机械钻孔施工方案

一、工程概况

十二滩水库桥位于里程桩号K0+693～K0+828.97处．桩直径分别为1.7米、2.0米的钻孔桩，桩深度均为18-28米，其中4#桥台L46桩深28米。3#桥墩R32、R33、L42桩深18米。桥梁桩基础钢筋采用HRB335钢筋，混凝土强度等级为现浇C30混凝土。在钢筋骨架上均匀绑扎根φ57×3.5mm的钢管，作为桩基础超声波无裂痕检测。 1、桩基础工程数量

序号 1 2 3 项目名称 钻孔桩基础现浇C30混凝土 钻孔桩2根（直径1.7米） 钻孔桩2根（直径2米） 桩基础钢筋 超声波检测管(Φ57×3.5mm) 单位 5m3 82m 见设计图 4.5T 82m 数量 2、工期计划安排

计划开工日期：2009年8月20日 计划完工日期：2009年9月10日

该桩基础施工计划工期为20日历天。现按此工期要求来编制科学的、合理的、周密的施工方案，安排施工进度，实行网络控制，搞好工序衔接，尽全力按照实施性施工组织设计进行施工，确保实现工期目标，履行合同要求。 二、施工方案

- 1 -

本桥共有34根φ1.7m的桩基，该桩基采用人工挖孔和4根机械钻孔的方式开挖。钻孔桩由专业队伍施工。 1、 施工准备 1.1 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。 1.2 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，用全站仪定出各桩基中心点，在护壁面距桩壁20～30cm处采用木桩上钉铁“十”记号护桩，不得在施工过程中破坏。先用白石灰粉划出基坑周边平面圆线，同时测出地面高程作好标示以控制桩长。

1.3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。 2、钻孔桩护筒施工

护筒采用8mm钢板卷制而成。为防止护筒变形，护筒内设置2～3道临时米字型剪刀撑，随着护筒的下沉，及时把剪刀撑取出。 2.1 护筒施工

- 2 -

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。 2.2 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。

2.3 泥浆的调制

每棵地下桩布置一个泥浆池和一个沉淀池，集中布置一个蓄浆池，泥

浆池和沉淀池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。

- 3 -

泥浆性能指标表

泥浆性能指标 钻 孔方 法 地 层 情 况 相 对密 度 1.05～1.20 1.02～1.06 粘 度(Pa·s) 含砂率(%) 胶体率(%) 失水率(ml/30min) ≤25 ≤15 泥皮厚(mm/30min) ≤2 ≤2 静切力(pa) 1.0～2.5 3～5 酸碱度(ph) 正循环 反循环 一般地层 一般地层 16～22 19～28 8～4 8～4 ≥96 ≥96 8～10 8～10 注：①地下水位高时，指标取高限，反之取低限；

②地质状态较好，孔径较小的取低限，反之取高限；

2.4 钻孔

2.4.1 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。

2.4.2 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。，在钻孔桩灌注过程中，将泥浆临时存放到蓄浆池内。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1.1－1.2，泥浆粘度要求18－22S，含砂率＜8％。在正常循环中，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。

2.4.3 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，

- 4 -

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。

2.4.4 钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交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，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。

2.4.5 保持护筒内水头稳定，护筒内外水头差保持在3.0m左右。 2.4.6 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。

2.4.7 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。

2.4.8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。

2.3 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。

- 5 -

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(1.03～1.1)的低含砂率优质泥浆沿井壁注入，将钻孔内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1.03～1.1，粘度为17～20秒，含砂＜2%；胶体率＞98%，孔底沉淀土厚度不大于15CM。

2.4 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。 3、 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；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。

- 6 -

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。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。

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。 4、 导管

混凝土灌注采用2套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1.７MPa）确保不漏水。现场拼接时要保持密封圈无破损，接头严密，管轴顺直。 5、 灌注水下混凝土

灌注混凝土前，利用导管进行二次清孔，对孔底沉淀层厚度、泥浆指标进行检测，达到要求后，立即灌注水下混凝土。

- 7 -

混凝土拌和采用贵州正业工程技术投资有限公司生产的商品混凝土，采用混凝土罐车运输。

为延缓混凝土初凝时间，提高混凝土和易性，混凝土掺加缓凝减水剂，使混凝土初凝时间延至7～8小时，使混凝土能尽快完成灌注。

灌注首批混凝土时，导管下口距孔底距离宜保持在20～25cm，导管埋入混凝土中深度大于1 m。

混凝土灌注过程中，随时控测混凝土顶面高程，导管埋深控制在3m左右，混凝土连续灌注，并防止导管内形成空气囊。

当混凝土面接近钢筋笼时，要使导管保持较大的埋深，并放慢灌注速度，以减小混凝土的冲击力，防止钢筋笼上浮。当混凝土进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定的埋深。

在最后灌注时，要核对混凝土的灌注量，使混凝土产生较大的冲击力，以增加混凝土的压力，提高混凝土密实性。为了保证桩头混凝土质量，最后灌注时导管在1～2米范围内上下移动，桩顶超灌1m左右的混凝土。

为了减少后期桩头破除的难度，混凝土灌注桩灌注完成后，及时用特制吸浆泵系统进行超灌混凝土水泥浆的排除，但注意桩顶以上50cm内混凝土不得挠动。

6、 混凝土灌注桩检测

混凝土灌注桩超灌混凝土经吸浆泵处理后，及时进行骨料清除。当桩混凝土达到一定强度后，即可进行混凝土灌注桩超声波检测，确定混凝土灌注桩质量。

- 8 -