试桩工程方案设计.doc

目 录1概述21.1试桩目的21.2试桩的数量、位置和实验内容21.3 工程地质条件21.4 水文地质特性42 钻孔桩工艺性实验42.1 实验目的52.2 试桩的准备工作52.3 钻孔桩工艺实验的重要环节72.4 初步拟定的工艺要点82.5、钻孔桩施工常见事故的防止及解决223、质量保证措施294、安全保证措施335、环保、水保措施371概述1.1试桩目的本标段在钻孔灌注桩施工前根据规定进行试桩工艺实验。实验的重要目的是拟定或检查设计桩深、施工工艺和设备。通过试桩得到和检查各地层情况，校核并最终拟定设计参数，并通过试桩拟定钻孔桩泥浆配比和钻头选型、钻进速度等工艺参数。试桩应取得的具体指标：1.对不同地质状况的机具选型。2.钻进时的参数：进尺、钻压、泥浆性能等。3.灌注前二次清孔后的泥浆指标及清孔方法。4.成孔质量控制的措施（孔径、倾斜度、中心偏位等）1.2试桩的数量、位置和实验内容1）试桩的数量、位置本标段初步拟定试桩的数量为9根，桩径为1m，桩长32m，位于南边大桥0#台位置。2）实验内容试桩以工艺试桩为基础，检查和拟定本桥桩基础的施工工艺，涉及泥浆配方，钻进工艺，清孔效果及成桩质量等。3) 现场已进行环境水核查，核查报告附在本方案后，本桥具有试桩条件。4）试桩采用的配合比是采用的是C35（或更高等级）的耐久性混凝土，混凝土配合比必须通过实验监理工程师批准方可使用。1.3 工程地质条件本标段地基土分布特性为：1） Q4al+pl粉质粘土1-3：灰褐色、褐黄色，可塑，重要成份由粉黏粒组成。层面标高56.6158.35m，层厚6.008.00m，平均6.84m，重要分布Jz-094-南边4、Jz-094-南边5、Jz-094-南边8、Jz-094-南边9。2）Q2al+pl粉质粘土1-4：褐黄色、红褐色，硬塑，重要以粉粒为主，黏粒次之，层面标高58.7863.62m，层厚2.5015.50m，平均8.33m，局部较厚，桥址见有分布岗地表层。3）Pt千枚岩17-1：褐黄色、灰褐色，全风化，岩石结构构造已破坏，岩芯呈土状，具有部分块状，块径1-4cm，手捏易碎。层面埋深6.0015.50m，层面标高46.7253.96m，层厚6.0016.50m，平均11.14m；桥址处均分布于DK480+065DK480+279段。4）Pt千枚岩17-2：褐黄色、灰褐色，强风化，变晶质结构，千枚状构造，岩芯呈砂土状、块状，块径1-5cm。层面埋深16.2032.00m，层面标高31.6244.16m，层厚0.7015.00m，平均5.60m；桥址处均分布于DK480+065DK480+279段。5）Pt千枚岩17-3：青灰色，弱风化，变晶质结构，千枚状构造，节理裂隙发育，岩芯呈块状、短柱状，块径1-6cm。层面埋深16.2032.00m，层面标高31.6244.16m，层厚0.7015.00m，平均5.60m；桥址处均分布于DK480+065DK480+279段。6）Pt变质砂岩15-1：黄褐色、褐红色，全风化，岩石结构构造已破坏，岩芯呈土柱状、土状，手捏易碎。层面埋深2.508.00m，层面标高50.1160.30m，层厚14.3029.50m，平均18.31m；桥址处均分布于DK479+905DK480+065段。7）Pt变质砂岩15-2：褐黄色、褐灰色，强风化，变晶结构，块状构造，原岩构造风化剧烈，岩芯呈块状夹少量砂土状，块径1-6cm。层面埋深20.4032.00m，层面标高30.8040.74m，层厚3.3017.60m，平均9.91m；桥址处均分布于DK479+905DK480+065段。8）Pt变质砂岩15-3：青灰色、灰褐色，弱风化，变晶结构，节里裂隙发育，岩芯呈块状、柱状，块径3-5cm,节长5-20cm；。层面埋深27.8038.30m，层面标高23.1430.98m，本次勘察最大揭露8.30m，平均6.23m；桥址处均分布于DK479+905DK480+065段。1.4 水文地质特性桥址区谷地地表水发育，重要有稻田水、沟渠水，受大气降雨补给，季节性变化大；岗地地表水不发育，受大气降水补给。桥址区地下水类型分为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水。分述如下：1）孔隙潜水：赋存于第四系各土层及基岩全风化带中。粉质黏土及基岩全风化土，成分以黏粒为主，透水性及富水性差，为相对隔水层，地下水仅以微量滞水形式存在，水量贫乏。2）基岩裂隙水；场地内基岩岩性为元古界（Pt）变质砂岩、千枚岩，富水性与节理、裂隙的发育限度及性状有关，富水性属一般，重要靠上层的孔隙潜水下渗补给，基岩裂隙水较贫乏。勘察期间测得地下水稳定水位埋深0.304.20m,稳定水位标高58.3562.80m,地下水重要靠大气降雨及侧向径流补给。2 钻孔桩工艺性实验本节就钻孔桩工艺性实验方案进行如下叙述。2.1 实验目的1）优化泥浆配比，拟定泥浆指标控制参数；2） 清孔后泥浆含率指标，保证清孔满足设计规定；3） 验证钢筋笼接长下放工艺的适宜性；4） 导管试压、下放工艺；5） 验证混凝土浇注系统的效率和可靠性，并进一步完善水下混凝土浇注工艺；6） 测定单根桩施工周期，以便最终拟定需要的钻孔设备数量；7） 通过施工实践，可以了解和熟悉现场具体的地质情况和气象、水文条件；2.2 试桩的准备工作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、钻机移位规定、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。桩基的施工场地为旱地，施工期间地下水位在原地面以下。钻孔前将场地检平，清除杂物，更换软土，构筑钻机平台。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送车等协调工作的规定。2）试桩施工设备进场a、钻机为使钻孔桩工艺性实验具有代表性，以便对钻孔桩施工具有指导意义，拟采用GPS-20C钻机钻机，作为本标段钻孔灌注桩施工时使用的典型钻机。该台钻机已于2023年6月30日前进场。钻机性能见下表b、吊车25t汽车吊，用于设备和钢筋笼吊装。6月30日进场。c、混凝土搅拌站运用已经验收通的5号拌合站。d、砂、石材料进场经检查合格的温圳砂场的砂进场经检查合格的河平石场的碎石3）试桩方案的细化工艺性实验方案的细化是在监理和施工单位的密切配合下完毕的。由于本标段试桩工作是根据我局在多条客专的施工经验，制定具体的、可操作的工艺实验实行细则，并上报监理批准。在工艺实验实行细则中，对于需要进行不断优化的工艺参数，在工艺实验过程中准确填写。如钻进速度、和不同的泥浆配比等，采用优选法和正交实验法进行科学组合。2.3 钻孔桩工艺实验的重要环节钻孔桩施工一般流程见图2.1，在该流程图中，各环节（工序）的实验内容：1）、护筒安装，检查护筒垂直度的控制措施。2）、泥浆制备、循环：检查泥浆净化性能，并不断调整优化泥浆配比，检查泥浆各指标，测定泥皮厚度；3）、钻进成孔：检查钻机性能；4）、终孔验收：检查孔壁的垂直度和孔径是否满足规定；5）、安放钢筋笼：检查钢筋笼吊装、连接、下放的全过程；6）、导管拼接、试压：导管的水密实验和拉力实验，导管拼接方法是否快捷；7）、灌注混凝土：混凝土及混凝土搅拌站的工作性能； 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、清孔导管水密实验钢筋笼吊放、下导管制作钢筋笼二次清孔灌注水下砼养护图2.1 钻孔桩施工工艺流程图2.4 初步拟定的工艺要点2.4.1、概况根据本段现场实际地质情况，钻孔桩基础施工拟选用冲击钻机钻孔，吊车安装钢筋笼，混凝土由搅拌站集中供应，混凝土运送车运送，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。成孔方法设计文献及现场实际情况合用地质情况设计地质情况合用桩径（cm）设计桩径(cm)孔深（m）设计最大孔深冲击钻卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工黏土、粉质黏土、砂岩、泥质砂岩、砂砾岩100；125；150、180100、125、150、180158033m/桩径1.5m、32m/桩径1.8m2.4.2、桩位放样施工测量放样：对设计图纸已给的坐标基点、水准基点及测量资料进行全面的复核和测量，无误后设立临时高程控制点和中线控制桩,用全站仪准确测量出钻孔桩的中心位置，在已放出的中心位置处设立木桩、并在不影响施工的位置设立护桩，用小钉在木桩上标记出桩位中心及护桩的准确位置，并设立明显标志。方便钻进时对桩位中心的校核。桩位放样完毕以后报现场测量监理工程师复核无误后方可埋设护筒。2.4.3、埋设护筒护筒重要用于固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水，保护孔口不坍塌，并保证孔内水位（泥浆）高出地下水或施工水位一定高度，形成静水压力（水头），以保护孔壁不坍塌等作用。1）护筒用48mm的钢板制作，其内径大于钻头直径20cm40cm。为增长刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。2）护筒的底部埋置在地下水位或河床以下1.5m，护筒顶高出地下水位1.5m2.0m左右（同时高出地面0.5m），其高度满足孔内泥浆面的规定。3）护筒埋设采用挖埋法，埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，垂直度偏差不允许大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。4）护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m，保护桩孔顶部土层不致因钻头（钻杆）反复上下升降、机身振动而导致坍孔。5）护筒接头处规定内部无凸出物，可以耐压、拉、不漏水；2.4.4、安装钻机安装冲击钻机时，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，将钻头吊起渐渐放进护筒内。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，规定钻盘中心与钻架上的起吊滑轮在一铅垂线上。钻头与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。钻机安装完毕后报监理工程师现场检查，符合规定后方可开始钻进。2.4.5、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：入孔泥浆比重为1.11.3；（2）黏度（s）：一般地层1622，松散易坍地层1928。（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%。若现场无达成上述指标的泥浆，可通过加膨润土制备合用于施工规定的泥浆。2）根据桩基的分布位置设立沉淀池，沉淀池设在桥台一侧，以利于桩基施工及石碴沉淀。3）造浆材料选用优质粘土，根据本段地质情况，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成性能稳定、沉淀很少、护壁效果好和成孔质量高的规定。实验工程师负责泥浆配合比实验，对所有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，解决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。水：采用湖水；5）、浆液性能指标 泥浆性能指标控制标准 表7性 质阶 段实验方法新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆密度(g/m3)1.051.151.1泥浆比重秤粘度(pa.s)253018281825马式漏斗失水量(ml/30min)204040失水量仪泥皮厚(mm)1.531.5PH值10.59.511810试纸含砂率(%)442含量测定仪通过泥浆实验选用泥浆指标最优配比.6）、泥浆拌制规定当钢护筒内泥浆性能指标满足施工规定后即可开孔钻进。7）、泥浆的循环使用采用泥浆净化方式进行使用后泥浆的解决，满足指标规定的进行反复运用，经多次反复使用，假如泥浆指标减少，应采用措施进行调整，严重超标的应废弃更换。进行泥浆消耗量的记录，测试出单根桩和每立方成孔工程量的泥浆消耗量，以便较为准确的为正式钻孔桩施工备料。2.4.6、钻孔施工1）冲击钻机钻孔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，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。护筒底脚以下2m4m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、高频率反复冲砸，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45m，为使钻渣挤入孔壁，减少掏渣次数，正常钻进后应及时掏渣，保证有效冲击孔底。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：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用大冲程；在通过松散砂、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；在通过高液限粘土，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。在通过漂石或岩层，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11投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。必要时须反复回填反复冲击23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。当通过含砂低液限粘土等粘质土层时，因土层自身可造浆，应减少输入的泥浆稠度，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5cm8cm，在密实坚硬土层每次可松绳35cm，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，减少钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。为对的提高钻头的冲程，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5cm10cm，松软地层每小时纯钻进尺小于15cm30cm时，应进行取渣。或每进尺0.5m1.0m时取渣一次，每次取45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，研究解决措施后继续施工。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。在取渣后或因其他因素停钻后再次开钻，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。2.4.7、成孔检查成孔验收：成孔达成如下质量标准后，即可进行下一道工序的施工。护筒埋设 偏差（mm）孔径 （cm）孔深 （m）桩位偏差 （mm）沉渣厚度 （mm）摩擦桩柱桩50100设计10010050灌注前泥浆性能指标 比重 粘度pa.s酸碱性ph胶体率(%)砂率(%)1.117-208-11952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，满足规定后再开始清孔。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。是根据桩径制做笼式井径器入孔检测，笼式井径器用20的钢筋制作，其外径等于设计桩径，但不得大于钻孔的设计孔径，本段采用直径1m，长度等于孔径的46倍，拟制成5m。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，上下通畅无阻表白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13cm15cm，高2022cm，质量4kg6kg。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。2.4.8、第一次清孔清孔解决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规定和设计规定，为水下混凝土灌注发明良好的条件。当钻孔达成设计高程后，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。抽浆清孔比较彻底，合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。清孔应达成以下标准：孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度：柱桩5cm、摩擦桩10cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。第一次清孔完毕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。2.4.9、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。(1) 采用胎具成型法：用槽钢和钢板焊成组合胎具，每组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连接，并与焊在底梁上的钢板组合成同直径、同主筋根数、有凹槽的胎模。每个胎模的间距为设计加劲箍筋的距离，即按每节钢筋骨架的加劲箍筋数量设立胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋，所有焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固，最后安装和固定声测管。(2) 钢筋骨架保护层的设立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18mm的轴孔，圆饼半径加轴孔直径与钢筋笼保护层厚度相同，圆饼通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米设立一道，每道沿圆周对称的设立4个“圆饼”。(3)钢筋笼的存放、运送与现场吊装：钢筋笼制作完毕后存放在平整、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顺序，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。采用汽车运送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，并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。钢筋笼长度大于6m时，采用措施对起吊点予以加强，用16#U型环（卸扣）进行固定，U型环卡在加强箍筋与主筋的交点处，以保证钢筋笼在起吊时不致变形和脱落。吊放钢筋笼入孔时要在吊钩下设14#槽钢制作的扁担梁，扁担梁二吊点间距等于钢筋笼直径，保证起吊时钢丝绳垂直且二吊点平衡，起吊钢筋笼用16mm钢丝绳，吊钩下钢丝绳夹角不得大于60度，以起到安全保护作用，如下图片所示。起吊时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应渐渐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明因素进行解决。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，反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上，完毕钢筋笼的安装。钢筋笼定位后，在4h内浇注混凝土，防止坍孔。(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，每一节段都要通过监理工程师验收。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。2.4.10、导管安装1）导管的选用和检查导管采用直径300mm、壁厚6mm的无缝钢管，每节3m,，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，一方面检查其是否损坏，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，试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。经计算取0.5MPa。具体计算过程如下： p1hc-2w 1混凝土的重度，取124kn/m3 hc导管内砼最大高度，取hc22m（桩长的2/3） 2井孔内泥浆的重度，取21.08kn/m3 hw井孔内泥浆的深度，取hw34m。 p导管也许受到的最大压力（kpa）则： p2422-1.0834491.28kpa(4) 将导管在恒压下前后滚动，并持压15min，观测其接口处是否漏水、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，保证干净无杂物，变形和磨损严重的导管严禁使用，导管的吊放用吊机，要保证其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡挂钢筋笼骨架。2.4.11、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成设计规定，且复测孔底沉碴厚度在规范允许范围内后，清孔完毕，立即进行水下混凝土灌注。清孔达成设计及规范规定并报监理工程师认可后及时灌注水下混凝土。2.4.12、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，进行接长密闭实验。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送车运送、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1822cm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毕。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，随时运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拟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，使泥浆内具有水泥而变稠凝固，致使测深不准。同时设专人注意观测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，做好具体的混凝土施工灌注记录，对的指挥导管的提高和拆除。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）施工中导管提高时保持轴线竖直和位置居中，逐步提高。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。当导管提高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，不得半途停顿。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内浇筑完毕。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，灌注完毕后及时对相关资料进行签认。10）、混凝土首灌量的计算vD2/4（h1h2）d2/4H1v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h10.3mh2导管初次埋置深度(m)，取h21.0md导管内径（m），取d0.3mH1桩孔内混凝土达成埋置深度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24kNm3)；井孔内水或泥浆的重度(kNm3)；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）m3D(桩孔直径) m2.6 12.4.13、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实验符合设计规定。对钻孔桩桩身所有进行无损检测。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。根据设计规定，单桩桩长小于40米桩基采用低应变反射波法进行检测。2.4.14、质量控制1)、钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检查方法钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检查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10mm3主钢筋间距10mm尺量检查不少于5处4加强筋间距20mm5箍筋间距或螺旋筋间距20mm6钢筋骨架垂直度骨架长度1%吊线尺量检查2)、钻孔灌注桩成孔质量允许偏差和检查方法钻孔灌注桩成孔质量允许偏差和检查方法编号项目允许偏差检查方法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孔内沉淀厚度摩擦桩不大于100mm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2.5、钻孔桩施工常见事故的防止及解决2.5.1、坍孔 坍孔的特性是孔内水位忽然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增长而不见进尺，钻机负荷显著增长等。1)、坍孔因素泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合规定，使孔壁未形成坚实泥皮。 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，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而导致孔内水头高度不够。 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。 在松软砂层中钻进进尺太快。 水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。 清孔后泥浆相对密度、粘度等指标减少，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。 清孔操作不妥，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。 吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。 2)、坍孔的防止和解决 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。 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。 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，如坍孔严重时应所有回填，待回填物沉积密实后再行钻进。 清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最佳不要直接插入钻孔中，应通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。 吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。2.5.2 钻孔偏斜1、偏斜因素 钻孔中遇有较大的孤石或探头石 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。 扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。 钻机底座未安顿水平或产生不均匀沉陷、位移。 钻杆弯曲，接头不正。 2、防止和解决 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。 由于积极钻杆较长，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。 钻杆接头应逐个检查，及时调正，当积极钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。2.5.3 掉钻落物 1、掉钻落物因素 卡钻时强提强扭，操作不妥，使钻杆超负荷或疲劳断裂。 钻杆接头不良或滑丝。 电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。 转向环、转向套等焊接处断开。 操作不慎，落入扳手、撬棍等物。 2、防止措施 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。 3、解决方法 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一方面清孔，使打捞工具能接触钻杆和钻锥。2.5.4 糊钻和埋钻 1、糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中，糊钻的特性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、防止和解决办法 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，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻锥；严重糊钻，应停钻，清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。2.5.5 扩孔和缩孔 扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生因素与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达成设计深度则不必解决，只是混凝土灌注量大大增长。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故解决。缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔因素有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均也许发生缩孔。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达成设计规定为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋.2.5.6 外杆折断 1、折断因素 用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。 钻进中选用的转速不妥，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。 钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。 地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。 孔中出现异物，忽然增长阻力而没有及时停钻。 2、防止和解决 不使用弯曲严重的钻杆，规定各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。 钻进过程中应控制进尺速度。碰到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。 钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合规定者，及时更换。 在钻进中若遇异物，须以解决后再钻进。 如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查因素，换用新或大钻杆继续钻进。2.5.7 钻孔漏浆 1、漏浆因素 、在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。 、护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。 、护筒制作不良，接缝不严密，导致漏浆。 、水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。 2、解决办法 凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。 属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。2.5.8 首批混凝土封底失败 1、事故因素和防止措施 导管底距离孔底大高或太低。 因素：由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够，埋不了导管下口（1米以上）。太低了使首批砼下落困难，导致泥浆与混凝土混合。 防止措施： 准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，互相校核长度。