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1、第三章桥梁工程第一节钻孔灌注桩基础施工工艺及技术要求一、基础定位及放样：桥梁施工前，应对导线点、水准点进行复核测量及加密，其精度应满足规范及设计文件的要求，导线点复核及放样采用全站仪，水准点符合采用满足精度要求的仪器和测量方法。根据导线点复测成果、图纸提供的线位坐标及路线平曲线要素，推算各桥墩、台纵横轴线坐标，利用坐标法对各桥位桩进行定位。测量精度按公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)规定进行。1、桥位加密导线点的布设，在不影响施工情况下尽量靠近现场。并应注意导线点之间的距离差。2、临时水准点的设立，其测设精度满足规范要求，方便施工。同时临时水准点要加固保护、经常复核，以免出现沉降或
2、被机械碰撞后水准点发生位移。二、填筑施工作业平台1、场地为浅水时，宜采用筑岛法施工。筑岛的技术要求应符合规范JTJ0412000的6.2.1有关规定。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定。咼度应咼于最咼施工水位0.5-1.0米。场地面积要满足摆放钻机、挖设泥浆池及沉淀池，灌注混凝土时提升架和碗搅拌运输车等需要，还应留出摆放钢筋笼的位置。根据桩顶设计标高和自然地面高程，用机械配合人工平整场地，按钻孔平面布置修筑钻孔机械、混凝土运输及浇筑机械进出场道路。2、场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢固稳定，能承受工作时所有静、动荷载。平台的设
3、计与施工可按JTJ0412000的有关规定执行。三、埋设护筒1、护筒埋设前对桩位复核。施工测量人员根据设计图纸的测量坐标及导线基桩，用全站仪定出孔位中心桩，测放出孔位及栓桩，经复核无误、监理工程师认可后，用文字形式交钻孔班作业组，施工人员必须保护好现场桩位及控制桩。2、埋设护筒。根据测定的孔位中心桩，埋置护筒。1)护筒外型、尺寸符合规范要求，内径大于桩径30-40cm。护筒内经宜比桩经大200400mnio2)护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于l%o干处可实测定位1）旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。
4、2）护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0-2.0m.护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。四、钻孔钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻孔时，应按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆比重。护筒的作用是固定桩位、引导钻锥方向、避免地面水流入孔内、保护孔口不坍塌、保护孔内水位高于地下水位，形成静水压力（压力水头）、保护孔壁等。1、泥浆的制备。钻孔泥浆一般由水、粘土和添加剂按适当比例配置而成。泥浆具有渗透和粘接性能，用以提高松散地层内聚力，保护孔壁等。因此，埋好护筒、用好泥浆，确保一定的水压力是桥梁桩基施工工艺中的三项关键技术。泥浆的调制和使用技术要求：参照表6.2. 2
5、,2、钻机就位：钻机就位后，用水平尺检测钻机平台，进行调平；用线坠检测钻架是否竖直；最后将钻头中心对准桩位中心点即栓桩十字交叉点。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，否则应及时处理。3、钻进：无论采用何种方法钻孔，开孔的孔位必须准确。开孔时均应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。按钻进工艺、机械技术要求及钻孔操作要点进行。在钻进开始阶段，采用小进尺,慢速，使初开孔壁坚实、竖直，能起导向作用。钻进过程中，钻速可以适当调快，但要随时调整钻头压力和钻头转速，并根据土层土质调制并使用相应比重的泥浆，从而控制好钻进速度。升降钻头时应保持平稳，避免刮伤孔壁。一班应
6、钻进过程中，各钻机班长要具备随时排除钻机、泥浆泵、发电机等机械故障的能力，并备足常用配件。钻孔过程中的泥浆比重一般控制在1.15-1.45g/cm3之间。在钻进过程中，注意控制钻头对土层的压力，采用正、反循环钻机（潜水钻）均应采用减压钻进，即钻机的主钓钩始终要承受部分钻机的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和的80%。为防止孔壁坍塌，操作人员要视土质情况严格控制进尺速度，同时要定时用水平尺调平钻架，使钻架中心线与铅垂线平行。随时监测泥浆性能，及吋进行调整，确保钻孔各项技术指标符合要求。钻孔作业应分班连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和
7、试验，不合要求时，应随时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。在钻孔排渣、提钻除土或因故停钻时，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。4、清孔。当钻孔深度达到设计标高后，检测孔径、孔深、泥浆比重填写钻孔记录表。将钻头提起约20cm后开机使钻头在孔底空转，用水管向孔内注水，保持孔内水头，注水的同时搅拌孔内泥浆，使其保持均匀。循环换浆，用比重计量测泥浆比重，当泥浆比重在1.03-1.10g/cm3之间即为合格。或采用其他方法进行。清孔要求： 孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径进行检查，符合表2
8、。表2清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等，可根据具体情况选择使项目允许偏差孔的中心位置（mm）群桩：100；单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度钻孔：小于1%；挖孔：小于0.5%孔深摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于50mm沉淀厚度摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于直径v1.5m的桩v300mm；对桩径1.5m,或桩长40m或土质较差的桩，=500mm；支撑桩：不小于设计规定清孔后泥浆指标相对密度：1.03-1.10;粘度：17-20pa.s;含砂率v2%;胶体率：98%用。 泥浆，不得随意排放，污染环境及河流。 采用何种清孔方法，在清孔排渣时，
9、必须注意保持孔内水头，防止坍孔。 无论采用何种方法清孔，清孔后应从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验，试验结果应符合表2的规定。灌注水下混凝土前，孔底沉淀土厚度应符合表2的规定。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。 不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。五、钢筋笼的制作与吊装就位钢筋笼下料前先调直、除锈。由于主筋长度较大，采用闪光对焊或搭接焊，搭接焊时保证焊缝的长度，单面焊不小于10d,双面焊不小于5doI级钢筋采用422型电焊条，II级钢筋采用结506型电焊条。绑扎钢筋笼时要注意钢筋顺直、间距均匀，增加焊点使整体牢固，钢筋笼用专用运输车运输，钢筋笼停放场地要平整，保护钢筋
10、笼。使用吊车吊放钢筋笼入孔，为保证钢筋笼不偏位，在钢筋笼侧面均布加焊4根22导向钢筋，以备对中使用。项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1受力钢筋间距(mm)+15,-15每构件检查5-10个断面，用尺量32螺旋筋间距(mm)0,-15每构件检查5-10个间距23钢筋骨架尺寸(mm)长+10,-10按钢筋骨架30%抽查1直径+10,-104保护层厚度(mm)+10,-10每构件检查8处3保证保护层厚度的方法：制作圆环形混凝土垫块，均匀穿在钢筋笼箍筋上，其间距竖向为2m,横断面圆周不得少于4处。注意骨架顶附近适当加密以便于钢筋笼对中。钢筋笼全部入孔后，在钢筋笼顶部另附焊两根22圆钢筋，
11、其顶部设环形套穿钢管承重，其长度根据地面标高与钢筋笼顶部设计标高确定。钢筋笼安放后随后对中，完毕后将钢筋笼固定好。应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块，其间距竖向为2m,横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环。钢筋骨架吊放的允许偏差为：骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程z20mm；骨架底面高程20mm。安放导管：导管在使用前一定要拼装，并加水试压、防漏。导管对准孔位中心，逐节连接并吊放，直至导管底口距孔底40cm为止，安装隔水栓球。六、灌注水下混凝土钻孔灌注桩基本要求和实测项目见JTGF80/2004表8.5.2。1、灌注水下混凝土时应配备的主要设备及备用设备：a) 灌注水下混凝土的搅拌
12、能力，应能满足桩孔在规定的时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。b) 水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200-350mm,视桩径的大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深的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。2、灌注水下混凝土的技术要求:a) 首批灌注混凝土的数量应能够满足导管首次埋置深度(21.0m)和填充导管底部的需要，经计算确定首批灌注混凝土的数量。导管底口距孔底0.4M。b) 混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其
13、均匀性和坍落度等，如果不符合要求,应进行第二次拌合，二次拌合后仍不符合要求时，不得使用。c) 首批混凝土拌合物下落后，混凝土应连续灌注。严禁有夹层和断桩，嵌入承台的锚固钢筋长度不得低于设计规范规定的最小锚固长度要求。d) 在灌注过程中，导管的埋置深度控制在2-6M。应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。e) 为防止钢筋骨架上浮，当灌桩的混凝土顶面距钢筋骨架底部lm左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4M以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。f) 灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5-1.0m,以保证混凝土强度,多余
14、部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。g) 在灌注接近结束时，应核对混凝土的灌注量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。七、桩头处理：灌注桩殓养护7-10d后，用破碎机配合人工凿除高出桩顶设计高程的殓，检查桩头是否有夹泥或其它异常现象。如有异常，继续向深层凿除，直至殓强度一致。及时申请进行桩基无破损检测。检测频率为100%。八、钻孔灌注桩施工中常见问题、事故原因及处理措施：塌孔或桥位倾斜，钻孔过程中，由于该桥地处冲积平原，地质结构复杂，亚粘土、亚砂土交错变换，钻孔进入该地层后，容易引起塌孔后桥位倾斜。分析原因：钻孔造浆不够充分，所用粘质土不足，钻孔过程中，换浆不够充分；钻机平台地基不稳，随着
15、钻孔进尺的提速，发生不均匀沉降。问题处理：出现此两种情况，及时停止钻进，提出钻头，将孔位用粘质土及时回填、夯实，重新进行造浆，加固钻机平台地基，重新开钻。终孔后孔底沉淀厚度超标，即大于30cm。提出钻头重新下钻杆辅以胶龙管下到孔底,采取喷射法，将沉淀层轰起，重新注水换浆，未提出钻头的重新进行清孔。配重等下探孔器测孔时，出现卡在某位置，不能顺畅地探到桩底。分析原因：可能吊点不居中，探孔器多次使用有变形，或自重不足。处理措施：先校正探孔器吊点、顺直度，重新下放孔中，并在底部绑扎砂袋，增加办法解决。如仍不能探至孔底，则重新安装钻具，对该高程孔径重钻，并注意重新清孔。灌注殓堵塞导管，俗称“卡管”分析原因：第一种情况导管深入孔底过多，或孔底沉淀层过厚，导管下口被泥沙等杂质堵塞；第二种情况由于碗离析，导致殓粗骨料过于集中，存在个别超粒径石料或殓坍落度偏小等原因而卡塞导管。处理措施：第一种情况多发生在灌注首批殓时，用吊车将料斗连同导管一起吊起一定高度，用手锤或振捣棒碰击导管侧壁，待殓缓缓溜出导管迅速回落，导管、料斗复位。第二种情况多发生在殓浇注过程中。将导管快速提升、回落反复几次，仍堵塞者,借助外力撞击导管口或用振捣棒、手锤等敲击导管侧壁，疏
