大桥人工挖孔桩试验桩总结报告.docx

梅溪大桥人工挖孔桩试验桩总结报告
为了验证人工挖孔桩方案施工的可行性，摸清地下渗水情况、地质情况，止水的实施方法及效果，护壁的浇筑，安全措施落实等等，为后续桩基挖孔施工提供可靠的经验和数据，根据业主和总监办要求，选取了六根具有代表性的水中桩作为试验桩先行实施，试验分二个阶段进行，第一阶段为验证进入岩层3米前的实施效果，第二阶段采用爆破后人工清渣方法挖桩3米的实施效果，目前第一阶段已经完成，现将有关情况总结如下：
一、试验桩选取及地质情况
为保证揭示数据的完整性，我部选取了水中最不利的六根桩作为试验桩，具体为13-0、13-1、14-4、15-1、15-2、15-3。根据地质勘察报告，六根桩的地质情况如下：
桩　　号
水　位（m）
护壁顶标高（m）
岩层顶设计标高（m）
岩层顶实际标高（m）
止水深度（m）
13-0
184.000
185.431
178.950
181.931
2.069
13-1
184.000
185.382
178.950
181.843
2.157
14-4
184.000
185.249
178.600
183.049
0.951
15-1
184.000
185.762
178.600
181.762
2.238
15-2
184.000
185.753
178.600
181633
2.367
15-3
184.000
185.471
178.600
181.971
2.029

二、施工安排
1、劳动力安排：组织3个作业组，每组2人负责2个孔的施工。
2、机械配置：空压机2台,卷扬机6台。
3、时间安排：11月22日至11月10日
三、施工方法
1、挖前处理
本次试验桩分为注浆3根，为13-0、14-1、15-1；不注浆3根，为14-4、15-2、15-3。
由于围堰上游水位较高，下游水位已采取措施降低，为减少上游地表水的渗透，对桥梁靠上游的第一排桩进行注浆，注浆施工方法如下：
注浆设备：钻孔机XY-150型三台，压浆机ZTGZ-60/210型一台。钻孔机就位于桩位护壁上，在桩中心钻孔，钻头孔径φ100mm，钻至强风化层50cm以上停钻，在钻管内放3～4支Φ20mm镀锌管，管的下端打“扁”，钻孔距约10cm，钻φ5mm的孔，成螺旋上升，管孔眼高50cm，三支管放的位置不一，错开高度放置，全高80cm，以分层压浆。压浆前先用砼封顶，以防压浆时浆液上冒影响注浆效果，压顶砼强度采用C25，厚度为30cm，养护一天后进行压浆施工。
首次压上层第一支管，压完24小时后，第二次压浆，第三次压浆，分别在第二支、第三支管压中下层，压至岩层面。水泥浆配制，水：水泥=1：1，水泥浆：水玻璃=1：2，压力8MPa，水泥用量每个桩用水泥2吨，压浆时间120分钟。
不注浆的处理方法如下：
在桩位处用挖掘机大开挖，将卵石层挖至一侧。挖深至岩层面，然后用黄粘土和砂卵石用挖掘机边回填边拌和，黄粘土和砂卵石混合比例约2：1，回填至要求的高度，整平夯实。回填宽度在桩位两边各2m以上，土方量约20m3，回填后稳定两天后开桩。
2、测量控制
第一节测量控制：在孔的周围确立十字线四点并设置护桩，以便浇注第一模砼进行对中。
孔下测量控制：第一模成孔后，再进行一次中点放样，在护壁边打四个钢钉，四个钢钉交叉点为孔桩中心点，以便以下去护壁对中和检查纠正偏位情况。
3、挖孔出渣
砂卵层的开挖方法：在无水情况开挖桩孔从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸。每节的高度根据土质好坏、操作条件而定，一般取0.9～1.2m。开挖出的土、石用电动卷扬机提升出孔。有水地方采用抽水泵边抽水边开挖，节段缩短至0.3m～0.5米，以加快开挖速度，做好护壁，做好护壁后抽水泵继续在孔里抽水4个小时，等砼终凝后再关掉抽水泵。
进入岩层的开挖方法：桥桩基时入岩层，上层软岩先用风镐劈裂，人工清渣出孔，然后进行护壁。
4、孔壁支护
护壁的砼标号为C25，集中拌和。第一节护壁厚度取20cm，以下各节护壁厚度取15cm，孔口护壁比地面高30cm以上，模板采用组合式钢模，弧形工具式钢模四块拼装。护壁内每20厘米插10mm钢筋一根，总共为22根。8mm圆钢以20cm间距做箍筋，使整个护壁成为一个整体。
四、效果分析评估
本阶段孔桩试验目标关键在于止水措施的实施及效果，止水处理好了，挖桩的困难也就解决了，现就这两种止水的效果进行分析：
1、换填红色粘土挖孔效果
桩位换填土后，渗水量减少，挖孔时采用一台水泵不间断抽水，即可顺利下挖，每次开挖深50cm，同步护壁，遇到小孔渗水，插入胶管引水外流，等护壁达到一定强度后，用泥土拌水泥、快速水泥或棉絮堵塞止水。
2、钻孔压浆效果
试验桩钻孔压浆后，浆液对孔四周围砂砾产生固结作用，不但有效地防止开挖时的松散砂卵石层的坍塌，而且对上游的渗水和桩本身的渗水都有很明显的减弱作用。挖桩中局部由于注浆不到位，有些部位渗水很大，但采用了两台抽水泵抽水，仍可以继续下挖至岩层。
五、爆破
8-1、12-3、13-4三个桩基已进入中风化岩层，孔底采取爆破挖除。为保证爆破施工安全，项目部成立爆破小组，队长任小组长，管理爆破工作，并制定各项制度，如炸药管理制度及领发制度、爆破安全管理制度、奖罚制度、机械设备检查制度、施工安全制度，应急预案措施等，确保安全爆破。
1、爆破方案的选择
为确保孔径不超挖欠挖，本着多打眼、少装药的原则，采用松动爆破，配以风镐二次破碎后开挖。
1) 爆破参数
a.孔径（D）：根据经理部目前钻孔设备及工程数量、施工进度的要求，设计采用VG48型开山牌钻机，炮孔直径选择为45毫米。
b.孔深（L）：根据每节护壁要求（护壁设计为1米高）取钻孔深度为1.2米，每次钻眼深度比每节设计护壁超钻0.2米。

c.布眼方式：见下图(单位：cm)

d.用药量选取
根据炸药单耗的经验系数，结合弱风化岩地质取炸药单耗为0.55Kg/M3，则每次爆破用药取药量为3.14*0.752*1.2*0.55=1.17Kg。
e.单孔装药量
根据计算用药量，每孔装药量选取为150克，即设计每次用药总量为150*9=1350克，即1.35Kg，设计炸药单耗与经验选取值基本相等。
f.装药长度（L1）
装药采用不分段装药装药长度即药长约37cm。
g.堵塞长度
堵塞长度不小于二分之一孔深，不少于20cm，用黄土堵塞。
2) 起爆方式
采用电～非电孔内控制微差起爆，即每孔内装非电毫秒雷管，集束后由电雷管引爆，非电毫秒雷管分三个段别，即1段、3段、5段。先引爆中间一孔眼，后引爆周边眼。
3) 起爆网络（见下图）

4) 炸药选取
由于挖孔桩施工地下水较大，因此炸药选用乳化防水炸药。
2、爆破器材的运输及领取
所有爆破工作由武夷山民爆站专业人员进行施工，运输爆破器材的汽车由民爆站专业用车，并增派警卫人员。确保运输安全，非押运人员不得乘坐。爆破器材直接运到工地，在指定的地点存放，指定专人看管。
由爆破工作人员到负责炸材人员那里填表领取炸材到爆破地点，剩下炸材由专业人员检查后交还入库，严禁随地存放及带回宿舍。
3、装药
（1）非装药人在装药前应撤出工地。
（2）装药时使用木、竹棍轻轻送入孔底。
4、覆盖
在孔口处先以十字方向加设砂袋，保证上面覆盖物不压在雷管上，砂袋上平行放两样钢管，钢管上并排放胶合板，胶合板上覆盖钢板，钢板上堆20袋砂袋。
5、起爆
桩孔炮眼打好后，根据孔数、孔深，由安全员领取炸药、雷管，由专职爆破人员下井装药。
放爆前，采用高音喇叭喊话，让撤离炮区，爆破区二头派专员守护，禁止人员、车辆通行，停步前进。起爆信号：口哨一长声，为点火爆破，连续二声为爆破完，解除警戒。警戒人员手持小红旗，戴红色袖章，对讲机联络通讯、指挥。

六、爆破冲击力及效果
8-1爆破前孔深3米，因比较浅，爆破时岩石冲破孔口约2-3米，人退出于离孔口约50米，爆破时无显震感。清渣后孔深米，爆破深度为。
12-3、12-4也深分别为米，孔底比较深，爆破时孔口覆盖完好，人退出50米外也无明显震感。清渣后孔深米，爆破深度为。
七、结论
试验桩第一阶段施工已完成并达到试验目的，对各墩上游桩进行注浆，其它桩进行换土的方法止水效果明显，各试验桩均顺利穿过透水层进入岩层，可以指导后续桩基的开挖。
爆破单位为武夷山民爆站，有专职爆破人员、安全员，爆破经验成熟。桩基爆破效果明显，进一步加开桩基开挖速度，可继续破爆施工。

八、成孔
1、成孔前在护壁上钉个铁钉，然后测量铁钉标高，用测绳测量孔深反算孔底标高，当孔底标高等于或者低于设计值，桩基成孔，把孔底的炮渣全部清完，保证孔底没有废渣，岩石成为整体。
2、第一模护壁上四个铁钉进行拉线对中找出中心点，再放出设计桩基中心点位置，丈量出这两点之间的距离，可得出桩基偏位情况。
3、用钢筋焊一个直径1.5米，高度4米圆柱体，对成孔桩基进行验孔，13-0能从上往下入到底，代表孔径大于或者等于设计要求。
4、在上面对中后，用线垂垂到孔底，丈量出孔底偏移数值，即孔倾斜度。

桩号
设计孔底标高（m
实际孔底标高（m）
桩位偏差(mm)
孔径（mm）
孔倾斜度（mm）
13-0
159.500
159.431
8
1504
32
13-1
159.500
159.480
10
1504
26
14-4
158.500

15-1
159.500

15-2
159.500

15-3
159.500

九、下导管
1 、导管壁厚为5mm，内径为300mm，在下孔前先封闭，测试密水性。
2 、导管连接采用螺纹连接。
3、 导管连接后经检测试验证明具有良好的密封性能。
4、导管底部离桩底控制为300mm，底管长度为5m。
5、终孔检测，组织有关技术人员对孔位、孔径、孔深、孔底沉渣及地质进行自检，是否符合设计要求，并进行孔底钎探。自检合格后，报请监理工程师验孔。
十、 水下砼浇灌
1、 灌注前检查了孔内导管是否畅通。
2 、隔水栓采用与导管相配套的圆钢板，有良好的隔水性能，保证混凝土顺利排出。
3 、首灌量根据桩径、桩长、导管直径计算为4.4m3。首灌后，导管一次埋入混凝土面以下为1.5m左右。
4 、浇灌时，导管埋深为2-6m，拆除导管前，用测绳测量混凝土面高度，计算导管埋深，确保拆管后导管埋深在2-6m之间。
5、 水下砼浇灌保证了其连续性，中途无停顿，浇注过程中无故障。
6 、控制了最后一次灌注量，桩顶标高比设计高出50cm，保证凿除的浮浆高度，保证桩顶混凝土强度达到设计值。
十一、试验结果
1、经过试验，确定每两个孔挖所需的最佳人员配备为2人、挖孔、爆破轮流进行。
2、经过试验，确定完成一根25m桩的钻孔工作为60天，平均每天挖孔0.5米，钢筋加工及混凝土的浇注工作大概为4-5天，每孔浇注时间平均为2小时。
3、各种机械运转正常及性能良好。
4、搅拌厂所需人员为4人，钢筋笼加工及安装所需人员为14人。
十三、施工工序及注意事项：
桩位放样→验收→人工开挖、埋护筒→验收→设备安装→验收→钻进成孔→至设计标高→验收→清孔→验收→下钢筋笼→验收→必要时二次清孔→验收→灌注砼→提拨钢护筒→移机→截桩头→自检。
十四、施工体会：
回顾这段历程，我们深深感到试验桩的必要性：
首先，在试验桩的实施过程中，通过反复学习技术规范、监理实施办法，使我们对各项施工技术操作更加规范、更严密，并加深了对汉寿沅水大桥建设公司质量方针的理解。
其次，在试验桩的实施过程中，通过设计单位的设计要求，使我们的试验工作更科学、为指导全线施工更具有实际意义，同时，通过试验成果的总结，进一步提高了施工人员的技术素质和理论水平，相关关系的认识有了进一步的提高。
总之，我们深刻体会到：试验桩实施过程是一次学习和贯彻落实沅水大桥建设公司质量方针的过程，是重新学习施工技术规范和文件精神的过程，也是锻炼队伍，提高大家科学建路水平，严格按规范、程序办事的学习过程。

　　　　　　　　　　　上海远东国际桥梁建设有限公司
　　　　　　　　　　　　宁武高速武夷山互通连接线工程项目经理部
　　　　　　　　　2009年11月10日