青岛滨海公路南段一期工程第三合同段王家台中桥钻孔灌注桩施工技术方案一、工程概况我合同段王家台中桥共有直径1.2m摩擦桩基础8根，桩最长18米，共计144米；直径1.0m摩擦桩基础12根，桩长15米，共180米；地质概况：上部分布变化较大、土质较均匀的软土，具有高压缩性、低强度特性。2层中粗砂和3层粉砂为松散，强度较低且为可液化土，工程性质差。下伏基岩为全风化花岗岩和强风化花岗岩。全风化花岗岩标高-5.35-7.05，强风化花岗岩标高-7.05-28.46米， 二、施工组织机构设置及人员分工1、项目部组织机构设置项目经理：白玉峰项目总工：张云光项目副经理：尚颖涛工程部：张顺哲质检科：杨雪磊中心实验室：姚伟钻孔灌注桩施工队2、项目部职责分工项目经理：全面负责项目部生产、安全、质量工作，负责协调各方面之间的工作，确保本工程保质保量按期顺利完成。项目总工：全面负责本工程的技术质量工作，通过技术、质检部门的工作，对各施工队及施工方案进行技术管理和质量管理。项目副经理：负责生产安排、协调作业环境、材料供应、安全生产及机械设备调度等工作。工程部：负责施工技术、工艺设计、对作业队进行技术指导，对技术资料进行收集整理，保证按设计及规范要求组织施工。质检科：负责质量检测、监控工作，对施工质量进行质量检查监督，确保各项指标满足设计及规范要求。实验室：负责原材料检验、施工现场试验工作，对原材料质量等按设计及规范要求进行控制，确保各项指标满足设计及规范要求。灌注桩施工队：依据项目工程计划安排，施工图纸及技术、质量要求，组织各道工序的施工，对施工进度、质量、安全等各项内容负直接责任。3、施工现场分工人员安排及分工（见附表1）。三、施工准备1、根据地质条件及安全施工、提高钻孔速度和因地制宜的原则，选择冲击钻进行施工。2、平整场地，进行筑岛围堰，修筑工作平台。3、对各桩位仔细测量放样，认真校核，并留出护桩，妥善保护。4、护筒制作：护筒考虑多次周转，采用3mm钢板卷制而成，护筒内径比桩径大20 cm。5、导管准备：导管内径选择30cm，试拼后进行了闭水、承压、接头抗拉等试验，经监理验收已经合格，可以使用。6、料斗制作：首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要。公式计算：直径1.2米桩18米长VD2（H1+H2）/4+d2h1/4=3.14*1.22*（0.4+1.0）/4+3.14*0.32*16.6*1.1/（24*4）=1.64 m3故初次下料料斗的容量至少为1.64 m3。直径1.0米桩15米长VD2（H1+H2）/4+d2h1/4=3.14*1.02*（0.4+1.0）/4+3.14*0.32*13.6*1.1/（24*4）=1.14 m3故初次下料料斗的容量至少为1.14 m3。7、检查钻头尺寸合格。8、钢筋笼加工：钢筋笼在预制厂加工制作，运至现场后装配成型整体一段就位，按照设计和规范要求对钢筋进行焊接，并在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块，其间距竖向为2米，横向圆周设4个，垫块的尺寸依图纸要求制作，并依照总监处发的“关于桥涵工程砼垫块、定位块施工注意事项的提示”文件严格控制垫块的质量。钢筋焊接时焊接钢筋受力轴线在同一直线上，钢筋笼分段时分段接头处的钢筋预留一角度150。受力钢筋焊接接头应设置在内力较小处，并错开布置，两接头间距符合规范要求的长度。钢筋笼的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距20mm；箍筋间距10mm；骨架外径+10mm；骨架倾斜度0.5%；骨架保护层厚度+10mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程20mm，骨架底面高程50mm。9、现场使用的试验测试仪器已准备齐全，包括水准仪、检孔器、泥浆比重仪、测绳等仪器。检孔器尺寸长度为6米，直径为1.2米和直径1.0米各一个。10、机械设备准备（见附表2）11、原材料准备水泥用日照山水P.II52.5普通硅酸盐水泥，碎石为五莲鑫泰，河砂产地为胶南大场，矿粉采用中矿宏远，拌和水为饮用水，制作钢筋笼的钢筋从青钢购买，在试验合格并经监理工程师检验认可的情况下进料,制作钢筋笼的每一道工序进行报验。目前各种材料进场数量充足,可满足工程前期需要，各种原材料取样试验均已完成。五、工期安排计划工期：计划2008年6月27日开始施工，至8月20日完工。六、施工工艺(附图)1、准备场地：施工前应进行场地平整，清除杂物，钻机位置处平整夯实。同时对施工用水、泥浆池位置，钢筋加工场地，施工便道，做统一的安排。2、测量放线：根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样，在桩中心位置钉以木桩，并设护桩，放线后由主管技术人员进行复核，施工中要筑岛围堰，护桩要妥善看管，不得移位和丢失。 3、埋设护筒：埋置护筒要考虑桩位的地质和水文情况，为保持水压护筒要高出施工水位（或地下水位）1.5m，护筒宜高出地面0.4m，为避免护筒底悬空，造成坍孔，漏水，漏浆，护筒底应坐在天然的结实的土层上（或夯实的粘土层上），护筒四周应回填粘土并夯实，护筒平面位置的偏差应不超5cm。护筒埋置深度：2米，护筒埋完之后及时测量护筒顶标高做为控制桩长的数据。 4、泥浆制备：制备泥浆应选用塑性指数IP10的粘性土或膨润土，钻孔时如果钻出的是粘性土和亚粘土可以就地造浆，泥浆比重控制在1.21.4之间。 5、钻孔灌注桩施工：将钻机调平，把冲击钻头吊起徐徐放入护筒内，调试几次，将钻头调整对正桩位，启动泥浆泵，等泥浆输到孔内一定数量后，方可开始钻孔。钻进过程中，要确保泥浆水面高度高出孔外水位12米，泥浆如有损失、漏失，应及时补充，并采取堵漏措施。钻进过程中，每进23m应检查孔径、竖直度，在泥浆池捞取钻渣，以便和设计地质资料核对。现场技术人员钻孔时做好钻孔记录，2个小时记录一次，地质发生变化及时记录，随时检查泥浆比重，并制作样渣存放盒存放样渣，清楚记录土质变化情况，发现与地质设计不符及时上报。钻孔灌注桩成孔后必须测量孔径、孔位，只有确认满足设计要求后，才能清孔进行下一步工序。6、第一次清孔：终孔检查合格后，应迅速清孔，清孔方法采取换浆法，清孔时必须保证孔内水头、提管时避免碰撞孔壁。清孔后的泥浆性能指标，以下要求，相对密度： 1.20；沉渣厚度应10cm，清孔后的泥浆指标是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。不论采用何种方法清孔排渣，都必须注意保持孔内水头，防止坍孔。有承压水时保持水头高度2米以上。在第一次清孔后，利用检孔器检查孔径、垂直度和孔深是否满足设计及规范要求。7、钢筋笼下放：钢筋笼加工制作成型后经监理工程师检验合格后，即可进行钢筋笼的吊装工作，吊放入孔时，应避免碰撞孔壁。钢筋笼要与钻机底座固定在一起，以防在砼浇筑过程中钢筋笼浮起。（桩钢筋安装检验标准附在质量检验中）8、导管安装：水下砼采用导管法进行灌注，合格的导管在监理工程师验收的条件下才能使用。导管应居中稳步沉放，不能接触到钢筋笼，以免导管在提升中将钢筋笼提起，导管可吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上，导管底部距桩底的距离应符合规范要求，一般为0.4m。9、在砼灌注以前进行第二次清孔，当砼输送车到达孔口时停止清孔，对孔底沉淀层厚度、泥浆指标进行检测达标，第二次清孔后的泥浆性能指标，以下要求，相对密度：1.031.10；粘度：1720Pa.s;含砂率：2%；胶体率：98%，沉渣厚度应10cm，清孔后的泥浆指标是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。报监理工程师检查批准后，立即灌注。10、混凝土灌注：混凝土采用C35海工水下混凝土，混凝土拌合采用拌合站集中拌合，运输采用输送车。坍落度控制在：1822cm。每一个输送车的混凝土在开始浇筑前必须对混凝土的均匀性和坍落度进行检查，确保混凝土的质量。首先计算导管顶部的贮料斗内砼量，必须满足首次剪球灌注后导管能埋入砼中大于1.0m，施工前要仔细计算贮料斗容积，剪球后向导管内倾倒砼宜徐徐进行防止产生高压气囊。施工中导管内应始终充满砼。随着砼的不断浇入，及时测量砼顶面高度和埋管深度，及时提拔拆除导管，使导管埋入砼中的深度保持在26m间。浇注至钢筋笼底部时放慢浇注速度防止钢筋笼上浮。砼面检测锤随孔深而定，一般不小于4Kg。每根导管内的水下砼浇筑工作，应在该导管首批砼初凝前完成。砼的坍落度应满足设计要求，砼浇筑应连续进行，为保证桩的质量，应超灌混凝土留出比桩顶标高出0.51.0m的桩头。施工中按要求在现场留置至少6组试件。技术人员应对钻孔灌注桩各项原始记录及时进行整理签认。七、常见的钻孔（包括清孔时）事故及预防和处理方法：、坍孔：坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔内冒细蜜的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。坍孔原因：1）泥浆比重不够及其他泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。2）河水潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层。孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。3）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，扩展为较大坍孔。4）在松软砂层中钻进，进尺太快。5）水头太大，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。6）清孔后泥浆比重、黏度等指标降低，用空气吸泥机清孔，泥浆吸走后未及时补水，使孔内水位低于地下水位，清孔操作不当，供水管直接冲刷孔壁，清孔时间过久或清孔后停顿过久。7）吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。坍孔的预防和处理：1）在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进度速度，选用较大比重、黏度、胶体率的泥浆。或投入黏土掺片、卵石、低锤冲击，使黏土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。2）汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒，增加水头，或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。）发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔、重新埋设护筒再钻。）如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和黏土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处m，如坍孔严重时全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。）清孔时应指定专人补水，保证钻孔内必要的水头高度。供水管最好不直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁。）吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入。、钻孔偏斜：偏斜原因：）钻孔中遇到有较大的弧石或探头石。）在有倾斜度的软硬地层交界处、岩面倾斜处钻进，或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。预防和处理：）安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘和护筒中心两者应在同一条竖直线上，并经常检查校正。）在有倾斜的软、硬地层钻进时，应低速钻进。或回填砂砾石和黄土待沉积密实后再钻进。、扩孔和缩孔：扩孔和缩孔的原因：扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，若因孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理；若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔原因有两种：一种是钻锤焊接不及时，严重磨耗的钻锤往往钻出较设计桩径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。预防和处理：为防止缩孔，前者应即使修补磨耗的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁快转慢进，并复转二三次。、断桩：形成原因：由于清孔不彻底，或灌注时间过长，首批混凝土已初凝，流动性降低，而续灌的混凝土冲破顶层而上升，因而在两层混凝土中央有泥浆渣土，甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。预防方法：）清孔要彻底，灌入首批混凝土前要严格控制泥浆比重。