钻孔灌注桩首件总结(最终)资料

武汉城市圈环线高速公路仙桃段
第一合同段
桥梁伸缩缝
首件施工方案
武汉城市圈环线高速公路仙桃段第一合同段中交一公局湖北仙洪项目经理部
2015年6月
目录
1.首件工程概况 (1)
1.1、首件工程设计参数表 (1)
1.2、首件工程数量表： (1)
2、首件工程施工日期 (2)
2.1、姚坛村特大桥212#-2桩基 (2)
2.2、汉宜跨线桥右幅7#-1桩基 (2)
2.3、汉宜跨线桥左幅2#-1桩基 (2)
3、参加首件工程施工主要人员 (2)
3.1、姚坛村特大桥212#-2桩基 (2)
3.2、汉宜跨线桥右幅7#-1桩基 (2)
3.3、汉宜跨线桥左幅2#-1桩基 (2)
4、施工机械设备配置 (2)
4.1、姚坛村特大桥212#-2桩基 (2)
4.2、汉宜跨线桥右幅7#-1桩基 (3)
4.3、汉宜跨线桥左幅2#-1桩基 (3)
5.工程地质情况 (3)
5.1、姚坛村特大桥212#-2桩基 (3)
5.2、汉宜跨线桥右幅7#-1桩基 (4)
5.3、汉宜跨线桥左幅2#-1桩基 (4)
6.施工工艺及施工方法 (5)
6.1 施工准备 (6)
6.2、测定桩位 (6)
6.3、循环池、沉淀池的设置 (6)
6.4、护筒制作和埋设 (7)
6.5、钻机定位 (7)
6.6、钻孔 (7)
6.7、钻孔过程中泥浆指标控制 (8)
6.8、成孔质量检验及质量标准 (9)
6.9、一次清孔 (9)
6.10、钢筋加工及安装质量控制 (9)
6.11、混凝土导管 (10)
6.12、二次清孔 (11)
6.13、灌注水下砼 (11)
6.14、检桩 (12)
7、首件总结 (12)
8、钻孔事故预防及处理 (14)
8.1 、坍孔 (14)
8.2、斜孔 (15)
8.3、扩孔和缩孔 (15)
8.4、糊钻 (16)
8.5、导管进水 (16)
8.6、砼堵管处理 (16)
8.7、钢筋笼上浮 (17)
9、对施工方案及技术交底内容不足的补充 (17)
钻孔灌注桩首件工程施工总结
我项目部钻孔灌注桩工程的试桩工作在业主及监理工程师的大力支持下，严格按照监理批复的钻孔灌注桩施工技术方案进行操作。

现将试桩工作的有关情况汇报如下：
1.首件工程概况
我合同段在钻孔灌注桩首件工程施工中，采用了正循环、旋挖钻、反循环三种成孔工艺，分别选择姚坛村特大桥212#-2桩基进行正循环工艺试桩，仙桃枢纽互通汉宜跨线桥右幅7#-1桩基进行旋挖钻工艺试桩，仙桃枢纽互通汉宜跨线桥左幅2#-1桩基作为反循环工艺试桩。

1.1、首件工程设计参数表
1.2、首件工程数量表：
2、首件工程施工日期
2.1、姚坛村特大桥212#-2桩基
2013年4月4日开钻，2013年4月6日灌注完成，2013年4月14日进行桩基检测。

2.2、汉宜跨线桥右幅7#-1桩基
2013年4月4日开钻，2013年4月7日灌注完成，2013年4月17日进行桩基检测。

2.3、汉宜跨线桥左幅2#-1桩基
2013年4月14日开钻，2013年4月17日灌注完成，2013年4月26日进行桩基检测。

3、参加首件工程施工主要人员
3.1、姚坛村特大桥212#-2桩基
项目总工王旭、三分部技术负责人张科、副经理王修彬、质检工程师鹿波、试验负责人范连成、测量负责人马敬贵、技术员郭文溢、技术员张明清、安全员顾鲁林等。

3.2、汉宜跨线桥右幅7#-1桩基
项目总工王旭、二分部技术负责人谭河、副经理武震环、质检员段红星、试验负责人范连成、测量负责人马敬贵、技术员邵军平、钟德礼、安全员李宏宇等。

3.3、汉宜跨线桥左幅2#-1桩基
项目总工王旭、二分部技术负责人谭河、副经理武震环、质检员段红星、试验负责人范连成、测量负责人马敬贵、技术员邵军平、钟德礼、安全员李宏宇等。

4、施工机械设备配置
4.1、姚坛村特大桥212#-2桩基
SRC220正循环钻机一台、吊车25T一台、钢筋调直机一台、15KW电焊机四台、切割机二台、100KW，120KW发电机各一台；10m3砼搅拌车四台等。

4.2、汉宜跨线桥右幅7#-1桩基
XR360旋挖钻机一台、吊车25T一台、钢筋调直机一台、15KW电焊机四台、切割机二台、200KW发电机各一台；10m3砼搅拌车五台等。

4.3、汉宜跨线桥左幅2#-1桩基
8寸反循环钻机一台、吊车25T一台、钢筋调直机一台、15KW电焊机四台、切割机二台、200KW发电机一台；10m3砼搅拌车五台等。

5.工程地质情况
地层概况：根据《武汉城市圈环线高速公路仙桃段两阶段施工图设计》地质资料图纸显示，本标段桥梁工程所在路段地质结构总体可分为2个土层：粉质粘土层、细砂层，总体土层结构简单稳定；地下水位埋藏较浅，对砼无侵蚀性，可不考虑地下水对工程的不利影响。

具体地层结构如下：
5.1、姚坛村特大桥212#-2桩基
ZK50钻孔勘探柱状表
5.2、汉宜跨线桥右幅7#-1桩基
ZK8钻孔勘探柱状表
5.3、汉宜跨线桥左幅2#-1桩基
ZK5钻孔勘探柱状表
6.施工工艺及施工方法
钻孔灌注桩成桩主要工艺：施工准备→测定桩位→挖埋护筒→注泥浆→钻进→一次清孔→下放钢筋笼→放置导管→二次清孔→砼灌注→拔出护筒。

图6.1-1 钻孔灌注桩施工工艺流程图
6.1 施工准备
6.1.1 材料进场，并检验完成（本工程灌注桩首件采用商砼，应提前对商砼进行检验）；机械到场，调试完成；人员到场，进行培训，交底。

6.1.2 灌注桩施工前，安排人员对施工现场进行“三通一平”工作，即通水、通电、通路，平整场地。

做好空中电线、地下电缆、水管等障碍物的调查工作，如与桩位冲突，提前与相关单位协助解决。

6.2、测定桩位
按照设计图纸，用全站仪准确放出各桩桩位中心，并测放十字引线。

具体做法为在灌注桩有效施工范围内钉设四个引桩(木桩)。

在引桩上钉小铁钉，为在灌注结束前做好引桩的保护工作,引桩四周全部用混凝土进行护桩。

6.3、循环池、沉淀池的设置
对于预制梁区段，泥浆池设在两墩位之间，泥浆池外边缘距桥墩中心8.0米，有足够安全距离，分别开挖宽度4米，长度6米，深2米的泥浆循环池和宽度10米，长度12米，深3米的沉淀池，沉淀池与泥浆循环池相通，泥浆排入沉淀池进行集中沉淀。

沉淀池、泥浆循环池四周都采用0.5米×0.5米土埂围挡，做好防护栏立柱，安装密目式立网并设置安全警示标识牌。

在首件施工中由于现场各工序之间协调不够默契，当沉淀池中沉淀物过多，影响正常
沉淀，需用机械清池时，钻机工班通知不及时，机械部门安排也不够及时，导致停钻。

针对此情况，项目采取如下措施：钻机工班在需要用机械来协助钻进工作时，需提前两小时通知现场技术人员，现场技术人员通知机械部门按指定时间安排机械，任何时候，都应优先满足钻机的施工需要。

6.4、护筒制作和埋设
护筒用厚8mm的钢板制作，其内径比桩径大200mm，旋挖钻护筒埋设深度为4.5m,循环钻埋设深度为2m。

护筒埋设前进行检查，保证护筒无变形、裂缝等现象。

护筒埋设时用黏土将筒内外封闭夯实。

埋设位置准确、牢固,护筒中心与桩位中心重合。

为保证护筒位置的准确性，在护筒埋设完成后，测量人员利用全站仪再次精确放样，并校核引桩。

6.5、钻机定位
依据经验收合格的桩位准确安装调整钻机就位，就位时安排专人指挥，注意安全。

并做好引桩的保护，避免引桩偏移，影响钻进过程中对桩位的校核。

6.6、钻孔
钻孔开始时以低档慢速钻进，防止扰动护筒，钻至护筒底以下1.0m后，按正常速度钻进。

正循环进尺速度在粘土层为1.8 米/每小时，在砂层为1.5米/每小时；反循环进尺速度在粘土层为3.2 米/每小时，在砂层为2.5米/每小时；旋挖钻进尺速度在粘土层为3.2 米/每小时，在砂层为2.8米/每小时。

在钻进过程中，及时捞渣取样，进行现场地质数据的采集，并详细记录地质的变化情况，绘制实际地质柱状图并与设计地质情况进行比较，通过比较，设计地质情况与实际地质情况相符。

为保证钻孔能够顺利进行，要求钻进班组：
1）钻进作业必须保持连续性，升降钻斗时要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。

2）在钻进过程中，不定时的进行钻杆垂直度检测。

3）在钻进过程中，应注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，并调整钻进速度。

6.7、钻孔过程中泥浆指标控制
钻孔泥浆
制备泥浆时，严格控制对粘土的选择、配合比的选择，并对泥浆的各项性能指标进行测定。

选择并备足良好的造浆粘土，严格控制对粘土的选择、配合比的选择，并对泥浆的各项性能指标进行测定。

保证钻孔内泥浆顶标高高于外部水位或地下水位1.5-2.0m。

泥浆池设置在桥跨下，用于泥浆的循环、沉淀。

泥浆性能指标选择
注：1、地下水位或其流速大时，指标取高限，反之取低限。

2、地质状况较好时，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限。

首件工程泥浆配合比为膨润土6％～10％，纯碱(Na2CO3)0.3％～0.5％,羧甲基纤维素
纳盐(CMC)0.005％～0.01％。

钻孔过程中正循环工艺泥浆比重控制在1.2～1.3，旋挖钻工艺泥浆比重控制在1.05～1.2，反循环工艺泥浆比重控制在1.2～1.3。

6.8、成孔质量检验及质量标准
在终孔后，进行孔位、孔深、孔径等指标检查。

检孔器用直径28mm的HRB335钢筋制作，检孔器的直径为设计桩基直径,长度为4倍桩径。

经探孔检孔器检测，孔径均满足设计要求。

6.9、一次清孔
成孔后经质检员验收合格并经监理工程师检验合格后，旋挖钻采用挖斗捞取松渣作为一次清孔，正循环及反循环采用泥浆循环清孔。

清孔时，将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除，同时降低孔内泥浆比重及含砂率。

6.10、钢筋加工及安装质量控制
钢筋笼制作按照设计图纸在钢筋加工场进行加工与制作，最长节段为18m，主筋采用滚轧直螺纹工艺接长。

施工前明确下料长度，加工过程中严格按照规范要求加工，加工完成后，项目质检员进行质量检验，内容包括钢筋外观、品种、型号、规格，焊缝的长度、宽度、厚度、咬口情况及直螺纹套筒连接长度、外露有效螺纹数、钢筋笼的主筋间距、箍筋间距、钢筋笼直径和长度等，经检验，加工的钢筋笼成品质量满足设计和规范要求。

钢筋笼运至现场后采用吊车进行吊放。

采用4根Φ20圆钢作为吊筋，在安装钢筋笼之前，计算好吊筋长度和焊接位置，将吊筋焊接在最后一节钢筋笼竖向主筋上，通过吊筋定位钢筋笼的高程位置。

每节钢筋骨架吊放时，在孔口进行套筒连接接长。

要求吊放时不得碰撞孔壁，以防坍孔。

吊入后校正轴线位置，防止扭转变形。

通过此次钢筋笼的吊装，我部发现，由于钢筋安装工人对套筒连接工艺不熟练，导致部分套筒连接不满足要求，后改为帮条焊，从而导致钢筋笼安装时间较长。

针对此问题采取的措施为：1、重新进行技术交底，明确钢筋笼机械连接控制要点，注意事项；2、钢筋笼加工时必须进行试拼装，并做好标记，保证钢筋笼运至现场后能够准确连接。

3、钢筋笼下放时，现场必须配备电焊机，以备个别套筒连接不到位时采用帮条焊连接，充分做好各方面的准备工作，确保钢筋笼在吊装时，用时最少。

6.11、混凝土导管
导管用Ф300mm的钢管，壁厚10mm，每节长3m，配2节调整节，节长分别为1.5m 和3.7m，每节导管连接时配备有橡胶密封圈。

砼灌注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，上部放置砼料斗。

导管进场后，在使用之前进行水密承压检查，导管水密承压检查由试验人员进行试验，试验时的水压不小于孔内水深1.3倍的压力,进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力Pmax，Pmax可按下式计算：
Pmax=1.3(YcHcmax-YwHw）
式中：Pmax——导管壁可能承受的最大内压力，KPa；
Yc——混凝土容重,KN/m3；
Hcmax——导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长；m
Yw——钻孔内水或泥浆容重,KN/m3；
Hw——钻孔内水或泥浆深度，m。

导管试验检测在监理在场监督的情况下进行，导管经检验合格后，对导管进行编号记录备用。

6.12、二次清孔
导管安装完成后，利用导管进行二次清孔，清除孔底沉渣、降低泥浆比重及含砂率。

反循环钻机一次清孔比较彻底，二次清孔时，将孔内泥浆循环后检测，泥浆性能及孔底沉渣指标均符合规范要求。

正循环及旋挖钻均采用正循环方式清孔，清孔用时较长，旋挖钻二次清孔时间约为8小时，正循环二次清孔时间约为15小时。

清孔后各项指标满足下列规定：泥浆相对密度1.03～1.10，含砂率﹤2％，粘度17～20Pa·s。

6.13、灌注水下砼
在完成各项检查并得到监理工程师认可后，现场技术员立即填写混凝土开盘通知单送至试验室，由试验室通知拌和站开盘拌制混凝土。

混凝土拌和物运至灌注地点时，现场试验员对混凝土的坍落度等进行检测，在经检测合格后立即灌注水下混凝土。

首批混凝土灌注时，现场至少到达两辆罐车，首灌数量要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并使导管埋深不小于1m深。

首灌时在大料斗底部防止隔水钢板，隔水钢板预先放置在料斗下口，钢板下放置隔水皮球。

当砼装满后，瞬间吊起隔水钢板，砼即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。

拆除首节导管后，换小料斗灌注。

灌注连续进行，中途除拆除导管外无停歇时间。

在整个灌注过程中，导管埋深控制在2～6m。

项目部技术人员测量导管埋置深度，及时填写水下砼灌注记录。

项目部配置5台混凝土罐车运输混凝土，根据灌注情况随时调整发车时
间，保证现场一台罐车放料，至少一台罐车储料待命。

混凝土灌注过程中，试验人员全程监控混凝土的各项性能指标，保证混凝土的坍落度满足施工要求，并制作混凝土试块。

三种工艺混凝土灌注方量如下：汉宜跨线桥右幅7#-1设计方量为138.8m3，实际灌注142.5m3；左幅2#-1设计方量为112.7m3，实际灌注114m3；姚坛村特大桥212#-2设计方量为83m3，实际灌注98m3，旋挖钻扩孔系数为1.03，正循环扩孔系数为1.01，正循环扩孔系数为1.18。

混凝土灌注时，现场技术人员精确计算混凝土方量，算出理论上升高度，再根据实测导管内孔深，计算出导管埋深，严密控制导管的拔升量及导管的拆除数量，防止出现断桩、夹层现象。

6.14、检桩
项目部于4月14日、4月17日、4月26日分别对本次三根试桩进行了超声波检测，由现场监理及试验监理现场见证，检测结果均为I类桩（详见桩基临时检测报告）。

7、首件总结
7.1、总结
1、钻进速度及泥浆比重
旋挖钻钻进速度最快，在粘土层为3.2 米/每小时，在砂层为2.8米/每小时。

泥浆比重控制在1.05～1.2。

反循环钻进速度与旋挖钻相仿，在粘土层为3.2 米/每小时，在砂层为2.5米/每小时。

泥浆比重控制在1.2～1.3。

正循环钻速度最慢，在粘土层为1.8 米/每小时，在砂层为1.5米/每小时。

泥浆比重控制在1.2～1.3。

2、清孔时间
反循环清孔比较彻底，二次清孔时间约为2小时；
旋挖钻二次清孔时间约为8小时；
正循环二次清孔时间约为15小时。

3、扩孔系数
旋挖钻扩孔系数为1.03；
正循环扩孔系数为1.01；
正循环扩孔系数为1.18。

7.2、出现的问题及解决措施
7.1、工人对钢筋笼主筋机械连接工艺不熟练，钢筋笼连接时间过长。

针对此问题采取的措施为：1、重新进行技术交底，明确钢筋笼机械连接控制要点，注意事项；2、钢筋笼加工时必须进行试拼装，并做好标记，保证钢筋笼运至现场后能够准确连接。

3、钢筋笼下放时，现场必须配备电焊机，以备个别套筒连接不到位时采用帮条焊连接，充分做好各方面的准备工作，确保钢筋笼在吊装时，用时最少。

7.2、在施工过程中，各工序衔接不紧密，出现窝工情况。

针对此问题采取的措施为：1、召开专题会议，对于桩基施工中各工序之间如何紧密衔接制定具体措施，明确项目部人员和各专业队伍的责任与义务，杜绝推诿扯皮现象。

2、组织培训，再次明确自检程序及监理程序，做到检查验收快速及时。

7.3、现场技术人员施工经验不足，对于突发事件的处理能力较弱。

针对此问题采取的措施为：1、项目部加强对年轻技术员的培训，切实掌握桩基施工工艺流程和质量控制要点；2、采取以老带新的方式增加年轻技术员的施工经验。

3、完善质量保证体系，增加质量管理人员，确保桩基施工质量。

8、钻孔事故预防及处理
8.1 、坍孔
a、坍孔的原因
⑴在松软砂层中钻进速度太快，泥浆未形成有效护壁。

⑵孔内水头高度不够、孔内出现承压水或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等原因而造成坍孔。

⑶护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。

⑷泥浆配比不合理，泥浆性能指标不符合要求，使护壁失败。

⑸吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

b、坍孔的预防和处理
⑴在松散粉砂土和流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。

⑵及时补浆，保证水头高度高于地下水位达到规范要求。

⑶保证护筒埋置深度，护筒四周用粘土夯实。

发生孔口坍塌时，立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。

⑷泥浆配比严格按既定方案执行，遇有特殊情况及时研究、调整，使护壁达到应有效果。

⑸吊放钢筋笼时对准孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

8.2、斜孔
a、斜孔原因
⑴钻孔中遇有较大的孤石或探头石。

⑵在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。

⑶钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。

b、斜孔的预防和处理
⑴安装钻机时要使转盘、底座水平、起重滑轮缘，固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。

⑵在有倾斜的软、硬地层钻进时，应控制进尺，低速钻进。

8.3、扩孔和缩孔
在地下水呈运动状态，土质松散地层处或钻头摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因同坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。

若孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能走到设计深度则不必处理。

若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。

缩孔即孔径超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻，提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。

缩孔原因有两种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。

为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快速
钻进，并复钻二、三次；或者使用卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使缩孔部位达到设计孔径要求为止。

8.4、糊钻
糊钻的表征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象。

预防和处理办法：清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻头。

8.5、导管进水
⑴、导管进水原因：
a 首批砼储量不足，或虽然砼储量已够，但导管底口距孔底的间距太大，砼下落后不能埋设导管底口，以至泥水从底口进入。

b 导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。

c 导管接头不严，接头间橡胶密封圈被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝流入。

⑵、预防和处理方法
a 若是上述第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的砼拌和物通过泥石泵吸出。

不得已时需将钢筋笼提出采取复钻清除。

然后重新下放钢筋笼、导管，并投入足够储量的首批砼，重新灌注。

b 灌注时准确量测混凝土顶面高程，确保导管底口埋置蛇深度。

c 导管连接前，仔细检查接头间橡胶密封圈，杜绝因无密封圈或密封圈老化导致导管进水；
8.6、砼堵管处理
用吊车将料斗连同导管一起吊起，在50cm范围内小幅度上下提升三次，切不可把导管提出砼面以外。

为避免此类事故发生，要求做到：导管要牢固不漏水；砼和易性坍落度要好；砼浇注必须要在初凝前完成，灌注时导管埋深控制在4～6m。

8.7、钢筋笼上浮
克服钢筋笼上浮，除了主要改善砼流动性能、初凝时间及灌注工艺等方面考虑外，还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑，具体措施：
⑴钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力。

⑵在孔底设置直径不少于主筋的1～2道加强环形筋，并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼底部。

9、对施工方案及技术交底内容不足的补充
1 、明确了施工方案中的正反循环、旋挖钻机在本工程中均可使用。

2 、明确了各成孔方式的进尺速度、泥浆比重、护筒埋深等技术参数，指导后续施工。

3 、钢筋笼加工完成后要进行试拼装，明确了各工序的施工控制时间和衔接时间。

4 、明确了旋挖钻的清孔工艺为一次彻底清孔，正反循环为二次清孔，均能满足施工技术规范要求。