冲击钻钻孔灌注桩施工技术方案
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冲击钻钻孔灌注桩施工技术方案
冲击钻钻孔灌注桩施工技术方案
一、工程概况
本标段内共设1座中桥4座大桥,分别为K15+960和平村中桥、K13+910.5同心村3#大桥、K14+525.5沙坝村大桥、K15+026.5和平村大桥、K15+730和平村2#大桥，下部桥台有桩柱式桥台、重力式桥台，桥墩为桩柱式墩柱，桩基采用钻孔灌柱桩施工。
二、施工安排
1．施工队伍及人员安排
项目部组织精干队伍——多次参加高速公路桥梁桩基建设的钻孔灌注桩队上场施工，确保工程质量和按期完成。另外，项目部主要施工技术骨干参与全过程的指导和安质检查。
施工负责：杨金财 技术负责：杨胜信 测量负责：邓超 试验负责：许清玉 质检负责：许清玉 安全负责：张猛。
2．机械设备 冲击钻钻孔灌注桩投入施工设备如下表：
序号 机械名称 单位 数量 状况 备注
1 冲击钻钻机 套 20 优
2 发电机（120KW） 台 6 优
3 吊车（25T） 辆 2 优
4 混凝土运输车 辆 4 优
5 交流弧焊机 台 6 优
6 钢筋切断机 台 5 优
7 半自动钢筋弯曲机 台 3 优
3．计划工期
根据总体施工计划安排，全标段基桩分项工程计划2013年3月3日开始，2013年11 月20日完成全部桥梁桩基灌注工作。
三、钻孔桩施工技术方案
1.施工准备
我部进场后已将全线的导线点、水准点进行复测，并将测量结果上报监理单位审批。同时项目部和工区的技术人员已完成对施工图纸的高程、坐标及相关工程数量和施工方案的复核。
施工现场已经完成了“三通一平”建设，完全能确保桥梁下部施工能顺利进行。
（1）施工放样
在基桩开工之前，测量人员首先复核设计图纸基桩的坐标及标高及线路逐桩坐标，然后根据附近的导线点和水准点，准确放出桥梁的纵向轴线和桥梁墩台横向轴线及每根基桩的桩位，并布设固定桩。
（2）场地平整
在钻机就位之前，首先由人工配合推土机平整施工场地，清除杂物，换填软土，然后用压路机将场地压实。确保其能承受施工机械工作时所有静、动荷载。同时还要修筑施工机械进入桥位的便道，保证施工机械能快速、安全的进入施工场地。
2.钻孔灌注桩施工工艺
（1）钻机选择
根据桥梁设计图纸及地质勘测资料，我部所有的桥均选用冲击钻进行冲孔。
（2）护筒埋设
2.1护筒用10mm厚钢板制成，接头处无突出物、能耐拉压、不漏水。护筒高度为2-4m，护筒直径比设计桩径大20-40cm。
2.2护筒采用人工挖埋，在挖护筒坑之前，先把桩位中心线引四根护
桩引到护筒外侧，埋设护筒时将护筒外侧50～60cm范围内的表土和淤泥挖除，把坑底整平后，回填30cm左右4%水泥土，夯实后放护筒，利用引出去的护桩，用两根线加垂球来控制护筒中心线与桩位中心线重合，护筒放好后，在用4%水泥回填护筒外侧周围刃脚处，大约30cm即可，分层回填夯实，然后在分层回填粘性土并夯实；护筒埋设完毕后，其倾斜度不大于1%，护筒高出地面30cm左右。
(3)钻机就位
3.1钻机底盘下的地基使用人工进行平整、夯实，夯实后每间隔1m放置一根方木，在方木上放置钻机底盘，以确保钻机底盘水平。
3.2钻机就位后，底座和顶端应平稳，在钻进和运行中不应产生位移或沉陷，否则应找出原因，及时处理。
3.2钻机的钻头、桩孔中心二者应在同一铅垂线上，以保证成孔的竖直度符合设计要求。
(4)泥浆池的设置及泥浆的调制
泥浆池的数量根据开孔的个数具体确定。泥浆池的开挖采用人工配合挖掘机开挖，开挖完成后，由工人将浆池边坡及坑底进行夯实。每个泥浆池设沉淀池一个、净浆池一两个，池中中间隔墙用土袋垒砌。
泥浆的调制方法：泥浆池中首批泥浆使用粘土加纯碱造浆，泥浆比重达到1.1.钻孔过程中泥浆比重根据地质情况调整，其泥浆参照如下标准：泥浆性能指标选择
钻孔
方法 地层
情况 泥浆性能指标
相对密度 粘度(Pa°s) 含砂率(％) 胶体率(％) 失水率(ml／30min) 泥皮厚(mm/30min) 静切力(Pa) 酸碱度(pH)
冲击 易坍地层 1.20～1.40 22～30 ≤4 ≥95 ≤20 ≤3 3～5 8～11
（5）钻孔
5.1当护筒埋入后，仔细检查护筒的垂直度和水平位置，当确定无偏差时，即可开始冲孔。否则，应将护筒拔出，调整后重新埋入。
5.2开孔必须正确，开始冲击时应防落锤偏位，导致基桩中心偏离设计位置。
5.3冲孔时，根据地质的变化，及时调整落锤的高度和速度。
5.4冲孔进过程中，应时刻观察桩位处的地层变化、孔的垂直度、泥浆稠度，并作好详细的施工记录。
5.5在冲孔过程中如停电，立即采用发电机进行发电。
(6)清孔
6.1冲孔结束后应立即进行清孔，清孔采用换浆清孔法，换浆清孔是用比重较小的泥浆将比重大的泥浆用泥浆泵继续循环换出，清孔时要始终保持孔中水头高度高于施工水位或地下水位1～2米。如此直到孔中泥浆比重降低到1.20～1.40之间、粘度22～30pa·s；含砂率〈2%；胶体率〉98%，孔底沉渣厚度为：桩底沉渣厚度≤500mm。
6.2在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。
6.3清孔时应注意事项
清孔方法采用换浆清孔，在清孔排渣时，注意保持孔内水头，防止坍孔。清孔后从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验，试验结果应符规范规定。灌注水下混凝土前，孔底沉淀土厚度应复合第一次清孔的规定。
(7)检孔
清孔完毕后，技术人员采用测绳丈量法检验孔深；采用自制探孔器检验孔径；各项指标检验后通知现场监理工程师对成孔进行检查，即检查孔深、孔径、孔的倾斜度、孔的中心位置等指标，以确保成孔质量。桩孔经自、抽检全部合格后，方可进行下道工序施工。
（8）基桩钢筋笼的制作及安装
8.1钢筋笼制作
①钢筋焊接时焊工须持证上岗，所用焊接材料及钢筋均应有合格证及出厂证明。
②钢筋笼所用钢筋的材质、规格均应按有关规范及图纸要求进行加工制作。
③进场的钢筋应遵照规范要求进行力学性能试验，必要时进行材质分析测试，合格后方可使用。
④钢筋焊接形式、焊接工艺，应符合（JGJ18）《钢筋焊接及验收规程》。
⑤钢筋笼制作焊接时，在同一截面内的钢筋接头数不超过主筋根数的50％，搭接长度，单面焊缝10d，双面焊缝为5d（d 为钢筋直径）。
⑥为保证钢筋笼的垂直度和圆度，制作前钢筋必须进行校直和除绣，并应按图纸要求焊接牢固，保持笼身周正。
⑦钢筋笼的制作允许偏差应符合规范《公路桥涵施工技术规范》表10.5.4的规定：主筋间距：±20mm、箍筋间距和螺旋筋间距：0-20mm、钢筋笼直径：±5mm、钢筋笼长度：±10mm、保护层厚度：±10mm。
⑧为保证钢筋笼中心和钻孔中心重合，且保证钢筋的混凝土保护层厚度，沿钢筋笼纵向，每隔2m设置一组（4根）定位筋。
⑨钢筋笼分节制作，其分节数量和分节长度根据设计笼长和吊车吊装长度合理确定。
8.2钢筋笼的安装
钢筋笼采用平车加托架运输，采用25T汽车吊就位，为保证骨架起吊时不变形，宜采用两点吊，第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中上部。起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点，随着第二吊点不断上升，解除第一吊点，检查骨架顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，扶直使其徐徐下降，避免摆动碰撞孔壁。在钢筋骨架节与节搭接前，临时使用自制槽钢横担，将进入孔中的钢筋骨架放置在孔口的方木支撑上，然后再使用汽车吊吊起另一节骨架进行井口搭接焊，搭接焊采用单面焊接，搭接长度不小于10d，焊接头错开布置，两接头间距不小于35d，配置在搭接长度区段内的受力筋其接头的截面面积不大于总截面面积的50%。待搭接的所有主筋全部按要求焊接完成后，再进行箍筋绑扎，最后为使钢筋骨架正确牢固定位，在主筋上安设钢筋“耳环”；并在主筋上焊接四根Ф16钢筋将其固定在孔口的两个槽钢上，以便控制骨架下落深度。吊筋长度（m）=护筒顶标高（m）-桩顶标高（m）
8.3声测管的安装
①桩基声测管根据桩径设置，桩径D≤1.5米设置三根，按三角形布置在钢筋笼的内侧，桩径D=1.8米设置四根，按四等分角形布置在钢筋笼的内侧。
②声测管按照图纸要求加工制作。
③钢管连接保证不漏浆、漏水、内壁光滑。
④声测管下口采用10mm厚的钢板焊死，与钢筋笼绑扎牢固。
⑤桩基灌注完成后，砼达到龄期后试验检测部门进行检测。
（9）灌注导管安装
9.1导管的选择
用于灌注水下砼的导管均采用套接钢管，导管直径为28cm，导管长度以每节3m为主，每种型号配备一套4m长底管及1m、0.5m长调节管。
9.2导管试拼及承压试验
导管在运往施工现场之前，先在施工场地内进行试拼装及水密、承压和接头抗拉等试验，进行水密试验的水压不小于井孔内水深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：
Pmax=γchcmax-γwHw
式中 Pmax —导管可能承受的最大内压力（kPa）;
γc—混凝土拌和物的容重(kN/m3);
hcmax—导管内混凝土柱最大高度，可按导管全长或预计的最大高度计;
γw ——井孔内水或泥浆的容重(kN/m3);
Hw——井孔内水或泥浆的深度(m)。
9.3导管就位
导管在施工现场由汽车起重机配合人工拼装送入孔中，送入孔中导管的最下端距离孔底30～50cm，上端导管高出导管卡盘以上。
（10）水下砼灌注
10.1导管上口一般设置储料槽和漏斗，为防止阻塞导管，在漏斗内用钢筋焊制一个间隙为10厘米的筛子，对砼进行过滤。
10.2首批灌注的砼数量应能满足导管初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要，钻孔桩所需首批砼数量按下式计算。（在安装好导管后根据导管口距井底深度量测后计算）
V≥πd2（h 1+ h2 ）/4 + πD2Hc/4
式中 V —— 首批砼所需数量(m3)；
