桩基筑岛施工技术方案

XXX 大桥主墩桩基为Φ2.5m 的钻孔桩,承台摆布幅横向连成一体,承台下设20 根桩基，主桥桩基均采用C30 混凝土，采用嵌岩桩形式，为群桩基础。

根据地质与水文条件及现场实际情况主墩水中桩基采用筑岛方法施工，冲击钻机成孔。

岸上主墩桩基采用常规的陆上钻孔施工方法。

2.1、工艺流程
桩基筑岛施工工艺流程：测量放样、填土(石渣、片石)筑岛→平整场地→ 桩位放样→埋设护筒→钻机就位→造浆、冲孔、捞渣、取样、冲孔→成孔验收→ 第一次清孔→下放钢筋笼→第二次清孔→检查签证→灌注水下混凝土→成桩交
验→拔护筒→清理桩头→无破损检测.
筑岛桩基施工工艺框图(水中墩)
填土(石渣、片石)筑岛
平整墩位处施工场地
制作钢护筒插打钢护筒
选择钻头
测量钻孔深度、斜度、直径冲孔钻机就位、开孔
冲孔、造浆
成孔、终孔
检查签证
向桩孔内注泥浆
沉渣池
检查签证
清孔检查签证
测量沉淀厚度
泥浆池
下放钢筋笼、固定牢靠
二次清孔
设立砼灌注设备
灌注水下砼
成桩交验
岸上桩理施桩工头工、检测
场地填压，平整处理
制作钢筋笼
检查签证
检查合格
测量砼面高度
合格
砼试块检验
施工准备及测量放桩位
制作钢护筒埋设钢护筒及布置泥浆池
选择钻头冲孔钻机就位、开孔检查签证
向桩孔内注泥浆
冲孔、造浆
测量钻孔深度、斜
度、直径
成孔、终孔泥浆沉淀池沉淀
检查签证
泥浆池
清孔
测量沉淀厚度
下放钢筋笼、固定牢靠
二次清孔
设立砼灌注设备检查签证
制作钢筋笼检查签证
制砼试块
主墩位于河道中， 其中 5＃墩侵入河道中较多,承台外边线距水边约有 50m,6 ＃墩承台位于河边滩涂地上；结合主墩所处位置情况及地质、水文等情况， 从施工的工期、方便性、用电及设备情况等各方面分析 ,最终确认筑岛法进 行施工。

筑岛范围为纵桥向承台边线外 10m,横桥向承台边线外 15m ；9＃墩主墩 围堰筑岛至岸侧也采用筑岛连接。

待桩基施工完毕后， 再开挖基坑进行承台施工。

筑岛施工方法：清除承台范围内的淤泥层 ,标示出待筑岛体底平面的范 围,从岸侧往江侧进行分段填筑石渣和片石 :筑岛体外侧采用 1：2 的坡度 放坡，同时在迎水面采用沙袋护筑边坡以确保边坡的稳固 .岛体填筑分三 步填筑完成 :第一次从岸边向江侧用石渣和土方填筑，填压密实，并在填 筑好的岛体上用挖掘机对承台范围内淤泥层进行清理；清理完成后用土 方、石渣填筑承台范围内岛体，最后用片石和土方填筑岛体外围到设计岛 体边线，详见筑岛施工步骤图。

筑岛完毕后，岛体表层填筑 0。

3m 厚的碎石并用 10t 振动压路机来回 碾压密实，根据测量结果，桥位处乌江河道常水位标高为 +353 。

2m ，故筑 岛岛体顶面标高定为 +354 。

5m.在岛体的路线中心线、摆布幅桥梁中心线上设 置岛体沉降及位移观测点。

待岛体沉降及位移基本稳定后，进行场地平整,插打 钢护筒进行桩基的施工。

在施工过程中继续对岛体进行观测。

筑岛施工中应注意的问题： 1)、对于浮现岛体局部滑移的现象时,先进行清除淤泥,然后插打木桩 (宽度
为与砂袋底宽相同) 。

2)、在施工过程中加强对岛体沉降及位移的观测， 做好记录对照， 发现问题 及时处理.
3)、筑岛全过程严格按照设计筑岛范围和标高进行填筑。

检查合格
灌注水下砼
合格
成桩交验 测量砼面高度
砼试块检验
制砼试块
2.2、施工准备 2.2。

1、主墩桩基筑
头、无破损检测
2。

2.2、钢护筒的制作及埋设
主墩钢护筒采用δ12mm 钢板卷制而成，钢护筒直径为 2。

7m，护筒底口穿过
筑岛岛体进入河床冲刷线以下，避开冲孔施工对岛体的不利影响，并且有利于保
证桩基的施工质量,确定护筒埋深 6m,高出岛体顶面 0。

3m.
2.2。

3、泥浆循环系统的施工:
配制泥浆的黏土，选用水化快，造浆能力强，粘度大的黏土，其技术指标应满足下
列要求：
1)、胶体率不低于95%；
2)、含砂率不大于4%；
3)、造浆能力不低于2。

5L/kg；
4)、塑性指数大于17.
5)、泥浆池的布置：在离桩基大于五米的位置开挖泥浆池和沉淀池。

2。

3、冲孔施工
2。

3.1、通过工期及技术等各方面因素综合考,投入20 台钻机进行桩基施工.
2。

3.2、安装冲孔钻机
①、钻机底架应垫平,保持稳定，以防冲孔过程中发生偏移和沉陷。

②、通过冲孔架上滑轮缘的铅垂线对准桩护筒底)中心，其偏差不得大于1cm。

钻头挂上后，反复核对中心位置，以免造成斜孔。

2。

3.3、冲孔施工
冲孔时首先向孔内直接投入黏土并加水，用冲击锤以小冲程反复冲击造浆。

钢护筒底
脚以下为河床淤泥质黏土层，认真施工，采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚
实不坍不漏。

在护筒底口以下及进入松散砂层以后,按1：1投入黏土和小片石(粒径不大于
15厘米)，用小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁.必要时须重复回填反复冲击2~3 次。

若遇有流砂现象时，加大黏土减少小片石的比例，按上述方法进行处理，力求孔壁坚实.冲
击锤的冲程以无非80厘米为宜。

开孔前应在护筒内多加一些黏土块，如土质疏松，还要混入一定数量的小片石，借钻头冲击力把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒.在刃
塑黏土层及松散砂层应采用优质泥浆护壁并悬浮钻碴。

开始冲,小冲程，使成
孔坚实、竖直、圆顺，对继续冲孔起导向作用。

当孔深超过钻头全高加冲程后，采用正
常冲击,冲程2。

0~3.0m.但在下列情况采用2.0m以下的中低冲程：
A、在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃脚以2下.0~3。

0m 范围内冲孔时;
B、在停冲后投泥重新冲孔时;
C、当遇到局部砂层时；
D、在抛石回填重新冲孔以及在处理特殊情况时。

冲孔过程中起落钻头速度均匀不，得过猛或者蓦地变速，以免碰撞孔壁或者护筒，或
者因提速过快而造成负压引起坍孔。

在冲孔过程中，勤松绳，防止打.碴，使钻头时常冲击新鲜地层。

时常检查钻头转向装,钻头在冲孔中能自由转动。

作好
冲孔记录和取样工作，当钻头进入岩层,预防卡钻，时常检孔。

入全风化、强风
化岩层后，视岩层硬度情况采用1~1。

5m的冲程；在进入弱风化、微风化岩层后,岩层较硬，采用 2~4m或者 4~5m 的大冲程，但在任何情况下，最大冲程不超过 6m，以防止卡钻、冲坏
孔壁或者使孔壁不圆.在冲孔施工时，在钢丝绳上做好可靠的标志，以准确掌握冲程大小，并根据不同地层调整冲程大小。

冲孔时准备备用钻头，轮换使用。

钻头直径磨耗超1。

过5cm时，
及时更换、修补。

更换新钻头前检孔到孔底，然后放入新.钻若头不能到孔底，抛投片
石进行扩孔，使孔径始终保持设计直径冲。

孔过程中，用检孔器时常对已成孔进行检查，检查成孔是否符合要求，是否发生弯孔、斜孔、十字槽等问题，如有,石、粘
土坯至直径开始变小处以上0.3~0.5 m再行冲孔。

禁止未投片石、黏土而单纯使用钻头修孔，以防卡钻。

终孔后进行清孔工作，采用换浆法清孔，当孔内泥浆指标符合要求后进入钢筋笼安装工
作。

在冲孔过程中时常投黄土造浆,每次沿孔四周均匀投放孔内，然后低冲程造
浆,直至泥浆比重达到要求为止，在砸进过程中，每隔 3~4 小时，将锤头在孔内
上下提放几次，把下面的泥浆拉上来,以利护孔壁。

勤取渣，进入全风化岩层后,
每台班且每进尺 1m,取渣留样一次；进弱风化岩层后，每台班且每进尺 0。

5m 取
渣留样一次,并且在岩层变化处取渣留样。

清孔时,采用正循环或者反循环法。

泥
浆控制含砂率＜2％， PH 值＞6.5,胶体率＞98%，比重：清孔后泥浆比重 1.05~
1。

08，粘度 17~20s.
2.3。

4、冲孔施工质量要求
2。

3.4.1、钻架抄垫坚固并调平先后误差小于 5mm，锤头尖要对准桩位中心
即护筒口调整中心(根据护筒位移和倾斜实际情况确定的桩位中心)。

2.3。

4.2、锤头直径为φ2500mm，每班至少检查 2 次，当锤头直径磨耗超过15mm 时，补焊耐磨焊件或者合金钢片。

2.3.4.3、开孔阶段,在护筒底口以上 1。

0m 开孔，开孔前投放各2×0。

5m 厚的黄土加 15cm 摆布片石互层，采用 0。

5~1。

0m 低冲程冲砸至护筒底口以后，再采用填黄土加碎石(比例 1:1)继续低冲程冲砸，如此反复二至三次待冲砸至
护筒底口以下 3.0~ 4.0m 后正常钻进，以使护筒底口与覆盖土层密实紧贴而护壁。

2.3.4。

4、在冲孔过程中时常投黄土造浆，每次沿孔四周均匀投放孔内，然
后低冲程造浆，直至泥浆比重达到要求为止，在砸进过程中，每隔 3~4 小时，
将锤头在孔内上下提放几次,把下面的泥浆拉上来，以利护孔壁.
2。

3。

4.5、勤取渣,进入全风化岩层后,每台班且每进尺 1m，取渣留样一次；进弱风化岩层后，每台班且每进尺 0.5m 取渣留样一次,并且在岩层变化处取渣留样。

2.3。

4.6、清孔时,宜将泥浆比重由冲孔时的 1。

4~1。

6 换浆至 1.05~1.08，清孔方法采用正循环法。

泥浆控制含砂率＜2％， PH 值＞6.5,胶体率＞98％。

2。

3.4。

7、在不同的地层,采取不同的冲程：粘性土、风化岩、砂砾石及
含砂量较多的卵石层，冲程为 1~2m.砂卵石层,冲程为 2~3m。

基岩，冲程为 3~ 5m，最高不超过 6m。

停钻后再钻时，冲程由低到高逐渐增加到正常冲程。

2。

3.4。

8、勤检查钻头磨损情况，钻头直径磨损不超过 1.5cm，对钻头补
焊时，采用耐磨焊条补焊，补焊后的钻头在原孔使用时，先用低冲程冲击一段时间,再使用较高冲程钻进.
2.3。

4。

9、为保证孔形朴重，钻进完成后使用检孔器检孔，检孔器用钢筋
制成，其高度为钻孔直径的 4~6 倍，Φ2.5m 直径的桩探孔器长度定为 11m,直径
为桩基钢筋笼直径加 100mm (不大于钻头直径)。

2.3.4。

10、时常检查泥浆比重和含砂率，对砂层钻进时 ,泥浆比重适当增大.
2.3.4.11、钻孔施工时，认真填写钻孔记录,对地质情况发生变化和施工中
发生的事故情况做详细记录并及时通知监理工程师。

2.3。

5、终孔及清孔质量要求
2.3。

5.1、当冲孔达到设计终孔标高后,进行终孔取样，确定达到设计要求后，对
孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，然后填写终孔检查证，并及时通知监理工程师检
查验收。

2。

3。

5。

2、成孔验收合格后，进行清孔。

清孔采用换浆法施工，即向孔内注入新
鲜泥浆，换出孔底沉碴及浓度较大的泥浆。

在清孔排渣时，保持孔内,坍孔.
2。

3。

5.3、注入的泥浆带着残留的钻渣，经护筒口循环多次，至残留钻渣逐渐被清除为止。

2.3。

5。

4、如还有较大块径的钻渣取不上来，则再投少量块普通10×
10cm为宜) ,用钻头小冲程(冲程1m摆布)冲砸2~3 小时,再实施正循环泥浆清孔，至
孔底残渣厚度达到设计标准.
2.3.5。

5、质量要求：孔位、孔深、孔径和孔形符合设计要求。

清孔后泥浆性能指
标满足设计及施工规范要求,含砂率＜2％，胶体率＞98％，相对密度 1。

05~ 1。

08,粘度 17~20s。

孔内沉淀厚度：小于5cm,钻孔倾斜度1%桩长,且不大于500。

2.4、钢筋笼施工
钢筋在加工时采用分克创造，加劲筋成型法施工，加劲钢设在主筋的内侧，
制作时先按设计尺寸作好加劲筋圈，并在加劲筋上标出主筋的位置，然后把主筋
摆在平整的工作平台上，并标出加劲筋的位置,焊接时，使加劲筋上任一主筋的
标记对准主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋,使加劲筋与主筋垂直(应用木制
直角板校正垂直度) .然后点焊,在一根主筋上焊好全部加劲筋后,在骨架两端各
站一人转动骨架，将全部主筋照上法逐根焊好，最后支垫好钢筋笼骨架，套入盘
条螺旋筋，按设计间距和位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上，且点焊坚固。

在加工创造钢筋笼时，沿钢筋笼周长方向对称均匀的焊好保护层钢筋,2 米
一道,每道不少于 4 个.并在钢筋笼内对称等间距布置声测管，钢管与钢筋笼绑扎
坚固，在下钢筋笼及过程中无移位现象；声测管顶、底端用设计图文件所要求的
方式密封,接头采用套接，且密封,确保不漏水、不漏浆,不能有封堵及漏浆现象，
逐根检查。

钢筋笼采用吊机吊装入孔,如下图所示方式进行施工：
钢筋笼制作与安装质量要求
1、进场的钢筋厂家明确、材质证明齐全，且通过质量初检合格的材料才允许进.场
2、钢筋的品种和质量符合设计要求及施工规范标准。

进场的钢筋按规范验收，工地抽样试验检查合格后方可使用。

钢筋使用前调直、除锈、清除污泥等。

3、配置的钢筋级别、直径、根数和间距符合设计要求，焊接的钢筋和钢筋骨架，没有变形、松脱和开焊。

清除钢筋表面浮皮及铁锈。

4、按施工的实际桩长来决定钢筋的下,桩的长短来确定分段制作长度。

5、钢筋笼的接长施工质量必须满足施工技术规范的要,且求逐节、逐桩经监理工程
师检查签认。

6、按设计和施工技术规范要求安装超声波探测管，声测管的直径、壁厚满足施工要求。

7、声测管固定牢靠，施工中避免碰撞、阻塞。

8、钢筋笼按设计图制作，质量要求为：
1)、钢筋笼全长±10mm；
2)、螺旋箍筋间距0mm；
3)、主筋间距±10mm;
4)、加强筋间距0mm;
5)、骨架外径±10mm；
9、钢筋笼安装后质量要求，骨架中心平面位置20mm，骨架顶端高程0mm，骨架
底面高程±50mm，骨架倾斜度±0.5%，骨架保护层厚度0mm，钢筋笼安装完成后将钢
筋笼固定在护筒上,防止钢筋笼在灌注砼时上浮.
2.5、灌注桩基水下混凝土
当终孔以后，进行清孔的工作,清孔后泥浆比重符合要求时安装钢筋笼,最后再进行第二
次清孔，按嵌岩柱桩设计,孔底沉渣厚度在5cm 以下。

当上述泥浆指标及孔底沉渣厚度符合要求以后即用垂直提桩身水下砼的
灌注工作。

水下砼灌注用的导管内径为Φ30c m.桩基混凝土采用自拌混凝土,用混凝土运输车
运至输送泵处,由混凝土输送泵泵送灌注。

在灌注桩身水下砼以前，还应该进行以下几个方面的计算及设备的准备工作：
首批砼方量的计算以确定储料斗的容量
首批灌注混凝土的数量满足导管首次埋置深度(≥ 1。

0m)和填充导管底部
的需要，所需混凝土数量可参考下公式计算：
πD2 πd2
V≥ (H +H ) + h
1 2 1
4 4
式中： V——灌注首批混凝土所需数量(m3);
D——桩孔直径(m)；
H ——桩孔底至导管底端间距，普通为 0.4m；
1
H ——导管初次埋置深度(m);
2
d—-导管内径(m)；
h ——桩孔内混凝土达到埋置深度 H 时，导管内混凝土柱平衡导管外(或者
1 2
泥浆)压力所需的高度(m)，h = H γ / γ 。

1 w w c
根据上述公式计算，Φ2.5m 的桩首批混凝土需要 8。

4m3.
水下混凝土灌注质量控制要求
导管使用前进行过球、水密及耐压试验,进行水密试验的水压不小于井孔内水深1.5倍
的压力，也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力ρ的1。

3倍，ρ按下式
计算。

ρ=γh-γH
c c w w
式中: ρ——导管可能受到的最大内压力(kpa)；
γ ——混凝土拌合物的分量(取 24KN/m3 )；
c
h —-导管内混凝土柱最大高度(m) ,以导管全长或者估计的最大高度计 ;
c
γ ——桩孔内水或者泥浆的分量(KN/m3 ) ;
w
H —-桩孔内水或者泥浆的深度(m)。

w
灌注水下混凝土所用的导管内径30cm，导管吊装前进行试拼，检查接口连接是否严密坚固，若接口胶垫有破损，及时进行更换，同时检查拼装后的垂直情况，根据桩孔
的总长，确定导管的拼装长度，并对每根导管进行编号记录长度，以免在拆导管时误拆
造成断桩。

吊装时,导管位于井孔中央，并在灌注前进行升降试验。

导管吊放完毕，在导管顶口接异型接头，通过导管进行换,沉淀在孔底的沉渣飘流，即灌注混凝土前不能住手换浆工作。

复测孔底标高，检查沉渣的厚度，判断是否达到设计要求及满足灌注要求满。

足要
求并经监理工程师允许后，方可灌注混凝土。

在导管上端连接混凝土漏斗，其容量必须满足储存首批混凝土数量的要，注首
批混凝土时导管下口至孔底的距离0~40cm，导管埋入混凝土中的深度不小于1m。

灌注混凝土时确保有足够的混凝土储备量，以保证桩基浇筑的连续性及桩基的施工质
量。

水下混凝土的灌注过程严格按施工工艺的要求进行施对工混，凝土的坍落度、流动
性进行检查，混凝土坍落度为180~220mm,首批砼的初凝时间不得早于全部砼灌注完成时间。

灌注混凝土期间，配备水泵、吸泥机及高压射水管等设备，以保持井内水头和及时处理灌注故障，灌注砼前，将所有机械设备进行检校,保证机械设备的完好。

冲孔
作业人员检查钻机的大、小卷扬机及滑轮转动情况，保证其完好，以上机械设备
的完好情况做好记录并签认。

易损件的备用工作满足浮现故障后 30 分种内修理好。

准备发机电及换电准备工作，以备停电时及时换电.
混凝土的灌注连续进行，有短期停歇时，时常动动导管，使混凝土保持足够的流动性。

当导管底埋置于混凝土的深度较大时，开始将导管,提提速度不能过快，提升后导管的埋深不小于2m且不大于6m。

根据混凝土的浇筑情况和埋管深度逐节拆除导管。

提升导管要保持导管垂直及居中，不能倾斜以免牵动钢筋骨架。

桩孔内混凝土面位置的探测,采用锤重不小于4.5kg 的锥形探测锤探测.混凝土灌
注到桩上部5m 以内时,再也不提升导管，待灌注至规定标高一次提出导管拔，管采用慢提及反插，灌注的桩顶标高比设计 8m。

灌注过程中，对每根桩做好施工记录，并按规定做混凝土试件，每根桩不少于三组试件.灌注完成后及时清洗灌注工具及清除部份表面泥浆层。

项次检查项目
1 混凝土强度(Mpa)
群桩
2 桩位(mm)
排架桩
3 孔径(mm)
4 孔深(mm)
5 钻孔倾斜度直桩
6 沉淀厚度磨擦桩
规定值或者允许偏
差
在合格标准内
100
/
不小于设计
不小于设计
1％桩长、且不大于500
符合设计规定
检查方法和频率
按JTGF80/1—2004
附录D 检查
全站仪或者经纬仪；每
桩检查
探孔器;每桩测量
测量绳；每桩测量
用测壁(斜)仪或者
钻
杆垂线法；每桩检查
沉淀盒或者标准测锤;
2。

6、桩基检测 检测前应用测绳拴一根φ32mm 长 20cm 的钢筋， 做成吊锤对声测管进行试探 是否畅通，并向管中注入清水做声测介质。

超声波法检测时间要求在桩基砼龄期达 14 天以后进行。

检测完毕且合格后，采用灌浆机将水泥砂浆灌满声测管.
为保证桩顶砼质量， 在桩基础砼施工完成砼强度达到设计强度后开始清除桩 头混凝土。

2。

7、在本工程可能浮现的钻孔事故及处理方法
1、坍孔
如果观察发现孔内水位蓦地下降； 孔口水面冒细密的水泡； 出水量显著增加； 没有进尺或者进尺很小;孔深蓦地变浅，钻头达不到原来的孔深；钻机负荷显著增 加等现象，均表明孔内已坍塌。

处理办法：分析探明产生坍孔的原因，通过下面几种方法进行处理：
1)、如孔口坍塌,采用重新回填,埋设护筒再钻， 或者下护筒至未坍处以下至
少 1m 。

2)、孔内坍塌不严重者，加大泥浆比重继续钻进。

较严重者，回填砂石和粘 土混合物至坍塌位置以上 1~2m,再以低锤轻压的方法钻进，待穿过坍塌处以下 后，再正常冲程钻进。

3)、钻头被坍塌埋住后，先清孔，再将钻头提出。

4)、对易发生坍孔的岸上墩钻孔桩在地表层和砂层， 要严格控制孔内水头高 度，泥浆比重和冲程高度.
2、缩孔
对发生在岸上墩钻孔桩的缩孔，采用上下反复扫孔的方法扩大或者回填砂
粘 土，待密实后重钻.
3、卡钻
钻头在距孔底一定高度被卡住或者浮现十字槽卡钻时，及时分析原因,采用下
(mm) 支承桩
7 钢筋骨架底面高程(mm )
桩检查
水准仪;测每桩骨架顶 面高程后反算 不大于设计规定 ±50
列方法处理：
1)、上下提动钻头，使之旋转，并用撬棍配合，摆布反复拔动大绳，使钻头能沿下落的原道提出。

2)、使用小钻头冲击卡钻一边孔壁或者钻头，使钻头松动再起吊。

3)、先探准障碍物位置,收紧钻头大绳，用冲、吸的方法将卡钻处松动后提出.
4)、在无活动余地的情况下，用强提法.岸上施工时，强提的支撑位置要距孔口稍远，以免孔口坍塌，并加保险绳。

具体用钻机、滑车组等办法进行。

在处理过程中,继续搅拌循环泥浆，以免沉淀埋钻。

4、掉钻
施工时，时常检查大绳、钨金套、绳卡等使用情况。

当发生掉钻事故时，继续循环泥浆，以免沉淀埋钻。

并即将下吊钩钩住钻头外围上的钢丝绳，利用钻机本身吊起钻头。