桥梁钻孔灌注桩综合项目施工关键技术交底.doc

桥梁桩基水下钻孔灌注桩施工技术交底
一、工程概况：维西县弄独河大桥在康普乡弄独村，横跨弄独河之上，是维西县康普乡弄独村关键通道。维西县弄独河大桥全长108m,上部采取5-20m预应力混凝土T梁，先简支，后连续，桥梁宽度9.2m；下部采取1.4m圆柱式桥墩及1.5m桩基组成。 桩 桩基采取直径为1.5m一个规格。1#墩为主墩，下部基础采取一排共2根直径为1.5m桩基，桩长47m；2#台采取一排共2根直径为1.5m桩基，桩长50m；3#墩采取一排共2根直径为1.5m桩，桩长50m；4#墩采取一排共2根直径为1.5m桩基，桩长47m，桩基共长194m。

二、 施工含有条件
1、施工前资料准备
施工前对施工单位应对各项准备工作进行审查，包含施工组织设计审查、组织设计交底及图纸会审、审查是否依据地质资料可能在钻孔灌注桩施工中发生问题加以分析，并制订出对应质量确保及处理方法、还要审查成桩机械判定合格证件是否有效、控制点复核统计等工作。因为钻孔灌注桩施工隐蔽性及工序不可逆转性，要求施工队伍认真落实实施施工组织设计方案，并加强施工质量管理，亲密抓好施工过程中每一个步骤质量，努力争取将隐患消除在成桩之前。
2、对相关人员岗前教育
开工前要对相关人员进行上岗前教育，成桩质量是此工程关键基础，做到人人重视质量。开工后要不定时检验操作人员，班报表统计员、质检人员在岗情况，尤其是质检人员在岗情况及钻进统计情况，要立即做好工序检测验收。
3、对原材料检验
为确保成桩质量，现场技术人员负责施工过程中质量检验和监督，要严格检验验收进场原材料三证，钢筋（合格证、出厂证、检验证）、水泥（出厂证、合格证、化验汇报）及砂石、施工用水化验汇报。如发觉实样和质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格材料(如钢筋、水泥、砂、石、水)，严禁用于灌注桩施工。
4、对水电、场地要求
钻孔桩施工前应必需确保施工生产中用水用电，整平场地、合理部署施工现场；钻孔施工前施工便道必需施工完成，因为一旦钻孔施工开始后就不能停止，而且假如钻到位以后必需立即进行浇筑砼，避免浇筑过程中因为便道原所以影响水下砼浇筑
5、合理安排成桩次序
合理有序安排成桩次序，也是成桩质量一个确保方法。钻孔灌注桩经过钻冲用泥浆将岩土置换方法成孔，然后在孔内成桩，尤其在存在软弱土层和液化土层地域施工时，软弱土层和液化土层极易侧位移，当周围土移向桩身即对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土强度很低，且灌注桩成孔是依靠泥浆来平衡，故要合理安排成桩次序并保持较适应桩距（或隔孔施工），对预防坍孔、侧向缩径、斜桩是一项技术方法。
6、桩位确实定
测量人员严格按《工程测量规范》放样，确保桩位正确后埋设护筒，严格控制护筒中心和桩位中心线偏差≯ 50mm。
7、护筒埋设及要求
(1)、 护筒埋置深度：通常深度在2.0~4m高出地面0.3m或水面1~2m。
(2)、 护筒埋设采取挖坑埋设法，护筒底部及四面所填粘质土须分层扎实。
(3)、 平面位置偏差小于5cm，倾斜度偏差小于1%。
三、施工方案及方法
（一）、泥浆循环系统及泥浆制备
1、泥浆循环系统
泥浆循环工艺：钢护筒→大泥浆池→小泥浆池→返回钢护筒。泥浆池应依据现场施工实际情况而定，在大桥位置最好设置两个泥浆池，一大一小，大泥浆池沉淀钻渣，小泥浆池过渡循环泥浆。钻进过程中要勤除渣、降砂，清理出钻渣应立即清理，泥浆池和护筒之间经过泥浆沟连通，废弃泥浆经处理后方可排放，施工完成将泥浆池中沉渣清除洁净，并回填至原地面高程。
2、泥浆制备
泥浆性能应满足《公路桥涵施工技术规范》相关内容要求。成孔时为预防发生扩孔、塌孔、保持孔壁稳定，在泥浆搅拌机钢护筒中加入清水，开动泥浆泵，然后依据试验配比制备泥浆。
（二）、钻机作业
1、 钻机就位
钻机就位前先将钻机、配重钻杆先吊放入护筒内，并用型钢吊在护筒上。钻机按测量事先在平台上放出桩位线就位。钻机就位时底座要平稳、牢靠。在钻进过程中钻机不得产生位移和沉陷。钻机顶部起吊中心、转盘中心、桩孔中心应在同一铅垂线上，其偏差不得大于5mm。钻机四个支点高差≤5mm，从而确保成孔孔位和垂直度。用钢尺量好钻头、配重钻杆、标准钻杆等实际长度，作好统计，并用油漆在钻杆上做好标识。
2、 成孔
依据地质情况采取和钻孔直径相匹配刮刀钻头或滚刀钻头（在砂层中用刮刀钻头，在基岩中用滚刀钻头）钻进成孔，钻进过程中应随时测定泥浆技术指标，确保PH值，以确保孔壁稳定。
3、检验及许可偏差
钻机移开后，用检孔器对孔径、孔斜、孔深进行检测，合格后进入下一工序。
成孔许可偏差：孔径：大于设计桩径；倾斜度：小于1%；孔深：大于设计要求。
4、 钻进时要注意以下问题
a.过程中注意孔内补充泥浆，维持护筒内泥浆水头高度。通常在钻进过程中应保持泥浆面高度高于地下水位1.0~2.0m。
b.粘性土层中钻进：在该土层中钻进时，采取中低转速、低钻压钻进，合适控制进尺及加强扫孔、以防孔壁发生缩径等现象。在钻进过程中注意排渣和进尺速度匹配情况；在砂层中钻进：在该土层钻进时，低转速轻压钻进，快速经过，避免在某一孔段反复抽吸造成扩孔。
c.加接钻杆时，停止钻进后，将钻具提离孔底15~20cm，维持泥浆循环10分钟以上，方便将孔底和管道内钻渣携出排净，然后停泵加接钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检验密封圈，以防钻杆接头漏水，使反循环无法正常工作。
d.钻孔过程应连续作业中途长不得停止施工。
e.具体、真实、正确地填写钻孔原始统计，钻进中发觉异常情况立即上报处理。钻进时还要注意对地层加以观察和地质资料相比较，假如实际地质资料和设计所用地质资料不符，要立即报设计单位对桩基重新验算作对应设计变更。
f.清孔换浆
5、清孔
钻至设计孔深，经监理工程师现场确定后，开始清孔。清孔时将钻头提离孔底10cm，慢慢回转钻具以确保孔底钻渣全部清除。清孔同时置换孔内泥浆，确保清孔后孔内泥浆各项技术指标达成要求。严禁使用超钻加深钻孔方法替换清孔。清孔验收合格后提钻移开钻机，进入下一工序施工。（注：提钻时升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒底口位置时，必需预防钻头沟挂护筒底口）
（三）、钢筋笼安放
1、钢筋笼保护层
每节钢筋笼制作完成，在钢筋笼每道加劲箍上沿周圆方向按图纸要求对称地设置钢筋保护层。以确保钢筋笼中心偏位符合规范要求。
2、钢筋笼堆放
钢筋笼加工完成后，能够放在钢筋笼临时堆放场地堆放，钢筋笼存放位置垫高设置，做好防雨方法，以防锈蚀。每节钢筋笼在堆放前挂牌编号，确保下放时前后次序。
3、钢筋笼入孔安放

钢筋笼下放次序：起吊、正位、对接、下放。首节钢筋笼入孔时应对准孔位轻放，慢慢入孔；钢筋笼入孔后，应渐渐下放，不得左右旋转。下放遇阻时立即停止下放，查明原因并进行处理后方可继续进行，严禁猛起猛落强行下笼。钢筋笼可采取对称四点吊，吊点设在最上一节加劲箍周围，主筋、加劲箍三者之间焊牢，起吊时预防钢丝绳起吊水平力挤扁钢筋笼变形，并预防钢筋笼骨架下放时坠入孔内，在钢筋笼加劲箍内加焊三角钢筋内撑。
4、钢筋笼接长
钢筋笼入孔靠近护筒口时，在该节最上一道加劲箍下方吊耳处用槽钢穿过，将钢筋笼担在钢护筒两侧钢梁上（因钢护筒较短承受力低，故在钢护筒边必需放置钢梁或枕木，用钢梁或枕木来承受钢筋笼重量），吊下一节钢筋笼至孔位上方，使上、下两节钢筋笼主筋对准并确保上、下轴线一致后（挂锤球、十字丝法），将第二节钢筋笼主筋和第一节钢筋笼主筋对齐并点焊，然后依次根据要求焊接主筋。反复上述工序，直至钢筋笼全部下放完成。
5、钢筋笼固定及上浮方法：
钢筋笼接桩到位后将其整体下放到孔底，钢筋笼上端临时固定到钢护筒上，以预防灌注混凝土时钢筋笼上浮并确保钢筋笼中心平面偏位满足规范要求。
6、钢筋笼制作安装必需严格根据设计及桥涵施工技术规范要求。
四、水下砼浇注施工工艺
（一）、下放导管及二次清孔：
钢筋笼安装结束并清理现场后，安装导管进行二次清孔及安装混凝土料斗浇注平台。通常导管宜采取φ200~350mm视桩径而定。导管在使用前均需现场拼接并做水密性检验合格后能使用。进行水密试验压力大于1.0Mpa，历时大于15分钟，经试验合格导管方可投入使用。导管进场后要对每一节导管长度进行复量并编号。
依据孔深及浇注过程需要配置所需导管，导管底节长度为4~6m，上部设2节1.5m和3节1.0m短导管，中间为标准节（3.0m×N节），下放导管时应正确测量每节导管长度及安装次序，并认真做好统计。导管连接时，接头部位应清洗洁净，密封圈应清洁无损伤，并涂抹黄油。导管应拧紧上牢，预防灌注过程出现事故。
导管底口距离孔底通常为40cm，导管下至孔底后，应依据孔底及平台顶面标高效对导管总长度，如偏差较大时必需查明原因进行处理。
清孔：导管下放完成，重新测量孔深及孔底沉渣厚度，如孔底沉渣厚度超出要求，则应利用导管采取泥浆泵正循环方法进行二次清孔，直至孔底沉渣厚度达成要求。
（二）、水下混凝土浇注：

1、为预防施工中止，砼施工前必需要有足够砼罐车，而且确保拌和站不能因任何原所以中止；
2、水下混凝土所用拌合料应满足规范相关要求。混凝土配合比、初凝时间可经过试验室试验确定，混凝土强度等级、混凝土坍落度和和易性必需满足水下灌注桩要求。
首批灌注混凝土数量依据V≥πd2/4h1+πD2/4Hc
式中：V：首批混凝土所需要量（m3）
h1：混凝土面高度达成Hc时，导管内混凝土柱需要高度（m）
h1≥γwHW/γC
Hc：灌注首批混凝土时所需孔内混凝土面至孔底高度（m），Hc= h2+ h3
Hw：孔内混凝土面以上泥浆深度（m）
D：孔直径（m）
d：导管内径（m）
γw：孔内泥浆容重（KN/m3），取最大值γw=12KN/m3
γC：混凝土容重（KN/m3），取γC=24 KN/m3
h2：导管首次埋置深度：h2≥1.0，取h2=1.0m
h3：导管底端至钻孔底间隙，取h3=0.4m
经计算桩径1.5m桩首批混凝土方量为2.0m3，为确保混凝土浇筑时首批混凝土方量，配置2.5m3储料斗（其它桩径以这类推）。水下混凝土灌注采取常规导管提拔法灌注。
（三）、首批混凝土浇筑
1、首批混凝土浇筑时，先将活阀放入灌注导管口。然后将活阀周围用水泥沙浆堵严实。必需将储料斗集满，方可开灌。也能够在浇注前塞入橡皮球同时进行浇注，方便确保混凝土下落到孔底密实性
2、待储料斗混凝土集满后，用吊车吊起活阀，使混凝土流导管。
3、当储料斗中混凝土经导管流入钻孔后，立即观察泥浆液面改变情况；假如泥浆面均匀上升且导管内无集水，说明混凝土灌注正常；假如泥浆液面升高较少，说明无法将混凝土继续灌入导管；假如泥浆液面升高又降低，且导管内可观察到泥浆液面和管外平齐，说明首批混凝土灌注失败，泥浆发生倒流，则需要立即吸出混凝土，然后重新灌注。
（四）、混凝土面上升高度测量
混凝土面测量以测锤多点测量为准，同时将灌注混凝土用量和理论值对照，若二者误差较大则找出原因，确定混凝土灌注无误后，再继续进行灌注作业。拆除导管前质检员进行复核，确定无误后方可拆除导管。混凝土灌注过程中，测量时间间隔小于20分钟，每次测量全部要进行统计。测锤用薄板焊成一个平底圆锥体，锤重量为3~4kg，锤在正式使用前应在和灌注桩配合比相同混凝土中进行试验，以测锤沉入混凝土面以下20~30cm为宜，如大于或小于此值时可对锤比重进行调整，测锤拴在测绳上，测绳在使用前要用钢尺进行效验。
（五）、导管拆除
依据施工规范要求及施工经验，拆除导管由埋管深度和混凝土埋管时间来决定，混凝土埋管深度宜控制在2~6m之间，同时混凝土埋管时间应小于2小时，最大不得大于2.5小时。导管拆除时应对导管进行统计，和下导管时原统计进行复核，确保导管拆除无误，导管拆除后要立即清洗，以备下次再用。
（六）、混凝土灌注标高确实定
为了确保桩头混凝土质量，桩顶混凝土多浇50~100cm，在混凝土终凝之前抽干护筒内泥浆人工开凿桩头，挖除50~80cm，余下约30cm待施工时再凿除。在灌注快要结束时，应查对混凝土灌入数量，以确定所测混凝土灌注标高是否正确。
（七）、泥浆处理
在浇筑过程中，流出泥浆用泥浆泵抽到泥浆池集存待用。多出泥浆经处理后排放到指定地点。
在混凝土灌注过程中，依据规范要求制做混凝土试块，并随时对混凝土和易性、坍落度进行监测，确保混凝土质量。
（八）、导管埋深控制
灌注钻孔桩混凝土时，导管埋深通常控制在2m~6m范围之内。灌注深度较大时，超压力和冲击力较大，导管最小埋深较大部分，以缓解超压力和冲击力，使冲出导管底口混凝土拌和物缓缓上升。不然，新灌注拌和物可能冲破首批混凝土面，冒到其上面，将沉淀物裹入桩中，形成夹层断桩。为预防发生埋管事故，导管埋深不宜过大，通常不超出6cm。
（九）、钻孔桩水下混凝土灌注施工关键点
①钻孔经成孔质量检验合格后，即可开钻灌注钻孔桩混凝土。
②根据导管法水下混凝土浇注法施工工艺，开灌补料，确保首灌浇注成功。
③灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，要尽可能预防混凝土拌合物从料斗顶溢出，掉入孔底，使混凝土面泻浆变厚，不易测量正确。同时还需要观察导管内混凝土下降情况，立即测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管提升和拆除。
④导管拆除速度要快，时间间隔通常不宜超出15分钟。导管拆除时要注意不要将导管或其它器具掉入孔中，拆除导管冲洗洁净，分类堆放整齐。每拆一节导管，全部必需出专员负责纪录。
⑤在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土应渐渐灌入，不可一下灌满导管，以免在导管内形成高压气囊，挤坏"O"形密封圈而漏水或形成堵管。
⑥当混凝土面上升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架上升，可采取以下方法：
a、缩短混凝土浇注时间，预防顶层混凝土进入钢筋笼时流动性小，在混凝土中掺入缓凝剂、粉煤灰、以增大混凝土流动性；
b、当混凝土面进入钢筋笼4~5m以后，合适提升导管，减小导管埋深，以增加钢筋笼在导管口以下埋置深度，从而增加混凝土对钢筋笼握裹力。
⑦为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，在抽水施工承台时将桩头浮浆、沉淀物凿除。对于清水护壁钻孔，桩头浮浆和沉淀物较少，孔内砼面是均匀同时上升，桩顶超高0.5~1m即可。
⑧在整个混凝土浇注过程中，须有专员纪录，而且纪录必需是真实、完整、全过程。
五、质量和安全确保方法
（一）、施工质量管理确保方法
1、建立健全质量管理体系。建立以项目经理为领导施工、技术、安全和质量管理小组，加强质量意识，使每一个职员全部树立良好质量意识。本着"百年大计，质量第一"宗旨，严格实施工序质量控制方针，精心组织施工。
2、施工质量三控制："初步控制、生产控制和合格控制"；严格岗位责任制，质检员对各个工序、各工种实施检验监督管理，行使质量否定权。
3、严格控制工序质量，做到：①工序交接有检验；②质量预控有对策；③施工项目有方案；④技术方法有交底；⑤图纸会审有统计；⑥配置材料有试验；⑦隐蔽工程有验收；⑧计量器具校正有复核；⑨变更设计有手续；⑩质量事故处理有复核
4、建立科学完善质保体系。对各工序设置管理点，每道工序严格把关，确保施工质量。
5、实施三级管理制度：每道工序技术员100%检验，项目部专业工程师或其它技术责任人100%检验，监理工程师检验验收。
6、施工前进行技术交底，认真填写施工日志及各工序施工原始统计。
（二）、施工技术确保方法：
1、钻机就位、安装必需水平，钻机就位后经技术人员检验钻头对位合格后，才可开钻。
2、成孔钻头在使用前，应检验钻头直径，以确保成孔直径满足设计要求。
3、成孔过程中，班长应认真实施操作规程，并依据钻渣改变判定地层，依据地层情况调整泥浆性能，确保成孔速度和质量。
4、采取减压钻进工艺，确保钻孔垂直度。应确保孔底承受钻压不超出钻具总重量（扣除浮力）80%。
5、清孔过程当中，钻头必需提升离孔底15cm左右，清孔后由技术人员现场测量泥浆各项技术指标，经检验合格后在清孔半小时才可停机提钻。
6、下放钢筋笼时，钢筋帮条焊接头必需符合要求。
7、首批混凝土灌注必需将导管埋深1.0米左右。在首批混凝土灌注过程中必需连续，不得间断。
8、在混凝土灌注过程中，导管埋深要保持在2~6米左右，不能埋过深或过浅，以预防拔断导管或将导管拔出混凝土面。
9、混凝土配合比必需满足混凝土灌注要求和设计强度要求。
（三）、施工安全文明确保方法：
建立健全安全管理体系，完善多种安全生产要求。
1、坚持"安全生产，预防为主"方针，健全安全监督岗。严格实施经理为施工企业第一安全员各级安全施工责任制，招待安全标准化。进入施工现场必需戴好安全帽，高空作业必需系好安全带。用好安全帽、安全带、安全网，杜绝违章操作。钻孔操作时必需根据钻孔操作规程。
2、岗位分工明确，多种机械使用必需由专员操作，且必需有上岗证。坚持实施上岗前安全教育、培训。
3、施工中做好班前安全交底、班上安全检验等工作。
4、夜间施工要有充足照明，安全标志标准化。
5、每个钻孔孔口应有防护方法，预防人员坠入孔内。
6、项目部定时对现场进行安全大检验，奖励安全优异班组或个人，通报批评安全方法不到位班组，必需时进行处罚。
7、做到三不伤害：不伤害自己，不伤害她人，不被她人伤害。
8、施工过程中工艺方法必需包含安全方法，由专职安全员参与讨论、会签。
9、主动进行安全知识宣传、教育，立即通报现场安全动态。
10、钻渣和废弃泥浆要排放到指定地点，预防环境污染。
六、结语
为了确保泥浆护壁桩孔灌注桩成孔和成桩质量，必需严格按质量控制程序运作。加强各项步骤质量管理，采取有效防治方法。要求在基础实施前，施工方、设计方、监理方、业主应依据工程地质勘察汇报所提供地质情况仔细审阅，熟悉设计图纸及相关施工、验收规范，核查和地质相关灌注桩方面资料。施工方应依据地层条件采取对应施工工艺或进行试钻孔。并论证施工工艺可能性，布设合理施工次序，对施工过程中只有抓好施工过程中每一个步骤质量，努力争取将隐患消除在成桩之前。才能充足发挥出它优点达成安全优质、经济高效预期目标。对施工过程中可能会发生部分问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩施工统计，方便有效地对桩基施工质量加以控制。

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