某特大桥旋挖钻机钻孔桩施工方案.doc

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某特大桥旋挖钻机钻孔桩施工方案

目 录
1。编制依据及原则 4
1.1.编制依据 4
1。2。编制原则 4
2。编制范围 5
3。工程概况及主要工程数量 5
3。1。工程技术标准 5
3.2。工程概括及主要工程数量 6
3。3。自然条件及工程环境 6
3。3.1工程地质条件 6
3。3。2气象特征 7
3。3。3水文情况 7
4。 桥梁工程施工方案 8
4。1桥梁总体施工方案 8
4.2旋挖钻机的主要技术性能及特点 8
4。3钻孔桩基础施工方案 10
4。3.1钻孔桩基施工总体情况 10
钻孔桩施工方法 11
4.3。3、钻孔异常处理 14
4.4、钢筋笼制作、安装 15
、制作 15
4.4。2、钢筋笼加工控制 15
4.4。3、钢筋笼安装 15
、钢筋笼上浮的处理 16
4.5、水下混凝土灌注 17
4。5。1、配合比选定 17
4。5。2、初灌量 17
4.5。3、导管要求 17
、混凝土灌注 18
4。5。5、连续灌注 18
、灌注时堵管现象的处理 18
、桩头处理与桩基检测 19
5、旋挖钻机在软土地基施工过程中容易发生的问题和应对措施 19
5。1旋挖钻机成孔抗扰动能力差,由于成孔抗扰动能力差，故容易发生塌孔事故 19
5.2成孔后软土地层易发生缩孔 20
5。3施工过程中由于施工平台松软，钻机因自重下沉，从而导致孔位偏移、孔斜、孔弯和扩孔等现象发生 21
5.4由于钻斗磨损过快，导致孔径变小 22
5.5成孔后由于施工工艺不当导致塌孔 22

1。编制依据及原则
1.1。编制依据
1。1。1。某铁路客运专线公司筹备组编制的《新建铁路某段指导性施工组织设计》。
1.1。2。铁道部第某勘察设计院某段修改初步设计文件和相关图纸、工程数量及相关标准图、参考图。
1。1。3.国家有关方针政策和国家、铁道部有关规范、规程和验标、指南等。
1.1。4。现行铁路施工、材料、机具设备等定额。
1。1。5。某客运专线某标某特大桥（DK466+340~DK478+340）段施工调查报告：见附件一.
1。1.6。我单位参建某客专线工程的施工经验及设备情况.
1。1。7。某局集团有限公司依据GB/T19001—-2000质量标准体系、GB/T24001-1996环境管理体系和GB/T28001—2001职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系。
1。2。编制原则
1.2.1。节约资源和可持续发展的原则。贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策，依法用地、合理规划、科学设计，高度重视文明施工，珍惜、合理利用土地。
1。2。2。符合性原则.积极响应和遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、水土保持、地质灾害防治、文明施工等方面的规定,严格遵守铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。
1.2。3.响应和遵守某铁路客运专线公司筹备组《标准化建设管理体系文件》文件中的安全、质量、工期、环保、水土保持、地质灾害防治、文明施工等的规定。
1.2。4.坚持“预防为主,安全第一，综合治理”的指导思想，结合本工程特点，制定积极有效的安全管理、技术、组织措施，确保人身安全和工程安全.
1.2。5.坚持“百年大计，质量第一”的方针，制定完善的工程质量管理制度，建立质量保证组织体系，针对本标段工程特点和质量目
标的要求,加强过程控制,从各个环节上保证工程质量目标的实现。
1.2.6。响应工期要求。以总工期为施工控制目标,作为劳力、机械、设备的配置与施工方案选择的前提。根据施工总工期的安排和分阶段节点工期要求,利用网络技术优化工期安排和资源配置，突出重点项目和关键工序，统筹组织，超前计划,合理安排工序衔接。
1。2.7。突出重点项目和关键工序的原则。本施工组织设计以某特大桥(DK466+340～DK478+340)段钻孔桩施工作为关键工序。
1。2.8。积极采取、鼓励研发新技术、新材料、新工艺、新设备，提高工程技术和施工装备水平，坚持专业化作业与系统管理相结合，科学安排各项施工程序,通过建立先进的项目信息管理系统，实现施工组织的连续、均衡、紧凑、高效。保证施工安全和工程质量，加快施工进度,降低工程成本。
1。2。9。按照生产组织工厂化、工序控制专业化、现场作业机械化、过程控制信息化的思路组织施工。
2。编制范围
某特大桥本桥中心里程:DK471+177.76，全桥长57683。15m，在河北段起止里程： DK442+336.18～DK490+248段（即0＃台~1477＃墩）长47911。82m 。全桥孔跨布置1653—32m简支箱梁+1-25。77 m简支箱梁+93-24m简支箱梁+8—20m简支箱梁+9—(32+48+32）m连续箱梁+1-(40+64+40）m连续箱梁。
本管段桥梁线下施工里程起讫为DK466+340～DK478+340,管段长12.00km,孔跨布置344-32m简支箱梁+17—24m简支箱梁+1-20m简支箱梁+3-（32+48+32）m连续箱梁.墩身372个。墩号从745号至1114号。
3。工程概况及主要工程数量
3。1。工程技术标准
n 铁路等级:客运专线;

n 正线数目:双线;
n 正线线间距：5。0m；
n 速度目标值：350km/h，初期运营速度300km/h；
n 最小曲线半径：7000m；
n 最大设计坡度：20‰；
n 到发线有效长度:650m；
n 牵引种类：电力；
n 列车类型:动车组；
n 列车运行控制方式：自动控制;
n 行车指挥方式:综合调度集中;
3。2。工程概括及主要工程数量
某特大桥（DK466+340～DK478+340）段长12000km,本桥桥高在7.5～27.0m之间，平均桥高在11。5m左右，平均墩高在7.5m左右。全桥均采用圆端形和圆形实体桥墩.全桥墩台均采用桩基础，24m、32m简支箱梁桩基础桩径均采用1.0m或1.25m.大跨连续梁桩基础桩径采用1。25m。每墩桩基为8根、10根或12根,桩长42~67m。
上部结构含750孔32m、20孔24m简支箱梁和3联（32+48+32）m连续箱梁。φ1.0m钻孔桩137263m,φ1.25m钻孔桩10161m。
3。3.自然条件及工程环境
3.3。1工程地质条件
线路位于太行山东麓的冲洪积平原以及黄河冲积平原，地形平坦开阔.地势总体上由西向东倾斜。
桥址区地层岩性为第四系全新统人工堆积层(Q4ml）填筑土、素填土;第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、细砂;第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、细砂；第四系中更新统冲残积层(Q2al+el）黏土、粉质黏土、粉土、
粉砂、细砂、中砂。
DK490+000之前桥址区地震动峰值加速度为0.15g，地震基本烈度Ⅶ度;DK490+000之后桥址区地震动峰值加速度为0.20g，地震基本烈度Ⅷ度。场地类别为Ⅲ类，土壤最大冻深度为0。41m。
桥址区地表地下水类型为第四系孔隙潜水，受大气降水和地表径流补给，勘测期间地下水埋深约5。10~10.40m，水位高程45。40～47。20 m,水位变幅2~3m.经取样化验，河水对普通混凝土结构不具有侵蚀性，地下水对普通混凝土结构具有硫酸盐侵蚀性，其环境作用等级为H1，局部为H2。
不良地质为地面沉降、地裂缝、地震液化层、采空区、膨胀性岩土、软土和新黄土。
3。3.2气象特征
沿线属暖温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱少雨；夏季炎热多雨而集中，累计年最高气温40。5℃；秋季天高气爽;冬季寒冷干燥，累计年最低气温－15.0℃。降水量多集中在6～8月份，年平均降水量474。9mm，大风多集中在三四月份，历年最大风速19。0 m/s。按对铁路工程影响气候分区为温暖地区.土壤最大冻结深度石家庄0。54m，新乡0.21m。
3。3.3水文情况
支漳河为分洪道，属市管河道，是人工开挖的滏阳河分洪道，境内段长14。7km。本线线位与支漳河（DK444+050）斜交法向角为35°。支漳河百年一遇流量为Q1％=2000m3/s，H1%=53.44m.支漳河设计洪水流量采用《子牙河流域防洪规划报告》中的成果。计算中考虑了东武仕大型水库的的调蓄作用，并考虑了水库下泄洪水与区间洪水的地区组成。
漳河发源于山西省东南部太行山腹地，由清漳、浊漳和漳河干流
三部分组成。漳河全长为459km。流域面积为19100km2。本线线位与漳河（DK483+750）斜交法向角为40°。漳河百年一遇流量为Q1％=12200m3/s，H1%=74。39m.由于漳河上游的岳城大型水库至本线之间汇水面积比较小，直接采用岳城大型水库下泄量成果.
4。 桥梁工程施工方案
4.1桥梁总体施工方案
我管段750孔32m、20孔24m简支箱梁施工以某梁场现场集中预制,配备大型运、架梁设备进行施工;3联（32+48+32）m连续箱梁施工以桥位挂篮现浇的方案.对大跨连续梁结构悬灌法施工部分在开工后将其作为我管段桥梁工程的重点部分优先考虑，力争在一年中可连续施工的季节将其完成,以确保简支箱梁的架设工作得以及时进行。下部工程采取分段平行、立体展开，多开工作面的方法保证整桥工期.将以（DK471+495。9处)S316省道为界，先架设大里程方向，线下结构要先期开工。
桥梁工程施工围绕严格控制基础沉降、保证结构耐久性、提高整体刚度和确保既有公路、河流安全选择施工方法和采取相应技术措施。
全桥墩台均采用桩基础，每墩桩基为8根、10根或12根，24m、32m简支箱梁桩基础桩径均采用1。0m或1.25m，大跨连续梁桩基础桩径采用1.25m或1。5m，桩长42～64m，钻孔桩采用常规的旋挖钻机成孔为主，循环钻成孔为辅.
4.2旋挖钻机的主要技术性能及特点
旋挖钻机的工作原理是首先通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎砂岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻
至设计深度。主要技术性能及特点如下：
⑴成孔速度快,是普通循环钻机的5倍以上，有效地保证了工程进度。旋挖钻机钻杆为伸缩式钻杆，提钻速度快.按直径1。0 m， 孔深46m 左右的基桩在6h 左右即可完成.
⑵对不同的地质情况适应性强，适用广泛。
⑶移位方便，旋挖钻机多为液压履带式伸缩底盘,可将钻机方便地移动到所要到达的位置,而不像普通循环钻机移位那么繁琐,同时又保证了整机稳定性及良好的机动性能。
⑷定位速度快且定位准确度高。开孔前通过人工指挥钻头中心对准桩位，再由机械手将对应坐标设置为轴心坐标，施工过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态。
⑸钻孔深度、垂直度可自动检测及控制。因钻机自身自动化程度高，钻孔深度和垂直度可由电子系统控制并在荧屏实时显示。
⑹钻机自带动力，不受场地供电限制，对于电力紧张的工地比其它钻机更能显示其优越性。
⑺安全、环保特点突出。整机采用全液压传动,整机调平和行走移位均借助液压马达或油缸，不仅过载保护性好,运转平稳，安全可靠,操作灵活轻快，震动小、噪音低，大大减轻了操作者工作强度，而且钻机还设置了主、副卷扬机的高度限位与动臂幅度限位以及驾驶室内液控开关等安全保护装置，从而促进了文明施工和安全生产;钻孔过程不用循环泥浆,使用的泥浆可以循环利用，钻碴可以通过提升
旋挖斗时和泥浆分离后运走，减少了污染，施工现场较为整洁干净。
⑻成孔后沉碴少。旋挖钻机成孔采用静态泥浆护壁，钻碴是通过旋挖斗提出，故沉碴量很小；而其它钻机钻碴是通过泥浆的循环排出，故2—3m沉碴是常见的。
4。3钻孔桩基础施工方案
钻孔桩施工根据地质情况选择合适的钻机类型及成孔工艺，对于松软土地质地段摩擦桩,优先使用旋挖钻机。对于旋挖钻机的优势需要充分认识，其优势在于速度快，环保节约，配套工序简单，实现桩基施工完全依靠大型设备。
钻孔桩的施工做到合理组织，即成即浇原则。钢筋笼长小于15m时整节制作，超过15m时分节制作,吊车起吊安装就位。水下混凝土浇筑采用混凝土罐车运输,导管法浇筑水下混凝土。
人工风镐破桩头或静态爆破截除桩头。桩基完成后，按设计要求对桩基进行逐桩检测。
4.3.1钻孔桩基施工总体情况
⑴、桥梁钻孔桩工程广泛采用机械化施工,以旋挖钻机为主，循环钻成孔为辅；旋挖钻机具有成孔速度快、施工效率高、移动灵活方便、不使用循环泥浆、产生废浆少、对环境污染小的特点,特别适合于本工程较为松软的地层，为桩基施工的首选机械。本桥桩基工程量巨大、工期紧迫，拟投入6台BauerBG22和BauerBG15型旋挖钻机作为桩基施工的主要设备，另外,配备4台回循钻机作为桩基施工的备用设备,全面展开施工，用6个月的时间完成钻孔灌注桩施工。
⑵、泥浆处理：由于本工程地下水位不高且地层中为粉土、粉砂、细砂、中砂,旋挖钻机施工时，需采用静态泥浆护壁，保证孔壁的稳
定。在现场每个墩身位置根据泥浆用量设一个泥浆拌合池和泥浆存放池.废弃的泥浆，存于场内的泥浆池内，用泥浆罐车倒运到指定的弃碴场。
⑶、下钢筋笼、灌注混凝土：钢筋笼在现场钢筋加工厂内集中制作、一次绑扎成型，用6台25t汽车吊整体吊装就位，水下混凝土采用导管法连续灌注。混凝土采用混凝土罐车运输。
⑷、桩基检测：桩基灌筑完7d后，对各墩台钻孔桩采用无破损法逐根进行完整性检测。
⑸、确定旋挖钻施工各种地质下钻孔桩的各项施工工艺参数，检测成孔后桩径随时间的变化情况。
4。3.2钻孔桩施工方法
本特大桥的桩基穿过土层主要为粉土、粉质黏土、黏土、粉砂岩、砂岩。本桥址均为旱地桩基础。
⑴、旋挖钻成孔
根据地质条件、工期要求、机械设备配备状况，结合桩基设计参数,确定本工程钻孔灌注桩成孔以旋挖钻机为主，以回旋钻机为辅，混凝土采用某梁场拌合站集中生产，钢筋笼一次绑扎成型、整体吊装，导管法灌注水下混凝土。
⑵、工艺选择及设备选型
工艺选择：该工程钻孔施工主要采用旋挖钻钻孔方式、湿法成孔施工.结合本工程钻孔桩的地质情况、数量多、工期紧等综合因素，
钻头采用旋挖斗钻头,清孔时采用旋挖捞砂钻头。

设备选型:根据上述情况和我公司的施工经验，选择德国产的Bauer BG22和BG15型钻机，其中BG22型钻机2台，钻孔深度可达70m，
⑶、施工方法
场地平整及钻机就位。液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°，现场地面承载能力大于250kN/m2,所以钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样，将钻机行驶到要施工的孔位,调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内,调整钻机垂直度参数,使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。
⑷、钢护筒埋置深度以能隔开流塑状地层为主要原则。具体埋置深度还应满足计算结果，且有安全系数，根据水文地质条件、施工水位、护筒内泥浆容重和施工情况等通过计算确定。钢护筒分节加工,顶部和底部各1m范围作加强箍。每节护筒连接采用坡口焊，以减少护筒振埋时的阻力.钢护筒运至施工现场后，质监人员须对钢护筒的直径、圆度和焊接质量进行验收,验收合格后方可进行施工。
⑸、钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削
板和筒体翻板的后边对齐.钻屑进入筒体，装满一斗后,钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、
钻具重量之和的20％,以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压，150MPa压力下，进尺速度为20cm/min;200MPa压力下,进尺速度为30cm/min；260MPa压力下，进尺速度为50cm/min。
⑹、泥浆采用膨润土、火碱以及纤维素混合而制，在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后，泵入孔内，旋挖钻均匀缓慢钻进，这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加泥浆保持液面高度。泥浆制备应注意两个方面：一是泥浆的指标问题，其比重一般应控制在1。05～1.2之间，粘度控制在17～20s，砂率控制在4%以内.常用的泥浆材料，一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置；二是补浆的速度，泥浆补充一般采用泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准，否则有可能造成塌孔,影响成孔质量。
⑺、用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。要求沉碴厚度不大于10cm。在灌注水下混凝土前，用高压水吹底翻碴，进一步减少桩底沉碴厚度。
⑻、钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计
要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深偏差不短于设计深度，超钻深度不大于50cm；孔径用检孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后方可进行下道工序。
表4—3—2－1 钻孔桩钻孔允许误差表
序号
项目
允许偏差（mm）
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
不小于设计孔深
3
孔位中心偏心
群桩
≤100
单排桩
≤50
4
倾斜度
≤1％＊孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉碴厚度
≤100
4.3.3、钻孔异常处理
⑴、坍孔处理
钻孔过程中发生坍孔后，要查明原因进行分析处理，可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末，同时增大泥浆比重（控制在1.15～1.4之间)，改善其孔壁结构。钻头每次进入液面时，速度要非常缓慢，等钻头完全进入浆液后，再匀速下到孔底，每次提钻速度控制在0.3～0。5m/s。坍孔严重时，应回填重新钻孔。
⑵、缩孔处理
钻孔发生弯孔缩孔时，一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。
⑶、埋钻和卡钻处理
埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底盖合龙不好,钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时,卵石掉落卡钻等。
埋钻或卡钻发生后,在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故.事故发生后，应保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。
4。4、钢筋笼制作、安装
4.4。1、制作
钢筋笼采用劲型骨架在现场钢筋加工厂制作。在加强箍上等间距标出主筋位置，先将6~8根主筋依次逐根焊接在加强箍上，形成钢筋骨架，随后将其它主筋均匀焊接到钢筋骨架上,形成整个骨架,最后，将箍筋按设计图纸间距点焊在钢筋骨架上。
4。4。2、钢筋笼加工控制
根据钢筋笼的上下位置布置主筋的接头位置，绑扎时要求每个接头断面的接头数量不得多于主筋数量的50％，钢筋笼必须严格按设计图纸制作,焊缝要平整、光滑、密实、无气泡、无包碴。钢筋笼钢筋骨架偏差见下表4。4。1：
表4。4。1钢筋笼骨架偏差
序号
项目
允许偏差
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架直径
±10
3
主钢筋间距
±10
4
加强箍间距
±10
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1％
4.4。3、钢筋笼安装
钢筋笼利用吊机整体吊装到孔内，钢筋笼上口到达护筒口上方时，用型钢扁担将钢筋笼搁置在护筒上.由于钢筋笼较长,最长有15m，且要求整体一次吊装，所以必须考虑到起吊和移位时的钢筋笼变形控制.

为了保证钢筋笼起吊时不变形，宜用两点吊。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之二点之间.起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊。随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点，直到骨架与地面或平台垂直，停止第一吊点起吊，用劲形骨架固定.
吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放。若遇阻力应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。
为保证钢筋笼竖向轴线垂直度及混凝土保护层厚度,应在钢筋笼外周采用焊接钢筋耳环或绑扎与桩基混凝土同标号预制块形式进行控制。
钢筋笼入孔后，按设计要求检查安放位置并作好记录.符合要求后，钢筋笼上端可采取钢筋连接加长4根主筋的措施，延至孔口定位，防止钢筋笼因自重下落或灌注混凝土时往上窜动造成错位.
桩身混凝土灌注完毕，达到初凝后即可解除钢筋笼的固定措施.
4.4。4、钢筋笼上浮的处理
钢筋笼上浮发生于灌注混凝土的导管位于钢筋笼底部或更下方而混凝土埋管深度已经较大时，此时钢筋笼靠自身重力及孔壁的摩擦力来抵抗混凝土上顶力、摩擦力及泥浆的浮力，一旦失去平衡，钢筋笼就会上浮.
为防止钢筋笼上浮,应加强观察，以便及时发现问题,并在钢筋笼顶施加竖向的约束，如将钢筋笼顶部钢筋接长，焊于护筒顶部，一
方面阻止钢筋笼上浮，另一方面可悬挂住钢筋笼，以保证钢筋笼的垂直度。
发现钢筋笼上浮之后，应立即停止灌注混凝土，查明原因及程度。如钢筋笼上浮不严重，则检查钢筋笼底及导管底的准确位置,拆除一定数量的导管，使导管底升至钢筋笼底上方后可恢复灌注；如上浮严重，应立即通过吸碴等方式清理已灌注的混凝土，另行处理。
4.5、水下混凝土灌注
4。5。1、配合比选定
水下混凝土的试配等级应比设计等级拌制,水灰比不大于0.35，配合比中掺入外加剂，坍落度宜控制在18～22cm。
4。5。2、初灌量
水下混凝土灌注采用导管法，混凝土灌注应在钢筋笼吊放完成，各项检测数据合格后立即开始，钻孔桩灌注前，应计算初灌的灌注量,确保初灌埋管的成功。
4。5。3、导管要求
导管的内径为300mm，长度一般2m，最下端一节导管长应为4.5～6m，不得短于4m,为了配备适合的导管柱长度，上部导管长为1m或0.5m。导管采用游轮螺母连接，橡胶“O”型密封圈密封，严防漏水。导管初次使用时应做水密承压力试验,进行水密试验的水压不小于井孔内水深1。5倍的压力.以保证密封性能可靠和在水下作业时导管不
渗漏，以后每次灌注前更换密封圈。导管吊放入孔时，应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密，确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中,防止导管跑管,撞坏钢筋笼并损坏导管;导管底部距孔底（或
孔底沉碴面）高度，以能放出隔水塞和混凝土为度，一般为250~400mm。导管全部入孔后,计算导管柱总长和导管底部位置，并作好记录。
4。5.4、混凝土灌注
混凝土采用拌合站集中拌合,输送车运至桩位,汽车吊配合灌注。
采用砍球法灌注混凝土，确认初存量备足后，即可剪断隔水塞铁丝，灌入首批混凝土。同时,观察孔内返浆情况，测定埋管深度并作好记录.
首批混凝土灌注正常后,要紧凑地、连续不断地进行，严禁中途停工。灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升拆卸导管，保持导管的合理埋深。导管的埋深应不小于2m,但最大埋深不宜超过6m。
随着孔内混凝土的上升，需逐节拆除导管，拆下的导管应立即洗刷干净。
灌注接近桩顶部位时，为了严格控制桩顶标高，应计算混凝土的
需要量，严格控制最后一次混凝土灌入量。
4.5.5、连续灌注
混凝土灌注过程中，配备发电机，保证混凝土灌注连续进行，同时应将井孔内溢出的泥浆引至泥浆循环池回收利用,防止污染环境。水下灌注桩的混凝土面应高出设计0.5m～1。0m,以便凿除浮浆与桩头,确保桩身混凝土质量.
4。5.6、灌注时堵管现象的处理
(1)组装导管时要仔细、认真，防止橡皮垫圈突入导管内，以至
卡住隔水塞,使混凝土下不去。
(2）在灌注过程中，也会出现灌注混凝土下不去的现象，此时，
应少量提起灌注导管，然后再迅速插入,如此反复可解决堵管问题。
（3）对浇筑用的机械设备事先要检查，同时应有备用设备，使混凝土浇筑不致中断。
（4)严格控制混凝土的原材料规格，防止超粒径碎石混入管内。保持良好的和易性.
（5）控制混凝土在导管中停留时间，每罐不得大于30min。
4。5。7、桩头处理与桩基检测
桩基达到设计强度的70％以后,即可进行桩头处理。按设计要求逐根采用无破损检测法对桩基进行整体性检验,检验合格后才能进入下道施工工序。
5、旋挖钻机在软土地基施工过程中容易发生的问题和应对措施
旋挖钻机由于它对各种地质条件适应能力较强,成孔效率高，施工简单易操作等特点,作为工程基础的一种机具已被应用得相当普遍。但是由于自身的一些特点,且其施工工艺环节多,一环不慎，便导致质量事故发生。尤其是在软土和砂土地基施工时更为突出,以下是通过以往工地施工总结出来容易发生的问题及相应的应对措施.
5.1旋挖钻机成孔抗扰动能力差，由于成孔抗扰动能力差，故容易发生塌孔事故
首先，旋挖钻泥浆护壁为静态泥浆护壁，孔壁泥皮薄,故护壁效果较差，尤其是在砂卵地层更为突出；
其次,旋挖钻机成孔速度快，出碴方式通过旋挖钻斗直接挖出，
直径1。0 m, 孔深46 m 左右的基桩在6h 左右即可完成，故孔壁土层稳定性差。
为应对这类问题应采取如下预防措施:
⑴、根据地层地质情况选择合适的钻进速度。
⑵、施工时选用水化性能好，造浆率高,成浆快，含沙量少的膨润土或黏土，在沙土地层选用精选的膨润土为宜。成孔后如来不及灌注时必须孔内泥浆循环.
⑶、根据孔口地层地质情况确定适当的护筒长度，尽量使护筒穿透砂层，若孔口砂层过厚护筒长度不得低于6米，以减少因地表上振动能量传递到无护筒孔壁.同时在开钻前检查护筒四周土是否结实，如四周土较为松软，可利用钻杆对护筒四周进行捣实。我工地发生的两起塌孔事件均因护筒没有穿透砂层和护筒长度过短而造成的.
⑷、尽量避免成孔后机械在孔口周围走动。
⑸、将不可能避免的施加在孔口周边的力尽可能的分散,避免局部受力，杜绝外部力直接作用在护筒上。
⑹、施工过程中尽量避免钻斗和钢筋笼擦伤孔壁。
5.2成孔后软土地层易发生缩孔
首先因为旋挖钻出碴方式为钻斗旋挖出碴，孔壁不像其它钻机成孔时有挤压，且旋挖钻成孔速度快，故孔壁稳定性比其它钻机成孔孔壁差；
其次，旋挖钻机成孔采用的泥浆相对其它钻机来说比重低,故对孔壁产生的力相对较小。

为应对这类问题应采取如下预防措施：
⑴、适当加大钻斗直径,在开孔全结合地层地质情况确定钻斗加大尺寸，保证缩孔后的孔径满足设计孔径.
⑵、适当加大泥浆比重。
⑶、尽可能的缩短浇注前的操作时间.
5.3施工过程中由于施工平台松软，钻机因自重下沉，从而导致孔位偏移、孔斜、孔弯和扩孔等现象发生
因为旋挖钻机所设置的坐标均相对于钻机履带在相对稳定的基础上而言，如果钻机履带的位置无论是平面位置还是水平位置发生了变化,其孔位、孔斜、孔弯和扩孔等都得不到有效控制,自然就导致成孔质
量达不到规范要求。因此如何保证钻机履带位置的稳定性，是保证钻孔质量的关键之一。
为应对这类问题应采取如下预防措施:
⑴、必须保证施工平台有能够满足钻机需要的承载力,确保施工过程施工平台稳定.这就要求在填筑施工平台时选择强度高但又能确保钻机能施钻的填筑材料，一般采用砂性土、含水量适宜的粘土或粒径不大于10cm的砂砾，填筑时必须分层压实。
⑵、在履带低铺设钢板，使钻机自重产生的力分散作用于平台上。
⑶、施工过程中及时清除挖掘上来的碴土，减少挖掘碴土带来的泥浆浸泡施工平台，保证钻机底部及周边土质不被泡软.
⑷、钻机一旦定位开钻后，施工过程中尽量避免钻机在水平位置移动.

⑸、开钻前将点位用护桩引到不容易遭到破坏地方，同时在两侧履带有明显标志处外侧地面设参考点，并测量其履带上标高，并在施工过程中要经常观察其平面位置和水平位置的变化，一旦发变化，应根据所引出的护桩重新调整钻头中心坐标.
5。4由于钻斗磨损过快，导致孔径变小
因为旋挖钻机钻斗直径一般都比设计孔径小8—12cm,为了确保钻孔直径，通过斗齿及钻斗外壁的调节块来调整，如果钻机在砂质地层钻进，斗齿及调节块磨损的速度很快。在砂层中钻进时要时刻观察钻斗斗齿及调整块的磨损程度，及时调整纠正，以确保桩体直径满足设计要求,保证桩的质量。
5.5成孔后由于施工工艺不当导致塌孔
旋挖钻成孔后一般不宜放置时间过长,灌注混凝土速度不宜过快，否则易发生钻孔局部塌孔。因为旋挖钻成孔泥浆护壁泥皮薄，放置时间过长导致孔内上部泥浆中的细粒物质沉淀，导致泥浆比重降低，形成清水孔。灌注速度过快孔内，泥浆和混凝土上升速度也必然加快，对孔壁造成的扰动也就变大,故容易发生局部塌孔事故.
为了避免出现这类质量事故，我项目部采取如下预防措施:
⑴、尽量缩短成孔到灌注混凝土的时间。首先做好成孔后各道工序的准备工作。其次加大孔扣钢筋笼连接的人员和设备的投入，必须保证两到三部电焊机同时施焊，缩短焊接时间。再次，加快下导管的速度，可以在下导管前将两到三节导管连接好，减少下导管时的连接次数。
⑵、成孔后若来不及灌注时，必须循环孔内泥浆，避免泥浆沉淀。
循环泥浆还可以取到清孔的作用。
⑶、灌注进入砂层后,要严格控制灌注速度.
总之，旋挖钻机作为一种新型钻孔设备,它具有功率大，钻孔速度快,自动化程度高，移动灵活方便,定位准确，节约劳动力,生产安全，工作方便，环保性能好，噪声小,工作效率高,节约时间,降低施工成本等特点.但它也有因自身原因带来的一些问题，由于其施工工艺环节多,一环不慎，便会有质量事故发生，这就需要施工人员具有认真的工作态度、很强的责任心、良好的技术水平和丰富的临场处理能力。尤其在桥梁建设中,桩基位置可选择变化余地不大,更需要加强施工管理，搞好成桩质量。

蓉城二绕高速公路A合同A1分部 专项施工方案

A匝道桥桩基施工方案
一、 工程概况
三江互通A匝道桥上跨二绕高速主线，位于R=300m的平曲线上，孔跨布置形式为：(20+25+25+20）m，下部结构桥墩采用桩柱式桥墩，桥台采用肋板式桥台，基础采用钻孔灌注桩基础。
二、 施工前现场处理
本桥施工场地处于开阔旱地及稻田，且地质呈砂夹石,地下水较为丰富。先整平场地，清除杂物、夯打密实。由测量人员进行桩位定位，并做好十字保护桩，记录放样数据备案。规划行车路线，使便道与空位保持一定距离,以免影响桩位及护壁稳定。
三、工期计划
桩基施工计划于2010年12月15日开工，2011年2月15日竣工,总工期 2个月。
四、 施工准备工作
1、施工人员
施工前,组织技术员和施工人员认真会审设计文件和施工图学习与本工程相关的施工技术规范和监理程序.技术人员认真编制施工方案并已向施工作业班组做好技术交底，以确保工程质量.（附表1：施工人员安排)
2、现场施工准备情况：
现已做好了沿线的征迁、交地工作；施工用便道已经修通，可以出入各种大型的施工机械、车辆；为了保证施工用电，我部已在三江互通主线附近配有400KVA变压器一台;沿线水资源相当丰富，经实验室检验可直接作为施工用水;施工用机械设备已进场待用，机械进场前已对其做了安检；在施工过程中要按机械使用说明书对其定期保养,以确保机械在施工过程中的正常工作。（机械设备见附表2）各机械操作手必须持证上岗并且施工员应对其操作流程做技术交底。
测量人员测量放样工作已经做完，灌桩用砼被配合比试验也已完成，灌注用混凝土采用商品混凝土，已抽检合格.砂、石、钢筋等原材料已部分进场，各项检验工作已经做完，检验结果均符合规范要求;钢筋笼已开始制作，满足旋挖钻机施工进度要求。
五、 施工方案
1、钻孔灌注桩施工工艺流程图（见附图1）
2、工程地质条件及钻机选型
本分部内地质条件大致相同，地貌属成都冲积平原,较为平坦,主要以砂夹石为主，表面1米左右的薄层沙土.
为确保工程的施工质量和施工进度,根据各桩位处的地质情况拟采用旋挖钻成孔。选用钻机型号为：
中国重工220型旋挖钻机 1台
3、钻孔施工
1)、场地平整：原地面推平碾压密实,场地平整后的标高需达到桩顶标高以上1.5m。
2）、测量放线:根据设置的施工基线测定桩位,并做好明确的标志和保护措施，以便埋设护筒后能简便、准确的校核桩位。
3）、护筒埋设：钢护筒直径需大于桩基的设计直径20cm，壁厚δ=8mm，长度L=4m，其埋设深度不许穿过填土层，以保证护筒内水位比地下水位高2.0m以上。埋设时根据设置的桩位标记采用十字线标准就位，同时护筒顶端高出地面0.3m以上，钢护筒底部及四周用粘土填筑，并分层夯实。
4）、泥浆制备
采用泥浆护壁成孔，采用优质膨润土粉制浆，泥浆池沿轴线间隔约80m设置1个集中制浆，容量约100 m3,并设容积20 m3的沉淀池两个，串联并用。泥浆泵送至施工桩孔。
泥浆中添加适量纯碱(0.4％的Na2CO3），对细砂粉砂较松散的地段和再次使用的泥浆，还添加适量(约0。1%）纤维素以改善性能。冲孔前泥浆性能指标要求如下：
项 目
相对密度
粘度pa.s
含砂率（%）
胶体率(％）
失水率（mm/30min）
指 标

22～30
≤4
≥95
≤20
在卵石层泥浆相对密度控制在1。20~1.45，同时备足泥浆、粘土、膨润土等堵漏用料并随时准备造浆机造浆补充.灌孔时用泥浆泵将泥浆回抽至沉淀池和泥浆池并加入适量的纤维素用于下根桩的钻孔。灌注最后阶段的浓浆用密封的农用车外弃。
5）、钻孔：旋挖钻机行走就位，将钻盘中心对准桩中心,调平钻盘后，通过转盘提供的扭矩将一设有伸缩式钻杆的钻斗压入土中，钻斗底门上装有斜向斗齿用来切削土休体。当土质较软时，仅靠钻杆、钻斗的自重即可将旋转的斜向斗齿切入土中；当土质较硬时，可以利用设在钻斗上部的压杆，将斜向斗齿切强行切入土中。在钻斗的底部还设有活络挡板，可以使被切下的土体进入钻斗以后不会回落。待钻斗中装满土以后，停止施加扭矩，提斗就近弃碴，并用装载机铲运到指定地点.开钻时慢速钻进，使孔壁坚实、垂直、圆滑，防止孔口坍塌，当初孔能起导向作用时,再正常钻进.钻进中，随时监测泥浆浓度及孔内水头高度，注意及时补浆,技术员要随时对钻渣取样分析,绘制出每孔地质柱状图，并与地质资料核对。钻孔操作时，操作人员必须严格遵守操作规程.
6）、钻孔顺序:根据现场情况制定各开施工顺序，然后个桥桩基需跳槽钻进；以减小对成桩的影响.
4、钻机工作原理及钻孔常见事故的预防及处理
旋挖钻机的工作原理：是由全液压的动力头产生扭矩，并由安装在钻架上的液压油缸提供钻压力,这两部分通过伸缩式钻杆传递至钻头，钻下的钻渣充入底部设有活络挡板的钻斗，由主卷扬提拔出孔外。
旋挖钻机钻进过程中主要防止塌孔现象，尤其针对本部的砂层及砂卵层中重点控制。由于旋挖钻机成孔速度过快,如果混凝土灌注不能及时进行，就很容易造成坍孔,因此，钻进时做到勤观察、勤记录，发现异常情况,应及时分析原因，根据情况拟定施工方案，并采取相应的处理措施。我部桩基地质由砂性土和砂夹石组成。鉴于此情况，在此拟定桩基冲孔过程中出现塌孔或漏浆等现象处理措施：
1)钻孔过程中漏浆时，可采用调整泥浆浓度或者加入粘性土，在必要时可添加水泥和矿粉。当漏浆较为严重时，可回填沙袋和片石等进行封堵；
2）钻孔过程中出现塌孔时，可根据钻孔深度制定处理方案。孔深较浅时可直接回填粘土重新钻进，孔深较深时可采用回填粘土、增加泥浆浓度,添加水泥、骨料等方法.
5、钢筋笼制作、安装