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北沿公路（K66+500~K67+500）

大修工程新海桥新建工程

钻孔灌注桩专项施工方案

上海奏凯工程建设有限公司

施工毕业设计-房建工程施工组织设计北沿公路大修工程施工项目部

4、钻孔灌注桩施工总体思路 2

6、钻孔灌注桩施工方案 4

7、质量保证措施 21

8、安全保证措施 26

新海桥位于崇明岛北沿公路与宏海公路交叉口处，跨越中心横引河，本工程为拆除老桥重建新桥，新建桥为三跨简支梁桥，跨径组合10m+13m+10m，桥面宽11.6m，标准横断面布置：0.3m(栏杆)+2.0m（人行道）+7.0m(车行道)+2.0m(人行道)+0.3m（栏杆）。桥梁与河道正交。

本工程桩基础为DN800钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩长为24m~27m，钻孔灌注桩总根数是30，其中0#台12根，1#、2#、3#墩台各为6根。

工程名称：北沿公路大修工程新海桥

工程地址：崇明岛北沿公路宏海公路交叉口

起止桩号：K66+500～K67+500

建设单位：上海市崇明县公路管理署

设计单位：上海兰德公路工程咨询设计有限公司

施工单位：上海奏凯建设工程有限公司

监理单位：上海天翔工程建设监理有限公司

3、北沿公路大修新海桥新建工程施工图

4、施工现场踏勘所获取的有关信息和资料

5、国家、上海市有关安全、文明施工及环境保护的相关规定

满足施工合同、设计及施工规范的质量、进度、安全、文明施工的各项要求。

单位工程一次性验收合格率100%。

本工程计划开工日期为2014年6月20日，计划竣工日期2014年10月31日；

钻孔灌注桩计划工期为：2014年6月20日～2014年7月10日。

无重大伤亡事故，事故负伤率控制为零,无重大设备、管线、交通等事故。

严格遵守上海市工程管理有关文明施工的办法和条例，不发生各类污染环境事故，争创局级文明工地。

严格控制施工现场生产用水、泥浆排放，减少施工噪声，做到无环境污染事故，无管线事故，无重大伤亡事故，施工不扰民。

4、钻孔灌注桩施工总体思路

（1）本工程钻孔灌注桩先从0#台进行施工，拟采用GPJ—15钻机。

（2）钢护筒采用6mm厚钢板制作，直径较设计桩径大10cm。

（3）钢筋笼制作在钢筋加工车间集中加工，接头采用搭接焊，单面搭接焊长度≥10d，双面搭接焊长度≥5d。20吨履带式挖机配合钢筋笼安放。

（4）钻孔桩混凝土灌注采用刚性导管法，混凝土采用商品砼，混凝土输送车运输至施工现场浇筑，局部罐车无法就位采用混凝土泵车泵送至浇筑料斗，通过导管进入孔底，确保首灌混凝土能够满足封底要求。

（1）严格执行测量规范：先整体后局部，从高级到低级，步步要检核。

（2）确保严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。

（3）定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度。

（4）测量方法要简捷，仪器使用要熟练，在满足工程需要的前提下，力争做到省工省时省费用。

（5）明确为工程服务，按图施工，质量第一的宗旨。紧密配合施工，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。

（6）测量记录保证原始真实、数字正确、内容完整、字体工整，测量精度要满足要求。根据现行测量规范和有关规程进行精度控制。

为减少整个施工过程中的系统误差，所有测量仪器均需进行检定，本工程主要测量仪器：RTS632B全站仪、DSZ2水准仪、5m钢卷尺。

对设计交桩的平面控制点与水准点在使用之前都应当进行复核，复核时须注意相邻标段控制点的校核。平面控制点的精度应满足四等导线网控制测量，复核结果报送驻地监理组，经由监理工程师复核认可，报监理批准后使用。

5.4、施工测量放样流程

根据桩位平面图对桩位进行放样，并有监理工程师复核后施工。

5.5、测量放样方法及精度标准

施工放样采用全站仪极坐标法放样，使用全站仪时，需注意在对好后视点后，找一个已知点进行复核，确认无误后方可进行点位放样。各项条件必须符合相关规范要求。

施工放样的各项精度标准：

（1）放样误差应小于设计提出的允许误差范围。

（2）一般平面位置应≤±10mm，高程误差≤±5mm。

6、钻孔灌注桩施工方案

本桥钻孔灌注桩桩基为直径φ800mm。钻孔桩均采用水下C30混凝土浇筑，最长桩长27m，最短桩长24m，共计30根。

6.1、钻机选型及数量确定

178×178×3780

φ168×φ150×3000

9570×2420×8620

桩基施工前，根据计算数据放出各桩位位置，用木头在河道内搭设平台作业平台。

根据计算的各桩中心三维坐标，采用极坐标法测放出各桩中心点及其纵横桥向理论中心线位置，据此指导施工。

护筒的作用是隔离地表水，保证孔口不坍塌，并保持孔内泥浆的水位，以维护孔壁和引导钻孔操作。

钢护筒采用厚度6mm的A3钢板卷制，内径比桩径大10cm，顶部高度高出水面0.5m，采用人工配合挖掘机埋设。护筒与桩孔中心偏差控制在2cm以内，埋设垂直度偏差控制在1%以内。

6.6.1、钻机的安装、调试和移位

钻机就位前，对钻孔的各项准备工作进行检查。确保钻机顶部起吊滑轮缘转盘中心与桩孔中心三者在一垂线上，其偏差要求小于2cm，同时钻杆垂直度≤1%。钻机就位后，要使底座和顶端平稳，在钻进和运行中不应产生位移和沉陷，否则及时找出原因，及时处理。开钻前，准备一定数量的粘土或膨润土，以备制浆需要。

钻机安装及移位采取将钻机部件运至墩位处，使用25t汽车吊现场拼装就位；移位时使用依靠钻机自带滚轮移动；钻机就位时，测量检查其平面位置、转盘中心位置以及平整度；各项指标满足要求后将钻机限位固定，保证钻机在钻进过程中不产生位移；同时在钻进的过程中对底盘四角点不间断进行水准校核，如发现钻机底盘四角相对高差超出要求值时，进行及时的调整保证钻机顶部的中心、转盘中心、桩孔中心基本在同一铅垂线上。

钻机的钻杆、钻头安装之前进行编号以及实际长度的测量和记录，汇总制成表，并将编号和长度标记在钻杆上。

钻机的移位是在成孔，钻头、钻杆撤除之后，进行移位。

6.6.2、泥浆循环系统

泥浆循环严禁污染邻近居民生活区、单位和道路，严禁堵塞地下排水系统。用于泥浆循环的泥桨沟、泥浆池必须科学布置、合理配套。泥浆池内分割成沉淀池、循环池和废浆池，泥浆池与泥浆沟相互联通，保证钻孔所用的泥浆在沟池内循环流动。废浆用槽车等封闭式运输车辆外运。

回旋钻机钻头采用刮刀钻头，每台钻机配备2个钻头，以便钻头修理阶段轮换使用。钻进采用刮刀钻头、原土自造泥浆护壁、正循环钻进的施工工艺。钻机就位施钻时，将钻机底盘调成水平状态，经平整三线对中后，然后盖上封口板，卡上推钳，试转数圈，开始钻进。

开钻时，在桩孔内投入一定数量的粘土或膨润土及相应的水，钻机不进尺空转，利用钻头搅制泥浆，搅拌后抽至循环池，待循环池箱及桩孔全部储够泥浆后，慢速钻进，待导向部分全部进入土层后，方可正常钻进。

为了保证钻孔施工过程中的孔壁的绝对安全，因此在钻孔施工过程中注意进行液面监测，孔内水头应始终控制在孔外液面（或地下水位）以上1.5～2m，在水头差超过范围时，采用3PN泥浆泵补充或抽出孔内泥浆，调整水头差。

在钻进过程中，进尺后快慢根据土质情况来控制，并经常对钻孔泥浆的相对密度和浆面等检查观察。在粘性土层中，宜用中等转速稀泥浆钻进，在砂性土及含砂率高的地层中，宜用低转慢速、大泵量、稠泥浆钻进。

钻进成孔过程，注意沉渣的捞取，并注意土层变化，在岩、土层变化处均捞取渣样，判明土层，并记入记录表中，以便与地质剖面图核对。

施工作业分班连续进行，施工过程一气呵成，中途避免停顿，如确因故须停止钻进时，杜绝将钻头停放在孔底超12小时，以免被泥浆埋住钻头。

施工中将及时详细填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班应注意事项。

正循环成孔钻进控制参数

钻进达到设计标高后，应即进行终孔检查（孔深、孔径、垂直度），符合设计要求，监理检查合格后进行第一次清孔。

清孔采取换浆法。先将钻具提离孔底约15cm左右，缓慢旋转钻具，同时开启正循环泥浆系统，将孔内沉渣清理干净，并且泥浆性能的技术指标符合清孔后孔内泥浆指标参数表要求，经监理工程师验收合格后，及时停机拆除钻杆、移走钻机，尽快进行下一道工序施工。

正循环成孔泥浆指标参数表

在钢筋笼和导管安装好，混凝土浇注之前，进行孔底沉渣厚度的测量，若沉渣厚度超出设计规定值30cm时，要进行二次清孔，二次清孔采取换浆法，直到孔底的沉渣厚度满足规范要求，经监理工程师验收后，再进行混凝土的灌注。

6.6.5、成孔检测方法及标准

成孔后采用超声波测壁仪进行孔径、孔深、垂直度以及沉渣厚度的检测，满足要求后再进行钢筋笼的安放以及水下混凝土的灌注。检测标准见下表：

6.6.6、钻进施工注意事项

（1）在钻孔施工过程加强对孔内外液面监测，控制内外水头差在1.5～2m左右。

（2）加接钻杆时，先停止钻进，将钻具提离孔底0.2～0.3m，维持泥浆循环2~3分钟左右，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后再加接钻杆。

（3）接长钻杆时，钻杆连接螺拴应拧紧上牢，并认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作。

（4）施工过程中定期对钻头和钻杆进行检查，防止由于螺拴的脱落或钻头的磨损严重造成钻进过程中的事故。

（5）钻进过程中保证孔口的安全，孔内不得掉入任何铁件，以保证钻孔施工的顺利进行。

（6）钻孔过程应连续操作。详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时上报处理。

7.6.7、钻孔过程中质量事故的预防和处理

①地质原因：相邻两种地层的硬度相差较大，钻头在软层一边进尺速度较快，在硬岩层一边进尺速度较慢，从而在钻头底部形成进尺速度差，导致钻头趋向软地层方向。

②设备因素：如提吊中心、转盘中心、孔中心不在同一铅垂直线上，钻杆刚性差，钻进过程中钻机发生平面位移或不均匀沉降等。

③操作不当，钻进参数不合理。

①必须使钻进设备安装符合质量要求。

②根据准确的地质柱状图选择钻进工艺参数。

③通过软硬不均地层时采用轻压慢转。

将原钻头增加配重并下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部，慢速回转钻具，并上下反复提放钻具。下放钻具时，要严格控制钻头下放速度，借钻头重锤作用纠正孔斜，或回填至倾斜部位，重钻。

（2）掉钻及孔内遗落铁件

①由于孔斜或地层极度软硬不均造成剧烈跳钻，致使钻杆螺拴或刀齿脱落。

③由于施工人员操作不当将施工工具遗落孔内。

②根据钻进情况定时提钻检查，重点检查加重杆管壁及钻杆上下法兰。

③维护孔壁的稳定及保持孔底清洁是处理孔内事故的必要前提，因此保持泥浆性能是关键。同时，作好孔口的防护工作，避免向孔内掉入铁件。

④准确记录孔内钻具的各部位部件。

①首先准确判断掉钻部位，并据此制定正确的打捞方案，一般采用偏心钩、三翼滑块打捞器打捞的方法进行打捞。

②在打捞过程中，杜绝强拔强扭，以避免扩大事故。

③打捞上来后，要妥善固定在孔口安全部位，方能松脱打捞工具。

④对于孔内遗落的铁件，采用电磁打捞器打捞。

①砂层钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等)，不能起到护壁作用。②孔斜、地层软硬不均等原因造成扩孔。③在某一孔段进尺速度极不均衡或重复钻进。④在非稳定层段（如砂层）钻进过程中反复抽吸造成孔壁局部失稳。⑤孔壁局部失稳坍蹋。

①保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。②采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。

①小扩孔不做处理。②大扩孔采用粘土回填。

①砂层及粘性土层中钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等)，不能起到护壁作用。②孔内泥浆液面与水头压力没控制好。③在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快。

①选用优质泥浆护壁，进行护壁，同时加强泥浆指标的控制，使泥浆指标始终在容许范围内，控制钻进速度，使孔壁泥皮得以牢靠形成，以保持孔壁的稳定。②在施工过程中，根据不同的地层情况，选择合理的钻进参数。③注意观察孔内泥浆液面的变化情况，控制好水头压力，并适时往孔内补充新制备泥浆。④由具有丰富施工经验的技术工人参与施工，强调预防为主的指导思想，避免坍孔事故的发生。

①一旦发现坍孔现象，应立即停钻，如果坍孔范围较小时可通过增大泥浆粘度及比重的办法稳定孔壁。②如果坍孔较为严重时，可对钻孔采用粘性土回填，待稳定一段时间后再重新钻进成孔。

6.7、钢筋笼制作安装

6.7.1、钢筋笼分节及接头设置

钢筋笼分节标准节长度9m，分节运输至钻孔现场后吊装就位，，按规范要求每个断面的接头数量不大于50%，相邻接头所处断面的间距应大35d，按100cm设置。

6.7.2、钢筋笼制作

钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀,钢筋下料时应准确。钢筋笼制作采取在钢筋加工场环形定型胎模上加工，钢筋笼加工台座采用通长形式，制作场地保持平整。

钢筋笼主筋连接接头采用搭接焊、闪光对焊或直螺纹套筒（≥φ25钢筋）进行连接，环形箍筋与主筋采用电弧点焊连接，螺旋箍筋采用点焊接形式。钢筋笼焊接过程中，应即时清渣，钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊。双面焊不小于5D,单面焊不小于10D。

钢筋笼采用绑扎混凝土轮型垫块，混凝土垫块半径不得小于设计图纸和规范要求的保护层厚度，中心穿钢筋焊在主筋上，每隔2m设一道，每道沿圆周对称设置不小于4块。

7.7.3、钢筋笼内管道的安装

①声测管在钢筋加工厂加工时，场地必须平整，必要时，用钢管加工成托架，离地高20～30㎝，用水准仪严格抄平，以确保声测管顺直度；另外在声测管对接时，须采取相应的稳固措施，利用短钢筋做一限位装置，对接后保证其成一条直线；

②声测管的连接：采用套接方式连接声测管，连接前先检查橡胶密封圈是否完好，套接到位后用专用管钳箍紧，箍紧后再检查连接是否牢固，以确保声测管连接密实、不漏水、漏气。

③如发现声测管及套筒局部存在砂眼时，在加工时须格外注意，如有此种情况发生，须进行补焊处理；

④声测管在钢筋安装时，实现在钢筋笼上按照声测管的布置间距在加强箍圈上焊接U型卡，并在每节笼子的最下端焊接一个弯钩，吊装时可先置于底节声测管底口，以防止声测管在下方时掉入孔内；

⑤钢筋笼在下放过程中，每节笼子下放后都要对声测管进行灌水测漏试验，且灌的水必须是清水，注水后可将笼子适当提高静置5～10min查看水头有无损失，如有此类情况发生必须将笼子拔出，查出漏水点进行补焊处理或者重接声测管；最后在笼子下放完毕后利用测绳带钢筋头检查管子是否畅通，如有问题查明缘由及时处理。下发完毕后利用木塞将其封死；

⑥有声测管钢筋笼在下放过程中，声测管的固定应采用铁丝每2m进行绑扎固定；

⑦声测管在钢筋场加工时按照技术员下发的交底，布设须严格按照交底所示按等边三角形等间距布设，并且保证其下料长度满足在下放完之后顶部高出桩顶标高50cm左右；

⑧笼子下放完后利用插杠将其担于枕木上，枕木的摆放位置土体需保证其密实，由现场技术员检查，如不满足要有重新将其夯实，防止枕木下沉导致笼体偏心。

6.7.4、钢筋笼起吊及运输

钢筋笼分节成形后，由钢筋工班长进行自检，自检合格后报质检员检查，质检员检查合格后报监理工程师验收，并当场进行隐蔽工程验收签证，未经验收的钢筋笼不进行安放。工地钢筋笼应采用有效保护措施。在施工过程中，放入孔位时应采用隔离物避免碰撞孔壁。

为保证钢筋笼的标高，由测量员测定钻机平面标高，由施工员测定焊接吊筋长度。

6.7.5、钢筋笼安装

第一节钢筋笼直接使用吊车吊至孔内，使用2根I14a型钢担搁于钢筋笼顶口加强箍筋底部（使用“L型”φ16钢筋加固处理），二端支垫枕木固定。然后吊车起吊第二节钢筋笼与之对接。钢筋笼对接完成后起吊钢筋笼下放至孔口固定，再按照相同方法逐一完成钢筋笼之间连接及下放。二节钢筋笼之间接头连接完成后应焊接好声测管，并缠绕上连接段螺旋筋，同时安装保护层再下放。保护层采用混凝土轮型垫块，半径不小于保护层厚度，纵向每隔2m设一道，每道沿圆周对称设置不小于4块。

钢筋笼下放完毕，最后使用φ25吊筋将其与护筒连接固定，此时要控制好吊筋的顶标高。

6.7.6、钢筋笼焊接质量控制

我们严格对钢筋笼的焊接质量进行控制。具体控制措施如下：

①钢筋进场前必须进行原材料试验，合格方可用于本工程。施工现场必须按不同规格及生产厂家分别堆放，不得混杂，且应设立识别标志。钢筋宜堆置在仓库（棚）内，露天堆放时应垫高并加遮盖。钢筋机械连接的套筒应有出厂合格证，套筒在运输和储存中，应按不同规格分别堆放，不得露天堆放，应防止锈蚀和沾污。

②钢筋应平直，无局部弯折，弯曲的钢筋均应调直。钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。

①钢筋笼采用工厂化加工，钢筋笼的的加工在定型胎架上加工，保证钢筋笼的数量、排距、长度、位置准确；

②钢筋接头应设在内力较小处，并错开布置，接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率不大于50%。且每根桩内必须设置一根Ф16接地钢筋，同时应做好标记，以便与上部结构接地钢筋连接贯通；

③根据钢筋牌号、直径、接头形式和焊接位置，正确选择焊条、焊接工艺和焊接参数，特别是焊条的选用，必须采用结502以上焊条；

④焊接时，不得烧伤主筋；

⑤焊接过程中应及时清渣，焊缝表面光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满；

⑥检查焊接件是否有夹渣、气泡等缺陷，如果缺陷严重，应取样试验，合格后方可安装并要求改善焊接工艺，消除不良现象。

6.8、水下混凝土灌注

6.8.1、水下混凝土浇注设备

导管采用无缝钢管制成，连接为T型快速螺纹接头，导管接头处设2道密封圈，保证接头的密封性；导管直径25cm，壁厚δ=5mm。导管底节长度为4m，其余导管分节长度2～3m，下放导管时应准确测量每节导管长度及安装顺序，并认真做好记录。导管在使用前应做接头抗拉及水密承压试验。

水密承压试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，压水泵出水管与导管进水管相接，启动压水泵向导管内注水，当压水泵的压力表压力值达到导管须承受的计算压力值后进行稳压，在稳压10分钟过程中，导管接头及接缝处不渗漏导管即为合格。

料斗漏斗由上部圆柱形罐体及下部圆锥形底部组成。圆锥形出料口直径与导管配套，高度80cm；圆柱形管体高度为100cm。料斗面板采用10mm厚钢板。出料口位置设置一个高度30cm，直径与出料口匹配的出料控制装置，采用10mm厚钢板制作。在小储料斗顶口设置四个吊点用于吊装。

3）混凝土搅拌站及输送设备

单根钻孔桩混凝土灌注时采用2～4台8m³混凝土输送车运输，通过料斗及导管进行水下混凝土的浇筑。

4）测绳：测绳用带细钢丝测绳，防止受拉时普通测绳变形、伸长而导致数据失真。测锤用钢管内填混凝土制作而成，重6～9kg。

6.8.2、混凝土配合比设计

桩身砼标号为水下C30，混凝土配合比通过试配确定，单独报批。

6.8.3、水下混凝土灌注

AΦ800mm深24桩基

V=πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4

=3.14×0.82（0.4+1.8）/4+3.14×0.252×34.1/4

首灌时罐车装载量按不小于6m³控制GB／T38948-2020 沥青混合料低温抗裂性能评价方法，通过料斗连续进行浇筑，可满足首灌封底要求。

料斗就位时要考虑孔的偏位及倾斜情况，将导管口对准钻孔桩的实际中心。

导管下放过程中，要有专人进行记录，记录的主要内容为：导管的长度，导管接长顺序等。导管接长过程中，要时刻注意密封圈是否完好、导管丝扣是否完好，对于不满足要求的，要严禁使用。密封圈安装好之后，要在四周涂抹一层黄油，增加密闭性。

混凝土浇筑前，再次测量孔底沉渣厚度，如不满足要求，必须进行二次清孔。二清结束后应在30分钟内进行混凝土浇筑。清孔完毕必须经监理工程师验收合格后方可浇筑混凝土。

浇注砼时先将导管底口提离孔底40cm左右，以便放出隔水栓，灌注时应连续进行，全部砼灌注完成时间不得超过首批灌注混凝土的初凝时间，灌注时应经常测定砼面深度，确认达到标高后方可停止灌注，并且在灌注过程中，要进行坍落度测试和试块的制作，坍落度应控制在18～22cm之间，试块制作要有代表性。

另外还应该在拆除导管之前询问搅拌站已经送至现场的混凝土理论方量，以便与现场根据实测标高计算的混凝土方量进行比较，防止出现差错。在混凝土灌注过程中应始终保持护筒内泥浆水头高度在1.5m左右。

当混凝土灌注临近结束时GBT 35727-2017标准下载，再一次核对混凝土的灌入方量，以确定所测混凝土的高度是否准确，当确定混凝土的顶面标高到位后，停止灌注，及时拆除灌注导管。灌注完成时，砼面应不低于设计桩顶标高2.0m，以保证桩头砼质量。

水下混凝土浇注如下图所示。

6.8.4、钻孔桩质量检测方法