首件桩基施工工艺总结

珠江三角洲外环高速公路肇庆(黄岗)至花都(花山)段。

第二合同段桥梁钻孔灌注桩。

首件工程施工总结。

中铁十六局集团第四工程****。

肇花高速公路第二合同段项目经理部。

2011年7月8日。

桥梁钻孔灌注桩首件工程施工总结。

肇花高速公路项目第二合同段根据业主及总监办首件工程管理制度，在我合同段桩基工程大面积开工之前，进行了大旺大桥##27-2、##25-3、大良岗大桥##7-4、##9-4、大良岗中桥##3-1等首件十根桩基施工（设计桩长、检测方法及浇筑时间见下表），以首根桩大旺大桥#27-4为例，桩位里程为k6+114，设计为摩擦桩，设计桩长40m,桩径150cm。采用c30水下混凝土灌注，混凝土由1#拌和站集中拌和，混凝土罐车运输，到场混凝土坍落度为180～220mm，桩基灌注的开始时间为2011年5月16日17：30，采用25t吊车吊装料斗，导管灌注，于当日23：

20浇筑结束，共5小时50分钟，浇筑混凝土98m，设计方量为70.65 m，浇筑过程中一切正常，无异常情况发生。

钻孔灌注桩为水下灌注桩，其灌注施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度造成巨大的经济损失。因此，在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质及有关钻孔灌注桩方面的资料，做好桩基施工方案及技术交底，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。

为了更好的指导本合同段桩基施工，制定最合理的施工工艺，从而为桩基施工提供有效的施工经验，现将我合同段桩基首件工程施工总结如下：

一、成孔质量的控制。

成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层（针对于嵌岩桩而言）要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。

一）确保桩身成孔垂直精度。

这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支撑面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，本工程多采用冲击钻施工，控制冲程高度对于桩径、桩基垂直度控制及减少对周围土体的扰动起到决定性作用。桩基成孔后下放钢筋前作孔径、孔斜检测。

二）确保桩位、桩顶标高和成孔深度。

桩位施工放样后，做好护桩，护桩应距离护筒有一定距离，并做好明显标记，下部最好采用混凝土或砂浆固定，防止施工过程中被扰动。在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象，进而引起护筒偏斜、下沉。但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。

因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1．2％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。

为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，还要根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度。另外，钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换或加焊钻头。

三）钢筋笼制作质量和吊放。

钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计图纸和施工规范要求验收钢筋笼的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁或枕木上的，因此，吊环长度是根据底梁或枕木标高的变化而改变，所以应根据底梁或枕木标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。

同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。最后一节钢筋笼就位时要重新复核桩位，悬挂钢筋笼用的底梁或枕木必须高于护筒顶，并要确保底梁或枕木水平和稳定，以保证钢筋笼就位准确及稳定。

四）灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔。

清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，因此，对于施工规范中泥浆的控制指标：

粘度测定17—20min；含砂率不大于6％；胶体率不小于90％等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而要专门采取泥浆制备，选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行．配合比设计。

灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆或钻头在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.10—1．20，测得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。

由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作。

二、成桩质量的控制。

一）为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水)，严禁用于混凝土灌注桩。

二）钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管法灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。

三）为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm—22cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—6m，不宜大于6m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。

当灌注至距桩顶标高8m—10m时，应及时将坍落度调小至14cm—18cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注8m（一车）测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。

要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于人。强调现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。

三、钻孔灌注桩施工工艺。

一）钻孔前的准备工作。

钻孔前的准备工作主要包括桩位放样，整理平整场地（强调施工操作平台必须满足施工需要），布设施工便道，设置供电及供水系统，制作和埋设护筒，泥浆的制备和准备冲孔机具等。

1、场地整理。

施工前，施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台，桩基处在旱地时，清除杂物后夯压密实即可。

2、本标段钻孔桩均使用钢护筒，采用3mm-5mm钢板制作。根据钻孔桩直径，我们所做的护筒直径大于孔径20cm。护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心，护筒周围和护筒底接触紧密，保证其位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%，埋设深度不得小于2m。

由于本合同段大旺大桥6##墩均位于熔岩发育区，溶洞及地质裂隙发育较多，成桩周期较长，且桩上部多为淤泥质粘土，长期水中浸泡易出现塌孔、缩颈或扩孔（例#25-4，见附图），建议采用深护筒以保证桩基质量。

3、泥浆的制作。

制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，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，使用冲击锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆用泥浆管导入孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。

4、钻机就位。

埋设好护筒后，即可进行钻机就位，本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻。就位时，只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可，其对中误差不得大于5cm。

二）钻孔工艺（冲击钻钻孔工艺）

1、开钻前应注意的事项。

开钻前，在护筒内多加一些粘土。地表土层松疏时，还要混和加入一定数量的小片石，然后注入泥浆和清水，借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固，必须等邻孔砼灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。

冲击钻孔时宜用小冲程，当孔底在护筒脚下3-4m后，可根据实际情况适当加大冲程。

2、钻机安装处事先整平夯实，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。钻机必须固定牢固，严禁在钻孔过程中钻机移位。钻孔时，随时察看钢丝绳的回弹情况，耳听钻锥的冲击声，以判别孔底情况，掌握勤松动，少量松绳的原则；孔内水泥浆水平面须高出护筒脚至少0.

5m以上，以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁，但比护筒顶面低0.3m，防止泥浆溢出；冲击过程中勤抽碴，勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全质量事故的发生。

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