正循环旋挖钻孔桩施工方案.doc

目 录

一、编制依据 - 1 -
二、工程概况 - 1 -
三、施工准备 - 2 -
四、施工工艺及要点 - 3 -
五、钻孔施工步骤 - 6 -
六、质量控制措施 - 14 -
七、质量检验 - 14 -
八、安全措施 - 15 -
九、文明施工 - 16 -
十、环境保护措施 - 19 -

- 19 -
DK18+673.82～DK19+645软土路堤钻孔桩
——施工方案
一、编制依据
1、温福铁路温州南至福州段新建工程变更设计DK18+673.82～+921.57、DK19+009.35～+645软土路堤变更设计图；
2、《新建铁路温福线温州南至福州段施工图路基设计说明》；
3、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号；
4、《客运专线铁路路基工程技术指南》及国家相关规范；
5、《铁路工程基桩无损检测规范》（TB10218-99）；
6、温福线软土路基处理的相关文件；
7、高层建筑施工手册；
8、建筑地基与基础施工手册。
二、工程概况
1、为避免软基处理对已施工桥涵的影响，DK18+673.82～DK19+645段软土路堤桥涵（潘岱中桥、DK19+225框架涵及DK19+360框架小桥两侧，DK19+573框架涵小里程）附近采用钻孔灌注桩施工。
2、DK18+904.17～+921.57段软土地基采用C30钢筋混凝土钻孔灌注桩加固。灌注桩直径80cm。桩长27m，桩间距3.2m，按正方形布置。
3、DK19+229～+241.65、DK19+557.2～+569段软土地基采用C30钢筋混凝土钻孔灌注桩加固。灌注桩直径80cm。桩长为原地面以下13～27.5m，桩间距2.8m，按正方形布置。
4、DK19+009.35～+026.75、+206.8～+221、+341.8～+356、+364～+378.2段软土地基采用C30钢筋混凝土钻孔灌注桩加固。灌注桩直径80cm。桩长26～32.5m，桩间距3.2m，按正方形布置。
5、钻孔灌注桩单桩竖向允许设计承载力：
序号
里程
承载力
备注
1
DK18+904.17～+921.57段
不小于1848KN
桩底土为粗角砾土
2
DK19+009.35～+026.75段
不小于1887KN
桩底土为粗角砾土
3
DK19+206.8～+221段
不小于1805KN
桩底土为黏土
4
DK19+229～+241.65段
不小于1382KN
桩底土为粗角砾土
5
DK19+341.8～+356、DK19+364～+378.2段
不小于1754KN
桩底土为全风化凝灰岩及粗角砾土
6
DK19+557.2～+569段
不小于1356KN
桩底土为全风化及强风化凝灰岩
6、钻孔桩施工顺序
要求先施工涵洞两侧5排以上管桩后施工涵洞两侧钻孔桩，钻孔桩施工顺序由涵洞内侧往外施工。
总体规划：DK19+225框架两侧钻孔桩——DK19+360两侧钻孔桩——DK19+573小里程钻孔桩——潘岱中桥钻孔桩。目前DK19+225框架涵两侧5排管桩已经施工完成，已具备钻孔桩施工条件。
三、施工准备
1、选择钻成孔方法
冲击钻成孔灌注桩系用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲击，将硬质土或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用掏渣筒掏出，然后再灌注混凝土成桩。
冲击钻进成孔灌注桩适用于黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层中应用，特别适于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服，但对淤泥及淤泥质土则要十分慎重，对地下水大的土层会使桩端承载力和摩阻力大幅度降低，不宜采用。
冲击钻进成孔灌注桩的特点：设备构造简单，使用范围广，操作方便，所成孔壁较坚实、稳定、塌孔少，不受施工场地限制，无噪音和振动影响等，因此被广泛地采用，但存在掏泥渣较费工费时，不能连续作业，成孔速度较慢，泥渣污染环境，孔底泥渣难以掏尽，使桩承载力不够稳定等问题。
考虑到在桥涵两侧对振动和挤土效应要求较高，且一部分桩桩底为全风化或强风化岩石，故采用冲击钻成孔灌注桩施工。
2、机具设备
主要机具设备为CA-22、CZ-30型冲击钻机或简易的冲击钻机，它由简易钻架、冲锤、转向装置、护筒、以及3～5t双筒卷扬机（带离合器）等组成。所用钻具按形状分：有一字形、共字形、圆形和十字形等多种，以十字形应用最广。钻头和钻机用钢丝绳连接，钻头重1.0～1.6t，钻头直径60～150cm。转向装置是一个活动的吊环，它与主控钢丝绳的吊环联结提升冲锤。
配套机具有泥浆泵（或离心式水泵）、混凝土配制、钢筋加工系统设备等。
测量仪器：全站仪一台、水准仪一台、钢尺两把、长卷尺一把，测绳一根。
3、施工人员
每台机械配备3～4人， 分组轮流作业，灌注混凝土时至少配备3名机组成员，1人操作机械，2人拆卸、安装导管。
4、测量放样，平整场地，清除障碍物。
5、进行室内混凝土配合比设计。
四、施工工艺及要点
1、钻孔灌注桩施工工艺
2、施工工艺方法要点
①冲击钻成孔灌注桩施工工艺流程是：场地平整→桩位放线，开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位，孔位校正→冲击造孔，泥浆循环，清除废浆、泥渣，清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和导管→灌注水下混凝土→成桩养护
②成孔时应先在孔口设圆形6～8mm钢板护筒，它的作用是保护孔口、定位导向，维护泥浆面，防止坍方。护筒内径应比钻头直径大200mm，深2m，如上部松土较厚，宜穿过松土层，以保护孔口和防止坍孔。然后使冲击钻就位，冲击钻应对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm，开始低锤（小冲程）密击，锤高0.4～0.6m，并及时加块石与粘土泥浆护壁，泥浆密度和冲程可按表1-1选用，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒下3～4m后，才加快速度，加大冲程将锤提高至1.5～2.0m以上，转入正常连续冲击，在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外，以免孔内残渣太多，出现埋钻现象。
表1-1
项次
项目
冲程（m）
泥浆密度（t/m3）
备注
1
在护筒中及护筒脚下3m以内
0.9～1.1
1.1～1.3
土层不好时宜提高泥浆密度，必要时加入小片石和粘土块
2
粘土
1～2
清水
或稀泥浆，经常清理钻头上泥块
3
砂土
1～2
1.3～1.5
抛粘土块，勤冲洗掏渣，防踏孔
4
砂卵石
2～3
1.3～1.5
加大冲击能量，勤掏渣
5
风化岩
1～4
1.2～1.4
如岩层表面不平或倾斜应抛入20～30cm厚块石使之略平，然后低锤快击使其成一紧密平台，再进行正常冲击，同时加大冲击能量，勤掏渣
6
塌孔回填重成孔
1
1.3～1.5
反复冲击，加粘土块及片石
③冲击钻成孔，冲击锤头的重量一般按其冲击直径每100mm取100～140Kg为宜，一般正常悬距可取0.5～0.8m；冲击为0.78～1.5m，冲击频率为40～48次/min为宜。
④冲击时应随时测定和控制泥浆密度。如遇较好的粘土层，亦可采取自成泥浆护壁，方法在孔内注满清水，通过上下冲击使成泥浆护壁。每冲击1～2m应排渣一次，并定时补浆，直至设计深度。排渣方法有泥浆循环法和抽渣筒法两种。前者是将输浆管插入孔底泥浆在孔内向上流动，将残渣带出孔外。本法造孔工效高，护壁效果好，泥浆较易处理，但对孔深时，循环泥浆的压力和流量要求高，较难实施，故只适于浅孔应用。抽渣筒法是用一个下部带活门的钢筒，将其放到孔底，作上下来回活动，提升高度在2m左右，当抽筒向下活动时， 活门打开，残渣进入筒内；向上运动时，活门关闭，可将孔内残渣抽出孔外。排渣时，必须及时向孔内补充泥浆，以防亏浆造成孔内坍塌。
⑤在钻进过程中，每1～2m要检查一次成孔的垂直度情况。如发现偏斜应立即停止钻进，采取措施进行纠偏。对于变层处和易于发生偏斜的部位，应采用低锤轻击，间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好。
⑥在冲击钻进阶段应注意始终保持孔内水位高过护筒底口0.5m以上，以免水位升降波动造成对护筒底口处的冲刷，同时孔内水位高度应大于地下水位1m以上。
⑦成孔后，应用测绳挂0.5Kg重铁砣测量检查孔深，核对无误后，进行清孔。可使用底部带活门的钢抽渣筒，反复掏渣，将孔底淤泥、沉渣清除干净。密度大的泥浆借水泵用清水置换使密度控制在1.15～1.25之间。
⑧清孔后应立即放入钢筋笼，并固定在孔口钢护筒上，使在浇灌混凝土过程中不向上浮起，也不下沉。钢筋笼下完并检查无误后应立即浇筑混凝土，间隔时间不应超过4小时，以防泥浆沉淀和坍孔。混凝土灌注一般采用导管法在水中灌注。
3、钻进中故障处理
3.1坍孔
当在钻进中发现钻孔内水位突然下降，孔口冒细密水泡，钻机进尺很慢等现象时，即表明可能发生了坍孔，应立即停钻处理。
3.1.1找出坍孔原因：泥浆比重不当，水头高度不够，冲程较大等，都容易引起坍孔。
3.1.2预防方法：选用高质量的粘土泥浆，如果是砂层宜用比重大，粘度高的泥浆。在钻进中井内应保持足够的水头高度，埋设护筒要符合规定要求，终孔后应保持一定的水头，并及时灌注水下混凝土。
3.1.3处理方法：如发生孔口坍塌时，应立即拆除护筒，并回填钻孔，重新埋设护筒后再钻进。发生钻孔内坍塌时，可向空内投入土块夹小片石重新钻孔，采用低锤冲击将土块和小片石挤入孔壁制止坍孔。
3.2钻孔偏斜弯曲时
3.2.1偏斜原因：产生偏斜原因主要有地质条件、技术措施和操作方法三个方面的问题。
3.2.2预防方法：为防止斜孔应注意以下事项：
①安装钻进时，钻机支架要水平，钢丝绳中心同桩中心在同一垂直线上。
②开钻时，冲击锤冲程不宜过大，护筒应埋设稳固，影响垂直度。
③钻进过程中应经常检查钢丝绳中心、桩中心和钻机中心是否在同一垂直线上。
④遇到倾斜的软硬地质特别是由软到硬地段应吊住冲击锤控制进尺。
⑤加强技术管理，经常检查钻孔情况，发现偏斜立即纠正。
3.2.3处理方法：应采用回填粘土加硬质小块石到偏斜的位置上，待沉积密实后，小冲程缓缓重新钻孔校正。
3.3钻孔漏水
3.3.1漏水原因
①透水性强的砂砾或流砂中，过稀的泥浆向由孔壁外漏失很大。
②埋设护筒时，回填土夯实不够或护筒制作不良，接缝不严密或焊接有砂眼等造成漏水。
3.3.2处理方法
发现漏水时，首先应集中力量加水或泥浆，保持必要的水头，然后根据漏水原因决定处理方法。
五、钻孔施工步骤
1、施工前准备：清理、平整、压实场地，挖出泥浆池和排浆沟，钻孔作业组、砼灌注及钢筋加工制作作业组就位。
2、钻机定位：根据设计文件要求，采用全站仪施测，务求定位准确，并做好记录及签字手续。如有疑问，要换手复测，直至准确无误，测量偏差在技术规范允许范围之内。
3、护筒的制作和埋设
（1）护筒的作用：控制桩位，导正钻具；保护孔口，隔离地表水渗漏，防止孔口及孔壁土坍塌；保持或提高孔内的水头高度，增加对孔壁的静水压力，以防止孔壁坍塌；护筒顶面可作为钻孔深度、钢筋笼下放深度、砼面位置及导管埋深的测量基准；护筒顶面可设置桩位中心的标记，以此可调整钢筋笼位置，使其中心与桩中心一致；固定钢筋笼。
（2）护筒设置：护筒的质量、规格应充分满足《铁路路桥涵施工技术规范》之规定。设置护筒时应符合如下规定：
1）护筒种类
采用钢板护筒，用6～8mm的钢板卷制而成。它用料少、重量轻、密封性好，可重复使用。
2）护筒尺寸
①护筒内径应比桩径稍大，一般大200mm
②护筒顶端高度
控制顶端高度的目的在于提高孔内水位，形成水头（孔内水位与地下水位或潮水位之差），保持孔壁稳定。
③护筒底端埋置深度
控制护筒底端埋置深度，在于防止护筒内水位较高时护筒底端漏水，并保持护筒稳固。护筒底端应设置在粘土层或粉土层中，不应设置在填土、砂土或砂砾层中，以保证护筒不漏水。
护筒底端埋置深度粘性土不小于1.0～1.5m，砂土不小于1.5m，软土地区淤泥层较厚处进入不透水层内1.0～1.5m，淤泥、砂土层不得小于3m。
（3）护筒的埋设
护筒的埋设是泥浆护壁成孔灌注桩施工的第一步，护筒位置与垂直度准确与否，护筒和周围及底端是否紧密而不透水，对成孔与成桩质量均有重大影响。
因钻孔桩加固地段的地下水位在地面以下超过1m，故采用挖坑埋设。在杂填土及砂土中埋护筒时，先在桩位处挖一比护筒外径大0.5～1.0m的圆坑，坑底比护筒底端深0.5m左右，然后填筑粘土，分层夯实至护筒底端标高处。在粘性土中埋护筒时，坑径与上述相同，坑底则与护筒底平齐。然后放置护筒，对正位置，护筒底端埋入粘土层内；在护筒外侧填入粘土，分层夯实。
护筒中心竖直线与桩中心线重合，平面位置偏差不得大于5cm，斜度的偏差不得大于1% 。
4、钻机就位、钻孔：
用吊车使钻机就位，钻机头中心严格与桩中心对中，并保证钻机底座的平稳，防止钻进过程中出现倾斜。钻孔过程中，要加强孔的垂直度检查，发现偏孔及时纠正，同时严格控制泥浆比重及护筒内外水位差，必须使孔内泥浆高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m，以防坍孔。
采用多台钻机同时施工时，相邻钻机不宜过近，以免相互干扰。在相邻混凝土刚灌注完毕的邻桩旁成孔施工，其安全距离应大于4D（即3.2m），或最少时间间隔不应小于36小时。
每根钻孔桩都必须有详细的施工钻孔记录。
5、泥浆制备
泥浆护壁在成孔灌注桩中，泥浆管理是其成败的关键之一。用于冲击钻进的泥浆为循环泥浆，又称冲洗液。
（1）、泥浆的作用
保护孔壁、悬浮钻渣。
（2）、泥浆性能
①泥浆相对密度
测定泥浆相对密度使用比重计。在保证正常工作的前提下，应尽量降低。
②泥浆粘度
测定粘度使用漏斗粘度计。在漏斗中放入500mL的泥浆试样，以泥浆全部流出的时间（s）表示粘度。粘度大，护壁能力和悬浮钻渣能力强，但易糊钻，泥浆泵抽吸不易，也不利于泥浆的沉淀净化后再利用；粘度太小，钻渣易沉淀，对防止翻砂、渗漏不利。一般地层的粘度以16～22s为宜，松散易坍孔地层以19～28s为宜。
③泥浆含砂率
泥浆含砂率，是指泥浆中不能通过200号筛孔（即直径不大于0.047mm）的砂子，所占泥浆体积的百分比。含砂率大，会降低粘度，造成泥皮松散，护壁不牢，增加孔内沉渣厚度，同时易磨损泥浆泵，泥浆循环停止时易埋钻。新制泥浆的含砂率不宜大于4%，循环泥浆的含砂率不得超过8% 。
④泥浆pH值。pH值一般以7～9为宜。
⑤泥浆胶体率
胶体率高的泥浆，粘土颗粒不易沉淀，孔底沉渣少，形成泥膜保持孔壁能力强。正、反循环泥浆的胶体率宜大于95%。
⑥泥浆稳定性。沉降稳定性（动力稳定性）是衡量泥浆是否容易下沉的性质。若下沉速度很小，甚至可忽略不计，则称此泥浆具有沉降稳定性。
（5）、泥浆的制备
1）泥浆的性能与要求应满足钻孔的要求；
2）泥浆材料的选定和基本配合比的确定应以最容易坍塌的土层为主初步确定泥浆的配合比。该配合比应通过试成孔作进一步修正。
3）泥浆总用量应包括孔内泥浆量、循环系统泥浆量、地面损失量、泥浆更换次数或补充量以及泥浆储备量的总和。孔内泥浆量等于钻孔体积再乘以备用系数（1.2以上）。
4）工地每日配制泥浆的能力，不但要满足造孔用浆的需要，还要满足清孔用浆的需要。
5）泥浆的拌制。根据泥浆需要量选择粘土搅拌机，其转速宜大于200r/min。
材料的投放顺序，应首先注入规定数量的清水；边搅拌边放粘土。
（6）废泥浆处理
废泥浆称为二次公害，目前常用处理方法如下：机械处理、化学处理、机械化学联合处理、重力沉淀处理。
采用重力沉淀处理方法，泥浆中的钻渣靠自重沉淀，形成稠状废浆，装入槽罐车运走。
6、成孔检查
检查的主要内容有：孔位、孔径、垂直度、深度等。对于嵌岩桩，除了孔位、孔径、垂直度、深度等需检查外，还应检查嵌岩深度和岩石层地质是否发生变化，以便按技术规范之规定采取相应的措施。
(1)孔径和孔形检测
孔径检测是在桩孔成孔后、下入钢筋笼前进行的，是根据设计桩径制做笼式检孔器入孔检测。笼式检孔器用Ф8和Ф12的钢筋制做，其外径等于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的4～6倍。其长度与孔径的比值选择，应根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时，将检孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象，应采取措施予以消除。
(2)孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣普遍采用标准测锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm～15cm，高20cm～22cm，质量4kg～6kg。对斜桩的孔深和孔底沉渣，使用测锤检测容易产生较大的误差，精确度较低。
(3)桩位检测
钻孔桩的实际桩位，受施工中各种因素的影响会偏离原设计桩位，因此要对全部桩位进行复测，并在复测平面图上标明实际桩位坐标。复测桩位时，桩位测点选在新鲜桩头面的中心点，然后测量该点偏移设计桩位的距离，并按坐标位置，分别标明在桩位复测平面图上，测量仪器选用精密经纬仪或全站仪。
7、清孔
1）钻孔至设计高程，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，应即进行清孔。浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应满足设计及规范要求。
终孔停机后，保持泥浆正常循环，以中速将相对密度为1.03～1.10的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。使清孔后泥浆的含砂率降到2％以下，粘度为17s～20s，相对密度为1.03～1.10，且孔底沉淀土厚度不大于设计规定的量值时，即可终止清孔，根据钻孔直径和深度，换浆时间约为4h～8h。最后进行灌注水下混凝土。
本法对正循环回转钻进来说，不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易坍孔。缺点是清孔不彻底，混凝土质量较难保证，而且清孔时间太长。
2）清孔时，应保持钻孔内的水位高于护筒底脚0.5m以上或高出地下水位或河流水位1.5m～2.0m，以防坍孔。
3）清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手模无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s，浇筑水下砼前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
8、钢筋笼制作与安放
（1）钢筋笼的制作与堆放
1）钢筋的种类、钢号及尺寸规格应符合设计要求。钢筋进场后应按钢筋的不同型号、不同直径、不同长度分别堆放。
2）钢筋笼的绑扎顺序大致是先将主筋等间距布置好，待固定住架立筋（即加强箍筋）后，再按规定的间距安设箍筋。箍筋、架立筋与主筋之间的接点可用焊接方法固定。方法如下：
①箍筋成型法
照钢筋骨架的外径尺寸制一块样板，将箍筋围绕样板弯制成箍筋圈。在箍筋圈上标出主筋位置，同时在主筋上标出箍筋位置。然后在水平的工作台上，在主筋长度范围内，放好全部箍筋圈，将两根主筋伸入箍筋圈内，按钢筋上所标位置的记号互相对准，依次扶正箍筋并一一焊好，再将其余的主筋穿进箍筋圈内焊成骨架。
②加劲筋成型法
为了不妨碍螺旋筋的绑扎，一般把加劲筋设在主筋的内侧。制作时，按设计尺寸做好加劲筋圈，标出主筋的位置。把主筋摆在平整的工作台上，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，并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。
若骨架直径较小，为避免灌注混凝土的导管法兰挂动骨架，可将加劲筋置于主筋的外侧，将螺旋筋在加劲筋处截断与主筋焊牢。
3）为防止钢筋笼在装卸、运输和安装过程中产生不同的变形，可采取下列措施：在适当的间隔处应布置架立筋，并与主筋焊接牢固，以增大钢筋笼刚度；在钢筋笼内侧暂放支撑梁，以补强加固。当钢筋笼插入孔时，在卸掉该支撑梁；在钢筋笼外侧或内侧的轴线方向安设支柱。
4）钢筋笼保护层。为了保证保护层厚度，一般都在主筋外侧安设钢筋定位器。也可采用套入主筋中，每隔2～4m设置一组砼垫块（C30细石砼垫块，与钻孔桩砼同标号），每组以4～6块为宜。
5）钢筋笼的堆放以两层为好。如果能合理地使用架立筋牢固绑扎，可以堆放3层。
（2）钢筋笼的沉放与连接
钢筋笼沉放要对准孔位扶稳，缓慢沉放，避免碰到孔壁，到位后应立即固定。
因桩的长度较大，钢筋笼采用分段接长法放入孔内。即先将第一段钢筋笼放入孔内中，利用其上部架立筋（加强筋）暂时固定在护筒上部。此时主筋位置要正确、竖直。然后吊起第二段钢筋笼，对准位置后用焊接的方法接长后放入钻孔中。如此逐段接长后放入到预定位置。
钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时，应在清孔前进行吊放，待钢筋笼安设完毕后，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±10cm。在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆，使骨架固定在护筒上或钻机底座上，防止砼灌注过程中出现浮笼或掉笼现象。
当灌注完毕的混凝土开始初凝时，即要割断定位骨架竖向筋，使钢筋笼不影响混凝土的收缩，避免钢筋混凝土的粘结力受损失。
9、下导管
钢导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应，可为20～30cm，接头应具备装卸方便、连接牢靠并带有密封圈，保持不漏水不透气。导管节组合要根据悬空高度、桩长及外露长度进行计算搭配。导管管节长度，中间节宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下宜用1m或0.5m长导管。导管的支承应保证在需要减慢或停止砼流动时，使导管能迅速升降。
10、混凝土的配合比与灌注
（1）混凝土的强度等级不应低于设计要求。其坍落度（用导管水下灌注混凝土）控制在18～22cm；水灰比应控制在0.5～0.6为宜。粗骨料宜优先选用卵石，如选用碎石，宜适当增加含砂率；骨料最大粒径不应大于内径的1／6～1／8和钢筋最小净距的1／4，同时不应大于40mm。细骨料宜采用级配良好的中砂。为使混凝土有较好的和易性，混凝土的含砂率宜采用40％～50％，水灰比宜采用0.5～0.6。有试验根据时，含砂率和水灰比可酌情加大或减小。水下砼用的水泥、集料、水、外掺剂以及砼的配合比设计、拌合、运输等必须符合施工规范要求。混凝土所有原材料必须有质检合格证明和试验报告。
（2）灌注混凝土采用直升导管法。
1）水下混凝土工程的施工采用直升导管法
导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。水密试验时的水压应不小于井孔内水深1.5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。
试验方法是把拼装好的导管先灌入70％的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入计算的水压力。导管需滚动数次，经过15min，不漏水即为合格。
导管内过球应畅通。符合要求后，在导管外壁用明显标记逐节编号并标明尺度。导管应配备总数20％～30％的备用导管。
导管吊放时，应使位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。
2）漏斗、溜槽、储料斗
导管顶部应设置漏斗，其上设溜槽、储料斗和工作平台。漏斗和储料斗的容量(即首批混凝土储备量)应使首批灌注下去的混凝土能满足导管初次埋置深度的需要。
3）混凝土的运输、提升和导管的升降
①混凝土的运输：
混凝土的运输时间和距离应尽量缩短，以迅速、不间断为原则，防止在运输中产生离析。灌注前混凝土坍落度的损失(比出罐时)不得超过2cm。
②混凝土的提升
a.在钻孔口附近用吊机提升内装砼的活底吊斗，砼卸入储料斗内(首批)或直接卸入漏斗内。
b.采用混凝土输送泵或混凝土泵车灌注，既可作水平运输，还可作竖直提升运输。
③导管的升降
导管的吊挂和升降，可用钻机的起吊设备或吊机，需保证导管升降高度准确。起重能力应与导管全部填满混凝土时的重力相适应。
4）隔水栓、阀门
首批混凝土灌注量较大，一般需拌和多罐方能满足需要，因此需在漏斗口下设置栓、阀，以贮存混凝土拌合物，待漏斗和储料斗内储量够了，才开启栓、阀使首批混凝土在很短的间内一次降落到导管底。栓、阀还可在开始灌注时防止水(泥浆)与混凝土接触。
（5）水下混凝土的灌注
1）拌制机械的选择
①混凝土拌和机数量：可根据一台拌和机的生产率、需要灌注的混凝土数量和适当的灌注时间计算。适当砼灌注时间可参考表2-6。
表2-6 适当的灌注时间表
钻孔桩度(m)
<20
20～40
40～60
60～70
70～80
80～100
适当灌注时间(h)
1.5～2
2～3
3～4
4～5
5～6
7～8
注：①灌注时间从第一盘混凝土拌和加水至灌注结束止。②本表适用于桩径小于2.5m。③水泥初凝时间超过表列数值时，则首批混凝土必须掺入缓凝剂。
混凝土拌和机数量n可按下式计算：
n=V/(h*Ｐ)
式中：V-钻孔中灌注的混凝土数量，包括超灌高度和扩孔体积，扩孔率取1.1～1.2
h-适当灌注时间，查表7-46；P-混凝土拌和机生产率，m3/h。
计算出的n值应取整数。另外还应有备用台数，以备在机械发生故障时选用。
②混凝土拌合机，采用强制式且应备有自动计量装置，其容量不宜小于400L。
2）灌注混凝土表面测深和导管埋深控制
①测深
灌注水下混凝土时，应探测水面和泥浆面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀层厚度、埋导管深度和桩顶高度。如探测不准确，将造成沉淀过厚、导管提漏、埋管过深而发生夹层断桩、短桩或导管拔不出事故。
测深锤法：目前多采用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面(或表面下10cm～20cm)，根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土的灌注深度。
②管埋深控制
灌注混凝土时，导管埋入混凝土的深度一般宜控制在2m～6m范围之内。当拌和物内掺有缓凝剂、灌注速度较快、导管较坚固并有足够的起重能力时，可适当加大埋深，但最好也不要大于8m。拔管前需仔细探测混凝土面深度。
3）水下混凝土的灌注
①灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。
②灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射3min～5min，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批水下混凝土。
③剪球、拔栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应按灌注事故的处理方法进行处理。
④在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
⑤当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：a.尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小，建议使用缓凝剂、粉煤灰等增大其流动性；b.当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和lm以上处，并徐徐灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；c.当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，已增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
⑥为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后将此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法确定，一般不宜小于0.5m，长桩不宜小于1.0m。
⑦有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录
（6）灌注混凝土应遵守下列规定：
1）检查成孔质量合格后应尽快灌注混凝土。桩身混凝土必须留有试件，标准条件养护试件评定的强度等级应达到设计强度的1.15倍。
每根桩应在混凝土浇筑地点随机抽样制作混凝土试件不少于2组。如换工作班时，每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填实验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。
2）混凝土灌注充盈系数不得小于1；一般土质为1.1；软土为1.2～1.3。
3）每根桩的混凝土灌注应连续进行。对于水下混凝土从管内灌注混凝土的桩，在灌注过程中应用浮标或测锤测定混凝土的灌注高度，以检查灌注质量。
4）灌注混凝土至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在凿除浮浆层后，桩顶标高和桩身混凝土质量能符合设计要求。
5）当气温低于0°C时，灌注混凝土应采取保护措施，灌注时的混凝土温度不应低于3°C；桩顶混凝土未达到设计强度的50%前不得受冻。当气温高于30°C时，应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。
6）灌注混凝土时，应设专人记录；结束后，设专人做好记录。
7）主筋的混凝土保护层不得小于设计值50mm。
8）灌注砼注意事项：下导管前，必须对导管进行试拼和试压，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，连接时连接螺栓的螺帽宜在上，试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍；砼料斗必须能保证初灌时下端导管埋置深度大于或等于1.0m，并保证在灌注过程中导管埋置深度不小于2.0m，最大埋管深度6m；砼的浇注高度应不低于桩顶设计标高1m。
六、质量控制措施
1、钢筋原材料、加工、连接和安装应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设（2005）160号有关规定。
2、混凝土原材料、配合比设计、施工应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设（2005）160有关规定。
3、钻孔或达到设计深度后，必须按设计及验标要求核实地质情况。
4、孔底应平整，无松渣、淤泥、沉淀或扰动过的软层。孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。
5、混凝土浇筑必须符合施工工艺设计要求。
6、桩身顶端浮浆应清理，直至露出新鲜混凝土面。桩顶高程应符合设计要求。
七、质量检验
质量要求主要是指成孔、清孔，钢筋笼制作、安放，混凝土配制、灌注等工序过程的质量标准，以确保成桩质量。每个工序完工后，必须严格按质量标准进行质量检测，并认真做好记录。
1、桩的混凝土强度等级检验
每根桩在混凝土的浇注地点随机抽样制作混凝土试件2组以上，进行28d混凝土强度试验；
2、桩身混凝土应均质、完整检验
①专业检测单位按《铁路工程基桩无损检测规程》（TB10218）的规定对钻孔桩桩身混凝土应全部进行无损检测。
②专业检测单位按《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426）的规定按对桩身混凝土质量有疑问和设计有要求的桩，应采用钻芯取样进行检测。
3、单桩承载力检验
按设计要求数量采用静载试验检验。
4、钻孔桩钢筋骨架的允许偏差、检验数量和检验方法见下表
钻孔桩钢筋骨架的允许偏差、检验数量和检验方法
序号
项目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100mm
全部检验
尺量
2
钢筋骨架直径
±20mm
3
主钢筋间距
±0.5d
尺量检查不少于5处
4
加强筋间距
±20mm
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20mm
6
钢筋保护层厚度
不小于设计值
吊线尺量
7
钢筋骨架垂直度
1%
注：d为钢筋直径，单位为mm。
5、桩孔的允许偏差、检验数量和检验方法见下表
桩孔的允许偏差、检验数量和检验方法
序号
项 目
允许偏差
检验数量
检验方法
1
孔位中心
钻孔桩
100mm
全部检验
测量
挖孔桩
50mm
2
倾斜度
钻孔桩
1%
挖孔桩
0.5%
6、设计检测要求
钻孔灌注桩桩身完整性按100%检测；根据《关于DK18、DK19、DK20公里软基加固变更设计技术交底会议纪要》要求，钻孔桩按照2倍单桩设计承载力加载；钻孔桩静载数量每过渡段做1根。
八、安全措施
（一）安全保证措施
1、安全目标
①安全目标确定为无重伤残事故、无火灾事故、杜绝重大伤亡事故、创建安全文明工地。
2、建立安全管理和安全保证体系。
安全管理和保证体系框图
安全保证体系

工 作 保 障

收尾工作检查
开工前检查
施工过程检查

1.安全设计安全技术措施交底后是否人人明白，心中有数；
2.施工生产过程中各种不安全因素是否得到控制；
3.施工机械是否坚持安全执行；
4.安全操作规程是否认真执行；
5.现场有无违规指挥，违规作业；
6.“周一”安全讲话是否正常执行；
7.安全隐患是否限制整改；
8.信息反馈是否准确及时。
1.总结施工生产过程中安全生产经验，对于成功的控制方法总结推广；
2.找出施工过程中安全管理的薄弱环节，提出改进措施。
1.施工组织是否有安全设计或安全技术措施；
2.施工机械机具是否符合技术和安全规定；
3.安全防护措施是否符合要求；
4.施工方案是否经过培训；
5.施工方案是否经过交底；
6.各级各类人员施工安全责任制是否落实；
7.是否制定安全预防措施；
8.对不安全因素是否有控制措施。

制 度 保 证

组 织 保 证

国家安全法律、法规、规程、标准

铁道部、浙江省有关安全生产的规定
安全生产领导小组

落实责任制

项目部十二项安全制度

安全目标：确保全部工程达到中华人民共和国、铁道部现行的工程质量验收标准及设计要求，并满足验收速度的质量要求。
工程一次验收合格率达到100%。
1.安全生产责任制；
2.班前安全讲话制；
3.“周一”安全活动日制；
4.安全设计制；
5.安全技术交底制；
6.临时设施检查验收制；
7.安全教育制；
8.交接班制；
9.安全操作挂牌制；
10.安全生产检查制；
11.职工伤亡事故报告处理制；
12.安全生产奖惩制。
1.项目部各类人员各职能部门的安全生产责任制；
2.树立“以人为本”的思想，认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针；
3.管生产必须管安全原则；
4.施工进行经常性安全教育；
5.坚持安全检查制度；施工过程中出现安全总是按“三不放过”原则处理。

3、安全生产
（1）建立健全安
钻孔桩施工环节比较多，工艺流程比较复杂，工程量较大，投入的施工人员和机械设备也比较多，必须建立健全安全文明生产责任制，明确划分作业施工范围及相关安全文明责任，制定有关安全文明生产制度，并与每一个作业班组、个人签定相关的安全文明生产责任状，以确保安全文明生产。
（2）安全学习培训
各作业班组设立专（兼）职安全员，负责本作业班组的安全学习与安全管理工作；定期组织安全学习，提高全体施工人员的安全意识与安全技能。
（3）安全技术交底
各项工作开始之前，组织详细的技术交底工作，交代工艺作业流程，交代与安全注意事项与要求。
（4）安全管理原则
坚持管生产同时管安全与质量的原则，要求作业队长、班组长在安排工作与生产任务时，必须同时交代安全与质量要求。
（5）对危险源及危险区的控制
施工区域设置安全警示牌，对钻孔、泥浆池作业区等安全生产重点危险源及危险区，指定专人负责，责任落实到人，签订安全责任状，明确安全指标与经济奖惩挂钩，彻底消除不安全因素。
（6）规范作业
按安全施工规范要求发放和配备安全生产劳动防护用品及安全生产设施，确保施工环境、作业状态满足安全生产要求。
（7）施工用电及设备管理
安装、维护或拆除临时用电工程，必须由电工操作，非电工人员严禁私自操作。电器设备、照明灯具、电源电缆，按用电安全要求由专门电工统一安装设置，不乱拉乱接，安装漏电保护器，可靠接地，动力和照明线路的开关、保险分开设置，用电设备实行一机一闸，严禁同一开关箱内同时有38OV 和220V 两种电压等级