一、概述二、钻孔桩施工方案根据本桥的地质情况，陆地上的钻孔桩采用1台GPS-20正循环钻机钻进，水中墩钻孔桩采用1台GPS-20正循环钻机钻进。（一）陆地上钻孔桩施工方案1、场地平整一般施工场地采用推土机进行平整、压实，然后铺垫枕木作钻孔平台；采用草袋围堰、填土、整平、压实，然后铺垫枕木作钻孔平台；2、施工测量全线控制桩复测成果和大桥控制网经监理组复测合格，我项目部根据设计图纸坐标大桥各桩位进行测量放样并用白灰线画出护筒预埋位置，保证护筒预埋正确，为保证能在桩基钻进过程和成桩后能检查桩位偏差及护筒位移情况，在护筒四周预埋四个护桩，保证桩基钻进准确无误。用钢尺复测各桩位间距，保证开钻前测量工作全部到位，并经监理组复核。3、施工方法（1）护筒的制作和埋设护筒采用45mm钢板制作，直径大于钻孔桩径20-40cm。为便于泥浆循环，在护筒顶端设高400mm、宽200mm的出浆口。护筒高出地下水位2.0m，并高出地面0.5m。护筒埋设采用挖孔埋设的方法，在挖孔至一定深度符合要求后，分层对称夯填护筒四周粘土。护筒中心与桩中心线重合，平面误差控制在50mm，倾斜度控制不大于1%。（2）钻孔泥浆制作本着统筹安排的原则，2个墩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，随时用挖机修复泥浆池或用汽车运至指定地点堆弃。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大于25 ，粒径小于0.074mm的粘粒含量大于50%。制备的泥浆指标达到：比重：一般地层为1.051.20；砂层为1.21.45。粘度：一般地层为1622秒，砂层为1928秒。PH值：810。含砂率：小于4%。胶体率：大于96%。泥浆充分拌匀备用，在开钻前备足制浆用粘土。（3）钻机就位 钻机就位前，对钻机和各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座落处平整和加固，主要机具的检查、维修与安装，配套设施的就位及水电供应等。认真阅读地质资料，弄清地层情况，确定分段的泥浆浓度、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。钻机采用吊机提吊至桩位，根据护桩恢复桩中心，然后人工调整钻机直至钻机中心与孔位中心重合。（4）钻孔作业钻孔 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。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。 开始钻进时，控制进尺速度及钻压，待钻至护筒下1米后，再以正常速度钻进。 钻孔作业连续进行，不得中断。因故必须停钻时，孔口加盖防护，并且把钻头提出，以防埋钻。 在钻进过程中： a 、记录孔位处的地层情况，在土层变化处捞取渣样，与设计地层作核对，将现场地层情况如实记录在钻孔原始记录本上，作为施工现场第一手资料。 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、缩孔等质量事故。由于钻孔桩穿越的地层多为砂壤土、砾石土、卵石土，容易产生缩孔、坍孔。钻孔采用正循环钻机，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当加大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻头；为防止缩孔和坍孔，使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻23次。当钻孔深度达到设计要求时，用测绳和探孔器对孔深、孔径和成孔垂直度等进行检查，并报监理工程师确认，符合要求后进行清孔。 清孔 当钻孔深度达到设计要求并经监理工程师成孔检查批准后，立即进行清孔，以免间隔时间长，钻渣沉淀，造成清孔困难。 清孔采用换浆法，注入净化泥浆（相对密度1.01.2，粘度1720s，含砂率4%)置换孔内含渣的泥浆。 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25cm时，停止清孔作业，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。（5）钢筋笼的制作与安放 在钢筋棚内集中下料，现场绑扎，根据不同的桩长，分几节绑制，钻机架、汽车吊机提入孔内，钢筋笼采用现场焊接接长。 钢筋笼采用2m一道加强箍加强，且主筋与加强箍筋全部焊接，同时在钢筋笼内设置内支撑，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，间距沿桩长不超过2.0m，横向圆周不得少于4块，以保证钢筋保护层厚度。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，马上停止，检查是否坍孔。 钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，钢筋笼焊接时，保证上下两节钢筋笼的轴线一致，入孔后位置准确，符合设计要求，牢固定位，在投入到设计位置后，在主筋上焊接16钢筋设4个吊环，然后用50钢管穿在吊环上，放置在钻机平台上；同时采用35钢管反压在钢筋笼上，钢管顶上部与钻机平台焊接，以防钢筋笼在砼水下灌注过程中发生上浮。钢筋骨架底面高程偏差控制在50mm。钢筋笼安放、固定完毕后，将泥浆泵或空气压缩机与导管相连，进行二次清孔。（6）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后即开始灌注水下混凝土。混凝土由拌合站集中拌和，混凝土运输车运送至现场。 灌注准备：在清孔的同时，对各类设备进行检修，备足原材料，同时配备水泵、空压机及高压射水管等设备。以保持孔内水头和及时处理灌注故障。导管使用前进行试拼、水密及水压试验，编号并自下而上标示尺度。 安装储料斗：储料斗采用5mm钢板制作，四周采用钢筋条加固。为保证第一斗混凝土灌注后保证导管埋深不小于1.0m，储料斗容积3.5m3。水下混凝土拌和：粗骨料选用级配良好的碎石，其粒径最大不超过40mm；细骨料采用级配良好的中砂；水泥采用32.5号水泥，水泥用量不少于380 kg/m3；经监理工程师批准掺入缓凝剂；水灰比控制在0.49，坍落度1822cm。 水下混凝土灌注：用吊机将摆放有序的导管按刻度尺寸下到孔内，保证每一节导管口放橡胶圈并且拧紧，混凝土施工过程中不漏气。导管下至距桩底30cm40cm之间停止，保证第一兜混凝土能顺利翻浆，满足埋管深度要求。搅拌站存放有足够的砂、石、水泥等材料和发电机、搅拌机常用配件保证每根桩水下混凝土灌注连续进行。 在水下混凝土灌注过程中，经常探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。一般埋管深度控制在24m左右，防止导管提离混凝土面发生断桩，提管由钻机卷扬机完成。水下混凝土灌注连续有节奏地进行，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时，应徐徐灌注，以防导管内产生过大气压。灌注顶面比设计桩顶（承台或系梁底）高出0.5m1.0m左右。水下混凝土初凝后解除钢筋笼固定，强度达到5MPa后拔出护筒。3.2水中墩钻孔桩施工方案（1）施工平台搭设采用四周打设木桩，码草袋围堰，然后采用粘土填心，填土时分层压实。 （2）护筒的制作和埋设护筒制作：护筒采用12mm钢板制作。护筒在现场集中加工，验收合格后采用汽车运至施工现场打设，护筒连接时焊缝要求饱满。为便于泥浆循环，在护筒顶端设高400mm、宽200mm的出浆口。护筒高出河面水位1.8m。护筒打设：先在钻孔平台平面位置确定桩位，设置导向装置，利用导向架进行定位。当护筒中心与桩中心线重合后，利用浮吊锤击将护筒沉入。护筒打设时控制其倾斜度不大于1%。（3）钻孔泥浆制作水中墩钻孔施工泥浆循环分别各由一只泥浆船提供。泥浆的制作及要求同陆上钻孔桩施工。泥浆必须充分拌匀备用。在开钻前，备足制浆所需粘土。（4）钻机就位、移位钻机利用汽车运至便桥上，再利用浮吊吊至各墩施工平台上，钻机就位前，应对钻机和各项准备工作进行检查，认真阅读地质资料，弄清地层情况，确定分段的泥浆浓度、钻速、钻压和泥浆泵量。待完成一根钻孔桩施工后，钻机采用浮吊进行移位：用吊钩挂在钻机滚动轱辘上（每个角一个吊钩），然后起吊至下一孔位，然后人工配合、调整就位。就位时恢复桩位中心，然后调整钻机直至桩位中心与钻机钻孔中心重合一致。（5）钻孔作业在正式钻进前，先启动泥浆泵，将制作好的泥浆输入护筒中，置换护筒内的清水，测定护筒内泥浆比重为1.201.45时方可钻进。 开始钻进时，控制进尺速度及钻压，待钻至护筒下1米后，再以正常速度钻进。水中墩钻孔作业同陆上钻孔作业。（6）钢筋笼的制作与安放 在钢筋棚内集中下料，集中制作。钢筋笼制作时应根据不同的桩长，分几节制作，然后采用汽车运至施工现场，采用浮吊吊入孔内，钢筋笼接长采用现场焊接。 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。钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，钢筋笼焊接时，保证上下两节钢筋笼的轴线一致，入孔后位置准确，符合设计要求，并牢固定位；在投入到设计位置后及时采取有效措施固定好钢筋笼，以防钢筋笼在砼水下灌注过程中发生上浮或位置偏移现象。对于桩长大于60m的桩基在加强筋内侧对称预埋3根603.5mm的钢管。钢管采用焊接连接，钢管埋至管底，管口高出设计桩顶标高50cm，管底封闭，管口加盖。钢管埋设时在每6m间隔深度实际量测钢管的间距并焊接等长水平撑杆加以固定。（6）水下混凝土的灌注为了成桩后更准确的对桩进行动测检查，在水下砼进行灌注前预埋声测管。声测管埋置孔底，顶端固定在钻机平台上。二次清孔沉渣厚度符合要求，并经监理工程师同意后即开始灌注水下混凝土。混凝土由拌合站集中拌和，混凝土运输泵泵送入孔。水中墩水下混凝土灌注施工工艺同“陆上钻孔桩水下混凝土灌注”。3.3钻孔桩检测钻孔桩成桩后，会同监理工程师对钻孔桩施工质量进行逐桩检测。钻孔桩检测采用小应变及埋设声测管良种方法进行。钻孔灌注桩施工工艺见：图3-7钻孔桩施工工艺框图。3.4防止坍孔、缩孔措施和处理办法由于钻孔桩穿过粉砂混粘性土、亚粘土、亚砂土和淤泥质土，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。安装钻机时要使转盘、底座平正，并经常校核。钻杆较长，转动时地下摆动大，在钻架上增添导向架。在钻孔过程中，详细绘制孔位处的地质剖面图，特别是粉砂混粘性土、亚粘土地层的深度和厚度，以便对不同土层选择合适的钻头、钻压、钻速、泥浆指标等。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。在粉砂混粘性土中钻孔，采用较大的泥浆比重，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。常见钻孔事故的预防和处理办法请见：表3.4-1常见钻孔事故的预防和处理办法。图3-7 钻孔桩施工工艺框图 表3.4-1 常见钻孔事故的预防和处理办法序类别产生原因预防和处理措施1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。2缩孔钻锥严重磨耗或软塑土遇水膨胀及时焊补钻锥；上下反复扫孔以扩大孔径。3掉钻落物（1）卡钻时强扭；（2）钻杆疲劳断裂；（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。4坍孔（1）泥浆比重不够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