1、1中铁四局南京铁路枢纽土建工程 NJ3 标大定坊特大桥钻孔灌注桩施工技术交底编制： 复核： 接收： 中铁四局南京铁路枢纽土建工程 NJ3 标四队2008 年 07 月 04 日2大定坊特大桥钻孔灌注桩施工技术交底书1、施工测量为保证特大桥墩台定位达到规范要求的精度，在定位前根据线路贯通复测的成果进行桥梁测量控制网布设，计算形成测量成果书，同时计算桥梁各施工放样细部测量座标等参数。桥梁的桩、承台、墩台各部施工测量放样均以大桥测量控制网各控制点为控制点，用全站仪直接通过座标或拨角测距法直接测量定位。2、施工场地平整和钻孔桩定位（1） 、墩位在稻田时，先清除地表面杂物，在场地内填筑 50cm 厚山皮
2、土，用推土机进行平整、压实，墩台位于陡坡上时，挖成平坡或搭设工作平台。（2） 、水中墩，采用草袋围堰筑岛法修筑钻孔平台。筑岛应优先选用粘土，平台用推土机进行平整、压实，然后铺垫枕木作钻孔平台。草袋围堰迎水面必要时采用草袋围护，防止河水冲刷。3、护筒的制作和埋设护筒均采用 4mm 钢板制作。采用旋转钻机时，护筒内径应大于桩径 20cm；采用冲击钻机时，护筒内径应大于桩径 40cm。护筒顶宜高出施工水位或地下水位 1.5m 左右，并要高出钻孔平台顶面 0.3m 左右。为便于泥浆循环，在护筒顶端设高 400mm、宽 200mm 的出浆口。护筒埋设采用挖孔埋设法，在挖孔至一定深度（岸滩上进入砂土中不小
3、于 2m；在河中，水中筑岛处，护筒埋入河床面以下至少 1.0m）符合要求后，在护筒四周分层对称夯填 4050cm 厚粘土。护筒中心与桩中心线重合，平面误差控制在 50mm 以内，倾斜度控制在 1%内。4、泥浆制作泥浆循环处理系统设置在工程征地范围内、两个桥墩钻孔作业平台之间，一般 2 个墩(或墩加台)共用一套泥浆循环系统。泥浆循环池由制浆池、沉淀池、泥浆池组成。为避免泥浆对周围环境的污染，在钻孔过程中，对沉淀池中沉碴及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，随时用汽车运至指定地点。泥浆选用水化快、造浆能力强的优质粘土制作，造浆用的优质粘土塑性指标应大于 15 ，小于 0.05mm 的粘粒含量应大于 50%
4、。制备的泥浆指标应达到：比重：1.11.3 ；黏度：粘土、岩层为 1622 秒，砂层为 1928 秒；PH 值：大于 6.5；含砂率：3小于 4%；胶体率：大于 95%。泥浆必须充分拌匀备用。在开钻前，应充分备足制浆用粘土。5、钻机就位钻机就位前，对钻机和各项准备工作进行检查，包括场地布置、钻机机座处铺垫的枕木平整度、泥浆池设置和泥浆制备、水电供应等。钻孔桩机采用吊机拼装，导轨平移就位。桩机就位后，钻头或钻杆对准钻孔桩位，钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于 5cm。6、认真阅读地质资料，弄清地层情况，确定分段的泥浆比重、钻速、钻压和泥浆泵量。工地上备一定数量的钻机和泥浆泵的易损配件，以
5、便机械出现故障时及时更换，同时预先制作好用于打捞钻头用的工具。二、钻孔作业1、劳动力安排钻孔为三班制连续作业，每班配备 6 人，见下表。钻机劳动力安排表2、钻孔大定坊特大桥钻孔施工，严格按跳孔施钻的原则进行。即一孔成桩后，严禁开钻任一相邻孔，必须跳开隔孔施钻，防止窜孔和坍孔。开钻前，再次检查各种机具、设备是否状态良好，以及水、电管路的畅通情况，确保正常。序 类别 主要职责 人数1班长 对该班的工作负责，并对进尺、地质情况作好记录。12钻机司机 操作钻机，并观察孔口稳定，对钻机负责。13卷扬机司机 操作卷扬机安全负责。14机电工 负责用电及保证泥浆泵的正常运转。15勤杂工 负责钻杆装卸及清碴工作
6、。24正式钻进前，先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后方可正式钻进。无论采用何种方法钻孔，开孔都具有导向性，开孔的孔位必须准确，开钻时，控制进尺速度及钻压，采用“低压慢速”措施，待钻至护筒下 1 米后，再以正常速度钻进。冲击法造孔时采用小冲程开孔，使初成孔坚实、竖直、圆顺，能起导向作用，并防止塌孔，钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。在砂质地层中为防止塌孔，可预先在护筒内添加碎石、卵石，以挤密孔壁；或向孔内投黏土块，用钻头冲击黏土块挤入砂层中，加强孔壁，堵住流砂；同时保持孔内水头压力，增大泥浆比重。岩层中采用大冲程，松散地层中采用小冲程。钻进过程中，勤松绳、少
7、量松绳，不得打空锤，勤抽渣。为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土的凝固，采用跳孔施钻法。如必须邻孔施钻时，应待邻孔混凝土浇筑完毕，并达到 2.5Mpa 抗压强度后方可开钻。循环钻开钻时，低档慢速钻进，钻至护筒下 1m 后，再以正常速度钻进。在砂土、软土等容易坍孔的土层采用低档慢速钻进，同时提高孔内水头，加大泥浆比重。采用循环钻机钻孔均应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的 80%。减压钻进可使钻杆在整个钻进过程中维持竖直状态，使钻进回转平稳，避免或减少斜孔、弯孔或扩孔现象。钻孔作业连续进行，不得中断。因故必须停钻时
8、，孔口加盖防护，有钻杆的钻机应将钻头提离孔底 5m 以上，其他钻机钻头提出孔外，以防埋钻。在钻进过程中：a . 必须绘制孔位处的地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等参考。并且，在土层变化处捞渣样，与设计地层作核对，设计要求柱桩进入 W2层的嵌岩深度不小于 2m，在钻进过程中，通过打捞出的钻渣，确定进入岩层的高程，以便与设计核对，并注意保存钻渣样品，同时必须做好钻孔记录。b. 经常对泥浆进行试验检测，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆稠度，防止发生坍孔、缩孔。c .当钻孔离设计标高约 1m 时，应注意控制钻进速度和深度，防止超钻。并核对地质资料，判
9、定是否进入要求的持力层。d .当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和孔形等进行检查，并报监理工程师确认，符合要求后进行清孔。5钻进时应备用钻头或零配件，轮替使用。钻头直径磨耗超过 1.5cm 时，应及时更换、修补钻头。钻孔结束后，应检查孔径、孔深、孔的倾斜度，可预先用钢筋焊一探孔器检查。3、清孔当钻孔深度达到设计要求并经监理工程师成孔检查验收后，立即进行清孔，以免间隔时间长，钻渣沉淀，造成清孔困难。采用二次清孔的方式，钻孔完成后，立即进行第一次清孔，主要目的是过滤掉钻渣，待钢筋笼吊装入孔后，立即进行第二次清孔，主要是调整泥浆比重，降低含砂率，为顺利灌注水下混凝土创造条件。循环钻进清孔采用换浆
10、法，冲击钻清孔采用抽渣法，及时向孔内注入新鲜泥浆置换孔内含渣的泥浆，同时注意保持孔内泥浆面的高度及泥浆比重是否合适，防止坍孔、缩孔。当从孔内取出的泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，实测孔底沉渣厚度不大于 10cm 时，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。严禁用加深孔底深度的方法代替清孔。4、防止坍孔、缩孔措施和处理办法钻孔施工中，容易出现坍孔和缩孔，为了确保钻孔桩的质量和进度，采取以下预防和处理措施。a .安装钻机时要使转盘、底座平正，并经常校核。钻杆（钻绳）较长，转动时地下摆动大，在钻架上增添导向架。b .在钻孔过程中，详细绘制孔位处的地质剖面图，特别是细砂、中砂层的深度
11、和厚度，以便对不同土层选择合适的钻头、钻压、钻速、泥浆指标等。c .做好钻孔准备工作，选择好钻机钻头；埋设好护筒。d .在钻孔和清孔过程中，注意保持孔内的泥浆面高度，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度。e .在砂层、软土层等容易坍孔的土层中钻孔，采用低档慢速钻进，同时提高水头，加大泥浆比重，并加大护筒埋深，提高护筒顶面高度和孔内水位，以防止发生坍孔、缩孔。f .在钻孔过程中，严禁提住钻头钻进、转速太快、空转时间太长。g.常见钻孔事故的预防和处理办法见下表：6常见钻孔事故的预防和处理办法序号类 别 产 生 原 因 预 防 和 处 理 措 施1 坍 孔（ 1） 泥 浆 比 重 不 够
12、及 其 它 性 能 指 标 不 符 合 要求 ， 使 孔 壁 未 形 成 坚 实 泥 皮（ 2） 护 筒 埋 置 太 浅 ， 下 端 孔 口 漏 水 ；（ 3） 由 于 掏 渣 后 未 及 时 补 充 水 或 泥 浆 ， 或钻孔 通 过 砂 砾 等 强 透 水 层 ， 孔 内 水 流 失 造 成孔 内水 头 高 度 不 够 ；（ 4） 松 散 砂 层 中 进 尺 太 快 ；（ 5） 钻 头 、 抽 渣 筒 或 钢 筋 笼 碰 撞 孔 壁 。（ 1） 在 松 散 砂 层 中 钻 进 要 严 格 控 制 进 尺 ；投入 粘 土 、 卵 石 等 挤 入 孔 壁 起 护 壁 作 用 ；（ 2） 发 生
13、 孔 口 坍 塌 时 ， 拔 出 护 筒 用 粘 土 回填重 新 埋 设 再 钻 ；（ 3） 发 生 孔 内 坍 塌 ， 判 明 其 位 置 ， 用 砂 和粘土 回 填 到 坍 孔 处 以 上 12 米 ， 待 沉 积 物 密 实后 再 钻 ；（ 4） 清 孔 指 定 专 人 补 水 ； 吊 入 钢 筋 笼 时 应对准 钻 孔 中 心 竖 直 插 入 。2 钻 孔倾 斜（ 1） 钻 孔 中 遇 有 较 大 孤 石 ；（ 2） 在 有 倾 斜 度 的 软 硬 地 层 交 界 处 钻 头 受力不 均 ；（ 3） 扩 孔 较 大 处 ， 钻 头 摆 动 偏 向 一 方 ；（ 4） 钻 机 底 座 不
14、 平 ， 钻 杆 弯 曲 。（ 1） 遇 孤 石 或 倾 斜 的 软 硬 地 层 钻 进 时 ， 低钻速 ， 控 制 进 尺 ； （ 2） 经 常 检 查 钻 机 底 座 水 平 、钻 杆 接 头 ， 逐 个 检 查 及 时 调 正 。3 扩 孔 孔 壁 坍 塌局 部 扩 孔 不 影 响 钻 进 至 设 计 标 高 ， 可 不 处 理 ；若 扩 孔 后 继 续 坍 塌 ， 按 坍 孔 处 理 。4 缩 孔钻 锥 严 重 磨 耗 、 软 塑 土 遇 水 膨 胀 或 流 塑 性 软土使 孔 径 缩 小及 时 焊 补 钻 锥 ； 及 时 提 高 孔 内 泥 浆 面 加 大 泥浆比 重 ， 上 下 反
15、 复 扫 孔 以 扩 大 孔 径 。5掉 钻落 物（ 1） 卡 钻 时 强 提 、 强 扭 ；（ 2） 钢 丝 绳 或 钻 杆 疲 劳 断 裂 ；（ 3） 操 作 不 当 ， 使 不 应 反 转 的 钻 机 反 转 钻杆松 脱 。（ 1） 开 钻 前 清 除 孔 内 杂 物 ， 用 电 磁 铁 或 冲抓锥 打 捞 ；（ 2） 经 常 检 查 钻 具 、 钻 杆 、 钢 丝 绳 和 联 结装置 ；（ 3） 采 用 打 捞 钩 、 打 捞 叉 吊 出 。75、钢筋笼的制作与安放a、在钢筋棚内集中下料，采取现场分节绑制，用钻机塔架或吊机提入孔内，钢筋笼接长采用现场焊接（或冷挤压成型） ，钢筋笼分节吊
16、装入孔，每节钢筋笼长 12m（或根据吊机的性能确定钢筋笼的长度） 。b、钢筋笼吊起后，检查钢筋笼的垂直度及外型轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不得强行下放。下放过程中，注意孔内水位情况，如发生异常（孔内水位是否有突然较大幅度升降） ，马上停止，检查是否坍孔。c、钢筋笼采用 2m 一道加强箍加强，且主筋与加强箍全部焊接，防止装吊变形。钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑挂与钻孔桩同标号的混凝土垫块（环形）或“耳环” ，间距沿桩长不超过2.0m，横向圆周不得小于 4 块，以保证钢筋保护层厚度。d、钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，钢筋笼焊接采用双面焊，并保证上下两节钢筋笼的轴线一致，入孔后位置准确，
17、符合设计要求，并牢固定位。钢筋骨架底面高程偏差控制在50mm，并采取设置防浮钢管与钻机底座联结、在钢筋笼底主筋上对称加焊四根带钩防浮钢筋等有效措施防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。e、钢筋笼安放完毕，泥浆泵与导管相连，进行二次清孔。f、水下混凝土灌注完毕，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定，使钢筋随混凝土收缩，避免粘结力的损失。三、水下混凝土的灌注二次清孔沉渣厚度符合要求，并经监理工程师同意签发砼灌注令后即开始灌注水下混凝土。水下混凝土灌注采用导管法，导管直径选用 250 毫米（导管事前应经过过球、试拼、水密和接头抗拉试验） 。水下混凝土由搅拌站集中拌制，混凝土运输车送至施工现场。1、灌
18、注准备：a. 在清孔的同时，对各类设备进行检查，备足原材料；同时配备水泵、空压机及高压射水管等设备，以保证孔内水头和及时处理灌注故障。b. 安装导管，导管底部至孔底应有 2540cm 的空间，以利首批灌注混凝土顺利灌注；导管上口应高出护筒顶面 12m 以上与储料斗相连，储料斗的容积按 2m3 设计。注意：导管接头一定要接牢，丝扣要拧到位，以防掉管。c、在浇筑水下混凝土前，应射水冲射孔底 35min，翻动沉淀物，然后立即灌注水下混凝土，或在砼运输车、砼泵车到达现场后，停止清孔，立即换装储料斗，安装球阀，储料斗储满砼，砍8球。此过程必须在 4min 内快速完成，以保证孔底沉渣厚度不大于 10cm。
19、2、水下混凝土：砼配制强度应较设计要求提高 10%20%，砼的坍落度应采用 1822cm，粗骨料选用卵石或级配良好的碎石，料径最大不超过 40mm；细骨料采用级配良好的中粗砂；水泥优先采用 425#矿碴水泥，水泥用量不少于 350kg/m3；水泥的初凝时间不小于 2 小时。3、水下混凝土灌注：导管安装好后，应再次测量孔底沉碴厚度，如大于 10cm，应再次进行清孔处理，确保孔底沉碴不超出设计规范要求。确认沉碴符合设计规范要求、钢筋笼安放正确后，即可开始水下混凝土灌注。水下混凝土灌注开始时，首批灌注混凝土的数量为满足导管初次埋置深度1.0m 的要求。在水下混凝土灌注过程中，经常采用带测锤的测绳探测
20、孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。最好埋管深度控制在 24m 左右，以防导管提离混凝土面发生断桩。提管由吊机或钻机塔架完成，人工拆管，并及时冲洗导管，整齐堆存备用。水下混凝土灌注应连续有节奏地进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，经常保持孔内水头高度。水下混凝土灌注应高出设计桩顶 1.0m 左右，以保证钻孔桩与上部结构之间的混凝土连接质量。钻孔桩高出设计桩顶的多余部分混凝土在上部承台结构施工前凿除，桩头无松散层。水下混凝土灌注完成后，余下的导管应慢慢拔出，禁止将余在孔内的导管一次性快速拔出。水下混凝土灌注过程中，经常检测混凝土坍落度，不符合要求的
21、混凝土不得灌入导管。4、防止在浇筑混凝土的过程中发生掉笼或浮笼现象，可采用如下方法：a、在钢筋笼上端焊接 2 根或 4 根 1822mm 钢筋，其顶端做成圆环，通过钢管固定在护筒顶部周边的枕木或施工平台上。b、用钢筋焊成一个圆形钢筋网（网眼按 25cm*25cm 设） ，放在孔底，钢筋网与钢筋笼下端用4 根钢筋焊牢，浇筑混凝土后将钢筋网压住，可避免钢筋笼浮起。c、在灌注混凝土的过程中，待混凝土顶面离钢筋笼下端 1m 左右时，可放慢灌注速度，减小混凝土对钢筋笼的顶托力，靠钢筋笼自重克服混凝土的顶托力，待钢筋笼底端进入混凝土 1.5m 后，方可以正常速度灌注，可避免钢筋笼浮起。钻孔灌注桩施工工艺流
22、程详见下图。9钻孔灌注桩施工工艺流程框图、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 N 、Y 、 、 、 、 、 N 、 、Y 、10四、钻孔桩灌注桩施工质量要求：a、混凝土强度、流动性及和易性符合设计要求；钻孔桩所用钢筋骨架的原材料、焊接工艺符合设计及规范要求。b、钻孔桩钻孔允许偏差钻孔桩钻孔允许偏差序号 项目 允许偏差（mm）1 孔径 不小于设计孔径2 孔深 柱桩 进入设计土层3 孔位中心 群桩 1004 倾斜度 1%孔深5 灌注混凝土前桩底沉渣厚度 柱桩 100c、钻孔桩钢筋骨架施工允许偏差钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号 项目 允许偏差（mm）1 钢筋骨架在承台底以下长度 1002 钢筋骨架直径 203 主钢筋间距 0.5d（d 为钢筋直径）4 加劲筋间距 205 箍筋间距或螺距 206 钢筋骨架垂直度 骨架长度 1%
