钻孔灌注桩试桩工艺总结报告.docx

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钻孔灌注桩试桩工艺总结报告

路基钻孔灌注桩试桩成果报告

一、编制依据

1、新建郑州至万州铁路河南段ZWZQ-4标段施工设计文件、图纸等以及建设单位下达的工程施工安排要点、工期和质量要求。

2、国家、铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准等，以及本项目采用的技术标准、规范。

3、国家及河南省相关法律、法规及条例等。

4、现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料。

5、当前在建客运专线铁路技术水平、管理水平和施工装备水平。

二、试桩目的

施工前进行成桩工艺性试验，确定相应的参数：

1、通过钻孔灌注桩试桩复核地质情况，验证施工工艺、施打顺序，确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间，为灌注桩施工提供混凝土灌注等施工参数。

2、确定钻孔灌注桩施工时的人员和机具配置，保证施工质量的控制措施。

3、检验施工方法和施工工艺的合理性与适应性，修正施工方案，完善施工组织，指导灌注桩施工。

三、钻孔灌注桩主要技术要求

1、桩径均为0.6m，按正方形布置，桩间距3.0m。

桩长根据地质情况长短不等，介于26m-36m之间，采用旋挖钻成孔、水下混凝土灌注成桩。

2、混合料所用材料技术指标：

碎石粒径5～20mm、水泥采用普硅42.5水泥、粉煤灰采用一级粉煤灰、水采用检验合格的井水。

3、桩体原材料采用碎石、砂、粉煤灰、水泥配而成，按C40混凝土配比设计，桩体混合料试块（边长15cm）标准养护28天立方体抗压强度标准值分别不小于40MPa。

四、试桩位置及数量

试桩位置选定在里程桩号DK160+196.87～DK160+220.87段的DK160+219.37处。

试桩4根，编号分别为DK160+219.37-6、DK160+219.37-7、DK160+219.37-8、DK160+219.37-9，试桩桩径为φ0.6m，桩间距为3.0m,桩长为30m。

施工时采用同排跳桩法施工，试桩适用范围里程为DK157+700～DK166+969.21。

桩位布置见“图1钻孔灌注桩试桩施工顺序简图”

图1钻孔灌注桩试桩施工顺序简图

五、拟采用的相关参数

1、施工工艺：

采用旋挖钻成孔、水下混凝土灌注工艺；

2、配合比：

C40混凝土施工配合比：

水泥=312kg、细骨料=747kg、粗骨料=1032kg、水=165kg、外加剂=4.46kg、粉煤灰=134kg、引气剂=0.0446kg；

3、每盘料搅拌时间：

120秒；

4、施工顺序：

同排跳桩法施工。

六、机械、人员配备

1、试桩机械配备见“表1机具设备配备表”。

表1机具设备配备表

序号

机械名称

规格

单位

数量

备注

1

旋挖钻机

台

1

2

吊车

25T

台

1

3

挖掘机

小松220

台

1

4

罐车

10m³

辆

3

5

泥浆泵

55kw

个

1

6

电焊机

台

1

7

护筒

Φ0.8m

个

1

8

导管

Φ200mm

套

1

9

料斗

2m³

个

1

10

探孔器

Φ0.6m*2.7m

个

1

11

测绳

50m

根

1

12

发电机

250KW

台

1

2、人员配备：

试桩人员配备情况见“表2试桩人员配备表”。

表2试桩人员配备表

序号

工种

人员

工作职责

1

现场施工负责人

1

组织生产，协调混凝土供应

2

现场技术负责人

1

负责现场技术管理、对现场异常情

况进行处理

3

钻机操作手

1

负责钻机作业，保养，并对钻进过

程中的电流值进行记录

4

砼罐车司机

2

负责运输砼

5

安全员

1

全面负责施工中的安全

6

质检员

1

全面负责施工中的质量

7

试验人员

2

对现场混凝土进行坍落度测试，与

搅拌站试验人员加强联系，并配合

技术人员对桩位复检及桩深度控制

8

测量人员

2

全面负责施工中的测量工作

9

现场施工记录人员

1

负责对施工现场的记录工作

10

混凝土

1

负责混凝灌注成桩

11

修理工

1

负责机械维护和修理、施工用电

12

普工

5

负责现场的其他辅助施工

合计

20

七、试桩施工工艺及方法

1、施工工艺流程见“图2旋挖钻成孔法钻孔灌注桩施工工艺流程图”。

2、施工方法

2.1施工准备

清表、平整场地:

施工前先用推土机清除地表30～50cm种植土、腐殖土，平整场地并用压路机碾压密实。

场地作好排水设施，确保施工场地不积水。

施工前测量班要精确的根据技术交底的桩位平面图放出施工桩位，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示。

根据桩基坐标，直接用全站仪进行投点定出桩位，用短钢筋钉入，并在其周围布置四个控制点，以便随时检验校核桩位。

2.2护筒埋设

护筒用厚度8mm的钢板卷制，直径80cm，长2m。

护筒埋设位置准确，筒体竖直。

护筒内中心点与桩位中心点重合，护筒埋置深度1.5m，护筒顶高出地面0.5m，以防孔口坍塌和地表水流入孔内，周边填粘土夯实。

埋设完成后，采用其周围的控制点进行校核，如有偏差立即调整，用水准仪测量护筒顶标高并作好记录，作为控制孔深的基线。

护筒埋设完毕后，申请测量监理工程师检验护筒顶面中心偏差、护筒顶标高和倾斜度，同时校核“十”字引桩的准确性，当监理工程师验收护筒合格后，方可进行钻机对位。

2.3钻机就位

首先要保证钻机处地基不产生沉陷，在钻机就位时，先将地面整平压实，钻杆调整垂直，检查护筒埋设后桩中心与钻头中心是否相重合，如果偏差较大应调整钻机位置，确保钻孔的中心符合设计要求。

2.4泥浆制备

钻孔泥浆采用膨润土造浆,泥浆制作采用人工搅拌方式，即先将黏土放入制浆池内浸透，然后使用人工搅拌。

净化采用非机械净化法，即通过沉淀池、储浆池进行循环沉淀净化泥浆。

泥浆循环顺序为：

新制泥浆→泥浆池→桩孔→储浆池→桩孔。

泥浆指标控制在：

泥浆比重1.1～1.3；黏度16～22s；含砂率不大于4%；胶体率不小于95%；PH值大于6.5。

钻孔前要对泥浆池的泥浆进行搅拌，以保持泥浆均匀。

施工过程中经常对进浆口处泥浆取样检测，做好记录。

废弃泥浆由运浆车外运。

2.5钻孔

开钻前申请报验，经监理工程师对钻头直径、钻机对中及水平检查验收合格后方可开钻。

钻孔时，经常观测泥浆面标高，保持孔内泥浆压力，孔内水位必须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。

钻孔时，起、落钻头的速度均匀，不得过猛或骤然变速。

钻孔作业必须连续进行，并详细填写钻孔施工记录，因故停钻时，将钻头提出孔外，防止埋钻。

钻孔过程中，经常对泥浆进行检测，注意地层变化，随时根据地质情况调整泥浆比重，在地层变化处抽取渣样，判明地层情况并与地质剖面图比较，如实写入钻孔施工记录，当钻孔地质与设计明显不同时，必须及时向现场施工员报告。

每层地质均要测定泥浆的各项指标（包括泥浆比重、粘度和含砂率），并做好记录。

经常注意检查钻机位置，保持其位置正确和平台稳固。

2.6成孔检测

钻孔达到设计深度后即开始清孔，当孔内抽出的泥浆满足要求后，申请监理工程师验孔，当监理工程师测量孔深（检测方法：

用测绳在至少两个不同位置量测，测量值均不小于设计孔深）、泥浆指标合格后，方可提钻。

然后对孔位、孔径、倾斜度进行检查。

2.6.1孔深及孔底沉渣检测

在钻至设计标高后，报检现场监理工程师，将实际钻孔地层地质情况与设计图纸对照，看是否相吻合，如果不符合需提出变更。

如果实际地质情况与设计相符合，则开始对孔深及孔底沉渣检测，孔深及孔底沉渣采用测锤检测。

保证孔深度不小于设计、沉碴厚度在规范范围之内，如沉碴超标则进行清孔将沉渣取出，使沉碴厚度在20cm之内。

2.6.2孔径、孔形、倾斜度测量

根据设计桩径制作检孔器入孔检测，检测时，将检孔器吊起，检孔器的中心、孔中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于设计的笼径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或倾斜现象，应采取措施给予消除。

倾斜度：

将探孔器下放到孔底，同时恢复钻孔设计中心位置，倾斜度不得大于1%。

孔位：

将探孔器下放到护筒底口处，同时恢复钻孔设计中心位置，偏差不得大于5cm。

孔径：

采用直径为0.6米（与设计桩径相同），长为2.7米（是设计桩径的4.5倍直径）的圆形探孔器，当探孔器能顺利下放到孔底，孔径合格。

2.6.3桩位检测

通过护桩恢复桩位中心，并配合用全站仪检测。

桩位偏差符合规范要求。

2.6.4钻孔检查标准

钻孔结束达到设计桩底标高并清孔完毕后，对孔径进行全长检查，并报请监理工程师复查，合格后进行下步工作。

钻孔桩成孔质量允许偏差表

平面位置

≤50mm。

钻孔直径

不小于设计桩的直径

倾斜率

不大于1%

深度

不小于设计桩长

2.7清孔

采用换浆法进行清孔，钻孔达到设计标高后，停止进尺，稍提钻斗离孔底10cm～20cm空转数转，然后将钻头提出，然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆，清孔时，孔内水位需保持在地下水位以上1.5～2.0m。

严禁采用增加深度的方法代替清孔。

当从孔内取出泥浆（孔底、孔中、孔口）测试的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。

清孔完毕后采用专用测绳测量孔深，并做好记录，待导管安装完毕后再测一次孔深，两次孔深差值即为沉渣厚度，沉渣厚度不得大于20cm，当沉渣厚度大于20cm后必须采用导管进行二次清孔。

清孔的具体方法为向导管内压入同比重的泥浆，并人工晃动导管覆盖整个孔底不同位置，将沉渣翻入泥浆中，再重新测量沉渣厚度，直至满足要求后开始灌注混凝土。

主控项目质量标准及检查方法表

序号

项目

质量验收标准的规定

检查数量

检查方法

1

地质情况

与设计地质情况相符

施工、监理全部检查，勘察设计单位确认

检查施工记录、观察

2

孔径孔深孔型

与设计相符

施工、监理单位全部检查

观察和测量

3

桩身混凝土

检测机构按桩身的10%进行无损检测

监理单位全部见证检测

按检测标准

4

单桩承载力

检测机构抽样检测桩总数的0.2%，且每工点不少于3根

监理单位全部见证检测

平板荷载试验

成孔质量要求标准表

项目

允许偏差

孔中心位置（㎜）

≤100

孔径（㎜）

不小于设计

倾斜度

≤1%

孔深

不小于设计深（桩长）

沉渣厚度（㎜）

摩擦桩≤200

清孔后泥浆指标

手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，黏度:

17～20s，含砂率:

＜2%，沉渣厚度：

摩擦桩不大于20cm。

2.8钢筋笼制作与安装

2.8.1钢筋加工

（1）钢筋笼加工根据桩长情况采用钢筋笼成型机在钢筋加工场内整节加工制作。

（2）钢筋在加工前应除锈、调直、擦洗油污。

钢筋调直一律采用钢筋调直机，不得采用卷扬机拉伸盘条圆钢以免发生安全事故。

（3）钢筋下料前按图计算下料长度，并考虑到焊接接头的位置，保证成型钢筋满足焊接要求。

每个链接区段内接头数量不大于50％，相邻接头区段间距不小于1.5m。

加工好的钢筋笼按安装要求分类编号堆存。

（4）钢筋原材料应分型号堆码，架离地面30cm，上覆下垫，以防雨水锈蚀。

（5）钢筋主筋接头接头采用闪光对焊焊接。

加强箍筋采用双面搭接焊按５倍钢筋直径搭接，单面搭接焊按10倍钢筋直径搭接。

钢筋加工及钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法表

序号

项目

质量验收标准的规定/允许偏差（mm）

检查数量

检查方法

1

钢筋保护层

不小于设计值

施工单位全部检查

检查垫块

2

钢筋骨架直径

±20

尺量检查

3

主钢筋间距

±0.5d

尺量检查不少于5处

4

加强筋间距

±20

5

箍筋间距

±20

6

钢筋骨架垂直度

1%

吊线尺量检查

2.8.2钢筋笼运输、吊装和下孔

加工成型的钢筋骨架，必须具有足够的刚度和稳定性，以便在运送、吊装和浇注混凝土时不致松散、移位、变形，必要时可在钢筋骨架的某些连接点处加以焊接或增设加强钢筋。

钢筋笼吊装时配备专用托架，平板车运至现场，骨架在孔口利用汽车吊吊装,为保证骨架不变形，须用两点吊：

第一吊点设在骨架的上部，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。

起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。

随着第二吊点不断提升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。

检查骨架是否顺直。

骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。

2.9下放导管

（1）钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。

导管直径为30cm，壁厚为10mm，导管管节长度：

中间节为3m，底节为4m，漏斗下为1m。

（2）导管使用前进行试拼和试压，按自下而上顺序编号和标示尺度。

导管组装后轴线偏差，不能超过钻孔深度的0.5%且不得大于10cm。

浇筑首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在30～40cm。

首次使用前应对导管进行水密试验，试验合格后的导管才能使用，并对导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号，现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装。

（3）每次安装导管时要检查连接处有无杂物，并检查橡皮圈有无破损，发现有破损的要及时更换。

2.10灌注水下混凝土

根据桩径、桩长、导管底口到孔底距离计算第一次灌注混凝土方量，采用8mm厚钢板制料斗，将料斗卸料口关闭，放入混凝土后，迅速开启卸料口，混凝土一次迅速卸放到孔底，然后测量混凝土面深度，确保导管在混凝土中埋深不小于1.0m并不宜大于3m，然后换用小料斗灌注混凝土，每次拆管前测量混凝土面深度，计算导管埋深确定拆除节数，导管的埋深控制在1m～3m，灌注开始后混凝土要连续进行，并尽量缩短灌注时间，指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。

全部混凝土灌注完成后，拔出钢护筒，清理场地。

（1）水下混凝土坍落度控制在180mm～220mm。

（2）灌注砼前和过程中，按规定时间检测砼的坍落度、扩展度、含气量和砼温度，并做好记录。

（3）水下砼必须连续浇筑，中途不宜停顿，并尽量缩短拆除导管的间断时间，保证在配合比设定的初凝时间内浇筑完成。

（4）在浇筑过程中，应特别注意砼面到达钢筋笼底标高位置时的操作，当砼面接近钢筋笼底时应保持较大的导管埋深，放慢浇筑速度，以减少砼向上的冲击力，当砼面超过钢筋笼底2m左右，减少导管的埋深，使导管口处于钢筋笼底标高附近，并加快浇注速度，以增加钢筋笼的埋深。

当砼面高于钢筋笼底2～4m后即可正常浇筑。

图2旋挖钻成孔法钻孔灌注桩施工工艺流程图

（5）在浇筑砼过程中，采用测绳测量孔内砼顶面位置，保持导管埋深1～3m。

当砼浇筑面接近设计高程时，缓慢提升导管。

砼顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右。

2.11孔口回填

钻孔桩施工完成后，用挖机将原土回填入孔内，泥浆回流到泥浆池储存，回填表面比原地面高出50cm，用彩旗作好围护和标记。

2.12桩间土清除及桩头截除、修整。

施工完成后及时清除打桩弃土并运至弃土场。

清运时不得扰动桩间土，不可破坏未施工的桩位。

桩基施工完7d后用小型挖掘机和人工开挖桩顶以下桩间土。

桩头处理采用改装后的轻型锯石机，清土时间不少于7d龄期。

切割桩头注意事项：

a一定要保护成桩，不能使桩受撞击，标高控制要严格，要符合规范和设计要求；

b严禁用挖掘机扳断桩头；

c严禁用钢钎单侧把桩凿断；

d用锯桩机锯桩，严禁单侧锯一半就扳断桩头的方法。

八、试桩的质量检验

1、采用低应变试验检测路基钻孔灌注桩桩身的完整性,检测为Ⅰ类桩（见桩检报告）。

2、采用荷载试验检测单桩地基承载力,承载力满足设计要求（见桩检报告）。

3、外观鉴定

（1）桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。

（2）搅拌均匀，凝体无松散。

（3）桩身桩径为61、63、61cm，间距均匀。

九、试桩总结报告

1、试桩确定的施工参数：

①采用旋挖钻成孔、水下混凝土灌注的工艺方法，施工顺序采用同排跳桩施工，能有效避免串孔问题。

②混凝土强度为C40，试验室选定理论配合比：

水泥=312kg、细骨料=747kg、粗骨料=1032kg、水=165kg、外加剂=4.46kg、粉煤灰=134kg、引气剂=0.0446kg；拌合站严格按选定的配合比拌料，上料顺序为：

先装碎石，再加水泥、粉煤灰和外加剂、引气剂，最后加砂搅拌均匀，放入搅拌桶，每盘料搅拌时间不小于120s，保证混合料的现场坍落度为180-220mm。

③为保证施工质量，每台钻机需配备操作手1人，钢筋工1人，电焊工1人，现场指挥员1人及配合工人2人。

通过在DK160+219.37-6、DK160+219.37-7、DK160+219.37-8、DK160+219.37-9处组织实施路基钻孔灌注桩试桩试验,使我们更深入了解路基钻孔灌注桩的施工工艺流程及需要注意的问题,检验了我们的施工工艺的可行性、施工准备的可靠性、施工组织的合理性,为我们提供了有价值的技术参数,也为我们以后路基钻孔灌注桩的大规模施工积累了经验,提供了一个良好的铺垫。

后附：

1、路基钻孔灌注桩复合地基载荷试验检测报告；

2、路基钻孔灌注桩低应变检测报告；