汉孝桩基施工方案模板.doc

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目 录
一、 编制依据 2
二、 适用范围 2
三、 目的 2
四、 施工程序 3
1、 场地准备 4
2、 桩位放样 5
3、 埋设护筒 5
4、 安装钻机 6
5、 泥浆的制备及循环净化 6
6、 钻孔施工 8
7、 成孔检查 13
8、 第一次清孔 14
9、 钢筋笼加工及吊放 15
10、 导管安装 17
11、 第二次清孔 18
12、 灌注水下混凝土 19
13、 成桩检测 21
14、 质量控制 22
五、 钻孔桩施工常见事故的预防及处理 23
六、 质量保证措施 31
七、 安全保证措施 32
八、 环保、 水保措施 33
一、 编制依据
1、 湖北城际铁路有限责任公司《指导性施工组织设计》;
2、 《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》( 铁建设[ ]160号) ;
3、 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》( TB10415- )
4、 《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》( 铁建设[ ]160号) ;
5、 《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424- );
6、 《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213- );
7、 《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210- );
8、 《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》( 科技基[ ]101号) ;
9、 《铁路工程结构混凝土强度检测规程》(TB10426- )
10、 《实施性施工组织设计》( 桥梁工程)
11、 相关的设计文件通知、 规定等。
二、 适用范围
本施工方案适用于新建铁路汉孝城际铁路HXSG-04标段DK39+846～DK61+686段所有桥梁基础钻孔桩施工。
三、 目的
保证野猪湖特大桥和孝感特大桥在本标段内钻孔桩的施工, 满足设计及施工规范要求。
四、 施工程序
根据本标段现场实际地质情况, 钻孔桩基础施工采用旋转钻机、 冲击钻机和旋挖钻机钻孔, 吊车安装钢筋笼, 混凝土由搅拌站集中供应, 混凝土运输车运输, 混凝土输送泵泵送灌注水下混凝土。钻孔方法可参考下表, 结合现场实际情况进行选用。
成孔方法
设计文件及现场实际情况
适用地质情况
设计地质情况
适用桩径( cm)
设计桩径(cm)
孔深( m)
设计最大孔深

正循环
粘性土、 砂性土、
黏土、 粉质黏土、 砂岩、 泥质砂岩、 砂砾岩
φ100; φ125, φ150
φ100
＜45
45m/桩径1m
旋转
卵石土、 软岩
钻机
反循环
粘性土、 砂性土、
φ100; φ125; φ220
φ125
7～90
60m/桩径1.25m

卵石土
旋挖钻
各种土层、 砂性土、 砂卵砾石和中等硬度以下基岩
φ100; φ125;
φ150
15～80
61.5m/桩径1.5m
冲击钻
卵石、 坚硬漂石、 岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工
φ100; φ125; φ150
φ220
15～80
87.5m/桩径2.2m

钻孔桩施工工艺流程见图1

平整场地

桩位放样

检测、 调整泥浆指标
制作护筒
护筒埋设

泥浆备料
搭设钻机平台

钻机就位

泥浆池

泥浆沉淀池
孔桩钻进

终孔、 清孔

导管水密试验
钢筋笼吊放、 下导管
制作钢筋笼

二次清孔

灌注水下砼

养护

图1 钻孔桩施工工艺流程图

1、 场地准备
钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、 钻机数量和钻机底座平面尺寸、 钻机移位要求、 施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。
1) 岸上墩桩基的施工场地均为旱地, 施工期间地下水位在原地面以下。钻孔前将场地整平, 清除杂物, 更换软土。在夯填密实土层上横向铺设枕木, 然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢, 即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、 泥浆循环系统及混凝土运输车等协调配套工作的要求。
2) 在浅水中, 宜用筑岛法施工, 筑岛面积应按钻孔方法、 钻机大小等要求决定。
3) 在深水或淤泥较厚时, 可搭设工作平台进行施工。平台须坚固稳定, 能支承钻机和完成钻孔作业。
2、 桩位放样
采用全站仪根据桩位坐标进行放样, 桩位放样坚持测量复核制度, 在护筒埋设前放出护桩。桩位放样完成以后报现场测量监理工程师复核无误后方可埋设护筒。
3、 埋设护筒
1) 护筒用4～8mm的钢板制作, 其内径大于钻头直径200mm。为增加刚度防止变形, 在护筒上、 下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒顶应高出施工水位或地下水位2.0m左右( 同时高出地面0.5m) , 其高度满足孔内泥浆面的要求。
2) 岸滩上护筒埋深黏性土不小于1m, 砂类土不小于2m, 当表层土松软时, 宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层至少0.5m, 护筒四周回填黏土并分层夯实。水中筑岛时, 护筒宜埋入河床面以下1m。
3) 岸上墩护筒埋设采用挖埋法; 水中墩护筒埋设采用加压和锤击、 或振动的方法进行。埋设应准确、 稳定, 护筒顶面中心与桩位中心的偏差不得大于50mm, 倾斜度不大于1%, 保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。
护筒埋设完成后报监理工程师现场检查, 护筒埋设符合要求后方可安装钻机。
4、 安装钻机
1) 安装旋转钻机
安装钻机时, 底架应垫平, 保持稳定, 不得产生位移和沉陷。
立好钻架并调整起吊系统, 将钻头吊起徐徐放进护筒内。启动卷扬机把钻盘吊起, 垫方木于钻盘底座下面, 将钻机调平并对准钻孔, 安装钻盘, 要求钻盘中心与钻架上的起吊滑轮在一铅垂线上。钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。
2) 安装旋挖钻机
筒埋设结束后进行钻机就位, 旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置, 并在操作室内有仪表准确显示电子读数, 当钻头对准桩位中心十字线时, 各项数据即可锁定, 勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确, 误差控制在2cm内。
钻机安装完成后报监理工程师现场检查, 符合要求后方可开始钻进。
5、 泥浆的制备及循环净化
1) 根据现场实际情况, 尽量采用优质泥浆。各项指标如下:
( 1) 泥浆比重: 正循环钻机钻孔时, 入孔泥浆比重为1.1～1.3; 反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为1.05～1.15。
( 2) 黏度( s) : 一般地层16～22, 松散易坍地层19～28。
( 3) 含砂率( ％) : 新制泥浆不大于4%。
( 4) PH值: 应大于6.5。
( 5) 胶体率( ％) : 不小于95%。
若现场无达到上述指标的泥浆, 可经过加膨润土制备适用于施工要求的泥浆。
2) 根据桩基的分布位置设置制浆池、 储浆池及沉淀池, 并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%, 使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于石碴沉淀。
3) 施工中旋转钻采用井孔外以泥浆搅拌机制成泥浆后使用的办法; 泥浆造浆材料选用优质粘土, 根据本标段地质情况, 大部分钻孔桩采用原位土造浆即可。必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂, 保证泥浆自始至终达到性能稳定、 沉淀极少、 护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验, 对全部桩基的泥浆进行合理配备。
4) 施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池, 处理后的泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内, 形成不断的循环。钻孔弃碴( 废泥浆) 放置到指定地方, 不得任意堆砌在施工场地内或直接向水塘、 河流排放, 以避免污染环境。
5) 旋挖钻施工泥浆系统
在砂类土、 碎( 卵) 石土或黏土夹层中钻孔, 采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔, 当塑性指数大于15, 可利用孔内原土造浆护壁。在旋挖钻施工中, 泥浆不循环, 钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、 连续地补浆, 维持护筒内应有的水头, 防止孔壁坍塌。 桩孔砼灌注时, 孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内, 利用于下一基桩钻孔护壁中。
6、 钻孔施工
1) 正循环旋转钻钻孔
泥浆经过钻机的空心钻杆, 从钻杆底部射出, 底部的钻头在旋转时将土层搅成钻渣, 钻渣被泥浆悬浮, 随着泥浆上升而流到孔外, 泥浆经过净化后, 再循环使用。
( 1) 先启动泥浆泵和转盘, 使之空转一段时间, 待泥浆输入孔中一定数量后方可开始钻进。开始钻进时应低档慢速钻进, 使护筒下口处有坚固护壁, 钻至护筒下口1m后再按正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时, 可提起钻头向孔中填入粘土砖, 再下钻头钻孔, 使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙, 稳住泥浆后再继续钻进。
接长钻杆时, 先卸去长方形套, 提升方钻杆达到钻头与钻杆相连处露出转盘为止。用钻杆夹持器卡住钻头并支承于转盘, 卸去方钻杆, 然后吊起一节圆钻杆, 连接于钻头, 卸去夹持器, 把圆钻杆连同钻头放入钻孔。当圆钻杆上端接近转盘时, 照上述夹持器支持圆钻杆, 松吊绳, 将方钻杆吊来与圆钻杆联结, 撤去夹持器, 把方钻杆降入转盘内并安好方形套, 继续钻进。以后需要再接长钻杆时, 照以上步骤在方钻杆同圆钻杆之间加接圆钻杆即可, 一直钻孔到需要深度为止, 卸钻杆如上述逆做法办理。接、 卸钻杆的动作要迅速、 安全, 争取尽快完成, 以免停钻时间过长。
钻孔作业应连续进行, 因故停钻时必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。
( 2) 在钻进过程中, 应注意地层变化, 对不同的土层, 采用不同的钻进方法。
在粘质土中钻进, 由于泥浆粘性大, 钻头所受阻力也大, 易糊钻。宜选用尖底钻锥中等转速、 大泵量、 稀泥浆钻进。
在砂类土或软土层钻进时, 易坍孔, 宜选用平底钻头, 控制进尺, 低挡慢速、 大泵量、 稠泥浆钻进。
在卵石、 砾石类土层中钻进时, 因土层软硬不均, 会引起钻头跳动, 钻杆摆动加大和钻头偏斜等现象, 易使钻机因超负荷而损坏。宜采用低档慢速、 优质泥浆、 大泵量的方法钻进。
( 3) 钻孔时, 必须采取减压钻进, 即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的80%, 这样可使钻杆维持竖直状态, 使钻头竖直平稳旋转, 避免或减少斜孔、 弯孔和扩孔现象。
( 4) 开钻前应调制足够数量的泥浆, 钻进过程中如泥浆有损耗、 漏失应予补充。每钻进2m或地层变化处, 应在泥浆槽中捞取钻渣样品, 查明土类并记录, 以便与设计资料核对。遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位, 研究处理措施后继续施工。
( 5) 钻进过程中应经常测量孔深, 并对照地质柱状图随时调整钻进技术参数。达到设计孔深后及时清孔提钻, 清孔时以所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。
2) 反循环旋转钻钻孔
泥浆由钻杆外流( 注) 入井孔, 用泵吸( 泵举) 或气举将泥浆钻渣混合物从钻杆中吸出, 泥浆经净化后再循环使用。
( 1) 开始钻孔时, 为防止堵塞钻头的吸渣口, 应将钻头提高距孔底约20～30cm, 将真空泵加足清水, 关紧出水控制阀和沉淀室放水阀使管路封闭, 打开真空管路阀门使气水畅通, 然后启动真空泵, 抽出管路内的气体, 产生负压, 把水引到泥石泵, 经过沉淀室的观察室看到泥石泵充满水时关闭真空泵, 立即启动泥石泵。当泥石泵出口真空压力达到0.2Mpa以上时, 打开出水控制阀, 把管路中的泥水混合物排到沉淀池, 形成反循环, 待泥浆均匀后以低档慢速开始钻进, 使护筒角处有牢固的泥皮护壁。钻至护筒脚下1.0m后, 方可按正常速度钻进。如护筒底土质松软发现漏浆时, 可提起钻头, 向孔内投放粘土, 再放下钻头旋转, 使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙, 待不再漏浆时, 继续钻进。钻进过程中, 保证钻孔垂直。
当一节钻杆钻完后, 先停止钻盘转动, 并使反循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净, 然后关闭泥石泵接长钻杆; 在接头法兰盘之间垫3～5mm厚的橡皮圈, 并拧紧螺栓, 以防漏气、 漏水; 然后如上工序, 一切正常钻进。
钻孔作业应连续进行, 因故停钻时必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。
( 2) 在钻进过程中, 应注意地层变化, 对不同的土层, 采用不同的钻进方法。
在硬粘土中钻进时, 用一档转速, 放松起吊钢丝绳, 自由进尺;
在普通粘土、 砂粘土中钻进时, 可用二档、 三档转速, 自由进尺;
在砂土或含少量卵石中钻进时, 宜用一、 二档转速, 并控制进尺, 以免陷没钻头或抽吸钻渣的速度跟不上;
遇地下水丰富容易坍孔的粉砂土, 宜用低档慢速钻进, 减少钻井对粉砂土的搅动, 同时应加大泥浆比重和提高水头, 以加强护壁防止塌孔。
( 3) 钻孔时, 必须采取减压钻进, 即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的80%, 这样可使钻杆维持竖直状态, 使钻头竖直平稳旋转, 避免或减少斜孔、 弯孔和扩孔现象。
( 4) 施工中每钻进2m或地层变化处, 应及时捞取钻渣样品, 查明土类并记录, 以便与设计资料核对。遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位, 研究处理措施后继续施工。
( 5) 钻进过程中应经常测量孔深, 并对照地质柱状图随时调整钻进技术参数。达到设计孔深后及时清孔提钻, 清孔时以所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。
( 6) 泥石泵应有足够的流量, 以免影响钻孔速度。如泥石泵流量不足可用污水泵代替。为了避免泥石泵损坏时停工, 每台钻机应配备两套泥石泵轮换使用。
整个钻进过程中, 始终保持孔内水位高出护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m, 并低于护筒顶面0.3m 以防溢出。
3) 旋挖钻机钻孔
( 1) 钻孔前应对钻孔的各项准备工作进行检查, 钻孔时应按设计资料及实际地质情况绘制地质剖面图。
( 2) 因旋挖钻造浆能力较差, 旋挖钻孔泥浆主要采用机械制浆。当钻进至接近钢护筒底口位置1～2m左右时, 须采用低钻压、 低转数钻进, 并控制进尺, 以确保护筒底口部位地层的稳定; 当钻头钻出护筒底口2～3m后, 再恢复正常钻进状态。
( 3) 钻机在各地层中的钻孔指标: 对于淤泥质土层和亚粘土层, 采用低速、 优质泥浆方法钻进; 对于粘土层采用高等钻速稀泥浆钻进; 对于砂层, 采用轻压、 低档慢速、 稠泥浆钻进, 以免孔壁不稳定, 发生局部扩孔或局部坍孔, 以防埋钻现象; 对砂砾层, 采用低档慢速、 优质浓泥浆钻进, 确保护壁厚度。
( 4) 钻孔作业分班连续进行, 如确因故须停止钻进时, 将钻头提升放至孔外, 以免被泥浆埋住钻头。经常对钻孔泥浆抽检试验, 不符合要求时要及时补充或调整泥浆。
( 5) 钻进成孔过程中, 及时补充浆液量, 保持对孔壁一定的水头压力以保证孔壁稳定, 防止塌孔。
( 6) 及时详细地填写钻孔施工记录, 正常钻进时应参考地质资料掌握土层变化情况, 及时捞取钻碴取样, 判断土层, 记入钻孔记录表, 并与地质资料进行核对, 根据核对判定的土层及时调整钻机的转速和进尺。
( 7) 钻进过程中, 起落钻头速度宜均匀, 不得过猛后或骤然变速, 以免碰撞孔壁或护筒。每钻进4～５米深度验孔一次, 在容易缩孔处应勤验。
( 8) 在淤泥、 粘土、 砂砾、 砂土层采用旋挖斗进行施工, 在泥岩、 泥岩加砂岩采用短螺旋钻头进行钻进。
4) 冲击钻机钻孔
( 1) 开钻时先在孔内灌注泥浆, 泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如孔中有水, 可直接投入粘土, 用冲击锥以小冲程重复冲击造浆。护筒底脚以下2m～4m范围内土层比较松散, 应认真施工。一般细粒土层可采用浓泥浆、 小冲程、 高频率重复冲砸, 使孔壁坚实不坍不漏。待钻进深度超过钻头全高加冲程后, 方可进行正常冲击。在开孔阶段4～5m, 为使钻渣挤入孔壁, 减少掏渣次数, 正常钻进后应及时掏渣, 确保有效冲击孔底。
( 2) 在钻进过程中, 应注意地层变化, 对不同的土层, 采用不同的钻进方法。冲程应根据土层情况分别规定: 一般在经过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用大冲程; 在经过松散砂、 砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程, 冲程过大, 对孔底振动大, 易引起坍孔; 在经过高液限粘土, 含砂低液限粘土时, 采用中冲程; 在易坍塌或流砂地段用小冲程, 并应提高泥浆的粘度和相对密度。
在经过漂石或岩层, 如表面不平整, 应先投入粘土 、 小片石、 卵石, 将表面垫平, 再用钻头进行冲击钻进, 防止发生斜孔、 坍孔事故; 如岩层强度不均, 易发生偏孔, 亦可采用上述方法回填重钻; 必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。在砂及卵石类土等松散层钻进时, 可按1∶1投入粘土和小片石( 粒径不大于15cm) , 用冲击锥以小冲程重复冲击, 使泥膏、 片石挤入孔壁。必要时须重复回填重复冲击2～3次。若遇有流砂现象时, 宜加大粘土减少片石比例, 力求孔壁坚实。
当经过含砂低液限粘土等粘质土层时, 因土层本身可造浆, 应降低输入的泥浆稠度, 并采用0.5m 的小冲程, 防止卡钻、 埋钻。要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5cm～8cm, 在密实坚硬土层每次可松绳3～5cm, 应注意防止松绳过少, 形成”打空锤”, 使钻机、 钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载, 遭受损坏, 松绳过多, 则会减少冲程, 降低钻进速度, 严重时使钢丝绳纠缠发生事故。为正确提升钻头的冲程, 应在钢丝绳上油漆长度标志。
( 3) 钻孔施工中, 一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺小于5cm～10cm, 松软地层每小时纯钻进尺小于15cm～30cm时, 应进行取渣。或每进尺0.5m～1.0m时取渣一次, 每次取4～5筒, 或取至泥浆内含渣显著减少, 无粗颗粒, 相对密度恢复正常为止。取渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度, 投放粘土自行造浆的, 一次不可投入过多, 以免粘锥、 卡锥。每钻进1m掏渣时, 均要检查并保存土层渣样, 记录土层变化情况, 遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位, 研究处理措施后继续施工。
( 4) 钻孔作业应连续进行, 因故停钻时, 必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。在取渣后或因其它原因停钻后再次开钻, 应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。
( 5) 整个钻进过程中, 应始终保持孔内水位高出地下水位( 或施工水位) 至少0.5m, 并低于护筒顶面0.3m以防溢出。
7、 成孔检查
成孔验收: 成孔达到如下质量标准后, 即可进行下一到工序的施工。

护筒埋设
偏差( mm)
孔径
( cm)
孔深
( m)
桩位偏差
( mm)
沉渣厚度
( mm)
≤50
≥设计
≥设计
≤100
≤200
灌注前泥浆性能指标
相对密度
粘度pa.s
酸碱性ph
胶体率(%)
砂率(%)
≤1.10
17-20
8-11
≥95
<2
钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前, 均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。钻孔至设计标高后要报监理工程师, 对孔底标高进行复核, 满足要求后再开始清孔。
1) 孔径和孔形检测
孔径检测是在钻孔成孔后, 吊装钢筋笼前进行。探孔器用φ12 的钢筋制作, 其外径等于孔桩设计孔径, 长度为孔径的4～6倍。检测时, 将探孔器吊起, 孔的中心与起吊钢绳保持一致, 慢慢放入孔内, 上下通畅无阻表明孔径不小于设计孔径。
2) 孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣采用标准测锤检测。测锤一般采用锥形锤, 锤底直径13cm～15cm, 高20～22cm, 质量4kg～6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。
3) 成孔垂直度检测采用探孔检测仪。
8、 第一次清孔
清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、 泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求, 为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后, 经对孔径、 孔深、 孔位、 竖直度进行检查确认钻孔合格后, 即可进行第一次清孔。
1) 抽浆法清孔: 采用反循环钻机钻孔时, 可在终孔后停止进尺, 一边利用钻机的反循环系统的泥石泵持续抽浆, 把孔底泥浆、 钻碴混合物排出孔外, 一边向孔内补充经泥浆池净化后的泥浆, 使孔底钻碴清除干净。
抽浆清孔比较彻底, 适用于各种钻孔方法的摩擦桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时, 操作要注意, 防止坍孔。
2) 换浆法清孔: 采用正循环钻机钻孔时, 可在终孔后停止进尺, 稍提钻头离孔底10～20cm空转, 并保持泥浆正常循环, 以中速将相对密度1.03～1.10的较纯泥浆压入, 把钻孔内悬浮钻碴较多的泥浆换出。直至孔底钻碴清除干净。
3) 清孔应达到以下标准: 孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒, 泥浆比重不大于1.1, 含砂率小于2%, 粘度17～20s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度: 柱桩≯5cm、 摩擦桩≯20cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
第一次清孔完成后下钢筋笼之前要报监理工程师对清孔的各项指标进行复核。
9、 钢筋笼加工及吊放
1) 钢筋骨架制作: 钢筋笼骨架在加工场内分节制作。
钢筋保护层垫块为混凝土＂圆饼＂, 圆饼厚度为2cm左右, 中心有直径为1cm的轴孔, 圆饼半径与钢筋笼保护层厚度相同, 圆饼经过中心轮轴横向焊接在钢筋笼上。当钢筋笼下放时, 圆饼转动, 以便钢筋笼顺利吊放。沿钢筋笼竖向每隔2米设置一道, 每道沿圆周对称的设置4个”圆饼”。
2) 钢筋笼的存放、 运输与现场吊装: 钢筋笼制作完成后存放在平整、 干燥的临时场地。存放时, 每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方, 以免受潮或沾上泥土。每组钢筋笼的各节段要排好次序, 挂上标志牌, 便于使用时按顺序装车运出。
钢筋笼在转运至墩位的过程中保证骨架不变形。采用汽车运输时保证在每个加劲筋处设支承点, 各支承点高度相等; 采用人工抬运时, 多设抬棍, 而且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入, 各抬棍受力尽量均匀。
在安装钢筋笼时, 采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部, 第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。钢筋笼直径大于1200mm, 长度大于6m时, 采取措施对起吊点予以加强, 以保证钢筋笼在起吊时不致变形。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径, 保持垂直, 轻放、 慢放入孔, 入孔后应徐徐下放, 不宜左右旋转, 严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放, 查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。
第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时, 穿进工字钢, 将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上, 再起吊第二节骨架与第一节骨架连接, 连接采用电弧焊连接。连接时上、 下主筋位置对正, 保持钢筋笼上下轴线一致: 先连接一个方向的两根接头, 然后稍提起, 以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直, 再连接其它所有的接头, 接头位置按规范并按50％接头数量错开。接头焊好后, 骨架吊高, 抽出支撑工字钢后, 下放骨架。如此循环, 使骨架下至设计标高。
骨架最上端的定位, 由测定的孔口标高来计算定位筋的长度, 为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼, 钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正, 重复核对无误后再焊接定位于钢护筒上, 完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后, 在4h内浇注混凝土, 防止坍孔。
3) 声测管的布置及数量按设计要求进行, 与钢筋笼一起吊放。声测管全封闭( 下口封闭、 上端加盖) , 管内在封上盖前加满水, 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, 管口高出超灌桩顶20cm, 每个声测管高度保持一致。
4) 综合接地:桩基接地钢筋用桩身通长钢筋代替,钢筋连接采用焊接方式连接,焊接搭接长度不小于20cm。
钢筋笼分节制作时, 每一节段都要经过监理工程师验收。在吊放过程中各节段之间的连接质量也要有监理工程师检查认可。
10、 导管安装
1) 导管的选用和检查
导管采用直径φ300mm、 壁厚6mm的无缝钢管, 每节2～2.5m,, 底节4m, 配2节1m, 2节1.5m的短管, 用以调节导管的长度及漏斗的高度。导管的连接采用丝扣式。并在二法兰盘之间垫有4-5mm厚的橡胶止水垫圈。 在下导管前, 首先检查其是否损坏, 密封圈、 卡口是否完好, 内壁是否光滑圆顺, 接头是否严密。再进行水密承压和接头抗拉实验, 以检查导管的密封性能、 接头抗拉能力。具体实验方法如下:
    ① 平整好场地, 每隔一米铺设方木一根并找平。
    ② 在方木上安装放置导管, 每五根连成一体, 上好前、 后封盖。
    ③ 向拼装好的导管内灌入70﹪的水, 然后接好输风管, 输入计算好的风压力, 经计算为9个大气压( 即 895kpa) 。
    具体计算过程如下:
    p＝γ1×hc-γ2×ηw
       γ1—混凝土的重度, 取γ1＝24kn/m3
       hc—导管内砼最大高度, 取hc＝40m( 桩长的2/3)
     γ2—井孔内泥浆的重度, 取γ2＝1.08kn/m3
       hw—井孔内泥浆的深度, 取hw＝60m。
     p—导管可能受到的最大压力( kpa)
    则: p＝24×40-1.08×60＝895.2kpa
    化为大气压: p＝895.2×103/1.01×105＝8.9个大气压
     ④ 将导管在恒压下前后滚动, 并持压15min, 观察其接口处是否漏水、 周身是否有变形, 来验证导管的密封性、 承压和抗拉性能。
2) 导管长度的计算和吊放
    以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度, 并欲留30-50cm的悬空高度。拼装时要严格检查导管内壁和法兰盘表面, 确保干净无杂物, 变形和磨损严重的导管严禁使用, 导管的吊放用吊机, 要确保其居于孔的中心位置, 下放速度要慢, 防止卡挂钢筋笼骨架。
11、 第二次清孔
由于安放钢筋笼及导管准备到浇注水下混凝土, 这段时间的间隙较长, 孔底产生新渣。待安放钢筋笼及导管就序后, 进行第二次清孔。清孔中勤摇动导管, 改变导管在孔底的位置, 保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求, 且复测孔底沉碴厚度在规范允许范围内后, 清孔完成, 立即进行水下混凝土灌注。
清孔达到设计及规范要求并报监理工程师认可后及时灌注水下混凝土。
12、 灌注水下混凝土
1) 采用直升导管法进行水下混凝土灌注,施工程序见图三。导管使用前, 进行接长密闭试验。下导管时防止碰撞钢筋笼, 导管支撑架用型钢制作, 支撑架支垫在钻孔平台上, 用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间用吊车吊放拆卸导管。

图三 拨球法施工程序图
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)

2) 水下混凝土施工采用混凝土运输车运输、 输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。
混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18～22cm之间, 并有良好的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。
3) 水下灌注时先灌入的首批混凝土, 其数量经计算, 保证其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证把导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。必要时采用储料斗。
4) 使用拔球法灌注第一批混凝土。灌注开始后, 紧凑、 连续地进行。在整个灌注过程中, 导管埋入混凝土的深度不少于1.0m, 一般控制在4m以内。
5) 灌注水下混凝土时, 随时利用测锤探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度, 以控制导管埋入深度和桩顶标高。当混凝土面接近设计高程时,应用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置,保证混凝土顶面浇到桩顶设计高程以上1.0m左右。
6) 在混凝土灌注过程中, 防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底, 使泥浆内含有水泥而变稠凝固, 致使测深不准。同时设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升情况, 及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度, 做好详细的混凝土施工灌注记录, 正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细, 同时以灌入的混凝土数量校对, 防止错误。
7) 施工中导管提升时保持轴线竖直和位置居中, 逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架, 可转动导管, 使其脱开钢筋骨架后, 移到钻孔中心。
当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度, 可拆除1节或2节导管( 视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定) 。拆除导管动作要快, 拆装一次时间一般不宜超过15min。防止螺栓、 橡胶垫和工具掉入孔中, 注意安全。已拆下的导管立即清洗干净, 堆放整齐。
8) 水下混凝土应连续浇筑, 不得中途停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间, 每根桩的浇筑时间不应太长, 宜在8h内浇筑完成。混凝土浇筑完毕, 位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。
9)混凝土灌注过程需要监理的旁站监督, 灌注完成后及时对相关资料进行签认。
10) 、 混凝土首灌量的计算
    v≥πD2/4×( h1＋h2) ＋πd2/4×H1       
    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, 取h1＝0.3m  
    h2—导管初次埋置深度(m), 取h2＝1.0m
d—导管内径( m) , 取d＝0.3m
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), 即H1=/
——混凝土拌和物的重度(取24kN／m3);
——井孔内水或泥浆的重度(kN／m3);
——井孔内水或泥浆的深度(m)。
本标段初灌量按各种桩径最大桩长计算分别为
V( 初灌量) m3
D(桩孔直径) m
桩长m
2.6
1
45
3.7
1.25
60
4.4
1.5
61.5
7.9
2.2
87.5
13、 成桩检测
桩身混凝土应均质、 完整, 混凝土等级及桩基承载力试验符合设计要求。对钻孔桩桩身全部进行无损检测。检测方法符合《铁路工程基桩无损检测规程》( TB10218) 或设计中的规定。
根据设计要求, 单桩桩长大于40米(含40m), 桩径≥2.0m的桩或复杂地质条件下的基桩采用超声波检测, 其它桩基采用低应变反射波法进行检测。
14、 质量控制
14.1、 钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法
钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法
编号
项　　目
允许偏差
检 验 方 法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100mm
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±10mm
3
主钢筋间距
±10mm
尺量检查不少于5处
4
加强筋间距
±20mm
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20mm
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
吊线尺量检查

14.2、 钻孔灌注桩成孔质量允许偏差和检验方法
钻孔灌注桩成孔质量允许偏差和检验方法
编号
项　　目
允　许　偏　差
检验方法
1
孔的中心位置
不大于100mm
测量检查
2
孔　　径
不小于设计桩径
测量检查
3
倾斜度
不大于1%孔深
测量检查
4
孔　深
不小于设计孔深
测量检查
5
孔内沉淀厚度
不大于200mm
测量检查
6
清孔后泥浆指标
比重不大于1.1, 含砂率小于2%, 黏度17-20s
测量检查

五、 钻孔桩施工常见事故的预防及处理
1、 坍孔
坍孔的特征是孔内水位突然下降, 孔口冒细密的水泡, 出渣量显著增加而不见进尺, 钻机负荷显著增加等。
1、 坍孔原因
①泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求, 使孔壁未形成坚实泥皮。
②由于出渣后未及时补充泥浆( 或水) , 或河水上涨, 或孔内出现承压水, 或钻孔经过砂砾等强透水层, 孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
③护筒埋置太浅, 下端孔口漏水、 坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软, 或钻机直接接触在护筒上, 由于振动使孔口坍塌, 扩展成较大坍孔。
④在松软砂层中钻进进尺太快。
⑤提出钻锥钻进, 回转速度过快, 空转时间太长。
⑥水头太高, 使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
⑦清孔后泥浆相对密度、 粘度等指标降低, 用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆( 或水) , 使孔内水位低于地下水位。
⑧清孔操作不当, 供水管嘴直接冲刷孔壁、 清孔时间过久或清孔停顿时间过长。
⑨吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
2、 坍孔的预防和处理
①在松散粉砂土或流砂中钻进时, 应控制进尺速度, 选用较大相对密度、 粘度、 胶体率的泥浆或高质量泥浆。
②发生孔口坍塌时, 可立即拆除护筒并回填钻孔, 重新埋设护筒再钻。
③如发生孔内坍塌, 判明坍塌位置, 回填砂和粘质土( 或砂砾和黄土) 混合物到坍孔处以上1m-2m, 如坍孔严重时应全部回填, 待回填物沉积密实后再行钻进。
④清孔时应指定专人补浆( 或水) , 保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中, 应经过水槽或水池使水减速后流入钻中, 可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机, 防止触动孔壁。不宜使用过大的风压, 不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。
⑤吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入, 严防触及孔壁。( 二) 钻孔偏斜
1、 偏斜原因
①钻孔中遇有较大的孤石或探头石
②在有倾斜的软硬地层交界处, 岩面倾斜钻进; 或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进, 钻头受力不均。
③扩孔较大处, 钻头摆动偏向一方。
④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、 位移。
⑤钻杆弯曲, 接头不正。
2、 预防和处理
①安装钻机时要使转盘、 底座水平, 起重滑轮缘、 固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上, 并经常检查校正。
②由于主动钻杆较长, 转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架, 控制杆上的提引水龙头, 使其沿导向架对中钻进。
③钻杆接头应逐个检查, 及时调正, 当主动钻杆弯曲时, 要用千斤顶及时调直。
( 三) 掉钻落物
1、 掉钻落物原因
①卡钻时强提强扭, 操作不当, 使钻杆超负荷或疲劳断裂。
②钻杆接头不良或滑丝。
③电动机接线错误, 钻机反向旋转, 钻杆松脱。
④转向环、 转向套等焊接处断开。
⑤操作不慎, 落入扳手、 撬棍等物。
2、 预防措施
①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。
②经常检查钻具、 钻杆、 钢丝绳和联结装置。
3、 处理方法
掉钻后应及时摸清情况, 若钻头被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔, 使打捞工具能接触钻杆和钻锥。
( 四) 糊钻和埋钻
1、 糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中, 糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢, 甚至不进尺出现憋泵现象。
2、 预防和处理办法
对正反循环回转钻, 可清除泥包, 调节泥浆的相对密度和粘度, 适当增大泵