大孔径钻孔桩施工方案设计

22#主墩大直径钻孔灌注桩施工方案

一、工程概况

东平东江大桥长 1.816km，桥跨组合为：（12×25）ｍPC简支小箱梁+（35+60+35）ｍPC连续箱梁+（6×40）mPC斜腹板连续箱梁+（2×148）ｍ独塔单索面斜拉桥+（11×40）mPC斜腹板连续箱梁+（35+60+35）ｍPC斜腹板连续箱梁+（11×25）ｍPC简支小箱梁，其中主桥长2*148＝296ｍ，采用独塔单索面墩、塔、梁固结的预应力混凝土斜拉桥，主梁采用单箱五室断面，主塔采用独柱式。其中水上部分为：（6×40）mPC斜腹板连续箱梁+（2×148）ｍ独塔单索面斜拉桥+（6×40）mPC斜腹板连续箱梁。

全桥共48孔。其中15#-28#墩在东江水中，主墩为22#墩，主桥过渡墩为21#、23#墩，其余为引桥墩。如下图

主桥主墩共有钻孔桩15根，桩基直径φ250cm,桩长50.3—58.3m，桩顶标高-4.7m，河床标高-10.06m，墩位水深12m左右，设计为嵌岩桩。如下图：

二、主要地质情况

根据设计给出的地质勘察报告，22#主墩处的地质结构自上而下如下：

1、表层淤泥层：1--2m。

2、砂砾、卵石层：6--8m。

3、泥质粉砂岩（强、中、微风化层）：砂层以下（从设计给出的勘查报告可知，其有风化倒置现象）。

三、质量控制目标

桩检I类桩比例达到100％。

四、质量控制的重点、难点

桩位坐标控制、垂直度控制、孔径控制、清孔质量控制、钢筋笼接头控制、及水下混凝土灌注质量控制。

五、成孔方法和钻机类型的选择

从地质资料显示情况，墩位围上层为砂卵石层、下层为泥质粉砂岩。根据以上情况确定适应本工程的最理想方法是采用大型冲击钻成孔。此钻机主机功率为75KW，泥浆泵功率22KW，冲锤重10吨，直径2.5米，可满足现场施工要求。

六、作业前准备

1、技术交底:针对本项目的工程特点、工程规模、施工工期、现场条件，做好技术人员和工班组的技术培训和技术交底工作，进行工前的技术、安全、质量、环保、文明施工再教育，提高施工人员安全、质量、文明意识。

2、试验准备:对进场的各种原材料按规定的检测频率取样试验，包括钢筋、砂石、水泥、粉煤灰、缓凝减水剂等。并进行C30水下混凝土配合比试

验。报监理验证后使用。

由于此桩基桩较长、混凝土方量较大（300立方左右），施工前检验混凝土的初凝时间尤其重要，并以此时间基准，合理安排人员及设备，确保在初凝前灌注完混凝土。

3、水上便桥及平台已搭建完成。

4、主要机械设备配备

冲击钻4台，50吊车1台，运输船1艘，趸船1艘，混凝土灌车12台（商混站提供），泵车2台（租用），钢筋加工设备2套,装载机配合平台运输车1套（运输钢筋笼用），清孔设备1套。除2台冲击钻没进场外，其余设备匀已进场。

5、管理人员及施工人员

施工负责人1人（麦秸），技术负责人1人（绍强），现场管理人员2人（欧阳奇勇、天祥）；安全工程师2人（林典礼、苗红兵），测工3人，其中主测2人，小工1人；试验人员4人，其中试验工程师1人，试验员2人，小工1人。

钻机操作及混凝土灌注人员12人；钢筋加工及安装人员20人，其中电焊工10人，钢筋工10人；电工3人。

6、材料供应情况

钢筋进场235吨，大、小漏斗各1个，φ30cm导管1套（80m）。

7、护筒的设置

(1)护筒制作：护筒用20mm厚的钢板卷制焊接而成，长度21.6米。护筒径大于设计桩径约20cm。护筒打入河床约7m，顶面与施工平台平齐（高程6.5m），高出河面约4.5m。

(2)护筒的安装

根据现场情况，护筒安装分上、下二层定位，两层定位距离3.25m，护筒安装时，首先通过护筒自重垂直下沉，稳定后，再采用90KW振动锤打入，确保护筒打入的平面位置及垂直度。如下图。

8、泥浆制备及循环净化

(1)泥浆制备

根据现场实际情况，采用粘土（在博罗县龙溪镇采购）加入少量水泥进行调浆。泥浆性能指标应符合下列规定：

泥浆比重：入孔泥浆比重为1.15～1.2g/cm3

黏度：19～28s。

含砂率：不大于4%。

(2)为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠等，掺量应经实验决定。保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。

造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

七、钻孔施工

1、测量放样

测量放样是桩基施工控制的重点，如果放样不准或在施工过程中出现的偏位没有被及时发现，造成的质量问题很难弥补，并且弥补的代价非常高。

进行桩基放样前，首先必须对设计给出的桩基中心点坐标进行校核，校核时必须由两个或两个以上的测量工程师分别单独对设计给出的桩基坐标点进行验算，然后对验算结果进行比对，确认无误后，才能进行正式放样。

根据设计提供的坐标点、水准点建立测量控制网，并根据设计给定经复核的桩基坐标及高程进行测量放样，桩位可根据施工进度分批测放，待测放完经自检合格以后提交监理工程师验收，合格后进行下道工序。

施工过程进行不小于二次的检验性测量，防止出现冲孔偏位和护筒扰动。

2、钻机安装及钻孔

钻机采用50吨吊机安装就位。安装后必须保持钻机的水平度、稳定度。钻头顶钢丝绳与测量给出的桩位中心点重合。钻机定位后，用四根钢筋对桩位中心点进行定位（如下图），施工时经常检查偏位情况。发现问题及时调整。

开孔的孔位必须准确，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。

在钻孔过程中密切关注地层的变化，并与设计图纸进行核对。根据不同的地层控制钻机的冲程和钻进速度，防止钻进速度过快而导致塌孔。

钻孔时，必须保持孔水头高度（现场实际孔水位高于河面约4.5m）。泥浆比重控制在1.2—1.3 g/cm3的围。

钻孔时，起、落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速。冲孔作业必须连续进行，不得间断。因故必须停止冲孔时，孔口应加护栏，并严禁冲锤留在孔，同时保持孔泥浆面高度，保护孔壁。

钻孔达到设计高度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验。

钻孔记录要及时填写，还要随时控制泥浆各项指标。要注意地层变化，在地层变化处均要捞取渣样（捞取渣样要求：地质变化处必须取样；正常钻进每1m取一次；对于嵌岩桩，接近微分化层时每0.3m取一次。嵌岩桩进入中风化层必须报检确认后方可继续钻进。渣样提取后存放在小塑料袋中，并标明取渣时间、标高和渣样名称，以便查看），判明后记入记录表中并绘制地质柱状图。

钻孔时必须“跳打”，即前一根完成进行下一根桩钻孔时，必须在完成桩隔一根桩的位置开孔。防止相邻桩相继施工对新灌注混凝土的扰动。

3、孔径、垂直度控制

冲孔过程中必须每天量测锤径不少于2次，防止冲锤在冲击的过程中损耗，锤径变小。

钻机前支点下垫方木（20*20cm枕木）不少于4根,冲孔过程中密切关注钻机的牢固性、稳定性，如出现措位、倾斜、沉陷等问题时应及时调整。确保成孔的垂直度和平面位置偏差在允许围。