钻孔灌注桩施工方案

一、编制依据

《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

《建筑桩机技术规范》JGJ94-94

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87

《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003

二、工程概况

本桥桩基共计18棵，本桥下穿郑少洛高速5#墩和6#墩之间，计划施工桩位为1-0，采用旋挖钻钻机进行钻孔。

1、 生产准备工作

（1）人员进场情况：

我项目经理部桥涵施工的主要管理、技术人员如下表。

主要管理、技术人员

  （2）桥涵施工工人情况如下：

桥涵预计安排1个施工队伍施工，施工人员35 人，人员、机械配合施工，现场施工总负责1 人、测量员2 名、试验员2 名、质检员1 名、技术工人20 名、焊工10人，普工15名、钢筋加工及混凝土拌和运输设备等由拌和站、钢筋加工车间统一安排使用。

2、机械配备情况如下：

每台桩机机械配备表

四、施工工艺

1、材料及混凝土

（1）水泥、细集料和粗集料、水以及混凝土的拌和、输送、灌注和养护等，都应符合规范要求。混凝土级别应符合图纸规定。

（2）灌注混凝土（导管灌注混凝土）应符合下列要求：

① 水泥强度不低于32.5MPa，其初凝时间不早于2h。

② 粗集料应采用级配良好的碎石。

③ 粗集料粒径不得大于导管内径的1/8及钢筋最小净距的1/4，同时不得大于40mm。

④ 细集料宜采用级配良好的中砂。

⑤ 混凝土的含砂量宜为42%。

⑥ 坍落度宜为180～220mm。

⑦ 水泥用量应不少于280kg/m3。

（3）钢筋应符合图纸及规范要求。

2、泥浆池设置

泥浆池距0#桥台桥左侧桩位约25米远位置，原则上尽量不超出占地红线位置，坑口外侧采用红白相间（20cm）脚手架钢管安设1.2m高围栏，围栏立柱间距不大于2.0m，横栏2道间距0.6m，内侧满挂防护网，便道一侧悬挂标准（止步、坠落、深池）警示标志。施工时泥浆密度控制在1.03-1.10，在钻孔过程中经常对泥浆质量进行试验测定，及时调整泥浆性能指标，确保护壁良好不坍孔，钻进顺利。

3、施工工艺

钻孔灌注桩的工艺流程为：场地准备→测量放样、桩孔定位→埋设护筒→钻机组就位→钻进成孔→终孔、清孔及检测→钢筋笼运输吊装就位→下导管、二次清孔、浇筑砼。

（1）、场地准备和测量放样

首先清除杂草及树木，然后使用挖掘机平整出钻机就位场地、混凝土运输车场地、吊车作业场地。平整场地完成后，由项目部测量员采用全站仪精确定位桩孔的位置，并用钢尺对桩中心纵、横距离校核无误后，根据桩孔定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中被扰动。

（2）、钢护筒制作及埋设

护筒采用5-10mm钢板卷制成型，其内径比设计桩径约大0.2m，桩基钢护筒采用长2.5米。护筒安装时，钻机操作手利用扩孔器将桩孔扩大，之后通过大扭矩钻头将钢护筒压入。护筒压入前及压入后，通过仪表显示护筒及钻孔垂直度。护筒平面位置的偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。护筒顶高于原地面0.3 m,以便钻头定位及保护桩孔。

（3）钻机组就位：

 旋挖钻机钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。各项准备工作完成经检查满足要求后钻机就位，施工队对钻机就位自检。将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。

（4）开钻：

旋挖钻机钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。

旋挖钻钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重摩擦加压，150Mpa压力下，进尺速度为20cm/min；200Mpa压力下，进尺速度为30cm/min；260Mpa压力下，进尺速度为50cm/min，钻碴用装载机配合自卸汽车及时清运至指定位置堆放。钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应提取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。

钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。

钻孔作业保持连续进行，不中断。因特殊情况必须停钻时，孔中应加护盖，并严禁钻头留在孔内，以防埋钻。

（5）、终孔

钻孔达到设计深度后，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。

对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用测孔仪进行检测。

确认满足设计要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，立即进行清孔。

（6）、清孔及检测

清孔采用换浆法清孔，清孔时注意保持孔内水位。

清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清孔分两次进行，第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行，第一次清孔就应满足规范要求，否则不应下放钢筋笼。

待钢筋笼到位后下放导管再进行第二次清孔，灌注混凝土前清孔必须达到以下标准：

孔内排出或抽出的泥浆手摸无颗粒感觉，泥浆比重1.03-1.10，孔底沉渣的测量：采用前端悬挂平砣的测绳在孔壁周围测量孔深，测点不少于4个，两者底标高之差为沉渣厚度，每次测量前必须采用钢尺对测量绳进行校核,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。

成孔检测标准

4、钢筋笼的制作与安装：

灌注桩钢筋笼在钢筋加工厂内提前加工，长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形，接头应错开。按照设计图纸要求，本桩基工程钢筋加工均采用焊接，钢筋焊接长度及焊接工艺均按规范要求进行焊接，焊接长度为10d，（注意：焊接长度不包括起焊和终焊长度）。钢筋笼上设置混凝土垫块作保护层，钢筋笼加工完毕自检合格后，报经监理工程师验收合格后方可施工。钢筋笼使用专业的运输车运至施工现场，钢筋笼吊装采用两点吊装，第一点设在骨架的中部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。吊装过程中安排专人指挥，吊运平稳，以防止翘曲、开裂。钢筋笼放入孔内时垂直下沉，钢筋笼缓慢放入孔内，并时刻检查钢筋笼的垂直度。钢筋笼至设计标高位置后，使用槽钢进行定位，据测量中心位置调整钢筋笼并用铁丝固定。灌注混凝土时，钢筋笼在顶面有地面框架进行固定，以防止钢筋笼上浮。并检查钢筋笼中心与孔中心重合。钢筋笼在加工制作与安装过程中注意事项：

1）钢筋的下料与加工：

①下料前认真对照图纸核对钢筋规格、级别及加工数量，无误后下料。

②钢筋弯曲成型前，应根据配料表要求长度分别截断，通常用钢筋切断机进行。在缺乏设备时，可用断丝钳、手动液压切断，对直径40mm以上的钢筋，可用氧乙块焰切断。

    ③在钢筋切断前，现在钢筋上用粉笔按配料单标注下料长度将切断位置做明显标记，切断时，切断标记对准刀刃将钢筋放入切割槽将其切断。

④应将同规格钢筋根据不同长短搭配、统筹排料；一般先断长料。后断短料，一减少短头和损耗。避免用短尺量长料，防止产生累计误差，应在工作台上标出尺寸、刻度，并设置控制断料尺寸用的挡板。切断过程中如发现劈裂、缩头或严重的弯头等，必须切除，切断后钢筋断口不得有马蹄形或起弯等现象，钢筋长度偏差不得小于±10mm

⑤钢筋必须按照设计等级、规格、数量及尺寸加工，对钢筋的下料长度、接头设置等进行设计计算，不得出现主筋连接长度不足、焊接接头与加强筋焊点叠加等现象。

⑥钢筋焊接采用符合图纸及规范要求方法进行焊接，焊接长度双面焊不小于5d，单面焊不小于10d。焊缝长度不包括10mm的起弧和10mm的落弧长度。

⑦螺旋筋缠绕要紧密，钢筋间距要满足要求。

2）钢筋笼的安装：

① 钢筋笼的安装定位，必须保证中心偏位、骨架顶高程满足要求；可在钢筋笼顶端增设一道临时加强筋，以便定位准确及防止钢筋笼变形。

② 吊装钢筋笼前根据招标文件要求，设置导向钢管，导向钢管的直径为保护层厚度，长度6m左右，数量不少于四根，并对称布置。

③钢筋笼的保护层采用从钢筋笼底端向上每2米设置一层导向鼻，每层4个，按圆心角90°布设，上下两层错位60°角度。

④ 在吊装钢筋笼时，要防止变形并保证安全。

5、导管下放

（1）、导管选择

① 导管采用专用的钢导管，导管采用300mm内径导管，导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸，对于旧导管在试压前应通过称重的方式判定导管壁厚是否满足使用要求。

② 导管在使用前，除对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，进行了试拼和试压，试压导管的长度应满足最长桩浇筑需要，导管自下而上顺序编号和节段长度，且严格保持导管的组合顺序，每组导管不能混用。导管组拼后轴线差，不宜超过钻孔深的0.5%且不大于10cm。试压压力应不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内力P的1.3倍。

③ 导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底至钻孔上口段，宜使用非标准节导管。

④ 导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。下放时要记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合。

⑤ 完全下放导管到孔底后，并经检查无误后，轻轻提起导管，控制底口距离孔底0.25～0.4m，并位于钻孔中央。

（2）、导管开工前需进行压力试验。

（3）、导管安装

导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象。

6、 二次清孔

导管下放到位后，应立即进行孔底沉渣检测，若沉渣厚度不满足设计要求时，采用导管换浆法进行二次清孔，清孔结束经监理工程师现场检验合格后，立即拆除吸泥弯头，开始浇注水下混凝土。  

浇注混凝土前孔底沉渣厚度为15cm，孔内沉渣测量采用前端悬挂平砣测绳测量，测出的差值即为沉渣厚度。

7、混凝土灌注

灌注混凝土前需对混凝土输送管路及容器洒水润湿，然后在填充导管内安装隔水设施，待储料斗储满混凝土后，开始灌注混凝土。首批灌注混凝土的数量要能满足导管首次埋置深度不得小于1m和填充导管底部高度的需要,封底时导管埋入混凝土中的深度不得小于1m，首批混凝土方量是根据桩径和导管埋深及导管内混凝土的方量而定，按照规范要求，首批砼方量V=πD2/4（H₁+H₂）+πd2/4h₁ ； h₁=HwYw/Yc 。 本根桩首批砼方量为2.7m3。拌制好的混凝土用砼运输车运至桩基口处，注入钻机提升的料斗内。

① 首批混凝土下落后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，导管埋置深度控制在2-6m。

② 灌注混凝土过程中要采用重量不小于4Kg测锤经常量测孔内混凝土面的上升高度，导管到达一定埋深后，逐级快速拆卸导管，并在每次起升导管前，探测一次孔内混凝土面高度。测量用的测绳在每根桩灌注前后用钢尺校核各一次，避免发生错误。

③ 控制灌注的桩顶标高比设计标高高出1m左右，以保证混凝土强度，多余部分桩头必须凿除，确保桩头无松散层。

④ 灌注完混凝土后，应及时将导管、漏斗等进行清理和检查，以备下一孔使用。

⑤ 在灌注水下混凝土前，应填写检查钻孔桩和钢筋笼情况的“相关检测表格”，在浇注水下混凝土的过程中，应填写“水下混凝土浇筑记录”。

砼灌注应注意的问题

① 混凝土运抵灌注地点时，应检查其和易性、坍落度等情况。坍落度应控制在18-22cm。灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离为0.3-0.4m，储料斗首批混凝土储量保证灌注后导管埋入混凝土中的深度不小于1.0m。混凝土初凝时间应大于整桩灌注时间。

② 灌注开始后，应连续有节奏地灌注混凝土，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时，徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊，造成堵管。及时测定孔内混凝土面的高度，及时调整导管埋深。

③ 灌注过程中若发生堵管现象时，可上下活动导管，严禁使用振捣设备振动导管，如处理无效时，应及时地将导管及钢筋笼拔出，采取相应补救措施进行处理。

④ 混凝土灌注是一个完整、连续、不可间断的工作。灌注工作开始前，机械管理人员和负责司机应对混凝土灌注所使用的全部机械进行维修、保养，保证机械在施工过程中正常运转。

⑤ 灌注过程中应记录混凝土灌注量及相对的混凝土面标高，用以分析扩孔率，发现异常情况应及时报告主管工程师,并进行处理。

⑥ 在灌注混凝土将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确保所测混凝土的灌注高度是否正确。在灌注过程中，应将孔内溢出地水或泥浆运往适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。

⑦灌注时桩顶部标高较设计预加1.0m，在孔内混凝土面测3个点，根据现场实施情况适当调整。最后拔管时应缓慢进行，保证桩芯混凝土密实度。

⑧混凝土灌注过程中，若发生导管漏水，将导管拔出混凝土面，机械故障或其它原因，造成断桩事故，应予以重钻或与有关单位研究补救措施。

8、桩头破除

灌注桩有一定的强度才能开始破除桩头，禁止爆破破除。桩头破除后，桩顶部分微凸（桩中心略高，周边略低）在破桩头过程中，要保护好声测管。

第一步根据桩基预留高度确定桩顶标高。现场施工人员根据测量人员测量结果在基桩上将桩顶标高以上20cm处和10cm处分别用红油漆划线标识。

第二步环切桩头用切割机沿着桩身红油漆标识部位标高以上10cm处环向切割3-5cm深的切口防止破桩头时凿掉桩边。切割时严格控制切割深度避免割伤钢筋。

第三步剥离钢筋切割完毕后先用人工在两道红油漆线之间凿开缺口深入至钢筋便于后续的风镐作业不会破坏钢筋保护层

第四步风镐剥离缺口上侧钢筋外保护层使钢筋向外侧微弯便于施工。

第五步在20cm处环向打入钢钎打断桩头混凝土钢钎保持水平或稍向上使桩头微凸保证不破坏保护层。

第六步将桩头破除混凝土提出然后用人工凿除并清顶桩头要平整不得凸凹不平

9、施工质量检验

②施工中检测：混合料搅拌均匀后，按一定比例留取样品，每桩混凝土现场制作试块3-4组，拆模后进行标准养护，达 28 天养护龄期时进行试压一组，装入150×150×150mm的试模，并测定28天抗压强度R28。