桥梁工程施工方法及工艺作业指导书1.1.桩基施工方法及工艺本工程桩基处黄河阶地区、冲积区及黄土卯区，区域内有人工填土、冲积砂质黄土、冲积细沙及粗圆、细圆砾土，少数地段存在湿陷性黄土及膨胀土。

故本工程桩基施工时应需软弱土进行处理，再进行桩基施工。

本工程桩基分为钻孔灌注桩形式，φ1.0m、φ1.25m、φ1.5m、φ1.8m四种。

根据桩孔的分布、本工程地质条件、设计桩径、桩长等情况，钻孔桩基础可采用冲击钻、旋挖钻钻进，泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土。

1.1.1.钻孔桩施工钻孔灌注桩桩基全面施工前，先选择具有代表性地质特征的地段，进行试验桩施工，取得可靠数据、施工工艺后再全面开工。

钻孔灌注桩施工工艺流程见图2.5.2-1。

图2.5.2-1钻孔桩施工工艺流程图⑴施工准备钻孔桩地根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求，开始准备工作。

首先确定钻孔桩位：按照各墩设计桩位，布置基线控制网，采取交会法准确放出桩位。

钻孔场地在旱地且施工期间地下水位在原地面以下大于1m者，先平整场地，清除杂物，更换软土，夯填密实。

钻孔场地在陡坡时，先挖成平坡。

使钻机座于坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。

修通旱地位置便道，为施工机具、材料运送提供便利。

⑵泥浆制备在砂类土、碎(卵)石土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。

为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量经试验决定。

造浆后要试验全部性能指标，钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

泥浆性能指标，按钻孔方法和地质情况确定，符合下列规定：泥浆比重：旋挖钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重为1.1～1.3；冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重不大于：砂黏土为1.3、卵石层为1.4；岩石为1.2。

特别是在穿越砂层时适当增加泥浆比重，以防塌孔。

含砂率：新制泥浆不大于4%。

胶体率：不小于95%。

PH 值：大于6.5。

泥浆采用优质膨润土造浆。

制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器和泥浆沉淀处理器等组成。

详见图 2.5.2-2泥浆循环系统平面布置图(以八根桩基排列为例)。

排浆地沟排浆地沟图2.5.2-2泥浆循环系统平面布置图在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。

为满足环保要求，采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆，并通过调整膨润土、分散剂的掺量，使循环泥浆能再次利用。

开始钻进时，以泥浆正循环方式开孔，钻至护筒底时，采用反循环方式钻进。

钻进时在覆盖土层中用回转钻进，进入岩层后改用冲击反循环钻进，以加快钻进速度。

⑶埋设护筒钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。

护筒内径大于钻头直径，使用冲击钻机钻孔比钻头大约40cm。

护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，还需满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时还高出施工地面0.5m。

护筒埋置深度符合下列规定：岸滩上，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。

水中筑岛上，护筒埋入河床面以下1m。

护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。

⑷钻机就位及钻孔立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。

将钻机整平并对准钻孔。

①冲击钻机成孔施工冲击钻适用复杂地质。

在碎石类土、岩层中用十字形钻头；在砂黏土、砂和砂砾石层中用管形钻头。

冲击法钻孔，钻头重量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。

开始钻孔时采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后进行正常冲击钻孔。

钻进过程中，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。

每次松绳量按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。

吊钻头的钢丝绳选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不小于12。

钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中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，两根绳径相同，捻扭方向一致。

钻孔工地要有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时及时更换修补。

更换新钻头前，先检孔到孔底，确认钻孔正常时放入新钻头。

为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后开钻。

②旋挖钻机成孔施工旋挖钻机成孔工艺详见“图2.5.2-3钻孔桩旋挖钻机成孔施工工艺框图”。

图2.5.2-3 钻孔灌注桩旋挖钻机成孔施工工艺框图A.钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。

针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。

B.钻孔作业分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班要注意事项。

经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，要及时改正。

经常注意地层变化，在地层变化处捞取样渣保存。

C.钻孔过程中观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况，发现沉降现象及时停机处理。

因故停机时间较长时，要将导管口保险钩挂牢。

D.当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。

E.钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度，技术人员详尽而准确地记录每次的钻渣地质情况，为下步施工提供依据。

若出现钻杆跳动，机架摇晃，不进尺等异常情况时，立即停钻检查。

当进尺深度达到设计标高时，在原处正向空转数圈，以清除螺杆上的积土，然后停止旋转，提升钻杆，把钻杆上带有的最后一斗钻渣慢提离孔位，以防斗齿刮坏孔壁。

钻杆提升超过地表后，用铁板将桩孔覆盖，反向空转甩掉螺旋钻杆上的积土。

⑸钻孔要求①安装钻机前，底架垫平，不得产生位移和沉陷。

钻机保持稳定，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。

②无论采用哪种方法钻孔，开孔的孔位要准确，使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。

③钻孔时，孔内水位高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。

在冲击钻进中取渣和停钻后，及时向孔内补水或补充泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。

④钻孔时，起、落钻头速度均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。

⑤钻孔作业连续进行，因故停钻时，有钻杆的钻机将钻头提离孔底5m以上，其他钻机将钻头提出孔外，孔口加护盖。

钻孔过程中经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。

钻孔到达设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。

孔位偏差不得大于10cm。

⑹第一次清孔钻孔完成后，用电子孔斜仪或监理工程师指定的检孔器进行检孔。

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。

清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量和孔壁厚度等指标符合规范要求。

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，即进行清孔。

浇筑水下混凝土前沉渣厚度要满足设计要求。

严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

不论用何种方法清孔，在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆保持孔内水位。

清孔达到以下标准：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。

⑺钢筋笼骨架的制作安装钢筋笼在加工车间下料，分节同槽制作。

根据运输、起重设备性能，确定单节钢筋笼长度。

主筋间采用焊接，每个断面接头数量不大于50％，相邻接头断面间距不小于1.5m。

加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。

见图2.5.2-4。

为防止钢筋笼吊安运输过程中变形，每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑，待钢筋笼起吊至孔口时，将支撑割除。

为检测成桩质量，在钢筋笼内侧四周均匀设置通长超声波检测管，检测管接头顺直牢靠，与钢筋笼的主筋焊接固定。

为确保混凝土灌注后管道畅通，检测管安装后，在检测管内注水，其上、下端口用钢板密封，严禁泥浆或水泥浆进入管内。

钢筋笼制作好后，用平车运至各桩位，拟采用汽车吊起吊就位。

钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合现行混凝土与砌体相关施工标准的有关规定，钢筋笼主筋与加强箍筋要全部焊接。

钢筋笼吊装时、入孔后要准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±10cm。

钢筋笼外侧对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块。

为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮，在钢筋笼上端均匀设置吊环或固定杆，支撑系统应对准中线，防止钢筋骨架的倾斜和移动。

同时当灌注混凝土顶面距钢筋笼底部1米左右时降低混凝土灌注速度。

当混凝土拌和物上升到距钢筋笼底口4米以上时提升导管，使底口高于骨架底口2米以上，即可恢复灌注速度。

⑻导管安装导管采用Ф30的钢导管，必须保证导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。

导管使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。

导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽在上；试压压力为孔底静水压力的1.5倍。

导管长度按孔深和工作平台高度决定。

漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。

导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。

采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。

导管位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验。

导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。

混凝土浇筑支架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。

导管安装后其底部距孔底有250～400mm的空间。

⑼二次清孔及灌注水下混凝土混凝土浇筑前采用泥浆分离设备进行二次清孔。

清孔时注意保持孔内水头高程。

不得小于1m并不大于3m；水下混凝土要连续浇筑，中途不得停顿。

并尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩在8小时内浇筑完成。

混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度，导管埋深严格控制在2～6m范围内。

混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒在混凝土初凝前拔出。

为确保桩顶混凝土强度，在浇筑混凝土过程中，测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深1～3m范围。

当混凝土浇筑面接近设计高程时，用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上 1.0m左右。

⑽对钻碴及废浆的处理为确保文明环保施工，施工中的钻碴采用净化处理后运至弃土场。

⑾桩身质量保证措施除严格按以上工艺要求施工外，钻孔桩正式开工前还必须进行试桩，验证钻孔桩设计承载力，优化钻孔桩设计长度，选择合适的成孔工艺和压浆工艺，指导全线施工，确保桥梁钻孔桩的施工质量。