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1、钻孔灌注桩施工方案目 录 一、工程说明二、钻机性能简介三、施工方案及主要技术措施四、质量保证体系五、安全措施六、人员组织管理七、预防补救措施钻孔灌注桩施工方案1、工程概况本合同段钻孔桩直径 1.5 米，共 146 棵，总计 13190 米。其中 7#、11#辅助墩共 24 棵，单桩桩长 80 米；8#、10#边塔墩共 48 棵，单桩长 115 米；#中塔墩共有 50 棵，单桩长 115米。桩穿过的地质覆盖层为粉砂土、亚粘土、粘土等，详见地质构造图。2、机械配备2.1 拟投入郑州产 KP2000 型钻机 6 台、上海 GPS20 型钻机 2 台、江西 GW-25 型钻机 6 台，共 14 台钻机
2、施工。根据我公司以往在济南黄河二桥、利津黄河大桥钻百米深桩的施工经验，每棵桩成孔周期预计 5 天，有效工期控制在 2.5 个月之内。钻机钻头采用梳齿钻头，另外配备 4 个滚刀钻头。梳齿钻头用于粉砂层、粘层、亚粘土及砂层钻进；滚刀钻头用于粘土砾石夹层和硬砂层钻进。为处理钻孔中可能出现的钻具等金属构件掉入孔中，另配备打捞抓和 30KW 电磁打捞器各一套。2.2 钻机性能简介KP2000 型钻机采用拖装底盘，牵引行走，就位方便，液压升降钻塔快速简便，4 个千斤油缸使钻机水平找正迅速、正确，还可以液压横移底盘，缩短了桩孔就位的辅助时间，钻塔顶部安装有浇注架，可协助灌注时提下导管之用，转盘通孔直径大、扭
3、矩大、结实耐用。钻杆采用牙嵌罗栓式，壁厚 16mm，扭矩靠牙嵌，连接靠罗栓，坚固耐用，不易脱落。GW-25 型钻机为全液压驱动转盘类工程钻机，双层滑撬式底盘，龙门钻架结构，采用泵吸反循环或正循环方式排渣。钻具具有良好的刚性并由导向机构，确保钻孔垂直度。滚轮移机，重心低，稳定性好。3、编制依据、滨州黄河公路大桥施工图设计、 JTJ0412000 公路桥涵施工技术规范、公路工程国内招标文件范本、国道 205 线滨州黄河公路大桥工程招标文件（专用本）、简明施工计算手册、国道 205 线滨州黄河公路大桥工程投标文件钻机主要性能指标如下钻机型号 最大钻孔直径米 最大钻孔深度米 转速RMIN 最大扭钻KN
4、M 主机功率KW 主机重量T 数 量(台)KP-2000 2.00 120 043 101.9 45 12 6GPS-20 2.00 120 030 69.5 40 12 2GW-25 2.50 120 624 80 75 28 64、施工准备4.1 场地平整施工场区平整，须满足测量定位放线与桩基施工要求。现场清理过程中，须将桩基础范围内的一切障碍物清除干净，以便于钻机造孔的顺利进行。在施工场内应铺设场内道路，以满足施工时的材料运输。4.2 测量放线专业测量人员根据建设单位提供的设计图和导线网，准确地测放基线，基点及桩位，桩位测量偏差不得大于 10mm，用木桩定位。基准点妥善保护，不得在施工过
5、程中破坏。4.3 技术交底施工前，由项目总工负责向各施工队长和分项技术负责人进行技术交底，并组织全体职工认真学习熟悉工程施工组织设计、钻孔灌注桩施工方案、施工图纸、技术规范等有关文件和图纸，做到人人熟悉，各负其责。5、钻孔灌注桩的施工顺序根据工地现场施工准备情况，结合本工程的特点，钻孔灌注桩的施工顺序考虑如下：5.1 首先进行 8#边墩基桩施工。5.2 在墩便桥和钻孔工作平台施工同时，进行 10#边墩基桩施工；#墩钻孔平台施工完成后，调配 68 台钻机进行#墩基桩施工。5.3 8#、10#边塔基桩施工完后，钻机分别调配到 7#和 11#墩进行基桩施工。6、钻孔桩护筒施工6.1 护筒设计钻孔桩设
6、计桩径 1.5m，根据我公司以往在黄河上施工的数座大桥的经验，护筒直径设定为1.8m。7#8#、10#11#墩为陆上桩，护筒长度设定为 3m，采用 6钢板卷制。9#墩钻孔桩为水中墩，护筒长度设定为 6m，用 8钢板卷制而成。6.1.1 护筒制作 钢护筒在市场定制。为防止护筒变形，护筒内设置 23 道临时米字型剪刀撑，随着护筒的下沉，及时把剪刀撑取出。6.1.2 护筒施工9#墩钢护筒在钻孔平台上利用振动锤及导向设施来完成。依据桥位控制点，用全站仪放出钢护筒（即桩基位置）的准确位置，并在平台上设桩位临时控制点。在沉设护筒时，随时检查其平面位置，发现偏移立即进行校正。为了控制钢护筒下沉垂直度，导向架
7、拟定 3 米高。钢护筒在导向架内振动下沉，并在下沉过程中随时对护筒垂直度进行检查校正。7#、8#、10#、11#墩处于陆地上，钢护筒长度较短，采用人工与附着式震动器结合方式埋设。要求所埋护筒必须位置准确、垂直、稳固，护筒中心与桩中心重合，偏差不得大于 2cm，倾斜偏差不大于 1，护筒埋设深度约 2.7 米，护筒高出地面 0.3 米，并且高出地下水位 1.02.0 米。护筒与孔壁间隙用粘土捣实，防止松动、漏水。护筒下沉过程中，根据全站仪定出桩位中心和四个控制桩，进行钢护筒平面位置控制。用两台经纬仪进行护筒垂直度观测。如果出现较小倾斜，可在下沉过程中用导链以反方向拉力进行纠正，如果出现较大倾斜，需
8、拔出重新下沉。6.2 钻机就位钻机就位前由技术人员对原定桩位进行复核，桩位偏差要求小于 10mm，用“字线”定位，钻机就位：要求钻机支垫牢固，钻尖对中(偏差小于 20mm)，钻杆垂直(钻孔垂直度偏差不得大于 1/300)，采用相应精度的水平尺测量)。为保证钻孔垂直度，场地需平整，机架滑车中心，磨盘中心、桩位中心三点必须成一直线，磨盘一定水平，钻进时随时校验，确保钻机垂直。6.3 泥浆的调制 每棵地下桩布置一个沉淀池和一个泥浆池，7#8#墩共用一个大的蓄浆池，9#墩单独使用蓄浆池，10#11#墩共用 一个大的蓄浆池。泥浆池和蓄浆池的尺寸根据现场实际情况确定。钻孔开始阶段，泥浆一般由水、粘土（或膨
9、润土）和添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标如下表。中间及后期的钻孔泥浆采用已完成基桩的泥浆，运送方式采用泵送或罐车运输。泥浆性能指标表钻 孔方 法 地 层情 况 泥浆性能指标相 对密 度 粘 度(Pas) 含砂率(%) 胶体率(%) 失水率(ml/30min) 泥皮厚(mm/30min) 静切力(pa) 酸碱度(ph)正循环 一般地层 1.051.20 1622 84 96 25 2 1.02.5 810反循环 一般地层 1.021.06 1928 84 96 15 2 35 810注：地下水位高时，指标取高限，反之取低限；地质状态较好，孔径较小的取低限，反之取高限；6.4 钻孔6.4.1
10、 钻机安装就位后，底座和顶端应平稳、牢固，在钻进过程中不致产生倾斜位移。钻机顶部的起吊滑轮转盘中心与钻孔中心保持在同一铅垂线上，钻进过程中经常检查，如有问题及时纠正。6.4.2 泥浆系统：陆上钻孔采用就地挖泥浆池的方法进行施工。为了方便钻孔桩灌注砼，设置临时蓄浆池。临时蓄浆池设在桥位左侧靠近小坝的位置，在钻孔桩灌注过程中，将泥浆临时存放到蓄浆池内。9#墩钻孔桩钻孔将蓄浆池设在岸侧、铁皮 U 型槽接钢护筒回流至泥浆池的方法进行施工。当泥浆池内沉渣淤积到一定程度后，利用砂石泵排至临时蓄浆池内。所有废浆集中处理。在正常钻进时，泥浆比重要求为 1.11.2，泥浆粘度要求 1822S，含砂率8。在正常循
11、环中，大量泥砂在开挖的沉淀池沉淀下来，需要人工及时清理。施工中备有蓄浆池，将废浆暂时储存，调节外运，以保持场内清洁。6.4.3 开钻时均应慢速钻进，钻进采用三翼式合金钻头，开孔后先用小水量给水，慢速轻压、平稳，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进，以避免粘土糊钻，钻具需使用有一定高度的筒状导正器，钻进时细致观察记录进尺情况，当遇软硬变换时，应轻压慢转，以防钻孔偏斜。需要注意：在粉砂土地层要慢速钻进，防止扩孔系数过大。6.4.4 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。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时改正。应经常注意地层变化，
12、在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。6.4.5 保持护筒内水头稳定，护筒内外水头差保持在 3.0m 左右。6.4.6 钻进过程中采用增重减压钻进，保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和（扣除浮力）的 80%，以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。6.4.7 在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。6.4.8 根据以往施工过几座黄河大桥的钻孔施工经验，成孔过程中，必须做好泥浆的维护管理工作。每 0.5 小时测一次泥浆的稠度和相对密度。根据泥浆成分的变化分析孔内、护筒脚等部位的变化而做出相应
13、的处理措施，并密切注意黄河流量与水位情况，及时调整泥浆面位置。 6.5 清孔成孔后应对孔深、孔径进行检查，符合要求后方可清孔。因为本桥对沉淀厚度（15）要求标准比较高，确定采用气举反循环或泵吸反循环方式清孔。泵吸反循环：直接利用大功率砂石泵通过钻杆将砂、石、粘土块等钻渣排出到沉淀池，利用循环系统使泥浆通过泥浆槽流回到钻孔内。气举反循环：将高压金属气管沿钻杆下放至孔底，金属管端部弯曲伸入钻杆内，启动大功率空压机（9m3）利用高压气流带动，将砂、石、粘土块等钻渣排出到沉淀池，利用循环系统使泥浆通过泥浆槽流回到钻孔内。在清孔过程中，以相对密度较(1.031.1)的低含砂率优质泥浆沿井壁注入，将钻孔内
14、的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出，清孔时要保持孔内水头，防止坍孔。清孔后，孔口、孔中部和孔底提出的泥浆相对密度应 1.031.1，粘度为 1720 秒，含砂2%；胶体率98%，孔底沉淀土厚度不大于 15CM。6.6 钻孔检查钻孔在终孔和清孔后，用专用仪器对孔径、孔形和倾斜度进行测定，测试检查合格后，书面上报监理工程师复查，并做好下放钢筋笼的准备。6.7 制作、安装钢筋笼 根据设计要求，钢筋笼主筋采用挤压套管连接技术进行连接。施工工艺为：施工时须首先清除钢筋连接位置的铁锈、油污、砂浆等附着物。端头若影响套筒安装，必须矫直、修磨（横肋严禁打磨）；然后将钢筋插入钢套内，插入深度应按对称定位标志确定
15、；调整压钳，使压模对准钢套筒表面的压痕标志，并使压模压接方向与钢套筒轴线垂直；启动超高压泵径向加压，达到预定压力并使压痕压至规定深度后，即可卸压退模（压接过程中应始终注意接头两端钢筋轴线保持一致）。挤压套管连接技术使用前须进行试验，合格后并经监理工程师认可方可使用。钢筋笼和检测管先行分节制作，制作在加工场地集中进行。钢筋笼每节长约 12m。制作过程中，注意把检测管与箍筋焊接牢固，且位置准确。利用汽车将分节钢筋笼运至现场，利用吊机现场吊装（9#墩利用龙门）。首先下放第一节钢筋笼，然后在检测管内注满清水，随即下放第二节钢筋笼，并组织专业钢筋工进行上下两节钢筋笼的挤压套管连接，时间控制在 0.5 小
16、时内，连接完成后，继续下放钢筋笼，并用型钢临时固定，然后再次在检测管注入清水。以后钢筋笼的安装重复以上程序。8#10#墩地下桩钢筋采用双根，钢筋连接采用绑条焊接。施工中要注意上下钢筋笼的位置正确，轴线一致，防止笼身弯折，以避免上提导管时钩挂钢筋笼，造成施工困难。另外，所有连接接头应按规范错开布置，施工时控制时间在 10 小时以内，以免操作时间过长造成坍孔。钢筋笼内加设加强筋，以保证在搬运、吊放过程中不致变形，并每隔 2m 按照图纸设保护层钢筋，以保证钢筋笼位置正确，且有一定厚度保护层，钢筋笼放入孔内，在混凝土灌注过程中，应采用适当措施防止钢筋笼上浮。6.8 导管300mm 的导管，每套长 150 米。导管采用螺旋连接套连接。吊装前应试拼，并经试压（压力 1.MPa）确保不漏水。现场拼接时
