冲击钻钻孔灌注桩工艺性总结

冲击钻钻孔灌注桩首件总结

一、依据

1、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/Ｔ F50－20１1)

2、《公路工程质量检验评定标准》ＪTG F80/1－2０04；

３、《内蒙古自治区公路工程质量控制标准》(DB1５/４41－２00８);

4、建管办、总监办下发文件;

根据以上规范和规程，本合同段于２013年１0月27日至１0月３1日组织实施了冲击钻钻孔灌注桩工艺性首件工作。

现将首件桩基施工工艺及所取得的施工参数、试验检测结果分析汇总如下。

二、工程基本概况

我合同段施工里程K１607+300～K162１+800，断链:-14m 总长1４.486ｋm。墩台基础类型采用钻孔灌注桩基(Ф１.2ｍ钻孔桩）。

本首件桩基为中桥３#-20,该桥中心里程K１61６+655东小泉子中桥。

三、首件桩基的内容及目的

1、此次首件桩是根据施工组织设计的施工工艺流程，经过前期准备，通过施工工序：施工准备→施工放样→埋设护筒→钻机就位、校正→测量复核→冲击钻钻孔施工→成孔质量检测→清孔→沉渣检测→安装钢筋笼→下导管→二次清孔→混凝土灌注→凿桩头→成桩检测等工序，精心施工，通过试验来提高施工质量及施工效率。

２、首件桩基目的

通过首件桩基，可以达到以下基本目的:

1、摸索适应于不同地质状况的成孔工艺，总结经验，为正式桥梁桩基施

工提供工艺参数。

２、验证地质钻探资料或设计参数，为优化设计提供依据。

３、让操作工人熟悉冲击钻桩基施工工艺及方法。

４、树立企业良好的作风，为以后的施工做好准备,避免施工中出现不必要的问题，顺利完成国道1１1线那吉屯至尼尔基一级公路的建设。

四、资源配置情况

1、人员

⑴现场负责人１人；技术人员１人（昼夜倒班）;测量人员2人,主要进行放样;试验人员2人。

⑵钻机配备人员5人，其中机手2人,辅助工人3人。主要是进行钻孔、灌注等工作。

⑶钢筋笼焊接5人，主要进行钢筋笼焊结。

2、机械设备

⑴小松220挖掘机1台，主要用于泥浆池开挖、钻渣的清理工作。

⑵ ZＺ-6a冲击钻钻机1台，钻头直径1．2m。

⑶25T吊车１台，用于吊装钢筋笼、导管。

⑷发电机1台。

⑸型电焊机3台。

⑹１2 m３ m3混凝土运输罐车2台。

5、混凝土配合比

⑴采用C３0水下混凝土配合比,配合比比例为水泥:细集料:粗集料:水:外加剂=３85：769:1０61：１８５：3.85。

⑵计算性能指标为：水灰比0.4８,砂率42% 。

⑶要求塌落度180－2２0ｍｍ。

⑷配制强度38.２MPa。

６、钢筋主筋采用HＲB33５φ２２钢筋,箍筋采用R235φ10钢筋。钢筋笼主筋焊接采用单面焊接。

五、试桩过程的时间安排

１、施工准备：２013年10月26日,进行了场地平整、挖泥浆池、制备泥浆、测量放样、埋设护筒、钻机就位、导管承压密水性实验、复核护筒中心与桩位中心重合。

2、冲击钻钻孔:

２０1３年10月27日9点18分开始钻孔,2０1３年１0月31日16:50终孔。

3、安装钢筋笼:2０1３年7月1１日2０:0２至20１3年7月11日21：2０。

4、二次清孔：20１３年７月11日1６：30-1９:40。

5、灌注：2013年7月11日21点３８分开始灌注,2０１3年7月11日2

２点46分灌注完毕。

六、３号台20号桩施工过程

1、施工准备

⑴作业工区总工组织技术人员进行施工图纸会审，对施工现场进行深入的调查和研究,收集与施工相关资料，编制合理的施工组织方法，使桩基施工保持连续、均衡、有节奏地进行，经报监理工程师审批后实施。

⑵对试桩的墩位进行精确技术交底，确定其在施工时的具体操作方法和注意事项。

⑶对3号台２０号桩基进行测量放样后，进行施工场地平整,做好施工准备工作。

⑷冲击钻钻机、挖机、吊车等设备进场后进行安装、调试。

⑸钻孔桩钢筋及声测管材质经检验合格后进行加工,用于混凝土拌合的设备及材料经验收无误后方可开工。

⑹完善质量自控体系,做好文明施工，规范现场管理,做到标识清楚。

⑺加强环保措施,对钻孔泥浆排放和运输，以及钻孔对地下水和当地河流等的影像,要制定预防措施。

2、护筒埋设

⑴ 1号墩位于旱地中,埋设护筒前，我工区对施工场地进行了平整处理，确保钻机底座场地平整、密实，以避免在钻进过程中钻机产生沉陷、倾斜现象。

⑵进行测量放样，经监理现场复核无误后,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。

⑶护筒由厚度６ｍm钢板卷成，护筒直径比桩基孔径大2０0ｍm,将护筒外侧周围０．５m范围内的土挖除,夯填粘土至护筒底０.５m以下，护筒口顶端应高出地下水或孔外水2．0m，同时高出地面约50cｍ，好防止杂物、泥水流入孔内。

⑷钢护筒底端的埋置深度２m。

⑸钻机就位并使钻头居于孔中心,并严格保护护筒的竖直位置，经监理工程师确认后实施钻进。钻机钻头中心与钢护筒中心位置偏差不得大于５cm。

3、泥浆调制

泥浆的性能指标对钻孔中的护壁效果和成孔质量有很大影响，在施工过程中，我们注重了严格控制泥浆性能指标。泥浆的主要性能有:相对密度、粘度、静切力、含砂率、失水率、酸碱度，各个指标之间是相互影响的。

开钻前钻机配备了下列泥浆性能检测仪器：泥浆相对密度计,泥浆粘度计,泥浆含砂率仪，１00mｌ量杯等，并存放于施工现场。

本次试桩泥浆制作控制指标：泥浆比重:1.14 ｇ/cm3 ；黏度:１８～20s；含砂率:2%；胶体率:9６%；PH值:9。

为满足施工环保要求和泥浆重复使用,在桩位附近设置了泥浆池和沉淀池。

５、冲击钻钻孔施工

①钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳,不得产生位移和沉陷,开孔的孔位必须准确。?② 冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于２cm，升降锥头时要平稳,不得碰撞护壁和孔壁。

③钻孔连续进行，遇到特殊情况需停钻时，提出钻头,补足孔内泥浆,始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度、粘度。在砂土层中钻进时，要及时开启泥浆分离器,降低含砂率,保证钻进速度和孔壁的稳定;在粘土层中钻进时应采用改造过的钻头，钻头上设射水管,通过高压射水等措施，及时清除糊钻的粘土，同时要控制钻进速度，加强观察,防止因糊钻而扭断钻杆。

④ 钻进过程中,每进5～8尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式,在钻至中层易液化砂层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质量。

⑤ 冲击钻应用小径钻钻到深度后，用大径钻扩孔,钻管内的泥渣和泥浆经常倒出，在钻孔排渣,提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内水头和要求的泥浆指标。

6、成孔、清孔

⑴成孔检测：

钻孔深度达到设计标高后，根据以下表格检查项目对孔深、孔径、孔位、竖直度进行检查:

根据钻机钻杆长度和测绳两个数据同时控制孔深，孔深达到设计标高后，经检查满足设计要求后约请监理工程师进行成孔检验,并填写成孔检验记录。

⑵清孔要求

① 只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等。

② 清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度,实际工作中通常只测泥浆比重1.1,沉淀厚度﹤5ｃｍ，摩擦桩不大于２0cm，即满足清孔标准。?③ 钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准,应进行第二次清孔，直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。

7、钢筋笼加工与吊放

⑴钢筋笼加工与安装施工方法

①1#-2桩基的钢筋笼长度为20m，桩基钢筋均为ＨＰB２３5钢筋，需制作的钢筋笼主筋长度为20ｍ。

②钢筋笼分节加工制作，考虑搭接长度,钢筋笼分节长度９m+１２m，

并按照分节进行编号。经监理验收合格后，在状态牌上填写“合格”，可以组织运输。

③钢筋笼吊装时配备了专用托架，用平板车运至现场，在孔口利用汽车

吊吊放。下放前检查钢筋笼垂直度,确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致,主筋对位后采用搭接连接。焊接采用单面焊，并将接头错开５0ｃm以上。经检查焊缝饱满,焊渣已经敲除,焊缝长度符合规范要求。为使钢筋骨架有足够的钢度以保证在运输过程中不产生变形，每隔2ｍ用HRB3３5φ２０mｍ钢筋设置一道加强箍。在箍筋上设塑料垫块，以控制钢筋骨架与孔壁净距。钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢，采用“502焊条”，以保证钢筋笼焊接质量。

④钢筋笼安装就位后立即将钢筋笼中四根加长主筋与钢护筒顶部焊接固定,防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮。挂环挂在孔口并临时与筒口焊牢，钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求，其误差不大于±5cm。

⑵钢筋笼加工与安装施工控制指标

①钢筋原材料加工施工控制指标:受力钢筋全长（允许偏差)：±10mm;骨架外径:±10mm;箍筋内尺寸（允许偏差）:±3ｍｍ;受力钢筋间距：±0.５ｄ(8mm）;箍筋间距：±20mm；加强筋间距：±20ｍｍ；

②钢筋笼安装施工控制指标：中心平面位置：20mm；骨架顶面高程:±2０mm；骨架垂直度：±1%;

8、下导管

⑴在吊入钢筋骨架之后，马上进行下导管,然后进行泥浆循环，以防止出现塌孔或缩径现象。

⑵导管使用前试拼,并做封闭水试验(0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。仔细检查导管的焊缝。在连接导管时,用橡皮密封圈，并打紧导管接头，以防止灌注混凝土时发生导管漏水现象。

⑶保证混凝土首灌时导管悬空在4０cm左右，经测量导管悬空38ｍcm。导管分节长度应便于拆装和搬动,并小于导管提升设备的提升高度。每使完一次,都要检查导管是否有漏水现象，胶皮垫是否老化漏水。如有应及时更换胶皮垫,导管有眼孔时,及时焊补。提出一节用完的导管后,都应及时将导管用水

清洗干净。码放整齐以备下次应用。

９、二次清孔

在吊入钢筋骨架、下完导管之后,灌注水下砼之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下砼。二次清孔后泥浆指标，相对密度:1.０３~1．10；粘度:17~20Pa.s;含砂率:<2%;胶砂率:≥95%。

10、水下砼浇筑

首灌的砼数量应满足导管埋入砼深度的要求,砼落度为１8-22cm，以防堵管。混凝土灌注过程中要经常用测深锥探测孔内混凝土面位置,导管的埋深控制在2m~6ｍ为宜。砼要连续浇注,中断时间不超过３0分钟。浇灌的桩顶标高应高出设计标高０.５m以上。当混凝土面接近钢筋骨架时，为防止钢筋骨架上浮,采取如下措施:使导管保持稍大的埋深,增大钢筋骨架下部的埋置深度。为确保桩顶质量,混凝土浇筑比桩顶设计标高高0.8m-1．２m。

施工中应保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣应及时清除。

砼由拌和场内的拌合站集中拌制,由砼运输车轮流运送到孔位旁,由砼运输车直接把混凝土倒入料斗内,由料斗放入导管内进行灌注。桩基砼配合比设计初凝时间5ｈ，砼配制后要有良好的和易性，运输和灌注过程中无显著离析、泌水现象,为保持足够的流动性，每一罐车砼浇灌前均由试验人员检测其坍落度。

灌注过程中,经常测量孔内砼顶面的高程，及时调整导管底与砼表面的相对位置，并始终严密监视,保证导管埋深不大于6m并不小于2m。

砼浇注一次完成，桩顶灌注标高比原设计提高1m,待开挖基坑浇筑承台时再凿去桩头到设计标高。

灌注水下砼及应注意事项

⑴灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序,必须经过成孔质量检测和清孔

检测（包括泥浆指标和沉淀厚度检测等）合格后,方可进行灌注工作,如沉淀量超标,应再次清孔,但应注意孔壁的稳定，防止塌孔。灌注的时间控制在初凝时间内2.5h。

⑵首批砼的数量必须保证导管初次埋深不得小于１m并不大于3m和填充导管底部的需要。首批砼拌和物下落后，砼应连续灌注,在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～６ｍ。

⑶砼拌和物运至灌注地点时，应检查均匀性和坍落度等,如不符合要求，应进行第二次拌和,二次拌和达不到要求,不能使用。

⑷首批砼灌入孔底后，立即测探孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求即可正常灌注，如发现导管大量进水，表现出现事故，按应急方法处理。

⑸灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中,要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,而使测深不准确。灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。

⑹导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升,如导管法兰卡钢筋骨架，可移动导管，使其脱开钢筋骨架后,移到钻孔中心。

⑺当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度,可拆除1节和2节导管,(视每节导管和工作平台距孔口高度而定）。此时，暂停灌注,先取走漏斗,重新卡牢井口的导管，然后松开导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的钓钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上,然后将漏斗重新插入井口导管内，校好位置，继续灌注。

⑻拆除导管动作要快,时间一般不宜超过1５分钟,要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中,并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净,堆放整齐。

⑼在灌注过程中，当导管内砼不满含有空气时,后续砼要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。

⑽当砼面升到钢筋骨架下端时,为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短砼总的灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时,砼的流动性过小。当砼面接近和初进入钢筋骨架时(1m左右），应保持较深埋管,并徐徐灌入，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力,当孔内砼面进入钢筋骨架底口4m以上时，适当提高导管,减少导管埋置深度(不得小于1ｍ）,以增加骨架在导管底口以下的埋置深度,从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。导管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度。

⑾在灌注过程中，应防止污染环境和河流。

⑿为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上灌一定高度，可按孔深，成孔方法，清孔方法查定。一般为0.5~1m，深桩为1m。

⒀处于地面及桩顶以上的井口整体式钢性护筒,应在灌注完后立即拔出,处于地面以下护筒，需待砼抗压强度达到5Mpａ后方可拆除。

⒁在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减小，超压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀物,使灌注顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管,形成泥心。

⒂有关砼灌注情况,各灌注时间，砼面的深度，导管埋深，导管拆除及发

生的异常现象应由专人进行记录。

１１、桩基检测

⑴凿除桩顶预加高的砼，桩头钢筋不能乱弯。凿桩头用风镐或人工凿除。桩顶标高按设计要求，桩顶要大致平整。

⑵为确保基桩的质量,成桩后应逐一进行无破损检验,本设计建议采用声测法,每根桩均要埋设3根测钢管，以便采用超声波检测法检查桩的混凝土质量,具体埋设要求与检测部门商定。声测管应采用套筒丝扣连接或套筒焊接连接，以保证声测管内壁平顺和密封。同时应采取防护措施,保证声测管在施工中不被堵塞。

⑶桩头处理和检测:砼浇筑完成达到强度后，用风镐配合人工凿桩头，按设计要求进行检测。施工单位配合质检部门对每条桩进行检测。质量合格后方能进行下道工序施工。

七、试桩结果及过程总结

1#-２桩的整个施工过程，包括从施工准备到水下混凝土灌注,都进展顺利。冲击钻钻机能够比较好的适合此段地质的情况，钻孔过程基本保持稳定，各地质没有出现异常情况，泥浆性能很好，起到了很好的护壁作用。本次试桩泥浆制作控制指标（泥浆比重:1.14 g/cm3;黏度：18~2０s；含砂率:２％;胶体率：96%；PＨ值:９)可以满足施工需要。

按照钻杆长度和测绳能够很好的控制孔深，保证成孔时桩底达到设计标高,一次清孔采用抽浆法时速度不宜过快,防止发生孔壁坍塌、缩径等事故。

钢筋笼制作时，要控制好接头焊接质量,钢筋原材料加工施工控制指标:受力钢筋全长（允许偏差)：±10mm;骨架外径:±１0mm；箍筋内尺寸(允许偏差）:±３ｍm;受力钢筋间距：±0．5d(8mｍ);箍筋间距：±２0mｍ；加强筋间距：±20mm。钢筋笼安装施工控制指标:中心平面位置:20mm；骨架顶面高

程:±20ｍm;骨架垂直度:±１%;在此次试桩施工时,各项控制指标都能够很好达到,在以后施工过程中将得到很好的保持。

下导管时,保证导管的密闭性，很好地防止导管漏水。二次清孔时,一定要保证了泥浆技术指标达到：相对密度:1.０3～1.1０;粘度：17～20Pａ.s;含砂率:<２%；胶砂率:≥９5%。以保证水下混凝土灌注的顺利进行。水下混凝土灌注施工时,一定要保证首灌混凝土方量，试桩时用了大料斗，满足要求，灌注过程中，灌注深度一定通过２人的测量核实，导管埋深的保证在２～６m,以保证灌注的顺利进行。

试桩的控制性技术总结如下几点:

１、用直径为1m的检孔器检测，检孔器下放顺畅。

２、混凝土灌注前用测绳检测沉渣厚度为4cm。

3、扩孔系数:混凝土计算用量为2２.6m３,实际混凝土灌注量为２6m3，扩孔系数为0.9１。

4、泥浆指标，钻进过程中泥浆指标测试记录范围：比重为1．14-1.16之间,黏度为18-22之间,含砂率为0.5-２之间,胶体率为９6-9８之间，PH值为７-8之间。具体数据记录见后附表。

５、钢筋笼焊接接头质量,经检测符合规范要求，钢筋笼的顺直度、间距等指标符合规范要求。

6、混凝土灌注较流畅，和易性较好,现场测试塌落度为210、2２0,符合规范要求。

７、混凝土运输车的数量能够满足灌注需要。

8、桩位偏差：X，Y：1cm,2cｍ。满足规范≤5ｃm的要求。

结论:

经现场工艺参数检测，按照该施工工艺施工,各项指标能够符合规范要求,在实际施工过程中，将对该施工工艺不断进行优化，对人员、机械不断进行