1、正本跨铁路大桥主桥桩基工程旋挖钻钢筋笼制安专项施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 目 录1 编制依据及原则41.1编制依据4（1） *合同段施工合同文件及设计图纸。4（2）公路桥涵施工技术规范 JTG/T F5020114（3）公路桥涵施工技术规范实施手册 田克平主编4（4）公路工程国内招标文件范本 2009年版41.2编制原则42 工程概况42.1作业范围为*大桥主桥4#7#墩桩基钻孔工程42.2本作业包括的工程量为大桥主桥4#7#墩桩基设计工程量42.3本作业机械设备配置53 旋挖钻孔灌注桩施工53.1 钻孔2、53.1.2旋挖钻机工作特点及使用范围54、旋挖钻机设备及主要技术参数63.1.2旋挖钻机施工钢护筒设计方案61、基本数据7（3）、钢护筒直径为2.2m，材质为Q235。72、应力验算7（1）、根据材料力学计算公式，钢护筒径向应力：7护筒壁厚 ：=1cm73、稳定性验算：7（1）、根据结构里力学薄壁圆筒稳定计算公式，最小临界荷载为：73.1.4成孔检查9钻孔桩清孔后泥浆指标表93.2.3 清孔及注意事项103.2.4 清孔方法及适用性103.2.5 钻孔沉淀过厚的原因113.2.7 成孔后各项指标的检测113.3 钢筋笼123.3.3 制作钢筋笼时的注意事项123.3.4 安装钢筋笼时的注意事3、项123.4 导管漏斗安装133.4.2 导管安装注意事项：133.5 第二次清孔133.6 灌注水下混凝土143.6.1 灌注前的工作准备143.6.6 钻孔灌注桩混凝土配合比设计要注意的问题173.6.7 水下混凝土灌注的质量保证措施173.6.8 灌注水下混凝土时导管出现问题的处理方法183.6.9 凿桩头194 施工过程中可能出现的各种问题，以及处理措施204.1 钻进过程中经常出现的问题及处理方法201、坍孔202、孔斜203、漏浆、护筒冒水216、桩底沉渣量过多214.2、水下混凝土灌注经常出现的问题及处理方法211、开盘初灌困难情况21（1）开盘初灌困难的原因主要有：21（2）预4、防开盘初灌困难措施：21A、测孔深时应测三次取平均值并考虑小孔孔深，配导管准确222、堵管和导管拔冒情况22B、成桩过程中导管埋入混凝土过深22（2）堵管和导管拔冒预防及处理保证措施主要有：223、导管进水224、钢筋笼上浮23 5、混凝土离析、夹泥23 6、断桩245 质量检验245.2 检测方法和数量应符合设计要求。246 施工安全246.9 其它未尽事宜按建设工程安全生产管理条例执行。251 编制依据及原则1.1编制依据 （1） *合同段施工合同文件及设计图纸。 （2）公路桥涵施工技术规范 JTG/T F502011 （3）公路桥涵施工技术规范实施手册 田克平主编 （4）公路工程国内招标5、文件范本 2009年版1.2编制原则（1）严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准；（2）坚持技术先进性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性与实事求是相结合；（3）对施工现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则。2 工程概况 *大桥跨越xx铁路及在建的xx公路、xx至xx乡村路邻近居民房等，起讫桩号K67+975.865K68+779.465，桥梁全长803.6m，桥孔布置为430m先简支后连续T梁+(81+150+81)m预应力砼连续刚构+940m先简支后连续T梁。下部结构：主墩采用实心墩，群桩基础，过渡墩为矩形实心墩，桩基础；引桥桥墩为高墩薄壁墩，矮6、墩为双柱式圆柱墩、桩基础；两岸桥台均为重力式U型桥台，扩大基础。主桥箱梁采用挂篮悬臂浇筑施工，桥墩采用翻模施工，桩基采用人工挖孔和机械钻孔施工。该桥主桥墩及过渡墩桩基直径均为2.0米，主桥共计桩基86根，设计桩长合计1370米。4#7#墩桩基邻近铁路，为避免人工开挖桩基爆破时的影响，采用旋挖钻机成孔施工。旋挖钻施工震动小，对周边建筑物及土层扰动很小，速度快。2.1作业范围为*大桥主桥4#7#墩桩基钻孔工程2.2本作业包括的工程量为大桥主桥4#7#墩桩基设计工程量工 程 项 目2.0m合计钻孔灌注桩(m)13701370桩基C30砼(m3)4304.04304.0*大桥主桥4#7#墩桩基工程数量7、表 2.3本作业机械设备配置机械设备一览表序号机型名称单位数量备注1挖掘机台22SR280旋挖钻机台2钻头直径2.0m3空压机台23.5m34吊车台225T5钢筋加工设备套46自卸汽车辆212T6泥浆泵台3水桩备用清孔7砼罐车辆38m38全站仪台1测量9水准仪台1测量10混凝土试件模具组412个11泥浆性能检测仪器套2水桩备用试验仪器3 旋挖钻孔灌注桩施工3.1 钻孔 3.1.1钻机选择：根据本合同段*大桥钻探工程地质情况、设计桩径及桩长，桥梁桩基成孔选用旋挖钻机成孔。*大桥主桥横跨岩溶洼地、xx铁路，桥区位于贵州省西南部高原丘陵，属中低山溶蚀-剥蚀地貌类型，地势总体北高南低。由于该桥桩基最大8、设计桩长40m，位置距离铁路较近，不宜有太大的震动，以免影响铁路运营安全，结合该桥位区地质情况，施工中拟采取旋挖钻的施工工艺；桥区地质复杂，覆盖层较厚、为了确保施工人员、机械的安全，施工中在桩基覆盖层深度范围内采用钢护筒护壁。 3.1.2旋挖钻机工作特点及使用范围1、旋挖钻机成孔是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。 2、旋挖钻机适用于素填土层、亚黏土层、亚砂土层、亚黏土夹粉细砂层，强风化泥质粉砂岩层，弱风化泥质粉砂岩层，中风化灰岩等。旋挖钻机对各种不同地质的硬黏土、软亚9、黏土适应性强，钻进效率突出，是冲击钻工作效率的6倍多。此外，在对于夹有卵石的砂砾地质土层，也可以选用旋挖钻机成孔，但应控制进尺速度，提高泥浆比重或采取钢护筒护壁。3、软岩及土层中使用旋挖斗一次成孔；硬岩中先用螺旋钻头成小孔, 然后用旋挖斗进行扩挖成孔。 4、旋挖钻机设备及主要技术参数旋挖钻机采用三一重工公司生产的SR280型旋挖钻机, 该钻机对地层适应能力强，从软弱的淤泥质土到强度达到约100MPa的灰岩岩石。该钻机具备多功能性，能够用动力头驱动器直接驱动护筒进行全护筒跟进施工。该旋挖钻机主要技术参数见下表：SR280型旋挖钻机技术参数项目参数项目参数最大成孔直径2500mm辅卷扬提升力（第一10、层）110KN最大输出扭矩285kN.m辅卷扬钢丝绳直径20mm钻孔转速7-30rpm辅卷扬提升速度70m/min加压卷扬最大加压力280KN工作状态高度23196mm加压卷扬最大起拔力280KN工作状态宽度4400mm加压系统行程10000mm运输状态长度13921mm桅杆左右倾斜角度6运输状态高度3400mm桅杆前倾角度5运输状态宽度3000mm主卷扬提升力（第一层）256kN牵引力900kN主卷扬钢丝绳直径32mm最大总质量82t主卷扬提升速度63m/min 3.1.2旋挖钻机施工钢护筒设计方案1、基本数据 （1）、根据地勘资料以及实际钻孔情况，基岩覆盖层为碎石土，取其容重r=1.9T/11、m。 （2）、计算假设钢护筒外周边为均匀碎石土，钢护筒承受外侧均布荷载，荷载为静土压力。 （3）、钢护筒直径为2.2m，材质为Q235。2、应力验算 （1）、根据材料力学计算公式，钢护筒径向应力： 环向压应力： 护筒半径： R=1.1m碎石土容重： r=1.9T/m护筒壁厚 ：=1cm （2）、假设钢护筒支承在岩石层，桥位区最大覆盖层厚度H=16m环向压力计算截面至钢护筒底高度为X。径向应力：=1672T/m=167.2kg/c=1350kg/cm环向压应力： 当X=0m时（最大环向压力）：即钢护筒底截面，3344T/=334.4kg/cm（3）、以上计算结果可看出，钢护筒径向应力为167.212、/cm，最大环向压应力为334.4kg/cm，均小于Q235容许应力。3、稳定性验算：（1）、根据结构里力学薄壁圆筒稳定计算公式，最小临界荷载为：E=2.1107（T/）R=1.1m当钢护筒壁厚1cm时，I=8.3310-8（m4）当钢护筒壁厚2cm时，I=88.3310-8（m4）当钢护筒壁厚1cm时：=10.25T/当钢护筒壁厚2cm时：82.00T/护筒外侧静土压力=rH，故：钢护筒壁厚1cm时，可承受深度5.39m的外侧土压力。钢护筒壁厚2cm时，可承受深度43.16m的外侧土压力。4、由以上计算可看出，采用钢护筒作护壁，由于其为薄壁结构，护筒受稳定计算控制。结合施工现场桩基深度实际情13、况，本工程在施工过程中采用壁厚2 cm的钢护筒。施工过程中采用24小时连续不间断的施工作业，对现场施工人员制定白班或夜班值日表，白班与夜班人员在工作一个星期后调换，在施工现场必须确保至少有一名现场施工人员在场，并且明确其相应责任及监控重点，使质量管理不出现盲点及“真空”时段。在确保施工质量及安全的前提下加快施工进度，力争在业主要求的工期内完成施工任务，同时确保在施工期间不至于因施工而影响到铁路的运营安全。 3.1.3旋挖钻机主要施工流程：初定位场地平整（工作平台建立）精确定位钢护筒振入旋挖成孔成孔检查（含泥浆检测）清孔安装钢筋笼、导管、漏斗二次清孔浇筑水下混凝土桩头处理。 1、测量放线：在基本14、整平的场地上，利用施工基线和辅助基线，测放出钻孔桩的桩位，用钢筋等做出明显标记，测量工作面标高，确定打桩深度。 2、定位：将桩机移至指定桩位，对中。调整设备水平，倾斜率小于1%。桩位确定后，利用十字线放出四个控制桩位，并以四个控制桩为基准进行埋设护筒。 3、钢护筒振入：钢护筒采用厚20mm钢板制作，内径为1.1m。由于该桥梁地处覆盖层较厚，施工过程中考虑在覆盖层深度采用钢护筒护壁施工，在钻孔的过程中利用钻机动力头驱动器直接将钢护筒振入地层，以便在钻孔施工过程中保证桩基孔壁不坍塌和桩基完整性。 4、旋挖成孔：钻机就位后，必须对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁住，防止钻15、杆在钻进过程中发生变化。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土，反复循环直至成孔。旋挖钻机在钻孔过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成塌孔埋钻事故。经现场实践得知，钻斗升降速度保持在0.750.80m/s。当钻斗在钻砂土层 或坍塌回填土时，其升降速度应更加缓慢。 3.1.4成孔检查 1、成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，直接用测绳及测孔器测；若孔内存在地下水，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。 2、成孔达16、到设计高程后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉淀厚度等进行检查，不合格时采取措施处理。用测绳测量孔深并记录(钻孔施工人员应严格控制孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀)，钻孔完成后应用探孔器检测孔径，用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否合格，合格后方可清孔。 检测标准：孔深、孔径不小于设计规定，钻孔倾斜度误差不大于l，沉淀厚度符合设计规定，桩位误差不大于50mm3.2 清孔3.2.1 第一次清孔：富水桩当孔深、孔径等细目符合设计要求后，可进行第一次清孔。根据桥梁地质情况，本合同段桥梁桩孔主要采用掏渣筒清孔法清孔，清孔的目的是使孔底沉渣（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含渣量及孔壁厚达设计及规范要求，为浇筑水17、下混凝土创造先行条件。清孔时必须保持孔内水头高度，以防止坍孔，不得用加深桩孔的办法代替清孔。清孔后泥浆控制标准见表。 钻孔桩清孔后泥浆指标表 项 目指 标项 目指 标泥浆相对密度1.031.10g/cm3含砂率98孔底沉淀厚度50mm3.2.2 清孔前的准备工作：孔径、孔形和倾斜度的检测宜采用专用仪器，当缺乏专用仪器时，可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100（不得大于钻头直径），长度为46倍孔径的钢筋捡孔器吊入孔内检测。钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径、孔形、倾斜度进行检查，检查结果应符合下表，并填入施工记录表。钻孔桩成孔质量标准 项目允许偏差项目允许偏差孔的中心位置（）群桩：100孔径（18、）不小于设计桩径单排桩：50倾斜度钻孔：小于1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50mm3.2.3 清孔及注意事项a、 清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等方式，本合同段第一次清孔主要采用抽浆、掏渣及砂浆（混凝土）置换相结合的方式清孔。b、 不论采用何种方式清孔，在清孔排渣时，必须注意孔内原有水头，防止坍孔。c、 清孔后，从孔口、孔中部和孔底提出的泥浆平均值应符合质量标准要求。d、 在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超出规定，则应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。3.19、2.4 清孔方法及适用性a、 抽浆法清孔较彻底迅速，适用于各种方法的钻孔，方法是将钻锤提离孔底钻渣面1030，抽取孔内泥浆并向孔中注入清水，经常测量孔底沉渣厚度和孔中泥浆性能指标，满足要求后立即停止清孔。b、 掏渣清孔法是用抽渣筒、大锅锥或冲抓锥清掏孔底粗钻渣，适用于初步清孔。当要求清孔质量较高时，可用高压水管插入孔底射水，降低泥浆相对密度。c、 砂浆（混凝土）置换清孔法适宜于掏渣清孔后使用，该法按下述工序进行：1）用掏渣筒尽量清除钻渣；2）以高压水管插入孔底射水，降低泥浆相对密度；3）吊入钢筋笼后直接灌注砂浆（混凝土），将孔底沉渣置换，直至沉渣被顶托在砂浆（混凝土）面以上而被推倒桩顶后予以清20、除。（也可用水泥：粉煤灰：砂：加气剂1：0.4：1.4：0.007的特殊砂浆先行混凝土投入对沉渣进行置换）3.2.5 钻孔沉淀过厚的原因a、 泥浆的性能不能满足要求，造成较大颗粒土下沉。b、 没有及时观察土层的状况，造成局部泥浆同土层不适应，并没有及时调整泥浆成分，造成少量坍塌。c、 急于求成，直接用清水清孔，使大颗粒土沉落或护壁发生问题而造成少量坍落。d、 钻孔完毕后，用捡孔器检查时，强行下放，造成孔壁坍落。e、 下放钢筋笼不垂直，挂掉泥皮，造成沉淀过厚。3.2.6 检测孔底沉淀厚度：孔底沉淀厚度的大小，极xx影响着桩端承载能力的发挥（特别对于支承桩）和混凝土灌注质量，所以在施工过程中要严格21、控制孔底沉淀厚度，公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）要求：支承桩：不大于设计规定，当设计未规定时5cm。现行孔底沉淀厚度的检测方法有：1）重锤法：这是一种极简易又常用的方法，将重约12kg自制金属制品（一般常用铜或铁）系在测绳的始端，把重锤慢慢沉入孔内，凭手感判断沉淀物顶面位置，其施工孔深与测量沉淀顶面孔深之差值为沉淀厚度。为更进一步判断沉淀厚度，可以用管状金属制品做成重锤吊入，管长可根据桩类及地质状况控制在200300。对于没有特殊要求的桩均可采用此法。3.2.7 成孔后各项指标的检测a 孔位：孔位采用全站仪和钢尺测量。b 孔深：孔深一般采用测锤检测，测锤的形状采用锥形锤，锤22、底直径1315，高2022，质量46kg，绳具采用标准测绳。c 孔倾斜度：孔的倾斜度采用专用仪器检测，当缺乏检测仪时一般采用冲锤钢丝绳（或钻杆）测斜法或圆球测斜法。 3.3 钢筋笼3.3.1 钢筋骨架的制作应符合设计要求和*大桥钢筋工程作业指导书的有关规定。3.3.2 吊放钢筋笼：吊放钢筋笼采用吊车进行，吊放时不得碰撞孔壁，以防止孔壁坍塌。钢筋笼分节段绑扎、吊放、连（焊）接，每节段长度由吊车起重臂具体高度确定。连（焊）接时先将下节段钢筋笼挂置在孔口，再吊第二节段进行连（焊）接，逐节段连（焊）接，逐节段下放，直至整个钢筋笼吊置完毕。就位钢筋笼须校正加固，以防止钢筋笼在混凝土浇筑过程中扭转、变形、23、上浮。3.3.3 制作钢筋笼时的注意事项a、 钢筋笼的制作最好是在硬化场地或平整后的场地上直接铺设方木（或枕木），并在方木或枕木上进行制作，而不允许直接在泥土地上进行制作。b、 钢筋笼的加强箍筋的间距除按设计要求布设外，亦可依据现场钢筋笼制作长度而定，一般情况可参照设计，根据钢筋笼吊装长度确定加强箍筋间距较为合理。c、 加强箍筋必须设在主筋的内侧，环形箍筋（螺旋筋）在主筋的外侧。加强箍筋应同主筋进行焊接而不是绑扎。d、 钢筋笼保护层使用形式根据地质情况而定，软土区尽量采用与孔壁接触面积较大的水泥混凝土预制块件，土质较好的孔桩可采用短节钢筋沿主筋并焊接在主筋上，以保证钢筋笼保护层的厚度。 3.324、.4 安装钢筋笼时的注意事项 a、起吊前应对清孔后的泥浆、孔底沉淀厚度进行检查，利用捡孔器对孔内变形进行检查，各项指标符合要求后，方可进行钢筋笼安装。 b、 钢筋笼可分次或一次入孔。在起吊设备、场地许可的情况下，尽量采取一次吊装。为克服钢筋笼的起吊变形，除适当缩短加强箍筋的间距外，在起吊可能发生最大变形处，应辅以硬杂木来加强。分段安装要注意配备足够能满足施工要求的焊工。c、 下放钢筋笼时要缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼的入孔垂直度，尽量避免钢筋笼倾斜及摆动，以防塌孔。d、 起吊时要统一指挥，注意安全。钢筋笼下端宜提前栓24根拉绳，以便人力平衡其稳当入孔。e、 钢筋笼应牢固定位，当提升导25、管时，必须防止钢筋笼被拔起。3.4 导管漏斗安装 3.4.1导管采用25cm钢管，管壁厚5mm，每节段长3m（配0.5m、1m、1.5m、2m短管各2节，作导管长度调节使用）。导管节段采用法兰盘、粗螺栓连接，接头处用橡胶垫圈密封防水。导管采用逐节段连接、逐节段下放的方法安装，导管下口距孔底控制在405cm高度；导管上口距孔口控制在20015cm高度。导管安装完毕，再将漏斗连接在导管上口，并整体吊置于钻架。3.4.2 导管安装注意事项：a、导管安装前应进行水密承压和接头抗压试验，严禁采用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于管壁和焊缝可能承受混凝土时最大内压力P的26、1.3倍，可按下式计算： PcHcwHw式中： P导管可能受到的最大内压力，kpa；c混凝土拌和物的容重，取24KN/m3；Hc导管内混凝土柱最大高度，m，以导管全长或预计的最大高度计；w井孔内水或泥浆的容重，KN/ m3；Hw孔内水或泥浆的深度，m。b、导管应事先编好顺序，每次使用时都应对发兰盘、橡胶垫圈、连接螺栓、阀门做认真检查，必要时应再做充水试验。导管上口的闸阀应能顺利开启闭合。混凝土所用碎石必须控制好粒径，以防超粒径颗粒进入管道堵塞导管。3.5 第二次清孔富水桩旋挖钻孔（湿法）施工必须采取泥浆泵清孔工艺。由于安装钢筋笼及导管，孔底又会产生超标沉渣，因此浇筑水下混凝土前必须再次检查泥浆27、各项指标，如不能满足要求必须再次清孔。第二次清孔采用导管法，方法是从导管上口压入合格泥浆，利用泥浆压力将孔底沉渣向外置换（清孔时可适当调低导管下口高度，以保证泥浆将沉渣置换），各项指标检验达到标准后，再调整导管高度，并立即灌注水下混凝土。施工中如果有水不能抽干沉渣又必须清理时可以在浇筑前用高压风管吹底部使其沉渣溶解、悬浮达到翻浆的目地；干桩孔底渗水较大的情况下，可以采用清水桩的施工工艺；孔底无水的干桩，必须在钢筋笼下孔后，安排作业人员下孔检查清理孔底并照相留存。3.6 灌注水下混凝土 混凝土的配制及搅拌、运输、灌注和养护等要求应符合*大桥混凝土工程作业指导书的有关规定。在浇筑过程中，现场技术员28、必须全过程旁站控制，施工单位试验室严格控制施工配合比，要派专人检查。混凝土运输工具采用砼罐车运输，经过现场临时道路到达浇注地点，配合吊车，导管进行浇注。在砼浇注过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。如混凝土运到浇筑地点有离析现象时必须在浇灌前进行二次拌合，如二次拌合不合格则坚决予以废除，混凝土运输道路应平整顺畅。混凝土运到场地后由质检员重新进行塌落度的检测工作。3.6.1 灌注前的工作准备a、 首先应检查成孔后护筒顶标高，根据护筒顶标高、设计孔底标高，设计桩顶标高、设计钢筋笼顶标高、预留破桩头的高度等数据，迅速计算出钢筋笼顶标高、混凝土浇筑顶标高（桩顶预加0.5129、.0m）及确定这两个控制面，一般是从护筒顶面向下反算、反测符合要求的米数，孔内有水头或淤泥时，用钢筋或其他硬质杆件探测。b、检查砂、石、水泥用量及质量是否满足要求，并根据现场原材料含水量调整现场配合比，把配合比用油漆或粉笔写在施工牌上，实行挂牌施工。c、计算导管上端漏斗储存的混凝土数量是否满足第一次下料后埋设导管下口深度的要求。导管埋设深度一般为100以上。d、检查泥浆比重是否符合清孔中所提的指标，并检查孔底沉渣厚度，对不能满足要求的须重新清孔，直到满足要求为止。灌注前，应从孔底吊出一桶泥浆，检查其含砂率及泥浆比重，含砂率过大时，应使泥浆比重接近上限，以防砂子沉淀过快，反之，应接近下限。e、 30、核定拌和及运输设备的性能和数量，要求必须有备用的拌和设备及备用发电机，并组织有足够的劳动力，以保证灌注的连续性。f、对有外加剂的混凝土要提前用分袋称好每次拌和混凝土所需外加剂的重量，以保证施工时外加剂投放准确、及时，进一步保证混凝土的质量。g、孔内第一次混凝土灌注时，导管下口距钻孔孔底间距以40左右为宜。3.6.2 灌注水下混凝土：水下混凝土须满足配合比设计要求，浇筑时先浇注首批混凝土，首批混凝土数量须经过认真计算，使其有足够的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能将孔底沉渣向外置换，同时能把导管下口埋入混凝土不小于1m深度，因而漏斗的大小须充分考虑首批混凝土数量制作。漏斗下端口设有翻转式闸阀，31、混凝土装满漏斗需要灌注时，打开闸阀，混凝土立即沉入孔底，排开泥浆及沉渣，迅速埋住导管下口，完成首批混凝土灌注。随着混凝土的继续灌注，导管也相应上拔，中途停滞时间不应超过15分钟。导管提升过程中，下管口在混凝土内的埋深控制26m。水下混凝土灌注过程中由专人经常测量孔内混凝土高度，及时调整导管埋深，并填写水下混凝土灌注记录。为防止钢筋骨架因混凝土压力而上浮，当混凝土顶面接近钢筋笼底部时，适当降低混凝土灌注速度，至钢筋笼埋深4 m以上时，可恢复正常灌注。随着导管的不断提升，孔口多于导管分节段拆除，拆除时间不易超过15分钟，拆除的导管及时清洗干净。水下混凝土是利用导管内混凝土超压力使孔内混凝土顶面不断32、上升，上升速度一般不小于2m/h，孔内混凝土灌注至孔顶标高后，必须确认混凝土表面泥浆已经完全排出后方可终止灌注。孔内混凝土达到一定强度后进行桩头处理，桩头处理为0.51m（埋设护筒时，孔顶标高须考虑桩头处理高度），残余桩头须无松散层。3.6.3 水下混凝土灌注时如何计算首批混凝土数量：钻孔桩所需首批混凝土数量应能满足导管初次埋置深度（1.0的需要），其混凝土参考数量按下式计算（如图2所示）： Hw h1h2 Hch3 V（d2/4）h1+（D2/4）HcHch2+h3式中：V首批混凝土所需数量，m3； d导管内径，m；D井孔直径，m；Hc首批混凝土在孔内的高度，m；h2导管初次埋置深度，m；h33、21.0m；h3导管底端至钻孔孔底距离，取0.4m；h1井孔混凝土面高度达到Hc时，导管内混凝土柱的高度，m，而图 2h1wHw/c其中：Hw井孔内混凝土面以上水或泥浆深度，m； w孔内水或泥浆容重，KN/ m3；c混凝土的容重，KN/ m3；由于孔径的不均匀，该式计算出首批混凝土后，需根据现场情况适当增大混凝土数量。 对于*大桥6#桥墩桩基最大设计长度40m，孔径2.0m；设计桩基长度较长,W孔内水或泥浆的重度（KN/m3）按表8.7.3 钻（挖）孔灌注桩成孔质量标准附注中:对冲击成孔的桩，清孔后泥浆的相对密度可适当提高，但不宜超过1.15,按最不利取W=11.5KN/m3, 护筒内泥浆顶面34、至设计桩底深度:41.0m, Hc=h2+h3=1.0+0.4=1.4m，则孔内孔内水或泥浆的深度HW=41.0-Hc=39.6m，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度h1（m）=HW*W/CW=39.6*11.5/24=18.98 m则首批混凝土所需数量V(3.14*0.25*0.25/4)*18.98h+(3.14*2.0*2.0/4)*1.4=5.33(m3)3.6.4 水下混凝土灌注时如何控制漏斗高度：漏斗底口高出井孔水（泥浆）面或桩顶的必要高程可参考下式计算（如图3所示）：hc（P0+wHw）/c式中：hc井孔内混凝土面以上至漏斗底口混凝土高度，m；Hw井孔内混凝土面以上35、至水（泥浆）面的高度，m； Hw hc 图 3w井孔内水或泥浆的容重，KN/ m3；c混凝土的容重，KN/ m3；P0使导管内混凝土下落至导管底并将孔内混凝土顶升时所需超压力，钻孔灌注桩采用100150Pa，桩径1m左右取下限，桩径2m左右取上限。不论计算结果如何，当钻孔桩桩顶低于井孔中水面时，漏斗底口高出水面不宜小于46m；当桩顶高于井孔中水面时，漏斗底口高出桩顶不宜小于46m。当计算值大于上述要求时，应采用计算值。3.6.5 灌注水下混凝土前，当孔底沉淀超标但又不太大时如何处理：清孔或钢筋笼下落完毕后，由于换浆时间及浓度掌握不好，或安装钢筋笼的影响，可能会出现过量的沉淀，当沉淀超标过大时，36、要重新清孔。当沉淀超标较小时，用其他方法处理会比较麻烦，这种情况下可用空压机风管对孔底进行扰动，使孔底残留沉渣处于悬浮状态，并立即进行混凝土灌注。值得注意的是必须将风管放入孔底后再开机进行扰动，且扰动时间不宜过长。3.6.6 钻孔灌注桩混凝土配合比设计要注意的问题a、 水泥的初凝时间不宜早于2.5h，水泥强度等级不宜低于42.5Mpa。b、 水泥用量不宜小于350kg/m3，当掺有适当数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300 kg/m3；若加入粉煤灰时，其抗压龄期为60d。c、 粗集料宜优先选用卵石，如采用碎石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/61/8和钢筋37、最小净距的1/4,同时不应大于40。d、 细集料宜选用级配良好的中（粗）砂。e、 混凝土配合比的含砂率宜采用0.40.5，水灰比宜采用0.50.6；有试验依据时含砂率和水灰比可酌情增大或减少。f、 混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180220，混凝土拌和物中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料。g、 混凝土初凝时间要大于灌注桩浇筑完成的时间。3.6.7 水下混凝土灌注的质量保证措施a、 首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（1m），和填充导管底部的要求。b、 混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要38、求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。c、 首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。d、 在灌注过程中，应注意保持孔内水头。e、 在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在26m。当导管内的混凝土不饱满时，应徐徐地灌注，禁止在导管内形成高压气带。f、 在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管的埋深，导管拆除要迅速。g、为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上高度，即可恢复正常的灌注速度。h、当混凝土灌注至桩顶时，必须用吊车或钻孔设备提39、紧串筒，上下蠕动2030次，以保证顶部砼的密实性，同时，挤压出孔壁多余泥浆，确保孔径和孔壁混凝土的密实。i、灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为50100，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。j、按设计图纸安设声测管，距孔底约20cm左右，混凝土灌注时绝对不能堵塞声测管道。3.6.8 灌注水下混凝土时导管出现问题的处理方法a、 导管进水：导管进水分初灌导管进水和中期导管进水。初灌导管进水是由于首批混凝土储量不足或导管底口距孔底距离过大，混凝土下落不能埋置导管，造成泥水从导管底口进入。它的处理方法是：立即将导管提出，并将散落在孔底的混凝土拌和物用泥石泵吸出，不得已40、时需将钢筋笼提出采取复钻清孔，然后重新下放钢筋笼、导管并投入足够储量的首批混凝土或改正操作工艺，重新灌注。在灌注混凝土的过程中，由于导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气挤开，或焊缝开裂，水从接头或焊缝中流入，导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，发生中期导管进水，这种情况可按下面方法进行处理：拔换原管重新下新管。在操作时必须用潜水泵将新管内的泥水抽干，才可继续灌注混凝土。同时为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底翻入，导管插入混凝土应有足够的深度，一般宜大于2m。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌入新导管内，灌入前将导管进行41、小幅度抖动或挂振捣器予以震动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。b、 塞管：塞管分初灌导管堵塞和中期导管堵塞。初期塞管多因隔水栓卡管，有时也可能由于混凝土本身原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大粒径石块、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成堵管。处理办法可采用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或提升迅速下落振冲，或在导管上安装附着式振捣器。如仍不能下落时，则需将导管连同其内的混凝土提出钻孔，进行清理修整（注意切勿使导管内的混凝土落入井孔），然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有42、混凝土拌和物落入井孔，需将散落在孔底的拌和物粒料予以清除。中期塞管多因灌注时间过长，表层混凝土已初凝产生；或因某种故障，混凝土在管内停留过久而发生堵塞。其处理方法是：将导管连同堵塞物一齐拔出，若原灌注混凝土表面尚未初凝，可用新导管插入原灌拌和物内2m深，用潜水泥浆泵下入导管孔底，将底部水泵出，再用圆杆接长的小掏渣筒桶下入管底，升降多次将残余渣土掏出干净，然后在新导管内继续灌注。当灌注时间已久，孔内混凝土已经初凝，导管内又堵塞了混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机，用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出，用钻架将钢筋骨架拔出，然后回填重新钻孔成桩。 3.6.9 凿桩头灌注的桩顶高程应比设计高程43、高出不小于0.5m。桩头0.3至0.5m的浮浆需人工凿除，凿至坚硬的混凝土粗骨料。凿除过程中严格注意不得破坏设计标高以下的桩身，也不得对钢筋造成伤害。4 施工过程中可能出现的各种问题，以及处理措施4.1 钻进过程中经常出现的问题及处理方法1、坍孔坍孔事故多发生在孔内6m-8m回填土层，钻孔过程中主要表现为护筒沉陷、倾斜；孔内水位突然下降；孔口水面冒细雨密的水泡；出土量显著增加且没有进尺或进尺量很小；孔口突然变浅，钻头到不到原来的孔深等。塌孔事故的发生的原因可能由以下几个方面导致： A、 护筒埋设时周围土层未用粘土填实尤其是钻机方向；B、没有根据土质条件选用相应质量的泥浆； C、护筒埋置太浅，或44、护筒周围填封不严，漏水、漏浆；D、未及时向孔内加泥浆或水，造成孔内泥浆面低于孔外水位。尤其是中途停钻时更应注意。E、钻机摆放不平整，提锥出渣过快碰撞孔壁。旋挖钻机在钻孔过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成塌孔埋钻事故。 F、钢筋笼下放时刮碰孔壁。G、回填土层松软，孤石较多，禁不住震动。 处理措施： 1)、发现坍孔后应首先提起钻臂，防止埋钻。必要时采取在钻机履带下方垫钢板的方式避免沉陷。 2)、坍孔发生在护筒周围，可用粘土填实，坍孔较严重时可用装有粘土的编织袋(最好用草袋或麻袋)用铁线吊在护筒周围再用粘土填缝。当护筒底部土台冲没，护筒下沉严重时可换大直径护筒或将第二个护筒与第一个护筒45、焊接后压入地层中，超过垮塌部位。 3)、若坍孔位置较深且不十分严重可以加大泥浆比重后继续钻进。若情况严重时应立即用小砾石或基石加粘土回填至坍孔以上位置，甚至浆整个钻孔全部回填，夯实，水位稳定后重新钻进。2、孔斜钻孔过程中出现孔斜时，钻机主要表现为钻机的钻杆进行竖直度检测和调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁住，防止钻杆在钻进过程中发生变化。发生偏移倾斜，可能由以下几个方面原因导致： A、钻机的钻杆没有进行竖直度检测和调整，调整好后未及时将钻杆的调整系统锁住。 B、钻进过程中没有经常检查和校正，场地软硬差别大，且交界面倾斜。3、漏浆、护筒冒水 施工过程中出现钻孔内漏浆、护筒冒水等事故时，主要表现为46、孔内水位迅速下降；护筒周围溢浆，其处理措施为反复掏渣加大泥浆比重 。 6、桩底沉渣量过多 （1）造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。 （2）防治措施：成孔后，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均47、符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30-40cm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。4.2、水下混凝土灌注经常出现的问题及处理方法1、开盘初灌困难情况 （1）开盘初灌困难的原因主要有： A、导管下端距孔底间隙过小(一般要求大于300)，测量孔深时最好用钻头加测绳测量。若用测绳加重锤测量时应考虑钻头小孔(约700) B、沉渣过多，导致导管插入沉渣中 C、混凝土坍落度过小(一般水下混凝土坍落度要求坍落度为180-220混凝土出厂一小时到现场后坍落度损失约20-30)混凝土粗骨料过多级配48、不良D、导管水密性不好 E、导管未清理干净 （2）预防开盘初灌困难措施： A、测孔深时应测三次取平均值并考虑小孔孔深，配导管准确 B、清孔应在准备工做好后以免等待时间过长产生新的沉渣 C、把握好混凝土到场时间，尽量不要让砼在现场等待时间过久。混凝土每罐初灌前应放在外面一点看看混凝土坍落度和粗骨料含量，不合格混凝土严禁浇灌。 D、下导管前应做水密性实验 E、导管及料斗要每次使用完后应清理干净并在下当次使用前用水润湿。 2、堵管和导管拔冒情况 （1）混凝土浇筑过程中出现堵管和导管拔冒的情况时，其事故原因主要有以下三个方面： A、混凝土开始浇灌后，因供料系统故障，造成混凝土不能连续补给，不能及时提升49、导管，导致混凝土在导管内停留时间过长 B、成桩过程中导管埋入混凝土过深 C、混凝土坍落度过小，粗骨料过多。（2）堵管和导管拔冒预防及处理保证措施主要有： 、保证混凝土供给，当混凝土不能连续浇筑隔20分钟应上下晃动导管，防止混凝土堵塞导管。 、及时提升导管不能怕麻烦并且每次提升导管前应测量混凝土浇筑高度 、严格控制混凝土的拌和质量，并且初灌前检查混凝土的流动性和和易性。 、如果孔内混凝土浇筑量不多且时间不长，可以用钻机进行扫孔清孔排出已浇灌的混凝土。待检查沉渣厚度满足设计要求后，再重新浇注水下混凝土。 、如果孔内已经浇注一定量的混凝土可将导管插入混凝土1m重新灌注但成桩时注意将混凝土标高抬高1m50、。 、若断桩处距地表或水面不深，则可以直接抽水至断桩处，进行接桩处理。 3、导管进水主要由于导管连接处密封不好、砼初灌量不足未埋住导管、导管连接质量差或导管炸裂等原因而进水。对导管进水，主要采取以下预防措施：、导管安放前，进行水密、承压及接头抗拉等试验。进行水密试验的水压不小于孔底静水压力的1.3倍。不合格者，不得使用。、导管安放时注意放好密封圈，并注意拧紧连接螺栓。、灌注过程中严格控制导管提升高度及拆管环节，避免因计算错误而控制失误，致使导管提离混凝土顶面。混凝土要徐徐灌注，避免管内出现高压气囊，而炸裂导管。导管一旦进水，则因分析原因，如果是导管上部漏水，可通过丈量计算，在保证埋管深度2m的51、条件下及时提管或拆除一节导管，处理水面以上的漏水处。否则应提出导管，清除已灌入的混凝土，分析导管进水的原因，采取相应措施处理后，重新灌注。 4、钢筋笼上浮 （1）主要由于混凝土灌注时冲击力过大或灌注时间较长，表层混凝土凝结而推动钢筋笼上浮或钢筋笼固定不好而上浮。针对钢筋笼上浮的原因，主要采取以下措施进行预防： 、缩短全桩混凝土灌注时间，避免因表层混凝土凝固而顶推钢筋笼上浮。同时宜掺用缓凝减水剂，以改善混凝土性能。 、混凝土要徐徐灌入，减少冲击力，并合理控制拆管，避免导管底与钢筋笼底端距离过小，当混凝土面上升到钢筋笼底端时，导管底口距离钢筋笼底不宜小于2m，此时适当加大导管埋深，以减少混凝土灌注52、时对钢筋笼向上的冲击力，当混凝土面进入到钢筋笼适 当深度后，一次拆除导管，使导管底口进入钢筋笼底端1.5m以上，同时确保混凝土灌注速度，可很好防止钢筋笼上浮。（2）如灌注过程中钢筋笼开始上浮，需迅速计算钢筋笼底和导管底口距离，采取拆管或将导管提高一定高度控制，如不见效，则在上部采取措施加固。 5、混凝土离析、夹泥 主要是由于混凝土拌和质量差，产生离析、泌水；埋管深度不够，混入浮浆；导管进水使得混凝土部分稀释；灌注前清孔不彻底；泥浆比重大；孔壁垮落物夹入混凝土内等原因造成。针对混凝土离析、夹泥产生的原因，主要采取以下措施预防： 、严格检查混凝土质量混凝土灌注前，应进行坍落度试验，严格保证入桩混凝53、土和易性满足要求。 、严格控制导管埋置深度做到初灌时埋管1m，后续灌注过程埋管2m，灌至上部时，不宜将导管上提幅度过大，以免将泥皮、混凝土浮浆等带入下层新鲜混凝土内产生夹泥。 、钻孔时加强泥浆护壁灌注前清孔要彻底，灌前泥浆比重不小于1.15，同时严格控制含砂率。 6、断桩 断桩主要是由于导管提升过高，提离混凝土顶面或混凝土灌注作业因故中断等原因造成。针对上述产生断桩原因，可采取以下措施预防： 、施工技术人员和操作人员要进行岗前培训，增强质量意识和业务技能。技术人员要细心量测，准确计算导管埋深，合理控制拆管节奏，严格按施工规范施工。 、严格控制混凝土质量，宜掺用缓凝型减水剂，以改善混凝土性能。 54、钻孔桩施工要确保设备的完好率并有备用设备，一旦设备出现故障，立即启用备用设备，确保正常施工，不得延误时间。5 质量检验5.1 桩身混凝土抗压强度应符合设计规定；每桩试件组数为24组，检验要求按公路桥涵施工技术规范的规定执行。5.2 检测方法和数量应符合设计要求。5.3 当检测后，桩身质量不符合要求时，应研究处理方案，报监理单位处理。6 施工安全6.1 工序开工前由项目部技安科对施工管理人员及施工班组作安全交底，并定期对施工作业安全教育。建立安全生产责任制，执行“管生产必须管安全”的原则，形成人人管安全的良好局面。6.2 进入施工现场的人员必须佩戴安全帽。钢筋笼或探孔器向孔内放置时，应由吊车吊55、起，将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁。6.3 钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。钻机安设必须平稳、牢固；必要时采取在钻机履带下方垫钢板。6.4 雷雨时作业人员不得在钻机下停留，防止碰撞、电击等意外事故发生。6.5 钻孔作业中，应由本机或机管负责人指定的操作人员操作，其他人不得登机。操作人员当班中，不得擅自离岗。6.6 钻孔过程中，必须设有专人，按规定指标，保持孔内水位的高度及泥浆的稠度，以防坍孔。因粘土层或回填土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度以及要求钢护筒及时跟进。6.7 钻孔中，发生故障需排除时，严禁作业人员下孔内处理故障。钻机施工中检查钻斗，发现侧齿磨坏，钻斗封闭不严时必须及时整修。6.8 雷雨时作业人员不得在钻机下停留，防止碰撞、电击等意外事故发生。6.9 其它未尽事宜按建设工程安全生产管理条例执行。