1、钻孔桩作业书郑西铁路客运专线ZXZQ01标DK27+388.51索河特大桥钻孔桩施工作业书编制： 审核： 中铁七局集团郑西客运专线三项目部二六年五月二十五日钻孔桩施工作业书一、工程概况索河特大桥为双线桥, 该桥位于河南省荥阳市境内，大致方向为东南至西北走向，沿线穿过高砦村、东郭村及陈砦村。桥址跨越索河楚楼水库和三条主要道路。该桥从郑州台88#墩为直线段，从88#墩西安台为曲线段，桥中心里程DK27+388.51,孔跨布置形式为：2232m124m2332m224m132m224m1132m224m7632m无碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁，大桥全长4537.17m。本桥除跨索河73#76#墩
2、采用圆端型混凝土空心墩外，其余墩均采用双柱实体墩，圆端型混凝土空心墩最低高度19.5m，最高高度22m，双柱实体墩最低高度2m，最高高度10m。基础采用桩基，除73#76#墩桩基采用1.25m外（共44根），其余采用1.00m钻孔桩基础（1104根）。钻孔桩最短长度45m，最长68m，平均长度55m。 二、施工方案及方法 A 施工方案本工程钻孔桩直径包含1.0m、1.25m两种。桩长最长为68m。根据设计地质资料和现场情况，浅水墩位钻孔桩采用草袋围堰筑岛修建施工平台。索河特大桥水中钻孔桩施工时修建栈桥，搭设水中钻孔平台。陆地上及浅水中钻孔桩基础主要选用旋挖钻机，少量冲击钻机配合。旋挖钻机结构形
3、式如右图。深水中钻孔桩采用反循环钻机成孔。孔口埋设钢护筒、泥浆护壁；钢筋笼分节加工成型，吊车吊装焊接；砼由拌合站集中拌制，砼搅拌运输车运输，导管法灌注水下砼。B施工工艺及方法钻孔桩主要采用大孔径旋挖钻机施工，该钻机施工效率高、速度快、施工精度高（全电脑控制）、履带式行走移位方便。钻孔桩施工工艺框图a施工准备:施工前根据地形、水文、地质条件及机具、设备、材料运输情况，规划施工场地，合理布置临时设施；开钻前根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具；对钻机各部位状态进行全面检查，确保其性能良好。b护筒就位:护筒采用钢护筒，由2m的护筒组成，钻孔时，空口护筒应高出地面2030cm，
4、并及时向孔内补充浆液，以保持足够的泥浆压力。当采用旋挖钻时护筒内径应大于钻头直径，比钻头大约20 ，使用冲击钻护筒内径应大于钻头直径 40 。护筒压入前及压入后，通过靠在护筒上的精确水平仪调整护筒的垂直位置，倾斜度不得大于1%。护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5。c泥浆制备:用造浆机制浆，并储存于泥浆池中。钻孔施工时，根据地层情况及时调整泥浆性能指标，泥浆比重，当采用正循环旋挖钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为1.11.3；以保证成孔速度和质量，施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一
5、基桩钻孔护壁中。d钻孔施工:开孔时，开启钻机将钻筒中心对准设计桩位中心，先将钻头垂吊稳定后，再慢慢导正下入井孔，然后匀速下放至作业面，液压装置加压，旋转钻进，按低钻速、轻压慢钻的原则缓缓钻进。钻杆采用伸缩式钻杆，钻头为筒式活门掏渣筒。钻渣通过进渣口进入钻筒，待确定钻筒内钻渣填满后，反转后即可关闭进渣口。提升钻杆带动钻筒，同时向孔内注泥浆，确保孔内水头后，将钻筒提出孔外，提钻时开始要缓慢，最后利用液压系统，将筒门打开，排除钻渣。将钻渣用车清运至适当地点进行弃方处理，以免造成水土流失或农田污染。施工过程中可以通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。e清孔:成孔后，更换清底
6、钻头，进行清底，并测定孔径、孔位、孔深、垂直度等是否满足设计要求。水下砼浇筑前，应复查桩底沉渣厚度，不满足要求时进行二次清孔。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。水下砼浇筑前，采用泥浆泵射水冲射孔底翻动沉淀物，测量孔底沉渣厚度20cm时，立即浇筑砼。f钢筋笼制作及安装:钢筋笼在加工场集中分节预制，自制平车运至工地；钢筋的材料、加工、接头和安装，应符合相关施工技术标准的有关规定，每节钢筋笼接头钢筋应错开，钢筋主筋与加强箍筋必须全部焊接。在笼中加设十字钢筋撑，绑扎方木加固，防止钢筋笼变形，吊车进行安装，接长钢筋笼采用套管挤压连接成型。钢筋笼入孔到设计标高后，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不
7、大于10cm 。用定位吊筋穿入钢管焊接到钢护筒上，保证灌注中钢筋笼不发生掉笼或浮笼。g灌注水下砼:在砼采用2030cm钢导管灌注，导管管节长度，中间节宜为2m等长，底节可为4米，漏斗下宜为1m长导管。采用吊车分节吊装，丝扣式快速接头连接；灌注前，对导管进行水密、承压和接头抗拉试验。导管主装后轴线偏差不得超过钻孔桩深0.5%并不宜大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽易在上；试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。安装储料斗及隔水栓，储料斗的容积要满足首批灌注下去的砼埋置导管深度的要求。水下砼由拌合站进行拌制，6m3砼搅拌运输车运输，输送泵将混凝土压送进储料斗，当料斗内混凝土数量满足封底要求时开启斗门一
8、次封底。灌注中，严格控制导管埋深（埋置深度控制在13m），防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。灌注砼时，要保持孔内水头，防止出现坍孔。桩身砼灌注顶面高出设计桩顶高程1.0m，以保证桩头质量。h桩基检测:施工过程中，对每个工序认真做好施工试验、记录，并在成桩以后配合监理工程师进行桩的检验。成桩后按设计要求对桩基进行低应变测法检测；地质条件较差、桩长超过50m的桩应按设计要求进行超声波检测；对于本工程的桩，应控制好桩底沉渣厚度，按桩总数的3%5%钻孔取样检验。C深水中钻孔桩索河特大桥跨索河水库，是本工程的施工难点，现场拟搭设水上钻孔平台进行施工，机械及物资由临时栈桥进场。a施工便桥索河特大桥的
9、便桥长度为100m。栈桥结构形式：桥面宽5m，基本跨度8m。两端桥墩基础采用浆砌片石支撑，基底位于硬土层上。中间支墩由两个中心间距为4m的钢管桩组成。钢管桩采用桩锤击打进入河床。两个钢管桩顶部采用扣轨连接形成便桥横梁，扣轨为9扣轨或7扣轨，采用旧P50或P43钢轨。扣轨采用“U”形螺栓锁紧，与钢管桩接触部分要稳固牢实。扣轨横梁上部采用I36工字钢作为便桥纵梁，横梁上铺设6根工字钢，工字钢与扣轨间采用“U”形螺栓连接，工字钢纵梁顶部满铺2.5m木枕，木枕间采用扒钉连接形成整体，即形成一个5m宽的施工便桥。桥面两侧采用钢筋制作简易而又实用的栏杆。钻孔平台水中墩施工平台利用钻孔桩钢护筒作为支撑。钢护
10、筒位置即为钻孔桩桩位。根据施工需要，采用=10mm厚钢板卷制护筒。护筒直径比设计钻孔直径大30cm，考虑长度为1820m，在护筒下口和上口分别加焊一层10mm厚300mm宽钢板带予以加强，避免在下沉过程中遇到硬物而变形，上口焊连接法兰盘。钢护筒用90型振动沉桩机振动下沉，当打入河床内10m以上，且振动下沉困难时即可停振，认为满足要求。利用30T汽车吊吊起钢护筒通过导向架插入河床中，用两台经纬仪呈90方向观测其垂直度，满足要求后开始下沉钢护筒。用30 T汽车吊将其桩帽及90型振动沉桩机吊放在护筒顶，用螺栓固定。先轻轻放松吊钩钢丝绳，利用沉桩机自身的重力使护筒沉入河床一定深度，当下沉缓慢或不下沉时
11、。经纬仪观测护筒无偏斜后接通电源启动沉桩机。使用振动沉桩机沉桩，每次持续时间长短应根据机械和地质情况通过现场实验来确定，一般为10min15min。每次振动持续时间过短则土的结构未被破坏，过长则振动锤部件易被损坏，法兰盘连接螺栓也易松动。开始使用低频振动，破坏护筒与土体之间的粘接力和弹性力，使护筒借助自重和桩锤重量下沉。当下沉缓慢时，使用高频振动，使护筒产生的弹性波对土体产生高速冲击，减少土体对托体的贯入阻力。当贯入度太小时，可采用吸泥机孔内吸泥配合下沉。护筒下沉应一气呵成，不可中途停顿或较长时间的间歇，以免护筒内外周围的土恢复，继续下沉困难。护筒下沉后平面位置的偏差不得大于5cm，护筒倾斜度
12、偏差不大于1%。在钢护筒上焊结钢牛腿，各个牛腿应在同一个标高上，在牛腿上拼装钻孔桩施工的水上作业平台，平台用万能杆件拼装而成，平面尺寸为依承台尺寸而进行设计。该平台将是套箱下沉的导向和支撑设备，在套箱内抽水后，对套箱抵抗水压力起到支撑作用，故设计时经过检算，且安全系数不能取得较小。工作平台上设钻机移位轨道。钻孔作业1、作业平台铺设完成后，即可将冲击钻机安放于平台上，进行水中钻孔作业。钻孔平台上安排两台钻机进行作业，若相邻钻孔桩间距小于5m的要求，则每个钻机钻孔顺序应为“跳钻”，即本次所钻孔与上次钻孔之间间隔一个钻孔桩，这样就可以不用停歇连续钻孔。泥浆回收循环利用，这样不仅可以降低泥浆成本，还可
13、以减少环境污染。在护筒刃脚下钻进时应防止涌砂和坍孔，防止的主要方法是提高孔内水头，提高泥浆比重；在风化泥岩中钻孔应注意控制进尺，进行扫孔，保证孔径，严防夹钻；在风化凝灰岩和风化花岗岩中钻进时，钻压不可过大，防止扭断钻杆或掉钻。2、冲击钻孔注意事项2.1、在碎石类土、岩层中宜用十字形钻头；在砂黏土、砂和沙砾石层中宜用管形钻头。冲击法钻孔，钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量，使总重不超过卷扬机的起重能力。2.2、开始钻孔时应采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔，钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，不得打空锤，勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。吊钻头的钢丝绳
14、必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不得小于12。钢丝绳与钻头间须设转向装置并联接牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向必须一致。2.3、钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15 时应及时更换修补，更换新钻头前，应先检孔到孔底，确认钻孔正常时，方可放入新钻头。2.4、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。钻孔到达设计标高，即可提钻清孔。报请监理工程师检查孔径、孔深、孔形、垂直度、泥渣厚度和泥浆指标，合格后吊放钢筋笼。清孔后孔
15、底沉渣厚度不大于设计和规范要求，浇注水下混凝土前若沉淀物厚度超过要求，必须进行二次清孔。3钻孔桩质量标准31钻孔达到设计高程后，应复核地质情况和桩孔为止，应用检孔器检查桩孔孔径和孔深，施工偏差符合下表要求：钻孔桩钻孔允许偏差序号项 目允许偏差1孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深柱桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔为中心偏心群桩1004倾斜度1%孔深5浇筑混凝土前桩底沉碴厚度摩擦桩200柱桩5032清孔321当钻孔至设计高程，经对孔径、孔深孔位、竖直度进行检查确认合格后，应立即进行清孔。清孔可选用以下方法：1 抽碴法适用于冲击或冲抓法施工。2 吸泥法适用于土质密实不易坍塌的冲击钻孔。
16、3 换浆法适用于正反循环旋转钻机。322不论采用何种方法清孔，在抽碴或吸泥时都应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位。323清孔应达到以下标准: 孔内排出或抽出的泥浆手摸无23的颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%,黏度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5，摩擦桩不大于20。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。324 清孔达标后应抓紧安装钢筋笼和浇筑水下混凝土。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，应符合相关施工技术标准的有关规定，钢筋笼主筋与加强箍筋必须全部焊接。钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时应在清孔时进行吊放。吊装时，应严防孔壁坍塌。钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10，底面高程偏差不大于10。在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆，钢筋笼外侧应对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块。33钻孔桩的钢筋骨架制作安装质量均应符合下表规定，混凝土的强度应满足设计要求，每根桩应制作不少于2组混凝土抗压强度试件。每根桩机均须采用武训法检测混凝土浇筑质量，发现桩的质量有异常或设计有要求时，应钻取混凝土芯样进行检查。钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号项 目允许偏差1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架长度10 3主钢筋间距10 4加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度骨架长度1%
