土（导管灌注混凝土）应按下面的附加的要求：

水泥标号应不低于32.5号，其初凝时间一般为3～4小时。

粉煤灰和外加剂的规格和指标应按规范规定或监理工程师的要求执行。

粗骨料宜为天然圆骨料（卵石）或级配良好的碎石。

粗骨料最大尺寸为40mm，且不得大于导管直径的1/8及钢筋最密净距的1/4。

砂率宜为0.4~0.5。

缓凝外掺剂，只有得到工程师的批准，才能采用。

抗渗、抗腐蚀的混凝土水泥应按图纸说明，或按工程师的要求采用。

坍落度宜为180~200mm。

除非工程师另有许可，水泥用量应不少于350kg/m3。

水灰比宜为0.5~0.6。

④孔身底面得到认可和钢筋笼安放后，应立即开始灌注混凝土，压水用砍球法，首批混凝土灌入孔底，立即测探孔内混凝土面高度，计算导管初次埋置深度，达到设计要求后，即可正常灌注。

灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。

导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。

⑤混凝土应用适宜的导管灌注。

导管由管径应不小于250mm的管子组成，用装有垫圈螺口连接的管节制成。

导管应进行水密、承压和接头抗拉强度试验。

导管上端必须设置储料斗和漏斗。

在灌注混凝土前，导管居中插入钻孔，导管底端离孔底（非沉淀层顶面）应留有25～40cm。

灌注混凝土时应在漏斗底口处设置可靠的隔水设施（塞球）。

在储料斗中存备足够数量的混凝土后，缓慢下降塞球。

首批灌注混凝土数量应满足导管初次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部间隙的需要，以保证钻孔内水不能重新流入导管。

在灌注过程中，应随时测量灌注的混凝土顶面高度，及时提升和拆除导管。

使导管在混凝土中保持埋置深度2～4m。

灌注末期漏斗底口高出水面或桩顶不宜小于4m～6m。

应始终予以严密监视，导管应在无空气和水进入的状态下浇注砼。

管底在任何时候，应在混凝土顶面以下不小于2m。

⑥混凝土应连续灌注，直到灌筑的混凝土顶面，高出桩顶标高0.5～1.0m，以保证混凝土具有满意的质量。

灌注混凝土时，溢出的泥浆应引流至适当地点处理，以防止污染环境和河流。

⑦桩顶质量不好的混凝土应予凿除，其凿除长度应达到监理工程师认可的条件。

⑧每根导管的水下砼浇筑工作，应在该导管首批砼初凝前完成，否则应掺入缓凝剂，推迟初凝时间。

⑨技术人员应对钻孔灌注桩各项原始记录及时进行整理签认。

⑩对于经检验出的缺陷桩，应根据监理工程师指示进行修复、移去或废弃。

12、故障处理

①遇到坍孔，应仔细分析，查明原因和位置，然后进行处理，坍孔不严重时，可回填至坍孔位置以上，并采用改善泥浆性能，加高水头、埋深护筒等措施继续钻进。

坍孔严重时，立即将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填，查明坍孔原因，采取相应措施重钻，坍孔部位不深时，可采用深埋护筒法，将护筒周围用土填实，重新钻孔。

②遇到孔身偏斜、弯曲时，应分析原因，进行处理，方法可以在偏斜处吊住钻锤反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时，应回填粘性土到偏斜处，待沉积密实后再钻进。

③遇有扩孔、缩孔时，应采取防止坍孔和防止钻锤摆动过大的措施，已发生缩孔时，采用钻锤上下反复扫孔以扩大孔径。

④遇有钻孔漏浆时，如护筒内水头不能保持，宜采取将护筒周围回填筑实，增加护筒沉埋深度，适当减小水头高度，或采取加稠泥浆，也可以填入片石、碎卵石土，反复冲击，以增加护壁。

⑤发生卡钻或埋钻事故后，应查明原因，是否钻渣过多、坍孔或底层上涌。

但均不宜强提，只宜轻提，轻提不动时，可用小冲击锤触到落体后再打捞。

⑥掉钻落物时，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞，若落体已被泥砂埋住，应在孔中先清除泥砂，使打捞工具能够接触到落体后再打开捞。

⑦在任何情况下，严禁施工人员进入没有护筒或没有其它防护设备的钻孔中处理故障，当必须下入护筒或有其它防护设施的钻孔内时，应采取防溺、防坍埋等安全设施后方可行动。

⑧灌注砼中发生故障，可根据下列情况进行处理。

a.首批砼灌后导管进水时，应将已灌入的砼的拌和物吸出，改正操作方法，重新进行灌注。

b.在砼面处于井孔中水面以下不很深的情况下，导管进水时，可采用底塞隔水的方法，并加一定的压力重新插入导管或将导管插入砼中，将导管中的水抽出，再恢复灌注。

c.灌注开始不久发生导管堵塞时，可用长杆冲捣或用振捣器振动导管。

d.用前述方法无效时，应及时将导管拔出，将已灌注的砼吸出，拔出钢筋笼，重新清孔，吊装钢筋笼和灌注砼。

e.按上述方法处理达不到要求时，应重新补桩或会同有关单位研究补救措施。

13、质量检验

（1）成孔质量检验：

钻孔桩的孔中心偏差5cm，孔径不小于设计桩径，倾斜度小于1%，孔深不小于设计规定。

（2）成桩质量检验：

①钻孔灌注桩应按设计文件与规范所要求的频率和方法进行检测。

②灌注桩水下砼的质量应符合下列要求：

a.砼强度符合设计要求。

b.无断层或平层。

c.钻孔桩的桩底不高于设计标高，桩底沉淀厚度不大于设计规定。

d.桩头凿除预留部分无残余松散层和薄弱砼层。

14、钻孔施工注意事项

1）、根据整体成孔次序计划和各台钻机实际钻孔效率合理安排钻孔顺序，避免相邻孔位同时施钻而导致垮孔或串孔事故发生。

2）、在开钻之前应将钻机底座调平，钻机中心定位准确。

3）、根据钻入深度经常进行地质取样分析。

4）、钻入过程中对护筒内进行补水来稳定水头。

5）、对钻孔全过程进行详细记录，以便分析。