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1、新建京沪高速铁路三标段八分部钻孔桩工艺性试验方案钻孔桩施工工艺性试验方案1.试验位置韩庄运河特大桥共有375 个桥墩，共有桩基2858 根，桥址区地质分为两类：0175墩段主要地质为粉质黏土、黏土、泥岩、砂岩，175347 墩主要为石灰岩地质。选择71-8#孔位作为冲击钻孔， 13-8#孔位作为旋挖钻孔。2.试验目的1）对设计地质进行验证，取得详细地质参数；2）研究旋挖钻机、冲击钻机在钻孔施工的适应能力及在各个地层中施工工效；3）对已有的护壁技术进行验证，并得到护壁技术参数；4）确定适于旋挖钻机、冲击钻孔的清孔方法；5）研究钢筋笼保护层措施的可靠性和下设的最优方法；6）通过试验确定合理的机械、
2、人员配置方案；7）验证钻孔桩混凝土的浇筑方式、工艺的合理性；3.资源配置安排1、施工机械：旋挖钻机 1 台、冲击钻机 1 台、混凝土拌合站、振捣器、混凝土运输车。2、检测仪器：水准仪、全站仪、坍落度桶；3、试验人员：试验员2 人、技术员 2 人、施工员 4 人、机械手 6 人、辅助工人 6 人。4.试验施工工艺流程1新建京沪高速铁路三标段八分部钻孔桩工艺性试验方案施工准备上报方案批准测量定位陆上钻孔平台河边围堰平台护筒制作埋设钢护筒护筒定位、下沉钻孔机械准备钻机就位、对中制备泥浆钻进、换浆泥浆净化利用钻机自身第一次清孔测量沉渣厚度钢筋原材料试验灌注桩成孔成孔检查钢筋骨架加工制作钢筋笼安装安装灌
3、注导管导管制作、试验砼配合比设计第二次清孔砼拌制、运输灌注水下混凝土制作混凝土试块无损探伤或承载力实验试块检测桩头处理下一工序施工5.试验施工5.1 施工准备在三通一平的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。桩位测量放样根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。依据桩基中心轴线坐标值，用坐标法放样桩基中心线、桩基中心点等，并打入标桩，中心线的放样误差控制在2cm 范围内，并设置十字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。2新建京沪高速铁路三标段八分部钻孔桩工艺性试验方案场地平整与就位钻机就位时与平面最大倾角不超过4，
4、现场地面承载能力大于250kN/m2。钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样，将钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，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，确保钻头自由浮动孔内。护筒埋设护筒用 8mm 的钢板制作， 其内径为 1.20m，高度 2m。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋，并在上部焊上槽钢“耳朵”。其底部埋置在地表下 1.5m 中，护筒顶高出地面0.3m。护筒埋设采用挖埋法，即用专用钻斗挖除所要埋护筒的土层后，将护筒放入其中。埋设准确、水平、垂直、稳固，护筒的四周回填粘土并夯实。钻机导杆中心线、回
5、旋盘中心线、护筒中心线保持在同一直线。护筒中心与设计桩位中心的偏差不得大于20mm，钢护筒垂直度偏差不允许大于0.5%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。护筒就位后在护筒口上焊上一十字钢筋架，在十字架中心挂吊一线锤，自然下放，看是否与桩中心重合一致，以此来校核护筒的准确安设位置，护筒就位后，其外侧开挖缝分层回填捣密。泥浆的制备及循环净化采用泥浆搅拌机制浆或钻孔自造浆。若采用泥浆搅拌机制浆，则在试验区附近设置 1 个制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。若采用钻孔自造浆，则在钻孔过程中经常向孔内投入粘土即可。3新建京沪高速铁路三标段八分部钻孔桩工艺性试验方案泥浆造浆材料选用优质粘土或膨润土，必
6、要时再掺入适量CMC 羧基纤维素或 Na2CO3 纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、 沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。5.2 钻孔旋挖钻进钻进过程中，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
7、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。1）素填土层：结合该地层较松散的特点采用下置深护筒的施工工艺，利用旋挖钻机的有点，采用挤压法，夯实护筒，匀速钻进。泥浆相对密度1.071.15。2）粘土及亚粘土层：结合该地层相当稳定的特点，采取高转速、低扭矩的施工方法快速加压，从而缩短成孔时间。泥浆相对密度1.071.10。3）砂质泥岩：结合该地层容易夹漂石及探头石的特点，采用低转速大扭矩的施工工艺配合短螺旋钻头及捞砂钻头，相互替换确保孔壁的完整性4新建京沪高速铁路三标段八分部钻孔桩工艺性试验方案及孔内沉渣的厚度，避免重复破碎。泥浆相对密度1.071.
8、10。冲击钻进待钻机就位准确后开始钻进，初始钻进时，先在孔内注水，加粘土，小冲程制浆，进尺适当控制，在护筒刃脚处小冲程、高频率反复冲砸，使刃脚处有坚实的泥浆护壁， 钻至刃脚下 1m 后正常钻进。 钻孔作业时， 注意地质变化，在变化处取渣样，编号保存。冲击一段时间后，将冲锤提起，掏渣筒掏渣。在开孔阶段，为使钻渣挤入孔壁，待钻进45m 后再掏渣。进入基岩后适当减少冲程。正常钻进时根据地质资料掌握土层变化，及时捞取钻渣取样，判断土层，记入钻孔记录表，并与地质资料进行核对，根据核对判定的土层调整冲程。钻进时连续进行，不随意中途停钻。钻进进程中和掏渣后严格控制和保持孔内水头稳定，并注意观察，发现情况及时
9、处理，如实填写钻孔原始记录。孔内水头始终保持在地下水位线以上2m，以加强护壁，防止塌孔。升降钻头时平稳，不碰撞护筒或孔壁。在钻进过程中，勤检孔、勤抽碴、勤检查钻具。如发现孔偏、孔斜，用片石回填至偏、斜上方 0.30.5m 处重新冲砸造孔；遇到孤石时，用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或击入孔壁。在钻进过程中， 始终保持孔内水位高于地下水位 2m 左右，同时控制泥浆比重，在砂粘土地层钻进时，泥浆比重控制在 1.051.15 之间，既能获得较高的钻进速度，又能作到不塌孔；在易塌地层中钻进时，泥浆比重提高到 1.2 左右，适当降低成孔钻速，必要时添加外加剂如 CMC 、纯碱等，以确保孔壁稳定。桩孔钻至
10、设计标高后 ,对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，满足5新建京沪高速铁路三标段八分部钻孔桩工艺性试验方案要求后请监理工程师进行检查，为清孔做好准备。1）泥浆参数根据不同的地质条件调整泥浆比重，具体见下表。泥浆指标失水率泥皮厚地质情况相对密度粘度胶体率含砂率静切力酸碱度（ ml/30m（mm/（ g/cm3）（s）（% ）（ %）（ Pa）（pH ）in）30min ）素填土1.07 1.1519 289615423 56.5粘土及亚粘土1.07 1.1019 289615423 56.5泥岩1.07 1.1019 289615423 56.5砂岩1.07 1.1019 289615423 5
11、6.52）渣样留存和地质记录渣样抽取频率最低满足0.5m 取样一次、地层地质变化点进行加密取样，不得缺漏。渣样装于密封的塑料袋内，在防水纸条上用碳素墨水书写注明工程名称、墩号、桩号、深度、岩性初步判断、取样人、取样时间等内容。对地质变化点深度要仔细量测，力求准确。渣样抽取后，钻孔过程中要存放于现场，采用条形木盒，按取样时间（深度）分隔存放，并于木盒显著位置注明“渣样盒”等字样。相应的桩施工完成后，要将渣样放于专门地点，统一保存，保存期限至该经桩检测合格止 （如有更高要求按更高标准执行） 。留有必要的照片等影像资料。施工过程中及时与设计地质情况进行对比分析，对地质情况出入较大者，及时与监理、设计
12、等单位联系，采取措施。特别是桩底地质情况、嵌6新建京沪高速铁路三标段八分部钻孔桩工艺性试验方案岩深度要仔细核查。在自检的基础上，灌注前及时邀请监理单位对地质情况进行检查，设计单位对代表性桩的地质情况进行现场确认钻孔中注意事项1）防止坍孔坍孔的表面特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。原因有泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成护壁泥皮，孔壁渗漏；孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够；护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软或钻机装置在护筒上由于振动使孔口坍塌、护展或较大坍孔；清孔后泥浆比重、粘度等指标降低；起落钻头时碰撞孔壁。预防及处理原则是保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求；保证钻孔时有足够的水头高度，在不同土层中选用不同的进尺；起落钻头时对准钻孔中心插入；回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上12m 重钻。2）防止钻孔偏斜和缩孔偏斜缩孔原因有钻孔中遇有较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方；在有倾斜度的软硬地层交界处、岩石倾斜处或者粒径大小悬殊的砂夹卵石中钻进，钻头受力不均；钻机底座未安置水平或
