桥梁工程施工方法及工艺作业指导书

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1.1.桩基施工方法及工艺

本工程桩基处黄河阶地区、冲积区及黄土卯区，区域内有人工填土、冲积砂质黄土、冲积细沙及粗圆、细圆砾土，少数地段存在湿陷性黄土及膨胀土。故本工程桩基施工时应需软弱土进行处理，再进行桩基施工。本工程桩基分为钻孔灌注桩形式，φ1.0m、φ1.25m、φ1.5m、φ1.8m四种。根据桩孔的分布、本工程地质条件、设计桩径、桩长等情况，钻孔桩基础可采用冲击钻、旋挖钻钻进，泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土。

1.1.1.钻孔桩施工

钻孔灌注桩桩基全面施工前，先选择具有代表性地质特征的地段，进行试验桩施工，取得可靠数据、施工工艺后再全面开工。钻孔灌注桩施工工艺流程见图2.5.2-1。

图2.5.2-1钻孔桩施工工艺流程图

⑴施工准备

钻孔桩地根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求，开始准备工作。首先确定钻孔桩位：按照各墩设计桩位，布置基线控制网，采取交会法准确放出桩位。钻孔场地在旱地且施工期间地下水位在原地面以下大于1m者，先平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。钻孔场地在陡坡时，先挖成平坡。使钻机座于坚实的填土上，以

免产生不均匀沉陷。修通旱地位置便道，为施工机具、材料运送提供便利。 ⑵泥浆制备

在砂类土、碎(卵)石土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量经试验决定。造浆后要试验全部性能指标，钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

泥浆性能指标，按钻孔方法和地质情况确定，符合下列规定：

泥浆比重：旋挖钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为1.1～1.3；冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重不大于：砂黏土为1.3、卵石层为1.4；岩石为1.2。特别是在穿越砂层时适当增加泥浆比重，以防塌孔。 含砂率：新制泥浆不大于4%。 胶体率：不小于95%。 PH 值：大于6.5。

泥浆采用优质膨润土造浆。制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器和泥浆沉淀处理器等组成。详见图 2.5.2-2泥浆循环系统平面布置图(以八根桩基排列为例)。

排浆地沟

排浆地沟

图2.5.2-2泥浆循环系统平面布置图在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。

为满足环保要求，采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆，并通过调整膨润土、分散剂的掺量，使循环泥浆能再次利用。

开始钻进时，以泥浆正循环方式开孔，钻至护筒底时，采用反循环方式钻进。钻进时在覆盖土层中用回转钻进，进入岩层后改用冲击反循环钻进，以加快钻进速度。

⑶埋设护筒

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，使用冲击钻机钻孔

比钻头大约40cm。护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，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0.5m。护筒埋置深度符合下列规定：

岸滩上，黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。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。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实。水中筑岛上，护筒埋入河床面以下1m。

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%。

用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。

⑷钻机就位及钻孔

立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。将钻机整平并对准钻孔。

①冲击钻机成孔施工

冲击钻适用复杂地质。在碎石类土、岩层中用十字形钻头；在砂黏土、砂和砂砾石层中用管形钻头。冲击法钻孔，钻头重量考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量，使总重不超过卷扬机的起重能力。

开始钻孔时采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后进行正常冲击钻孔。钻进过程中，勤松绳和适量

松绳，不得打空锤；勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。吊钻头的钢丝绳选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不小于12。钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径相同，捻扭方向一致。

钻孔工地要有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时及时更换修补。更换新钻头前，先检孔到孔底，确认钻孔正常时放入新钻头。

为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后开钻。

②旋挖钻机成孔施工

旋挖钻机成孔工艺详见“图2.5.2-3钻孔桩旋挖钻机成孔施工工艺框图”。

图2.5.2-3 钻孔灌注桩旋挖钻机成孔施工工艺框图

A.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。

B.钻孔作业分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班要注意事项。经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，要及时改正。经常注意地层变化，在地层变化处捞取样渣保存。

C.钻孔过程中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，要将导管口保险钩挂牢。

D.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。

E.钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度，技术人员详尽而准确地记录每次的钻渣地质情况，为下步施工提供依据。若出现钻杆跳动，机架摇晃，不进尺等异常情况时，立即停钻检查。当进尺深