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钻孔灌注桩施工技术方案连霍郑洛段改建No.3标-1-汜水河西侧高架桥钻孔灌注桩施工技术方案一、工程概况汜水河西侧高架桥上部结构为(孔-m)4×30+33×25+12×30装配式部分预应力混凝土连续箱梁。下部桥台为柱式台，钻孔灌注桩基础；桥墩为柱式墩，钻孔灌注桩基础。桩径为150cm的基桩151根，总计7272米。二、施工进度安排汜水河西侧高架桥钻孔灌注桩有151根，共计7272米，计划施工工期为2009年04月30日～2009年09月30日。根据汜水河西侧高架桥的实际特殊地形（3#桩在边坡上），先进行在平地面上每排桩的1#、2#桩基施工。三、施工准备1、施工技术交底施工前要进行详细的技术交底，首先由项目总工程师向现场施工负责人、技术员进行交底，然后由现场负责人向各班组组长进行交底，最后由各班组组长向各班组工人交底，要保证做到让参与施工的每个人员都清楚自己的职责范围及每道工序的施工方法。2、熟悉地质情况认真学习工程地质勘察说明书，了解各桥地质情况，确定合理的钻孔方式和钻孔速度。3、施工场地准备（1）汜水河西侧高架桥的钻孔灌注桩施工场地均为旱地。施工前首先对场地进行平整；在原路基边坡上和干挖土方上用机械下挖或修筑施工平台和施工便道，并清除原场地杂物、换填软土、夯实，确保钻机等设备施工、移动的需要。（2）根据现场情况选取合适的位置，设置泥浆池、排浆池。为收回泥浆和减少污染，排浆池泥浆经净化后可进入泥浆池循环利用。泥浆严禁随意乱排放，在泥浆池和排浆池边明显位置设置警示牌。（3）在桥位上原有旧路基上的急流槽为防止泄水时不损毁施工面和施工便钻孔灌注桩施工技术方案连霍郑洛段改建No.3标-2-道加长原有急流槽，在经过施工便道可埋置过水管道。4、施工机械配备拟投入以下机械设备进行钻孔灌注桩的施工：序号机械名称数量用途备注1汽车反循环钻机8台钻孔220型2混凝土拌合站2座拌和混凝土型号：JS1000/JS5003混凝土运输车3辆运输混凝土6m34发电机1台供电100KW5吊车2辆吊装20T1辆、25T1辆6电焊机8台焊接钢筋7切断机2台切割钢筋8导管120m灌注混凝土管径300mm5、人员配备拟投入钻孔灌注桩施工的人员数量如下：技术负责1人现场负责1人测量员2人技术员2人安全员1人质检员1人试验员2人材料员2人钻机班长8人电焊工7人电工1人普工40人6、试验准备钢筋、水泥、碎石、砂以及外加剂已完成原材料检验。水下C25混凝土配合比设计已完成。7、砼准备开工前已对砼拌合设备进行标定和试拌，并在施工中严格按审批的配合比拌合。四、施工工艺钻孔灌注桩施工技术方案连霍郑洛段改建No.3标-3-1、施工工艺流程图钻孔灌注桩施工工艺图监理检查监理检查场地整平测量放样填筑工作平台测量定位埋设护筒填筑工作平台填筑工作平台填筑工作平台制作护筒监理复核放样钻机就位泥浆池钻孔合格泥浆终孔清孔钢筋笼制作清孔检查做好记录监理检查钢筋笼就位导管拼装检查下导管二次清孔混凝土运输灌注混凝土填筑工作平台填筑工作平台填筑工作平台混凝土试验混凝土拌和拔除护筒凿除桩头成桩检测监理检查钻孔灌注桩施工技术方案连霍郑洛段改建No.3标-4-注：（1）复核放样要做好记录和签认手续。（2）如孔底沉淀厚度超过规范要求（≤300mm），则进行二次清孔；如在规范要求以内，则下完导管后直接灌注混凝土。2、测量放样首先对全桥的桩位进行复核，确认无误后方可施工放样。采用全站仪由专职测量人员进行桩位放样。复测检查无误后对所放桩位进行固定性保护，并埋设护桩，且复核无误。护桩必须保护好，如发生位移及时通知测量人员进行复测。3、埋设护筒钻孔时采用长度适应钻孔地基条件的护筒，保证孔口不坍塌以及不使地表水进入钻孔。埋设护筒时，护筒底部及周围要分层夯实确保护筒不下沉、移位、漏水。（1）护筒用钢板制作。为增加护筒刚度，防止变形，在护筒上下端和中部的外侧加焊一道加强筋。（2）护筒内径应比桩径大200～400mm，可根据钻孔情况选用。（3）汜水河西侧高架桥桩基均在旱地，护筒高度宜高出地面30cm，埋深一般2～4m。（4）护筒中心竖直线应与桩中心重合，一般平面允许偏差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。（5）护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、耐压、不漏水。（6）护筒埋设好后，测量其顶部标高，作好记录，并经监理工程师复核。4、钻机就位将钻头精确对准放好的桩位，下面用方木垫实，确保钻进过程中不倾斜、不移位。钻机就位后，使钻机顶部的起吊滑轮外缘、转盘中心和护筒中心三点在同一铅垂线上，并在钻进过程中防止位移。5、泥浆制作钻孔泥浆由粘土（或膨润土）和水拌合组成。开工前应准备数量充足和性能合格的粘土（或膨润土）。使其性能指标更好的满足施工和规范要求。泥浆在钻进过程中起到护壁和排渣的作用，因此要根据不同的地质情况调制出相应性能指标满足施工和规范要求的泥浆，确保成孔质量。6、钻孔钻孔灌注桩施工技术方案连霍郑洛段改建No.3标-5-（1）当准备工作就绪，桩位复核无误后，方可进行钻孔施工。钻孔应在相邻桩（5米范围内）混凝土浇筑完成24小时后方可进行，以避免干扰相邻桩混凝土的凝固。（2）钻孔开始时，先启动泥浆泵和钻盘，待泥浆进入钻孔一定数量后，再开始钻进。（3）在钻孔过程中要认真做好记录，钻孔过程中随时检查泥浆比重、粘度和含砂率。（4）在不同的钻孔过程中捞取钻渣判断工程地质情况并与设计地质情况相对照，渣样分袋包装，贴标签妥存；当发现变化较大时应及时向监理工程师报告。（5）如发现流砂层，应及时向有关方面报告，采取有效措施防止坍孔。（6）钻孔应连续进行，不得中断。7、清孔清孔的目的是抽换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。其次，清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件，使测深准确，灌注顺利。清孔后报监理工程师要对泥浆性能指标进行检查，达到相对密度：1.03-1.10；粘度：17-20Pa.s；含砂率：2%;胶体率98%。终孔检查（使用检孔器，检孔器的要求见第三节）后，并经监理工程师确认在最短时间内灌注混凝土。8、钢筋笼制作（1）钻孔的同时加工钢筋笼，钢筋的连接采用闪光对焊和电弧焊。电弧焊包括双面焊和单面焊，当采用双面焊时焊缝长度不小于5d，当采用单面焊时焊缝的长度不小于10d，在保证质量且经过监理工程师同意后可以采用闪光对焊。对焊接头的外观应符合下列要求：A、接头处不得有横向裂纹。B、与电极接触的钢筋表面不得有明显烧伤。C、接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。搭接弯曲角度不大于4゜。D、焊缝表面平整，无明显凹凸，无焊渣、焊瘤。（2）钢筋笼的制作在现场进行，起重设备能力为25吨，钢筋笼分段制作，钻孔灌注桩施工技术方案连霍郑洛段改建No.3标-6-每段长18m，制作时将严格按规范进行。（3）定位筋在钢筋混凝土段每隔2米焊一组，每组4根；在素混凝土段每隔1米焊一组，每组4根。相邻两组定位筋错开45°布置。（4）制作中要求主筋平直，箍筋圆顺，尺寸、位置准确，根数符合设计要求。主筋与箍筋连接牢固。保证安装时不致变形，钢筋工将由经过培训的人员担任，焊工必须持有焊工证件。9、钢筋笼安装钢筋笼分段插入桩孔中，各段主筋连接采用单面焊接，钢筋接头应按规范要求错开布置，相邻焊接缝错开距离不小于35d(d为焊接钢筋的直径)。一段入孔后固定在桩孔口，再吊上一段，在桩孔口焊接，用电焊机先点焊，再搭接焊接，四台电焊机同时施焊。10、声测管加工和安装（1）声测管接头及底部应密封好，顶部用木塞封闭，底部用10mm厚钢板密封，防止砂浆、杂物堵塞管道。（2）在桩径1.5m的基桩内布设3根声测管，等间距布置，平面夹角为120度；（3）声测管绑扎在基桩加劲箍筋上。（4）声测管按每6～8m一节，接头采用φ70钢管套箍。（5）在桩基下面的素砼段，声测管每隔一米按图纸要求用钢筋将声测管等间距布置绑扎。11、导管安装（1）导管内径为300mm，导管下放前进行水密性试验承压试验及接头抗拉试验，试验后要对导管编号，下导管时按编号拼接。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍，此桥最长桩基设计桩长55m取最大值p按下式计算：P=γchc-γwHwP=24×57-1.05×56=1309.2KPa式中：p----导管可能受到的最大内压力（kPa）；钻孔灌注桩施工技术方案连霍郑洛段改建No.3标-7-γc----混凝土拌合物的重度（取24KN/m3）；hc----导管内混凝土柱的最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；γw----井孔内水或泥浆的重度（KN/m3）；Hw----井孔内水或泥浆的深度（m）。（2）导管下放时，应使位置居于孔中，轴线垂直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁，并应在灌注混凝土前进行升降试验，下放检查沉淀厚度，合格后方可进行下一道工序施工。（3）导管底部至孔底标高控制在0.25～0.4m之间。12、灌注水下混凝土（1）为确保灌注的顺利进行，混凝土灌注前要首先准确计算出首批混凝土方量。灌注水下混凝土时要由一人统一下令开始灌注，灌注速度要循序渐进，导管首次埋置深度应不小于1m。首批混凝土灌注后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6米。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部所需混凝土数量参考公式计算：V≥πD2/4×（H1+H2）+πd2/4×h1式中：V-----灌注首批混凝土所需数量（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-----桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），及h1=Hwγw/γc；Hw、γw、γc意义同前。（2）灌注桩混凝土由混凝土运输车运至施工现场后，直接由料斗进入导管进行灌注。（3）混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。（4）在灌注过程中，应经常探测孔内混凝土面位置，及时地调整导管埋深。钻孔灌注桩施工技术方案连霍郑洛段改建No.3标-8-（5）当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度。（6）在灌注过程中，应经常保持孔内水头，防止塌孔。（7）在灌注过程中，应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境。（8）灌注完的桩顶标高应比设计标高高出0.5～1.0米，高出部分在混凝土强度达到80%以上后凿除，凿除时必须防止损毁桩身。拔护筒时，应注意勿使桩头混凝土离析。（9）在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土灌注高度是否正确。（10）按规范要求的数量制取抗压强度试件，满足施工和规范要求。钻孔灌注桩施工全过程应真实可靠地做好记录，记录结果应经驻地监理工程师认可，如钻孔记录、终孔检查记录、混凝土灌注记录。五、常见问题及防治措施1、护筒冒水施工现象：护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。造成原因:埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。防治措施：在埋置护筒时，坑底与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒内适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，则重新安装护筒。2、钻孔偏斜施工现象：成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机不稳定或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地。在不均匀底层中钻孔钻孔灌注桩施工技术方案连霍郑洛段改建No.3标-9-时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。