反循环施工方案京沪高速铁路工作联系单（TC1）天津特大桥2(D240#墩钻孔桩基础)反循环钻机施工方案中国铁建编制：审核：批准：中铁十七局京沪高速铁路土建工程一标段项目经理部十工区二○○八年八月十六日反循环钻机施工方案一、工程概况我工区D240墩（DK129+985.2）已具备钻孔桩施工条件，但该墩上方17.5米处有高压线通过，其净空无法满足旋挖钻机钻杆架设安全，根据此墩位地质资料,-24.9米～-40.1米范围内为粉砂层,我单位计划采用反循环钻机进行此墩位钻孔桩施工。

二、主要工序施工方法施工工艺见图1《钻孔桩施工工艺框图》。

1、填筑作业平台用素土填筑钻孔桩施工平台，分层填筑碾压密实,平台比承台尺寸每边大2米，平台顶采用10公分厚砂砾硬化。

2、测量放样根据测量控制点,布设施工测量控制网,依据控制网,用全站仪准确地放出D240墩的桩位，桩位放线时必须在精确定出墩位置以后，再经过复测，定出桩位，桩位放样误差控制在1cm以内。

桩位用长水泥钉打入地面，作为桩的中心点标记，用红油漆圆圈作为记号。

放好桩位后,每个桩打好十字形护桩,护桩采用木方桩外包砼形式埋设稳固。

3、护筒埋设设护筒的作用是固定桩位、保护孔口防止坍塌、隔离地面水、保持钻孔内水位高出地下水位以及钻孔导向等。

护筒在钻孔前埋入桩位，护筒的制作及埋设方法如下：护筒用δ=10mm钢板加工制成，内径为120cm，因该墩位处于岸滩上，且土质为黏性土，护筒埋深应透过回填层不小于1米。

护筒的埋设还要考虑桩位的地质和水位情况，护筒顶的高程应高出地下水位2.0m。

综合考虑以上因素采用3m长护筒，高出地面30cm。

护筒埋设应注意质量，防止在钻孔过程中发生孔口变形及坍塌，防止护筒底土层穿孔致使底脚悬空，造成塌孔，向外漏水、漏泥浆等事故，需采用粘土在护筒周围夯填密实。

4、泥将池设置及钻碴处理现场设泥浆池,泥浆池尺寸为12m×9m×1.5m,泥浆池底部铺塑料膜防渗,泥浆池顶部高出地表0.3米左右,防止泥浆溢流.定时打捞泥浆池内沉碴,连同钻碴一起,由自卸汽车运至指定弃碴场堆放。

5、反回旋钻机成孔钻机就位前，对钻孔各项工作再次进行检查，确保各项工作正常。

钻机吊装就位时要充分考虑高压线下的净空要求，钻机就位后，将钻杆中心准确对准孔位中心，保证底座和顶端平稳，钻进中不产生位移或沉陷。

开孔前，由质检工程师检查验收合格并经监理工程师复核无误后，才可开孔钻进。

开始钻孔时应稍提钻具，以反循环方式在护筒内采用膨润土造浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后开始钻进。

若无法形成较理想的泥浆时，加入适量火碱或纤维素进行搅拌造浆，待泥浆性能符合要求后方可钻进。

钻具下入孔内，钻头应距孔底钻渣面20～50cm，并开动泥浆泵，使冲洗液循环2～3min，然后开动钻机。

钻进过程采用反循环钻进，慢慢将钻头放至孔底。

轻压慢转数分钟后，逐渐增加转速和增大钻压，并适当控制钻速，特别是钻孔深度达到护筒埋置以下后，钻速适当减慢以防塌孔。

正常钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。

操作时应精力集中，掌握升降机钢丝绳的松紧度，减少钻杆水龙头晃动。

在砂砾层钻进时，易引起钻具跳动、蹩车、蹩泵、钻孔偏斜等现象，故操作时应特别注意，控制给进，加大泵量，降低转速。

加接钻杆时，应先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5min后再加接钻杆。

钻进过程中要及时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交代本班钻进情况及下一班需注意的事项。

另外须随时注意护筒口泥浆面高度，发现有漏浆情况出现时，查明原因，并及时补水入护筒。

钻进中控制水头高度，并经常测定泥浆性能，保持一定的比重、粘度和含砂率，否则进行更换或补浆。

根据客运专线铁路施工要求，泥浆比重一般为1.05～1.15，当沉淀池中的沉渣较多时，及时外运，以保证泥浆性能符合要求和泥浆循环系统畅通。

钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深偏差不短于设计深度，超钻深度不大于50cm；孔径用孔径仪测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后方可进行下道工序。

6、钻孔桩成孔质量控制成孔质量检测的主要内容有：孔深、孔径、倾斜率、孔轴线偏位和沉淀层厚度等。

采用钢筋检孔器测定成孔质量，钢筋检孔器尺寸为φ1000mm，长6m。

摩擦桩孔底沉渣厚度≯20cm，倾斜度小于1%。

7、清孔清孔是钻孔灌注桩施工的一道重要工序，清孔质量的好坏影响水下砼浇筑、桩身质量与承载力的大小。

清孔利用成孔结束时不提钻慢转反循环清孔，调制性能好的泥浆替换孔内稠泥浆与钻渣。

8、钢筋笼加工及入孔就位本工程桩基钢筋长度为21m，主筋为φ20㎜，为降低吊车扒杆举升高度,保证高压电线安全,钢筋笼分3节预制，每节长7米,采用胎具法成型。

吊笼入孔时专职安全员旁站指挥。

为了防止钢筋笼放置偏心，以及保证砼保护层的厚度，每隔2m设定位砼滚轮垫块，用φ8筋焊于加强钢筋四周。

箍筋采取扎丝绑扎，使箍筋与主筋更牢固连接。

钢筋笼吊放时先两点水平起吊，待骨架立直后由上吊点吊入孔内。

用2根钢管担在钢筋笼的加强箍上，临时支撑牢固，利用吊筋将钢筋笼焊接固定到设计标高位置。

9、导管入孔导管采用壁厚6mm，直径φ300mm钢管，底部距孔底25～40cm，底节管4m，中间节3m，顶端调节管为1m和0.5m两种。

导管使用前应试拼，使用前和使用一个时期后应做压水试验，并试验隔水栓能否顺利通过。

水密试验时的水压不小于孔内水深的1.5 倍压力；压水试验根据施工中可能出现的最大压力确定。

导管入孔时在底节设置保护钢丝绳，以备意外故障发生时提拔导管之用。

导管自下而上作标尺和编号，浇砼前还要进行升降试验。

10、灌注砼前检查与清孔导管就位后再次用测深锤测孔深。

其值与清孔后测量的孔深差值即为沉淀层厚度。

若其差值超标，即进行二次清孔。

二次清孔利用浇筑导管进行，用性能好的小密度泥浆替换孔内稠泥浆与钻屑，待排出的泥浆密度与进浆密度相等或接近，并以手捻泥浆无砂粒感觉时为合格。

当沉淀层厚度满足规范，即可以准备浇砼。

11、水下砼的配制及灌注砼灌注在二次清孔后25min内及时进行，若时间过长须再测沉渣，沉渣厚度超过设计要求需重新清孔。

砼必须具有良好的和易性，配合比应通过试验确定。

为防止水下砼在灌注过程中凝固而导致重大事故的发生，砼中掺入高效缓凝减水剂以延缓凝结时间，改善砼的和易性及节约水泥。

砼采取集中搅拌。

浇注首批砼时应注意：灌注前精确计算首盘砼方量，制作足够容积的封底用漏斗，确保封底顺利，成功封底后移走漏斗，使用砼储料斗配合输送泵灌注砼。

砼封底后保证导管深度埋入砼1.5m以上。

砼封底开盘时采用砍球法。

封底砼灌入后，应仔细检查封底情况，确认封底成功后，进行正常浇注。

灌注过程应严格依照规范进行，随时进行砼质量、导管埋置深度等各项检测以保证整个灌注过程的顺利。

首批灌注砼数量计算公式：V≥πD2/4（H1+H2）+πd2/4h1式中：V——灌注首批砼所需数量（m3）；D——桩孔直径（m）；H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；d ——导管内径（m）；h1——桩孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=Hwγw/γc；Hw——井孔内水或泥浆的深度；γw——井孔内水或泥浆的重度（Kn/m3）；γc——砼的重度（取24kN/m3）。

浇注开始时，要连续有节奏地进行，当导管内砼不满时，徐徐地浇注，防止在导管内造成高压气囊，压漏导管。

导管底端要始终埋入砼面以下2～6m，严禁把导管提出砼面。

砼浇筑过程中注意观察钢筋笼是否上浮，否则采取加固措施。

在浇注将近结束时，导管内砼柱高度相对减少，导管内砼压力降低，而导管外井孔的泥浆稠度增加、比重增大。

若出现砼顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使浇注工作顺利进行。

灌注结束后，用测绳准确测出桩顶的砼面标高，并考虑超灌余量1～1.2m。

按规定制作砼控制试件3组。

12、桩头处理与检测待桩的强度达80%以后，可进行桩头的处理，人工凿除桩头，桩顶标高要符合设计要求，待桩头处理完毕后，按设计要求对桩的质量和承载力进行检测。

三、安全、质量保证措施1、建立桩基施工安全、质量管理领导小组，由项目经理任组长，副经理和总工程师任副组长。

见后附图所示。

2、建立健全安全、质量保证体系，使安全、质量工作纵横到底，建立项目部、施工队、工班三级安全、质量管理网络，建立与实行岗位责任制。

主要是保证吊车作业时距高压线安全高度。

避免发生意外安全事故。

3、配备工程师、技术员与测试、质管人员，定岗定责。

认真做好设计图纸自审与会审，编制周密的钻孔桩施工技术方案，逐级进行技术交底。

严格按设计图、相关的技术规范及操作规程要求进行施工。

技术人员深入现场精心指导，测试与质管人员准确检测，严格把关。

强化工序、工种、工艺质量控制，开展QC小组活动。

本工程报检主要依据铁道部有关规定和表格。

4、组织全体参工人员学习设计图纸、施工规范及操作规程，使全员明确标准，全方位有章可循，全过程措施到位。

严格执行优质优价制、安全质量事故处罚制、质量否决制、标准试验室制、重要岗位易人审批制等规定。

落实隐蔽工程签证、设计变更、质量验评程序与奖罚、验工计量与计价质量签证、测量换手复测、材料复试、质量事故报告、施工机械与人员进退场报验，以及工序自检、互检、交接检的“三检制”，与工班初检、工程队复检、项目部终检的“三检制”等制度。

5、钻孔桩施工前备足施工用材料和机械，有处理意外事故的方案，一旦发生意外，能及时处理；6、护筒埋置可靠，以防塌孔、穿孔漏浆；钻机底盘稳固，防止发生移位、偏斜，定期检查钻头中心与桩孔中心是否一致，发现偏差及时纠正；7、钻进开始前，司钻人员先熟悉地质状况；钻进过程中在土层变化处捞取渣样，从而确定所处地层，调整钻进参数；通过易塌土层时在泥浆中加入外加剂，提高泥浆的胶体和悬浮能力；8、采用两次清孔方法，在保证泥浆性能的同时，做到终孔后和浇筑前各清孔一次。

浇筑前测量孔内沉渣厚度，超过规范要求要重新再进行清孔；9、控制吊装垂度，保证钢筋笼和导管的垂直度，杜绝导管挂笼；清孔完成后立即浇砼，检测泥浆比重，并且施工中注意保护孔壁，不让重物碰撞，以免造成吊脚桩；10、现场随机对砼取样，每桩3组试块，按规定要求制作，隔日拆模后现场养护，定期送试验室做抗压强度试验。

11、施工现场内各种机械设备、材料、临时设施、临时水电线路按施工总平面图合理布置，并且符合安全技术规则。

积极开展建设安全标准工地活动，现场安全标识牌安放要醒目，做到现场布置标准化、临时防护标准化、安全作业标准化和安全标志标准化，同时确保施工和交通安全。

12、加强钻机等机械设备日常和定期检修维护，不带故障作业。

夜间施工区及道路需有足够的照明。