基建工程钻孔桩施工主要施工技术措施

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1、基建工程钻孔桩施工主要施工技术措施基建工程钻孔桩施工主要施工技术措施1、设计概况1、设计概况本标段高架桥及匝道桥基础为钻孔桩基础，钻孔桩：共 540 根，总长 32400延米，砼 47672m3，其中：120桩 200 根；150桩 340 根。高架桥及匝道桩长约为 60m，混凝土标号为 25 号。2、施工设备及人员配备2、施工设备及人员配备（1）设备选型与配备（1）设备选型与配备根据本标段工程现场的地质条件，配备 6 台目前国际上工艺先进、技术成熟的意大利土力单位产 R-618 型旋挖钻机作为桩基施工的主要设备。该钻机可以通过更换不同的钻头来通过地表填土层含碎块石、混凝土块夹粘性土的地层和其

2、他各种地层，具有施工效率高、速度快（按桥址区现场地质条件可达到 34 根桩/天）、利用内燃动力缓解电力供应紧张、桅杆式钻杆竖放自如、电脑显示钻进深度等指标、液压系统可全护筒跟进、履带式自动行走移位方便、现场整洁干净利于环境保护等优点；成孔护壁采用泥浆护壁，桩身混凝土采用导管法灌注水下混凝土。另配备 10 台反循环钻机，以加快施工进度。（2）设备能力分析（2）设备能力分析根据工程地质勘察报告提供的地质条件，旋挖钻机的施工进度指标可以达到 12 根/天，按综合成桩能力 1.5 根/天台计算，6 台旋挖钻机的综合成桩能力为 9 根/天，分配旋挖钻机施工 405 根桩，施工时间为 45 天，考虑天气、

3、环境等不确定因素的影响，安排 60 天的工期，其设备能力是足够满足要求的。安排反循环钻机施工 135 根桩，按综合成桩能力 0.3 根/天台计算，10 台反循环钻机的综合成桩能力为 3 根/天,共需 45 天时间，满足施工要求。（3）人员配备（3）人员配备成立两个专门的桩基施工队，直接由项目经理部管理。桩基队设队长 1 人，副队长 2 人，工程技术人员 6 人，质检员 3 人，安全员 2 人，电工 6 人，后勤人员 4 人等；每台钻机配备机长 1 人，工班长 2 人，钻工 4 人；另外安排一个混凝土灌注（40 人）工班，负责水下混凝土灌注。两个桩基施工队共计 240 人。3、施工整体规划3、施

4、工整体规划成孔质量要求：施工中严格执行（JGJ94-94）建筑桩基技术规范和（JTJ041-2000）公路桥涵施工技术规范，其成孔质量满足（JTJ071-2000）公路工程质量检验评定标准和施工图设计要求。施工顺序：由于本标段工期较紧张，因此桩基施工要尽可能压缩，以保证后续项目的施工时间，因此桩基施工拟采取平行作业，在积极协助业主完成各项工作，当场地条件允许后，尽快展开桩基施工，桩基施工完后桩基队伍尽快离场，为后续项目创造条件。施工现场用水、用电：钻孔灌注桩施工用水采用当地自来水；用电从在现场附近设置的变压器上直接引入，同时配备 2200KW 固定发电机，作为补充和备用电源。4、钻孔灌注桩施工

5、4、钻孔灌注桩施工（1）施工工艺流程（1）施工工艺流程旋挖钻机施工工艺流程见图 4-1，旋转钻机施工工艺流程见图 4-2。（2）施工总体安排（2）施工总体安排主桥桩基和匝道桥桩基同时开工，使用输送泵车输送商品混凝土直接进入混凝土灌注漏斗，用导管法灌注桩身水下混凝土。（3）主要施工要点（3）主要施工要点a、施工准备a、施工准备根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和合适的钻具；全面检查钻机的各部位状态，保证良好运转工作；规划施工场地，合理布置临时设施；开孔时，起吊钻具对位，找出桩位中心后将钢护筒压入土中正确对位。护筒为配套的厚度为=10mm 以上定型护筒，根据测量结果将护筒中心对准桩中心，

6、利用钻机液压系统将护筒压至设计标高；开孔时，采用短钻具、低钻速、轻压慢进。b、钢护筒的制作b、钢护筒的制作1.5m 直径桩基护筒用=10mm 的 A3 钢板卷制，考虑到桩长和倾斜度影响，护筒内径加工成=1.8m。为了保证钢护筒的整体刚度和接口质量，在每节护筒的焊接口处加焊=10mm、宽 15cm 的加强钢带；护筒底段加焊=10mm、宽 50cm的加强钢带作刃脚。护筒焊接采用开坡口双面焊，要求焊逢连续，保证不漏水。c、钻进施工c、钻进施工钻进施工时，再次将钻头、钻杆、钢丝绳等进行全面检查；采用旋挖钻机成孔，钻杆为伸缩式钻杆，钻头为筒式活门掏渣筒。钻进时，开启钻机将钻筒中心对准设计桩位中心，先将钻

7、头垂吊稳定后，再慢慢导正下入井孔，然后匀速下放至作业面，液压装置加压，旋转钻进，操作室内显示进尺及钻头位置，按轻压慢钻的原则缓缓钻进；钻渣通过进渣口进入钻筒，同时向孔内注入泥浆，根据屏显深度，待确定钻筒内钻渣填满后，反转后即可关闭进渣口。提升钻杆带动钻筒，同时继续向孔内注泥浆，确保孔内水头后，将钻筒提出孔外，拟提时开始要缓慢，提离孔底数米后，如未遇到阻力，方可加速按正常速度提升至井口，利用液压系统，将筒门打开，排除钻渣，如此反复，直至设计标高。成孔后，更换清底钻头，进行清底，并测定孔深；钻进中发现有塌孔、斜孔时及时处理。发现缩径时，经常提动钻具上下反复修扩孔壁；每次钻进深度以不超过 0.5m

8、为宜。d、护壁d、护壁钻孔护壁采用泥浆护壁的形式。选用膨润土造浆，其具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高等优点。施工前可制作一活动泥浆池，用 6mm 钢板制成，比重 1.11.4，根据不同的地质情况选择不同的泥浆比重。在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后汽车外运处理。为了防止坍孔，稳定液应有一定的粘度，按照不同的土质，粘度指标见表4-1。各机长认真执行钻探操作规程，根据地层情况及时调整泥浆性能，保证成孔速度和质量，施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补充泥浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。

9、灌注过程中，开挖泥浆沟，使孔内泥浆返回泥浆 泥浆粘度指标表 泥浆粘度指标表 表 4-1 表 4-1土质必要粘度（S）500/500ml砂质淤泥2023砂 N45砂 10N202325池，防止泥浆外溢。为实现对周边的环境保护，施工时按国家环境保护规定严禁乱排放泥浆和钻渣，拟采用 BE-250 型泥浆处理机，BE-250 型泥浆处理器总功率为 6.2KW，泥浆处理能力为 250m3/h。BE-250 型泥浆处理器主要由高频振动筛、泥浆泵和旋流除砂器组成。e、钻进施工控制e、钻进施工控制施工过程中可以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。该钻机最大的特点是采用液压系统，根

10、据地质情况随意控制钻进速度。（通过低液限时 46m/h，稍密细砂层时 68m/h，中密至密实的砾卵石及砾石层 810m/h）。f、钢筋笼制安f、钢筋笼制安钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GBl3013-91）和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GBl499-91）以及低碳钢热轧圆盘条（GB701-97）的规定，并应满足设计文件的要求。对于 II 级钢筋的化学成分（C+Mn/6）的总含量应不大于 0.5%。钢筋外观要求无裂纹、起皮、锈坑、死弯及油污等。钢筋应有出厂合格证，外观检查合格后每批应按 TBl0210-97 要求抽取试样，分别作拉、弯复查试验，如有一项不合格，则加倍取样，仍有一项不合格，则该

11、批钢筋为不合格。本工程钢筋笼利用汽车吊安装。为保证钢筋笼吊装安装时不变形，钢筋骨架在加工时设置强劲的内撑架，防止钢筋骨架在运输和就位时变形，并设置板凳平台。钢筋笼吊装时采用两吊点起吊，先把钢筋笼吊竖直后，再检查是否有弯曲变形并加以纠正。钢筋笼骨架进入孔口后，将其扶正徐徐下放，严禁摆动碰撞孔壁。当最后一道加劲箍接近孔口时，在主筋上均匀焊上 6 个吊环，并用 6 根钢丝绳把钢筋笼固定在板凳平台上，再吊起第 2 节钢筋笼同第一节对接，接头对接焊好后再吊起钢筋笼、取掉板凳平台上的钢丝绳下放骨架，如此循环，直至把钢筋笼骨架下放至设计标高，并用型钢把钢筋笼固定定位于孔位中心。钢筋骨架的保护层，采用中心开孔

12、、厚 5cm、半径 45cm，与桩同标号的圆形水泥砂浆垫块穿入螺旋筋上来保证，砂浆块按竖向每隔 2m 设一道，每一道沿圆周穿入 68 个。g、导管安装g、导管安装导管用内径300，壁厚 4mm 的钢管，标准每节长 3m，底节长 6 m，配0.51m 的辅助节。导管均采用丝口连接，接头设置用密封胶垫。为保证导管质量，每次灌注桩基混凝土前，均对导管进行一次水密性和抗拉试验检测，确保导管的良好状态。下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。导管安装长度建立复核和检查制度，避免因误装而造成断桩。混凝土浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。h、灌注水下混凝土h、灌注水下混凝土混凝

13、土采用商品混凝土，应满足以下要求：粗骨料宜用卵石，最大粒径不大于导管内径的 1/8，且不大于 40mm，使用碎石时，粒径为 520mm，砂用级配良好的中砂。混凝土的水灰比在 0.6 以下，水泥用量不大于 350kg/m3，含砂率为40%50%，塌落度为 1822cm，扩散度为 3438cm。混凝土初凝时间为 46h。混凝土灌注：水下混凝土施工时先灌入首批封底混凝土，首批混凝土数量要经过计算（按导管距孔底 30cm，一次性将导管埋入 100cm 深计算，150cm 直径灌注桩的首批混凝土数量按不小于 3.20m3控制），使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于

14、1m 深。导管内首批水下混凝土与泥浆用隔水栓隔开，隔水栓预先用 8 号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满与隔水栓完全接触后，剪断铁丝，混凝土即在重力作用下顶着隔水栓下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口，完成封底。随着浇注连续进行，及时提拔导管，混凝土浇注应连续进行，不能停止，中途停歇时间不得超过 15min。在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以 1.54m 为宜，既不能小于 1m，也不能大于 6m。施工中指派专人负责测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土灌注记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升，上升速度不得低于 2m/h，灌注高度应高于设计标高 0.51

15、.0m，在灌注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入漏斗内，以免导管内形成高压气囊，冲出管节间的橡胶垫而使导管漏水。对灌注过程中的一切故障等情况均要如实记录在案。在灌注将近结束时，在孔内注入适量的水使孔内泥浆稀释，有效排出泥浆，加大导管内外的压力差，保证浇注效果。（4）钻孔过程中常见事故的预防及处理（4）钻孔过程中常见事故的预防及处理a、塌孔a、塌孔塌孔的表征：塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。原因如下：泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成坚实护壁泥皮，孔壁

16、渗漏，孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够；在松软砂层中钻进，进尺太快，提住钻头钻进，旋转速度过快，空转时间太长；清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，反循环清孔，泥浆吸出后未及时补浆，起落钻头时碰撞孔壁。预防及处理原则：保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求；保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同的转速和进尺；起落钻头时对准钻孔中心插入；回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上 12m，静置一定时间后重钻。b、钻孔偏斜和缩孔b、钻孔偏斜和缩孔偏斜缩孔原因：钻孔中遇较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方；在有倾斜度的软硬地层交界处，岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻杆受力不均；钻杆

17、刚度不够，钻杆弯曲接头不正，钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；在软地层中钻进过快，水头压力差小，全压钻进。预防和处理：安装钻机时使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条直线上，并经常检查校正；倾斜的软硬地层钻进时，采取减压钻进;钻杆、接头逐个检查，及时调整。遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填砂粘土重钻；全过程采用减压钻进方式。c、掉钻c、掉钻主要原因：钻进时强提强扭、钻杆接头不良或疲劳破坏易使钻头掉入孔中，另外由于操作不当，也易使铁件等杂物掉入孔内。预防和处理：小铁件可用电磁铁打捞。钻头的打捞应视具体情况而定，主要有采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等器具。在钻孔过程中除以上几种主要事故外，还需注意防止糊钻、扩孔、偏孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等。