桩基施工方案

工程概况
施工工艺技术交底书
编制单位：工程部
高峁湾小桥、李渠小 工程名称 桥、通道桩基施工
编制时间
编号：桩基 01
2015 年 4 月 24 日
编制人
复核人
接收单位
接收人
内容：高峁湾小桥、李渠小桥、通道桩基施工技术交底 一、工程概况
高峁湾小桥于 K3+097 跨越小河沟，桥长 16.82 米，上部结构为单孔 1×16m 装 配式先张预应力混凝土空心板桥。下部结构采用扶壁台，钻孔灌注桩基础，本桥单 根桩长 18 米，桩径 1 米，共 32 根。
李渠小桥为排路左侧山沟水设置，里程中心桩号为 K5+135，桥长 16.82 米，上 部结构为 1×16m 装配式先张预应力混凝土空心板桥。下部结构采用扶壁台，钻孔 灌注桩基础，起点桩号 K5+127 处双排桩桩长 10 米，桩径 1 米，共 16 根；终点桩 号 K5+143.02 处双排桩桩长 11 米，桩径 1 米，共 16 根。
通道为跨越底下土路及路边排水沟所建的汽车通道，通道桥长 17.04 米，桥下 净空 4 米，上部结构为单孔 1×10m 装配式先张预应力混凝土空心板桥。下部结构 采用薄壁台，钻孔灌注桩基础，单根桩长 15 米，桩径 1.2 米，共 16 根。 二、施工方案
针对地质条件，选用旋挖钻机或冲击钻进行施工，汽车吊吊放钢筋笼，砼由拌 和站集中拌和，砼搅拌输送车运输，导管法灌注水下砼的施工方法。建议采用冲击 钻施工，采用旋挖钻机应采取措施保证成孔不塌孔、不缩孔，保证桩基质量。
1、施工准备 （1）清除杂物，平整场地，根据地面情况换填土、夯打密实、设临时防护和 安全照明。工作平台高出地面 0.5m 以上，并在四周做好排水设施。支搭防雨罩棚， 安装设备。修建临时道路，选择好弃碴地点。 （2）土方开挖应从上而下分层挖掘。挖机作业的边坡应验算其稳定性，当不 能满足时，应采取加固措施。分层开挖，按要求放坡，深度超过 6 米的，在深度 6 米处部分设置台阶，台阶宽度不少于 2m，底部在距边坡 1.5 米处设置截排水沟。顶
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部在距坡顶 1.5 米位置设置截排水沟。 （3）开挖基坑当深度超过 1.5 米时，应根据土质和深度情况，按规定放坡或
加可靠支撑，并设置工人的上下坡道或爬梯。开挖深度超过 2 米时，必须在边沿设 立两道 1.2 米高的护身栏杆及明显警示标志标牌。在危险处，夜间应设红色标志灯。
（4）挖土时要随时观测土壁变动情况，如发现有裂纹或部分塌落现象，要及 时采取相应的措施进行处理或加固。基坑施工中对坑壁、周围环境进行观察和监测， 如出现异常情况应及时处理，待回复正常后方可继续施工。基坑、边坡和基础桩施 工时，施工队应指定专人指挥、监护，出现位移、开裂及渗漏时，应立即停止施工， 将作业人员撤离作业现场，待险情排除后，方可作业。
（5）基坑边及边坡 1.5 米以内不得堆土、堆料、停置机具。基坑边与建筑物、 构造物的距离不得小于 1.5 米，当基坑开挖深度大于相邻建筑的基础深度时，应保 持一定距离或采取边坡支撑加固措施，并进行沉降和移位观测，必须采取有效技术 措施，并报上级安全技术部门审查同意后方准施工。
（6）测放桩位，通过导线控制点测放桩基位置并引出护桩，护桩采用混凝土 护桩，护桩位置尽量位于正交的连线上并不受挖孔施工影响处，等锁口节段完成后 及时引到锁口砼上，以便控制挖孔垂直度及尺寸。
2、旋挖钻孔桩施工 旋挖钻孔桩是采用旋挖钻机，在地层中按要求形成一定形状的井孔，达到设计 高程后，将钢筋骨架调入井孔中，再灌注混凝土（有地下水时灌注水下混凝土）， 成为桩基础的一种工艺。旋挖钻机是一种适合在基础工程中成孔作业的施工机械， 配合不同钻具，适用于短螺旋、回转斗及岩层的成孔作业，对于干硬性黏土，一般 的覆盖层采用静态泥浆护壁的湿式旋挖工法,旋挖钻孔桩的主要内容有桩位放样、 场地平整、下沉、埋设护筒、桩架竖立、钻机就位、泥浆制备、旋挖钻进、清孔、 钢筋笼起吊就位、灌注水下混凝土、拔除护筒。 具体实施步骤如下: (1)埋设钢护筒 a 钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径大于钻头直径约 20cm，还需 满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时还高出施工地面 0.2-0.3m。 b 当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少 0.5m。岸滩上埋设
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护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于 5cm， 倾斜度不大于 1%。
c 护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于 5cm，倾斜度不得大于 1%。 (2)泥浆池 选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为 2 倍的桩的混凝土体积，泥浆 比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下： a 在砂类土、碎（卵）石类土或黏土夹层中钻孔时，应制备泥浆护壁；在黏性 土中钻孔当塑性指数大于 15，浮渣能力能满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护 壁。 b 泥浆性能指标应符合下列规定： 泥浆比重：正循环旋转钻机，入孔泥浆比重可为 1.1～1.3；反循环旋转钻机入 孔泥浆比 重可为 1.05～1.15。 黏度：入孔泥浆黏度，一般地层为 16～22s；松散易坍地层为 19～28s。 含砂率：新制泥浆不大于 4%。 胶体率：不小于 95%。 PH 值：大于 6.5。 c 配合测量放样 进行施工放样时，施工队应配合测量班按设计图纸定出孔位，经现场技术人员 检查无误后，由施工队埋设十字护桩，十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护， 尽可曾设护桩能，以备开挖过程中对桩位进行检验。 (3)钻孔 a 安装钻机 安装钻机前，对主要机具及配套设备进行检查、维修，钻机底部应垫平，保持 稳定，在钻进中不得产生位移和沉陷。就位完毕，施工队对钻机就位自检。 b 钻进 钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。 针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。 钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下 一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时
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改正。应经常注意地层变化，在地层变化处应捞取样渣保存。 钻孔过程中应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象
及时停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。 (4)检孔 当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满
足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清 理和灌注水下混凝土的准备工作。
(5)清孔 清孔的目的是使孔底沉渣、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要 求，钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后 立即进行清孔。 3、冲击钻孔桩施工 冲击钻成孔是通过钢丝绳提升冲击锤回落冲击破碎岩土，并将其粉碎，然后用 泥浆泵连续抽入符合设计规范要求的新制泥浆，由泥浆循环带出破碎岩土，不断排 出钻渣，直至钻至设计深度。 （1）施工准备 采用机械将施工场地整平压实，根据施工要求，合理布置场地。泥浆池、沉淀 池设置两桩位之间，两池相邻。沉淀池泥浆池开挖尺寸符合最大桩容积需要，并能 多桩公用。与桩位之间设置“S”型排浆沟，通过沉淀池，再流入泥浆池。 场地平整后，测量班放线完毕，在桩位四周十字方设置四个以上护桩，用于施 工过程控制；做好测量复核，并记录放样数据，向施工班组下发测量技术交底书， 交底人、现场技术负责人、施工班组长三方签字。 （2）护筒的埋设 冲击钻钻孔护筒采用 4-6mm 的钢板制作，根据地质情况选用钢护筒。护筒内径 尺寸比桩径大 20cm～40cm。护筒顶面高出施工地面 0.3m 左右。若承压水位不稳定 或稳定后承压水位高出地下水位很多，应先做试桩，鉴定在此类地区采用钻孔灌注 桩基的可行性。当处于潮水影响地区时，应高于最高施工水位 1.5 m～2.0m，并应 采用稳定护筒内水头的措施。 护筒埋置深度须符合下列规定：黏性土不小于 1m，砂类土不小于 2m，当表层
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土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少 0.5m；岸滩上埋设护筒，在护筒四 周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于 5cm，垂直线倾斜不 大于 1%，干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。
埋设护筒前，采用人工开挖护筒槽，挖至护筒底标高，不破坏桩位中心桩，再 把钢护筒吊放到孔内，挂十字线，使钢护筒中心线与桩位重合，使用水平尺或垂球 检查，使钢护筒垂直。随即在钢护筒周围对称地、均匀的回填最佳含水量的粘土， 并分层夯实，达到最佳密实度。以保证其垂直度，并防止泥浆流失及护筒位移、掉 落。
（3）护壁泥浆 选用粘土、水、纯碱等按适当配合比配制优质泥浆。根据地层情况及时调整泥 浆性能，泥浆性能指标如下： 泥浆比重：一般地层 1.05～1.2，易塌地层 1.2～1.40。 粘度：易坍地层 22～30Pa?s。 含砂率：新制泥浆不大于 4%。 胶体率：不小于 95%。 PH 值：8～11。 施工泥浆循环系统包括：沉底池、泥浆池、泥浆泵、制备泥浆设备、捞渣设备 等。 （4）冲击钻成孔 钻机就位，检查钻机的性能状态，保证钻机能够连续正常的工作。泥浆稠度满 足护壁要求和孔壁压力，当泥浆量和泥浆的技术指标达到要求时开始钻进。 开始钻进要缓慢，采用小冲程钻进，待通过护筒底口后方可正常钻进。钻进过 程中要注意取样，根据地层情况及时调整冲程、泥浆稠度，在通过坚硬密实卵石层 或基岩漂石之类的土层时采用高冲程；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层时采用 中冲程；在易坍孔或流砂地段采用小冲程，并提高泥浆的稠度和相对密度。在通过 漂石或岩层，如表面不平整，先投入粘土、小片石，将表面垫平，再用十字形钻锥 进行冲击钻进，防止斜孔弯孔。钻孔作业分班连续进行。钻进过程中每钻进 2m 或 地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，同时注意土层的变化， 在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。
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填写钻孔记录，并对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合随时改进。 每作业工班交接应进行桩位复核，确定护筒、冲锤中心在桩位中心上，方可继
续钻进。并做好施工记录交接工作。 泥浆经沉淀池净化处理后排放，排放不能造成对周围农田及水源的污染，钻渣
用汽车运至指定位置堆放。 （5）排渣 在冲击一段时间后，由泥浆循环系统将钻渣从孔内带携出，排入沉淀池，同时
用泥浆泵从泥浆池内连续不断的抽入符合要求的新制泥浆。注意在排渣过程中，必 须始终保持孔内原油水位高度，防止塌孔。
（6）验孔 采用自制探笼作为验孔设备检查孔径、倾斜度，探笼直径与桩径相同。若验孔 设备能够顺利达到孔底，则孔径符合要求。倾斜度采用三点一线的方法检测，吊放 检孔器在孔口、孔中间、孔底各测一点，在孔口拉十字线，十字中心为桩位中心， 若四点在一条直线上说明该孔倾斜度符合要求。同时检查孔位偏差值。采用钢丝绳 线锤检查孔深、孔底沉渣厚度。达到要求监理工程师签证后方可进入下道工序。 钻孔桩应符合下列要求： 孔的中心位置：任何方向不大于 50mm 钻孔直径：不小于桩的设计直径 孔深：不小于设计值 倾斜度：小于 1%桩长 （7）清孔 钻孔达到要求深度后，应认真查看渣样是否符合设计要求。采用灌注桩孔径检 测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔采用泥浆置换法。 清孔须达到符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无 2～3mm 颗粒，泥浆比重不大于 1.1，含砂率小于 2%，粘度 17～20s；浇筑水下混凝土前孔 底沉渣厚度，嵌岩桩桩径小于等于 1.5 米时沉渣厚度不大于 5cm。严禁采用加深钻 孔深度的方法代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍塌。浇筑水下混 凝土前，检查沉渣厚度，进行二次清孔，必要时用高压风冲射孔底沉淀物，立即浇 注水下混凝土，保证孔底沉渣厚度不大于设计要求。
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4、钻孔灌注桩施工工艺流程
测量放样
场地平整
埋设钢护 筒 钻机就位
钢护筒加 工
泥浆制备
钻进 中间检查
排渣、投泥浆、测指标 测孔深、泥浆指标、钻进速度
终孔
测孔深、孔径、倾斜度
测孔深、孔径 钢筋笼及检测管制作
水密性试验
清孔 测孔 安放钢筋笼 安放导管
测泥浆性能指标 监理工程师签字认可 监理工程师签字认可
二次清孔
检查泥浆指标及沉渣厚度
灌注混凝 土
养护、凿桩头、检验
制作混凝土试件
钻孔桩施工工艺流程图
5、钢筋笼的起吊和就位 （1）钢筋笼制作完成后，骨架安装采用吊车，为了保证骨架起吊时不变形， 对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。 采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上 三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。 起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后， 第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点， 直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应 整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下
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