板桥河特大桥钻孔桩试桩课件.docx

1、板桥河特大桥钻孔桩试桩课件宁 安 铁 路施工组织设计/方案报审表（TA1）工程项目名称：宁安铁路工程 施工合同段：NASZ-3 编号：致：北京瑞特监理公司宁安城际铁路监理站（项目监理机构）我单位根据施工合同的有关规定已编制完成 中铁十七局宁安铁路工程板桥河特大桥桩基工艺性试桩方案，并经我单位技术负责人审核批准，请予审批附件：板桥河特大桥桩基工艺性试桩方案 承包单位（章）： 项目负责人： 日期： 年 月 日专业监理工程师意见： 专业监理工程师： 日期： 年 月 日项目监理机构意见：项目监理机构（章）： 总监工程师： 日期： 年 月 日建设单位意见（如果需要）建设单位（章）： 总工程师： 日期：

2、年 月 日注：本表一式4份，承包单位2份，监理、建设单位各1份目 录1、 试桩目的及要求 12、 试桩编制依据 13、 试桩技术条件及桩位、桩长 14、 机具设备配置及主要机械参数 35、 施工人员组织 36、 施工工艺及报检程序 36.1 场地平整 36.2 钻机就位及钻进 46.3 成孔标准 56.4 泥浆要求 56.5 清孔及成孔检测 66.5.1 清孔方法 66.5.2 机具设备配置 66.5.3 成孔质量检测方法 66.5.4 二次清孔 66.6 钢筋笼安装要求 66.7 水下混凝土浇筑 76.7.1 混凝土配合比 76.7.2 混凝土浇筑 76.7.3 混凝土的拌合 76.7.4

3、混凝土的运输 86.7.5 混凝土的检测 86.7.6 混凝土的浇注 87、 钻孔桩质量检测及预防措施 97.1 钻孔桩施工质量检测 97.1.1 凿除桩头 97.1.2 检测 97.2 钻孔桩施工病害预防及处理措施 107.2.1 孔内杂物打捞 107.2.2 塌孔预防及处理措施 107.2.3 斜孔、扩孔、缩孔预防及处理措施 107.2.4 卡钻、掉钻、糊钻和埋钻预防及处理措施 117.2.5 混凝土浇筑过程中意外事故的预防 128、 试验成果 129、 安全注意事项 1310、 文明施工及环境保护 1311、 附件 1411.1 板桥河特大桥桩位布置示意图 1411.2 桩位测量放样记录

4、单 1511.3 C30砼配合比审批报告 15板桥河特大桥桩基工艺性试桩方案1、 试桩目的及要求在板桥河特大桥(DK15+142.885)21#、22#正式桩位上分别选择21#-3、22#-5钻孔桩，利用JK6冲击钻进行成桩工艺试验，所选择的钻孔桩桩径均为1.0m，桩长31.5和37.0m。试桩目的是通过试桩验证JK6冲击钻的可选性和灌注桩施工工艺的可行性，为桩基施工设备的选择和施工工艺的改进提供重要依据。试桩设备及材料为：JK6冲击钻、泥浆泵、混凝土-水下C30、灌注水下混凝土导管，管径0.3m。具体试桩要求为：1、根据桩径、钻孔深度和地质情况，选择JK6钻机型号和筒式钻筒/1m钻头，检验泥

5、浆制造、循环工艺。2、不同地层条件下，选择恰当的泥浆性能指标和转速，控制合理的成孔时间。3、确定合理的清孔工艺和水下混凝土的灌注工艺。4、由具有从事此项工作丰富经验和分析能力的人员完成。2、 试桩编制依据1、宁安桥(施)-06及相关地质资料；2、铁路桥涵地基和基础设计规范TB10002.5-2005；3、铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003；4、客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号；5、铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157号；6、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准铁建设(2005)160号。3、 试桩技术条件及桩位、桩长板桥河特大桥位于

6、南京市江宁区，地形较为平坦，多为农田。全长2638.36m，起讫里程DK14+473.79DK17+112.15,孔跨布置：75-32m,7-24m简支梁。全桥墩台共83个，基础采用钻孔桩灌注桩基础，桩径1.0m，桩长10m37m，共632根桩，5#、78#墩基础为摩擦桩，其余桩为柱桩。试桩桩位里程和试桩的规格参数如下：表3-1 试验桩参数统计试桩类型试桩编号试桩中心里程(m)试桩桩径(m)桩顶高程(m)桩底高程(m)桩长(m)护筒内径(m)工艺试桩21#墩-3DK15+142.8851.04.789-26.71131.51.2工艺试桩22#墩-5DK15+175.6001.06.887-30

7、.11337.01.2表3-2 试桩桩位地质情况表注：(1)1代表粉质黏土，0=150kpa，(1)2代表淤泥质粉质黏土，0=60kpa，(1)3代表粉质黏土，0=120kpa，(1)4代表粉质黏土，0=150kpa，(3)代表粉质粘土夹砾石，0=120kpa，(4)1代表J3凝灰岩，0=200kpa，(4)2代表J3凝灰岩，0=400kpa，(4)3代表J3凝灰岩，0=800kpa。4、 机具设备配置及主要机械参数表4-1 试桩施工过程需用主要施工机械设备表序号名称及规格单位数量备注1HLS90混凝土搅拌机台2DK22+800拌合站2ZL50GH装载机台1DK22+800拌合站310m3混凝

8、土搅拌车台6DK22+800拌合站4JK6冲击钻台15筒式钻筒/1.0m个1625Kw泥浆泵台2725t汽车吊机台18ZX210H-3挖掘机台1平整场地、埋设护筒915t自卸汽车台10外运钻渣5、 施工人员组织表5-1 施工人员组织表序号姓名文化程度职称职务工作年限1雷勇锋本科高级工程师指挥部总工202刘庆华本科高级工程师副指挥长203周永明本科工程师指挥部副总工104郭培电本科工程师指挥部安质部长105相晓亮本科工程师中心实验室主任106朱克成本科工程师精测队队长87杨从政高中政工师分部副经理208张旭本科工程师分部总工59马磊本科工程师分部安质部长510李建坤本科工程师分部工程部长56、

9、施工工艺及报检程序6.1 场地平整1、钻孔前先清除杂物、换填土、平整压实。2、1.0m钻孔桩钢护筒采用壁厚10mm钢板制作，内径1.2m。采取人工开挖和压埋的方法埋设，周围用粘土回填并夯实。回填材料用土质好、易于压实的粘土。钢护筒埋设前，应根据测量组放的桩位引护桩，在护筒就位时检查其中心与桩中心的偏差，确保其顶面水平位置偏差不大于5cm (测量放样示意图见下)。采用靠尺或线锤测量护筒的倾斜度，并确保其不大于1%。护筒埋设完毕后，应通知测量组复核护筒的偏差及倾斜度，并确定护筒标高。护筒长2.0m，护筒顶面高于地下水位2m以上，且高出施工地面30-50cm。图6-1 试验桩施工工艺流程图6.2 钻

10、机就位及钻进1. 钻机就位前，对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶盘应平稳，钻进过程中不产生位移、沉陷。就位完毕，施工队对钻机进行自检。2.钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质选择不同钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。3.钻孔作业分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班应注意事项。经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求及时改正。经常注意地层变化，在地层变化处捞取样渣保存。4. 钻孔过程中应观察主机所在地的地面和支脚支承地面处的变化情况，发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。5

11、.钻孔深度达到设计要求是，对孔深、孔径、孔位等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。钻孔时要随时检验孔内不同部位的泥浆比重和含砂率，并填写泥浆检验记录表，此外还要随时注意地质变化，准确判断地层情况，防止对地层的误判导致坍孔等事故的发生，并根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标和钻进工艺，以保证成孔质量。6.3 成孔标准表6-3-1 钻孔成孔质量验收标准表序号项 目允许偏差1孔 径不小于设计孔径2孔 深不小于设计孔深3孔位中心偏差50mm (群桩)4倾斜度1%5泥浆指标相对密度：1.11.4；粘度：1620s；含砂

12、率：不大于2%； PH=8106桩底沉渣(mm)50 (柱桩)6.4 泥浆要求(1) 严格按施工组织设计的要求办理；(2) 由试验人员合理选择配合比或外加剂掺量；(3) 完善设备防止泥浆流失和污染；(4) 泥浆用料应通过计量，不得任意加水加料；(5) 泥浆指标认真测定，严密观测泥浆及钻孔情况的变化，及时调整处理。 钻孔过程中，应有专人观察孔内泥浆面高度，严格控制孔内泥浆面标高，确保孔壁稳定，不塌孔。同时注意观察孔内泥浆面有无异常变化，若发现孔内泥浆面有明显降低或升高现象，应立即提起钻头，防止孔壁坍塌，导致钻头被埋。表6-4-1 钻孔过程中泥浆性能指标表检测项目开钻前钻孔过程中清孔后相对密度1.

13、11.41.11.41.061.1粘度1924(s)1922(s)1620(s)含砂率2%4%2%PH值810810810 停钻过程中每天测定一次四项指标(6)当泥浆指标不符合要求时，要立即采取措施(清理沉渣，补充新鲜泥浆)；(7)原始资料要齐全，准确，清楚。6.5 清孔及成孔检测 6.5.1 清孔方法一次清孔利用泥浆泵通过管道向孔底泵入新鲜泥浆，起到泥浆循环和清底的作用，采用正循环方式进行。6.5.2 机具设备配置清孔机具设备配置有25Kw泥浆泵、泥浆管、重锤头等。6.5.3 成孔质量检测方法采用检孔器测量孔径和孔斜，检查钻孔桩孔径变化及倾斜情况，并根据测量情况判定合格或重新进行修孔。利用测

14、锤测量孔深及孔底沉渣厚度。6.5.4 二次清孔二次清孔在安放钢筋笼和导管后、混凝土浇筑前进行，检测出浆口泥浆指标，当泥浆比重不大于1.1、粘度16-20s、含砂率2%，且当沉渣厚度小于等于50mm时，停止清孔。6.6 钢筋笼安装要求钢筋笼加工完毕，成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的吊装施工。钢筋笼可通过运输汽车运送到施工现场，利用现场汽车吊机配合吊装，使钢筋笼下放到位。吊装时为保证钢筋笼起吊时不变形，每节钢筋笼采用最少两点起吊。采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力，起吊时顶端吊点采用钢筋笼专用吊具进行吊装，根部吊点采用二根吊绳进行吊装，吊点处设置弦形木吊垫与钢筋捆连。先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点

15、，使平卧变为斜吊，根部离开地面时顶端吊点迅速起吊到90后，拆除根部吊点及木垫垂直吊其入孔安装。钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求。在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直；接头采用搭接焊，钢筋笼接长时每节接长应保证垂直度满足要求，接头牢固可靠。钢筋笼安装过程中应采取有效的定位和下放措施，确保钢筋笼准确定位和防止碰撞孔壁，当下放困难时，查明原因，不得强行下放。钢筋笼安装到位后利用2根16mm钢筋与主筋相焊接，并在顶端设置套环，穿插钢管扁担，防止混凝土浇注过程中钢筋笼上浮。 6.7 水下混凝土浇筑6.7.1 混凝土配合比混凝土配合比水泥砂碎石掺和料1掺和料2拌和用水外加剂单

16、位(kg)233788108881551553.69比值1.003.384.670.350.240.660.016钻孔桩开钻前应做好混凝土配合比的设计和试验工作，并将试验结果整理报请监理工程师审批。具体要求及内容如下： 试桩采用C30水下混凝土，混凝土的可泵性、和易性必须满足要求，混凝土坍落度为1822cm，初凝时间不少于10小时。水泥：马鞍山海螺P.042.5水泥；细骨料：赣江砂；粗骨料：安徽和县525mm碎石，二级掺配；粉煤灰：马鞍山马钢股份热电厂F类；矿粉：南京滨江建材S95；外加剂：江苏博特JM-PCA(I)聚羧酸系高效减水剂，掺量1.0%。6.7.2 混凝土浇筑1、混凝土浇筑所需的工

17、具、设备如漏斗、水下混凝土填充导管、导管夹箍、测量混凝土面标高的测锤、测绳以及各种技术签证表格应准备妥当。2、备用发电机组应试运转，状况良好，设备维修人员和配件应准备妥当。所有备用设备应保证原有设备在遇到意外事故时，混凝土生产、运输、浇筑能继续。6.7.3 混凝土的拌合1、开盘前试验人员必须测定砂、石含水率，根据测定的含水率，将理论配合比换算成施工配合比。2、混凝土配料和计量：混凝土配料必须按试验室通知单进行，并应有试验人员值班，配料应采用拌和机自动计量系统计量。3、开盘前要检查砂、石的质量情况，核实使用原材料与配合比通知单是否相符，数量是否足够浇筑一根桩并有10%的富余量。4、开盘前要校核搅

18、拌站计量设备及其他计量器具，并由试验人员复核。5、开盘前，应检查拌合机、混凝土运输车及管道等各设备的运转情况。 6、混凝土由拌和站集中搅拌，搅拌时间不少于120s。6.7.4 混凝土的运输桩身混凝土由DK22+800混凝土拌和站集中生产，采用搅拌车运输至现场，直接灌注入孔。6.7.5 混凝土的检测混凝土灌注前应对到场的混凝土进行坍落度、含气量、入模温度等项目的试验，试验数据符合规范要求方可使用。6.7.6 混凝土的浇注1、开始浇筑首批混凝土时，首批混凝土必须满足入孔后导管埋入混凝土深度不小于1m且不大于3m。2、导管安装(1) 混凝土采用刚性导管法浇筑，导管接头为卡口式，壁厚=810mm，导管

19、外径300mm，容许承受的最小压力为1.2Mpa。(2) 开钻前，对导管进行水密承压试验。试压的压力宜不小于孔底静水压力的1.5倍。导管压至实际压力后检查有无渗漏情况，在无渗漏的条件下持荷时间不少于10分钟。导管试压完成后应立即对导管编号，以便混凝土浇筑时与测量深度相互复核。(3) 导管插入桩孔前应认真复查导管的实际长度与所划刻度是否相符，确认无误后插入桩孔并进行接长。导管安装完毕，底口离孔底约2540cm。3、水下混凝土浇筑(1) 钢筋笼安装完毕，应及时检查孔底沉渣厚度并进行二次清孔。清孔后的孔底沉渣厚度和泥浆各项指标均符合规范要求后方可进行混凝土施工。(2) 首批混凝土浇筑方量首批混凝土的

20、方量应能满足导管初次埋置深度不小于1m和填充导管底部间隙的需要，经计算首批混凝土的数量须大于1.1m3。 (3) 待储料斗和漏斗储满混凝土后，开始“拔球”浇筑混凝土，拔球后混凝土要连续浇筑，不得停顿，保证整桩在混凝土初凝前浇筑完成。(4) 混凝土浇筑过程中要有专人测量混凝土面标高，正确计算导管在混凝土内的埋置深度，导管埋置深度适当，正确指挥导管的提升和拆除，保证埋置深度在规范允许范围内。(5) 浇筑过程中应记录混凝土浇筑量及相对应的混凝土面标高，用以分析扩孔率和计算所需的剩余混凝土量，发现异常情况应及时上报并进行处理。(6) 混凝土浇筑到桩上部5m以内时，不再提升导管，待浇筑至规定标高一次提出

21、导管。拔出最后一节导管时应缓慢提出，以免桩内夹入泥芯或形成空洞。(7) 混凝土浇筑完成后须用钢筋或者竹子等杆状硬物检测确认桩顶混凝土顶标高。(8) 实际浇筑的桩顶标高应比设计标高高出1.0m左右。(9) 在灌注混凝土时，试桩应制作不少于4组(共12块)的混凝土试件。4、注意事项：(1) 混凝土浇筑前，要办好隐蔽工程施工各项检查签证，施工过程中要认真填写施工记录表和施工记录。(2) 混凝土浇筑工作应连续不间断进行，万一发生混凝土浇筑中断事故，应根据导管的埋置深度，间断、少量提升导管，并立即排除故障。(3) 混凝土填充是一个完整、连续、不可间断的工作，浇筑工作开始前，机械管理人员和负责司机应对混凝

22、土浇筑所使用的全部机械进行检查、维修、保养，保证机械在施工过程中正常运转。(4) 浇筑过程中应防止异物掉入导管中。7、 钻孔桩质量检测及预防措施7.1 钻孔桩施工质量检测7.1.1 凿除桩头当试桩桩身砼强度达到设计强度的70%时，即可凿除桩头，准备检测。7.1.2 检测按技术规范的要求检查和验收混凝土的质量，作好原材料及混凝土的取样及试验，并经监理工程师现场见证。对完成的钻孔桩，配合检测单位对桩基采用无损检测方法进行质量检验和评价。钻孔灌注桩检查项目见下表：表7-1-1 钻孔桩质量检验标准表序号检查项目规定值或允许偏差值检查方法和频率1桩混凝土强度(mpa)在合格标准内按验标检查2孔的中心位置

23、(mm)50用全站仪检查3孔径不小于设计桩径查灌注前记录4倾斜度1%查灌注前记录5孔深符合设计要求查灌注前记录6沉淀厚度(mm)不大于50查灌注前记录7清孔后泥浆指标相对密度1.061.10查清孔资料粘度1620S含砂率2%7.2 钻孔桩施工病害预防及处理措施7.2.1 孔内杂物打捞钻机就位后，应对所钻孔护筒内进行打捞，防止因钻机安装过程中将小拼接板、短型钢、钢筋、扳手、铁锤等铁件掉入孔内，影响钻孔进尺速度，损坏钻头或造成孔壁坍塌，泥浆流失过快等事故，严重时还会导致埋钻头。因此，钻具安装前，对孔内杂物打捞工作要高度重视。7.2.2 塌孔预防及处理措施塌孔不严重时，可回填至塌孔位置以上，采取改善

24、泥浆性能、加高水头、埋深护筒等措施继续钻进；若塌孔严重，应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹黏土回填重钻。为避免塌孔，应加大泥浆比重，快速钻进；对于冲击法成孔，应减小冲程，可以预填碎石土或片石，反复冲砸以加固孔壁。必要时采取全护筒跟进，但是护筒很难拔出，成本较高。7.2.3 斜孔、扩孔、缩孔预防及处理措施1、安装钻机时，底座要牢固可靠，不得产生水平位移和沉降，并经常检查、调平。2、采用慢速钻进施工，保证钻孔垂直度。3、钻进过程根据不同的地层控制冲击速度，尤其在变土层位置和护筒口位置更要采用低速钻进。4、若出现斜孔，应填筑石块等材料，重新钻进扫孔至倾斜位置，钻头下放时要严格控制钻头的下放速度，借钻头的

25、重量来纠正孔斜。5、要采取防止塌孔和防止钻锥摆动过大的措施，避免扩孔。缩孔时钻锥磨损过大焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、黏土泥岩造成，前者应及时焊补钻锥，或者应选用失水率小的优质泥浆护壁。7.2.4 卡钻、掉钻、糊钻和埋钻预防及处理措施卡钻： 当为梅花卡钻时，若钻头向下有活动余地，可使钻头向下活动至孔径较大方向提起钻头，也可松一下钢丝绳，使钻头转动一个角度，有可能将钻头提出。 卡钻不宜强提以防塌孔、埋钻。宜用由上向下顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。 用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将钻头勾住后，与大绳同时提起，或交替提动，并多次上下

26、、左右摆动试深，有时能将钻头提出。 在打捞过程中，要继续循环泥浆，防止沉淀埋钻。 用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准钻头一侧或吸锥处适当冲射，使卡点松动后强行提出。 实用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拔正。 用以上方法提升卡钻无效时，可试用水下爆破提钻方法(在易坍塌土层中应慎用水下爆破法)。将防水炸药(少于1kg)放入孔内，沿锥的溜槽放到锥底，而后引爆，震松卡钻钻头，再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般是能提出的。掉钻： 开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。 经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。 为便于打捞钻头，可在冲击钻头或其他类型

27、的钻头上预先焊打捞环、打捞杆，或在锥身上围捆几圈钢丝绳。糊钻和埋钻：对正反循环回转钻，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和黏度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石接军泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻头；对于冲击钻，除上述方法外，还应减小冲程适当控制进尺，若已严重糊钻，应停钻，清除钻渣。遇到塌方或其他原因造成埋钻时，应使用空气吸泥机吸走埋钻的泥沙。7.2.5 混凝土浇筑过程中意外事故的预防1、混凝土堵管(1) 优化混凝土配合比，混凝土需具有良好的流动性、和易性，防止堵管。(2) 保证浇筑的连续性，尽量缩短混凝土泵送的间歇时间，混凝土浇注过程中的间断时间应不得超过15min。(3) 导管不宜埋置过深

28、，导管埋深宜控制在26m，拆除导管应迅速及时，测量混凝土上升高度和导管埋深要勤、要准，避免计算出错。2、断桩(1) 选择和易性好的配合比，加缓凝剂，严格控制坍落度，并加强施工过程中混凝土的和易性控制。(2) 备用机械设备均应在混凝土浇筑前作好准备，以便需要时能及时提供混凝土。(3) 混凝土浇筑前对导管进行水密、承压试验，以保证混凝土浇筑过程中导管不漏水，提升导管时不至于拉断。(4) 严格按照客运专线铁路桥涵工程施工技术指南要求，严格控制导管埋深，现场技术人员勤测孔深，保证实测数据和计算数据准确无误。(5) 保证施工过程中信息畅通，统一指挥。8、 试验成果1、施工过程中，及时完成资料的填写、收集

29、、整理、分类、汇总、保存等工作。试桩过程中需收集的资料：(1) 钻孔记录表(开钻时间，取样时间，地质情况，成孔时间)；(2) 钻孔渣样的留存(照片)(3) 不同地层(地质)的钻进速度与泥浆比重的关系；(4) 灌注记录表(开始灌注时间，混凝土塌落度，导管埋入混凝土深度，灌注完成时间，实际混凝土灌注量)；(5) 施工混凝土配合比及标准试件强度报告；(6) 小应变检测报告。2、本次试验完成后及时对试验资料进行整理并分析，提交试验成果报监理工程师审批。根据监理审批意见改进桩基施工工艺、施工方法，作为后续桩基施工的指导依据。9、 安全注意事项1、设置专职安全员，确保现场全天候有人值班。2、增强职工安全意识，坚持“安全第一，预防为主的方针。3、每天收集天气预报资料，掌握天气变化动态。4、各类钻具要设置保险绳，避免掉入孔中。5、电源要有醒目的警告牌，非专业人员严禁动用。6、电缆电线接头要规范、牢固。7、启动电机要装降压启动装置与漏电保护器。8、所有电器设备接线要