(引桥)钻孔灌注桩专项施工方案

银川-百色高速公路(G69)甜水堡至庆城

至罗儿沟圈段TLSY3合同段

K200+888.0

马莲河特大桥（引桥）

桩基专项施工方案

编制：

审核：

甜罗TLSY3合同段项目经理部

二O一七年四月

甜罗TLSY3合同段 K200+888.0马莲河特大桥（引桥）桩基专项施工方案

目 录

1 编制依据、编制范围 ...................................................... 1 1.1 编制依据 ............................................................ 1 1.2 编制范围 ............................................................ 1 2 工程概况 ................................................................ 1 3 施工工艺流程与技术指标 .................................................. 3 3.1 旋挖钻干法成孔 ...................................................... 3 3.1.1成孔流程 .......................................................... 3 3.1.2旋挖钻干法成孔质量保证措施 ........................................ 6 3.1.3旋挖钻干法成孔质量事故防治 ........................................ 7 3.2 冲孔湿法成孔 ....................................................... 12 3.2.1成孔流程 ......................................................... 12 3.2.2施工准备 ......................................................... 13 3.2.3施工方法 ......................................................... 14 3.2.4冲孔桩的各项质量标准 ............................................. 20 3.2.5冲孔桩施工安全措施 ............................................... 20 4.2 环境保护、水土保持措施 ............................................... 21 4.1工程环境保护 ....................................................... 21 4.2水土保持方案 ....................................................... 22

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K200+888.0马莲河特大桥（引桥）

桩基专项施工方案

1 编制依据、编制范围

1.1 编制依据

(1)《两阶段施工图》；

(2)《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）； (3)《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）； (4)《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；

(5)《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/T B07-01-2006）； (6)《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）； (7)《工程招标文件》；

(8) 我单位所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平及科技成果和多年积累的工程施工经验。

1.2 编制原则

(1)按照合同文件、设计图和投标文件等技术文件，严格履行合同、信守承诺。 (2)坚持技术先进、科学管理、经济实用与实事求是相结合的原则。 (3)根据工程实际情况，围绕工程重点，周密部署，合理安排施工顺序。

(4)实施项目法管理，采用网络计划技术对工程项目进行动态管理，确保实现质量、安全、成本、工期及社会信誉的预期目标。

(5)尊重当地民习、风俗、惯例，做好环境保护，减少因施工对当地带来的一切干扰。

2 工程概况

K200+888.0马莲河特大桥22×40+92.75+6×170+92.75+12×40（起迄里程K 199 +602.050～K202+175.550）,引桥0号墩至21号墩、31号墩至42号墩桩基施工。

引桥桩基础采用旋挖钻施工，桩基础均为为摩擦桩，共有桩基216根，桩长在50m～65m之间，桩径有1.8m、2m、2.2m 3种。

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2.1地形、地貌：

桥梁沿桥址区沿马莲河展布，为河谷阶地区地貌，河流比较小，地形沿桥梁横向稍有起伏，沿桥梁纵向起伏变化较大，沟谷宽度60—120m。地面高程介于985—1178m之间。桥址区沟谷两侧及沟谷多为第四纪全新统河流相冲洪积堆积物覆盖，局部可见基岩出露。 2.2地质：

项目所处的黄土高原地区在区域地质构造上属鄂尔多斯地台、祁连褶皱系与项目所处的黄土高原地区在区域地质构造上属鄂尔多斯地台、祁连褶皱系与降复合部位。中、新生代陷落为陇中内陆盆地，沉积了厚过千米的甘肃系红层，经喜玛拉雅期陇山运动而隆起，第四纪中晚期，堆积了厚层老黄土及马兰黄土于红层之上.第三纪喜玛拉雅造山运动而隆起、接近南北走向的六盘山，将黄土高原分为陇东黄土高原与陇中(陇西)黄土高原两部分。项目区属于北东向西南微倾的单斜构造，主要出露白垩系地层，区内岩层倾角小于l度近于水平，区内断裂构造不甚发育，地壳运动相对比较微弱，岩浆活动不发育。根据工程地质调绘和区域地质资料，桥址区无断裂构造通过。 2.3气候、水文条件：

项目区在全国公路自然区划中，属黄土高原干湿过渡区一陕北典型黄土高原中区工2区，属暖温带性高原气候。项目区位于中纬度地带，距海遥远，受季风影响明显。四季分明，冬冷且漫长，夏热而短促，性温带气候特征明显。春雨雪少，经常出现干旱；夏季较短，盛行南风，雨季集中，有大雨、暴雨、冰雹秋季多雨，空气湿润；冬季长，风多、雨雪少，气候寒冷。最其次是霜冻及局部的冰雹、暴雨。

项目区内年平均气温7.5-8.7℃左右，由西北向东南递增。一月平均气温-8℃,七月平均气温20.8℃-22.2℃,极端最高温度37.5℃，极端最低温度-27.1℃。年平均降水量407.3毫米-606.9毫米，多集中于7-9月，年平均蒸发1462.2毫米-1491.5毫米，相对湿度-71%。

桥址区地表水主要为马莲河水，系黄河泾河流域，为泾河支流，流域多山丘陵，曲发育。系降雨补给型河流，流量随季节性变化大，年平均常流量4.4立方米将秒，最大洪峰9580立方米/秒，最小流量1.37立方米/秒。一般夏秋季节洪水期流量、含砂量稍大，年输沙重1340万吨，最大含砂量每立方米1050公斤，峰高量小，暴涨暴落,过程较短，春冬旱季水量小。流域内土质疏松，下伏基岩易软化，抗风化、冲刷能力较差，河流下切作用明显，雨季时，河水暴涨，水流湍急，冲刷两岸严重。

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根据钻探资料表明，桥址区的地下水属孔隙潜水、基岩裂隙水，桥址区内现代河谷一级阶地处地下水位埋深约9.2m-15.5m；地下水与河水联系密切，实际上构成统一的水力系统。地下水主要靠降雨直接入渗补给，其次河谷地带靠侧向补给以及河流季节性补给。一般径流条件较好，水流交替积极，循环快。排泄主要靠侧向补水、大气直接蒸发、人工开采等。

3 施工工艺流程与技术指标

根据设计单位提供的地质资料和设计图纸,马莲河特大桥（引桥）跨域内地质条件主要为黄土、粉质粘土、夹砂粘土、砾石和泥岩组成,由于地形和地质条件的，现提供两种可行性施工方案：旋挖钻机干法成孔和冲孔湿法成孔。 3.1 旋挖钻机干法成孔 3.1.1 施工工艺 ① 成孔工艺

A、施工程序：放线定位---引出控制桩---开口埋设护筒---校正桩位---钻机就位---钻进施工---成孔检验---安放钢筋笼----孔深复测---安放导管---砼灌注---声测质检---验收。

B、工作状态：旋挖钻施工为动力头带动钻杆下端的钻头,利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎,切削的土体被挤进钻斗,装满后将钻斗提升出孔口,旋转钻机底盘,并开启钻斗阀门,将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走，如此反复,直钻至孔底标高。

C、钻机就位施工：旋挖钻机就位后钻头对准桩位,调整钻杆垂直度,并将深度记录仪初始值调整为零，开钻慢进，待钻进深度超过护筒底边一米后，即可全速钻进，钻至设计标高后,用旋挖斗将孔底虚土清出,亦即成孔。

D、干法成孔孔壁顺直偏差小、孔径垂直偏差小，孔体圆顺且表面粗糙。

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② 施工注意事项 测量定位 埋设护桩 钻机就位 初步钻进 护筒就位 安放护筒 正式钻进 成孔清空 桩底夯实 钢筋笼制作 安放钢筋笼 安放导管 桩体留置试块 灌注砼 检测 灌装记录 监理旁站、检查 A、钻孔前调整旋挖钻机钻杆保持垂直、确保位置正确,防止因钻杆晃动引起桩位 旋挖钻干成孔无水灌注砼工艺流程图

②、施工注意事项

A、钻孔前调整旋挖钻机钻杆保持垂直、确保位置正确,防止因钻杆晃动引起桩位偏移。

B、初始钻进表土层保证钻杆垂直,缓慢进尺,减少钻杆晃动，钻孔过程中，采取措

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施（护筒埋设时高出地面30cm并围堰）防止下雨天雨水流入孔内。

C、钻孔施工连续进行，如因故停机时及时提钻,防止长时间停钻出现塌孔埋钻，钻孔完毕及时浇筑砼，若不能及时浇筑间歇时间较长时，钻孔的孔口加盖板罩，防止安全事故发生，再次开钻前检查孔深是否出现塌孔。

D、钻机在连续施工钻进过程中，时常观察钻进地质情况，进入砂层、砾石层时，要严格控制钻进速度，必须低速慢进，防止塌孔。

E、在灌注过程中技术人员随时测量孔内砼面高度，及时调整导管埋深，保证导管埋置深度在任何情况下不得小于3m（为了保证砼浇筑段有足够的压强，保证砼的密实度），控制在3～6m左右，桩顶加灌0.8～1米。

F、孔底清理经监理工程师检验合格后及时灌注砼，在砼灌注前对运至现场的商品砼进行塌落度检测，检验出厂随车资料、核定立方量，合格时进行灌注。 ③ 钢筋笼安放：

钢筋笼从加工场运输到桩位时，要防止撞击变形，钢筋笼安放前采用探笼探孔，以防止下笼时产生意外，安放钢筋笼时采用20T汽车吊吊装入孔，钢筋骨架在下放时防止碰撞孔壁，如放入困难，要查明原因，不得强行插入，钢筋骨架安放后的顶面和底面标高误差不得大于±5cm。 ④ 砼灌注：

A、钢筋笼安放完成及时进行砼灌注，减少成孔的停置时间，干法成孔的桩基采

用垂直导管灌注砼，靠砼反压出导管形成的扰动产生振捣作用。

B、导管为直径250mm钢管，分节长度为4米，配置1～2m短节，底节长6～7m，

导管接头为橡胶密封圈丝扣连接，导管内壁圆顺、并根据不同孔深编号及自下而上标示尺度，导管在吊入孔内时，用导管夹具将其位置固定在孔中心，防止卡挂钢筋骨架。

C、采用无水砼灌注法施工，在砼通过导管进入桩孔底部时，由于落差过大会对

桩基底部产生强大的冲力产生振动，诱使桩孔局部砂层、砾石层脱落，容易出现塌孔现象，故此在第一料斗砼灌注前在导管内安放一直径为300mm空心橡胶球（即水下灌注砼时用的避水球），球内充气，致使砼下落时起到缓冲作用，降低砼下落的速度。

D、为确保桩头部位砼的密实度，在砼灌注完成后有吊车提起导管上下活动让其产生振捣作用并且缓缓拔出导管，使桩头部位增加砼密实度，或用振动棒振捣，促使桩头部位砼的质量更好，并做好灌注记录。

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3.1.2 旋挖钻干法成孔质量保证措施 ① 桩位控制

先确定出墩中心,并检查与相邻墩中心之平面几何关系,确认无误后进行细部桩位的放样，将墩台的几根桩同时放出,以便检查其桩间相互关系,确认无误后埋设护桩,并进行钻机的就位，由于钢护筒直径较设计孔径大10～15 cm ，先按设计桩径钻至护筒底标高以下0.50～1.00 m ,再扩孔埋设护筒，这时桩心一般不会偏位,而重新钻进时钻头顺着第一次超钻的0.50 m 很容易实现导向钻进,把桩心位移降低到最小值。 ② 桩孔质量控制

桩孔允许偏差见下页表，由于各种钻头型式不同，开扩孔的部位也不同，总体来讲,钻头的扩孔部位的外径较设计桩径小3cm 即可，当钻头磨耗大于2cm时要调整刀片角度或加焊，对成孔用检孔器进行检孔，探孔器长度设置5.5米。

砼桩允许偏差（mm）、检验方法及检验数量

序号 1 2 3 4 5 孔径 孔深 位移 项目 灌注桩 灌注桩 群桩 准许偏差 不小于设计规定 不小于设计桩长 群桩：≤100，单排：≤50 ≤0.5%孔深 ≤200 检验方法 仪器测量、 检查施工记录、 探笼、测绳检孔 仪器测量 检查施工记录， 全 部 检 测 检验数量 倾斜度 桩底渣土 ③ 桩深控制

旋挖钻机上本身带有深度记录仪,对孔深可直接进行量测，但终孔前一定要用测绳进行孔深复测，由于是干法成孔,且孔底一般只有几厘米的虚土,不存在沉渣,孔深量测很容易控制。 ④ 倾斜度控制

钻孔倾斜度主要通过钻杆垂直度进行控制与调整，尽管钻机操作室内有钻杆垂直度显示仪，并可直接通过操作阀进行调整,但仍需不定期的用经纬仪对钻杆垂直度进行检校。

⑤ 人员、料具配备 A、人员配备

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旋挖钻机施工机械化程度高,每台钻机每班只需配备四人,其中操作司机一人、机修工一人和普工二人，操作司机负责机械的操作运转,机修工负责机械故障的排除及机械状况的检查，普工负责配合换钻头、桩机的对位、下护筒及护筒周围土的回填等工作。

B、料具配备

旋挖钻干法成孔，不需配备其它料具，只是当遇有较大的地下水时,只需向孔内投放稳定液或泥浆，利用钻机旋转产生的离心力将稳定液或泥浆挤入孔壁进行护壁,此时也不需要单独的造浆系统。

砼灌注时配置插入式振动棒2套以便于在砼浇筑至距桩顶两米时随时使用。 3.1.3旋挖钻干法成孔质量事故防治：

建立健全质量管理体系遵循质量管理原则，发挥领导作用，发布质量方针，确立质量目标，运用管理的系统方法来建立质量管理体系，明确职责，科学配置人力和物质资源，开展全面质量活动，提高全员质量意识，充分发挥全员的才干和工作热情，确保质量策划、质量控制、质量保证和质量改进活动顺利地进行。 ① 施工过程质量控制：

开钻前确认是否有前期遗留问题，查验报验手续是否完备，对拟开工桩位落实施工人员、设备机具、材料、施工方法、测量等方面的内容：

A、人员落实：人员配备是否满足要求，质量管理人员是否有相应资格并熟悉相关施工技术规范和质量验评标准；操作人员是否经过交底。

B、机械设备：拟开工桩位所需机械设备是否配备齐全、到位，设备机具性能应满足施工技术规范和施工方案要求，保证设备机具的状态完好。

C、材料落实：进场的材料是否报验合格，材料准备是否充足，需抽样检验的材料是否合格，向监理工程师报验资料是否合格、齐全。

D、施工方案和施工方法落实：组织现场施工人员熟悉施工方案，进行技术交底，完善交底手续。必要时与现场监理工程师进行沟通，要掌握关键质量控制点的技术参数。

E、检测测量装备落实：检测、测量装置配置计划中的仪器设备配备齐全、到位，本部不能做的实验检验落实委托有资质的单位，自有检测测量装备保持完好。

F、施工环境落实：现场是否具备足够的工作面，特别雨季施工天气条件是否满足施工工艺参数的要求等。

② 施工过程中的检查落实：（除落实以上各项内容外，应重点检查落实以下方面的内容）

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A、施工过程中各项施工技术参数是否异常，操作人员工作时有无误操作，详细做好桩基施工现场记录，索取商品砼随车质量证明书。

B、施工过程中应该做的检验与试验工作有没有完成，各项技术指标的符合性，随时检验砼的塌落度，协助监理工程师做好现场监理旁站工作。

C、检查现场施工技管人员及工人应对可能影响施工质量的紧急突发情况的应急应变能力。

D、留置砼试块，按照规范要求多留出一组，以便今后自检或抽查时备用。 ③ 施工后的检查：

A、施工后的检查除按施工工艺标准或施工技术规范要求必须进行的检查、检验外，检查重点为对后续验收、检验评定和下节点施工的支持作用及成品保护工作，同时注重施工过程中可追溯性资料的收集整理工作。

B、桩基工程施工完工后按照规定的程序和要求，对完工后的检验批、分项工程及时进行评定，经检查认可并签署验收记录后，才容许进行下节点工程施工。 ④ 质量检验主要内容

在终孔和清孔后，应对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、倾斜度、孔底渣土厚度、钢筋笼底面高程等进行检查。

A、群桩、排架桩的桩位：全站仪或经纬仪检查纵横方向中心。 B、钻孔倾斜度：查验灌注前记录，允许偏差为桩长的0.5%。 C、孔底浮渣厚度：查验灌注前记录，应符合设计和施工规范要求。 D、钢筋笼底面高程：查验灌注前记录，应符合设计要求。

E、钻孔灌注桩混凝土的强度：按水泥混凝土抗压强度评定标准检查。 F、凿除桩头多余混凝土后，检查有无残缺的松散混凝土，检验桩体完整性。 G、插入承台内的混凝土桩头及锚固钢筋长度，应符合要求。 ⑤ 旋挖钻孔灌注桩质量通病 A、坍孔防治：

a、护筒周围用粘土填封密实，在松散粉砂层或卵石层钻进时桩机不能进尺过快或较长时间空转，根据孔内的不同地质情况及时调整钻进速度以维持孔壁稳定。

b、在钻孔过程中，如发生孔内坍塌时，探明坍塌位置，将砂和膨润土1：1或砂砾石和黄土2:1混合物回填到坍孔处以上1-2m，但每层回填厚度不超过50cm,采用钻头

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冲压密实，让其回填土挤密塌孔部位后从新钻进。如坍孔严重时，应将钻孔全部回填，回填方法同上，然后重新埋设护筒后再行钻孔。

c、钻孔完成清孔时，指定专人负责检测清孔情况确保桩底浮渣厚度不超200mm。

B、桩孔偏移倾斜防治

a、钻机就位时，要使钻机底座水平，要使钻杆中心在一条竖直线上，并经常检查校正，由于钻杆较长，转动时上部有摆动，初始钻进时要低速慢进。

b、在有倾斜的软、硬地层钻进时控制进尺，低速钻进，如有孤石、探头石，更换合金钢钻头慢挖通透，倾斜超标时，在桩孔偏斜处上下反复扫孔，使孔校正校直；偏斜严重时，应回填粘土到桩孔偏斜处以上，待回填料沉积密实后继续钻进。

C、缩孔防治：及时修补钻锥，使之符合尺寸要求，恢复正常工作。 D、卡钻、埋钻和掉钻防治

a、经常检查转向装置保证其灵活，经常检查钻杆、钢丝绳及连接装置的磨损情况，及时更换易磨损件，防止卡钻或掉钻。

b、卡钻时不宜强力提拔，只宜轻提钻头正反旋转轻轻提出。

c、对于埋钻，如是坍孔或其它原因造成的埋钻，使用高压空气吸泥机吸走埋钻的泥砂，提出钻头或放入高压风管，用压缩空气吹开埋住钻头的钻渣后提出钻头。

d、掉钻头时用打捞叉、钩、绳索等工具捞取，若已被砂石埋住可按上述办法清除砂石，使打捞工具接触落物后再打捞。 E、钢筋笼运输变形、偏位防治

a、钢筋笼应根据运输和吊装能力及吊装条件分段制作、分段运输、分段吊装，吊入钻孔内再搭接焊连接。

b、钢筋笼在运输及吊装时，除每隔2m左右焊一道加强箍筋外，还应在钢筋笼内每隔4m装一个可拆卸的十字形临时加强支撑，待钢筋笼吊入钻孔时逐一拆除。

c、钢筋笼主筋保护层钢筋焊接牢固，符合设计保护层厚度要求，保证钢筋笼在灌注混凝土时不会发生偏移。 F、导管通病防治

a、导管底口至孔底间隙不得超过300～500mm左右，在提升导管前，用标准测深锤测量混凝土表面标高，始终保持导管底口埋于混泥土中不小于3m且不大于6m，控制导管提升高度。

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b、下导管前检查导管拼装后的轴线，试拼后各节导管应从下至上编号，标上累计长度，吊入孔内拼装时，各节导管号和圆周方向应与试拼时相同，不得错乱。

c、要确保混凝土均匀、连续的灌注，保证混凝土的连续灌注，中断灌注不应超过30min，混凝土的坍落度宜为18cm左右±2cm，使混凝土具有良好的和易性，混凝土的含砂率宜为45%左右，最大水灰比宜不超过0.4，并掺入外加剂、粉煤灰等材料，在运输和灌注过程中，混凝土应不发生显著离析和秘水。

d、配置混凝土的原材料，应符合混凝土对原材料的规定要求，宜优先选用矿渣水泥，水泥强度不宜低于42.5级，按标准方法测定的初凝时间不宜小于2.5h.，采用级配良好的中砂，粗骨料最大粒径不得大于导管内径的1/6-1/8和钢筋最小净距的1/4，且不得大于4cm，水泥用量不宜小于325kg/m3。

e、灌注开始发生堵管时，可用长杆冲捣、用吊绳抖动导管或用振动器震动导管等方法，迫使混凝土下落，若无效果，需将导管连同管内混凝土拔出、清除，换新导管，准备足够储量混凝土重新灌注。 G、灌注混凝土时钢筋笼上浮防治

a、摩擦桩应将钢筋骨架的几根主筋延伸至孔底，钢筋骨架上端在孔口处必须有足够的加压固定设施。

b、灌注中，当混凝土表面接近钢筋笼底部时，应放慢混凝土灌注速度，使导管保持较大埋深，并使导管底口与钢筋笼底端保持较大的距离，以便减小对钢筋笼的冲击。 c、混凝土面进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼底端至导管底口有一定的深度，但应注意导管埋入混凝土表面不得小于3m。 H、灌注混凝土过程坍孔防治

a、如塌孔采用吸泥机吸出坍入孔内的泥土、移开孔旁重物和排除施工震动等有效措施防止继续坍孔，如不再坍孔，可继续灌注混凝土，但灌注结束后，该桩应作问题桩处理。

b、用上述方法处理坍孔仍未停止，或坍孔部位又较深时，宜将导管及钢筋笼拔出，回填粘土后重新钻孔。

I、浇短桩头防治

a、灌注混凝土接近结束时，如桩头部位过深，肉眼无法查看时用分节接长的钢花管，插入混凝土中取样，鉴定混凝土表面的位置，也可判定砼浇筑过程中是否存在塌孔现象存在。

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b、短桩头处理：当桩基浇筑高度不够时，开挖后做接桩处理，凿掉砼桩头，清理砼表面，砌筑桩基井壁（或者采用同径圆柱钢模板）达到设计高度，周边回填压实，然后在桩头砼表面浇灌素水泥浆后浇灌砼，并采用振捣棒振捣密实。 J、钻孔灌注桩夹泥、断桩防治

a、混凝土和易性要好，坍落度应控制在18 cm左右±2cm，灌注直径较大长桩混凝土时，混凝土中应掺入缓凝剂，尽量延长混凝土初凝时间。

b、认真测量和计算孔深与导管长度，下导管时，底口距孔底的距离应控制在30-50cm之间（注意导管口不能埋入浮渣中），同时要能保证首批灌注后能埋住导管至少100cm。

c、在提拔导管时，要通过测量混凝土的灌注深度及以拆下导管的长度，认真计算提拔导管的长度，严禁未经测量和计算而盲目提拔导管超拔露出管口。

d、在钢筋笼对接采用搭接焊时，主筋接头左右搭接保证焊口平顺，保证焊缝不要在钢筋笼内侧形成错台，以防钢筋笼卡住导管。

e、导管使用前，要对导管进行抗拉力试验，以防导管强度不足。在灌注过程中做到连续灌、勤测量、勤拔管，随时掌握导管埋置深度，导管埋置深度应控制在3-6m范围内，防止导管埋置深度超标。

f、发电机组、运输车辆、导管等要有备用，工程材料要有安全储备，以保证混凝土灌注连续性、一气呵成，当发生断桩、夹泥事故时，应用地质钻机钻芯取样检查，在查明情况的基础上，对断桩、夹泥或局部混凝土松散的桩，可采取用压浆补强或另行补桩的方法处理。

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3.2 冲孔湿法成孔 3.2.1成孔流程

桩基施工方案 报工程师审批 场地准备 桩 位 放 样 桩机就位、埋置护筒 泥浆池制作 自检并报工程师检查 泥浆调制 冲 孔 砼坍落度测试 砼运输 沉渣检查 合格 砼拌和 二次清孔 不合格 安装导管 合格 不合格 冲进成孔；孔深、孔径检查 合格 下放钢筋笼 合格 钢筋笼制作 自检成型尺寸 不合格 监理工程师检验 不合格 合格 重新试拼试压 导管试拼试压 浇筑水下砼，成桩 混凝土试块留置 砼强度、桩位、检验、检测 报工程师审批 进入下一工序施工 冲孔灌注桩施工工艺流程图

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3.2.2施工准备 ① 测量放样

首先用全站仪测定桩基轴线和桩位标志并填写记录。桩基轴线和桩位护桩的定位点设在不受钻孔灌注桩施工影响的位置，在施工过程中应经常检查，定位点需要移动时，应先检查正确性并做好测量记录，所有定位点必须加以妥善保护以便在施工全过程中能迅速准确地行测量与检查。利用原有的设计网点，加密布设控制点，补充施工需要的水准点、轴线、桩基控制桩，其桥墩中线在轴线方向上的误差不应大于15mm。 ② 施工平台

由于本桥位于山区地带，桥梁桩基均于干旱地段，采用挖掘机进行修筑平台，保证桩机位置，施工工作面、泥浆池以及机械设备工作区域。 ③ 护筒制作

根据测定的桩位，准确埋设护筒，护筒采用钢护筒。施工时应保证孔口不坍塌及不使表面水进入钻孔，并保证钻孔内的泥浆高程。

钢护筒采用厚度10～18mm钢板焊成整成，内径比桩径大20～40cm，护筒顶端留有高20cm×宽30cm的出浆口。 ④ 泥浆的制备及泥浆池、沉淀池的设置

泥浆池或沉淀池每墩或数墩设置一处，利用人工或机械挖坑，并于护筒口处开挖泥浆沟通至沉淀池。

制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在冲击时容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行冲孔。多余的泥浆用管子导入冲孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。

泥浆质量指标

地质情况 淤泥层 砂砾 灌注前

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比重 1.10～1.25 1.25～1.50 1.10～1.20 粘度 16～22 19～28 17～20 含砂率 4～8 4～8 ＜ 4 甜罗TLSY3合同段 K200+888.0马莲河特大桥（引桥）桩基专项施工方案

3.2.3施工方法

① 埋设护筒

根据测定的桩位，准确埋设护筒，护筒采用钢护筒。护筒埋设方法：按桩位中心，挖一底直径大于桩基础直径0.2m的圆坑，将坑底整平后安放护筒。首先使护筒底脚居中，然后将护筒放平，并反复校核，直至垂球对准中心，筒壁与垂线的距离均等为止。护筒定位时必须准确，保证护筒中心与桩位中心一致，筒壁与水平面垂直，用十字控制桩，检查桩位是否正确。护筒就位后用粘土按每层20㎝对称打埋巩固，护筒周围填土高度比护筒顶面低20㎝，并在顶面留0.5m宽的平台。填土外侧边坡为 1:1.5。分层夯打时，每夯一层检查一次护筒的中心位置和垂直度，发现偏差及时纠正。基本要求如下：

护筒内径宜比桩径大20cm～40cm，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实；应严格注意平面位置、竖向倾斜均需要符合要求。

② 桩机安装

桩机安装就位时，进行详细测量，底座用枕木垫实，塞紧，冲孔机保持平稳，必要时，顶端用缆风绳固定平稳。在冲进过程中，保证冲孔机不发生位移、倾斜和沉陷。在冲孔机冲孔过程中，冲孔机必须保持平衡，不能发生位移和沉陷。

A、 冲孔的机架应根据造孔方法结合现场具体条件选用。但应尽量采用一种机架满足冲孔、吊装钢筋骨架和灌注孔内混凝土的需要，只用于冲孔的机架高度以6～8m为宜，机架底脚应有不小于4m的宽度。

B、 护筒埋好经检验位置无误后，将机架移到桩位上，架立稳固，四脚垫平不得倾斜。

C、 机架架立稳固后，在安装有关机具设备时，以使起重滑轮、转向滑轮和绞车或卷扬机三者在同一竖直平面中为宜。

③ 冲孔

A、开始冲孔前，先开动泥浆泵将泥浆输送到护筒内，使护筒内充满泥浆后，即可开始缓慢冲进，进度要适当控制，对于护筒底部应低挡慢速钻进，使底角处有较坚固的泥皮护壁，冲至护筒底部以下1m后，则可视土质情况正常速度钻进。冲进过程中，及时填写冲孔记录，经常注意土层变化，每钻进2 m 或土层变化处，捞取渣样，判断土层，并与地质坡面图相核对，当与地质坡面图严重不符时，应及时向监理工程师汇报，并按指示处理，冲孔工作应连续进行，不得中断。

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B、施工中应采用分班作业，交时应详细说明本班冲进情况及下一班应注意事项，经常对冲孔泥浆进行检测和试验，不符合要求时随时改正。冲孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0m～1.5 m ,并防止扳手、管等金属工具或其他异物进入孔内，影响冲孔的正常施工，冲孔作业必须保持连续性，升降钻头要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接钻杆时力求迅速，桩孔冲至设计高程后，应对成孔的孔径、孔深和倾斜度写检查记录，满足设计要求后请监理工程师进行复查，合格后进行清孔。有关冲孔的其他注意事项应严格按照规范的要求办理。

C、开冲时先用冲锤小冲程（75cm）进行低锤密打，将开孔孔口基本打平，然后提起锤向孔内注放泥浆，注入泥浆后用小冲程（75cm）进行低锤开孔。待冲锤全部进入护筒底才用中、高冲程进行施工，成孔过程中密切注意地质条件的变化，适时调节泥浆的浓度、稠度。要根据地质条件不同来控制冲锤的冲程。施工过程一般不能停顿，应连续进行。冲进过程做好冲孔钻进记录，及时反映施工状态，做好地质岩土层的变化记录，及时捞取渣样，以便现场管理人员和监理工程师的检查。

D、成孔及垂直度等指标的技术控制

在冲孔过程中要经常检查，冲锤的尺寸和锤底的尺寸要满足要求，锤底应水平，中间稍有突兀。应将冲孔机固定，防止其冲击过程移位，每一台班必须复核一次桩中心，保证桩孔中心在允许偏差顺桥轴线方向±5cm、垂直桥轴线方向±5cm范围内，利用等同设计直径的钢筋笼作为检孔器检查垂直度，将垂直度控制在1%以内。 ④ 清孔

清孔的目的，主要是为了把孔内带有大量泥渣的泥浆混合物清除出来，尽量减少孔底沉淀层的厚度。当钻孔达到设计标高时应立即进行终孔综合检查，检查内容包括孔深、孔径和倾斜率，检查合格后报监理工程师复检合格后签字，并立即进行清孔工作。

清孔方法：一般采用换浆清孔法，即在检查合格后停止进尺，稍提钻头离开孔底10cm～20cm ，并保证泥浆正常循环。以中速压入新鲜优质泥浆,把冲孔内悬浮渣的泥浆置换取代。

注意事项：在清孔排渣时，必须始终保持孔内水头高度防止塌孔，不得用加深孔底深度的方法代替清孔，清孔结束后，应测量孔底沉淀层厚度和泥浆的比重等质量指标，应满足规范和设计要求，否则应重新清孔。 ⑤ 钢筋骨架的制作和安装

A、钢筋骨架的制作

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a 钢筋的选材、试验

钢筋应在开工前将所用材料的型号、规格、总用量进行抽料，并将各种型号的钢筋按送试要求送试，材料到场后应分堆堆放，材料的试件选用应在监理见证下进行，进场钢筋必须具有出厂合格证，同时制作钢筋的焊接构件送检，全部钢筋的相关试验项目合格后才能制作钢筋笼。

b 钢筋骨架的制作

钢筋骨架的制作应先抽出加劲筋的规格、数量，流水生产，整个钢筋笼的制作要在平台上严格按设计要求和施工规范进行，钢筋笼应在终孔后根据实际桩长制作，钢筋笼做好后应安排好场地堆放，钢筋骨架应设加劲钢筋增强支撑。加劲筋均按间隔2m布置。

B、钢筋骨架的安装 a 安装过程中的吊装

钢筋骨架吊装时应用两点起吊，吊放钢筋笼入桩孔时要居中慢放，严禁碰撞孔壁，吊放完第一节后，再焊接第二节，驳焊时，要注意垂直度的检查，初焊垂直度满足不大于0.5％时再进行焊接，随着钢筋笼的间隔下放应焊保护层钢筋，保护层钢筋应错开焊牢固，不能在同一截面上，采用声测检测的桩基须按要求埋设检测管，在下放每一节时都应接好下一节，不能让泥浆漏入检测管，吊放时，下节钢筋笼应用有足够刚度的钢筋架在护筒上，以防止钢筋笼跌入桩孔。钢筋笼节间驳接应注意同一截面焊接不超过50％，同时，钢筋笼应焊牢在桩机底梁上，防止浮笼。

b 钢筋笼拼装中应注意的事项 *应注意复核机械吊臂与吊重的匹配。 *注意用电安全操作。

*钢筋笼不能顺利下落时应反复试探下落，不能硬冲硬撞。 *保证桩基的倾斜率<1%； *保证钢筋笼的垂直度； ⑥ 验收及清孔

A、成孔验收

到达终孔标高时，应及时清孔排渣，填好施工记录，标好岩样，请监理工程师进行终孔验收，验收时应对比地质钻探资料和设计要求，经现场监理工程师认为满足设计要求时才可以终孔。

B、第一次清孔

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验收终孔后，在钢筋骨架安装前进行第一次清孔，清孔时泥浆比重调整到1.15～1.25之间，捞取返上来的渣样，反复灌回泥浆，应同时测孔内渣土厚度及泥浆比重，将孔内渣土基本清理及泥浆合格后才能进行钢筋骨架安装。清孔时都应充分注意泥浆质量。

⑦ 灌注混凝土前的准备工作

A、导管制作

导管制作的质量内壁圆滑、顺直、光洁,无局部凹凸，各节导管拼装以后，应不漏水，必要时应对导管做水压试验，同时做过球试验，试验合格后在导管外壁用明显标记逐节编号，并标尺度以便计算导管在混凝土内埋置深度。

B、导管与隔水栓安装

导管可先在孔旁分段拼装，用起重机逐段起吊拼装。宜用两根钢丝绳扎在一起，导管下放时应位于孔中心，垂直下放,轴线顺直，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁，导管制作与试验等工作应在钻孔灌注桩开工之前完成。隔水栓在混凝土开始灌注时起隔水作用，证混凝土的质量，隔水栓的安放位置宜设置在孔内水位以上20cm～30cm 处，在混凝土开始灌注时，将吊放隔水栓的铁丝或尼龙丝剪断。

C、储料斗就位

储料斗用支架直接安装在桩机底盘上，储料斗用5mm 左右的钢板加工而成，上口四边用L75 ×75 ×8 的角钢予以加强，并焊4 个吊环，以便起吊，底部有一定坡度，以利混凝土排放，出口设置阀门，以控制混凝土灌注，储料斗的容积应满足首批混凝土灌注后，混凝土高出导管下口不小于1m 的要求。储料斗混凝土出口至护筒口高度，除应满足导管拆卸等操作需要外，并应在灌注后阶段能满足导管内混凝土柱高度的需要。

在冲孔灌注桩正式开工前，将按照规范的要求，对水下混凝土的原材料应取样做试验，其质量必须符合规范标准的要求，骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8 和钢筋最小间距的1/4，同时不应大于40 mm，宜采用级配良好的中砂，含砂率宜为40%～50%，水灰比宜采用0.5～0.6，坍落度为18cm～20cm，混凝土的实际配制强度宜比设计强度提高10%～15%。通过试验室配制混凝土配合比及混凝土抗压强度报告，应事先报送现场监理工程师，审核同意后正式投入搅拌水下混凝土。成孔质量和清孔质量检查验收合格后方可进行水下混凝土的灌注,并在灌注前探测孔底泥浆沉淀厚度，如超出标准应再次清孔。 ⑧ 混凝土灌注

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A、灌注前的第二次清孔

钢筋笼应在第一次清孔只有少量沉渣时才能安装。钢筋骨架安装好后下放导管进行清孔，导管下放之前应在导管节间放止水胶圈。清孔时从泥浆池中压入优质泥浆，在泥浆循环过程及时捞取悬浮的钻渣。清孔工作应连续进行，不能间断，并加密测渣时间。泥浆比重控制在1.10～1.20之间，含砂率控制在2%以下，摩擦桩沉渣厚度要小于15cm，嵌岩桩沉渣厚度要小于5cm。

B、灌注前相关设备的检查及复核工作

a灌注前灌注设备的检查和导管、漏斗量、吊装能力的复核工作

砼灌注前应对灌注的设备进行使用性能的检查，进行必要的维护。应检查导管直径，同时检查其焊口，试拼其垂直度，检验水密性，检查内壁是否光滑，对漏斗的容量应按初灌量的最低要求复核，当漏斗不能满足时，必须重新设计或作储料仓。应复核砼灌注时吊装设备的安全吊装能力。检查桩机的钢丝绳完好性和刹车性能的好坏。及时维护或更换。

b相关设备的检查及检试工作

由于水下灌注对灌注桩的成败起决定性作用，所以参与设备都应在灌注前作全面检查。

*拌和设备

拌和设备应试运行。运行过程应有专人负责监控，要有应急维修人员和应急维修方案，检查计量设备的准确性和标定工作。

*运输设备

根据地形及桩基直径大小确定输送管的走向，同时应设有备用车，输送管的接头要紧密，也需专人进行检查。

*应急设备

要有一套关于水下灌注的应急设备，如发电机、泥浆泵、吊机、导管、漏斗等一系列的应急设备都需在灌注前试运行并随时在灌注过程候命。

C、砼的配制及技术要求

砼在配制前先设计好其设计配合比，做好水泥、砂、石、外加剂的物理性能试验，做好拌和计量设备的标定工作。在监理工程师认定后才能实施。砼应具有良好的流动性与和易性，砼坍落度应在18～22cm之间，砼初凝时间控制在10小时左右，外加剂的渗量必须要按试验要求确定。

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D、砼的灌注

清孔合格后，应会同甲方、监理对桩孔进行隐蔽验收，签字合格并同意浇注后才能进行砼灌注工序。灌注时提起导管，安装漏斗，漏斗与导管用螺丝接紧，并加上橡胶圈，漏斗要清洗干净，漏斗底口处设置阀门。装好后，提升几次。当砼运送至现场后，提起导管离孔底45～55cm，将砼灌到漏斗中，在符合初灌要求时，打开漏斗阀门，使砼突然下落，迅速落至孔底并把导管裹住。继续灌注砼，待灌注砼已包住导管3～4m时，提起约lm。此时应稍放慢浇筑速度。灌注过程中，应设专人记录灌注量及测量砼面高度，计算埋管深度和应拆除的导管长度，每次起管后的导管埋入砼以下一般保持在2～6m内，拆除导管时，应严防掉物落入孔内，同时清洗的水不能流入导管内，要及时观测泥浆的返浆情况。灌注时必须做好砼试件的制作。

浇注时先灌入首批混凝土，其数量经过计算（其计算图式如下），使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入砼，其深度不少于1m；堵塞导管采用漏斗阀门，当混凝土装满漏斗后，打开阀门，混凝土即下入到孔底，排开泥浆；随着浇注连续进行，随浇随提升并拔除导管，中途停息时间不超过15min，在整个浇注过程中，导管埋入砼深度为h（1m≤h＜3m），利用导管内混凝土的压力使混凝土的浇注面逐渐上升，直至高于桩顶设计标高0.5～1.0m。混凝土灌注过程中，派专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，并及时填写水下混凝土浇注记录。

首批灌入混凝土数量V计算图式： 灌注前，对孔底沉淀层厚度须应再进行一次测定，使之满足规定要求，然后立即灌注首批砼。灌注过程中，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。同时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，以便及时提升或拆除导管。

在灌注砼时，每根桩均按规定制作砼试块，并妥善养护，强度测试后，填写试验报告表。有关砼灌注情况，各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生

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孔内水面高 V≥πd2/4×h1+πD2/4×H1 式中：D、d为孔桩直径及导管内径

Hw 1.0 0.4 h1 H1 h1=(γw.Hw)/γ

c

γc砼拌合物的容重（KN/m3） γ孔内泥浆的容重（KN/m3）

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的异常现象等，指定专人进行记录，以便及时总结经验，指导下一根桩的施工。 3.2.4 冲孔桩的各项质量标准

①从定点放线、桩基就位、开冲前桩位的复核、清孔、灌浆，到完工后的试压、检测及资料的整理，进行有效的控制和管理工作。

②对影响冲孔效率的各种因素如泥浆的浓度、锤头的质量等进行监控检查。对可能会造成复冲的钻孔偏斜、塌孔等做好预防措施，在施工过程中要加强观测和检查。

③为防止堵管，混凝土拌和后应立即灌注，如因拆除导管中断灌注，间歇灌注的时间不得超过0.5小时，否则会因超过混凝土的终凝时间会导致混凝土出现“结饼”“离析”，在导管内不能下落，导致导管堵塞。

④冲孔桩完工后应符合下列各项质量标准：

A、灌注桩混凝土的原材料配合比应符合有关规范、标准，坍落度及和易性应满足施工要求。

B、灌注桩混凝土严禁有夹层和松散层。 C、冲孔桩允许偏差值： a、 孔径不小于设计规定。

b、 孔深：摩擦桩不小于设计规定，嵌岩桩比设计深度超深≦50㎜。 c、 桩位≤50㎜。

d、 垂直度≤L/100。（L为桩的长度）

e、 沉淀厚度：摩擦桩不大于15㎝；嵌岩桩不大于5㎝。 3.2.5冲孔桩施工安全措施

①钢筋笼在夜间运输的过程中尾部及中部设置安全警示灯，白天挂设安全警示旗，并派专人指挥。

②泥浆池及便道入口必须按要求进行围蔽，池边尽量不存弃土，存土距池边不得少于1.5m，泥浆池中泥浆应及时外运，避免影响灌桩。

③施工现场机具设备摆放有序，材料堆码整齐，无生活垃圾污染。

④工地配备灭火器及接地保护，采用Ф20圆钢打入土体2m以上，与桩机身连接使用6mm2铜心线。

⑤桩机操作台与传动部分间应设防护拦。

⑥现场电缆要架空、绝缘处理，开关箱接地必须符合规范要求。 ⑦施工现场气瓶不得混放，距离必须符合规范要求。

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⑧在施工前对施工员、工人作好详细的安全交底，加强对现场人员的安全教育和督促检查。对施工用电等易发生安全事故的重点部位和工序，应安排专职安全员进行定期或不定期检查，并做好检查记录。

⑨施工用电应由有专业资格的从业人员操作和管理。施工现场用电及各种电器设备的安装使用，必须按供电部门的安全用电要求及有关规定执行，严禁违章用电。开关箱要安置防雨棚，严格采用一机一闸，并接零线，保险丝严禁用其他金属丝代替，电器设备必须安装漏电保护。

⑩所有进入施工场地的员工必须戴安全帽，不得穿拖鞋。

⑪施工现场必须设置施工围栏隔离措施和醒目警告标志，确保行人车辆与施工互不干扰。夜间施工必须设置好照明设施。

⑫施工前，应对施工现场、机具设备及安全防护设施等，进行全面检查，确认符合安全要求后方可施工。

⑬各种施工机械的操作人员必须持上岗证，严禁无证上岗。自卸汽车严禁载人。各种支架、脚手架搭设必须牢固。

⑭桥梁基础施工时，必须采取切实有效措施，防止塌孔。

⑮在进行钢筋加工、焊接时要采取防雨措施并符合技术规范中有关规定。

4 环境保护、水土保持措施

4.1 工程环境保护

根据本工程的特殊性，要对全体施工人员广泛进行教育，严格执行《环保法》和当地对环保和水保有关规定，具体措施如下：

①施工便道

施工便道要避开不良地质地点，路面的宽度满足本工程施工需要。 根据地形设置挡水堰或排水沟等防排水措施，以利排水。 施工便道指定专人负责维修、养护。

施工完成后，对施工便道两侧的施工遗弃物进行清理，平整便道两侧的地面，对周围环境进行必要的恢复。

②临时生活区

施工营地要合理布置安排，其生活污水不得随意排放。严禁将生活污水直接排至河

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流中。

施工宿舍应设在避风、向阳处，采取保暖措施；生活区周围定期采取消毒、杀虫、灭鼠措施，同时对施工营地进行绿化。

施工生活区要保持环境整洁，尽可能减少对环境植物的破坏；生活区相对集中布置，周围设置围栏；厨房应设置消烟除尘设备，并达到当地大气污染物排放标准及功能区大气环境质量标准。

营地生活垃圾采用封闭式容器收集，将废弃物集中用垃圾车装运至指定地点集中进行处理。施工完成后，根据环保设计要求平整并用合适的材料覆盖营地地表，尽量对周围环境进行恢复。 4.2 水土保持方案

①施工中按照上级要求做好防汛排水工作，防止洪水淹没建筑物及施工临时设施。施工中必须保证现有道路、河流、沟渠的安全畅通，始终保持工地的良好排水状态，修建一些临时排水渠道，并与永久性排水设施相连接，且不得引起淤积和冲刷。

②施工期间的废水、生活污水不得直接排入树林和河道，不得排入饮用水源，须澄清达标后排放。

③当施工、生活用水取于当地村民生活水源时，必须用清洁水具运水，保持地方水源不受污染。

④施工期间的所有泥浆池的开挖及泥浆的排放不得随意进行,严禁将泥浆直接排入河流。

⑤应对当地丰富水资源进行保护，对施工含油废水及机械废水、废油、泥浆应采取有效措施，设隔油池进行集中处理，不要使废水乱流或排入河流。

⑥施工期间，施工物料沥青、水泥、油料、化学品等应堆放管理严格，防止雨季或暴雨将物料随雨水径流排入地表及附近水域造成污染。

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