大桥钻孔桩钻进成孔及钢筋笼吊装施工方案

尚家沟大桥钻孔桩钻进成孔及钢筋笼吊装施工方案

尚家沟大桥右线起讫里程为YK40+546～YK41+170.5，接隧道进口，桥梁全长624.5m，左线起讫里程为ZK40+546～YK41+184，接隧道进口，桥梁全长638m，最大墩高为4#墩61.5m,全桥共计钻孔桩为120根，其中钻孔桩桩径为1.6m-2.2m不等，桩长为20m-40m不等；具体详见表1。同一排上的桩应“隔一打一”错开施工。水下混凝土等级为C35。

一、施工平台与护筒要求

（一）施工平台：

钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载。

（二）护筒设置

1.旋挖钻护筒直径应比钻孔桩直径大20cm，为1.7m。

2.护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。

3.护筒采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。

4.护筒高度宜高出地面0.3m～0.5m。当钻孔内有水压时，应高于稳定后的

承压水位2.0m以上。

5.护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，护筒埋设在粘土中不少于1米，砂性土中不少于2米，当表面土层松软时，宜将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5米。特殊情况应加以保证钻孔和灌注砼的顺利进行。

6.护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。

二、泥浆的调制与使用技术要求

钻孔泥浆一般由水、粘土（膨润土）和添加剂按适当配合比配置而成，现场按试验配合比配置后，由试验人员检测其性能指标，达到合格后放可用。造浆材料必须采用优质黄土或膨润土，严禁采用砂质黄土。

在砂类土、黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆或造浆液护壁。旋转钻机入孔泥浆比重为1.05～1.15。黏度：一般地层为 16～22s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。泥浆比重现场测量次数每天不小于3次。

三、钻孔施工（旋挖钻）工艺及施工步骤

1.钻孔施工工艺流程

施工工艺流程图

2.钻进施工步骤

（1）钻孔：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。

（2）钻孔完成后，用检孔器进行检孔，检孔器直径不得小于设计桩径。测孔深普遍采用标准测锤检测，测锤一般采用锥形锤，锤底直径13～15cm，高20～22cm，质量4～6Kg。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，否则需重新进行扫孔。

（3）清孔要求：沉渣不大于10cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔；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

孔成孔质量控制标准见下表：

钻孔成孔质量标准如下表

四、钻孔作业注意事项

（一）一般规定

1、钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。

2、钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则

应及时处理。

3、钻孔作业应分班连续进行。填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进

情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时调整。

4、正常钻进时参考地质资料掌握土层变化情况，及时捞取钻碴取样，判断

土层，记入钻孔记录表，并与地质资料进行核对。根据核对判定的土层及时调整钻机的转速和进尺。若钻孔位置处的地质情况与设计图纸上描述的有明显差别时，及时上报，待批准后再行施工。

5、钻孔应连续操作，不得中途停止。钻头直径磨耗超过1.5cm时，应及时更换、修补。

（二）钻孔灌注桩钻进的注意事项

1、由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻

机发生沉陷。

2、开孔孔位必须准确，开钻时慢速钻进，待钻头进入护筒底口1m后，方可

以正常速度钻进。

3、泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷

其底部，致使护筒底部土质松散。

4、钻机施工中检查钻头的磨损和连接部位，发现锤头磨损超过1.5cm时必须及时整修。

5、根据不同地质情况，必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标，确保泥浆

对孔壁的撑护作用。

6、在钻孔排渣、提钻头或因故停钻时，应保证孔内具有规定的水位和要求

的泥浆相对密度和粘度。

7、钻孔时应认真填写好钻进记录，根据钻进深度对各种不同地层的渣样进

行取样分析,以此指导现场钻机进尺速度以及调整泥浆性能;

8、对各地层地质情况做详细记录，并做好影像资料的收集。同时与设计所

提供的钻孔地质资料进行对照，及时通知监理及设计部门进行地质确认。如地质情况与设计不符，应立即停止钻进并，上报设计院及监理。

9、成孔深度应比设计标高低30-50cm。

10、泥浆池

（三）钻孔事故的预防及处理

a) 坍孔

坍孔原因：

（1）泥浆相对密度不够及其他性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。

（2）出渣后未及时补充泥浆或孔内水头高度不够。

（3）在松软的砂层中钻进进尺太快。

（4）水头太高、使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

（5）清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿

时间过长。

（6）吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

预防和处理：

（1）在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。

（2）发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。

（3）如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m～2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

（4）清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过1.5～1.6倍钻孔中水柱压力。

（5）吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

b) 钻孔偏斜

偏斜原因：

（1）、钻孔过程中遇到较大的孤石或探头石。

（2）、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。

预防和处理：

（1）安装钻机时要使其底座平稳、水平，钻架竖直，且保持钻机钻头中心与桩位中心在铅垂位置，以保证钻孔的垂直精度。

（2）用检孔器查明钻孔偏斜的位置和倾斜的情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时，应回填片石到未偏斜处后再继续钻进。

c) 掉钻落物

施工前认真检查各物件的连接是否紧密，如有掉落使用打捞叉等工具及时清理。

d) 钻孔漏浆

漏浆的原因：

（1）、在透水性强的砂砾或流砂中，特别是有地下水流动的地层中钻进时，

稀泥浆向孔壁外漏失。

（2）、护筒埋置太浅，回填土夯实不够。

（3）、地质坚硬、进尺太快。

五、钢筋笼吊装

1.施工程序与工艺流程

钢筋笼吊装施工流程与工艺流程，如下图所示。

钢筋笼吊装施工流程图

2.施工要求

（1）设置吊筋

吊筋必须采用Ⅰ级光圆钢筋制作，严禁使用Ⅱ、Ⅲ级钢筋或经冷拉以及回直的钢筋。

钢筋笼吊筋长度根据现场实测护筒标高及钢筋笼设计标高进行确定。

钢筋笼吊筋焊接在主筋上，焊缝质量必须满足焊接规范要求。

（2）加固吊点

钢筋笼根据长度和受力情况选择主吊点和副吊点。主吊点宜选择在靠近钢筋笼端头处的第一个箍环处，其他吊点选择应考虑钢筋笼的变形及挠度。吊点选择后吊点处的负弯矩和跨中的正弯矩绝对值相等为受力最合适的吊点。吊点选择示意图如下图所示。

1-主吊点；2-副吊点

吊点选择示意图

1-加固钢筋；2-钢筋笼

钢筋笼加固示意图

吊装前可用十字形钢筋对吊点处的箍圈进行加固，防止钢筋笼变形过大，在钢筋笼入孔时逐步拆除，如上图所示。吊点处的箍圈和主筋必须全部点焊，不得漏焊。

3.吊车就位

（1）吊车站位应在远离既有线侧。吊车站位前必须对吊车位置地面进行处理，严禁吊车站位在原泥浆池、已灌注的桩头等地基承载力弱的地方。

（2）钢丝绳选用：根据钢筋笼最大重量选用6×19型Φ18.5mm钢丝绳，并已进行钢丝绳允许拉力计算，计算结果满足要求。计算详见验算书。

（3）扁担

本钻孔桩施工选用I14b工字钢作为扁担，经验算符合要求，计算详见验算书。

4.钢筋笼吊装

钢筋笼吊装包含两个方面，从钢筋笼运输车吊卸钢筋笼和已成孔中安装钢筋笼。在六级以上大风、暴雨雪及雷电等恶劣天气时禁止吊装施工。

（1）吊卸钢筋笼

吊放钢筋笼前，必须先将存放场地整平夯实，存放场地不宜设在低洼积水处。吊放前先用方木每隔两米做为支撑，然后将钢筋笼吊放至方木上，并对当日不使用的钢筋笼及时覆盖。

为防止钢筋笼变形，先用钢筋将钢筋笼内部进行十字形加固，在成孔吊至孔中时逐步拆除。起吊钢筋笼前先进行吊点的选择，吊点根据钢筋笼的长度进行确定。任何时段吊钢筋笼时，吊点最少不得少于两个，严禁将钢筋笼一端吊起后进行拖拉。

（2）安装钢筋笼

在安装钢筋笼前必须对孔径、孔深、孔型及沉渣厚度进行检查，确认合格后方可吊放钢筋笼。吊放钢筋笼时，必须有专人指挥。吊装时起吊点要牢固，人不能站在吊车大臂的回转半径及钢筋笼下，以防钢筋笼突然脱落伤人。铁路两边施工时，吊装钢筋笼过程中防止侵入限界。吊装钢筋笼前应对施工环境进行调查，对于高压线等影响的环境下，吊装时须满足安全距离的要求；对于铁路既有线影响的，吊装时必须采取防倾覆及摆动措施，在列车经过时严禁吊装施工。

钢筋笼吊放步骤：

第一步：指挥转移到起吊位置，起重工分别安装吊点的卸扣。

第二步：检查各吊点钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊。

第三步：钢筋笼吊至离地面0.3～0.5米后，应检查钢筋笼是否平稳后主钩起钩，根据钢筋笼尾部距地面距离，随时指挥辅勾配合起钩。

第四步：钢筋笼吊起后，主钩吊车匀速起钩，辅钩配合使钢筋笼空中翻转垂直于地面。

第五步：指挥起重工卸除钢筋笼上辅助钩吊点的卸扣，然后远离起吊作业范围。

第六步：指挥吊机吊笼入孔、定位，钢筋笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入孔。

1-主吊点；2-副吊点

水平起吊示意图

垂直起吊示意图

吊放钢筋笼要对准孔位，垂直轻放，慢放入孔，入孔后应徐徐下放不得旋转，若遇阻应停止下放，查明原因进行处理，严禁提高猛落和强制下入。

5. 打捎与下放

（1）打捎

钢筋笼分节下放时，将已放入孔内的钢筋笼固定住，即所谓的打捎，上部钢筋笼利用吊车垂直悬吊，对中后进行连接。

打捎前钢筋笼的内箍圈必须全部点焊，不得遗漏。打捎时的内箍圈应在钢筋笼分段处的1.5米高度范围内，若内箍圈不在此范围内，需另设置架立箍圈，以便钢筋笼竖向连接时方便施工。

本桩基打捎方法采用分配梁打捎法。分配梁打捎法示意图吊车支设在远离既有线侧，车头垂直就有线线路方向。吊车进行安装，接长钢筋笼按规定进行连接。钢筋笼入孔到设计标高后，用定位吊筋穿入工字钢焊接到钢护筒上，保证灌注中钢筋笼不发生掉笼或浮笼。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放。

1- 分配梁；2-钢筋笼；3-护筒

分配梁打捎法示意图

（2）竖向连接

分段钢筋笼竖向连接采用机械连接，应由该技术提供单位提交有效的型式检验报告。钢筋连接工程开始前，应对不同钢筋生产厂的进场钢筋进行接头工艺检验；施工过程中，更换钢筋生产厂时，应补允进行工艺检验。机械连接的质量应满足钢筋机械连接技术规程的相关要求。

每根桩的钢筋笼应分节编号，同一截面内接头数量不得超过钢筋总数的50%。

为了施工方便，竖向连接的接头不宜离地面或工作平台过高。在钢筋笼制作下料时应进行计算，竖向接头应在距离地面或操作平台0.5～1.5米范围内。严禁操作人员爬上钢筋笼进行操作。

6.钢筋笼固定

钢筋笼入孔后，在吊筋环内插入工字钢横担固定在护筒顶部。

六、安全环保注意事项

1、现场作业人员必须戴好安全帽。

2、钢护筒制作及沉放时,电、气焊等特种作业人员必须持证上岗；按规定穿戴个人防护用品；并认真执行电、气焊工各自的安全操作规程。当护筒已经埋设完毕而未及时钻进时，护筒顶部须设置盖板，四周设置防护钢管，钢管设置要距离护筒边缘1米以上，其表面刷红白反光油漆，并外裹防护网，防止人员或工具落入孔内；保障施工安全，施工现场用电严格执行《JCT46-88施工现场临时用电安全技术规范》。几台焊机并行作业时，焊机和闸刀要编号；氧气、乙炔的摆放必须大于5米的安全距离，

3、钻机安装就位时，钻机各部件应连接牢固，钻机上不得有未固定的工具、铁件等杂物，以防坠落伤人。钻机移位时应将钻架放下，移动到新的位置重新安装。

4、现场泥浆池要做好安全防护，四周设置硬塑网片，防止人员或工具落入孔内。

5、钻机成孔工作前应检查传动装置、制动装置、卷扬机电器设备，钢丝绳及各连接部件，是否都良好可靠，并经常检查螺丝的松动情况。钻机工作时除操作人员外，其它闲杂人员不得进入工作场地。操作人员爬钻架时，应采取防护措施，防止失手坠落。在钻架上工作时应注意不要将卡环和其它连接件脱落，以免伤人。在成孔过程中如遇到故障和事故时，应根据事故的类型采取切实可行的处理办法，并由施工技术负责人进行安全交底，在处理事故过程中严防操作人员落入孔中，夜间施工要有足够的照明。

6、现场泥浆不得任意排放，特别是不得排放进农民地里，毁坏庄稼、污染环境。泥浆池泥浆应及时运走，并弃在指定地点；泥浆池内的泥浆转移或弃运时，应用带有全封闭的翻斗车拖运，以防泥浆散流到道路上污染环境。

此交底中未尽事宜，应按有关规程和规范执行，有疑问时请及时联系现场技术或管理人员，确保施工安全及质量。