钻孔灌注桩施工方案

铁-阜路基二十七合同段路桥二公局第三工程有限公司

1

钻

孔

灌

注

桩

施

工

方

案

铁-阜路基二十七合同段路桥二公局第三工程有限公司

2 第一章工程概况

一、 概述：

铁岭（毛家店）至朝阳（三十家子）高速公路铁岭至阜新段二十七合同段，里程桩号为K253+000.000—K259+640.000,路线全长6400米。本合同段有桩基础的桥梁有巴斯营子大桥、巴斯营子中桥、黄家沟中桥、黄家沟1号公路分离式立交、黄家沟2号公路分离式立交、A匝道2号桥、D匝道桥、黄家沟1#桥、黄家沟2#桥。由于本合同段控制性工程为阜新北互通立交、巴斯营子大桥、黄家沟1#桥、黄家沟2#桥，为保证工程质量和施工进度，我部在基础施工中采取多点同步施工的施工方法。

二、 工程地质情况

本合同段桥位工程地质条件一般，地层主要为第四系粘土、亚砂土、砾砂、圆砾、碎石土、白垩系义县组（K1y）安山岩、砂岩。

以上地质资料是设计图纸提供的参考资料，施工期间可依据地质地层走向和整体变化情况得到相近的参考地质情况。在钻孔桩施工过程中应视具体的地质情况采取相应的钻进措施，不得盲目钻进，严格保证泥浆的各项指标，从而保证整个钻孔桩施工的顺利安全施工。

第二章 钻孔桩施工

第一节 钻孔桩主要工程量

本合同段桥梁较多，钻孔桩有225根，总计桩长：3419.7m。全合同段钻孔桩钢筋：Φ25：6828.1 kg，Φ22：58080.1kg，Φ20： 铁-阜路基二十七合同段路桥二公局第三工程有限公司

3 104221.5kg，Φ12：4039.3kg，φ8：25553kg。全合同段钻孔桩C25水下砼为：3688.3米3。

第二节 钻孔桩施工准备

一、 概述

1、钻机布置及施工顺序

本合同段基桩施工顺序：黄家沟1#桥、黄家沟2#桥

巴斯营子大桥 巴斯营子中桥、黄家沟中桥 黄家沟1号公公分离式立交 、黄家沟2号公公分离式立交 A匝道2号桥、D匝道桥。即先主线贯通，再施工结构较复杂的桥梁，其后施工匝道桥。每座桥的施工顺序为先桥台后桥墩，确保台背回填提前进行以便施工台帽。12台钻机分两个区域布设，即巴斯营子附近为一区域，黄家沟为一区域，根据施工进展情况，随时调整钻机布设或增加，确保6月底完成灌注桩基础，以保证整个工期。

钻机在墩位内桩孔间转移，采用人工转移就位，在墩台间或桥梁间转移，由吊车配合汽车运输转移。同墩台施工时，为防止冲击振动影响，采取桩位间隔施工，如果无法间隔，必须满足浇筑完成后，24小时后再施工相邻桩位。

2、钻机平台的铺设

场地平整：对处于旱地部分桩位先进行清除杂物，场地平整、铲除软土、整平夯实。根据地下水位埋深和地表水影响及土质，为保证钻孔时的静压水头高度满足要求；现场需进行填高压实，填实高度确定为0.5m。然后在其上测量放样，定出桩位。 铁-阜路基二十七合同段路桥二公局第三工程有限公司

4 二、钢护筒制作及沉放：

1、 钢护筒的制作

钢护筒直径均选择比设计桩径大20cm，采用厚3-5mm的钢板卷制加工。

钢护筒的长度根据地质资料确定，保证护筒埋入不透水层粘土内1米，若孔周围为透水材料，开挖直径应比护筒大0.5-1m，周围用不透水的粘土回填，以确保孔口不坍塌、不使地表水进入孔内，并满足钻孔桩内泥浆面高程和泥浆循环要求为原则。本标段钻孔桩均按陆上施工考虑，护筒定尺长度≥2米（根据填土厚度及淤泥深度确定）。并考虑备用护筒 。

2、 钢护筒的沉放

钢护筒采用挖孔法埋设定位。首先，利用全站仪在地面放出桩位中心点，再由人工按圆弧线开挖至埋设深度后，将基面整平压实，由吊车或钻机将钢护筒安放在孔内，并根据护筒中心的四个定位点，拉线调整护筒中心位置，回填并夯实，最后将控制方向点在护筒上用红油漆做好标记，以备核查。护筒埋设完毕，开始架设钻机。

3、 钢护筒的埋设精度

平面位置： 5cm

倾斜度：≤1/200

二、 钻机选型

为满足钻孔灌注桩基础的直径、钻孔深度以及施工工期的要求， 铁-阜路基二十七合同段路桥二公局第三工程有限公司

5 我部根据施工场地地形及地质的情况，前期配备12台WCS-51型冲击钻机分别布置在巴斯营子大桥、黄家沟1#桥、黄家沟2#桥和黄家沟中桥（K257+473）四座桥同时钻进，中期根据施工进度再增加2台同样的钻机。按每台6天成桩1根计算（5根/月.台，按有效期4个月计算，可完成240根桩，其中包含非钻孔施工工期：下放钢筋笼、浇注水下混凝土、钻机的迁移及就位），综合考虑各种施工干扰因素影响，总计225根桩，可在3-4个月完成，即6月底完成。

第三节 钻孔桩成孔施工

一、泥浆循环系统及泥浆制备

1、泥浆循环系统

清孔泥浆循环工艺：钢护筒→大泥浆池→小泥浆池→泥浆泵

返回孔内。

沿桥轴线将泥浆池设在每个墩位的旁边（主线或匝道下穿的桥泥浆池设在主线或匝道之外），每个墩位钻孔桩共用两个泥浆池，一大一小。泥浆池大小尺寸为7m×7m×1.5m、3.0 m×3.0 m×1.5m.。大泥浆池沉淀钻渣，小泥浆池过渡循环泥浆。钻进过程中要勤掏渣，勤降砂，清理出的钻渣，按照业主指定地点就近弃渣。泥浆池与护筒之间通过泥浆沟连通，泥浆沟过水断面面积不小于0.25m2(断面尺寸50cm×50cm).废弃泥浆经处理后方可排放。施工完毕将泥浆池中的沉渣清除干净，并回填至原地面高程。

泥浆池平面布置图及钻机底座图见附图二。 铁-阜路基二十七合同段路桥二公局第三工程有限公司

6 2、泥浆制备

成孔时为防止发生扩孔、塌孔、保持孔壁稳定，拟使用清水泥浆，在试桩后，若个别地层稳定性太差，再采用加外加剂的泥浆，具体操作如下：

① 清水泥浆制作

在钢护筒中加入清水和优质粘土，采用钻机进行造浆，然后按照搅拌至全部溶解为止。当地质条件相对稳定的情况下，钻进一定进尺填加适量优质粘土，进行造浆，始终保持孔内泥浆的粘度和相对密度满足施工需要。

② 水解聚丙烯酰胺泥浆制作

在泥浆搅拌机的钢护筒中加入清水，开动泥浆泵，然后按照优质粘土：纯碱:水=1:0.04:10的比例分别加入优质粘土、纯碱，搅拌至全部溶解为止。

聚丙烯酰胺在使用前要水解，现场水解聚丙烯酰胺用常温法，提前3~4天。将聚丙烯酰胺、纯碱、水在搅拌筒中搅拌，直至聚丙烯酰胺全部分散于水中，放置一段时间后备用。

③ 制聚丙烯酰胺泥浆

在原浆中加入一定比例的水解后的聚丙烯酰胺，使二者充分混合即可。从而达到良好的护壁和节约的效果，每立方米原浆中加入水解后的聚丙烯酰胺20~30公斤，实际聚丙烯酰胺用量根据现场实测的泥浆技术指标调整。聚丙烯酰胺泥浆具有良好的絮凝作用。因此，泥浆失水量小，泥皮质密，护壁效果好。 铁-阜路基二十七合同段路桥二公局第三工程有限公司

7 泥浆参数

相对密度（g/cm3） 粘度

（Pa.s） 静切力

（Pa） 含砂率

（%） 胶体

（%） 失水率

（ml/30min） PH值 泥皮厚

（mm）

1.05-1.20 18-28 1.0-2.5 ≤4 ≥95 ≤20 8-10 ≤3

三、钻进作业

1、 钻机就位

钻机按测量事先在平台上放出的桩位线就位。钻机就位时底座要平稳、牢固。在钻进过程中钻机不得产生位移和沉陷。钻机顶部的起吊绳中心、钻头中心、桩孔中心应在同一铅垂线上，其偏差不得大于5mm。钻机四个支点高差≤5mm，从而保证成孔的孔位和垂直度。

用钢尺量好钻头的实际长度，作好记录，并用油漆或红布绳在钢丝绳上做好标记。

2、 成孔方法

根据地质情况采用与钻孔直径相匹配的冲击钻头钻进成孔。具体操作要点如下：

a、 上部亚粘土层钻进

在第四纪粘土、亚砂土层可采用清水钻进成孔。开孔钻进时要小冲程小频率钻进，不进行掏渣，多投粘土，主要任务是造好泥浆，密实护筒以下的周围孔壁，防止塌孔。在泥浆造好以后，再进入正常钻进。在进入砾砂、圆砾层以前，适当控制进尺。钻进过程 铁-阜路基二十七合同段路桥二公局第三工程有限公司

8 中应随时测定泥浆技术指标，泥浆粘度要相对提高到18~20Pa.s并保证PH值≥8，以确保孔壁稳定。

b、 砾砂、圆砾及碎石土层钻进

在进入砾砂、圆砾层后，要减小冲程和频率，控制进尺。由于此段岩层较为松散，因此在钻进过程中必须加强对泥浆性能的控制。

c、白垩系义县组（K1y）安山岩、砂岩钻进

该地层岩层比较坚硬，在施工过程中，必须注意岩层的变化情况，特别要注意岩层走向变化，因为岩层走向变化会造成，孔底岩层强度差异较大，在此情况下钻进中容易出现斜孔。在钻进过程中应以防斜为重点，钻进时增加提钻次数和掏渣次数，以避免钻孔倾斜及孔壁掉块。同时严格控制泥浆性能指标，粘度控制在18~22Pa.s，比重控制在1.06~1.2，PH值8~10。

d、 钻孔检查及允许偏差

当钻进至设计孔深（或钻进至设计要求的入岩深度）后，用专用检孔器，对孔径、孔斜、孔深进行检测，合格后进入下一工序。

成孔允许偏差：孔径：不小于设计桩径；倾斜度：小于1%；孔深：不小于设计规定。

e、清孔换浆

钻至设计孔深，经监理工程师现场确认后，开始清孔。清孔时将钻头提出孔，进行第一次清孔，即用掏渣筒（必要时钻头进行配合）将孔底钻渣全部清除。当将孔中钻渣清理干净后，经自检合 铁-阜路基二十七合同段路桥二公局第三工程有限公司

9 格，并经过现场监理工程师检验合格后，方可下钢筋笼，钢筋笼安装就绪后，进行二次清孔，即用砂石泵和导管进行清孔，同时置换孔内泥浆，保证清孔后孔内泥浆各项技术指标达到要求，即泥浆比重1.03~1.10，粘度为17~20Pa.s，含砂率小于2%。严禁使用超钻加深钻孔的方法代替清孔。清孔验收合格后提钻移开钻机，进入下一工序的施工。

3、 钻进时要注意以下问题

a、 钻进过程中注意孔内补充泥浆，维持护筒内泥浆水头高度。一般在钻进过程中应保持泥浆面高度高于地下水位1.0~2.0m。

b、 在粘性土层中钻进：在该土层中钻进时，采用中低转速、低钻压钻进，适当控制进尺及加强扫孔、以防孔壁发生缩径等现象。在钻进过程中注意排渣与进尺速度的匹配情况；在砂层中钻进：在该土层钻进时，低转速轻压钻进，快速通过，避免在某一孔段反复抽吸造成扩孔。

c、 加接钻杆时，停止钻进后，将钻具提离孔底15~20cm，维持泥浆循环10分钟以上，以便将孔底和管道内钻渣携出排净，然后停泵加接钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水，使反循环无法正常工作。

d、 钻孔过程应连续操作，不得中途长时间停止。

e、 详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时上报处理。钻进时还要注意对地层加以观察与地质资料相比较，如果实际地质资料与设计所用的地质资料不符，要及时报设计