钻孔桩干孔灌注补充方案

鲁南高铁LQTJ-1标

干钻成孔作业施工方案

编制：

审核：

审批：

中铁十四局集团有限公司鲁南高铁LQTJ-1

标项目经理部

桩基干钻成孔施工方案

1.编制依据及原则

编制依据

(1)新建鲁南高铁招标文件、合同、设计图纸；

(2)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010)

(3)《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（Q/CR9603-2015）

(4)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）

(5)《铁路混凝土工程施工技术规程》(Q/CR9207-2017)

(6)《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2014）

(7)《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）

(8)《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）

(9)《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218-2008）

编制原则

(1)按计划工期比招标文件规定工期略有提前的原则编制施工计划，并据此配备劳动力、机械设备和材料。

(2)按技术先进可行、安全可靠、经济合理的原则，认真阅读、研究图纸和规范文件，结合对工期、质量、安全、环保等要求及工程实际编制。

(3)采取平行组织、流水作业组织施工，科学合理安排各项施工程序。

2.编制范围

本施工方案适用于新建鲁南高铁 LQTJ-1标段内桩基施工中干钻成孔的施工工程。

3.工程概况

工程简介

中铁十四局有限公司鲁南高速铁路临沂至曲阜段LQTJ-1标里程为DK124+900～DK170+，正线总长度为公里；主要工程内容：路基工程长；特大桥3座延长米（三和特大桥延长米、三和特大桥延长米、福庄特大桥延长米）；大桥1座鸭子沟四线大桥延长米，中桥(2座) 延长米；框架式桥(9座)顶平米；涵洞(10座)横延米；新建车站2座：临沂北站（延长米）、费县北站（延长米）。

我标段内的墩身设计均采用双线圆端形实体桥墩，矩形空心桥台，桩基础。桩基共计8349根，其中摩擦桩3517根，柱桩4832根，根据环境的侵蚀性，桩基采用的混凝土型号分为C30、C35、C40、C45四种型号，钢筋的混凝土保护层为70mm。桩径为、、、。桩长在之间。

地质资料

地层岩性

①第四系（Q）

A 全新统（Q4）

人工填筑土（Q4ml）：为既有道路、建筑地基填筑土，成分复杂，多为黏土、粉质黏土，硬塑～坚硬状，厚2～8m，局部为卵砾石土。主要分布于公路、铁路、房屋建筑区。

冲积层（Q4al）：主要分布在沿线河谷、平原，组成漫滩及Ⅰ级阶地，以黏性土及砂、砾、卵石土为主。冲积厚度一般为5～30m，局部厚度超过50m（如沂河冲积平原的局部地段）。

洪积层（Q4pl）：主要分布在沿线丘陵区沟谷，以黏性土及砂、砾石为主。冲积厚度一般为5～10m，局部厚度超过15m。

坡残积层（Q4 dl+ el）：广泛分布于沿线开阔河谷的平缓斜坡、丘陵地区地表。坡积、残积多为粉质黏土、局部夹砾石，硬塑，厚度一般0～3m，局部厚度可达10m以上。

B 上更新统（Q3）

坡洪积（Q3dl+pl）：局部分布于丘陵区沟口处，以洪积扇形式分布，以粉质黏土、砂类土、砾石为主，厚度一般5～15m，最大厚度可达30m以上。

②第三系（E）

第三系古新统卞桥组主要岩性为紫红色泥岩、浅灰-灰白色薄-

中厚层状泥灰岩，石灰埠一带泥灰岩呈透镜体状夹于砖红色泥岩中。

第三系古新统固城组（E1gg）主要岩性为紫红色砾岩、细砂岩、粉砂岩等。

③白垩系（K）

白垩系下统八亩地组以粗安质火山碎屑岩为主夹火山熔岩；曲格庄组以黄绿色含岩屑（或晶屑）砂岩为主，夹黄绿色凝灰质砂岩、含砾砂岩，有的地段为黄绿色粉细砂岩、长石石英砂岩等；城山后组主要为集块角砾岩。

④侏罗系（J）

淄博群三台组岩性底部以灰红色中厚层状砾岩为主，砾石成分多为微晶灰岩，中上部为灰红色-褐黄色的中、细粒砂岩，总厚度大于。

⑤石炭系（C）

石炭系上统本溪组岩性下部以紫红色、杂色铁铝质泥岩为主，上部为紫红色泥岩夹灰黄色薄层状粉砂岩及少量铁质条带。

4.施工工艺选择

根据沿线地貌特征，沿线地处平原地带。平原区地下水主要分布于沂河冲洪积平原地区，主要受大气降水及地表径流补给，地下水主要为第四系孔隙潜水，主要含水层为冲洪积层中的砂土及砾石层，水量较丰富。上覆土（岩）较浅，下持力层为砾岩、集块角砾岩、粗安斑岩的地段，孔隙水、孔隙潜水、渗水发育较少，基本无明水现象，且岩质较硬，基本无坍方现象；故此几种地段采用干钻成孔灌注的工艺施工。

5.干钻成孔灌注施工工艺

成孔工艺

1、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。

2、工作状态：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,直钻至孔底设计标高

3、钻机就位施工：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,用旋挖钻将孔底虚土清出,亦即成孔。

4、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。

图5-1-1 施工工艺图

施工注意事项 1、钻孔前调整机钻杆保持垂直、确保位置正确,防止因钻杆晃动引起桩位偏移。

2、护筒埋设完成后，护筒顶面标高应高出地面50cm ，防止下雨雨水流入。

3、初始钻进表土层保证钻杆垂直,缓慢进尺,减少钻杆晃动。

4、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。

5、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。

6、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（为了保证砼有足够的压强，保证砼的密实度），控制在3～6m左右。

7、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砼进行坍落度检测，检验出厂随车资料、核定方量，合格时进行灌注。

钢筋安装

钢筋笼入孔时，由吊车采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间。起吊时，先将两吊点同时抬离距地面左右，然后第一吊点保持不动，将第二吊点缓缓升高，直至钢筋笼竖直。吊放钢筋笼入孔时应对准孔口，保持竖直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。钢筋笼下放过程中，若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放。钢筋骨架长度过大时，每根桩基钢筋笼应

制作成两节，根据实际情况和钢筋长度来调节钢筋笼的长度，在下放完第一节钢筋笼后，用两根槽钢或钢管卡住钢筋笼，然后用上述同样的方法起吊第二节钢筋笼，第二节钢筋笼与以第一节钢筋笼一定要保持在同一截面上，不得出现弯角，采用单面焊的方法进行立焊，焊缝长度≥10d，焊缝宽度≥，焊缝厚度≥，且不得留有焊渣，焊伤。焊接好以后再起吊钢筋笼抽出槽钢或钢管，然后再缓缓下放整个钢筋笼，直至到最后一节加强箍筋位置。在两节钢筋笼焊接时一定要注意提前将钢筋主筋预弯一定角度，使其两节钢筋笼焊接时能够保持钢筋中心在同一轴心。

灌注混凝土

1、采用直升导管法进行干孔混凝土的灌注。混凝土灌注期间用吊车吊放、拆卸导管。

2、混凝土施工采用混凝土罐车运输。灌注前应对混凝土和易性、坍落度等指标进行检测，符合要求后灌注。混凝土灌注工作要在首批混凝土初凝以前的时间内完成。

3、干孔灌注时先灌入的首批混凝土，其数量必须经过计算，并保证把导管下口埋入混凝土的深度不小于1m且不宜大于3m，采用储料斗灌注。

4、首批混凝土灌注。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。

5、灌注干孔混凝土时，随时探测钢护筒顶面以下的孔深，并计算所灌注的混凝土面高度，以控制导管埋入深度和桩顶标高。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度一般控制在3m-6m以内（保证砼的密实）。严格控制导管埋深，防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。灌注砼过程中要做好记录。

6、施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。加快拆除导管动作，拆装一次时间一般不宜超过15min。要防止工具掉入孔中，已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。

7、砼灌筑顶面要高出设计桩顶1m-2m，为确保桩头部位砼的密实度，在砼灌注完成后用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，为促使桩头部位砼的质量更好，灌注完成后对桩头进行振捣密实。

6.质量保证措施

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20～30 cm ，先按设计桩径钻至护筒底标高以1 m一下 ,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很容易实现导向钻进,把桩心位移降低到最小值。

桩深控制

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。

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,但仍需不定期的用全站仪对钻杆垂直度进行检校。

桩基浮笼控制

灌注砼时钢筋笼上升的主要原因是由于砼冲出导管底口后向上的顶托力把钢筋笼上浮。为防止砼灌注过程中钢筋笼上浮，灌注砼前，应将钢筋笼的顶端焊接在护筒或其它牢固的物体上。在灌注砼过程中，桩基钢筋为全笼或半截笼时灌注砼顶面距钢筋笼底部约1米时，应降低砼的灌注速度，砼面上升到钢筋笼底4米以上时，提升导管使导管底口高出钢筋笼底2米以上后即可恢复正常速度灌注砼。

突发事件如何处理

桩基再灌注过程中如果出现突然停电的情况，现场应当及时使用现场启动发电机进行灌注，发电机按照每2个承台配置一台，不得小于150kw。在桩基灌注过程中应当提前准备好备用振捣棒等机具材料防止设备损坏。在灌注过程中应当提前了解拌合站的生产情况及设

备的运行情况，并与邻近的拌合站做好联动工作，防止在浇筑过程中混凝土供应中断。

人员防护措施

加强作业人员的技术培训和安全教育，树立“安全第一、预防为主”的思想意识，对安全员、吊车司机等特殊工种，执行持证上岗制定。开展对安全常识，安全法规的教育，并进行考试，合格者方可上岗。加强对工人的人性化管理，在施工过程中严格遵守安全操作规程，做到不带情绪作业。做好技术交底和班前安全交底。

做好对施工人员的保护。作业人员进入施工现场必须穿戴相应的劳动保护用品，作业前应按设备的操作规程进行检查，作业中严格遵守劳动纪律，服从指挥，不得酒后上岗或连续疲劳作业，非操作人员不能操作施工机械。

加强安全检查监督，防止工人违章操作，防止施工安全人员脱岗，安全员必须经过严格训练和考试合格的职工担任，并配齐相关防护用品，一经派定后不得任意调换。桩孔混凝土浇筑过程中安全员，必须24小时坚守岗位，如因事暂离开岗位时则安排合格人员代替。

制定安全生产责任制，签订安全包保责任状，严格安全责任追究制度，对安全违章进行处罚。安全管理系统必须做到纵向到底，一环不漏；安全生产责任制横向到边，人人有责。