汇兴路1号桥桩基专项施工方案(1).docx

自贡市东兴寺片区综合改造项目汇兴路1号桥
EPC（勘察设计、采购、施工）工程总承包项目
钻孔灌注桩基础施工方案

编 制：
复 核：
审 核：

天津市市政工程设计研究院
中国铁建港航局集团有限公司
二〇一七年十月

目录
一、编制说明及依据 4
1.1编制说明 4
1.2编制原则 4
1.3施工规范、验收标准及相关资料 4
二、工程概况 5
2.1工程简述 5
2.1.1汇兴路1号桥总体设计 5
2.1.2下部构造 6
2.1.3基础建筑材料 7
2.1.4桥梁基础主要工程数量 7
2.2自然条件 8
2.2.1地形、地貌 8
2.2.2 地质 8
2.2.3气象 10
2.2.4水文 10
2.3施工条件 11
2.3.1建筑材料 11
2.3.2交通条件 12
2.3.3动力 12
2.3.4 水 12
2.3.5 通讯 12
三、施工计划 12
3.1施工进度计划 12
3.2劳动力及施工机械安排 12
四、施工总体方案 13
4.1施工总体目标 13
4.2总体施工方案 13
五、主要施工技术方案 14
5.1施工工艺及方法 14
5.2施工准备 15
5.3施工放样测量 15
5.4护筒埋设 16
5.5钻孔泥浆制备 18
5.6旋挖钻成孔钻进 21
5.7清孔、终孔 24
5.8钢筋笼制作、安装 25
5.9下导管和砼的灌注 28
六、安全保证措施 36
6.1安全目标 36
6.2安全管理体系 36
6.3安全管理技术措施 38
6.4安全施工措施 38
6.5安全应急预案 40
七、质量保证体系 44
7.1质量目标 44
7.2质量保证体系 44
7.3质量保证措施 45
八、文明施工及环境保护 48
8.1文明施工措施 48
8.2环境保护方针 49
九、附件 51

汇兴路1号桥钻孔灌注桩基础施工方案
一、编制说明及依据
1.1编制说明
自贡市东兴寺片区综合改造工程汇兴路1号桥EPC（勘察设计、采购、施工）工程位于四川省自贡市东兴寺片区，起点始于汇兴路与东兴寺南段交叉口，跨越文创公园、釜溪河，终点位于釜溪河东岸伍家坝支路，跨径布置：21.339m简支钢混叠合梁+（22+106+22）m下承式钢拱桥+20m简支钢混叠合梁。
汇兴路1号桥Z0#墩基础设计5根桩径1.2m钻孔灌注桩，Z1#、Z4#墩基础设计为每墩6根桩径1.5m钻孔灌注桩，Z2#、Z3#墩基础设计为每墩12根双承台桩径1.8m钻孔灌注桩，Z5#墩基础设计16根桩径1.2m钻孔灌注桩。本方案依据有关设计文件和图纸、施工及安全技术规范、实际施工条件等资料，结合本分部分项工程特点及本单位现有的施工经验编制而成。
1.2编制原则
⑴满足合同工期要求并适当留有余地；
⑵本着“经济合理、质量一流”的原则和方针，争创优质工程；
⑶选派具有丰富施工经验的人员组成坚强有力的管理机构，安排有类似施工经验的专业队伍，组织专业化施工；
⑷强化精品意识，科学管理，精心施工；
⑸科学组织、统一指挥，文明施工，确保交通畅通及人身安全。
1.3施工规范、验收标准及相关资料
⑴《东兴寺片区综合改造工程汇兴路1号桥工程施工图设计 》(天津市市政工程设计研究院，2017年10月)；
⑵《汇兴路1号桥工程地质勘察报告(详细勘察)》
⑶《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
⑷《公路工程砼结构防腐蚀技术规范》(JTG/T B07-01-2006)
⑸《工程测量规范》(GB50026-2007)
⑹《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2010)
⑺《公路桥涵施工技术规范》(JTJ/T F50-2011)
⑻《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004)
⑼《内河助航标志》(GB5863-93)
⑽《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)
⑾根据国家推荐标准GB/T19001-2008、GB/T24001-2004、GB/T28001-2011建立的质量管理、环境管理、职业健康安全管理体系。
⑿现场调查获得的有关地形、水文、地质、交通、主要材料、电力等资料。
二、工程概况
2.1工程简述
2.1.1汇兴路1号桥总体设计
自贡市东兴寺片区综合改造工程汇兴路1号桥EPC（勘察设计、采购、施工）工程位于四川省自贡市东兴寺片区，起点始于汇兴路与东兴寺南段交叉口，跨越文创公园、釜溪河，终点位于釜溪河东岸伍家坝支路。跨径布置：21.339m简支钢混叠合梁+（22+106+22）m下承式钢拱桥+20m简支钢混叠合梁。
车行道采用双向六车道，横断面布置： 2m 人行道+2.5m 非机动车道+2m 拱肋区+0.5m 防撞护栏+11.75m 行车道+0.5m 中央护栏+11.75m行车道+0.5m 防撞护栏+2m拱肋区+2.5m非机动车道+2m人行道，断面全宽38m。

图2-1桥型总体布置示意图
2.1.2下部构造
汇兴路大桥修筑起点桩号为K0+069.825，修筑终点桩号为K0+263.494，桥梁全长191.339m，桥宽38m。主桥结构拟采用主跨跨径为106m 的钢桁架拱梁结构一跨过河。引桥采用21.339m 和20m 跨径的简支钢混叠合梁。汇兴路1号桥Z0#、Z1#、Z2#桥墩位于釜溪河西岸陆地上，Z3#、Z4#、Z5#桥墩位于釜溪河东岸陆地上，Z0#墩基础为单排5根桩径1.2m钻孔灌注桩，Z1#、Z4#墩基础为单排6根桩径1.5m钻孔灌注桩，Z2#、Z3#墩为双承台基础为6根桩径1.8m钻孔灌注桩，Z5#墩基础为双排16根桩径1.2m钻孔灌注桩。

图2-2基础(承台、桩)立面示意图
2.1.3基础建筑材料
桩基础采用C30水下砼。
2.1.4桥梁基础主要工程数量
表2-1 桥梁基础工程数量表
序号
工程项目
单位
数量
备注

钻孔桩基础
φ1.8m
m
576

1
Φ1.5m
m
480

Φ1.2m
m
160

2
HRB400Φ25mm带肋钢筋
kg
95526.7
合计：HRB400带肋钢筋144.3t，HPB400带肋钢筋26.4t
3
HRB400Φ22mm带肋钢筋
36621.5
4
HRB400Φ20mm带肋钢筋
12083.2
5
HPB300Φ12mm带肋钢筋
1063.8

HPB300Φ10mm钢筋
25301.1
6
C30水下砼
m3
2494.8

7
钢护筒(平均长度18m)
m/kg
414/326549.952
δ=16mm钢板
8
Φ60×4mm声测管
m
4475.5
无缝钢管
2.2自然条件
2.2.1地形、地貌
东兴寺片区，位于自贡市主城区核心区域。北临老城区、西临汇东新城和南湖新城、南临板仓工业园区和沿滩新城区、西接规划东部新城。
2.2.2 地质
经勘察表明，场地地层主要由杂填土（Q4ml）、粉质黏土（Q4dl+el）、及基岩（泥岩）（J2s）组成。岩层属侏罗系中统沙溪庙组，岩层倾向南东170°，倾角4°左右。区域地质构造为自流井背斜中段南翼。
将勘探揭露深度内土层情况简要描述如下：
（1）杂填土：杂色，主要分布于河岸西侧，主要由泥岩和砂岩碎屑、碎块和建筑垃圾、生活垃圾、黏性土组成，松散-稍密，稍湿-饱和，土质不均，层厚3.0-6.0m，平均层厚3.70m，层底高程为279.77m～283.29m。
（2）粉质黏土：褐色为主，整个场地均有分布，随地形起伏而变化，主要成分为高岭石等黏土矿物，河岸西侧底部含砂质较重，可塑-软塑状，取芯状态有一定变化，均匀性较差，干强度高，层厚0.5-14.1m，平均层厚7.54m，层底高程267.94m～285.33m，该层土承载力较低，压缩性大，属中等压缩性土。
（3）泥岩：紫红色，中厚层状，泥质胶结，由黏土矿物组成，裂隙稍发育，暴露后易风化崩解，遇水极易软化，局部夹砂岩透镜体，其中强风化层厚1.50～1.80 米，岩芯呈碎块状，中风化岩石岩芯呈短柱-柱状，天然抗压强度4.09~5.90MPa，属极软～软岩类，岩体基本质量等级属于Ⅴ级。该层未揭穿。层顶高程267.94m～285.33m。
当选用钻孔灌注桩时，应做好护壁措施，在填土层应注意孔壁可能产生局部垮塌、缩颈及漏浆等现象；当进入粉质黏土时，在地下水及人为扰动影响下，易产生垮塌、缩颈、管涌等现场。

图2-3西岸桥墩工程地质代表性柱状示意图
图2-4东岸桥墩工程地质代表性柱状示意图
2.2.3气象
自贡地区气候为亚热带湿润季风气候类型，温暖湿润，冬暖春早，夏热秋冻，四季分明，无霜期长，日照较少。年均气温17.8℃，一月平均气温7.4℃，七月平均气温27.2℃，极端温度为-5.5℃和39℃，全年无霜期约329 天，日照1192 小时，年平均降雨量985.2mm 左右，多集中于6～9 月，常有春旱。年平均湿度为77.5%。全年主导风向：夏季西北风，冬季北风，距地10 米年最大瞬间风速34 米/秒，夏季平均风速1.8 米/秒，冬季平均风速1.5 米/秒。
2.2.4水文
（1）地表水
釜溪河由北向南穿越拟建场地，河面宽约75.0 米，河面实测高程275.00 米左右，水深约6.0米。釜溪河常年水位为278.50 左右，100 年一遇洪水水位为287.53 米，据自贡水文站实测资料，大洪水主要发生在7、8 月，6、9 月以中小洪水发生较频繁。年最大洪水最早发生在6 月上旬，最晚发生在9 月下旬，其中最大值2720m3/s(1997 年6 月27 日)，最小值40m3/s(2011 年6 月23 日) 。
（2）地下水
根据场地气候特征和含水层透水特征，并结合地区经验，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）(2009 年版)、《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）附录K,表K.0.3 条划分，场地环境类别为Ⅱ类。
（3）类型及含水层
场地地下水有第四系松散冲洪积层的孔隙潜水、下伏基岩裂隙水两种形式。场区地下水主要类型为赋存于第四系填土中的上层滞水和潜水，上层滞水零星分布，水量不大，场地地下水主要为潜水，主要分布于沿河区域，受大气降水、地表水及地下流补给，由于场地距离釜溪河较近，场地地下水受河水影响较大，因此其最高地下水水位受釜溪河水水位控制。
2.3施工条件
2.3.1建筑材料
经实地调查，本线路段内的天然筑路材料品种较少，采用条件差，大部分建筑材料需从其它地点运输，砼采用商品砼。
⑴钢材
项目部钢筋以成渝钒钛科技有限公司，在个别规格型号缺货时，从其它地点运输。
⑵商品砼
自贡市附近的商品砼公司，选用自贡鸿山建材有限公司。
⑶其他材料
除主材和特殊材料外，其他普通材料均可在自贡市内购买。
2.3.2交通条件
大桥位于自贡市自流井区，起点始于汇兴路与东兴寺南段交叉口，跨越文创公园、釜溪河，终点位于釜溪河东岸伍家坝支路，交通较便利，拟建跨釜溪河钢栈桥便道，以便临时支墩施工和车辆通行。
2.3.3动力
施工场地附近电力网发达，可利用地方网络电设置变压器，供生产、生活使用。
2.3.4 水
可利用当地自来水，用φ50mm水管接至工地，供生活使用；工程用水拟直接从釜溪河抽取河水。
2.3.5 通讯
桥区内通讯安装方便，可安装程控电话。
三、施工计划
3.1施工进度计划
计划2017年10月26日开工，2018年1月4日完工，实际开工日期以监理工程师批准时间为准，保质保量完成施工任务。
3.2劳动力及施工机械安排
⑴主桥桩基础施工劳动力安排见下表：
表3-1 桩基础劳动力配置表
序号
工种
人数
备注
1
技术员
2

2
现场领工员
1

3
罐车司机
6

4
旋挖钻司机
2

5
砼工
9

6
钢筋工
15

7
装载机司机
2

⑵主桥桩基础施工机械安排见下表：
表3-2 桩基础施工机械配置表
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
备注
1
旋挖钻机
徐工XR360
台
1

2
泥浆泵
22KW
台
2

3
吊车
25T
辆
1

4
装载机
ZL50
台
1

5
砼运输车
9m3
辆
4

6
挖掘机
260型
台
1

四、施工总体方案
4.1施工总体目标
⑴桩基工期目标
按照总体施工进度计划安排，在规定的时间内完成本分部分项工程。
⑵安全目标
坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全管理组织机构，完善安全生产保证体系，无重大工伤、死亡、水上交通责任事故，防止一般事故的发生。消灭一切责任事故，确保人民生命财产不受损害。创建安全生产标准工地。
⑶质量目标
符合验收规范标准， 工程一次性交工验收合格率100%。
⑷环境保护目标
严格按照国家《环境保护法》和《水土保持法》和地方政府有关规定，落实环保“三同时”。采取各种工程防护措施，减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染；生活、生产污水排放符合当地环保部门的规定，泥浆排放集中处理，禁止污染河道。
4.2总体施工方案
桩基位于陆地上，钻孔灌注桩施工前，平整场地，设备投入1台旋挖钻机进行桩基施工。钢筋加工在钢筋加工场统一加工，砼灌注采用水下砼灌注。
五、主要施工技术方案
5.1施工工艺及方法
⑴施工工艺流程
钢筋笼存放、运输、起吊
孔位放样
埋设钢护筒
旋挖钻机就位
钻 进
制作钢护筒
清 孔
填表、监理工程师签字认可
旋挖钻机移位

安装钢筋笼
下导管

挖泥浆池、沉淀池
泥浆制备
注清水、换泥浆、测比重
清理、检查
测孔深、孔径、孔斜度
填表、监理工程师签字认可
投泥浆、注清水、测比重
平整场地、施工准备
复测沉渣厚度

灌注砼

成孔质量检查
合格
否
沉渣厚度检查
合格
合格
孔口处理、凿除桩头
桩基质量检测、评定
二次清孔
砼配合比试验
钢筋笼制作
砼拌制、运输
否
试块制作、养护
压试块
合格

‘

’

图5-3 旋挖钻成孔灌注桩工艺流程图
5.2施工准备
⑴技术准备
①施工场地工程地质及相关水文资料的现场调查，并与设计图纸对比。
②设计图纸和技术要求，特别是对桩位图、桩结构图，应详细阅读理解清楚，有不明确的及时提出。
③根据设计单位移交的测量控制点，布设施工测量控制网，依据施工测量控制网进行施工放样。施工放样结果报监理核查，待监理同意后方可进行下步施工。
④施工中所有有关报表、规范、技术书等资料准备齐全。
⑤变压器安装到位。
⑥原材料取样并试验，确定砼供应商，砼配合比已确定；钢材取样并试验，确定供应商。
⑦施工前平整夯实场地，按平面布置图的要求做好施工现场的道路、供水供电、泥浆循环系统、施工设施、材料堆码等。
⑧施工前逐级进行施工技术交底，并且要有书面材料发至带班员、施工人员等手中。
⑵设备准备
拟配备1台徐工360型旋挖钻机施工桩基
5.3施工放样测量
⑴测量基点和测量仪器
全桥的施工测量控制点设置在两岸，所用测量仪器包括全站仪1台，水准仪1台，50m钢尺2把。
⑵钻孔灌注桩
在恢复定线的基础上，根据复测及加密的导线点、水准点成果，用全站仪进行基桩桩位精确放样，并在基桩中心位置钉以木桩(木桩中心钉以小铁钉)，作为标记。木桩标记要妥善保管，如发现破坏、移位或丢失，必须重新放样。而后采用“+”字交叉法在中心桩以外1～2m位置较稳定且不被施工破坏的部位埋设4个用于校正护筒及桩孔中心的定位护桩。护桩可采用φ20钢筋，定位桩顶一般高于护筒顶50cm，且埋入地面≮30cm，并浇筑20cm厚半径20cm圆型砼固定，并用红油漆标识，施工中做好定位桩的保护工作。安装好护筒后，进行桩位复核及护筒顶高程测量。当钻孔深度达到5m左右时，再进行桩位复核及护筒顶高程测量，直到终孔为止。每次终孔后，进行最终复核工作，确保桩位精度达到要求。
⑶钢护筒下沉定位测量
在已形成的场地上，采用三维坐标测量方法，放样定出各个桩位的钢护筒基线(十字线)。在下沉钢护筒时，根据钢护筒基线定位导向架，确定各个钢护筒的平面位置。在已知导线点或加密点上布设全站仪，监测钢护筒各个方向上的倾斜，达到钢护筒下沉定位测量和检测目的。
5.4护筒埋设
⑴护筒加工
钢护筒
钢护筒内径1400mm、1700mm、2000mm用δ=16mm钢板在工厂分节卷制而成,其竖向焊缝应对称间隔错开。
为防止钢护筒在下沉和起吊过程中变形，护筒顶、底端采用L75×75×8mm焊接“十”字撑。待护筒起吊后割除下端“十”字撑,上端“十”字撑在对接前或安装振动锤时割除。
为防止钢护筒在施沉过程中顶底口因承受集中力作用而变形，护筒顶底口加焊一圈高 600mm、δ=14mm 的钢板进行加强。护筒顶端预留200×200mm的出浆口。
⑵护筒加工精度
椭圆度≤10mm、相邻管节管径差≤3mm、轴线纵向弯曲≤10mm。
⑶钢护筒埋设
护筒顶标高高出地面0.3m，底标高根据覆盖层厚度确定，每根护筒均要求打入强风化岩层 0.5m。为保证护筒起吊后自然垂直，需加工专门吊具。
护筒接长在孔位现场进行，在护筒上端以下 50cm(最后一节除外)处临时对称焊接 4 个倒牛腿，在护筒对接时以便下节护筒支承在定位架上。第一节护筒安装就位后，再起吊下一节护筒与之对焊，要求 V 形坡口焊、hf≥14mm、且需满焊；每个接头等间距加焊 6 块 150×150×10mm 缀板，以保证接头在施沉中不出现裂纹，确保钻孔过程中不漏水。
护筒采用吊车起吊对接后，再起吊安装振动锤进行施沉。若护筒不能打入可采用先钻进、后护筒跟进的方法施工，靠岩层致密结构防止钻孔过程中渗漏和保住水头差。下沉精度采用一台全钻仪和两台经纬仪控制其平面位置和垂直度。钻进过程中经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时处理。
根据《公路桥涵施工技术规范》规定,护筒施沉精度要求:护筒平面位置偏差≤5cm，护筒倾斜度≤1%。
5.5钻孔泥浆制备
泥浆的性能指标对钻孔中的护壁效果和成孔质量有很大影响，在施工中，应严格控制泥浆性能指标。
⑴泥浆的性能要求
泥浆的主要性能有：相对密度、粘度、静切力、含砂率 、胶体率、失水率、酸碱度(PH值)。各个指标之间是相互影响的。
Ⅰ、相对密度：泥浆与4℃时同体积的水的质量之比。泥浆的相对密度增大时，在钻孔中对孔壁的侧压力相应增大，孔壁越趋稳定，悬浮携带钻渣的能力越大。但相对密度过大的泥浆，其失水量增大，孔壁上的泥皮增厚，增加了泥浆原料的消耗，且给清孔和灌注砼造成困难。另外，泥浆相对密度加大，意味着泥浆中固体颗粒含量加大，会对钻具产生较大的磨损，降低钻进速度。对钻孔进度和孔壁稳定性有重要影响，在钻孔工程中必须按规定频次进行检验。
Ⅱ、粘度：是液体或混合液体运动时，各分子或颗粒之间产生的内摩擦力。粘度大的泥浆，产生的孔壁泥皮厚，对防止翻砂，阻隔渗漏有利，对悬浮携带钻碴的能力强。但粘度过大，易 “糊钻”，影响泥浆泵的正常工作，增加泥浆净化的困难，进而影响钻进速度。粘度过小，粘碴不易悬浮，泥皮薄，对防止翻砂、渗漏不利。此指标是钻孔中检测项目之一。
Ⅲ、静切力：是静止的泥浆，受外力开始流动所需的最小的力。泥浆静切力需适当，如太大，则流动阻力大，流往沉淀池的钻碴不宜沉淀，影响净化速度，使泥浆相对密度过大，钻进速度降低；如太小，则悬浮携带钻碴效果不好，钻进速度也会降低，若因故停钻时，钻渣易下沉，造成积渣埋钻事故。
Ⅳ、含砂率：是泥浆内所含的砂和粘土颗粒的体积百分比。泥浆含砂率大时，会降低粘度，增加沉淀，容易磨损泥浆泵和水管摇头、钻锥等钻具；停钻时易造成埋钻、卡钻事故。此指标是钻孔中检测项目之一。
Ⅴ、胶体率：是泥浆静止后，其中呈悬浮状态的粘土颗粒与水分离的程度，以%表示，胶体率高的泥浆，粘土颗粒不易沉淀，悬浮钻碴的能力高，否则反之。终孔前，此指标是检测项目之一。
Ⅵ、失水率：又叫失水量或渗透量，是泥浆在钻孔内受内外水头压力差的作用在一定时间内渗入地层的水量，以ml/30min为单位，泥浆的失水率越小越好。
Ⅶ、酸碱度：以PH值表示，PH值＝7为中性泥浆，＜7时为酸性，＞7时为碱性。此指标是钻孔中检测项目之一。
⑵泥浆性能指标
根据钻孔方法和图层情况，调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆性能指标参照下表执行。
表5-4泥浆性能表
钻孔方法
地层情况
相对密度
粘度(s)
含砂率(%)
胶体率(%)
PH值
旋挖钻
一般地层
1.06～1.20
16～22
≤4
≥95
8～11
易塌地层
1.06～1.20
19～28
≤4
≥95
8～11
测定方法
泥浆密度计
漏斗粘度计
含砂率计
量杯法计
PH试纸
注：Ⅰ、地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限。Ⅱ、地质较好、孔径或孔深较小时，指标取低限；反之取高限。Ⅲ、若当地缺乏优质粘土，不能调出合格泥浆时，可掺用添加剂以改善泥浆性能。Ⅳ、清孔后泥浆指标：相对密度：1.03～1.10;黏度：17～20Pa.s；含砂率：＜2%；胶体率：＞98%。
⑶泥浆的制备
Ⅰ、材料要求：A、粘土：粒径小于0.005mm，颗粒含量＞50%，塑性指数＞25%～30%,含砂量＜6%，SiO2和Al2O3之比为3～4以上，富含Na+、K+等亲水阳离子，水溶液呈碱性，Ca2+＜70mg/L，氯化物＜300mg/L；B、膨润土：主要有造浆率、失水量、含水量、筛余量、屈服值等指标，应符合有关标准。C、水：淡水。
Ⅱ、粘土的选择
粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好。因施工区域周边没粘土，粘土从达县两角寨购置，运距约20km。
为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量应经试验决定。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。泥浆比重根据钻进不同地层及时进行调整。
Ⅲ、泥浆的调制
制浆前，应先把粘土块尽量打碎，使其搅拌时易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。制浆有机械搅拌、人工搅拌和钻锥搅拌三种方法。
本工程采用钻锥搅拌方式。
⑷泥浆的循环和净化处理
为满足施工环保要求和泥浆重复使用，钻孔时应设置制浆池、循环池及净化处理系统。在场地平台上开挖泥浆池，泥浆池尽量布设在桩基础范围外，以免影响桩基础施工。泥浆池开挖深度2m，用砖砌筑。造浆量为2倍桩孔的体积。
Ⅰ、泥浆净化
通过泥浆槽、沉淀池、储浆池进行循环沉淀净化泥浆。泥浆循环顺序为：新制泥浆→泥浆池→桩孔→泥浆槽→沉淀池→储浆池→桩孔。
Ⅱ、制备泥浆的水质和设备要求
要求使用符合规范要求的水，当不能用自来水时，应先进行水质检查，以保证泥浆质量；
为清洗机械设备，宜准备管径25mm，流量为 50L/min的给水设施；
为使钻孔中泥浆重复使用，应准备水泵和储存站；为处理清洗机械的废水，需设置排水沟和沉淀池。
Ⅲ、泥浆排放
废泥浆由运输车运输至指定位置弃置，钻孔残渣不得在施工现场就地排放，严禁直接向州河中排放。
Ⅳ、泥浆池防护
泥浆池采用红白相间的钢管围护；竖管到泥浆池边距离为50cm，竖管埋入地面以下50cm，露出地面100cm。距地面40cm开始安装第一道横管，第二道横管距离第一道横管50cm。防护栏杆的顶面高度一致,周边用绿色密目网进行封闭。“坑池危险 请勿靠近”标识牌悬挂在便道一侧。
5.6旋挖钻成孔钻进
⑴钻孔准备
开钻前进行详细可行的基桩施工技术交底，制定详细可行的事故预案、安全方案、质检方案等，并备有可靠的自发电系统。
钻孔前，绘制钻孔地质剖面图，以便按不同土层选用适当的钻头、钻进压力、钻进速度、调整泥浆性能。
⑵钻孔顺序
由于旋挖钻机行走移位方便，所以在钻孔的施工顺序上采用横桥向桩位交替施工，以便减少钻孔作业和砼灌注作业的相互干扰。
⑶旋挖钻机成孔
Ⅰ、钻机就位
由于旋挖钻机回转半径大，钻杆高，自重大，钻机就位前围堰顶基坑四周严禁乱堆放杂物，围堰顶进行碾压处理，保证场地地基有一定强度防止钻机沉陷。
Ⅱ、钻头选择
根据不同的地层选择不同的钻头。杂填土、软土、粉土、砂土、松散卵砾石层一般用双层底的旋挖钻斗；硬粘土可用单层底旋挖钻斗或斗齿螺旋钻头；胶结的卵砾石和强风化岩、中风化岩可用截齿或牙轮筒式钻头、锥形斗齿螺旋钻头、双层底的斗齿旋挖钻斗。
Ⅲ、钻孔施工
施钻时，先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到当前所钻排桩桩孔位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面，从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻机从运输状态位置起升到工作状态位置，实现钻杆平稳同步起立。
在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂和对中。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位±5º范围内才可以通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5º范围时，只能通过显示器上的点动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。对中通过钻头底部中心钻齿的尖部与护桩交出的桩位中心确定，两点处于同一铅垂线上的偏差小于桩基倾斜度偏差1%范围即为对中完成，对中后采用钢板尺进行复测，做好钻机就位的偏差记录。
将钻头慢慢下落到围堰顶高程时，通过电脑复位按钮将深度显示仪调整为零，以便钻进过程中跟踪钻孔深度，然后再将钻头放入护筒内，正向旋转开始钻进。
选用斗筒式钻头钻进时，当钻头提出孔外移至机侧以后，继续缓慢上提钻斗，利用动力头下的挡板将钻斗上的顶压板的顶压杆下压，通过与顶压杆相连的连接杆件将钻头的底盖打开卸落钻渣，钻渣卸落完成后，再将钻斗下落至地面，正旋关底盖复位。
施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。
钻孔应连续进行，因故停钻时，应注意保持孔内泥浆比重，经常检查桩孔周围地表土的变化情况，防止孔壁坍塌。钻孔完成后，应尽快浇筑砼，防止空孔时间过长造成坍孔事故。
⑷孔位必须准确，开钻时慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。钻孔过程中，及时填写钻孔施工记录。
⑸钻孔作业分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。经常对钻孔泥浆进行检验，及时调整。经常检查孔径、孔位、孔的倾斜度，发现偏差过大及时纠偏；随时捞取渣样，检查土层是否有变化并记入记录表中，且与地质剖面图核对。
⑹在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度，孔口加护盖。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外，以防埋钻。
5.7清孔、终孔
⑴钻孔达到设计标高，经终孔检查合格后，采用换浆法清孔。同时检测孔内泥浆比重，测量沉渣厚度，直至孔底沉碴厚度满足要求为止。清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持孔内浆液面的稳定。
Ⅰ、清孔的主要目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，尽量减少孔底沉渣厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清孔是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。清孔还为下一个工序灌注水下砼创造良好条件，使测深正确，灌注顺利，保证砼质量，避免出现断桩之类重大工程质量事故
Ⅱ、在清孔排渣时，注意保持孔内水头，防止坍孔。
Ⅲ、严禁用超深成孔的方法代替清孔。
Ⅳ、采用优质泥浆在足够的时间，经多次循环，将孔内悬浮的钻渣置换并沉淀排出，清孔时间不少于将孔内泥浆循环三次。清孔后从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验，灌注水下砼前，孔底沉淀土厚度≯5cm。
⑵用笼式检孔器检查孔径、孔形、垂直度；用测绳配测锤检查孔深和孔底沉渣厚度。终孔检查符合施工规范要求，经监理工程师同意后开始下道工序施工。
检孔器外径应不小于桩径，长为桩径4～6倍的钢筋笼，上下端向内收进，检孔器结构要求稳定，并有足够的刚度。

图5-4 检孔器示意图
表5-5成孔质量标准表
项目
允许偏差
孔的中心位置(mm)
群桩：100；单排桩:50
孔径(mm)
≮设计桩径
倾斜度
＜1%
孔深
支承桩：比设计深度超深≮50mm
沉淀厚度(mm)
沉渣厚度≯5cm
清孔及泥浆指标
相对密度：1.03～1.10；粘度:17～20Pa.s；含砂率：<2%；胶体率：>98%
5.8钢筋笼制作、安装
⑴筋笼制作
桩基钢筋笼在加工场统一加工后用吊车吊至现场安装；根据孔深分段制作，在钢筋场加工时主筋采用机械连接(直螺纹套筒连接)，在孔口对接时采用焊接连接,接头错开；钢筋笼长度＞22m，分两节下放。
钢筋笼在钢筋集中加工场加工平台同槽分节加工。将单根长 7m 、纵向间距3m的[22 槽口朝上平放锚固在地上(按主筋间距割槽)，将主筋放入槽口内(两端平齐)，按纵向间距2m将 “△”加劲圈(φ16做成)焊接在主筋上，防止钢筋在起吊翻身时变形，主筋要求与加劲圈垂直。
用槽钢和钢板焊成组合胎具，每组胎具由底梁、底梁端部大样板、加强筋位置弧板三部分构成。
主筋加工完毕后，按设计要求绑扎箍筋，并沿周边均匀焊接4根定位筋，确保主筋保护层厚度。
钢筋笼接头采用搭接焊，单面焊接10d，双面焊接5d（d为主筋直径）,接头应相互间隔错开,根据规定,错距控制在40d(d为主筋直径),本桥桩基钢筋笼主筋为φ25mm,因此错距为100cm,搭接焊要求钢筋笼加工精度高,第一节钢筋笼加工完毕经监理工程师检查认可后,就地同槽加工与之相邻的一节钢筋笼。 钢筋笼的直螺纹丝口应带塑料保护帽,防止钢筋笼在吊装运输过程中破坏丝口。
制作好后经监理工程师认证的钢筋笼应挂牌标识,注明验收事宜、桩号及节段号。
在制作钢筋笼的同时在其上正确安装检测管,桩基直径1.8m同一截面上均匀布置4根φ60×4mm无缝钢管，桩基直径1.2、1.5m同一截面上均匀布置3根φ60×4mm无缝钢管。检测管固定前进行试连接，然后作上标记，根据设计要求，声测管底部应埋设到桩底，顶部高出桩顶 80cm，接头采用螺纹连接，埋设前底部严格密封，声测管随钢筋笼一起下放，下放一节连接一次，下放完毕后应将管口严格密封防止砼进入。
表5-6 灌注桩钢筋骨架制作、安装质量标准表
项目
允许偏差
项目
允许偏差
主筋间距(mm)
±10
保护层厚度(mm)
±20
箍筋间距(mm)
±20
中心平面位置(mm)
20
外径(mm)
±10
顶端高程(mm)
±20
倾斜度(%)
0.5
底面高程(mm)
±50
⑵钢筋笼安装就位
Ⅰ、钢筋笼下放
钢筋骨架制作好后，用平板车转运到桩位，用汽车吊下放安装。根据钢筋笼长度不同，采取两点或三点吊装。采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊，待骨钢筋笼安装
架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点，随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。下放时由下而上地逐个解去钢筋支撑，待钢筋笼最后一个加劲圈降至操作平台时,用长 3m 的 2[22 作为扁担横穿钢筋笼加劲圈,将其担在施工平台上,吊装下一节钢筋笼与之对接,如此循环直到最后一节钢筋笼接完,钢筋笼下放时应尽量垂直,缓慢下放,防止与孔壁碰撞造成塌孔。

图5-5 钢筋笼吊放示意图
Ⅱ、钢筋笼定位与抗浮
钢筋笼定位采取在护筒上用红油漆标上横桥向及纵桥向的桩位,用管线连接四点定出钢筋笼中心。钢筋笼接长到位后,用 4 根带钩头的φ22 的钢筋与钢筋笼4个角点上的主筋焊接牢固(焊缝长15cm,hf≥20mm),并用4根[6对称焊在主筋上 。
钢筋笼下放到位后,靠 4 根钩头筋挂在护筒悬吊钢管上支承钢筋笼自重,4 根[6 与护筒焊在一起抗浮。
图5-6 钢筋笼悬吊示意图
5.9下导管和砼的灌注
施工前，对砼原材料进行检查，砂、石、水泥、水、外加剂、掺合料的选用要符合设计和规范的要求。
通过计算和试配确定配合比，须满足强度、和易性、耐久性和经济指标要求，根据设计的配合比及施工所采用的原材料，在与施工同条件下进行试配，确定最佳配合比。
⑴砼采用商品砼。
表5-7砼设计参数
序号
项目
参数
备注
1
配合比
按设计配合比批复单
拌和站控制，根据实际适量加入粉煤灰和外加剂
粗集料
砂卵石 5～33mm 连续级配
细集料
级配良好的中砂
水灰比
0.5～0.6
2
搅拌时间
120秒
拌和站控制
3
塌落度
180mm～220mm
现场控制
4
初凝时间
不小于4小时
拌和站控制
⑵砼灌注导管采用内径∮300型卡口管，底节长度4m,中间各节长3m，顶部漏斗下配置长1m 的调节导管；为保证首批砼浇注的连续性,在导管顶部接一漏头,漏斗尺寸为 1.2m×1.2m×0.8m,容量为1.35m3,漏斗封口采用球栓式,根据导管内径尺寸,用φ273mm钢管加工。
砼漏斗
Ⅰ、首批砼需要量：计算式如下：
其中：V－灌注首批砼所需数量(m3)；D－钻孔直径(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，≥1.0m；d－导管内径；h－桩孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)。

考虑孔底扩孔等情况，首批封底砼需要量约8m3。
Ⅱ、导管水密试验
在砼灌注前进行导管水密承压和接头抗拉试验、长度测量标码等工作，经检查合格后下放导管。
水密承压试验采用氧气加压法，水密性试验压力：
式中：P-导管可能受到的最大内压力(kPa)；rc-砼的容重取(24.0kN/m3)；rw-孔内泥浆容重(11kN/m3)；hc-导管内砼柱最大高度(m)、以导管全长或预计的最大高度计；hw-孔内泥浆的深度(m)。
计算得：。
⑶在灌注砼前再次检查孔底沉渣厚度(≯5cm)，如不满足要求，则利用导管进行二次清孔直至合格。
⑷导管底口至桩孔底端的间距控制在0.4m左右，导管初次埋置深度≮1.0m。
⑸砼搅拌运输车运输砼，保证基桩砼灌注连续、快速地进行。
⑹砼灌注开始后，注意保持孔内的静压水头≮2.0m，同时及时测量砼面的高度及上升速度，控制导管埋置深度在4m～6m之间。
⑺施工过程中注意控制砼的最小落差，尤其是桩顶附近砼灌注时，其落差满足技术规范规定要求，确保砼密实。
⑻灌注的桩顶标高比设计高出一定高度，控制在50～100cm。

图5-7导管法水下砼灌注施工示意图
5.10桩基检测
桩基检测采用超声波透射法进行检测，φ1.8m桩基施工过程中，在钢筋笼内侧埋设4根通长φ60×4mm无缝钢管，φ1.2、φ1.5m桩基施工过程中，在钢筋笼内侧埋设3根通长φ60×4mm无缝钢管，对称埋设，无缝钢管内注满水后两端封闭，顶端高出设计桩顶0.8 m。
桩基施工完成且砼强度达到检测要求、承台基坑开挖后，与检测单位联系进行检测。
5.11灌注异常情况及处理
⑴旋挖钻钻孔异常预防及处理
Ⅰ、坍孔
产生原因：