宜昌庙嘴长江大桥大江桥西坝侧主塔钻孔桩施工方案

一、工程概况

宜昌庙嘴长江大桥工程起于东岳二路（桩号K1+003.622），沿线跨江南大道、跨越长江，穿西坝区，跨越三江，跨沿江大道，止于西陵二路（桩号K4+233.303），全长3229.681m。路线与江南一路、珍珠路形成平面交叉，与江南大道、西坝、沿江大道形成互通式立体交叉。

图1 大江桥桥式布臵图

大江桥为2塔3跨悬索桥结构，主跨跨径为250m+838m+215m。大江桥西坝侧主塔位于西坝侧江岸坡脚。

1、桩基概况

主塔墩桩基设计采用行列式排列的18根φ2.8m钻孔桩基础，桩长56.5m，桩顶标高+48.5m，桩底标高-8.0m，桩基为端承桩。钻孔桩工程数量见表1，桩基形式见“图2 西坝侧主塔基础构造图”。

表1 桩孔桩工程数量表

图2 西坝侧主塔基础构造图

2、地质情况

根据钻探初步揭示，桥址区第四系覆盖层主要为人工填土层、冲洪积粉质黏土层、冲洪积卵石夹漂石层、残坡积粉质黏土层等，钻探揭示下伏基岩主要为白垩系下统五龙组中细砂岩、砾岩、泥质粉砂岩、疏松砂岩及泥岩等。具体地层分布情况详述如下：

（1）第四系地层

第四系地层根据地质时代、成因类型、岩性特征及其物理力学指标等划分。共划分为4大层，层号为①～④。

①素填土（Q4me）：褐黄色粉质黏土和杂色卵石夹漂石为主；粉质粘土层混少量漂石、块石，漂石、块石粒径不均匀，一般2～10cm，个别达30cm，主要分布在西坝及北岸沿江段表层。

②1粉质黏土（Q4 al+pl）：棕黄色、灰黄色、灰褐色，饱和,软塑～可塑状,含腐殖质,局部混卵石及小碎石, 卵砾石含量约25%～30%，粒径一般0.3～3cm，磨圆度较好，以亚圆形为主，成份以硬质砂岩、少量灰岩及白云岩，主要分布在西坝中部及北岸，厚度一般2.4～7.4m。

②2粉土（Q4 al+pl）：黄褐色,局部混碎石,取芯率90%,主要分布在西坝中部及北岸，层厚较薄，厚度约5m左右。

③卵石夹漂石（Q4 al+pl）：杂色，稍密～密实状态，卵石粒径一般2～10cm，大者17～30cm，卵石含量65～95%，夹漂石，根据地表调查及钻孔揭露，其粒径一般20～50cm，含量一般约5～15%。卵漂石成分以花岗岩、灰岩、石英砂岩为主，磨圆度较好，以亚圆形为主。该层在西坝、江北区一带连续分布，西坝区厚度一般2～25m，江北区一般厚10～27m，最大厚度达30m。

④粉质黏土混碎石（Q4 el+dl）：褐黄色，可塑，混砂砾及碎石，粗粒成分主要为砂岩。砾石含量5%～15%；碎块石含量一般约10%，主要沿田埂、堡坎等部分呈条带集中分布。土层厚度一般1～3m，表层多为耕地。

（2）基岩

桥位区下伏基岩根据风化程度的差异，共分为全风化～强风化带、中风化带、微风化带3大层，层号分别为⑤、⑥、⑦，根据岩性的不同，分出6个亚层，详述如下：

⑤全～强风化岩（K1W）：黄色、深黄色，原岩颜色明显变深，岩体风化强烈，结构基本破坏，岩质软，岩体多呈土状或碎石状，手捏易散，遇水易软化，层间夹少量中风化岩块，钻孔岩芯多为砂砾、碎屑、碎块，少量短柱状或柱状。

⑥1中风化中细砂岩（K1W）：浅灰色～灰绿色，细粒结构，泥钙质胶结，中厚～厚层状构造，主要成分为石英、长石、方解石及少量粘土矿物，胶结程度不均，层间夹薄层含砾砂岩、疏松砂岩，灰绿色岩体多含泥质条纹，具近水平层理；岩体较完整，节理裂隙发育较少，钻孔岩芯多呈短柱状、柱状，局部裂隙发育部位岩芯呈碎块状。本层为桥位区主要岩体，层位稳定，连续分布于桥位区全线全～强风化层之下或第四系覆盖层以下，岩面起伏较小。

⑥1a中风化疏松砂岩（K1W）：为灰、浅灰色，中细粒结构，中厚层构造，泥质胶结，岩质较疏松，局部可用手折断，钻孔岩芯呈柱状或短柱状，岩体较完整，呈透镜体形态发育于中细砂岩层中，分布不均匀。

⑥2中风化泥质砂岩（K1W）：紫红色、紫灰色，泥质胶结，中厚层～厚层状构造，具近水平层理，主要矿物成分为石英、粘土矿物、长石、方解石等，岩质软，遇水易软化，失水易沿层理面干裂，钻探岩芯较完整，多呈柱状，钻进速率较快，层间夹较多薄层泥岩。本层在桥位区全线均有分布，厚度变化较大，与中细砂岩交错产出。

⑥2a中风化泥岩（K1W）：紫红色，泥质胶结，薄层～中厚层状构造，主要成分为粘土矿物，质软，遇水浸泡易软化、泥化，程度深者呈软塑状粘土；失水易干裂呈碎块状。钻孔岩芯呈柱状或短柱状。透镜体形态存在于泥质砂岩层间，桥位区全线均有分布。

⑥3中风化砾岩（K1W）：浅灰色，砾石成分以灰岩、石英砂岩为主，泥钙质胶结，中厚层构造，岩质坚硬，偶见溶蚀孔洞，岩芯呈柱状及短柱状，分布于北岸引桥末端。

⑦1微风化中细砂岩（K1W）：浅灰色～灰绿色，细粒结构，泥钙质胶结，中厚～厚层状构造，主要成分为石英、长石、方解石及少量粘土矿物，胶结程度不均，层间夹薄层含砾砂岩、疏松砂岩，灰绿色岩体多含泥质条纹，具近水平层理；岩体完整，节理裂隙不发育，钻孔岩芯多呈柱状或长柱状。分布于桥位区全线中风化带以下，大部分钻孔均有揭示。

⑦1a微风化疏松砂岩（K1W）：为灰、浅灰色，中细粒结构，中厚层构造，泥质胶结，岩质较疏松，局部可用手折断，钻孔岩芯呈柱状或长柱状，岩体完整，呈透镜体形态发育于中细砂岩层中，分布不均匀。

⑦2微风化泥质砂岩（K1W）：紫红色、紫灰色，泥质胶结，中厚层～厚层状构造，具近水平层理，主要矿物成分为石英、粘土矿物、长石、方解石等，岩质软，遇水易软化，失水易沿层理面干裂，钻探岩芯较完整，多呈柱状或长柱状，钻进速率较快，层间夹较多薄层泥岩。桥位区钻孔均有揭露，与中细砂岩交错产出。

详见附图2《主塔墩钻孔桩地质柱状图》。

3、气象及水文情况

宜昌属亚热带季风性湿润气候。四季分明，春秋较长。年平均水量为992.1～1404.1mm之间，雨水丰沛，多在夏季，比较长的降水过程都发生在6～7月份，雨热同季，全年积温较高，无霜期较长，年平均气温为13.1℃～18℃，但随着海拔高度上升而递减，每上升100m降低0.6℃。7月平均气温24.1℃～28.8℃，元月平均气温1.7℃～6.5℃。极端最高气温41.4℃，极端最低气温-15.6℃。

宜昌市年平均风速为1.4米/秒，3-8月份平均风速1.5米/秒,，是全年平均风速最大月份，12-次年1月平均风速最小（1.2米/秒），是全年月平均风速最小的月份。从季节分布看，春季、夏季平均风速大，秋冬季风速小。

工程区河段长江水位受上游迳流及水坝水量调节的影响较大，洪、枯水期水位相差20.5m。长江汛期集中在5～10月，径流量占全年的79.4%。近50年来宜昌城区长江最高洪水位宜昌站洪峰水位53.59m及最大流量70800m3/s；最低水位（1979年）36.57m。多年平均水位41.83m。

二、编制依据

1、中铁大桥勘测设计院有限公司宜昌庙嘴长江大桥设计图；

2、宜昌庙嘴长江大桥详勘《工程地质勘察报告》；

3、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2-2008 ；

4、《公桥涵施工技术规范》JTJ041-2011；

5、《公路工程质量验收评定标准第一册土建工程》JTG F80/1-2004；

6、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003；

7、《通用硅酸盐水泥》GB175-2007；

8、《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008；

9、《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007；

10、《滚轧直螺纹钢筋连接接头》JG163-2004；

11、《钻孔桩施工》 MBEC1001-2005；

12、其他相关规范标准

三、施工组织

1、钻孔桩施工作业队项目部人员安排

成立钻孔桩施工架子队负责钻孔桩施工，由项目副经理任队长，设技术负责人1人，设管理人员6人，包括技术员2人，施工员2人，安全环保员1人。

2、施工人员安排

主桥钻孔桩钻孔施工队伍人数总计160人。

表2 主要施工人员统计表

3、施工机械安排

表3 主要机械设备表

4、施工工期安排

西坝侧主墩钻孔桩：2013年1月1日-2013年4月15日

5、水、电供应

施工用水采用江水进行混凝土搅拌和钻孔施工；施工用电由两台变压器向西坝侧主墩墩位处输送，钻孔桩混凝土利用自建2台HZS120搅拌站

拌制混凝土，搅拌车运输至墩位。

四、主要施工方法及质量验收标准

西坝侧主墩采用冲击钻机开孔，钻进直到成孔，清孔合格后下放钢筋笼，其中钢筋笼采取1/2长线法加工，主筋采用直螺纹连接，水下混凝土采用垂直导管法灌注，声测法检验桩身质量，气钻法凿除桩头混凝土，完成钻孔桩施工。

1、施工准备

1.1边坡防护

由于临江侧一排桩距边坡较近，且边坡较陡。拟采用挡土墙对1#桩附近边坡进行防护，详见具体通知单。其余位臵在护筒插打过程中进行观测，如发生过大位移或裂缝，则再进行支护。

1.2场地准备

钻孔前将场地整平，清除杂物，更换软土。在夯填密实土层上横向铺设枕木，然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢，构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放臵、泥浆循环系统及混凝土运输车等协调工作的要求。

1.3测量放样

场地清理完毕后进行施工放样，测量组按设计图纸定出孔位，经检查无误后，埋设十字护桩，以备开挖过程中对桩位进行检验。

1.4钢护筒加工及埋设

护筒材料、规格、制造工艺必须符合设计和规范要求。大江桥西坝侧主墩钢护筒采用δ18mm的钢板制作，护筒直径为3.1m，护筒长度一般为9m，临江侧一排尽量打深。护筒在钢结构加工厂制造。钢护筒外径误差（椭圆度）小于5mm，底面与顶面中心应在同一铅垂线上。钢护筒加工完毕后，用平板车将钢护筒运输到位。由于护筒直径大，为防止钢护筒在运输过程出现变形，故应在钢护筒的上、下口及中间位臵焊接十字（或米字）支撑，防止钢护筒变形，待埋好后解除。

钻孔桩护筒采用DZ300型振动打桩锤沉入土层，70t履带吊机起吊。护筒埋设应竖直，且定位准确，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0.5%。

1.5泥浆系统

钻进时泥浆循环系统由泥浆池，泥浆泵，出浆管，进浆管组成。储浆池、循环池可在墩旁就地开挖，储浆池不小于桩孔实际容积的1.2倍。循环池容积为20m3。

选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量不小于桩孔实际容积的1.2倍，一般可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm 的粘粒含量大于50％的粘质土制浆。制浆前，应先把粘土块尽量打碎，使其搅拌时易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。

泥浆性能指标，应根据钻孔方法和地质情况确定并应符合下列规定：

表4 泥浆指标按照企标列表

为了提高泥浆的粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量应试验后确定。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。在钻孔过程中及清孔时，按规范要求对泥浆性能指标进行测定。

2、钻孔

西坝侧主墩为大江桥江岸陆地施工，钻机布臵在平整夯实的地基上，根据施工作业面大小、桩基平面布臵情况、进度安排、动力供应情况综合考虑钻机数量，初步考虑共摆设9台钻机，分2个循环完成18根钻孔桩。大江桥西坝侧主墩采用冲击正循环方式成孔，拟投入适用于本地质条件的9台冲击钻机（12t锤，15t卷扬机）。钻孔顺序如图3所示。具体的见附图3《钻孔桩场地布臵图》。

图3 西坝侧主墩钻孔顺序图

2.1冲击钻钻孔施工要点

(1)冲击钻机钢丝绳要根据钻头重量及安全系数确定其的直径,并注意要有出厂合格证,检查钢丝绳的质量,要求优质柔韧,无死弯和断丝。钢丝绳要有足够的长度,即以卷扬机滚筒起到设计最深的桩底标高,滚筒上要留有7圈以上的富余量,绳尾必须锚固在滚筒上。钢丝绳与钻头连接,宣采取钨金套,也可采取转向套连接,主钢丝绳与钨金套上钢丝绳应同直径,连接卡子不得少于8个,间距为180～200mm。

(2)冲击钻机开钻顺序要统一安排，避免干扰，施工过程中要加强钻机机械性能的检查。安排钻孔顺序时，相邻两孔不能同时进行钻孔作业或浇筑混凝土，以免干扰。一根钻孔桩灌注混凝土完成24h或混凝土桩的强度达到5MPa时后，其邻孔才能开始钻孔。

(3)冲击钻机钻架安装要牢固，钻机钻头中心对准桩孔中心，钻机钻架、钻头中心及桩孔中心应在同一铅垂线上，其平面位臵偏差要符合规范及设计要求，以保证孔位正确，钻孔顺直，钻进过程中经常检查钻具、钻碴成分等。

(4)冲击钻机开始钻孔时应先在孔内注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如孔中有水，可直接投人粘土块，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位(或施工水位)1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出，取碴时应及时补水。冲击钻进过程中孔内水位应高于护筒底口0.5m以上。护筒底脚以下2-4m范围内可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。

(5)在砂及卵石类土等松散层钻迸时,可按1:1投人粘土和小片石(粒径不大于15cm),用冲击锥以小冲程反复冲击,使泥膏、片石挤人孔壁,必要时须重复回填反复冲击2～3次。

(6)冲击钻机正常钻进后，冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中，宜采用大冲程；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时宜采用中冲程，冲程过大，对孔底振动大，易引起坍孔；在通过漂石或岩层，如表面不平整，应先投入粘土、小片石、卵石，将表面垫平，再用钻头进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故。

(7)正常钻进时要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5～8m，在密实坚硬土层每次可松绳3～5m,应注意防止松绳过少，形成“打空锤”。

(8)当冲击钻机钻头通过含砂低液限粘土等粘质土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用0.5m的小冲程,防止卡钻、埋钻。

(9)应在钢丝绳上油漆长度标志，以保证正确提升钴头的冲程。

(10)破碎的钻碴，部分和泥浆一起挤入孔壁，大部分需清除孔外。清碴时，钻机停止钻孔作业，并将钻头提出，换上取碴筒取碴。一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺小于5～1Ocm，松软地层每小时纯钴进尺小于15～30cm时，应进行清碴。或每进尺0.5～1m时清碴一次,每次清碴至泥浆内含碴显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。在开孔阶段，为使钻碴挤入孔壁，可待钻进4-5m后再取碴,正常钻进每班至少应取碴一次。

(11)钻孔过程中要保持孔中的水头高差，开孔及钻至护筒口附近时要慢速钻进。孔内水头始终保持超过外面水面2.0m以上，防止塌孔。当孔内外水头变化时，应采取措施调整孔内水头；

(12)在钻孔过程中要时刻监控钻碴取样，复核实际地质情况是否与设计相符，如遇和地勘资料出入较大情况出现，及时向设计单位报告，调整桩基结构。

(13)钻孔过程中如遇到塌孔、偏孔、扩孔、埋钻、卡钻、掉钻等故障时，应尽快查明原因，采取有效措施果断处理；

(14)及时详细地填写钻孔施工记录，在交时交代钻进情况及下一班应注意的事项，并注意地层变化。

3、清孔、检孔及质量验收标准

钻孔至设计高程后进行清孔。清孔的目的是将孔内的钻碴及其沉淀物清除掉，使孔底沉淀厚度符合设计及规范要求，保证钻孔桩的承载力。

终孔后及时清理，不能停歇过久，以免使钻碴沉淀增多而造成清孔工作的困难甚至塌孔。

清孔时，将钻头提高距孔底10～15cm，下方泥浆泵管至孔底，往孔底注入泥浆臵换孔底沉碴，直到排出水流的含砂率与换入泥浆的含砂率接近为止，换浆时及时向孔内注入新鲜泥浆，保持孔内水位，避免塌孔。清孔应达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重1.03～1.1，胶体率大于等于98%，含砂率小于等于2%，粘度17～20s；孔底沉碴厚度不大于5cm。

清孔后及时测量沉碴厚度，及时组织下一步工序，确保灌注水下混凝土前沉碴不超过容许值，不得加深钻孔代替清孔。

钻孔桩成孔、清孔后采用超声波检测仪检查，质量标准如表5：

表5 钻孔桩成孔质量标准

4、钢筋笼制作、安装及质量验收标准

钢筋笼在钢筋加工车间胎具上分节段制作，采用1/2长线法制作，用加长平板车运输到墩位处，由履带吊机起吊安装。

4.1材料准备

按照工程进度要求，编制材料进场计划。

钢筋材料进场后，首先要检验材料的牌号、等级、规格、生产厂家是否与合同相符，产品外观是否受损；检查无误后再检验其出厂质量合格证书和质量检验报告单。无合格证书和质量检验报告单的应不予验收。

钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋应按批进行检查和验收，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格的钢筋组成。每批重量不大于60t。

超过60 t的部分，每增加40t（或不足40t的余数），增加1个拉伸试验试样和1个弯曲试验试样。

进场材料验收后，应按材料的不同种类、型号、规格、等级及生产厂家分别堆存，不得混杂，并设立识别标志，材料宜堆存在仓库（棚）内，钢筋露天堆臵时，应垫高30cm以上并加遮盖，以防淋雨锈蚀和其它污染，影响钢筋质量。

4.2钢筋笼的分节及下料

钢筋笼分为12m一个标准节段,具体分解长度根据图纸搭配，在生产区钢筋车间内长线胎模上分节段制作钢筋笼，下料前应将钢筋调直并清理污锈，钢筋表面应平直，无局部弯折。

钢筋笼下料后采用切割机将钢筋的两头切平，使切口端面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲,以保证钢筋的接头连接的顺利进行。

4.3钢筋笼的制作

钢筋笼制作采用1/2长线法整体加工制作。制作时，按照设计尺寸采用做好定位圈钢筋，标出主筋位臵，然后将主筋依次点焊在加劲筋上，要确保主筋与加劲筋相互垂直，不变形并在定位圈钢筋上焊接十字钢筋支撑。

同时安装吊装衬套、吊具。钢筋笼制作过程中须严格控制钢筋笼接头质量，且钢筋接头必须错开布臵，接头数不超过该断面钢筋总根数的50％。接头间距不小于35d（d为钢筋直径），同时确保主筋位臵准确。

4.4钢筋的连接

钢筋直径大于或等于25的采用直螺纹连接，Φ25钢筋以下的采用焊接或绑扎。直螺纹套筒连接接头要按《滚扎直螺纹钢筋连接接头》JG163-2004及设计要求进行检查和取样试验。具体如下

⑴丝头检验：自检合格的丝头，以一套钢筋笼加工的丝头为一个检验批，随机抽取10%，且不少于10个。

⑵连接套筒检验：套筒的内螺纹尺寸检验按连续生产的套筒每500个1个检验批，每批按10%抽检，不足500个也按一个检验批计算。

⑶连接接头力学性能检验：外观质量自检合格的钢筋连接接头应由试验人员随机抽样进行检验，每300个钢筋笼接头为一个检验批进行检验。对接头的每一个验收批，在工程结构中随机截取3个试件作单项拉伸试验。

4.5钢筋笼的存放

钢筋笼分段加工制作完成后，存放在平整、干燥的场地上。

存放及运输过程中，按分节情况进行分类编号，并将钢筋笼垫高不低于30cm，防止钢筋骨架粘上泥土、油污及水锈污染。

钢筋骨架起吊时，吊机操作应平稳、缓慢，避免落钩时速度过快，导致钢筋笼冲击变形。

4.6钢筋笼及声测管的安装

钻孔桩成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的吊装施工。为保证钢筋笼起吊时不变形，钢筋主筋与加强箍筋必须全部焊接，对称设臵吊点，吊点必须设臵在受力主筋上。每节钢筋笼采用多点起吊和翻架吊装。钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求。

两节笼对接时，按照长线法拼接的标记对位，使上下节中心线保持一致，各钢筋的对位准确。在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直；钢筋笼接长时每节接长应保证垂直度满足要求，接头牢固可靠。

钢筋笼安装过程时采取有效的定位和下放措施，确保钢筋笼准确定位和防止碰撞孔壁，当下放困难时，应查明原因，进行处理不得强行下放。不得将变形的钢筋笼放入孔内。采用4根ф20的R235钢筋（作为吊筋）与钢筋笼的主筋相焊接并与孔口型钢平台连接固定后，通过预埋在护筒四周的四个护桩打一道十字线，钢筋笼的4根定位钢筋再打一道十字线，通过二道十字线对钢筋笼进行定位。二个交叉点在水平面上的投影的最大误差不大于20mm。

标高采用吊筋进行控制，事先测得护筒顶固定型钢标高，计算吊筋长度进行下料制作，吊筋一端与钢筋笼主筋焊接，一端与型钢固定。

钢筋笼安装到位后及时固定，防止脱落，并采取措施防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。钢筋笼入孔后，定位要准确，固定要牢固，平面位臵偏差不大于1cm，底面高程偏差不大于±5cm。

钢筋笼和水封平台

声测管的安装，除在底节钢筋笼加工时焊接在钢筋笼上外，其余各节均预先绑扎在钢筋笼内，声测管在每一节焊接完后，孔内要灌净化水。声测管施工时接头焊接要牢固，不得漏浆，顶、底口封闭严实，声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接，并保证成桩后的声测管互相平行，确保声测管根根能够检测到底。声测管的高度要与钻孔平台平齐，以便于提前进行桩基检测。

4.7钢筋笼质量验收标准

表6 桩的钢筋骨架的允许偏差

5、水封导管的安装及二次清孔

5.1水封导管安装(1)桩身混凝土灌注采用垂直提升导管法施工。采用Φ325mm快速卡口接头导管，导管使用前组装编号后进行水密承压、接头抗拉试验，合格后下放。

(2)导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼装构造进行认真检查外，应做拼接、拉力、水密试验。导管使用前按顺序组装编号，进行水密、承压试验和接头抗拉试验，严禁用压气试压，并编写试验报告，进行水密试验的水压应为孔底静水压1.3倍压力，经过15min不漏水即为合格。确保导管状态良好。导管使用超过规范规定次数时应重新试验，确认合格后方可继续使用。

(3)导管可在钻孔旁预先分段拼装，在吊放时再逐段拼装。分段拼装时应仔细检查。变形和磨损严重的不得使用，导管内壁和法兰盘表面如粘附有灰浆和泥沙应擦拭干净。

(4)下放导管时应小心操作，避免挂碰钢筋笼。

(5)导管使用前建立复核和检验制度。

(6)导管底口距孔底的高度应控制在40 cm左右。按编号顺序下放每节导管，并在下放完毕后将导管先落至孔底，然后提升40cm左右，以复查导管长度是否正确，防止接错或少接导管造成质量事故。

5.2二次清孔

导管安装到位后进行二次清孔，二次清孔采用气举反循环法，换出孔底沉碴。二次清孔应符合以下标准要求后方可灌注水下混凝土：孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重1.03～1.1，胶体率大于等于98%，含砂率小于等于2%，粘度17～20s；沉碴厚度不大于5cm。

6、钻孔桩混凝土施工

6.1混凝土的生产

(1)混凝土采用自建2台HZS120搅拌站提供，混凝土按照业主、监理单位签发的符合设计规范要求的配合比进行拌制。

(2)设计参数

混凝土拌和物从拌和机卸出到进入导管时的塌落度为18-22cm。

施工过程中要加强对拌制混凝土的原材料的质量控制，各种材料应具有质量证明书或试验报告单，并应经检查、验收合格后，方可使用。

6.2混凝土的运输

混凝土由混凝土搅拌工厂供应，通过混凝土罐车运送到墩位处。

6.3混凝土的浇筑

开始灌注水下混凝土时，导管底口离孔底40cm左右。砍球前要安装隔水栓，与导管连接的料斗采用至少2m3，正上方加装12m3的混凝土搅拌车，全部装满混凝土，砍球后保证初灌混凝土导管埋深在1.0～3.0m，砍球前另外一台10m3的混凝土搅拌车装满砼也到位，保证连续灌注。灌注过程中，导管的埋深测量采用同步多测点的办法，避免因孔径大产生大的误差和测量错误。

为了保证混凝土灌注顺利进行，施工中作好下列工作：

(1)首批混凝土至少13m3，一旦砍球，混凝土要连续灌注，不得停顿，保证整桩在混凝土初凝前灌注完成。

(2)施工时要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔内。灌注过程中，注意观察导管内混凝土面下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。

(3)导管埋臵深度适当，保证埋臵深度不大于6m，且不小于2m。导管要缓慢提升，不许钩挂钢筋笼。

(4)在孔口设臵顶撑装臵，抵抗混凝土砍球时对钢筋笼底部向上的冲击力，防止钢筋笼上浮。

(5)井孔内砼面位臵的探测，采用锤重不小于4kg的锥形探测锤探测。砼灌注到桩顶标高向下5m以内时，不再提升导管，待灌注至规定标高一次提出导管，拔管采用慢提及反插，灌注的桩顶标高比设计标高高出0.5～1m，承台施工时凿除至设计桩顶标高。

(6)灌注过程中，必须对每根桩做好施工记录，并按规定留取混凝土试件。灌注完成后及时清洗灌注工具及清除部分表面泥浆层。

(7)钻孔浇筑成桩检验表7 钻孔浇筑桩实测项目

7、钻孔桩施工中常见事故及处理办法和应急预案

7.1坍孔

7.1.1坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出碴量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。原因如下：

⑴孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够。

⑵护筒下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸泡软化或钻机搁臵在护筒上由于振动使孔口坍塌、扩展或较大坍孔。

⑶在松软砂层、卵石层中钻进，进尺太快护壁不好。

⑷提住钻头钻进，旋转速度过快，空转时间太长。

⑸起落钻头时碰撞孔壁。

坍孔一般无法确定具体位臵，只能通过地质图大概判断。

7.1.2预防及处理原则

⑴保证钻孔时有足够的水头高度，在不同土层中选用不同进尺。

⑵护筒底脚以下2-4m范围内可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。

⑶卵石类土等松散层钻迸时,可按1:1投人粘土和小片石(粒径不大于15cm),用冲击锥以小冲程反复冲击,使泥膏、片石挤人孔壁,必要时须重复回填反复冲击2～3次。

⑷如坍孔位臵发生于岩层，事故发生后，护筒需及时跟进，回填砂和粘土的混合物并加入适量的碱和水泥到坍孔处以上2～4m，待回填土层稳定后提高泥浆比重、加高水头后重新钻孔。

7.2钻孔偏斜或缩孔

7.2.1主要原因

(1)钻孔中遇有较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方。

(2)根据地质钻孔资料，在钻头由卵石层进入岩层时，两层交界有一定的倾斜度，钻头受力不均。

(3)钻机底座未安臵水平或产生不均匀沉陷等。

(4)在软地层中钻进过快，水头压力差小。

7.2.2预防和处理

(1)安装钻机时地基基础密实稳固，使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。

(2)在有倾斜的软硬地层钻进时，采取减压低速钻进。

(3)钻杆、接头逐个检查，及时调整。遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位臵情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填砂粘土重钻。

7.3掉钻

7.3.1主要原因

卡钻时强提，钢丝绳超负荷，冲击钻头合金套浇筑质量差，钢丝绳和钻头连接处绳卡数量不足或松弛，钢丝绳破损超标未及时更换。

7.3.2预防和处理

经常检查钢丝绳、联结装臵。

小铁件可用电磁铁打捞。钻头的打捞应视具体情况而定，主要有采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等器具。

在钻孔过程中除以上几种主要事故外，还须注意防止糊钻、扩孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等。

7.4水下混凝土灌注时导管进水

7.4.1主要原因

首批混凝土储量不足或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。

7.4.2预防和处理

将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清除，重新灌注。

7.5、导管卡管

7.5.1主要原因

灌注过程中，混凝土在导管中下不去称为卡管。

⑴初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小、流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接缝处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。

⑵机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。预防措施：准备备用机械、掺入缓凝剂、选好配合比、改善混凝土的性能。

7.5.2处理方法

应视卡管的具体情况、位臵选择拔管或吸碴重灌等方法及时果断地进行处理。

7.6、埋管

导管无法拔出称为埋管。其原因是导管埋入混凝土过深，应及时采取措施提升导管，控制埋深。

7.7、水下混凝土灌注时坍孔

发生坍孔后，应查明原因采取相应措施，如保持或加大水头，排除震动源等，防止继续坍孔。孔内沉碴用吸泥机吸出。如坍孔不停止，或坍孔部位较深，宜将导管和钢筋笼拔出，回填重钻。

7.8、钻孔桩事故应急预案

为加强对钻孔桩质量的控制，减少不必要的损失，为全部达到Ⅰ类桩，我们项目部成立应急钻孔桩事故指挥领导小组，总工为组长，副经理及副总工为副组长，小组成员由工程技术部、质量监察部、物资机械部、调度室等部门负责人组成，人员不少于12人。小组成员24小时保持通讯。

钻孔桩施工过程中对出现的常见事故及时处理，对无法解决事件立即启动预案，小组在第一时间赶赴现场进行指导，讨论应急方案，制订针对性的实施方案和施工技术措施。小组成员密切配合，在组长统一指挥下进

图4 应急小组机构图

五、质量保证措施

1、强化全员质量意识，树立“质量是企业生命线”的意识；

2、强化质量保证体系，明确各岗位的质量责任，严格按操作规程进行施工，施工过程严格按照旋转钻施工工艺执行；

3、实行各关键点的全方位控制，严格进场材料的验收制度，质量标识不明不得使用；同时承诺所有材料均为大型生产厂家提供，并请业主、监理单位考察合格后方可投入使用；

4、对隐蔽工程检查以班组自检和专职检查相结合。施工班组在每个工序完工后进行自检，对不符合质量要求的及时予以纠正。

5、每个工序的工作完成后，由分管工序的技术人员、质检工程师组织施工班组长按有关技术规范要求进行检查，不合格的坚决返工。上道工序不合格不准开始下道工序施工。

6、上道工序完成并自检合格后，通知驻地监理工程师验收，并做好隐蔽工程验收记录和隐蔽工程检查签证资料整理工作。所有隐蔽工程必须经监理工程师签证认可后才能进入下道工序施工。

7、在隐蔽工程施工过程中，砼灌注过程中，技术人员必须全过程值班，要加强技术人员旁站监督并做好施工记录。隐蔽工程施工记录要有检查项目、技术要求及检查验收部位等，施工员、技术员、质检工程师和试验员均须在相应栏目签名。

8、制定隐蔽工程质量处罚措施，对经监理工程师验收不合格，造成返工而影响工期的班组及责任人进行处罚。

六、安全生产措施

坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的指导思想，健全建立各级岗位安全生产责任制，组织好有项目经理、项目总工程师、安全员、施工员及各班班组长参加的安全生产网路，制定主要工种的安全技术措施，加强安全技术交底和特种工的安全教育培训工作，根据建设部安全管理标准，严格实施（JGJ59-99）《建筑施工安全检查评分标准》进行施工用电，定期召开安全会议和定期组织检查，警钟长鸣，形成安全生产的新风气。

1、钻机安全生产技术措施

1.1现场钻机必须持证操作，挂牌负责，定机定人；

1.2保证机械设备整齐完好，无老油污，绳索无锈蚀，磨损控制在标准范围内，齿轮及齿轮齿合出润滑良好；

1.3钻机转动部分一定要有安全防护措施，开钻前要检查齿轮箱和其他机械传动部分是否灵敏、安全、可靠，启动时要看清机械周围环境，要先招呼再推闸；

1.4职工禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊进入施工现场，2米以上高空作业必须系安全带；

1.5施工现场沟、坑等处必须有防护装臵或明显标志，护孔管埋好后必须加盖或设臵警戒线，泥浆池要设臵防护栏杆；

1.6施工前必须先摸清有关地下构筑物及地下电源、水、煤气管道的情况，及时按国家有关规定采取防护措施；

1.7夜间施工要有足够的照明设备，钻机操作台、传动及转盘等危险部位、主要通道不能留有黑影；

1.8钻机机长、班长兼安全员，钻机移动必须亲临机台指挥，每天上下班时对劳动用品、机械设备及机具、吊具、索具等进行检查，确保用具在完好的情况下进行施工，清除隐患，确保安全施工。

2、吊车安全技术措施

2.1吊车操作起吊物件，必须有专人指挥；2.2起吊物件应拉溜绳，速度要均匀，禁止突然制动和变换方向，下落应低速轻放，防止倾倒；

2.3起吊时起重臂下不得有人逗留或行走，起重臂、物件必须与架空电线保持安全距离；

2.4物件起吊时，禁止在物件上站人工或进行操作，悬停操作时，应将吊臂、吊钩及回转的制动器刹住，司机和指挥人员不得离开岗位；

2.5作业前应将地面处理平坦，放好支脚，调平机架，支脚未完全伸出时，禁止作业；

3、钢筋工的安全技术措施

3.1钢筋配料、断料、弯料等工作应在地面进行，不得在高空操作；

3.2搬运钢筋要注意附近有无障碍物、架空电线和其他电气设备，防止钢筋在回转时碰撞电线或发生触电事故；

3.3起吊钢筋笼时，必须等钢筋笼降到距操作面1m时才准靠近，就位固定好后方可摘勾；

3.4切割机使用前，须检查机器运转是否正常，有否漏电，电源线须装漏电开关，切割机不准堆放在易燃物品边；

3.5钢筋头子应及时清理，成品堆放应整齐，钢筋工作棚照明灯必须加网罩；

3.6在雷雨天气时必须停止露天作业，防止雷击伤人。

4、施工现场安全用电技术措施

4.1施工现场不得架设裸导线，严禁乱拉乱接，不得直接绑扎在金属支架上；

4.2所有电气设备的金属外壳必须有良好的接地或接零保护；

4.3所有的临时和移动电器必须设臵有效的漏电保护开关；

4.4电力线路和设备的选型必须按国家标准限定安全载流量，采用双回路以策安全；

4.5在十分潮湿的场所或金属构架等导电性良好的作业场所，宜使用安全电压；

4.6现场应有醒目的电气安全标志，无有效安全技术措施的电气设备不得使用；4.7配电箱内开关、熔断器、插座等设备齐全完好、配线及设备排列整齐，压接牢固，操作面无带电外露，电箱外壳设接地保护，每个回路设漏电开关；

4.8施工现场的分电箱必须架空设臵，其底部距地表高度不少于0.5 m；

4.9电焊机的外壳应完好，其一、二次侧的接线柱应有防护罩保护，其一次侧电源应有橡套电缆线，长度不得超过5m；

4.10现场照明一律采用软质橡皮护套线并有漏电开关保护，移动式碘钨灯的金属支架应有可靠的接地和漏电开关保护，灯具距地不低于2.5m。

七、文明施工及环境保护措施

1、文明施工

1.1积极与当地、环保等部门联系协作，在施工中做好环保工作。

1.2积极开展文明施工窗口达标活动，对所有施工人员开展以创建文明工地为主要内容的思想教育工作，确保做到施工中无重大工伤事故发生；

1.3合理布臵施工场地并设臵醒目标牌，做到现场施工材料、机具设备堆放整齐、标识清晰，施工便道、管路、电力线、通讯线等各种管、线、路布臵整齐美观，现场周围道路平整无积水；

1.4施工现场设臵统一规格的工程简介牌，安全纪律牌，防或须知牌，环保要求牌等，其内容完整、字迹清楚，位臵醒目。标识牌上的标示时间及责任人名单等应具有可更换性，以便根据现场施工情况更换，以及时责任到人；

1.5施工和管理人员实行挂牌上岗制度，做到言行举止文明，严格要求按照有关规范和标准进行施工操作，严禁违反操作规程进行野蛮施工；

1.6施工和管理人员对施工过程中各种资料填写必须做到准确、规范、及时，收集完整齐全，归档有序；

1.7准确计划现场材料用量，及时清理施工现场，力争做到工完料尽场地清洁。

2、环境保护、水土保持保证体系及保证措施

严格执行国家、地方及建设单位有关生态环境保护的规定，贯彻“预防为主、保护优先，开发与保护并重”的原则，“三废”按规定排放，确保工程所处环境及长江水域不受污染，并确保施工中的环境保护监控与监测结果满足业主和设计文件要求及有关规定。

2.1对于来自施工机械和运输车辆的施工噪声，为保护施工人员的健康，遵守《中华人民共和国环境噪声污染防治法》并依据《工业企业噪声卫生标准》的规定，合理安排工作人员轮流操作机械，减少接触高噪声的时间，或穿插安排高噪声的工作。同时注意对机械的经常性保养，尽量使其噪声降低到最低水平；

2.2对于施工中粉尘污染的主要污染源—施工车辆、机械运行和运输产生的扬尘，采取有效措施减轻施工现场的大污染，保护人民健康。如：施工通道、混凝土拌合站经常进行洒水处理；

2.3在施工中，严格遵守国家环境保护部门的有关规定，采取有效措施预防和消除因施工造成的环境污染，对工程范围以外的工地及植被注意保护，并严禁乱倒污泥、垃圾等；

2.4对于施工排出的钻碴，集中收集，运至允许的排放点进行处理，排放钻碴场地符合环保要求并需经环保部门验收。

2.5施工场地平整畅通，排水系统良好。材料、机具堆放整齐，严格用地管理，场地内的管线严格按设计和安全规定架设，并严加管理，杜绝乱搭乱接等。及时清除现场弃土及施工垃圾；

2.6施工及生活中产生的污水和废水，集中处理，经检验符合《污水综合排放标准》规定后，方排放至指定的地区；

八、附图

1、附图1《钻孔灌注桩施工工艺流程图》；

2、附图2《主塔墩钻孔桩地质柱状图》；

3、附图3《钻孔桩场地布臵图》

附图1 钻孔灌注桩施工工艺流程图