京沪高速铁路土建工程四标段工程概况一、工程概况京沪高速铁路土建工程四标段位于江苏省及安徽省境内，起点里程为DK665+100(徐州胡埠)，终点里程为DK950+039(杨郢大桥)，铺轨里程为：DK534+400～DK846+100，正线长度285.740km，大中桥54座，桥全长222.404km，占TJ-4标全长285.737的77.8％。
黄河流域内线路跨越废黄河、奎河。
淮河流域内线路跨越濉河、新汴河、沱河、浍河、怀洪新河、北肥河、淮河、池河。
线路主要通过黄淮冲积平原、淮河一、二级阶地、长江及其支流河谷阶地，局部通过剥蚀低山丘陵区。
黄淮冲积平原地势平坦开阔，略向南倾，地面高程20～40m。
淮河一级阶地地势低平，呈2～4°微坡倾向河床，二级阶地呈垄岗地形，波状起伏，坳沟发育，其间有残丘出露，相对高差20～30m。
黄淮冲积平原及淮河一、二级阶地，主要出露上更新统粉土、粉细砂、粉质黏土、黏土（下蜀黏土），下伏寒武、奥陶系白云岩、灰岩、泥灰岩，白垩系泥岩、砾岩、泥质砂岩，下元古界云母片岩、角闪岩、变粒岩等。
沿线地下水类型按赋存条件可分为孔隙潜水、基岩裂隙水及岩溶水。
桥梁桩基的桩径采用φ1.0m、φ1.25m.φ1.5m、φ2.0m、φ2.2m钻孔桩。
桩基一般选择承载力较高的岩层、砂卵石层、硬塑粘土等作为持力层。
如果地质较差时，可选择压缩性较小的地层（如粉砂）等作为持力层。
桩基持力层位于承载能力比较小（如粉砂层）或压缩性较大（如黏土层等）地基时，均检算桩基沉降量。
施工准备3.1、施工准备钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、平整施工场地、布设道路（栈桥）、设置供水及供电系统、制作和埋设护筒；制作钻架（钻机未配备钻架时），泥浆备料与调制、沉淀出碴及准备钻孔机具等。
1、场地准备：主要是筑岛，表面压实，平整，四周用砂袋堆码；对其余各墩的场地准备工作主要是平整、压实场地。
钻机下应摆放枕木。
2、钢护筒为保护孔口，应埋设钢护筒，护筒采用钢板卷制而成，其埋深应不小于3米，具体各桩的护筒埋深与护筒钢板厚度根据施工机械、地层性质可作适当调整。
护筒内径为设计桩径加上20～30cm，护筒埋设平面偏位不得大于5 cm，护筒埋设斜度不得大于1%。
3、泥浆在钻孔施工过程中，要靠泥浆保护孔壁及携带（或浮出）钻渣，在施工中使用的泥浆分为两种，一种为普通泥浆，另一种为PHP泥浆。
桩径φ≥1.5m、桩长L＞50m的桩应采用PHP泥浆，其他桩可采用普通泥浆。
（1）、普通泥浆的制备粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好，但应尽量就地取材。
经过野外鉴定，具有下列特征的土，可符合上述要求作为调制泥浆的原料。
自然风干后，用手不易掰开捏碎；用刀切开时，切面光滑，颜色较深；水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指搓捻，感觉砂粒不多。
浸水后能大量膨胀。
一般可选塑性指数大于25，粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量50%的粘土制浆。
当缺少适宜的粘土时，可用略差的粘土，并掺入30%的塑性指数大于25的粘土；若采用粘质土时，其塑性指数不宜小于15，大于0.1mm的颗粒不宜超过6%。
所选粘土中不应含有石膏、石灰或钙盐类化合物。
制浆前，应先把粘土块尽量打碎，先往护筒内注入水，然后按计算需要粘土量，往护筒内分批投放粘土，并用钻头小冲程反复冲砸，直至泥浆均匀。
（2）、PHP泥浆的制备制浆原料主要为用膨润土，应选用以蒙脱石为主的钙钠基膨润土，保证土具有较好的分散悬浮性和造浆性，造浆用水可直可接用长江水。
分散剂选用工业碳酸钠（NaCO3）,对钙土进行改性处理。
制浆前，应将膨润土充分浸泡，为达到较好的搅拌效果，应使用机械搅拌。
首先将膨润土、水、纯碱按一定比例混和，制成原浆，然后于其中加入水解聚丙烯酰胺，制成PHP泥浆备用。
其各项指标如下：表3-1项目 相对密度 粘度（s）含砂率（%）PH值 胶体率（%）数值 1.03～1.10 18～22 ＜4% 8～10 ＞953.2、成孔成孔旋转钻成孔工艺33.2.1、旋转钻成孔工艺1、成孔方法开孔及在覆盖层中钻进时采用正循环方法成孔，方法如下：泥浆通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部射出，底部的钻头在旋转时将土层搅成钻渣，钻渣被泥浆悬浮，随着泥浆上升而流到孔外，泥浆经过净化后再循环使用。
在孔口以下一定深度后采用气举反循环方法成孔，方法如下：泥浆由泥浆泵注入孔中，高压空气通过专用通气管道从钻头附近喷出，底部的钻头在旋转时将岩石层搅成钻渣，并与气体、泥浆混合成比重较轻的混合物从中空钻杆中涌出。
泥浆经过净化后再循环使用。
2、成孔工艺：（1）、旋转钻机（正循环）成孔工艺①、在孔口以下一定的范围内可采用正循环成孔工艺，钻头选用刮刀钻头。
②、钻机就位立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。
启动卷扬机把转盘吊起，垫方木于转盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔。
然后装上转盘，要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，钻杆位置偏差不得大于2cm。
在钻进过程中要经常检查转盘，如果有倾斜或位移，应及时纠正。
③、初钻先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输入钻孔中一定数量后，方可开始钻进。
④、钻进时操作要点Ⅰ、开始钻进时，进尺要适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。
Ⅱ、在粘质土中钻进，由于泥浆粘性大，钻头所受阻力也大，易糊钻。
宜选用中等转速（5～7rpm）、大泵量、稀泥浆(泥浆比重控制在 1.10～1.20g/cm3)钻进。
Ⅲ、在砂类土或软土层钻进时，易坍孔，宜选用低转速（3～5rpm）、大泵量、稠泥浆钻进。
Ⅳ、在卵石、砾石类土层中钻进时，因土层较硬，会引起钻头跳动，钻杆摆动加大和钻头偏斜等现象，易使钻机因超负荷而损坏。
宜采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进。
如遇有进尺较小或无进尺的情况，需认真分析情况，不可肓目增加转速或钻压。
Ⅴ、减压钻进。
为保证钻孔的垂直度减小扩孔率，须采用重锤导向减压钻进。
钻头、配重、钻杆总重的一半左右作为钻压，其余由钻架承担，使钻杆始终处于受控状态，配重应根据不同的地质情况恰当选取。
（2）、旋转钻机（反循环）成孔工艺①、在钻进一定深度后改用采用反循环成孔工艺，钻头在覆盖层中选用刮刀钻头，在岩层中改用滚刀钻头，一台钻机要准备2个滚钻头以备用。
②、钻进时操作要点Ⅰ、在胶结砾岩层中钻进，钻头所受阻力大，而且由于砾石、胶结质强度不同，易跳钻。
宜选用中等转速（8～10rpm）、大气量、稀泥浆钻进。
Ⅱ、坚持减压钻进。
为保证钻孔的垂直度减小扩孔率，须采用重锤导向减压钻进。
钻头、配重、钻杆总重的一半左右作为钻压，其余由钻架承担，使钻杆始终处于受控状态，配重应根据不同的地质情况恰当选取。
Ⅲ、常在泥浆分离器排碴口处提取碴样，观察钻头的破岩情况。
Ⅳ、泥浆补充与净化应调制足够数量的泥浆，钻进过程中如泥浆有损耗、漏失应予补充。
每钻进2m或地层变化处，应在泥浆分离器排碴口处提取碴样，查明类别并记录，以便与设计资料核对。
使用泥浆分离器净化泥浆，净化后泥浆进入循环池，然后经由循环槽流入孔中使用。
在钻进过程中要根据地层的变化来调整泥浆指标。
不同地层的泥浆指标见表表3-2排渣方式 地层 相对密度 粘度（s）含砂率（%）PH值 胶体率（%）正循环 粘土层 1.03～1.10 18～20 ＜4% 8～10 ＞95粉砂层 1.10～1.20 18～24 ＜4% 8～10 ＞95反循环砂层 1.10～1.20 18～24 ＜4% 8～10 ＞95 卵石层 1.05～1.15 18～22 ＜4% 8～10 ＞95 岩石层 1.03～1.12 18～22 ＜4% 8～10 ＞95Ⅴ、测量：钻进过程中应经常测量孔深，并对照地质柱状图随时调整钻进技术参数。
（3）、检孔与终孔在钻进过程中要坚持常检孔的原则，覆盖层中每钻进20米左右或岩层中每钻进10米左右或穿越一个地层，都要检孔一次。
在钻孔深度达到设计高程而且地层岩性与设计提供地质资料相符，即可终孔。
钻孔应一次成孔，不得中途停顿。
钻孔达到设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形等采用超身波检测仪进行检查。
（4）、清孔清孔主要有两种方法：抽浆法清孔与气举法清孔①、抽浆法清孔在对采用泵吸反循环的方法成孔的孔进行清孔时，可优先考虑此方法。
在终止进尺后，利用钻机的反循环系统的泥浆泵持续吸碴5～15分钟，并调整泥浆，使其达到清孔的泥浆指标。
（清孔泥浆指标见表3-3）。
待泥浆泵出口泥浆的含砂率小于4%、含碴几乎没有的时候即可终止清孔。
②、气举法清孔以浇注水下混凝土的导管为吸泥管，高压风管可以设在导管内，也可设在导管外，导管的入水深度应大于钻孔内水头到出浆口高度的1.5倍，并不得小于15米。
开始工作时应先往孔内供浆，然后送风清孔，停止清孔时，应先关气后断浆，以防水头降低造成坍孔。
清孔过程中应保持孔内水头高度，并使其高出孔外水头不小于2米。
最小送风量V=KD风压P=H/100+0.05V----最小送风量(m3/mim)K----经验系数，取0.8～1.0D----导管内径(cm)P----风压(MPa)H----孔深(m)当孔底沉碴较厚且密实时,可适当加大风量,并摇动导管。
待泥浆指标满足清孔泥浆指标（表3-3）要求、含碴几乎没有的时候即可终止清孔。
表3-3项目 相对密度 粘度（s）含砂率（%）PH值 胶体率（%）数值 1.03～1.10 17～20 ＜4% 8～10 ＞95（5）、成孔质量检查钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔检查。
①、孔径和孔形检测桩长L≥50m和桩径Φ≥2.0m的钻孔桩采用超声波检测仪进行，其他采用探孔器检测，并用超声波检测仪抽检1%。
②、孔底和孔深检查采用标准锤检测，测绳必须经检校过的钢尺进行较核。
③、对于柱桩采用钻孔取芯方法检查沉渣厚度。
超声波测孔仪检测结果图片超声波测孔仪检测成孔质量标准成孔质量标准 表表3-4编号 项目 允许偏差1 孔中心位置 群桩：≯10 cm，单桩≯5 cm2 孔径 ≮设计孔径3 倾斜度 ＜0.75% 4孔深摩擦桩:≮设计孔深 柱桩:比设计孔深超深≮5 cm5孔底沉淀厚度摩擦桩:≯15 cm 柱桩:≯5 cm3.2.2、冲击钻成孔工艺冲击钻成孔工艺1、成孔方法用冲击式装置或卷扬机提升实心钻锥，上下往返冲击，将土石劈裂、劈碎，部分被挤入井壁之内。
由泥浆悬浮钻渣，使钻渣每次都能冲击到孔底新土层。
本法泥浆一方面起悬浮钻渣作用，另一方面起护壁作用。
2、成孔工艺：（1）、在钻进时采用正循环成孔工艺。
（2）、钻机就位立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。
在钻头四周不碰到孔壁的情况下，检查钢丝绳中心与孔中心的偏位，不大于50mm。
