旋挖钻试桩总结14.5.26.doc

新建九景衢铁路浙江段站前工程
JQZJZQ-Ⅱ标段

江山江特大桥钻孔桩
试桩总结报告

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中铁四局集团有限公司九景衢铁路浙江段工程指挥部
二〇一四年五月二十六日

目 录
1．试桩的目的 3
2．编制依据 3
3.试验段概况 4
4．人员和机械配置情况 4
4.1人员配置 4
4.2主要机械配置 5
5．试验段施工过程 5
5.1准备工作 5
5.2钻孔 6
5.3护筒的制作和埋设 6
5.4钻机就位及钻孔 7
5.5 成孔检测 8
5.6 清孔 8
5.7加工及安装钢筋笼 8
5.8灌注混凝土 9
6．旋挖桩试桩总结 11
6.1旋挖钻在各种土层的钻进速度 11
6.2钢筋笼加工及安装工艺 11
6.3 机械、劳动力配置 11
6.4混凝土拌制及灌注工艺 12

为全面展开江山江特大桥钻孔桩施工，本分部将10-1#钻孔桩作为试桩。根据江山江特大桥钻孔桩试桩方案，我部已完成该试桩工作，为指导下一步大面积的钻孔桩施工，特编制本试桩总结。
1．试桩的目的
通过试桩以复核地质资料，确定采用旋挖钻机施工的可行性，并确定桩机类型，确定混凝土灌注工艺、混凝土配合比、坍落度、搅拌时间等各项工艺参数，确定施工人员、设备配置情况，以指导、规范钻孔桩施工。
2．编制依据
（1）新建铁路九景衢铁路施工图JQZJZQ-2标江山江特大桥，图号九景衢施（桥）-199
（2）《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10415-2003、J286-2004）
（3）《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2004]8号）
（4）《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）
（5）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB 10424-2010 J1155-2011）
（6）《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB 10303-2009 J946-2009）
（7）《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）
（8）工地调查、采集、咨询所获取的资料。
3.试验段概况
根据现场实际情况及设计图纸到位情况，选择10-1#桩作为试桩。10-1#桩桩径为1m，设计桩长23m，设计桩底标高41.022m，实测原地面标高66.216m，设计孔深为25.194m。10#墩桥跨为32米，10#墩位4Φ1m，承台厚2m，墩柱高度5.85m，设计为实体墩。设计院钻探资料显示桩底为弱风化泥质粉砂岩，本桥地表及地下水化学环境作用等级为H1。
钻孔灌注桩承载力特征值：
JZ-IV610-补江10：单桩承载力4416.8KN;单桩容许承载力4685.9KN（主力+附加力）。
设计地质情况具体如下：
（1）0-2.2m为粉质粘土；
（2）2.2-6.35m为细圆砾土；
（3）6.35-19.95m为强风化泥质粉砂岩；
（4）19,95至孔底为弱风化泥质粉砂岩。
4．人员和机械配置情况
4.1人员配置
（1）配置操作手一名，操作工5名。负责现场机械操作、混凝土灌注等作业。
（2）现场技术员3名、安质员2名、试验员2名。负责监控每道工序按标准化作业，并做好每项工序的记录。
（3）现场生产负责人1名。负责指挥现场生产。
4.2主要机械配置
主要机械设备表
序号
设备名称
型号和功率
单位
数 量
备注
1
旋挖钻
XR360
台
1

2
汽车吊

台
1
25t
3
导管

套
1
含φ30cm的导管40m，料斗1个
5．试验段施工过程
5.1准备工作
⑴分部总工组织技术人员进行施工图纸会审，对施工现场进行深入的调查和研究，收集与施工相关资料，编制合理的施工组织设计，使桩基施工保持连续、均衡、有节奏地进行，报请监理工程师审批后实施。
⑵对试桩的墩位进行精确技术交底，确定其在施工时的具体操作方法和注意事项。
⑶对10#-1桩基测量放样后，进行施工场地平整，做好施工准备工作。
⑷旋挖钻机、装载机、吊车等设备进场后进行安装、调试。
⑸钻孔桩钢筋经检验合格后进行加工，用于混凝土拌合的设备及材料经验收合格后方可开工。
⑹完善质量自控体系，做好文明施工，规范现场管理，做到标识清楚。
5.2钻孔
旋挖桩钻进时间从2014年5月9日10：00时开始至9日16：00时结束，总时间6h，有效钻孔时间为6小时。
钻进时间统计如下：
序号
起讫时间
有效用时（h）
钻进深度（m）
钻进速率（m/h）
地质情况
1
9日10：00~10：30
0.5
3
6
粉质粘土
2
9日10：30~11：10
0.667
4
5.997
细圆砾土
3
9日11：10~9日14：00
2.833
14
4.94
强风化泥质粉砂岩
4
9日14：00~9日15：20
1.333
2.9
2.17
弱风化泥质砂岩
5
9日15：20~9日16：00
0.667
1.5
2.24
弱风化泥质砂岩
5.3护筒的制作和埋设
⑴10号墩位于十五里村胡柚林内，埋设护筒前，我分部对施工场地进行了平整处理，确保钻机底座水平、密实，以避免在钻进过程中钻机产生沉陷、倾斜现象。
⑵进行测量放样，经监理现场复核无误后，利用十字线放出四个护桩，并以四个护桩为基准进行护筒埋设。
⑶护筒由厚度8 mm钢板制成，护筒直径比桩基孔径大500mm，为1500mm.经检查护筒焊缝牢固、密封不漏水。先由旋挖钻头将孔位处护筒埋设深度范围的土挖除，再利用旋挖钻将护筒吊装到位后直接压入土中，夯填粘土至护筒底0.5m以下，护筒口顶端高出地面约30cm，好防止杂物、泥水流入孔内。
⑷钻机就位并使钻头居于孔位中心，并严格保证护筒的竖直度,经监理工程师确认后实施钻进。钻机钻头中心与钢护筒中心位置偏差不得大于5cm。
5.4钻机就位及钻孔
1）钻机就位前，对钻孔各项准备工作进行检查。钻机就位后，现场负责人对钻机就位通过护桩恢复的中心进行了自检，筒钻钻头中心与孔位中心偏差1.2cm。
2）钻孔前，按施工设计图纸准备好钻进记录表格，钻进技术交底、护筒顶高程66.216m桩底标高为41.022m，设计孔深25.194m。
3）钻进过程中对各土层进行了渣样取样和记录，具体如下：
（1）0-2.1m为粉质粘土；
（2）2.1-7m为细圆砾土；
（3）7-19.8m为强风化泥质粉砂岩；
（4）19．8m至孔底为弱风化泥质粉砂岩。
与设计地质柱状图对照，实际地层地质基本符合设计情况。
4）钻孔作业连续钻孔未间断，钻孔施工记录均据实填写，（详见附表），并注明了地质变化，在地层变化处捞取渣样进行保存。在钻机钻进过程中未发生钻杆摇晃，现场一台挖掘机配合随时将孔口钻渣清理至距离孔口10m以外的空地，避免了因孔口堆载导致踏孔现象。根据地质和水位情况，该孔采用了泥浆护壁成孔的方法，其中未出现塌孔。
5.5 成孔检测
1）孔深及孔底沉渣检测：孔深及孔底沉渣采用标准测锤检测。测锤采用锥形锤，上系测绳并附刻度标示，实际孔深为25.4m。
2）孔径、孔形垂直度测量：探孔器按照铁路客专线的标准加工，探孔器总长度5m，主筋、支撑筋均采用∅25螺纹钢制作，外径与设计孔径（1m）相等。检测时，将探孔器吊起，使笼的中心，孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，探孔器从孔顶下到孔底过程中畅通无阻。
5.6 清孔
1）只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等，本试桩方案实施过程中采取换浆法进行淸孔。
2）清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度，实际工作中通常只测泥浆比重，沉淀厚度摩擦桩不大于20cm，即满足清孔标准。
3）钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。
5.7加工及安装钢筋笼
10-1#桩长23m，钢筋笼为2节笼，钢筋笼主筋为∅16圆钢，加强箍筋∅16圆钢，一般箍筋∅10圆钢.钢筋笼在加工厂下料，分两节制作，顶节长度为12.75m，底节长度为11.3m，总长为24.05m（设计总长为23.85m，搭接长度为20cm）。每节内主筋采用双面搭接焊，两节钢筋笼主筋接头采用单面搭接焊，加强箍筋与主筋连接全部焊接，加强箍筋也采用双面搭接焊。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。两节钢筋笼对接时，每个断面接头数量未大于50%，相邻接头断面间距1.8m。采用拖车运输，安装钢筋笼采用25t吊车，对准孔位，平衡垂直缓慢放入孔内，钢筋笼入孔顺利，未碰撞孔壁。加工钢筋笼采用定型模具，吊装时钢筋笼体绑上圆木加固。钢筋笼入孔位置固定采用φ10mm的钢筋。
共计10人加工钢筋笼，加工一个钢筋笼有效时间约4h。运输钢筋笼时间约0.5h。安装钢筋笼共计2人，安装一个钢筋笼时间约1.5h。
5.8灌注混凝土
1）在吊入钢筋骨架之后，马上进行安装导管，然后进行泥浆循环，以防止出现塌孔或缩径现象。
2）导管使用前试拼，并做水密试验，15分钟不漏水为宜。仔细检查导管的焊缝。在连接导管时，用橡皮密封圈，并打紧导管接头，以防止灌注混凝土时发生导管漏水现象。10#-1桩导管直径30cm，设计孔深25.194m，导管内最大压力为275Kpa,实际水密试验导管加压至400Kpa，符合规范要求。
3）保证混凝土首灌时导管悬空在40-60cm左右，经测量导管悬空40cm。导管分节长度应便于拆装和搬动，并小于导管提升设备的提升高度。每使完一次，都要检查导管是否有漏水现象，胶皮垫是否老化漏水。如有应及时更换胶皮垫，导管有眼孔时，及时焊补。每提出一节用完的导管后，都应及时将导管用水清洗干净，码放整齐以备下次应用。灌注前量测沉渣厚底100mm。导管直径30cm，自下而上导管长度分别是：4m+7×3m。混凝土灌注作业人员共计4人。2014年5月9日20：28时开始灌注混凝土，22：50时灌注完毕，共计用时142分钟。灌注过程一切顺利。
4） 灌注水下砼的技术要求：
a：首批灌注砼的数量公式
V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4Ht;,导管底口与孔底的距离为25~40cm，H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度，（导管底口到砼面的高度）1m，导管底距离孔底40cm，根据以上公式计算首批封底砼数量为1.76m3，现场储料斗体积为2m3，满足要求。储料斗储满后立即抽拔储料斗内导管封盖，同时砼罐车连续浇筑砼，直至第一车（8m3）砼灌注完毕，通过现场测量导管埋深9.6m，一次封底成功。
b：现场实际测试砼技术指标为：
砼入孔温度：17℃，18℃，17℃
砼坍落度：180mm，190mm，185mm
c：灌注开始后，紧凑连续，中途未停工，坍落度为190mm时极易灌注，在灌注过程中未出现砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。
d：为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌1m。
e：设计砼灌注18.85m3，实际灌注23m3，混凝土充盈系数为1.22。
5）桩基检测：设计该桩为低应变法检测，由于目前尚未达到龄期无法检测。
6．旋挖桩试桩总结
6.1旋挖钻在各种土层的钻进速度
根据试桩结果显示，XR360型旋挖钻机在各种土层的钻进速度如下：
粘土层： 6m/h
细圆砾土层： 5.997m/h
强风化粉质砂岩层： 4.94m/h
弱风化粉质砂岩层： 2.17m/h
采用XR360型钻机承载力≤400Kpa地层完全适合。
6.2钢筋笼加工及安装工艺
根据试桩结果显示:
加工钢筋笼采用定型模具固定可以严格的控制钢筋笼主筋间距。采用圆木绑在钢筋笼上可以保证吊装时钢筋笼不变形。加工及安装工艺可行。
6.3 机械、劳动力配置
一台旋挖钻需一台挖掘机、一台25t吊车配合，一个作业班组人员按照下表配置满足要求：
旋挖钻机钻孔桩施工劳动力配置表

序号
工种
主要职责
人数
1
钻机班长
对该班的工作负责，并对进尺、地质情况做记录
1
2
钻机司机
操作钻机、对钻机负责
2
3
普工
负责钻头更换及加入护壁泥浆等工作
8
4
砼工
负责导管的安装、拆卸和浇筑砼
10
5
钢筋笼加工
负责钢筋笼的下料、焊接和制作
10
6.4混凝土拌制及灌注工艺
根据试桩结果显示:混凝土配合比可行，钻孔桩采用导管法水下灌注工艺可行。
通过试桩，我部认为：旋挖成孔灌注桩的施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强，大大缩短了工期。并具有废浆少、低噪音、污染小、桩侧摩阻力大等优点。可以作为我部施工的江山江特大桥钻孔桩施工的主要方法。
附件：
(1)钻孔桩钻孔记录表
(2)钻孔桩灌注记录表

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