大直径桩基础旋挖钻施工技术
摘要：文中对*****高速公路*****大桥大直径桩基础工程施工中采用旋挖钻机进行桩基础施工的施工方法、采用的新技术和新工法、旋挖钻施工工艺流程和控制、施工中应注意的事项等几个方面进行了施工前比较深入的技术分析。
关键词：旋挖钻；大直径桩基础；成孔施工；钢筋笼制作和安装；水下砼灌注；
一、工程概况
根据目前行业标准，本桥88根Φ2.5m的桩基础为大直径钻孔桩。
二、施工方案
根据该桥的水文、地质及周围的环境情况，本工程的钻孔灌注桩基础100根桩中88根是Φ2.5m的大直径桩基、4根Φ1.8m的桩基、8根Φ1.5m的桩基。
采用旋挖钻机进行钻孔灌注桩施工，由于钻进速度的提高，钻具运动各排碴方式的变化，对泥浆的固壁和悬浮、输送等功能提出了更高的要求。目前，国际上普通采用环保型超泥浆（Supermud）和低固相膨润土泥浆固壁，而国内普遍采用膨润土泥浆固壁工艺。
***大桥桩基础从施工的角度考虑，根据地质资料和现场考察，对****有水的桩位采取先围堰筑岛、后钻孔的方案施工。
为保证成桩质量，加快施工进度，并结合我单位的设备能力的情况，本桥桩基础全部采用旋挖钻施工，钻机选用德国宝峨BG40型旋挖钻机；桩位附近设置临时泥浆池；钻孔桩成孔清孔后，吊放钢筋笼，下导管，用垂直导管法进行水下砼灌注；钢筋笼采用长线法制作，在孔口对接，主筋连接采用CABR镦粗直螺纹螺母连接。
本工程采用旋挖钻机施工，使用静态泥浆护壁成孔，这种施工工艺具有成桩质量高、高效节能、污染较少等特点；且旋挖钻机具有扭矩大，捞渣能力强（使用磨盘式捞渣钻头）等特性，可使孔底沉渣厚度有效地控制在规定的范围之内，达到高效优质的目的。
针对本桥大桩径的砼灌注的特点，本工程灌注砼的导管选择直径为Φ30cm、壁厚7mm无缝钢管（丝扣式连接），配备2m3的漏斗2个和5m3的漏斗1个。水密性试验检查合格后下放导管，导管上安装压浆管，利用反循环原理二次清孔，目的是保证砼灌注前孔底沉渣满足要求，并且使孔内泥浆均匀分布。
成桩后砼达到规定龄期，进行开挖，按照业主和招标文件指定的检测方法进行成桩检测，检测合格后进入下一道工序施工。
三、采用的新工法和新技术
为优质、高效、快速的完成胶莱河大桥的桩基础工程施工，我单位在综合考虑工期、质量和资金、设备能力等方面的因素，采用了一项新工法和一项新技术。
新工法为采用旋挖钻进行桩基成孔；新技术为在钢筋笼孔口对接时采用CBRA镦粗直螺纹螺母连接技术。
①旋挖钻的优点和特点
旋挖钻施工具有成孔速度快、环保特点突出、行走移位方便、桩孔对位方便准确等优点；其特点是钻孔直径范围广、适应地层广、垂直度可控、环境污染小。
②CABR镦粗直螺纹螺母连接施工方法
CABR镦粗直螺纹螺母连接是一种新型的钢筋机械连接技术，它具有接头强度高、连接速度快、应用范围广、生产效率高、适用性强、节材、节能、经济等优点，广泛应用于世界各国建筑施工过程中的钢筋的连接。
四、钻孔灌注桩施工工艺流程
考虑到本桥桩基础现场的实际情况和旋挖钻钻机施工的需要，确定本桥钻孔桩桩基础的施工工艺流程为：
场地准备（施工便道、筑岛围堰）→测定桩位→钻机就位→压入钢护筒→造浆、钻进→成孔质量检查、终孔、一次清孔→安放钢筋笼→安装导管、二次清孔→安装灌注设备、灌注水下混凝土→拔出护筒→成桩检测
A.钻机就位
B.埋设临时性护筒
C.钻掘到设计深度
D.利用清底旋挖斗清除淤泥
E.以除砂机过滤泥浆或泥浆置
F.下钢筋笼
G.浇注混凝土H.拔除临时性护筒
⒈钻孔灌注桩施工工艺框图；
见附图；
⒉施工工艺控制
⑴筑岛围堰
胶莱河大桥从施工的角度考虑，根据地质资料和现场考察，对胶莱河大桥有水的桩位采取先围堰筑岛、后钻孔的方案施工。
围堰选择在落潮后突击施工，采用袋装粘土围码后填心，围堰顶面高程（施工水位）选择高出最高潮汐水位0.5m。
筑岛填筑由一角推进，推土机平整后碾压。筑岛材料采用外运土，四周边坡采用0.8m厚砂包防护防止水流冲刷。
⑵制备泥浆
泥浆是钻孔施工的血液，保证成孔质量的重要措施是泥浆护壁。泥浆质量及其使用的工艺对稳定孔
壁、孔内浮渣、混凝土灌注起决定性作用，是旋挖钻能否顺利成孔的关键，也是影响钻孔进度和桩基混凝土质量的关键。
成孔采用制备泥浆作为孔桩护壁，本工程采用优质钠质膨润土加粘土、聚丙烯酰胺以及纯碱作为泥浆材料。
由于在施工过程中泥浆不停的循环使用，试验人员隔一段时间要对池内泥浆做三种指标测定，如果不满足要求，则需调整池内水、膨润土、粘土，聚丙烯酰胺以及纯碱的含量，直到各种指标满足要求。
注：配比在施工时应根据具体地层条件而定，目的是增强泥浆的性能，降低孔底沉渣厚度，达到设计要求标准。
⑶测量、放样
钻孔前，首先平整场地，清除地表杂物，挖除地表层软土，夯压密实，同时对设计单位提供的坐标基点、水准点及其测量资料进行检查、核对，引入工地，然后测设墩基基础的中心及纵横轴线，以纵横轴线为坐标轴，放出各桩中心位置。
桩位经过复核放出护桩后，进行桩基础施工。
⑷埋设护筒
护筒用δ=12-16mm钢板卷制而成，直径比桩径大20～30cm，为防止孔口坍塌，护筒的埋深不小于3～4m , 埋设前用全站仪定出桩位，引出四角控制桩，以保证护筒不偏位。四角控制桩采用木桩，上钉小铁钉做标志，木桩埋设要牢固。
护筒的压入采用自埋法埋设。护筒埋设时，严格保持护筒的竖直度，护筒埋设平面位置偏差应小于50 mm。在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，有利于护筒的稳定。护筒顶端要高出原地面（不少于0.3米）。
埋设完的护筒用长方木或拉钢丝绳固定，防止其下沉，并测量孔口标高，确定钻孔深度。
⑸就位、钻进
①设备安装
钻机就位前，须将路基垫平填实，钻机按指定位置就位，调整桅杆及钻杆的角度。钻机安装就位后，应精心调平，确保施工中不发生倾斜、移位。
②安装钻具
钻具应有一定的刚度，在钻进中或其他操作时，不产生移动和摇晃，钻具的安装应符合生产厂家的标准。施工时可配用短螺旋钻头、回转斗，岩心钻头，岩心回转钻头等各种规格的钻头。施工时，根据不同的土壤、地质条件按下列规定选择不同的钻头：短螺旋钻具，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。岩心螺旋钻头，适用于碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层。岩心回转斗，适用于风化岩层及有裂纹的岩石。
BG40型旋挖钻就位，钻头对中，根据四角控制桩用细线绳交出桩的中心，确定钻杆垂直后开始钻进。钻机每次进尺控制在50cm 左右。钻进过程中要及时补充提前制备好的泥浆，保证在钻进过程中和提钻后孔内液面高于护筒底部2.0m，在钻进过程中应根据地层变化及时调整泥浆性能，以满足正常的钻进需要。
在钻进过程中应认真填写施工原始记录，详细记录地层变化、钻进过程中出现的有关问题，处理措施及效果等。
钻机为自行式，先将钻机直接驶入并将钻头中心直接对位，再精确调整桅杆的垂直度后，将钻头精确定位。
定位后，将适合本桩位地层的各种钻头有序地排列在主机回转半径上（约占1/3~1/2圆周），以利快速更换钻头。同时排碴区（约占1/3--2/5圆周）要考虑运输设备驶入场地，并进行排碴对位试验，以有效配合，减少干扰，提高钻进速度。
在钻孔时，制浆池、储浆池及沉淀池均设在钻机周围，并用循环胶管连接；泥浆制备采用泥浆搅拌机现场拌和。当钻至砂层或粘土层时，应采用最低档慢速钻进，同时提高水头，加大泥浆比重，以加强护壁，减少对砂层的搅动，防止坍孔。
护筒以下部分考虑地下水及工程地质状况，护壁泥浆需要保持孔内外水头差及泥浆比重、稠度等满足孔壁稳定的要求。当钻进到设计高程或满足设计承载能力时，经监理工程师同意，即可终止钻进，大约0.5小时后当泥浆沉淀到80%-85%后用清孔钻头掏碴清孔。
⑹第一次清孔
达到孔底时，根据旋挖钻机电脑显示的数据确定孔深，确认无误，把钻头略微提起，离孔底5cm左右，转速由高变低，空转1-2min，将孔底清洗干净。
在钻进到设计深度时，应立即清孔，采用捞砂斗进行捞渣。
清孔过程中保持泥浆比重大致稳定。当泥浆含砂量小于4%时，可停止一次清孔，保持泥浆稳流直至二次清孔。
在清孔后，孔底沉渣不得大于设计要求，并将孔口处杂物清理干净，方可进行下步工序。
⑺钢筋笼制作与安装
由于本工程采用旋挖钻机成孔速度极快，钢筋笼制作、安装必须与之相适应并尽快关注水下混凝土，否则，不能充分发挥该钻机的工作效率。
考虑到本工程桩基础钢筋笼直径较大（2.4m）、长度较长（38m）、重量较重（约11t），在钢筋加工场加工成型后运输到现场十分困难；因此，为加快钢筋笼的制作和竖向连接速度，钢筋笼采用长线法制作，钢筋笼的加工在钢筋加工场加工加强筋和主筋、在孔桩附近就地成型的施工方案；吊车下钢筋笼。
①钢筋笼的制作
钢筋笼入孔接长采用单面搭接焊或闪光对焊，并要使上下轴线在同一直线上。钢筋笼应严格按照设计图纸进行制作，焊接牢固。螺旋筋与主筋之间进行梅花形绑扎，主筋和加强筋按规范要求进行焊接和闪光对焊；钢筋笼孔口对接时，主筋连接采用CABR镦粗直螺纹螺母连接。
②钢筋笼的安装
起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点设在钢筋笼箍筋与主筋连接处，采用两段起吊，一段长18-20m，钢筋笼在孔口对接，主筋连接采用CABR镦粗直螺纹螺母连接。
钢筋笼就位后应予以固定，避免灌注砼时钢筋笼上浮。吊入钢筋笼时，应对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍，可徐徐下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。下放过程中，要注意观察孔内水位情况，如发生异常，
马上停止，检查是否塌落。
钢筋笼入孔后，顶端与护筒牢固定位，并在砼灌注到钢筋笼底部时适当减缓灌注速度，以防止在灌注混凝土过程中下落或被混凝土顶托上升。
钢筋笼设置3个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。起吊时采用双钩起吊，遵循小钩落、大钩起的原则，缓慢的将钢筋笼竖立。
钢筋笼下放前采用探孔器检孔，检查孔桩垂直度、直径，探孔器前端配重物下沉。吊放钢筋笼入孔适应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下入。
下放钢筋笼前，技术人员现场测护筒顶标高，准确计算吊筋长度，以控制钢筋笼的桩顶标高及钢筋笼上浮等问题。
⑻浇筑混凝土前二次清孔
下放导管后检查泥浆指标和孔底沉渣厚度，如未能满足要求应二次清孔，直至砼浇筑5min前结束；如泥浆各项指标和孔底沉渣满足规范和设计要求，则可直接进行砼灌注。
砼浇筑前的二次清孔主要采用Φ2.2m的捞渣钻进行清孔。
⑼水下砼灌注
①砼的供应
A.砼原料
粗骨料选用级配碎石，最大粒径不超过40mm，据试验检测选用合格的材料，主要材料水泥、钢材必须有产品合格证，砂、石材料进场时都需进行检查验收，使用时仍需进行严格试验，以确保原材料的质量。
碎石按要求进行水洗、中粗砂按要求在使用前过筛。工地试验室严格把关配合比，并做好现场施工检测。
B.砼初凝时间
一般砼初凝时间仅3-5小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为5-7小时，因此应加缓凝减水剂，使砼初凝时间大于8小时。
C.砼搅拌方法和搅拌时间
为使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比进行机械搅拌，搅拌时间90秒左右（冬季施工时搅拌时间延长至150秒）。
D.坍落度选择
坍落度应控制在18-22cm之间，当灌注至距顶点标高8m-10m时, 及时调整砼坍落度，降低到14 cm-17 cm 以提高砼的强度以确保桩顶浮浆不过高。
E.搅拌设备和运输设备
为保证本工程桩基础施工砼的供应，我单位共投入HZS50型拌合站2套，均为全自动电脑控制，其特点是：计量准、生产能力强、产量高，适用于砼用量大的结构工程，施工中各项技术指标自动控制，准确无误。每套拌合站每小时可生产砼40m3（两套拌合站同时工作每小时可生产砼80m3）。
桩基础计算 一.钻孔灌注桩单桩竖向承载力计算 1.桩身参数 ZH1 桩身直径d=600mm 桩身周长u=n d=1.884m，桩端面积Ap= n d2=0.2826m2 岩土力学参数 取-20kpa。 2.单桩承载力特征值 根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)5.3.5公式(5.3.5) Q uk=q pk ? Ap+U ?刀q sik ? Li =1400x0.2826+1.884x(-20x3+75x7+80x4) =1874.58kpa 单桩竖向承载力特征值Ra= Q uk/2=937.29kpa，取Ra=920kpa ZH2 桩身直径d=600mm，扩底后直径D=1000mm 桩身周长u=n d=1.884m，桩端面积Ap= n D2=0.785m2 取-20kpa。 2.单桩承载力特征值 根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008) 5.3.5公式(5.3.5) Q uk=q pk ? Ap+u?刀q sik ? Li =1400x0.785+1.884x(-20x3+75x7+80x4) =2577.94kpa 单桩竖向承载力特征值Ra= Q uk/2=1288.97kpa，取Ra=1250kpa
二.桩身强度验算 1 ?设计资料 截面形状：圆形 截面尺寸：直径 d = 600 mm 已知桩身混凝土强度等级求单桩竖向力设计值基桩类型：灌注桩工作条件系数：￡ = 0.70 2 混凝土：C25，f c = 11.90N/mm 设计依据：《建筑地基基础设计规范》 2 ?计算结果 (GB 50007-2011) 桩身横截面积 2 2 A d 600 A ps = n = 3.14 X = 282743 mm H 4 4 单桩竖向力设计值： Ra < A ps f c' c = 282743 1X.90 0(70 = 2355.25K N 故桩身可采用构造配筋。 由《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008) 4.1.4条，灌注桩正截面配筋率取0.5%，桩身 配筋计算：As=0.5%x3.14x300x300=1413m 2,实配 6 C 18 三.桩数选择 根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)公式(5.1.1-1 ) 1) 对于ZH1，考虑覆土及承台自 重选用单桩能够承受的F K最大值为 F K=Ra x n- G K=1250x1- (20x1.2x1.2x3+26x1.2x1.2x0.8 ) =803.65KN >634KN，满足 对于ZH2，考虑覆土及承台自重选用单桩能够承受的F K最大值为 F K=Ra x n- G K=1250x1- (20x1.2x1.2x3+26x1.2x1.2x0.8 ) =1051.28KN > 962KN，满足 2) 本工程荷载效应标准组合N最大值为1382KN，根据《建 筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008) 5.1.1 及5.1.2 条，初步选用ZH1 其中 F k=1382KN , G=20x1.2x3x3+26x1.2x3x1=309.6KN, M xk=-212KN.m, Yi=0.9m, Xi=0 , Ra=920kpa Ni=( F k + G k)/n ± (M xk X Yi)/ 刀Yi 2 ± (M y k x Xi)/ 刀Xi 2 ( 5.1.1-2) Ni w 1.2Ra ( 5.2.1-2)故n >( F k+G k)/{1.2Ra-(M xk X Yi)/ 刀Yi 2} =(1382+309.6)/{1.2x920+212x0.9/(0.9 x2)}=1.38, 取2根ZH1能够满足要求
基础工程课程设计 姓名： 学号： 班级： 成绩：
钻孔灌注桩课程设计 一、设计资料及设计计算内容 1、设计荷载：公路Ⅰ级 2、上部构造、标准及其部分荷载： 预应力混凝土简支空心板桥，桥面净-9+2?0.5，主梁布置见下图。主梁标准跨径L=20m，计算跨径19.5m，梁长19.96m 边板重23.767kN/m，中板重22.394（护栏、桥面铺装等均已计入）纵向风力： 盖梁引起的风力1.157KN，对桩顶的力臂为7.07m 墩柱引起的风力0.85KN,对桩顶的力臂为：3.26m 横桥向按无水平力计算 冲击系数：228 +μ .1 1= 3、地质水文资料：
地基土：软塑粘性土，地基土比例系数4/5000m KN m =，地基土桩侧摩阻力 KPa q k 50=，地基土内摩擦角040＝?，黏聚力为0；桩入土长度影响的修正系数 7.0＝λ，清孔系数80.00=m ，土容重3/0.10m KN =γ（已扣除浮力），地基土容许承载力KPa f a 300][0= 4、材料： 钢筋：盖梁、桩柱主筋用HRB335钢筋，其他均用R235钢筋； 混凝土：盖梁用C30，墩柱、钻孔灌注桩用C25。 5、构造型式见附图 柱直径采用120cm ，桩直径采用140cm 6、支座型式：橡胶支座，厚28mm 7、设计标高： 桥面中心标高：6.989m 盖梁顶面标高：5.873m 桩顶标高：-0.7m 地面标高：-1.2m 最大冲刷线标高：-3.2m 下部构造图 8、盖梁计算（一组） 1）永久作用计算 2）可变作用计算 3）内力组合计算 4）截面配筋设计及承载力校核
9、桥墩墩柱计算（二组） 1）永久作用计算 2）可变作用计算 3）内力组合计算 4）截面配筋计算及应力验算 10、钻孔灌注桩计算（一、二组） 1）荷载计算：永久作用、可变作用 2）桩长计算 3）桩内力计算 4）桩身截面配筋与承载力验算 5）水平位移验算 三、设计依据与参考资料 1、《公路桥涵设计通用规范》，JTG D60－2004 2、《公路桥涵地基与基础设计规范》，JTG D63－2007 3、《基础工程》，王晓谋 4、《钢筋混凝土结构》 5、公路桥涵标准图 6、桥梁计算示例丛书：混凝土简支梁（板）桥 第二节盖梁计算 1 荷载计算 (1)上部结构永久荷载见表3-1： (2) 盖梁自重及作用效应计算（1/2盖梁长度） 图3-2
大直径旋挖桩施工技术 The Construction Technology of Rotary Digging Pile with Large Diameter ■ 张俊伟 ■ Zhang Junwei [摘 要] 大直径旋挖桩具有施工速度快、精度高、单桩承载力高、噪声小、机械化程度高、适用地层广泛等优点，被越来越多地应用于工程中。如何做好大直径旋挖桩，成为了大家共同关注的问题。 [关键词] 旋挖桩 水下混凝土 泥浆 导管 [Abstract]Rotary digging pile with large diameter has the advantages of high speed construction, high precision, high bearing capacity of single pile, low noise, high mechanization degree and far-ranging application in formation, which has been increasingly applied in engineering. How to do a good job in rotary digging pile with large diameter has become a common concerned problem. [Keywords] rotary digging pile, underwater concrete, slurry, pipe 随着公路桥梁及超高层建筑技术的发展，大直径旋挖桩越来越多的应用于工程中。大直径（直径大于或等于 2.5m）桩较一般直径旋挖桩施工难度高、风险大、技术含量高等特点，早期大部分所用的旋挖钻机都是由德国和意大利进口。近几年，旋挖桩在我国是才推广使用的一种较先进的桩基施工工艺。据不完全统计，截止到2013年11月，高新区联合总部大厦桩基工程在深圳市甚至广东省是第一家采用3.0m直径的旋挖桩基础。根据施工现场所处地质情况，结合工程桩分布实际情况，选择了三一重工SR420型旋挖桩机成孔。通过本工程学习和摸索，初步掌握了控制大直径旋挖桩的施工方法，主要从以下几个方面进行控制。 一、 施工准备 1. 熟悉勘察报告 研究详勘报告，了解场地土的埋置情况，初步掌握各类土层及强风化、中风化、微风化及风化球的深度、厚度等分布情况，对桩长有个初步判断。 2. 超前钻探 根据场地的复杂程度决定是否需要做超前钻，如果场地情况比较复杂或场地内分布有风化球，为了保证持力层的可靠，一般需要做超前钻探，了解每根桩的设计持力层以下（5m和3倍桩直径取大值）各种土质分布情况，掌握桩孔深度和持力层的基本情况。对大直径旋挖桩建议每根桩大致呈三角形钻3个钻孔，这样可以更详细地反应出地质情况。 3. 旋挖桩机的选型 根据详勘、超前钻报告及工期要求，合理选择施工机械。选择时充分考虑施工难度，并能利用机械工效。如果选择功率太大的桩机，不能有效发挥机械性能，造成浪费；如果选择机械太小，会造成桩机超负荷运转，施工进度慢，甚至无法钻进。 4. 测量控制网 根据坐标及高程控制点测放控制网，至少引到 现场三个控制点，控制点放在地质稳定的区域。采 用钢筋护桩的形式保护好，以免外力冲击时受到破 坏。控制点之间互相通视，互相校核，减小偏差。 且至少每周复核一次控制点，确保控制点准确无误。 二、 施工工艺 1. 调制泥浆 采用优质膨润土调制泥浆，提高泥浆的胶凝能 力和悬浮能力，泥浆池的容量应大于钻孔时最大泥 浆需求量。 2. 测放桩位 根据已布设的测量控制网，采用全站仪测放桩 位。专业测量工程师放出桩位后，由另一位测量工 程师再重新测量复核，确保桩位准确。报监理工程 师复核，经监理复核无误后，才能进行下道工序。 3. 埋设护筒 护筒采用20mm厚钢板卷制而成。护筒直径比 设计桩径加大20～40cm。护筒长度依据现场地质情 况确定，一般要超过杂填土或沙层的深度，使护筒 下口放在坚实、稳定的土层上。埋设护筒前一定要 仔细研究勘查报告，根据土层的物理情况确定护筒 的埋设深度，确保护筒坚实稳固，避免在钻孔过程 中因护筒下面土层松动而导致护筒沉陷。护筒上口 要比周围地面高20cm，防止地面水和杂物流入孔 内。 4. 桩机就位及钻进 埋设好护筒后，重新测放出桩中心。把木板临 时固定在护筒上，采用全站仪再次定出桩心位置。 采用十字交叉法引出护桩，并定出桩中心。钻头精 确对准桩位，桩机所在位置应尽可能平整、稳固。 必要时垫钢板，使桩机钻进过程中保持平衡。目前 的桩机有自带水平和竖向校准功能，钻进时先调好 桩机的水平及垂直角度，再用经纬仪或全站仪从两 个互成90°的方向复核垂直度，保证垂直钻进。在 钻进过程中随时复核及时调整垂直度，保证桩孔垂 直。钻进时放入已调制好的泥浆，根据钻孔深度调 整泥浆液面高度，保持所需的泥浆高度，保证桩壁 稳定。适时测泥浆相对密度、粘度、含砂率等主要 指标，根据不同情况适时做出调整。 根据入岩的地质情况及桩孔深度，采取不同的 钻进方式。如果是强风化且桩孔不深（30m以内）， 因强风化单轴抗压强度稍低，基本可以直接用与设 计桩径相同的钻头钻进；如果是中风化或微风化， 则必须采用扩孔法，即先用小直径钻头钻进，再采 用大一级别（直径大200mm）钻头钻进，直到达到 设计桩径。达到设计要求的持力层并经勘察单位确 定完岩样后，钻到设计桩长。用捞砂斗清理完沉渣 后，测桩长，测量时至少在两条垂直直径的四个点 甚至更多点测。如存在高差应局部清理，以确保桩 底平整受力均匀。 （1）钢筋笼制作与安装 钢筋笼在现场分节制作，分节长度根据加工场 地及吊车大小来定。为了钢筋笼制作精度、质量及 安装钢筋笼的进度，尽可能分节较长。这样连接头 较少，容易控制质量和进度。主筋与加强筋全部焊 接，箍筋与主筋采用隔点焊加固，钢筋笼制作符合 设计要求外，还应做到以下几点：1）钢筋进场要验 收，要有质保单并要求作力学性能试验和焊接试验， 检验合格后方能使用。2）钢筋笼严格按照设计加工， 主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离，主筋间距 允许偏差±10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差 ±20mm；钢筋笼直径允许偏差±10mm；钢筋笼长度 允许偏差±50mm。3）制作好的钢筋笼，进行逐节 验收，合格后挂牌存放。4）接笼时上下节要吻合， 尤其是套筒连接时，每一个套筒的两根钢筋必须做 好标记，以防接错。5）吊筋的长度根据空桩的长度 计算好，确保桩顶标高准确。6）根据设计要求要埋 设声测管。安装钢筋笼之前先检查沉渣厚度是否满 足要求，如泥渣太多，要重新清孔。 （2）安放导管 安装好钢筋笼并测沉渣没有明显增加时可以安 放导管，导管距桩底约300～500mm。导管不得漏水， 安装前应试拼试压，试压的压力宜为孔底静水压力 的1.5倍。 （3）水下混凝土灌注 混凝土配合比应经试验确定，须具有良好的和 易性，坍落度宜为180～220mm。钢筋笼放入泥浆后 4h内必须浇筑混凝土。使用的隔水球应有良好的隔 水性，并应保证顺利排出。计算第一次的浇筑量， 保证混凝土面高于导管底1m以上，宜为2～6m。 由于桩径大，第一次浇筑量非常大，通常先把4m3 的料斗装满混凝土，再采用两台车或三台车同时浇 筑，俗称两跑道法或三跑道法。灌注水下混凝土必 须连续施工，并应控制拔导管和速度，严禁将导管 提出混凝土面。浇筑高度应比桩顶高0.5～1.0m， 保证桩头浮浆凿除后桩基面达到设计强度。如遇故 障或特殊情况，应做详细记录并备案。 三、 结语 旋挖桩施工主要是隐蔽工程，施工过程中要严 格控制各项技术指标，加强管理，责任落实到人。 每道工序都实行自检、班组检查和互检的三检制度， 强化管理制度，提高质量管理水平。如此一来，质 量目标就一定能实现。 参考文献 [1]JGJ94-2008,建筑桩基技术规范[S]. [2]DLT5144-2001,水工混凝土施工规范[S]. （作者单位：深圳市荣超房地产开发有限公司 518026） 114
大直径钻孔桩 早期的定义中是将直径大于0.8m的桩叫大直径桩，但随着桩基的发展，大直径桩的定义也有所发展，目前有将直径大于2m的桩叫大直径桩的，也有将直径大于2.5m的桩叫大直径桩的。 灌注桩按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。 钻孔灌注 指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇筑混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼）而成的桩。根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工，又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔及套管护壁三种方法。 （1）泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程：场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→第一次清孔→质量验收→下钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。 （2）干作业成孔灌注桩施工工艺流程：测定桩位→钻孔→清孔→下钢筋笼→浇筑混凝土。 沉管灌注 指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中，然后边浇筑混凝土（或先在管内放入钢筋笼），边锤击或振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。
沉管灌注桩成桩过程为：桩机就位→锤击（振动）沉管→上料→边锤击（振动）边拔管，并继续浇筑混凝土→下钢筋笼、继续浇筑混凝土及拔管→成桩。 人工挖孔 指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全，施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生，制定合理的护壁措施。护壁方法可以采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。以应用较广的现浇混凝土分段护壁为例说明人工挖孔桩的施工工艺流程。
冶河大桥大直径灌注桩施工技术 摘要:采用上部无水地带人工挖孔,下部富水地带机械成孔相结合的施工方案，既避免了全部用人工挖孔无法全部挖到位、进度慢、危险性大的缺点,又避免了全部用机械成孔速度慢、成本高的缺点,明显提高了工程进度,并大幅降低了工程成本。经综合测算，有效缩短工期1个月以上,节约投资12万元。关键词:大桥大直径桩施工技术 1 工程概况 冶河大桥位于河北省井陉县境内，是连接井陉县东西两大动脉３07国道和石太高速公路的连接线完善工程。全长550米,宽18米,双向四车道。线路起点位于县城微矿路上,与307国道形成菱形立交,然后跨越307国道、冶河、石铁分局井陉铁路货场及石太铁路正线,终点与石太高速公路连接。全桥设计为直线,15墩2台，基础为Φ1.8m和Φ１.5m 桩基础，上部采用装配式预应力砼简支梁，桥跨布置为１*30m＋1*40m＋9*30m＋３＊4０m+1×50ｍ+1×4０m，共计1６孔1２8片梁。1#～１5#墩采用Φ1.８m端承桩3５根计604延米,０#、16#桥台采用Φ1.5ｍ端承桩16根计320延米。桩端支承于破碎的弱风化白云质灰岩层上,桩底嵌入岩层深度大于1.７m以上，桩身为C25普通硅酸岩混凝土。 桥址处地层主要为填土、卵石及奥陶系中统白云质灰岩。自上而下分为3层，分别如下: a 素填土：褐黄色，稍湿～湿，稍密～密实。土质不均,成分以粉土为主,夹粉质粘土薄层。该层在河槽地段缺失，在３０7国道附近厚2~3m，在5#、6＃孔地带厚7m左右，层底标高2０9.91～213.18m。 ｂ卵石：杂色，中密~密实。卵石成分以灰岩、砂岩为主，一般粒径５~15cｍ，局部含大量漂石,充填物为砾石、砂粒及粘粒土，层厚11.60~16．20ｍ,层底标高 195.45~199.70m,容许承载力[σ]=４00~6００kＰa。
钻孔灌注桩技术标准 一、检验 本条主要适用于以天然土层为地基持力层的浅基础，基槽检验工作应包括下列内容：1、应做好验槽准备工作，熟悉勘察报告，了解拟建建筑物的类型和特点，研究基础设计图纸及环境监测资料。当遇有下列情况时，应列为验槽的重点： （1)当持力土层的顶板标高有较大的起伏变化时； （2)基础范围内存在两种以上不同成因类型的地层时； （3)基础范围内存在局部异常土质或坑穴、古井、老地基或古迹遗址时； （4)基础范围内遇有断层破碎带、软弱岩脉以及湮废河、湖、沟、坑等不良地质条件时；（5)在雨季或冬季等不良气候条件下施工，基底土质可能受到影响时。 2、验槽应首先核对基槽的施工位置。平面尺寸和槽底标高的允许误差，可视具体的工程情况和基础类型确定。验槽方法宜使用袖珍贯入仪等简便易行的方法为主，必要时可在槽底普遍进行轻便钎探，当持力层下埋藏有下卧砂层而承压水头高于基底时，则不宜进行钎探，以免造成涌砂。当施工揭露的岩土条件与勘察报告有较大差别或者验槽人员认为必要时，可有针对性地进行补充勘察工作。 3、基槽检验报告是岩土工程的重要技术档案，应做到资料齐全，及时归档。 2、在压(或夯)实填土的过程中，取样检验分层土的厚度视施工机械而定，一般情况下宜按20～50cm分层进行检验。 3、本条适用于对淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基进行处理的检验。 复合地基的强度及变形模量应通过原位试验方法检验确定，但由于试验的压板面积有限，考虑到大面积荷载的长期作用结果与小面积短时荷载作用的试验结果有一定的差异，故需要再对竖向增强体及地基土的质量进行检验。对挤密碎石桩应用动力触探法检测桩身和桩间土的密实度。对水泥土搅拌桩、低强度素混凝土桩、石灰粉煤灰桩，应对桩身的连续性和材料进行检验。 4、预制打入桩、静力压桩应提供经确认的桩顶标高、桩底标高、桩端进入持力层的深度等。其中预制桩还应提供打桩的最后三阵锤击贯入度、总锤击数等，静力压桩还应提供最大压力值等。 当预制打入桩、静力压桩的入土深度与勘察资料不符或对桩端下卧层有怀疑时，可采用补勘方法，检查自桩端以上1m起至下卧层5d范围内的标准贯入击数和岩土特征。 5、混凝土灌注桩提供经确认的参数应包括桩端进入持力层的深度，对锤击沉管灌注桩，应提供最后三阵锤击贯入度、总锤击数等。对钻(冲)孔桩，应提供孔底虚土或沉渣情况
超长、超大直径钻孔灌注桩施工工法 一、前言 钻孔灌注桩是桥梁建设上常用的一种深基础形式。近年来我国桥梁事业发展迅速，新建桥梁的跨径越来越大、结构越来越复杂，钻孔灌注桩的长度也就越来越长、直径也就越来越大。 中港第二航务工程局承建的苏通大桥C1标主4号墩由131根钻孔灌注桩组成，桩长均为120m，桩径2.5～2.85m，为目前世界上最大的桥梁群桩基础。为了促进该施工方法在我国类似桥梁工程项目中推广使用，根据苏通大桥施工经验与实践，特编制该工法。该工法内容主要包括钻孔平台搭设、钻孔桩成孔工艺（钻机选型、泥浆的选用配置、成孔参数的选择）以及成桩工艺（水下砼的配制及浇注工艺），其中钻孔平台搭设工艺曾获2004年武汉市职工创新一等奖。 二、工法特点 1、采用结构护筒直接作为钻孔平台的承重结构。 2、采用了振动锤以及移动式导向架打设钢护筒。 3、钻孔处多为粉沙、细沙、中粗沙及沙砾层等易坍孔地层，施工选用了大功率钻机成孔、优质PHP护壁泥浆。 4、钢筋笼采用镦粗直螺纹接头，并于后场同槽预制，
采用大型浮吊大节段吊装。 5、桩基采用桩底后压浆技术。 三、使用范围 适用于采用钻孔灌注桩（地质以砂层为主）为基础的特大桥桩基施工。 四、工艺原理 钻孔桩施工工法主要分两部分：其一主要说明钻孔平台的搭设工法，其二介绍钻孔灌注桩的成孔、成桩以及桩底后压浆工艺。 五、施工工艺 （一）、工艺流程 1、传统钢管桩施工平台搭设工艺流程 图5.1 传统钢管桩施工平台搭设工艺流程
2、采用钢护筒作为承重结构的钻孔平台搭设工艺流程 图5.2 采用钢护筒作为承重结构的钻孔平台搭设工艺流程3、钻孔灌注桩施工工艺流程
2.5m直径钻孔灌注桩施工技术 中铁十三局一公司韩光明 [接要]：本文详细介绍了2.5m直径钻孔灌注桩成孔及灌注技术，成功克服了小钻机钻大孔径桩、复杂地质情况下泥浆护壁及砾石、铁板砂层成孔和泥浆无公害处理等施工技术难题，为类似施工提供借鉴之处。 [关键词]：2.5m直径钻孔灌注桩钻机改造成孔灌注技术 1.工程概况 哈双高速公路B2合同段的黎明站分离立交桥，位于哈尔滨市动力区朝阳乡东升村，跨越拉滨铁路黎明车站。桥梁孔跨组合为：左幅2×40m+12×50m;右幅为2×40m+2×50m+3×40m+2×50m+2×40m+5×50m。全桥共计54根钻孔灌注桩，桩基设计要求：直径2.5米,最大桩长32米,桩底位于中粗砂地层中,通长钢筋笼,孔底沉渣小于60cm。但实际地质与设计不符，部分桩底位于砾石层中或铁板砂（软岩）层中。 2.钻孔灌注桩成孔及灌注施工 2.1地层简述 一层：0-0.5m 人工填土。 二层: 0.5-4.5m 亚粘土,黄色,湿硬型状态。 三层: 4.5-12.0m亚粘土,灰色,湿,可塑状态。 四层: 12.0-16.5m亚粘土,灰色,湿,可塑状态,含云母。 五层: 16.5-17.3m 亚粘土,灰色,稍湿,硬塑。 六层: 17.3-19.0m 亚粘土,黄色-灰色,稍湿,硬塑-坚硬,含氧化铁,下部夹薄细砂层。 七层:19.0-29.9m中砂,灰色,稍湿,密实-极密状态,成分主要为石英、长石及云母，含砾约10-15%，磨圆较好，分选性较好。本层较为致密，具胶结（俗称铁板砂）。 2.2.施工主要难点 (1)小钻机进行大直径钻孔桩施工
(2)超厚粉细砂及中粗砂层的泥浆护壁 (3)旋转钻机穿越砾石，铁板砂层 (4)化学泥浆无公害处理 由上可见，该桩基工程所面对的技术问题是范围广、难度高，为了解决这些问题，施工中从理论到实践首次采取了一些施工方法来解决这些问题。 2.3钻机改造技术 2.3.1.电机改造 本工程使用的设备都为国产钻孔设备，一种为连云港生产的GM—20型钻机，一种为GPS—15型钻机，从型号可以看出此两种型号的钻机，均需要改进，并辅以相应的施工工艺才能进行 2.5M钻孔桩施工。改造钻机的原理为减少电机转速，增加扭距，以适应大直径钻孔桩施工需要。从结果看并不比国外设备或国产大功率钻孔设备差,使用的主要钻孔设备见表1 主要钻孔设备表1 2.3.2加工特制钻头 加工锥形刮刀钻头4个,适用于亚粘土或人工填土以及砂层，加工一个楔齿滚刀钻头1个适用于卵石、砾石，加工一个球齿滚刀钻头1个，适用于岩石（铁板砂）层。 2.4钻机钻孔技术 本钻孔桩工程采用反循环排渣钻进，泥浆池与钻孔桩位相连，循环送浆。 2.4.1穿过砾石、卵石层钻进技术 (1)选用楔齿滚刀钻头； (2)调节钻头吸渣口的位置、高度及直径； (3)增大钻压，控制钻进速度；
钻孔灌注桩施工工艺 第一节、工艺流程 （一）施工工艺流程 准备工作→放线定位→桩机就位→开挖到设计标高→人工开挖扩大头→清孔、验收→安放钢筋笼（注浆管随同安放）→下导管→混凝土灌注→后注浆施工→凿除桩头→桩身检验 （二）工艺流程图
第二节各工艺流程做法 （一）测量放线 在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部(即第一步)的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。当桩中心距小于3倍桩径且桩端净距小于1.0m（D＞2.0米）或桩心距小于1.5D（D＜2.0）米时，应采用间隔开挖，浇筑混凝土。 桩位线定好之后，必须先试挖桩，待试挖桩成功后经有关部门进行复查，办好预检手续后再进行全面开挖工程桩。施工时相邻两桩净距小于2.5米时应采用间隔开挖，相邻桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5米。 待先批桩开挖完毕且混凝土浇筑完毕后方可再开挖另一批桩，以避免桩出现塌孔现象，确保施工安全。 （二）成孔 开挖桩孔垂直段采用螺旋钻施工，桩孔挖至孔底设计标高时，通知甲方会同勘察设计及有关人员共同鉴定，确定达到6层卵石层后方可扩底。当遇到施工区域受限时用洛阳铲配合人工开挖成孔。 钻机就位后，钻机下必须垫枕木,钻机就位必须平正、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动。使钻机转盘中心线、天车中心、钻头中心及桩中心位于一条沿垂线上，经当班技术人员检查，验收签字后方可钻孔。
旋挖成孔首先是动力头转动底门镶嵌斗齿的桶式钻斗切削岩土，并将原状岩土装入钻斗内，然后再由钻机卷扬机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。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。 成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。 成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。 旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度,通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂直度。 钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。 旋挖钻机在钻进时，根据地层选用钻斗的同时，还要注意在钻进时进尺的控制。在使用旋挖斗时依据斗体的容量，一般在斗体三分之二为合适。进尺深度根据桩直径而定，也要根据地层的密度控制进尺深度。进尺过多，导致卸土困难，还会导致埋钻卡钻的事故发生。过少会延误施工进度与设备、能源的消耗，成本提高，降低了效益。 （三）人工扩底 挖扩底桩是人工下到孔内，将底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求。扩底桩土方利用提升设备运土，桩孔内人员要戴好安全帽，地面人员要拴好安全带。吊桶离开孔口上方1．5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活
中江高速西江特大桥型.7m钻孔灌注桩施工工艺 沈怿宁廖雄滨 （广东冠粤路桥有限公司广州510000 ） 摘要：钻孔灌注桩中优质泥浆应用及西江特大桥工程中的实际应用。 关键词：钻孔灌注桩；泥浆；成孔；灌注； 1工程地质概况 西江特大桥主桥为70m+4 X120m+70m 预应力砼刚构一连续组合结构，全长620m，有 5个主墩，2个过渡墩，其中主墩桩基为① 2.5m~①2.7m的变截面桩，每墩8根，桩长都在60m~70m 之间，过渡墩桩基为①1.6m等截面桩，桩长也在50m~60m 之间，全桥桩基均为钻孔灌注桩。主桥桩基所处地层从上至下为：1 、淤泥质粉砂，饱和、流塑状，层厚在7~12m； 2、淤泥质亚粘土，饱和、流塑状，层厚在20~25m ；3 、卵石层，颗粒均匀性较差，粒径 2~7cm ，不稳定；4、强风化泥岩半岩半土状，稍硬，层厚10cm 左右；5、弱风化泥岩，岩质软，岩石裂隙发育，岩石天然单轴极限抗压强度2.3~11Mpa ，层厚3~10m ；6、微风化泥岩，质软，岩石天然单轴极限抗压强度3.5~44.4Mpa 。 2 泥浆循环系统 泥浆是由水、粘土、化学处理剂以及其他一定物质组成。泥浆是钻孔必不可少的，泥浆质量的好坏直接影响到成孔质量。主桥钻孔全部采用优质泥浆。 2.1优质泥浆组成及作用机理。 2.1.1泥浆配制 根据本桥特点在工地试验室进行泥浆试配，最终采用配合比是： 泥浆：1m3 水：1000kg 粘土：420kg 膨润土：60kg CMC : 1.5kg NaOH ：
1.5kg 优质泥浆的特点是：降低失水，稀释，悬浮钻碴；泥皮薄，护壁稳定。 2.1.2 作用机理 优质泥浆中不同成分分别起着不同的作用。 （1）粘土中的细颗粒具有带电、吸附、水化膨胀分散以及絮凝等性能。 （2）膨润土具有相对密度低含砂量少，泥皮薄，稳定、固壁能力高，阻力小和造浆能力大。 （3）CMC （羧甲基纤维素），可增加泥浆粘性，使土层表面形线薄膜防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。 （4）NaOH 的主要作用是增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量。 2.2泥浆指标 由于受场地限制没有设置太大的泥浆处理器，河水平均深度24m 左右，护筒的长度基本都有35m ，利用护筒造浆，首先将护筒内土层用钻机清除，距护筒底还有1~2m 时，停止钻进并开始造浆，根据配合比向内投入足够数量的造浆材料。当泥浆指标达到下列数值时才能继续钻进。 泥浆性能指标表1 相对密度粘度（pa ?）含砂率（％）失水率（ml/30mi n ）1.2~1.2519~22 <4 <20 泥皮厚（mm/30min ）酸碱度（PH）胶体率（％）< 38~11边5 2.2.1 循环系统 从孔底压出的泥浆进到一个直径2.5m ，高1.5m 的过滤器，在过滤器上部有一0.5mm 的筛网，首先将泥浆中的粗砂以上的钻碴直接分离出来，泥浆在过滤器中沉淀部分钻碴，然后直接回到孔中，过滤器下部有一出口，定时将钻碴排出，由于整个循环系统较短而且过滤器的体积也不大，对泥浆中的粉砂不能及时清出，对于这个问题我们采用主动清理的办法，在过滤器中再放入一个泥浆泵，将容器中不能及时沉淀粉砂的泥浆抽出，并通过一个泥浆旋流
大直径桩基础旋挖钻施工技术 摘要：文中对*****高速公路*****大桥大直径桩基础工程施工中采用旋挖钻机进行桩基础施工的施工方法、采用的新技术和新工法、旋挖钻施工工艺流程和控制、施工中应注意的事项等几个方面进行了施工前比较深入的技术分析。 关键词：旋挖钻；大直径桩基础；成孔施工；钢筋笼制作和安装；水下砼灌注； 一、工程概况 根据目前行业标准，本桥88根Φ2.5m的桩基础为大直径钻孔桩。 二、施工方案 根据该桥的水文、地质及周围的环境情况，本工程的钻孔灌注桩基础100根桩中88根是Φ2.5m的大直径桩基、4根Φ1.8m的桩基、8根Φ1.5m的桩基。 采用旋挖钻机进行钻孔灌注桩施工，由于钻进速度的提高，钻具运动各排碴方式的变化，对泥浆的固壁和悬浮、输送等功能提出了更高的要求。目前，国际上普通采用环保型超泥浆（Supermud）和低固相膨润土泥浆固壁，而国内普遍采用膨润土泥浆固壁工艺。 ***大桥桩基础从施工的角度考虑，根据地质资料和现场考察，对****有水的桩位采取先围堰筑岛、后钻孔的方案施工。 为保证成桩质量，加快施工进度，并结合我单位的设备能力的情况，本桥桩基础全部采用旋挖钻施工，钻机选用德国宝峨BG40型旋挖钻机；桩位附近设置临时泥浆池；钻孔桩成孔清孔后，吊放钢筋笼，下导管，用垂直导管法进行水下砼灌注；钢筋笼采用长线法制作，在孔口对接，主筋连接采用CABR镦粗直螺纹螺母连接。 本工程采用旋挖钻机施工，使用静态泥浆护壁成孔，这种施工工艺具有成桩质量高、高效节能、污染较少等特点；且旋挖钻机具有扭矩大，捞渣能力强（使用磨盘式捞渣钻头）等特性，可使孔底沉渣厚度有效地控制在规定的范围之内，达到高效优质的目的。 针对本桥大桩径的砼灌注的特点，本工程灌注砼的导管选择直径为Φ30cm、壁厚7mm无缝钢管（丝扣式连接），配备2m3的漏斗2个和5m3的漏斗1个。水密性试验检查合格后下放导管，导管上安装压浆管，利用反循环原理二次清孔，目的是保证砼灌注前孔底沉渣满足要求，并且使孔内泥浆均匀分布。 成桩后砼达到规定龄期，进行开挖，按照业主和招标文件指定的检测方法进行成桩检测，检测合格后进入下一道工序施工。 三、采用的新工法和新技术 为优质、高效、快速的完成胶莱河大桥的桩基础工程施工，我单位在综合考虑工期、质量和资金、设备能力等方面的因素，采用了一项新工法和一项新技术。
按桩身混凝土强度设计嵌岩灌注桩的方法 章履远(浙江世贸联合投资集团公司310053) 一、概述 当前大直径钻孔灌注桩的应用量大面广。如何提高大直径钻孔灌注桩的竖向承载力，以降低桩基成本是人们追求的目标。本文探讨以端承为主的端承桩或摩擦端承桩如何来提高承载能力的问题。笔者通过近几年的工程实践与分析后认为，这种桩型的桩端必须要有中风化或微风化基岩(硬质岩或软质岩均可) 作为持力层，且基岩的埋深在10m～80m以内，在这种条件下，通过技术手段采取施工措施，使桩的承载能力大幅度提高，最后达到最大值——承载能力按桩身混凝土强度控制。本文着重叙述在桩身混凝土强度满足桩的竖向承载力设计要求时应采用的几个技术措施。 二、考虑问题的思路 1、无论是国家标准《建筑地基基础设计规范》50007—200 2、或行业标准《建筑桩基技术规范》94—94，决定摩擦端承桩时，钻孔灌注桩单桩竖向承载力的计算公式总是分为摩擦部分和端承部分。而嵌岩灌注桩的计算就有区别。行业标准94—94分得较细，其计算式为＝＋＋，即嵌岩部分也分为嵌岩段摩擦阻力和端承部分支承力二部分，并且随嵌岩深度分别作出修正(见规范第40页)；国家标准50007—2002比较简单，只要是明确桩端嵌在较完整的硬质岩时，可按公式＝来确定单桩竖向承载力。近年来，笔者通过几种嵌岩灌注桩，无论是80m长桩，还是＜20m的短桩，持力层那怕是软质岩或极软岩，先用规范计算得出承载力再进行静载荷试桩，结果发现二者差别都比较大，表1给出计算值与试验值对比。 从表1中所列，21根试验桩及检验桩的试验值与按规范的计算值相比，除少数桩其试桩值达不到计算值外，其余大部分桩试验值都超过了计算值，有的还大大超过了计算值。如306＃检验桩，其试验值与计算值相比，达到2.31比值。其实，许多试验桩，从最终桩顶沉降值来看，有些桩的荷载还能再增加，比值有可能会超过3.0，只是由于荷载再加上去，已没有实标意义(因荷载值己超过了按桩身材料抗压强度控制的最大值)或试桩堆载装置已无法再增加荷重而不得不终止加载。 再从表1中可以看出，短桩比值大，而长桩比值小，但不管是长桩或短桩，只要是嵌岩桩，比值都能提高。 又从表1可看出，1＃工程的S1和S2桩，与4＃工程的1、2、3试验桩，二者的地层情况相似，S1、S2桩的桩端持力层岩石单轴抗压强度标准值(19.4)要比1、2、3桩的桩端持力层岩石单轴抗压强度标准值(6.46)要高，但试验桩极限承载力前者反而比后者要小，且桩顶沉降值前者大于后者很多。这二种桩的唯一不同点，据分析，前者桩底没有注浆，不排除由于桩底不注浆使桩底沉碴过厚而影响到桩底端阻力的发挥(从桩顶沉降过大可知)。 2、表1中可知，所有试验桩和检验桩的一个共同点是：所有桩都是嵌岩灌注桩。从试验结果来看，按规范的计算值和实际的静载荷试验值有巨大差别，有的差别还很大，尤其是短桩，无法用规范计算来得到解释。这种事实的存在提出了一个新的实际问题：只要是嵌岩灌注桩，当采用某些技术措施后，都能达到按桩身混凝土强度满足桩的竖向承载力来进行单桩设计，可以忽略规范的计算估算值。为什么要提出这种说法呢？这是基于对嵌岩灌注桩重新认识的一种新的观点——笔者暂称其为“岩体延伸”，即第三系基岩，通过钢筋混凝土
谈水下超大直径超长钻孔桩施工技术 摘要：本文以鱼山大桥为例，介绍了水下超大直径超长钻孔桩施工技术，并介 绍了一些在施工中的问题，希望对其他同行有所帮助。 关键词：水下；超大直径；超长钻孔桩 前言： 施工实践表明，在水下超大直径超长钻孔桩施工中该技术和措施可行、方便，保证了施工质量，取得了良好的经济效益，为同类钻孔桩的施工提供了一些经验。 一、工程概况（鱼山大桥） 鱼山大桥位于岱山县，鱼山大桥项目是宁波舟山港主航道（玉山石化分公司 高速公路项目），连接岱山岛和鱼山国际绿色石化基地。路线起点位于岱山县双 河村后沙洋山嘴，岱山岛高沿西北向海洋延伸的路线，在花山南侧向西南，跨越2000吨级航道向西北大鱼后，在山东侧约2km计划穿越海堤玉山填海区，舟山 路规划终点绿色石化基地的禹山路。鱼山大桥项目路线全长8.815km，沿线共设 置特大桥7781.75米/1座(主跨跨径260m)，其中通航孔桥采用连续-刚构混合梁 结构体系，主跨中间90m采用钢箱梁，下部结构采用群桩基础，桩径φ4.0-3.0m。非通航孔桥采用70m和50m节段预制拼装箱梁，下部结构采用单桩单柱，桩基 根据受力不同分别采用φ5.0-3.8m~φ3.4-2.5m的钢管复合桩。禹山桥梁设计标准 技术标准：本项目采用《公路工程技术标准》（JTG b01-2014）；公路等级：四 车道高速公路（最近实施的一半）；设计速度：80公里/小时；宽度：12.75m； 桥梁宽度：考虑DN600mm管道和220kV电缆桥，桥宽15.6m桥；车辆设计荷载 等级：等级公路桥梁设计；最高潮位：1/300；其他技术指标符合国家相关标准和实施。 二、深水中大直径钻孔桩施工技术 6号- 8号深水钻孔桩、水上钻孔平台施工，大吨位起重机的使用（120t）水 钻井平台建设，并根据大桩径及地质条件下钻孔灌注桩的特点，采用kpg-3000型 旋挖钻机、泥浆反循环排渣的建设方法。并用垂直管灌注混凝土桩施工技术。 2. 1施工平台架设 水上施工平台采用浮动式振动锤0.8米直径钢管插入河道作为平台墩，并采 用万向杆拼装施工平台，对施工平台进行精确放样，如图1所示。根据桩位设计 坐标打直径3.0m和14毫米壁厚的钢管施工保护管，然后用直径0.4米的钢管在 泥壳焊接相通，使其各可以回收利用，避免泥浆排放到河中，有效地保护环境， 施工平台安装后安装kpg-3000a旋转钻机。 大直径钻孔灌注桩是保持泥浆压力的关键部位。为了使钻井顺利进行，泥浆 柱在孔内的压力应满足以下关系。 地层压力<泥浆柱压力<地层破裂压力 当局部压力>泥浆柱压力时，孔壁部分坍塌。当泥柱压力大于地层破裂压力时，泥柱压力会引起压裂地层的泥浆损失。 （1）护筒顶端高程的确定 潮差是4.5-5.0米，地层压力范围约48千帕。 当进行泥浆和套管设置时，泥浆柱压力是固定值，不受潮汐影响。潮涨时，
灌注桩 一、泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺 泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁，钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔，而后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反）循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。 泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程如下： 钻孔灌注桩的施工顺序为：初步放样→筑岛→恢复定线→护筒埋设→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。 (1)测定桩位。 (2)埋设护筒。护筒的作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。护筒用4—8mm厚钢板制成，内径比钻头直径大100—200 mm，顶面高出地面0．4～0.6 m，上部开1一2个溢浆孔。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不宜小于1 m，在砂土中不宜小于1．5 m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位1 m以上。采用挖坑埋设时，坑的直径应比护筒外径大0．8～1．0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50 mm，对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。 (3)泥浆制备。泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、
冷却钻头等，其中以护壁为主。 泥浆制备方法应根据土质条件确定：在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆，排渣泥浆的密度应控制在1．1～1．3g／cm3；在其他土层中成孔，泥浆可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备；在砂土和较厚夹砂层中成孔时，泥浆密度应控制在1．1—1．3 g／cm3；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在1．3～1．5 g／cm3。施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度18～22s、含砂率不大于8％、胶体率不小于90％，为了提高泥浆质量可加入外掺料，如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。 (4)成孔方法 ①回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。 正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池，经沉淀处理返回循环池（图2-19）。正循环成孔泥浆的上返速度低，携带土粒直径小，排渣能力差，岩土重复破碎现象严重，适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层，对于卵砾石含量不大于15％、粒径小于
水中大直径钻孔灌注桩 一、施工方案 （一）对于风力六级以下、浪高1m以下、水深10m以内的江河及浅海水中的大直径钻孔桩，拟采用C70钻机在利用中—60浮箱组成一定长度和宽度的刚性浮体上，在其上进行钻孔作业。浮动平台在锚机的牵引下定位，设置竖直定位桩，这时的浮动平台只能随水位的升降而上下浮动，其平面位置受到定位桩的控制而保持不变。 （二）砼采用自动计量拌合站拌和，砼输送泵输送，导管法灌注水下砼。 二、施工工艺及施工方法 （一）工艺流程 C70钻机钻孔施工工艺流程如图所示。 （二）施工方法 1、施工准备 （1）修建施工便道、施工用临时码头及上料栈桥等大型临时设施。 （2）利用舟桥器材拼组浮动平台、浮吊、运输船、砂石料船、拌合船及临时码头动臂吊机，在拌合船上安装拌合机，搭设拌合台，加工定位钢桩及定位桩框架等。 （3）搭设海上桥轴线测量平台，测设两纵向桩轴线的中心线。 （4）组装C70钻机，进行试车检查机械状况并润滑保养，使钻机处于良好的工作状态。 （5）浮动平台横向紧靠临时码头边沿，用锚机固定，用公路梁搭设上船滑道，在高潮位期间，C70钻机吊着摆管装置沿着滑道慢速开上浮动平台的纵向公路梁；加固浮动平台，利用C70钻机将护筒、冲锤、抓斗等施工机具吊上平台，在浮动平台上备一台90kw发电机作为锚机、振动锤、拌合机的动力设备。 （6）浮动平台就位 在水上用有标志的竹杆标出即将施工的桥墩的中心位置，以桥墩为中心，在桥墩纵横轴线角平分线的四个方向，距桥墩中心150m处抛出四个混凝土锚，抛锚工作由机动舟配合浮吊来完成。 用机动舟浮动平台顶推到即将施工的桥墩中心位置，并将浮动平台上锚机的缆绳系在四个锚的浮标上。这样每根锚绳控制着浮动平台的两个方向，任两个相邻的