云南云岭高速公路养护绿化工程有限公司石红高速公路第六合同段项目经理部
钻孔灌注桩专项施工技术方案
云南云岭高速公路养护绿化工程有限公司
石红高速公路第六合同段项目经理部
二○一四年四月
云南云岭高速公路养护绿化工程有限公司石红高速公路第六合同段项目经理部
钻孔灌注桩专项施工技术方案
编制单位：云南云岭高速公路养护绿化工程有限公司
石红高速公路第六合同段项目经理部项目经理：项目总工：
质检科：技术科：
合同科：安全科：
目录
一、工程概述 (1)
1.1 桥梁桩基工程概况 (1)
1.2 自然条件 (1)
二、编制依据 (2)
2.1 编制依据 (2)
2.2 编制原则 (3)
三、项目施工组织机构 (3)
3.1 人员配备 (3)
3.2 机械配备 (4)
四、工期安排 (5)
五、钻孔灌注桩施工方案 (7)
5.1 施工前的准备工作 (7)
5.1.1 技术准备工作 (8)
5.1.2 材料要求 (8)
5.2 钻孔灌注桩的施工 (9)
5.2.1 钻孔灌注桩施工程序 (9)
5.2.2 钻孔灌注桩施工技术方案 (10)
5.2.3 钻孔灌注桩质量检验 (18)
5.2.4 钻孔灌注桩在施工过程中事故现象及处理方法 (18)
六、桩基施工安全 (22)
6.1、钻孔施工安全技术措施 (22)
6.2 机械安全保证措施 (23)
七、质量保证措施 (23)
7.1质量管理组织机构图 (23)
7.2质量管理要点 (24)
7.3 测量 (25)
7.4 钢筋笼 (26)
7.5 钻孔灌注桩常见质量通病防治 (26)
八、事故应急救援预案 (31)
8.1指导思想 (31)
8.2 事故范围 (31)
8.3组织领导 (32)
8.4 职责分工 (32)
8.5 应急求援指导体系 (33)
8.6 保障措施 (35)
8.7各种应急预案 (36)
8.7.1爆破事故应急救援预案 (36)
8.7.2 交通事故应急救援预案 (37)
8.7.3 火灾应急救援 (38)
8.7.4 食物中毒及传染病 (39)
8.7.5 高处坠落 (40)
8.7.6坍塌、物体打击、机械伤害 (40)
8.7.7倾覆事故应急响应 (40)
8.7.8 触电事故 (41)
九、环境管理措施 (41)
十、现场文明施工措施 (42)
十一、雨季施工技术措施 (43)
11.1雨季施工部署 (43)
11.2雨季施工技术措施 (43)
11.2.1钢筋工程 (43)
11.2.3混凝土工程 (44)
11.2.3其他措施 (44)
11.2.4雨季施工作业安全用电防护措施 (44)
十二、进度保证措施 (45)
12.1 建立完善的计划保证体系 (45)
12.2物资的保障 (45)
12.3技术工艺的保障 (45)
12.4 施工管理的保障 (46)
钻孔灌注桩专项施工技术方案
一、工程概述
1.1 桥梁桩基工程概况
云南石屏至元江(红龙厂)高速公路第六合同段，起于K44+850，止于K54+798.68，合同段内于K54+140设置红龙厂立交，止点K54+798.68接玉溪至元江高速公路红龙厂立交,路线全长约9.95km。
本合同段共有桥梁共计14座，T型梁大桥7座，T型梁中桥3座，现浇连续箱梁2座，预制小箱梁2座，各类桥梁单幅计长3658.81m。不同直径桩基合计9698m/463棵，其中φ1.2m桩基计长460m/22棵，φ1.3m桩基计长644m/34棵，φ1.4m桩基计长656m/29棵，φ1.5m桩基计长7398m/358棵，φ1.6m桩基计长540m/20棵。
根据设计图纸的要求，除个别地方因地势比较陡峭不能进行钻孔灌注桩施工外，其余桩基施工都必须按照钻孔灌注桩的方法进行施工。本合同段桥梁基桩施工计划采用以钻孔灌注桩施工为主要施工方式。
1.2 自然条件
⑴、地形、地貌
本合同段所经区域地势北高南低，地形地貌受地层岩性、地质构造控制明显，合同段内路线展布于黑它沟河河谷两岸斜坡中下部，属中等切割构造侵蚀中山陡坡谷地地貌。
⑵、气象
本合同段气候属亚热带潮湿气候，年平均气温18.5℃，最高35.1℃。山区昼夜气温变化也较显著。年平均降雨量944.0毫米。降雨多集中于5-10月，占年降雨量的80-95%。
⑶、水系
区内地表水系发育。本合同段河流为黑它沟河。
⑷、地震基本烈度
本地震动加速度峰值：0.15g。
⑸、工程地质
①黑它沟河峡谷地带
本合同段路线位于黑它沟河之峡谷地带，呈现断裂型高中山峡谷地貌特征，受断裂构造影响较强，岩体完整性差，结构破碎，多呈碎裂状结构，断裂构造对路线影响主要表现为对路线边坡、隧道围岩、桥位基础稳定的影响，开挖后易形成高、陡、长边坡，边坡稳定性较差。
②本合同段不良地质分布
本路段穿行于断裂型峡谷之中，地形地貌、地层岩性、地质构造、风化程度、地下水等条件复杂多变，工程地质条件较复杂，在较软弱、极破碎的灰质页岩与降雨综合作用下，不良地质较发育，以大小不等的各种滑坡及边坡开挖后的不稳定边坡、工程滑坡为主。
⑹、水
沿线河流、溪沟、水塘常年有水，蓄量充沛，水质良好，都可以作为工程用水。
⑺、主要技术标准
本标段为双向4车道，设计行车速度60km/h。全段均采用整体式路基，路基宽度23.0m，中央分隔带2.0m，平曲线一般最小半径350m，最大纵坡6%，凸曲线最小半径3600m，凹曲线一般最小半径3500m。
设计汽车荷载为：公路-Ⅰ级。
本标段设计洪水频率：大、中、小桥涵、路基1/100。
二、编制依据
2.1 编制依据
⑴、云南省石屏至元江(红龙厂)高速公路第11合同林场段、第12合同红龙厂段设计图纸。
指挥部签订的相关合同文件。
⑶、国家对于公路建设相关的施工技术规范、现场试验规程及《公路工程质量检验评定标准》等技术文件。
⑷、招标文件第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷相关技术规范及《国家高速公路网G5615(天保至猴桥)高速公路石屏至元江(红龙厂)段建设项目管理办法》等规定。
⑸、本单位的施工实力和参加高等级公路工程施工积累的经验。
⑹、项目部各级领导及相关技术人员对施工现场的多次实地踏勘所取得的调查结果。
⑺、根据公路建设文明工地标准及上级主管部门、当地政府在环境保护等方面的具体规定和要求。
⑻、本合同段实施性施工组织设计。
2.2 编制原则
（1）、严格遵循招标、投标文件的内容及设计文件要求，确定本工程的创优规划，并据此来编制施工组织设计。
（2）、仔细考察工程实地，认真研究招标、投标文件、设计图纸和有关规定，充分考虑本项目桩基施工的特点、场地、交通、水文、运输、料源、民情、水电供应、气候等实际情况的基础上编制。
三、项目施工组织机构
我项目部成立了现场施工组织机构，对本工程项目的质量、安全、进度、成本等生产经营活动进行全面的管理、组织指挥和内外协调。
3.1 人员配备
表3.2-1 桥梁桩基施工拟投入设备配置情况表
四、工期安排
石红高速第六合同段 钻孔灌注桩专项施工技术方案
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本项目各桥梁桩基施工计划如下
石红高速第六合同段钻孔灌注桩专项施工技术方案
型钻机约18台（套），平均每台约需完成26棵桩基的钻进施工。按每8天完成一轮基桩的钻进施工，完成全部桩基施工约需210天。施工过程采用流水作业的方法，即施工完成的桩基经检测合格后同时进行下道工序的施工。
桩基计划于2014年3月5日开始施工，因部分桥梁桩基施工受原有道路通行的影响，施工时间计划往后推迟，合同段内全部基桩计划于2015年3月20日施工完成，计划工期380天。
五、钻孔灌注桩施工方案
5.1 施工前的准备工作
5.1.1 施工现场准备工作
自项目部组建进场以来，我项目部对桥梁桩基工程的开工建设已做好了以下准备工作：
1、对施测放样所用的导线控制点及水准点按技术规范要求进行了复测。
2、根据桥梁桩基施工的需要，组织进场了桩基施工所需的机械设备及管理、施工人员。
3、建立了能有效运转的质量保证体系，项目部成立了QC小组，各项施工工作均在质量控制中。
4、建立了健全的安全管理体系，做好了临时防护工作及安全防范措施。
5、项目部安全管理部门针对各分项工程的施工编制了详细可行的安全施工应急预案，应急预案将在演练中逐步完善。
6、项目部下属的各工区桥梁施工队均设有各自完善的管理机构，在施工过程中接受项目部各级管理和质量、安全监督部门的管理。
7、各桥梁施工对按施工面的展开情况组织钻机进场，每台（套）钻机安排3个班组轮流钻进施工，每个班组至少配备3个施工人员，各台钻机配有相应的泥浆泵，浇筑水下砼导管等设备。
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能供应本合同段各个部位的混凝土浇筑。
5.1.2技术准备工作
1、施工前组织技术人员熟悉图纸资料，掌握设计标准和设计意图，学习有关的技术规范和操作规程，进行技术交底，并对设计文件、图纸资料进行现场核查和核对，必要时进行补充调查，查清设计资料是否齐全、清楚，图纸与实地是否相符，发现图纸资料有不妥或错误之处时及时向监理单位和建设单位报告。
2、根据设计文件和任务要求，编制施工方案及实施性施工组织设计，同时认真进行施工测量放样，补充必要的控制点，控制点应加以保护牢固，并将其绘于图上，便于施工中查找。
3、项目部测量技术人员首先进行桩基地面线的施测放样，在实测地高与设计图地面标高相吻合时，在原地面上开挖钻机施工工作平台，工作平台的开挖标高应已桩基顶面标高相吻合，在工作平台上将每一棵桩基进行准确无误桩位放样，并进行护桩的设置，各项工作结束后，对施工队进行施工及安全技术交底。
5.1.3材料要求
开工前严格按照规范要求做好各种原材料、集料及混合料的试验、配合比设计等工作，报请监理工程师批准后采集运输进场。具体材料要求如下：
1、水泥：宜采用42.5 级普通硅酸盐水泥或32.5 级～42.5 级矿渣硅酸盐水泥。
2、砂：特细砂或细砂含泥量不大于5%。
3、石子：粒径为5-32mm 卵石或碎石；桩身混凝土也可用粒径不大于50mm 的石子，且含泥量不大于2%。
4、水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。
5、外加剂应通过试验选用，矿粉等掺合料按试验室的规定确定。
告。
5.2 钻孔灌注桩的施工
5.2.1 钻孔灌注桩施工程序
钻孔灌注桩施工顺序
1、场地准备
钻孔场地的平面尺寸按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。
安装钻孔时钻机底座必须用枕木或木架搭设坚固稳定的工作平台。
钻孔泥浆宜进行循环处理后重复使用，减小排放量。对重要工程的钻孔桩施工，宜采用泥浆处理器进行泥浆的循环。在桩基施工前，按泥浆循环需要数量在桩基外侧开挖循环泥浆池。
2、泥浆制备及排放
泥浆的配合比和配制方法宜通过试验确定，其性能应与钻孔方法、土层情况相适应。
钻孔过程中，应随时对孔内泥浆的性能进行检测，不符合要求时及时调整。
施工完成后废弃的泥浆应采取先集中沉淀再处理的措施，严禁随意排放，污染环境和水域。
在浇筑基桩时，大量泥浆在现场储浆池不能满足弃置需要时，必须采用泥浆车将泥浆远运至弃土场弃置。
3、埋设护筒
孔口护筒采用钢板卷制，在陆上的护筒，其内径应大于桩径至少 200mm，壁厚应能使护筒保持圆筒状且保持不变形为度；在水中以机械沉设的护筒，其内径和壁厚的大小，应根据护筒的平面、垂直度偏差要求及长度等因素确定；对参与结构受力的护筒，其内径、壁厚及长度应符合设计的规定。
护筒埋设定位时，护筒中心与桩中心的平面位置偏差应不大于50mm，护筒在竖直方向倾斜度应不大于1%。在旱地设置护筒时，可采用挖坑埋设法实测定位且护筒的底部和外侧四周应采用黏质土回填并分层夯实，使护筒底口处不致漏失泥浆；在水中沉设护筒时，宜采用导向架定位，并应采取有效措
接处的内壁应无突出物，且应耐拉、压，不漏水。
护筒顶宜高于地面0.3m，在施工期间应采取稳定孔内水头的措施；当桩孔内有承压水时，护筒顶应高于稳定后的承压水位2.0m以上。
护筒的埋置深度在旱地宜为2～4m，在特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经计算确定。
护筒有固定桩位，引导钻头(锥)方向，隔离地面水免其流入井孔，保护孔口不坍塌，并保证孔内水位(泥浆)高出地下水或施工水位一定高度，形成静压力(水头)，以保护孔壁免于坍塌等作用。护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开始，护筒平面位置与竖直度准确与否，护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水，对成孔、成桩的质量影响非常大。本合同段桥桩基全部位于水田或旱地上，埋设护筒拟采用挖埋法，如图所示：
1、护筒；
2、地面；
3、夯填粘土；
4、施工水位
4、钻机就位
钻机的选型宜根据孔径、孔深、桩位处的水文和地质情况、施工环境条件等因素综合确定，所选用的钻机及钻孔方法应能满足施工质量和施工安全的要求。
钻机就位前，应对钻孔的各项准备工作进行检查；钻机安装后，其底座和顶端应平稳。不论采用何种方法钻孔，开孔的孔位必须准确。
⑴、开钻时应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可正常钻进。钻机在钻进施工时不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。分级扩孔钻进施工时应保持桩轴线一致。
⑵、采用冲击钻机冲击成孔时，应小冲程开孔，并应使初成孔的孔壁坚实、竖直、圆顺，能起到导向作用，待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。冲击钻进过程中，孔内水位应高于护筒底500mm以上；掏取钻渣和停钻时，应及时向孔内补水，保持水头高度。
⑶、钻孔作业应分班连续进行，并应填写完整的施工记录。
⑷、钻进施工开钻时，根据孔口的地质情况，采取不同的钻进施工方法：
①各种地质土质中的钻进方法：
a、在孔口地质为人工填土时，开孔前在孔内多加入一些粘土，并加入适量粒径不大于15cm的片石，将孔口顶部抛平，用低冲程冲击，泥浆比重达到1.5~1.7。钻进到0.5～1.0m，再回填粘土，继续以低冲程冲击，如此反复二、三次，必要时还可多重复几次。待冲击至钻头顶在护筒下超过1m时，方可加高冲程正常钻进。
b、在粘土层中钻孔时采用中冲程（0.75m左右），加入较低稠度泥浆，防止卡钻、埋钻。
c、在易塌孔的土质中钻孔时采用小冲程（0.5m），多加入粘土提高泥浆的粘度与相对密度，并填加片石、碎石、卵石，使其被挤入孔壁，增加孔壁的强度，防止塌孔。
d、在卵石夹土、砾石夹土、松散的砂或碎石层中钻孔时采用高冲程，但冲程不宜大于4～6米，冲锥宜选用带侧刃的大刃脚冲锥，钻进时必须加大泥浆稠度，及时添加小片石反复冲击，使孔壁被挤实。
e、在冲至基岩或较硬密实的卵石层时，宜用高冲程（1m左右），但应注意如果基岩岩石面倾斜过大或高低不平石，为防止偏孔，冲击中应回填坚硬
②对岩溶发育地段，根据溶洞的分布情况，采用先短后长、先易后难、先外后内的顺序施工。溶洞较小，洞中充填物多为松散不稳定的土质时采用泥浆护壁的方法，使用优质泥浆，保持钻孔内水位高度，适时向孔内投入潮湿泥块或袋装粘土和粒径不大于13cm的岩石，采用低冲程将抛填物挤入溶洞，以加固护壁，使之形成封闭环，防止漏浆和塌孔。对于开放型溶洞，采用护筒跟进法，护筒跟进至溶洞的底部；较大溶洞。且充填物为流塑状时，还可采用双护筒跟进处理。
③冲至护筒下4～5m时，用泥浆泵循环抽碴，每钻进0.5～1.0m时泥浆泵向钻孔内注入泥浆，泥浆带着钻碴翻出钻孔，在出孔处，安排一名工人用滤网打捞器将钻碴与泥浆分离，以保持泥浆能循环使用，抽碴要抽至钻碴明显减少无粗颗粒为止，在抽碴时应及时补充粘土，使泥浆比重符合要求，冲孔每隔3～4h，将钻头在孔内上下提放几次，将下面的泥浆翻拉上来，以护孔壁，增强孔壁的强度。
④钻头刃口在钻进中不断磨损，每班应进行检查，当冲锤尺寸磨损到小于设计桩径或磨钝时，应及时补焊，以免造成缩径或卡钻事故。为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补后在原孔使用时，宜先用低冲程冲击一段时间，方可用较高冲程钻进。
⑤为保证孔形正直，钻进中，应经常用检孔器检孔，检孔器用钢筋制成，直径与钻头直径相同，长度为桩径的4～6倍。更换钻头前，必须经过检孔。如检孔器不能沉到原来已钻到的深度，或钢丝绳拉紧时的位置偏移护筒中心，则可能造成了缩孔、弯孔、斜孔等，应及时纠正或回填重钻。
⑥当孔底已达到设计标高，可停止冲击，把钻头提到孔外，进行成孔检查（孔径、孔深、倾斜率等检查），符合施工规范要求后方可清孔，在终孔与清孔的间隙时间应保持孔内外水头高度。
6、制作钢筋笼
要求在工作台上制作，骨架设置临时支撑，保证刚度，钢筋笼制作完成后，按图纸设计要求在钢筋笼内等间距安装3根或4根φ57×3毫米检测钢管供超声波检测用。在钢筋笼内安装钢管时要保持钢管竖直，顶、底段要绑扎紧密，使浇筑砼时不堵孔，不漏浆。钢管需焊接接长时，要采用大直径钢套管套接，防止在钢管内形成焊瘤，保证对本合同段内每一棵桩基都能进行砼质量检测。
7、第一次清孔
钻孔深度达到设计高程后，应对孔径、孔深和孔的倾斜度进行检验，符合成孔质量标准后方可清孔。
清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，均必须保持孔内水头，防止坍孔。
8、吊放钢筋笼
钢筋笼的制作应符合规范要求，吊放钢筋笼采用吊车进行，吊放时注意不能碰撞孔壁，防止坍孔，并防止泥土等杂物带入孔内。在钢筋笼外侧绑扎混凝土垫块或焊接钢筋耳环，以保证钢筋的保护层厚度。钢筋笼绑扎好后整体吊放，吊入后校正轴线位置，并牢固定位，以免在灌注混凝土时发生浮笼现象。
安装钢筋骨架时，应将其吊挂在孔口的钢护筒上，或在孔口地面上设置扩大受力面积的装置进行吊挂，不得直接将钢筋骨架支承在孔底。
9、导管安装
水下混凝土宜采用钢导管灌注，导管内径为200～350mm ，视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p 的1.3倍，p 可按下式计算：
w w c c H h p γγ-=
p──导管可能受到的最大内压力(kPa)；
γ──混凝土拌和物的重度(取24kN/m3)；
c
h──导管内混凝土柱最大高度(m)，以导管全长或预计的最大高度计；
c
γ──井孔内水或泥浆的重度(kN/m3)；
w
H──井孔内水或泥浆的深度(m)。
w
导管用无缝钢管制作，每节长2.0～5.0m，配1～2节长1.0～1.5m短管，导管应自下而上顺序编号，单节导管作好标示尺度，导管吊装设备能力应充分满足施工要求。
为避免提升导管时法兰盘挂住钢筋笼，可设置锥形护罩，或采用加焊三角形加劲板等有效措施。
使用丝扣连接的导管，应注意在运输、堆放和使用过程中不得碰撞导管连接口的螺纹或压坏管口。导管在每次灌注砼完毕后，应立即冲洗干净，及时在导管连接口的螺纹涂抹黄油防绣。导管安装完毕后，按施工技术规范要求，应及时进行第二次清孔。以减少孔底泥浆沉淀。
开始灌注时，预制砼隔水球塞吊放的位置应临近水面，导管底部距桩底的距离应符合规范要求，一般0.25-0.4m。
10、第二次清孔
在第一次清孔达到要求后，由于安放钢筋笼及导管，这段时间内，孔底又会产生沉渣，所以钢筋笼及导管就位后，利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泥浆泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管置换沉渣。清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆相对密度在1.03～1.10范围内，对冲击成孔的桩，清孔后泥浆的相对密度可适当提高，但不宜超过1.15，复测沉淀厚度对桩径≤1.5米的桩在200mm以内，对桩径＞1.5米或桩长＞40米或土质较差的桩在300mm以内，清孔完成后，立即浇注水下混凝土。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
混凝土拌和物应具有良好的和易性，灌注时应能保持足够的流动性，其坍落度当桩孔直径D＜1.5m时，宜为180～220mm；D≥1.5m时，宜为160～200mm，且应充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致坍落度的损失。
混凝土灌注前，宜采用相对密度小于 1.05的优质泥浆循环转换孔内泥浆。首批混凝土灌注时，宜采用大、小储料斗同时储料，料斗出口应能方便快捷地开启或关闭，储料斗的体积应大于或等于首批灌注混凝土的体积，并满足混凝土能完全充满导管连续灌注的要求。水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，不符合要求时不得使用。
灌注时应采取措施防止钢筋骨架上浮。当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，宜降低灌注速度；混凝土顶面上浮到骨架底部4m以上时，宜提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上后再恢复正常灌注速度。
浇灌前要对终孔及清孔的情况及准备工作进行认真的检查，并填写检验凭证，灌注水下砼应注意以下事项：
⑴、首批灌注砼的数量应能满足导管初次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部间隙的需要。
⑵、随着砼的上浮，要适当提升和拆卸导管，导管底端埋入砼面以下一般宜保持2～4m，不宜大于6m和不得小于2m，严禁把导管底端提出砼面。
⑶、在水下砼灌注过程中，应有专人测量导管埋深，填写好水下混凝土灌注记录表。(灌注顺序如下图)