学位论文-—白龙江4#特大桥钻孔桩实施性施工组织设计.doc

中交二公局兰渝铁路工程项目经理部 白龙江4#特大桥钻孔桩实施性施工组织设计
白龙江4#特大桥钻孔桩实施性施工组织设计
一、编制依据
1.1《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）；
1.2《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）；
1.3《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203－2008）；
1.4《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设【2005】160号）；
1.5《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415－2003）；
1.6 兰渝铁路招标文件及施工图。
二、编制范围
白龙江4#特大桥（DIK356+317.4～DIK357+074.55）兰州台至20#墩钻孔桩基础施工。
三、工程概况
2.1、工程概述
白龙江4#特大桥位于白龙江左岸的一级阶地上，桥址跨越白龙江及依山修建的G212国道。白龙江4#特大桥起讫里程为DIK356+317.4～DIK357+074.55，孔跨布置形式为
2（21-32m+1-56m），全长757.15m，本桥位于R=4500m的圆曲线上，线间距5.0m～4.4m。白龙江4#特大桥桥台采用T性桥台，桥墩采用圆端形桥墩，基础采用钻孔桩基础。G212国道与线路交与里程DK357+037，斜角55°，本桥采用1-56m系杆拱跨越。
据武都县气象站气象资料显示：桥址区内属半干旱大陆性气候，雨量集中，蒸发量大于降雨量，温差变化大，多风。年平均气温14.6℃，极端最高温度38.6℃，极端最低温度-8.6℃，最冷月平均3.3℃；年平均降雨量471.9mm，年平均蒸发量1897.5mm，平均相对湿度58%，最大风速19m/s，年平均八级以上大风日数10.4天 ，最大积雪厚度11cm，最大季节冻土深度13cm。
2.1、水文地质
地表水系主要为白龙江，江河均为常年流水，水深数米至数十米，河水位受季节性降雨变化，雨季河水汹涌。白龙江4#特大桥地处白龙江左岸一级阶地，据水质分析，白龙江水对圬工不具侵蚀性。地质情况从地表往下依次为粉土、细圆砾土、粗圆砾土。
2.1、主要工程数量
白龙江4#特大桥孔跨布置形式为2（21-32m预应力混凝土梁+1-56m系杆拱桥）。桥梁基础采用钻孔桩基础，桩径Φ=1.25m，最长桩长34.0m，最短桩长24.0m。
白龙江4#特大桥主要工程数量见下表：
序号
项目
单位
数量
备注
1
φ1.25m钻孔桩
延米
4204

2
C35混凝土
m3
5159

3
HRB335钢筋
t
287

4
Q235钢筋
t
47

三、施工组织及施工计划安排
3.1、组织机构
为了加强项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标，针对本工程项目的意义和特点，经过全面工地现场考察，确定按照项目法施工组建中交二公局兰渝铁路项目工程经理部一分部，共设六部二室即工程部、安质部、计合部、物设部、财务部、综合管理部、试验室，征迁办公室，其中工程部下设调度室、测量队，统一管理工程进展及工程技术工作。
项目组织机构见图3.1-1：

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3.2、工期计划
白龙江4#特大桥钻孔桩计划于2009年06月10日开工，2009年11月10日完工，施工总历时5个月。
3.3施工组织计划
3.3.1、人员配置表
人员
数量
姓名
人员
数量
姓名
队长
1人
王新建
工班长
4人
刘平卫、魏垂龙、吕靠振、宋志强
技术主管
1人
李向辉
领工员
2人
吕靠振、徐克建
质检员
1人
苏炳云
材料员
1人
王卫永
测量工程师
1人
贾均发
安全员
1人
王雷亭
技术员
1人
王星楠
试验员
1人
郝志平
普工
25人

3.3.2、机械设备配置表
序号
机械设备名称
单位
数量
型号及规格
租赁、自有
完好情况
进场日期
1
冲击钻
台
5
45KW
自有
完好
2009.3.10
2
汽车吊
台
1
20t
自有
完好
2009.3.10
3
电焊机
台
3
500型
自有
完好
2009.4.1
4
装载机
台
4
ZL50C
自有
完好
2009.3.15
5
钢筋加工设备
套
1

自有
完好
2009.4.5
6
柴油发电机
台
1
120KW
自有
完好
2009.4.5
7
泥浆泵
台
5
22KW
自有
完好
2009.3.20
8
导管
m
140
300mm
自有
完好
2009.3.10
四、施工准备
4.1、材料进场及报验情况
陕西略阳嘉陵电力有限公司F类二级粉煤灰进场59.01t；椒园坝碎石场5-31.5mm粗集料400t；酒泉钢铁股份有限公司Φ20带肋钢筋45.34t；西河砂场中砂180m3；酒泉钢铁股份有限公司φ8圆钢47.6t；天水祁连山水泥有限公司P.O42.5水泥131.68t；酒泉钢铁股份有限公司φ10圆钢10.33t；凌源钢铁股份有限公司φ16圆钢14.502t；江苏特密斯混凝土外加剂有限公司TMS-YT外加剂6.18t。
4.2施工便道的整修及临时设施的布设
根据白龙江4#特大桥桥址所处位置，施工便道修建在正线左侧，充分利用现有的乡村道路拓宽后作为引入便道，由G212国道引入至施工现场。为保证施工材料及构件的运输畅通无阻，施工便道为双车道，宽度4.5米，路面为沙砾石填筑，压路机碾压，并结合地形情况在道路两侧设排水沟，防止雨水冲刷破坏施工便道。
4.3施工用电
施工用电前期采用自发电，施工后期使用接入兰渝铁路35KV专线的1#拌合站和两水隧道进口的富于电量。白龙江4#特大桥施工用电如下所示：
序号
工程项目名称
桩号
变压器总容量（KVA）
变压器数量（台）
备注
1
白龙江4#特大桥
DK356+300
400
3
1#拌合站接入
DK357+260
1260
3
两水隧道进口接入
4.4施工用水
施工现场毗邻白龙江，施工用水采用白龙江江水。白龙江水已作水质分析报告，符合要求。
4.5拌和设备的准备情况
白龙江4#特大桥主体工程混凝土采用1#拌和站集中拌合，混凝土灌车运输。拌和站采用电子自动计量系统，目前均已标定完毕，投入使用。混凝土砂石料场采用20cm厚的C20混凝土硬化，采用浆砌（或砖砌）墙体作为隔仓，分类存放砂、石料。混凝土搅拌站的砼供应情况见表4.2-4 “混凝土拌合站设置表”。
混凝土拌和站设置表
编号
拌和站
型号
数量（套）
设置位置
供应区间内的主要结构物名称
供应数量
（万m3）
1-1
HZS-60
2
DK356+300左侧
白龙江4#特大桥
1.5
4.5施工放样准备
⑴测量队已完成沿线导线点、水准点的复核，中线的恢复，其测量成果已上报驻地监理工程师复核并批准同意采用。
⑵白龙江4#特大桥施工放样及控制布设已完成。经监理工程师检查，符合设计及规范要求，满足施工精度要求，同意采用。
⑶临时导线点、水准点测设完成，成果上报监理工程师，同意采用。
⑷测量用仪器（水准仪、全站仪）已送相关单位检校，各项指标合格，能满足施工放样精度要求。
⑸在施工前对测量人员进行上岗前的培训，并进行了施工技术交底。
五、钻孔桩施工及施工工艺
采用整套冲击钻机设备，避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,应侍邻孔砼抗压强度达到2.5MA后方可开钻。
5.1施工准备
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台；当位于深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。
孔位中心以精测队现场放样为准，埋设钢护筒、成孔及钢筋笼均以此点做对中控制点，根据桩位中心点拉“十”字线引出四个控制护桩，每个方向两个,并对护桩做好保护工作，确保施工过程中不被破坏或移位。
5.2埋设钢护筒
钢护筒采用δ=8mm钢板卷制，高度3.0m，护筒内径比桩径大40cm为1.65m，护筒埋置深度符合下列规定：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；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。水中筑岛，护筒宜埋入河床面以下1米。
钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。
根据本桥的地质资料，相当一部分桩孔位置的表层存在厚砂砾层，埋设护筒时需要对护筒加固处理，才能开孔钻进，在正式施钻前对护筒有关要求如下：
①护筒采用钢护筒，用厚度不小于8mm的钢板卷制，护筒顶端设15cm宽的钢板条加劲箍和吊环，护筒内径比桩径大40cm为宜，高度不小于3.0m；水中筑岛施工时护筒埋入河床以下1.0m或埋入不透水层，并有足够导向设备控制护筒位置。
②根据护筒的直径和埋置深度，人工开挖至要求深度后，用钻机或吊车将护筒吊起慢慢放入孔内，护筒下沉可采用锤击、加压或振动的方式护筒外侧的的空间用灰土回填夯实。
③在护筒就位的过程中，中心偏差通过“十”字护桩进行控制，即下护筒的过程中，随时测量护桩到护筒边缘距离的变化，根据事先计算的结果进行尺量调整，将护筒中心与桩中心调整到规范允许之内，同时用水平尺调整护筒的竖直度满足验收标准要求。
④护筒就位后，应保持护筒顶面高出地面50cm为宜, 并用灰土将护筒周围回填夯实，以防孔口坍塌和地表水流入孔内。
⑤护筒埋设回填密实后，沿十字护桩进行挂线，在与护筒相交处作好标记，量测出十字交点（钻孔桩中心）至护筒标记点的距离，并认真填写护筒偏位记录，护筒偏位不满足要求则重新下沉。
⑥护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。
5.3开挖泥浆池并造浆
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。
开挖砌筑泥浆池、沉淀池，因根据施工图纸及现场地形地貌情况灵活布置。地表存在大面积的厚砂层时，需对底部和四周采取用厚彩条布封闭处理，彩条布接口处要采取措施牢固连接，并且铺出泥浆池边沿1m以外，在边沿处的彩条布用水泥袋装土压实，水泥袋要沿着泥浆池边挨个放置一排。每4个墩位为一个单元在中部设置两个泥浆池，其大小宜为10m×5m×2m，泥浆池的长边垂直于桥向布置，相邻处设置沉淀池，沉淀池大小宜为12m×5m×2m，沉淀池和泥浆池在中间隔墙顶面下1m高度处联通，联通断面为1m×1m，以便泥浆循环使用和保证泥浆质量。四周用Ф48mm钢管做成安全围护栏，围护栏水平分两层，离地面高度分别为40cm和100cm，立杆每3m一根，平杆和立杆用钢管卡子进行牢固连接，所有钢管用红和白色油漆进行50cm相间涂刷，以防人员误入池内，造成危险因素。
泥浆性能指标如下：
泥浆比重：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。
粘度：一般地层16～22s，松散易坍地层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。
5.4钻孔
A、安装钻机
安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。
B、钻进
①开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低挡慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。
②在碎石类土、岩层中宜用十字型钻头；在砂黏土、砂和砂砾石层中宜用管型钻头。
③钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。
④泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充，保证孔内水头高于护筒底部0.5m或高于地下水位1.5m～2.0m。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。
⑤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，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。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。
⑥为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇注混凝土强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5Mpa后方可开钻。
C、检孔
钻孔完成后，采用检孔器（检孔器尺寸为：长度为4～6倍设计桩径，设计桩径）进行检孔。成孔后检查孔深、孔径、倾斜度，合格后方准进入下一道工序。孔深、孔径、倾斜度等符合下列要求：孔深不小于设计孔深，并进入设计土层；孔径不小于设计孔径；倾斜度小于等于1%孔深。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。
D、清孔
清孔的目的是使孔底沉碴、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。
钻孔达到设计要求的深度后采用钻孔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。清孔禁止采用掏碴筒,必须采用抽渣法或换浆法。
清孔标准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不大于10cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
在清孔排渣时注意保持孔内水头高于护筒底部0.5m或高于地下水位1.5m～2.0m，防止坍塌。
5.5钻孔常见事故的预防及处理
A、坍孔
钻孔过程中可能发生坍孔事故，坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。
坍孔原因：
① 泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。
② 由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
③ 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。
④ 在松软砂层中钻进进尺太快。
⑤ 提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。
⑥ 水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
⑦ 清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆（或水），使孔内水位低于地下水位。
⑧ 清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。
⑨ 吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
坍孔的预防和处理：
① 在松散粉砂土或流砂中钻进时，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。
② 发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。
③ 如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。
④ 清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。
⑤ 吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。
B、钻孔偏斜
钻孔过程中可能发生钻孔偏斜事故。
偏斜原因：
① 钻孔中遇有较大的孤石或探头石
② 在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。
③ 扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。
④ 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
⑤、钻杆弯曲，接头不正。
预防和处理：
① 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。
② 由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。
③ 钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。
C、掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。
掉钻落物原因：
①卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。
② 钻杆接头不良或滑丝。
③ 电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。
④ 转向环、转向套等焊接处断开。
⑤ 操作不慎，落入扳手、撬棍等物。
预防措施：
① 开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。
② 经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
处理方法：
掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻杆和钻锥。
D、糊钻和埋钻
糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中，糊钻的特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：
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、出浆口大的钻锥；严重糊钻，应停钻，清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。
E、扩孔和缩孔
扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。
缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥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（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。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转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋.
F、梅花孔（或十字孔）
常发生在以冲击锥钻进时，冲成的孔不圆，叫做梅花孔或十字孔。
形成原因：
① 锥顶转向装置失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击。
② 泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。
③ 操作时钢丝绳太松或冲程太小，冲锥刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置。
④ 有非匀质地层，如漂卵石层、堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不圆。
预防办法：
① 应经常检查转向装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置。
② 选用适当粘度和相对密度的泥浆，并适时掏渣。
③ 用低冲程时，每冲击一段换用高一些冲程冲击，交替冲击修整孔形。
④ 出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。
G、卡锥
原因：
① 钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部位卡住。
② 未及时焊补冲锥，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡锥。
③ 伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶。
④ 孔口掉下石块或其它物件，卡住冲锥。
⑤ 在粘土层中冲击冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住。
⑥ 大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。
处理方法：
① 当为梅花卡钻时，若锥头向下有活动余地，可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳，使钻锥转动一个角度，有可能将钻锥提出。
② 卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。
③ 用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾往后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将冲锥提出。
④ 在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。
⑤ 用其它工具，如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁，或把冲锥碰活动脱离卡点后，再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。
⑥ 用压缩空气或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候，使卡点松动后强行提出。
⑦ 使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。
⑧ 用以上方法提升锥无效时，可试用水下爆破提锥法。将防水炸药（小于1kg）放于孔内，沿锥的滑槽放到锥底，而后引爆，震松卡锥，再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般是能提出的。
H、外杆折断
折断原因：
① 用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。
② 钻进中选用的转速不当，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。
③ 钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。
④ 地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。
⑤ 孔中出现异物，突然增加阻力而没有及时停钻。
预防和处理：
① 不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。
② 钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。
③ 钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者，及时更换。
④ 在钻进中若遇异物，须以处理后再钻进。
⑤ 如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。
I、钻孔漏浆
漏浆原因：
① 在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。
② 护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。
③ 护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。
④ 水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。
处理办法：
①冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。
② 属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。
5.6钢筋笼制作、安装
A、桩基钢筋笼分段制作，现场焊接须采用双面搭接焊，井口采用单面搭接焊对接，搭接长度不小于20cm，钢筋笼长度不宜过长或过短，以减少现场焊接工作量和防止钢筋笼起吊运输变形。
B、制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。
C、钢筋骨架保护层的设置方法：
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度用转动混凝土垫块，见下图。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。
D、骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过6米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用机动车牵引。
E、骨架的起吊和就位
钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，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，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。
钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。
　挖孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项 目
允许偏差（mm）
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架直径
±10
3
主钢筋间距
±10
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
5.7混凝土灌注
A、原材料准备
拌和混凝土所需的水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料、外加剂、拌和用水等原材料应为项目部同意且经试验合格的原材料，其数量应能满足灌注混凝土施工的需要。
B、配合比通知单
混凝土拌和前需具备项目部试验室开具的施工配合比通知单。
在混凝土拌和前和项目部试验室进行联系，试验人员对现场砂、石料含水量进行测定，根据试验数据进行施工配合比的调整并开具施工配合比通知单，根据通知单的数据对计量系统进行调整。
C、机具准备
①导管：采用丝扣式连接的钢导管，不得采用法兰盘式连接的导管，内径为Φ300mm，壁厚不得小于5mm，导管内壁应光滑、顺直、光洁和无局部突起。
导管使用前需进行试拼和水密试验，并按自下而上的顺序进行编号，长导管放于下面，调节管放于最上面。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm，根据《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》的压力要求，水密试验时的试压压力为孔底静水压力的1.5倍，计算可得（最大桩长按60m计），水密试验压力不得小于0.97Mpa。
在水密试验时，应选一块平坦的场地，各节导管的接口都连接密实以后，水下砼采用内径Φ30cm钢导管灌注，吊车分节吊装，丝扣式连接且应有防松装置；
A、计算公式：P压=1.5P静=1.5ρgh
其中：P压—试压压力（Pa）
P静—孔内最大静水压力（Pa）
ρ—清孔后孔内泥浆比重，按1100kg/m3计。
g—取值9.8N/kg
h—孔内最大静水深度。按70m计（m）
B、计算过程：
P压=1.5P静=1.5ρgh=1.5*1100*9.8*70=970200（Pa）=1.13M Pa
C、试压压力取值：P压=1.15 MPa
拟采用导管内装水用氧气瓶加压，试验合格后的导管才能使用，并对导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号，现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装（具体试压方法详见导管试压技术交底）。
为缩短吊放导管的时间，导管可在钻孔旁预先分段拼装，再逐段拼装进行吊放，拼装时应仔细检查，变形和磨损严重的导管不得使用，并应仔细检查橡胶密封圈的有无和是否完好。
每套导管需配备20～30%的备用导管。
②灌注料斗：导管顶部应设置料斗，采用5mm～6mm厚的钢板焊接拼制而成，底部应制成圆锥或棱锥形，上部为圆形或矩形截面均可。根据技术标准的要求，应准备封底用的大料斗和正常灌注时的小料斗，封底用的大料斗的容积应满足混凝土初灌量能满足导管初次埋置深度(不小于1m)的需要，且下端采用丝扣和导管进行连接，而且丝扣处设防松装置。正常灌注时用的小料斗的容积以灌注过程中混凝土不溢出为宜，下端插入导管，插入导管段的长度不得小于15cm。
砼初灌量应由下列公式计算确定：
V≥（H1+H2）×πD2/4+h1×πd2/4
式中符号:
V——砼初灌量（m3）
D——桩孔直径（m）
H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m
H2——导管初次埋置深度（不小于1.0m）
d——导管内径（m）
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压力所需的高度（m），即h1=HWγW/γC；
HW——井孔内泥浆的深度（m）
γW——井孔内泥浆的重度（取11kN/m3）
γC——混凝土拌和物的容重（取24kN/m3）
根据本桥施工图纸及施工工艺，上述公式各参数取值如下：
D=1.25m，H1=0.4m，H2=1m，d=0.3m
HW=70m(最大桩长65m，实钻深度约70m)，γW=11KN/m3,γC=24kN/m3
h1= HWγW/γC=70×11/24=32.1m。
∴ V≥（H1+H2）×πD2/4+h1×πd2/4
=(0.4+1)×3.14×1.252/4+32.1×3.14×0.32/4
=3.99m3
（注：本桩长为本标段内的最大桩长，各队可根据各自管段内的最大桩长用上述公式计算封口砼数量，以确定大料斗容量，但必须经项目部相应管段技术人员认可。）
③砼运输机械：采用混凝土搅拌运输罐车进行混凝土的水平运输。
④拆装吊放导管机械：采用吊车进行拆装和吊放导管，起重能力应与导管全部填满混凝土时的重力相适应，根据本桥桩基的具体情况，吊车起重能力不得小于16t。
⑤导管内隔水球及料斗过滤网、阀门：隔水球采用硬质塑料球或篮球，隔水球直径要较导管内径小2～3cm，灌注前先将隔水球放入导管内再安装封底料斗。料斗应安置网格为7.5cm×7.5cm的钢筋过滤网对混凝土进行过滤，防止大石块随混凝土进入导管造成导管堵塞。料斗开关阀门采用钢板制作为圆形，其直径比储料斗底口稍大3～5cm，顶部焊接吊环通过吊筋与吊车小吊钩相连，阀门底部垂直焊接长40cm的Φ48钢管，防止阀门倾斜。
⑥测绳和测锤：测绳选用的要求：质轻、拉力强、遇水不伸缩、尺度标识明确且不易滑动，单根长度应大于孔深，不得进行接长，断头、破损及尺度标识不明确的不准使用，测绳应经常用钢尺校核，每根桩在灌注之前至少应校核一次。测锤用铁铸成圆锥形，平底，锤底直径15cm左右，高22cm，重量5kg。测绳每个钻机至少备用一根。
D、待灌桩孔场地准备
对桩孔处的场地进行平整压实，清除杂物，暂时不用的材料合理堆码和转移，保证混凝土罐车的顺利进出，合理布置吊车的架设位置，对拆下的导管的冲洗场所和堆放场地进行规划，保证灌注现场整齐有序。
根据导管料斗顶的高度和混凝土罐车溜槽的高度，灌注前进行空车试验，确定罐车在桩孔卸料位置处的地面高度，保证罐车溜槽能够直接将混凝土卸入料斗中，必要时加设斜坡道，斜坡道可采用I20工字钢加工成“◣”形，其高度和长度根据实际情况确定，独立制作两个，罐车每个轮位处放置一个。
E、混凝土的拌和及运输
混凝土的拌和
①在接到混凝土开盘的通知后立即进行混凝土的拌和，不得擅自开盘进行混凝土的拌和工作，防止混凝土罐车的静停时间或空孔待料时间过长，做好工序的衔接。
②搅拌混凝土采用HZS120拌和站，其计量系统应经检定合格后方可使用，计量系统应能满足胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）±1%；外加剂±1%；粗、细骨料±2%；拌和用水±1%的偏差要求。
③搅拌混凝土前，清除搅拌机内的积水、杂物，用水湿润搅拌机。
④拌和物要进行充分搅拌至均匀为止。自全部材料装入搅拌机起，至开始卸料时止，连续搅拌混凝土的时间应参照搅拌机的性能参数和现场试验检测进行确定。
⑤混凝土坍落度控制在180～220mm，偏差不得超过±20mm，在运输至现场之前需进行坍落度试验，确保坍落度满足配合比设计要求。
⑥搅拌设备停用时间超过30min或混凝土的初凝时间时，须将搅拌筒彻底清洗后才能重新拌和混凝土。
混凝土的运输
①混凝土运输采用8m3混凝土搅拌车运输，在装运混凝土前，认真检查运输设备内是否存留有积水，内壁粘附的混凝土是否清除干净。
②混凝土搅拌运输车运送混凝土时，运输过程中以2～4r/min的转速搅动；当搅拌运输车到达浇灌现场时，应高速旋转搅拌20～30s后再将混凝土拌和物卸入混凝土料斗中。
③混凝土搅拌车每天工作后或中断运输时间超过混凝土初凝时间后再行运送混凝土时，必须再次清洗罐车搅拌筒。
④冬季施工时，在混凝土搅拌运输车的滚筒上覆盖棉蓬布保温，减少混凝土的热量损失。
混凝土的灌注
①待灌桩孔应经成孔质量各项指标检查全部合格后方可进行灌注工作。
②在孔口打设枕木工作平台，采用吊车安装导管，用专制的吊具吊卡在导管上接头的下部进行起吊，按预先编号的顺序自下而上进行拼装。
拼装时应仔细检查，选用弹性好没有老化的“○”形密封圈，清除密封圈凹槽内的沙子和水泥浆等杂物，使密封圈与凹槽密贴，使用专用扳手由人工拧紧螺旋接头。
③导管吊放应使位置居于孔心，稳步下放，防止卡挂钢筋笼。吊放到位后采用专用的卡具，把导管吊挂在工作平台上后，再铺设钢结构斜坡道并进行空车试验，以便进行及时调整。
导管安装过程中要记录导管的拼接顺序、每节的长度以及总节数及总长度，为后续拆卸导管提供计算的依据。
④灌注前，对孔底沉渣厚度须再进行一次测定。如厚度超过规定，必须进行二次清孔，二次清孔采用高压风或高压泥浆喷射法，即在混凝土灌注前，对孔底进行高压射风或喷射泥浆数分钟，使沉淀物漂浮满足沉渣厚度要求后，立即灌注水下混凝土。
二次清孔达到要求后，在导管内放置隔水球，安装封底大料斗和阀门，把大料斗和阀门通过钢丝绳分别挂在吊车的主吊钩和副吊钩上，再在料斗上安放钢筋过滤网对混凝土进行过滤，筛除大粒径的石块。
对到达现场的混凝土进行坍落度等检验，确保混凝土的质量，封底时的混凝土坍落度应取设计坍落度范围的上限。
试验合格后，罐车进行卸料，填满大料斗后，再更换一辆满载的罐车在斜坡道上，以便料斗混凝土开始封底下落时有足够的混凝土进行补充。
为防止封底时泥浆外溢，采用泥浆泵预先抽出孔内部分泥浆，并将泥浆泵悬挂于孔内，在灌注过程中随时将孔内溢出的泥浆抽入到泥浆池，沉淀后用于下一孔的施工。
⑤以上工作准备妥当后，开始进行混凝土封底。
封底由一人统一指挥，并以哨声为准。第一声哨声为吊车起吊副吊钩打开封口阀门，第二声哨声(料斗混凝土剩至三分之二时)为搅拌运输车向大料斗卸料（必须是加到最大油门进行全速卸料），确保万无一失。
封底结束后，立即观测导管内孔(如发现导管内有大量的泥浆，应按灌注事故进行处理)并用测锤测探孔内的混凝土高度，计算导管的埋置深度，并做好记录，同时卸除封底大料斗，更换小料斗，回收隔水球并清洗干净以备下次使用。
⑥首批混凝土灌注封底成功后即恢复正常灌注。灌注应