钻孔灌注桩施工钻孔桩施工方案.docx

钻孔灌注桩施工钻孔桩施工方案1施工测量控制
(1)主要应用的标准
在施工期间，施工测量主要应用国家和交通部颁的标准如下：
1)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)。
2)《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T 18314-2009)o
3)《公路全球定位系统(GPS)测量规范》(JTJ/T066-98)o
4)《工程测量规范》(GB50026-2007)。
5)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)。
6)其他，如设计图纸中有关规定。
(2)测量方法
在钢护筒顶口测设出的设计纵横十字丝，其方向线的交点即为设计桩位，钻 孔时可据此进行钻机初定位。钻机初定位完成后，用全站仪极坐标法测出转盘中 心实际位置，使其偏差符合要求。同时测出转盘顶标高，用来控制孔底标高。 2钻孔桩成孔施工2.1钻机选型
根据对本合同段内地质资料的综合分析，本工程地质情况有如下特点：第一, 第四系覆盖层较厚，且富含淤泥质粉质粘土、粉质粘土等地层，对孔壁稳定要求 较高；第二，岩层硬度大，下伏基岩为强风化花岗岩(砂土状)、强风化花岗岩 (碎块状)、中风化花岗岩、微风化花岗岩层。中风化微风化层顶面起伏较大， 中风化二长花岗岩饱和单轴抗压强度达30.0~89.7MPa,属于较硬岩〜坚硬岩；微 风化二长花岗岩或微风化花岗岩饱和单轴抗压强度达51.0-139.0MPa,属于坚硬 岩。左1#、右1#桩基分别嵌入中风化花岗岩5m、微风化花岗岩2m,施工难度 相当大。因此选用何种钻机以及采用何种钻进工艺是能否保证钻孔桩工程质量的 关键。根据对地层的综合分析以及我单位类似工程的施工经验，特别是福建地区 的施工经验，决定采用冲击正循环钻进工艺，JKL8-A型钻机完成钻孔桩施工。
表2-1钻机性能参数岗岩饱和单轴抗压强度在70MPa左右时，平均进尺在0.5m/d左右。
型号
牵引力 (kN)
平均绳速 (m/min)
功率 (kW)
电动机型号 (m)
整机重量 (kg)
JKL8-A
80
30 〜32
55
Y280S-6
5800

本合同段钻孔桩成孔施工时，各个地层钻进工效估算分析如下。
表2-6钻孔桩成孔工效分析2.5钻进与终孔考前须知
序号
地层
单位
平潭
XX湾
1
覆盖层
m/d
3〜4
3.5
2
中风化层
m/d
2
2
3
微风化层
m/d
0.5~1,0.2~0.3
0.5
①开钻前检查各种机具设备是否状态良好，泥浆制备是否充足，水电管路是 否畅通，以确保正常工作。
②正式钻进前先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定量后 方可开始钻进。
③护筒外钻进时，采用小冲程，使初成孔坚实、竖直、圆顺，能起到导向作 用，并防止孔口坍塌。护筒底口以下钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行 正常的冲击。坚硬岩层应采用中、大冲程，松散地层应采用中、小冲程。
钻进过程中，必须勤松绳、少量松绳，不得打空锤；勤抽渣，使钻头经常冲 击新鲜地层。每次松绳量，应根据地质情况、钻头形式、钻头质量决定。
钢丝绳与钻头之间设置转向装置并连接牢固，钻孔过程中应经常检查其状态 及转动是否正常、灵活。
④钻进过程随时注意往孔内补充浆液，维持孔内的水头高度。孔内泥浆面任 何时候均应高于海水面1.5m〜2.0m。
⑤钻孔过程中应用检孔器检查孔的情况，防止发生弯孔等事故。
⑥当钻孔距设计标高1m时注意控制进尺速度和深度，防止超钻，并核实地 质资料判断是否进入持力层，并到达相应的嵌岩深度。
⑦相邻两根桩不得同时成孔或浇筑混凝土，以免扰动孔壁，发生串孔、断桩 事故。
⑧钻孔过程连续操作，不得中途长时间停止，尽可能缩短成孔周期。
2.6钻孔过程中孔内事故的预防和处理(1)钻孔偏斜
1)原因
①钻机不平或地面不均匀沉降使钻机底座倾斜导致冲孔倾斜。
②冲孔时遇有倾斜度的软硬土交界处或岩石倾斜处
2）预防和处理方法
①安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘、卡孔和护筒中心三者应在一条竖 直线上，并经常检查校正。
②在有倾斜的软、硬地层钻进时，控制进尺，低速冲进，或回填片石、卵石 冲平后再冲进。
③用检孔器等查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，回填砂砾石和黄土待沉积 密实后再继续钻进。
（2）埋钻
1）原因
①掉钻后，未能及时打捞上来，因沉渣过后，造成埋钻。
②塌孔造成埋钻
2）预防和处理方法
防止钻头长时间停留在孔底不动，不能停止向孔底输送泥浆，应使泥浆继续 循环。如果沉渣时间短，埋钻不太严重，可不停地将钻头一提一松，逐步将钻头 松动，然后提出。如沉渣埋钻比拟严重，需用泥浆泵从上至下逐步将沉渣清除, 再提钻头。
（3）缩孔
1）原因
钻锥焊补不及时，钻锥严重磨耗。
2、预防和处理方法：
及时修补磨损的钻头。
（4）梅花孔（或十字孔）
1）原因
①泥浆浓度太稠，转向装置又失灵，阻力大。冲击锥不能自由转动。
② 冲程小冲击锤刚提起又落下，冲击锥得不要到足够的转动时间。
2）预防及处理方法
①应经常检查转向装置的灵活性，及时修或更换失灵的转向装置。
②选用适当粘度和相对密度的泥浆，并适时掏渣。
③用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。
④ 出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。
（5）坍孔
1）原因
①泥浆相对密度不够或其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实 泥皮。
②由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或孔内出现承压水，或钻孔通过砂 砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
③ 冲击锥倾倒，撞击孔壁。
④吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
2）坍孔的预防和处理方法
①严格控制进尺速度，选用相对密度，粘度、胶体率较大的泥浆或高质量泥 浆。冲击钻成孔时投入粘土，掺片、卵石，低冲程锤击，使粘土膏、片、卵石挤 入孔壁起护壁作用。
②风暴潮或台风影响期水位变化过大时，采用升高护筒，增高水头等措施保 证水头相对稳定。
③发生孔口坍塌时，可立即撤除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒后再钻。
④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,如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再进 行钻进。
⑤清孔时指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。
⑥吊入钢筋骨架时对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。
（5）防止渗、漏浆措施
钻孔施工时，密切注意泥浆面的变化，一但发现有漏浆现象，分不同情况及 时采取控制措施。
①增大泥浆比重和粘度，停止除砂,停钻进行泥浆循环,补浆保证浆面高度， 观察浆面至不在下降时方可钻进。
②如果漏浆得不到控制，那么需在浆液里加锯末，经过循环堵塞孔隙，使渗、漏浆得以控制。
③如果发现在钢护筒底口漏浆，在采用上述措施得不到控制后，将钢护筒接 长跟进。
④在采用上述措施后，假设漏浆得不到控制，要停机提钻，填充粘土，放置一 段时间后，再进行施钻。
2.7桩孔质量检测
当钻孔深度到达设计要求后，采用高压泵向孔底射浆反循环清孔，使孔底及 边角处的钻渣也能随之吸出，并清除护筒上的泥皮。
成孔标准见表2-4o表2・7成孔质量标准表
工程
允许偏差
孔的中心位置（mm）
W50
孔径（mm）
力设计桩径
倾斜度
W0.5%桩径
孔深
2设计孔深且满足入岩深度要求
沉淀厚度（mm）
W30
清孔后泥浆指标
见表2.3-6
3钻孔桩成桩施工
3.1概述
左1#、右1#桩基钢筋笼重分别为112、13.43长度分别为32.6m、39.6m。
钢筋笼从桩顶以下50cm起，每隔2m设置一道加强钢筋。
定位钢筋与主筋进行焊接，沿桩轴线每隔2m设置一层，每层设置4根，其 夹角均为90。，相邻两层投影在平面上的夹角为45。。

为确保钢筋保护层厚度，桩基主筋定位采用强度为C40的滚轮垫块，每隔2m在螺旋箍筋上设置一组垫块，每组设置4根，其夹角均为90。，相邻两层投
影在平面上的夹角为45°。
3.2 钢筋笼制作与运输（1）钢筋笼分节和接头设置
整根钢筋笼长度须分成多节才能进行运输和现场的拼装和连接。考虑到主筋 的长度和布置位置，以及钢筋接头必须错开的距离（l.5m）以及现场的安装需要, 钢筋笼整数分节长度按12m进行控制。钢筋笼分节时，每个断面的接头数量不 大于总数量50%,相邻断面的间距按1.5m设置。
（2）钢筋笼制作
钢筋笼加工制作在后场钢筋加工场进行。加工场区设置6条长度均为66m 的台座，台座由混凝土施工基础平台，半圆形钢筋定位架构成。钢筋定位架由按 钢筋位置开槽口半圆型钢板以及半圆形钢板支撑型钢组成，钢筋定位架安装固定 时用经纬仪控制轴线，水准仪控制水平标高，保证钢筋定位架轴线在同一水平面 和同一条线上。为了保证钢筋笼制作时上下断面的齐平，在地膜的一头设置8mm 钢板挡板，并用型钢支撑牢固。
钢筋笼长线台座法加工见下列图。

图3」钢筋笼制作胎架

图3-2 钢筋笼长线台座法加工图
钢筋笼制作之前，先进行主筋直螺纹接头加工和钢筋笼加劲箍制作。
直螺纹钢筋接头，是将钢筋在直螺纹加工设备上进行端头螺纹成型处理。该 工艺的特点是，操作简便，自动化程度高，加工工序少，接头稳定可靠，螺纹压 型好精度高，连接质量稳定可靠。
加劲箍在钢筋弯曲机上特制一个弯曲圆盘上进行弯曲加工，弯曲好之后焊接 成形。制作好的加劲箍内焊接HRB335028钢筋按形对加紧箍进行内撑加 强。
钢筋笼制作时，先人工将整根钢筋笼下半部主筋抬上钢筋定位架，每节钢筋 之间用套筒连接起来并将丝扣上到位；将加劲箍按间距2m进行布置，并与下半 部的主筋焊接牢固；再将上半部钢筋按照钢筋的位置逐根进行焊接在加劲箍上并 且每节钢筋之间用套筒连接起来。钢筋笼制作结束后进行螺旋筋的盘绕，每节钢 筋笼接头断面错开2.0m的范围内暂不布置螺旋筋，等到施工现场钢筋笼沉放时 两节钢筋笼连接好之后，再进行绑扎。整根通长的钢筋笼加工好之后，进行焊接 加固，焊接部位包括：主筋和加强箍连接部位以及三角撑和加强箍之间。
(3)钢筋笼声测管安装
在钢筋笼制作好后未分解之前，进行①60X3.5声测管安装，①2.0m的桩基 均布3根声测管。单根管道的的总长度按顶标高+7.0m,底标高与设计桩底标高相 同考虑。管道的分节长度跟钢筋笼的分节情况一致。为了保证在钢筋笼现场对接 时声测管能够准确对准位置，钢筋笼内的每根管道对准安装位置，用铁丝将管道 与钢筋绑扎，每3m左右绑扎一道让，并设置定位钢筋，管道与钢筋笼的绑扎要 牢固，同时让管道可以在一定的范围内移动；现场对接时先将管道对好，再调整 管道的位置，保证管道顺畅再进行连接。管道接头位置设置在钢筋笼各节接头位 置，管道的接长采用承插式焊接接头，接头管在后场先与管道的一端焊接好，在前 场对接好后再与相连接的管道连接，接头管长10cm,相连的管道各占5cm。
钻孔桩钢筋骨架的制作和吊放实测工程见表3-lo表3-1钻孔桩钢筋骨架制作和吊放实测工程
项次
检查工程
规定值或允许偏差
检查方式
1
主筋间距(mm)
±10
尺量：每段2个断面
2
箍筋或螺旋筋间距(mm)
±20
尺量：每段5〜10个间距
3
钢筋骨架外径(mm)
±10
尺量：每段2个断面
4
钢筋骨架保护层厚度(mm)
±20
尺量：全部
成品钢筋笼质量抽检（外观鉴定）：钢筋外表不允许有明显的锈蚀、油污、 焊渣；钢筋骨架没有明显不圆和施工刚度能满足要求，方为质量检查合格。
3.3 后场拆分、起吊、运输
钢筋笼加工制作好之后，进行各节钢筋笼之间连接接头的拆开，按照现场沉 放的先后进行顺序进行反向方向撤分，撤分后的钢筋笼在运输之前，用塑料套筒 将直螺纹位置套上，防止在运送过程中破坏丝牙。
后场起吊不另外设置吊耳，采用四点吊，吊点的位置设置在加劲箍（每节钢 筋笼的从两端向中间数的第二道）和主筋连接位置，为了防止起吊时钢筋笼变形, 吊点位置尽量靠近“△”撑位置。起吊时先栓好钢丝绳和卡环，在钢筋笼的一头 拴上一根长绳子，绳子的另一头控制在人手里，慢慢吊车起钩，同时控制绳索的 人拉住绳子，控制钢筋笼方向，保证钢筋笼不发生旋转，慢慢旋转把杆将钢筋笼 安放在运输平板车上指定位置。钢筋笼的后场起吊示意见下列图。

钢筋笼运输时，按照拆分的顺序进行。钢筋笼在后场用10t桁吊吊上运输平 板车上，四周塞垫稳固，二侧用It的葫芦锁死，运至按现场施工按接长下放的 先后顺序进行有序堆放，为了防止钢筋笼变形和滚动，堆放时只采用单层堆放, 并保证每根钢筋笼之间保持一定的距离，钢筋笼下面进行支垫。钢筋笼运输过程 中，卡车要平稳行驶，为了防止运输过程中出现意外，派专人跟踪运输。
3.4 钢筋笼接长和下放
钢筋笼接长和沉放之前做好准备工作，将管钳、氧气、乙快、接长的螺旋钢 筋、扎丝、电焊机、焊条、It葫芦等材料和工具准备到施工现场，并备好起重用 的各种型号的钢丝绳和卸扣。当超声波检测孔壁合格后进行钢筋笼接长和沉放。
每节钢筋笼的顶口位置沿圆周对称设置8个吊耳，吊耳采用HRB335O28钢筋制作，吊耳分两层布置，每层各4个，二层吊耳之间的距离为60cm。上层吊 耳用于钢筋笼起吊使用，下层吊耳待钢筋笼下放到孔内后用吊钩临时挂在钢护筒 上，进行钢筋笼对接。
在钢筋笼下放过程中，用气割割除加强箍处的内撑，每节钢筋笼最顶端的支 撑暂不割除，在下节钢筋笼连接完成后再进行割除，在割除支撑时要求用白棕盛 绳绑栓好支撑后再进行割除，严禁掉入孔中。
按照第一、二节钢筋笼对接、下放的施工方法进行其余钢筋笼接长下放，当 下放至最后一节钢筋笼时，根据护筒的偏位情况，在钢筋笼最后一个加强箍位置 焊设定位钢筋，保证钢筋笼的中心位置准确。
在进行钢筋笼对接下放施工时注意：①声测管在分节接长时，管道对接要顺 直，连接要牢固可靠，并用铁丝将管道绑扎在钢筋笼相应的位置，绑扎扎丝不能 伸出钢筋笼外。同时需在声测管内注满淡水，可预先检查焊缝是否漏水（漏水需 补焊），以及混凝土灌注时以防止漏浆，确保施工前后声测管的畅通。②为了方 便连接，直螺纹接头上涂上专用润滑剂。
图3・4钢筋笼前场接长下放

由于最后一节钢筋笼顶口距护筒顶口高度较高，钢筋笼无法下放到位并予以 固定，为此加工12根由HRB335O32钢筋作成的吊笼，并用短钢筋每50cm进 行横向连接，在其中6根吊筋（沿桩基径向相邻2根为一组均匀布置）顶部焊接 开孔钢板制作的吊耳3个，在剩下的6根吊筋顶部（沿桩基径向相邻2根为一组 均匀布置）设置3个钢板卡，用于钢筋笼沉放到位时卡在护筒顶口吊起整个桩基 钢筋笼。在所有的6组吊筋底部均焊设1块连接板,每板中间位置各开设1个6 30mm螺栓孔；最后一节钢筋笼顶口在与吊笼6组吊筋对应的主筋上焊设6个连 接板，每个吊板中间位置也各开设1个@30mm螺栓孔。在安装吊筋之前，将接 长管道绑扎在吊筋上，用履带吊将吊笼吊立垂直，对准吊筋连接板和钢筋笼连接 板的螺栓孔位置，安装好6个628的螺栓；对接好管道，保持管道的顺直并焊 接牢固不漏水。履带吊吊起钢筋笼，解除挂钩，割除最顶端的支撑；慢慢落钩, 直至将最后节钢筋笼下放到位。将通过吊笼顶端的3个钢板卡将整根钢筋笼固定 在护筒焊上。履带吊落钩、解除吊具，将割除的支撑吊至平板车上，运回后场, 周转使用。
钻孔桩钢筋骨架的安装实测工程表3-2。
表3・2钻孔桩钢筋骨架安装实测工程
项次
检查工程
规定值或允许偏差
检查方式
1
骨架中心平面位置 （mm）
20
GPS或经纬仪：全部
2
骨架顶端高程（mm）
±20
水准仪：全部
3
骨架底闿身程（mm）
±50
按顶端高程及骨架长度推算
4
保护层厚度（mm）
+20, 0
尺量：每段沿钢筋笼外侧检查5〜8 处
5
钢筋骨架倾斜度
±0.5%

3.5水下混凝土灌注
水下混凝土浇注是钻孔灌注桩施工的主要工序，也是影响桩身质量的关键。 灌注前须仔细测量沉渣，假设混凝土灌注前沉渣超过设计要求，须进行第二次清孔,
满足设计要求经现场监理工程师认可后，才能灌注水下混凝土。
（1）水下混凝土灌注设备
1）导管及集料斗
①导管水密性试验及配备
本工程水下磴浇注导管选用壁厚S= 10mm, 6内=273mm的无缝钢管，连接 为T型螺纹的快速接头。导管须径水密试验不漏水，其容许最大内压力按《公路 桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011公式计算：
P=rchc-「wHw
式中：P一导管可能承受到的最大内压力（kPa）；rc—混凝土拌合物的重度，取24.0kN/m3；
鼠一导管内混凝土柱最大高度(m),以导管全长计，取((0+2.0)-(- 66+0.3)) =74.3m；加一孔内泥浆的重度，取13.0kN/m3；
Hw一孔内泥浆的深度,取 125.5m, (4.41+2- (-66)) = 73.01m；1.3P=1.3X (24X74.3-11.0X73.01) =1274.12kPa
水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两端封闭，一端焊接出水管接 头，另一端焊接进水管接头启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表 压力到达导管须承受的计算压力时，稳压lOmin后接头及接缝处不渗漏即为合 格。
②首批混凝土数量
按《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011规定第式进行计算：
V^(nD2/4) (H1+H2) + (Ji d2/4)hi二(n X 2.602/4) X (1.0+0.40) + ( n X 0.2732/4) X 39.54
=9.75m3 取 12m3
式中：V一灌注首批税所需数量(nP)；D一桩孔直径，考虑10cm扩孔，取①2.60m；
Hi一桩底至导管底的间距，一般取0.40m；H2—导管初次埋置深度，一般不小于1.0m,取1.0m；
d—导管内径，00.273m；
hi一桩孔内碎面高度到达埋置深度H2时，导管内砂柱平衡导管外(或 泥浆)压力所需的高度 hi (m),即 hi=Hwyw/yc=73.01XlL0/24.0=39.54m
Hw一孔内泥浆的深度(m),取73.01m。
即加工4个容积为5m3集料斗(引桥2个，主墩每墩1个；首封时载满料的 8m3输送车同步向集料斗中供料，确保首封成功)，另加工2个1.5m3的小料斗, 预制2只堵头，以及其它相关设备、工具，满足主桥两主墩各有1个墩位以及引 桥墩2个墩位同时进行灌注的需要。
2)混凝土浇注设备
B015#墩桩基施工混凝土由后场2台90m3/h混凝土搅拌站供应，混凝土输
试钻时引桥B015#墩左1#、右1#桩位处各放置1台钻机。钻孔平台上配备 1台20m3/min空气压缩机(两相邻墩共用)，2台3PNL泥浆泵和1台ZX-200的 泥浆净化设备以及泥浆循环设备。
表2-2 ZX-200泥浆净化器性能参数
处理能力 (m3/h)
别离粒度等 级(mm)
除砂效率 (%)
渣料筛分能 力(t/h)
总功率 (kW)
整机重量 (kg)
200
>0.074
>90
25-80
48
4000
表2-3螺杆空气压缩机性能参数
型号
排气量
(m3/min)
工作压力 (MPa)
电机功率 (kW)
进气口 (Dn)
重量 (kg)
LGS-20
20
0.7
110
65
2400

表2-4泥浆泵性能参数
型号
流量
扬程(m)
功率(kW)
重量(kg)
3pn
90
21
22
450
为保证冲锤在冲击碎岩过程中，能够产生足够的冲击能量破碎岩石，对钻头 翼板严格要求。结合本合同地质资料，选用四翼冲锤较为合适，其优点为：因接 触面积较小，四翼有利于增大底刃的冲击强度；有利于改善钻头的结构强度，保 证钻头在使用过程中，不因冲击力量过大造成掉牙、脱爪等事故。
2.2泥浆制配与循环(1)泥浆的制配和循环
采用淡水泥浆进行钻孔桩成孔施工护壁。
泥浆均采用孔外预拌制，钻孔施工时专设1只泥浆箱，进行泥浆集中搬浆、 储存、供应。利用相邻的钢护筒作为泥浆池(作为泥浆池的钢护筒，可先用小钻 机进行扫孔，扫到离护筒底口 2m位置停此扫孔)。在泥浆制配循环过程中，每 拌浆400m3对孔内以及循环池出口处的泥浆进行检测一次，根据检测结果对泥浆 进行调整，增减水、膨润土、以及外加剂的用量。
冲孔时随时测定和控制泥浆密度。如遇较好的黏土层，亦可采取自成泥浆护 壁，方法在孔内注满清水，通过上下冲击造浆。每冲击l-2m应排渣一次，并定 时补浆，直至设计深度。
冲孔过程中要根据不同的地质地层中不同情况控制好冲程及泥浆比重等施 工参数，也是提高工作效率保证顺利施工的关键。各施工阶段的泥浆性能指标送车运送至各个桩位进行灌注。
(2)混凝土配合比设计
桩身混凝土为C35水下混凝土，配合比按海工耐久性混凝土进行设计。混凝 土配合比方下：
表3・3 C35水下混凝土原材料
水泥
厂家
福建建福水泥
品种
p. II
等级
42.5
砂
产地
漳州河砂
品种
河砂
模数
2.71
碎石
产地
东旭村康美石场
品种
碎石
粒径
5〜25mm
掺合料
产地
泉港南浦电厂
品种
I级低钙粉煤灰
外加剂
产地
中交武汉港湾设计研究院
品种
LN-SP型聚竣酸高效减水剂
表3・4 C35水下混凝土配合比设计
每立方砂各材料用量 (kg/m3)
水泥
260
0.619
1.000
粉煤灰
160
0.381
砂
755
1.798

5〜10mm碎石
109
0.260
2.588
10〜25mm碎石
978
2.329
水
148
0.352

外加剂
2.31
0.0055

水胶比

0.352

砂率
%
41

稠度
(mm)
220

抗压强度(MPa)
7d
42.2

28d
54.3

(3)混凝土灌注
左1#、右1#桩基混凝土方量分别为122.98m\ 141.53m3,混凝土由后场2 台90m3/h搅拌站生产，由2台8m3输送车运送至墩位，沿溜槽进入小料斗和导 管进行灌注。
混凝土生产能力按运输速度进行控制，每小时每台车运送2趟，2台车预计 可在5h左右完成单桩的混凝土灌注。
混凝土封底灌注采用隔水栓（15cm厚泡沫板制作）拨球法，即在漏斗底部 导管的顶口安装泡沫隔水栓，再用塞子（塞子下面用螺栓上一块隔水胶皮）封住 导管口。塞子通过钢丝绳挂在龙门吊吊钩上，漏斗也通过另一套钢丝绳挂在履带 吊吊钩上，两根钢丝绳长度不同，导管封底时可提升塞子一定高度而小料斗不受 影响，当混凝土堵塞导管时可提升漏斗从而提高导管悬空，增大压差便于混凝土 下落。当集料斗内混凝土方量到达5m3后，8m3满载的输送车开始同步向集料斗 中供料，同时开启集料斗料门通过溜槽给漏斗供料，当漏斗内灌满混凝土后立即 吊出塞子，使混凝土沿导管下落，同时保持集料斗的储料不间断地通过漏斗和导 管灌注至水下，从而完成首批混凝土的灌注。
为防止钢筋笼上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋笼底部1m左右时，降低混 凝土浇注速度。当拌合物上升至骨架底口 4m以上时，提升导管，使其底口高于 钢筋笼底口 2m以上，然后即可恢复灌注速度。
封底成功后，随即转入正常灌注阶段。混凝土经泵送，不断地通过集料斗、 浇注料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的灌注。正常灌注阶段导管埋深控 制在2〜6m,且每15〜30分钟测量一次混凝土面标高，测点为4个，当测点出 现较大的高差时，及时调整导管埋深，同时混凝土在护筒刃脚以下时须保持护筒 内泥浆面高于水位L5m。灌注至扩大截面处时，导管提升至扩大截面下约2m, 稍加大混凝土灌注速度和混凝土的塌落度，当混凝土面高于扩大截面处3m后, 将导管提升至扩大截面处上1m,继续灌注至桩顶。当混凝土灌注临近结束时， 核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的高度是否准确，当确定混凝土的顶 面标高到位后，停止灌注，及时撤除灌注导管。灌注完成时，碎面应不小于设计 桩顶标高0.8m,以保证桩头混凝土质量。
在灌注过程中，由混凝土置换出来的孔内泥浆经连通管引流至其他待钻护筒 内回收利用，对于混凝土浇注至桩顶局部含水泥浆的废浆用源浆泵泵至排渣筒内 上，运送处理场内进行处理。
（4）混凝土灌注考前须知
1）混凝土灌注前必须准备到场合格的砂、石料、水泥、外加剂为设计方量 的1.5倍，设备必须维修保养、调试运转，并备足够的易损件，漏斗、集料斗每 次灌注混凝土前均涂上一薄层黄油，检查阀门是否灵活。
2）灌注料斗底部与导管连接的短导管上开设3个6 10的出气孔，混凝土灌 注前清理出气孔保持通畅，封底混凝土灌注时，发现出气孔堵塞时及时的进行疏 通。首批过后正常浇注时，将丝扣连接的小料斗换成外径小于导管内径的插入式 轻型小料斗，使混凝土小于满管下落，不至于形成气堵。
3）严格控制进入储料斗内混凝土的坍落度。坍落度太小，混凝土流动性差， 易造成堵管；坍落度太大，混凝土容易泌水离析，也会造成堵管。发现混凝土有 异常停止灌注，处理不合格混凝土，同时查明原因处理后才能继续施工。
4）导管连接时，接头须清洗干净、涂上黄油，并加上密封圈，对于破损的 密封圈进行调换，接头的螺纹要旋转到位，以防漏水。使用前须做水密、承压、 接头抗拉试验和孔深长度导管垂直度的检查。每次混凝土浇注拆管后应及时清洗 导管，以免水泥砂浆附着凝固后下次浇注时造成堵管。
5）必须落实每罐混凝土外加剂的添加数量，以免混凝土提前初凝造成堵管。
6）灌注过程中，不时地上下缓慢提升导管，以免导管埋置太深税初凝后提 不动或混凝土假凝而堵管。
7）认真监测碎柱上升高度，导管埋深，并和已灌入的性数量校核，以便确 定扩孔率或碎面上升是否正常。
8）配备足够的泵送管，以便泵管堵塞或破裂时及时更换。
9）须加强混凝土拌和设备的保养检修，确保混凝土浇注过程中不致因设备 原因而影响桩的质量，考虑各墩之间的混凝土搅拌和灌注设备的备用。
3.6成桩检测
钻孔灌注桩的质量及完整性逐根进行无损伤检测。检测工作由业主委托的专 业单位来进行，按专项规范的规定，在桩身混凝土灌注后3~30天内完成。主要 内容如下：
（1）桩基检测的内容
1）混凝土质量的检查和验收，应按设计和规范规定的要求进行。
2）每根桩均按设计要求进行超声波无损检测。
3）按规范和设计要求对钻孔桩进行钻芯取样检查，以检验桩身混凝土质量。
(2)超声波无破损法检测
声波透射法检测大直径钻孔灌注桩的测试系统主要由发射系统、发射换能器、 接收换能器、放大和接收系统以及计算机组成。检测时，发射和接收换能器分别 置于两个对测声测管中，发射系统产生超声波，超声波在介质混凝土中的传播过 程中，经屡次反射、折射、绕射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中的传 播时间、振幅、波形及频率等发生变化，从而判定混凝土的密实性、缺陷情况、 完整程度及均匀性。
测试方法基本采用平测法，起测点设于管底，发射和接收换能器在声测管中 位于同一深度以一定的点距由下至上逐点测试，出现异常数据时，在异常数据段 进行加密观测，以控制异常边界，采用声速判别异常数据进而圈定缺陷在桩身截 面上的分布及纵深。

图3-5超声波无破损法检测
(3)钻孔灌注桩实测工程表3-5钻孔灌注桩实测工程
序号
检查工程
规定值或允许偏差
检查方式和频率
1
混凝土强度 (MPa)
在合格标准内
按专用规范规定检查
2
桩位偏差(mm)
<50
全站仪：每桩检查
3
孔深(m)
不小于设计且满足入岩深度要 求
测绳量：每桩测量
4
孔径(mm)
不小于设计
探孔器：每桩测量
4钻孔桩施工考前须知
5
钻孔倾斜度(mm)
不大于1/200桩长
用测壁仪或钻杆垂线法：每桩检 查
6
沉淀厚度(mm)
不大于3cm
沉淀盒或标准测锤：每桩检查
7
钢筋骨架底高程 (mm)
±50
水准仪，测每桩骨架顶面高程后 反算：每桩检查
(1)为防止发生塌孔、缩孔现象，施工前在认真研究和进行必要试验的基 础上，慎重选用泥浆指标和造浆材料，根据各墩位不同地质条件、钻机性能等, 采用高性能优质泥浆进行钻孔护壁。正常钻进过程中，定时对孔内泥浆进行检测, 保证孔内泥浆性能指标符合要求。
(2)施工过程中如发现实际地质情况与勘察资料不一致，经设计及监理确 认后按实际地质情况调整桩长。
(3)钻孔灌注桩清孔过程完成后，采取措施对钢护筒内壁附着的泥浆等进 行清理(例如：在钻杆上安装完整断面钢刷并利用钻杆旋转清扫)。清理完成后， 迅速下放钢筋笼，随后浇筑桩身混凝土，浇筑一次完成不得间断。
(4)相邻两根桩不得同时成孔或浇筑混凝土，以免扰动孔壁，发生串孔、 断桩事故。
(5)桩基混凝土强度满足要求后，全部采用超声波检验法进行桩基质量检 验，声测管用丝扣连接，切忌焊接，保证管内光滑。检测结束后每根钢管均需压 浆密实。钻芯取样抽检量不小于钻孔桩数量的5%,同时不少于2根，对桩的质 量有疑问时，增加钻芯取样检查。
(6)浇注承台前必须对钻孔桩进行破桩头处理，且不损伤桩身混凝土、永久钢护筒及主筋，以保证桩基和承台连接。
要求见下表。
表2・5泥浆性能指标
项次
工程
冲程 (m)
泥浆密度 (t/m3)
备注
1
在护筒中及护筒底 口以下3m以内

土层不好时宜提高泥浆密度，必 要时加入小片石或粘土块。
2
粘性土层
1-2
清水
或稀泥浆，经常清理钻头上泥 块。
3
砂性土层
1-2
1.3-1.5
抛粘土块，勤冲勤掏渣，防坍 孑屋
4
砂卵石层
2-3
1.3-1.5
加大冲击能量，勤掏渣。
5
风化岩层
1-4
1.2-1.4
如岩层外表不平或倾斜，应抛入 20—30mm厚块石使之略平，然后 低锤快击使其成一紧密平台，再 进行正常冲击，同时加大冲击能 量，勤掏渣。
6
塌孔回填重成孔
1
1.3-1.5
反复冲击，加粘土块及片石。
◊造浆施工中应注意的问题(1)严格控制泥浆质量，做到定时检测，及时掺用添加剂，改善泥浆性能；
(2)置换的泥浆必须经沉淀、排渣、检测合格后方可使用；
(3)泥浆通过净化器使直径在0.074mm以上的颗粒筛分到储渣筒内，钻渣 运至指定地点处理。
(2)泥浆池的布置
根据施工现场的实际情况，钻孔施工时采用与成孔桩位相邻护筒通过螺旋橡 胶连通管连接形成泥浆循环系统。钻进相邻护筒作为沉淀池和储浆池，泥浆管与 泥浆净化器相连，循环泥浆通过净化器排渣后返回相邻护筒内。此循环系统同样 适用于导管二次清孔。
桩机

桩机
空压机
储浆池1
储浆池2
泥浆处理器
图2-1泥浆循环系统示意图
（3）泥浆的回收利用
钻进过程中，新浆和回收的泥浆主要储存在护筒内，并由专人检测泥浆指标。
淤泥层、强（微）风化基岩的钻进，泥浆的消耗量很大，而且泥浆性能指标 很难控制。要不断地补充贮备的达标的新浆或不断在循环泥浆中加入膨润土，以 确保泥浆的各项指标正常。
灌注混凝土过程中，派专人随时抽样检查排出泥浆的指标，对于性能较好的 泥浆进行回收、储存。
（4）泥浆循环净化处理
根据施工现场的实际情况，钻孔施工利用钢护筒形成泥浆沉淀池。泥浆净化 器作为泥浆的循环系统使用。钻机的出浆管连接在泥浆净化器上进行筛分、旋分、 沉淀。筛分是泥浆通过振动筛将大块的钻渣别离出来；然后经旋流器利用离心力 的将直径0.074mm以下的颗粒旋分出来；再流入泥浆池内沉淀，沉淀后的泥浆 经连通槽流入钻孔内循环使用；小局部泥浆经过管路直接回流孔内。废浆和别离 出的钻渣排放至指定存放地点。
钻进上覆地层的淤泥层、强（微）风化基岩的泥浆主要用贮备的新浆。
（5）钻渣及泥浆的处理
根据本工程的特点，严禁钻渣和泥浆就近倒入海中。因此钻进过程中不可循 环使用或再利用的泥浆，混凝土灌注过程不可再回收利用的泥浆，采用泥浆泵装 至泥浆船，泥浆净化器排出的钻渣，可直接接入墩边的泥浆船，然后运到指定地 点进行处理。见图2-2泥浆回收示意图。
泥浆泵（抽出废弃泥浆）
泥浆输送管运 废渣丹F护筒底标高
图2-2泥浆回收示意图
考前须知:
a、严格控制泥浆质量，做到定时检测，及时添加PHP及纯碱，改善泥浆的 稳定性；
b、置换的泥浆必须经沉淀、排渣、检测合格后方可使用；
c、由于大桥地层复杂，在进入岩层之前，应有一定量的泥浆、膨润土、锯 末储藏。
2.3钻机的安装、调试和移位
钻机安装之前,根据桩位坐标放出钻机安装位置,通过履带吊吊装钻机就位。 钻机就位时，测量检查其平面位置钻盘中心位置以及平整度；各项指标满足要求 后将钻机与平台进行限位，保证钻机在钻进过程中不产生位移；同时在钻进的过 程中对底盘四角点不间断进行水准校核，如发现钻机底座有倾斜迹象平整度偏差 大于5mm,进行及时的调整保证冲锤中心、桩孔中心基本在同一铅垂线上。
成孔验收合格之后，钻机进行移位。将钻机钻头挂在护筒上的扁担梁上，再 用履带吊吊起钻机整体安装在待钻孔位置，最后将钻头及其他部件吊装就位。 2.4钻进成孔施工
本标段桩基工程特点是护筒底口埋深较深，护筒底口进入强风化风花岗岩层, 护筒内钻进无须考虑塌孔，只需注意排渣和护筒内壁泥皮的清理,提高施工工效。
而护筒底口以下局部钻进需根据岩层（或卵砾石层）的强度，控制冲锤的冲程, 以及泥浆的比重和除砂的工效，以确保成孔质量（孔壁外型、孔径和桩底沉渣厚 度）。因此，成孔施工可分护筒内钻进和护筒外钻进两个阶段，采取相对独立的 方法完成。具体做法阐述如下：
（1）护筒内钻进阶段
为了防护筒内掉入铁件对后期钻孔造成困难，在开钻之前，用电磁铁对护筒 内进行扫吸，清除孔内的铁质杂物。
B015#墩钢护筒内地层自上而下分别为：淤泥、中砂、淤泥质粉质黏土、中 砂。
开孔时采取低锤密击，钻进过程中，随时补充泥浆或清水，在软弱的淤泥土 层中用小冲程反复冲击，在粉质黏土层用1.0〜2.0m中小冲程，中砂层用2.0〜3.0m 中冲程，护筒底口强风化花岗岩层用2.0〜4.0m中高冲程，但进入护筒底口，宜 减小冲程，确保孔壁成型。钻进过程中形成的混合泥浆均通过泥浆净化器处理 后回流进入护筒，钻渣装在渣筒内通过翻斗车运送到处理场进行集中处理。
（2）护筒外钻进阶段
护筒底口以下地层为强风化花岗岩层。根据地质资料显示，强风化花岗岩层 属较稳定地层，不宜塌孔，冲锤在出护筒底口遇到上述地层时，稍降低冲锤的冲 程，控制进尺速度，增大泥浆浓度即可穿过。各地层护筒外正常钻进施工控制如 下：
1）中砂层
对于砂层，假设成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象。 在砂质土中成孔，一般采用小冲程1〜2m,泥浆相对密度控制在1.3〜1.4之间，穿 过地下水时，必须使护筒内保持1.0〜1.5m的水头高度，特别是地下水有压力时， 还要能保持足够的泥水压力。
2）粉质黏土
在粉质黏土中成孔，小冲程1〜2m,泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的 泥块，泥浆相对密度控制在1.3〜1.4之间。
在砂层或粉质黏土层发生坍孔时，可用碎石（小砾石）夹黏土回填到坍孔位 置以上，并提高泥浆浓度或改善泥浆性能，加高孔内水位重新冲孔，属深层坍孔 时，可用在坍孔位置灌注低标号水下混凝土加固孔壁的方法处理。
3）强风化、中风化和微风化花岗岩层
桩开孔至入岩后，开始向孔内加入清水或稀泥浆来降低泥浆相对密度，泥浆 相对密度控制在1.3左右，采用大冲程3〜4m,钻孔过程中勤循环泥浆除渣，及 时将孔内残渣排出孔外，以免孔内残渣太多，出现埋钻现象。
在桩基接近