1、钻孔桩施工工艺性试验方案1.试验位置清水河双线特大桥，共有桩基203 根，桥址区地质分为：黏土、泥岩，4#和 5#墩主要为泥岩地质。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、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、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；
2、3、试验人员：试验员2 人、技术员 2 人、施工员 4 人、机械手 4 人、辅助工人 6 人。4.试验施工工艺流程施工准备测量定位陆上钻孔平台上报方案批准埋设钢护筒护筒制作钻孔机械准备钻机就位、对中河边围堰平台护筒定位、下沉钻进、换浆制备泥浆泥浆净化第一次清孔利用钻机自身测量沉渣厚度灌注桩成孔钢筋笼安装钢筋原材料试验钢筋骨架加工制作成孔检查安装灌注导管导管制作、试验第二次清孔砼配合比设计砼拌制、运输灌注水下混凝土无损探伤或承载力实验桩头处理制作混凝土试块试块检测下一工序施工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
3、系统设置及准备钻孔机具等。5.1.1 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1cm范围内，并设置十字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。5.1.2 场地平整与就位钻机就位时与平面最大倾角不超过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。5.1.3 护筒埋设护筒用 8mm 的钢板
4、制作，其内径为1.80m，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。5.1.4 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。泥浆造浆材料选用优质粘土或膨润土，必要时再掺入适量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
5、浆进行合理配备。5.2 钻孔钻进过程中，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。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、设计等单位联系，采取措施。特别是桩底地质情况、嵌岩深度要仔细核查。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
6、认5.3 成孔检查成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，采用直接用测绳及测孔器测，若孔内存在地下水，可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作，清孔时合理控制泥浆的粘度与含砂率。5.4 清孔将沉淀物清出孔位。要求孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm 颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于 2%，粘度 1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于 20cm。在灌注水下混凝土前，用高压水吹底翻渣，进一步减少桩底沉碴厚度。
7、5.5 钢筋笼加工及吊放1）钢筋骨架制作钢筋笼骨架在制作场内采用胎具成型法一次性制作，用槽钢和钢板焊成组合胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋，全部焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固，最后安装和固定声测管。根据客运专线施工要求，按照设计图纸布设接地钢筋。2）钢筋骨架保护层的设置为了确保钢筋笼中心平面位置准确，桩基保护层垫块采用圆饼滚轮式高强度砂浆垫块，外径7cm，内径 2cm，厚 4.0cm。垫块采用 M50高强度砂浆预制而成，沿桩基钢筋笼周边每道4 个，沿钢筋笼纵向每2.0m一道
8、，垫块采用 16 钢筋与桩基主筋焊接牢靠，桩基钢筋笼下放前，应对垫块的布设及固定情况进行检查。3）钢筋骨架的存放、运输与现场吊装钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免受潮或沾上泥土。每个钢筋笼制作好后要挂上标志牌，便于使用时按桩号装车运出。钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等。钢筋笼入孔时，由25t 吊车吊装。在安装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间。应采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不致变形。吊
9、放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与设计桩中心位置对正，反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后，在6h 内浇注混凝土，防止塌孔。声测管的布置及数量必须满足设计要求，与钢筋笼一起吊放。声测管要求全封闭（下口封闭、上端加盖），管内无异物，水下混凝土施工时严禁漏浆进管内。声测管间连接采用套管丝扣连接，管口高出设计桩顶30cm，每个声测管高度保持一致。5.6 二次清
10、孔工艺钢筋笼下放到位固定后，立即安放导管。导管采用钢管制成，接头为快速螺纹接头。导管使用前做水密承压及接头抗拉试验，试压压力不低于孔底压力的 1.5 倍，然后用汽车吊逐段吊装接长、下放，导管下端距孔底的距离为 500mm。混凝土导管安放完后，若孔底沉碴厚度不满足设计要求，利用导管进行二次清孔，使沉碴厚度、孔内泥浆等指标满足客运专线铁路桥涵工程施工技术指南 要求，桩底沉碴厚度小于5cm。清孔时及时向护筒内补充优质泥浆，确保护筒内水头，并取样检测，经监理工程师现场检验合格后，立即拆除吸泥弯头，开始浇筑水下混凝土。5.7 灌注水下混凝土1）浇筑方法本工程采用泥浆下直升导管法灌注水下混凝土。2）首盘浇
11、筑开浇采用隔水胶球法。在导管开浇前，预备好足够数量的混凝土(考虑导管内容积及封埋导管1.0m 深的方量)后方可进行开浇。开浇前，导管内放置略小于导管内径的隔离胶球作为隔离体，隔离泥浆与混凝土。3）浇筑过程控制灌注混凝土一旦开浇后，连续进行，不得中断。浇筑过程中，导管埋入混凝土的深度不得小于2.0m，亦不宜大于 6m，以便起拔并严禁将导管拔出混凝土面。每隔 30min 测量一次桩孔内混凝土面深度（浇筑后期和浅孔缩短间隔时间至 515min)，并及时填绘混凝土浇筑指示图及混凝土浇筑量随深度的理论曲线和实际变化曲线，指导导管的拆卸工作。当浇筑方量与混凝土顶面位置不相符时，应及时分析原因，找出问题所在，及时处理。浇注过程中，密切注意孔口情况，若发现钢筋笼上浮，应稍作停浇，同时，在钢筋笼上面加压重物，在不超过规定的中断时间内继续浇注。混凝土面上升速度控制在2m/h 以上，事故中断处理应快速，不超过相应混凝土的初凝时间。混凝土连续灌注，灌注的桩顶标高比设计桩顶标高高出1.0m，以保证混凝土强度，多余部分在承台混凝土施工前凿除，桩头无松散层。6.试验成果本次试验完成后及时对试验资料进行整理并分析，提交试验成果报监理工程师审批。根据监理审批意见改进桩基施工工艺、施工方法，作为本工区后续桩基施工的指导依据。
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