冲击钻钻桩基施工方案

冲击钻桩基施工方案

1、编制依据

1.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）。

2.《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。

3.《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）。

4.《公路工程施工安全技术规程》（JTJ 076-95）。

2、工程概况

本工程属于桥梁桩基工程，由于地质情况复杂，岩石较硬，所以采用冲击钻施工。

3、施工准备

3.1技术准备

施工前导线、水准复测工作已完成。原材料检验合格，混凝土配合比已经批准。放样报验并已批准。及时对全体施工人员进行全面的技术、质量和安全交底，明确施工技术质量负责人、现场负责人；学习技术规范、设计要求施工工艺等文件明确设计意图掌握施工要领。

3.2现场准备

平整好施工场地，保证道路、水电畅通。

3.3机械及人员准备

表1：施工主要机械配置一览表

4.1桩基放样

进行施工放样，作业队配合测量组按设计图纸定出孔位和护桩。经检查无误后，由施工队埋设十字护桩，十字护桩必须进行保护，以备开挖过程中对桩位进行检验。

4.2 安装钻机

冲击钻机：钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心。钻机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。

钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。陆地桩基的施工场地均为旱地，施工期间地下水位在原地面以下。钻孔前将场地整平，清除杂物，更换软土。场地表面压实平整后横向铺设枕木，然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢，即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、吊机站位及混凝土搅拌车运输等协调工作的要求。

4.3埋设护筒

护筒用10mm的钢板制作，长200cm，护筒顶要高出地面不小于30 cm，护筒内径大于钻孔直径20 cm，护筒顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

4.4 泥浆的制备及循环净化

根据现场实际情况，拟采用优质泥浆。各项指标如下：相对密度：1.03～1.1、粘度(s)：18～22、含砂率(％)：＜2、PH值：8～10、胶体率(％)：＞98、失水率(ml/30min)：14～20。

根据桩基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于钻碴沉淀。

采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土和膨润土，必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、离析极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。

施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池，人工用网筛将石碴捞出。然后使处理后的泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内，形成连续循环。钻孔弃碴(废泥浆)放置到指定地方，不得任意堆砌在施工场地内或向水塘、河流排放，以避免污染环境。

4.5钻孔施工

击钻机钻孔

开钻时先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击。在开孔阶段4～5m，为使钻渣挤入孔壁，减少掏渣次数，正常钻进后应及时掏渣，确保有效冲击孔底。

在钻进过程中，应注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进速度。

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采用大冲程；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程，冲程过大，对孔底振动大，易引起坍孔；在通过高液限粘土，含砂低液限粘土时，采用中冲程；在易坍塌或流砂地段用小冲程，并应提高泥浆的粘度和相对密度。

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；如岩层强度不均，易发生偏孔，亦可采用上述方法回填重钻；必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。

在砂及卵石类土等松散层钻进时，可按1:1 投入粘土和小片石(粒径不大于15cm)，用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。必要时须重复回填反复冲击2～3次。若遇有流砂现象时，宜加大粘土减少片石比例，力求孔壁坚实。

当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。

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5cm～8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3～5cm，应注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏，松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。

为正确提升钻头的冲程，应在钢丝绳上做好长度标志。

钻孔施工中，一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺小于5cm～10cm，松软地层每小时纯钻进尺小于15cm～30cm时，应进行取渣。或每进尺0.5m～1.0m时取渣一次，每次取4～5筒，或取至泥浆内含渣显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。取渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度，投放粘土自行造浆的，一次不可投入过多，以免粘锥、卡锥。

每钻进1m掏渣时，均要检查并保存土层渣样，记录土层变化情况，遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位，研究处理措施后继续施工。

钻孔作业应连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。在取渣后或因其他原因停钻后再次开钻，应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。

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）至少0.5m，并低于护筒顶面0.3m 以防溢出。

4.6成孔检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

A.孔径检测

孔径检测是在桩孔成孔后，下放钢筋笼前进行的，是根据桩径制做笼式检孔器入孔检测，其外径等于钢筋笼直径加100 毫米，但不得大于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的3～4 倍（旋转钻成孔）或4～6倍（冲击钻成孔）。检测时，将探孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径符合要求。

B.孔深和孔底沉渣检测

孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm～15cm，高20～22cm，质量4kg～6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。

C.成孔竖直度检测

旋转钻采用钻杆测斜法，冲击钻采用井径检测仪。

4.7第一次清孔

清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合规范和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，即可进行第一次清孔。

A.抽浆法清孔：采用反循环钻机钻孔时，可在终孔后停止进尺，一边利用钻机的反循环系统的泥石泵持续抽浆，把孔底泥浆、钻碴混合物排出孔外，一边向孔内补充经泥浆池净化后的泥浆，使孔底钻碴清除干净。

抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。

B.使用冲击钻钻孔时，除用抽渣筒清孔外，也可采用换浆法清孔，直至孔内泥浆指标满足要求。

C.清孔应达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度：柱桩≯5cm、摩擦桩≯20cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。

4.8 钢筋笼加工及吊放

A.钢筋骨架制作：钢筋笼骨架在制作场内分节制作。

采用胎具成型法：用槽钢和钢板焊成组合胎具，每组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连接，并与焊在底梁上的钢板组合成同直径、同主筋根数、有凹槽的胎模。每个胎模的间距为设计加劲箍筋的距离，即按每节钢筋骨架的加劲箍筋数量设立胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋，全部焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固，最后安装和固定声测管。

钢筋笼保护层的设置采用绑扎混凝土预制块，混凝土预制块为15cm×20cm×8cm，靠孔壁的一面制成弧面，靠骨架的一面制成平面，并有十字槽。纵向为直槽，横向为曲槽，其曲率与箍筋的曲率相同，槽的宽度和深度以能容纳主筋和箍筋为度。在纵槽两旁对称的埋设两根备绑扎用的U型12号铁丝。垫块在钢筋笼上的布置以钻孔土层变化而定，在松软土层内垫块应布置较密。一般沿钻孔竖向每隔2米设置一道，每道沿圆周对称的设置4块。

B.钢筋笼的存放、运输与现场吊装

钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免受潮或沾上泥土。钢筋笼的各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。

钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等；采用人工抬运时，应多设抬棍，并且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入，各抬棍受力尽量均匀。

在安装钢筋笼时，采用两点起吊。钢筋笼直径大于1200mm，长度大于6m时，应采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不致变形。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，严禁摆动碰撞孔壁。若遇障碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。

第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直；钢筋笼接长采用同轴心搭接单面焊，每节接长保证顺直度满足要求，接头牢固可靠，同一断面接头数量不超过总根数的二分之一。钢筋笼接好后严格检查接头质量，并边下沉边割掉笼内十字撑。

钢筋笼最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正，反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后，在4h内浇注混凝土，防止坍孔。

4.9 第二次清孔

由于安放钢筋笼及导管时间较长，孔底产生新的沉渣，待安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法二次清孔，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摆动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉渣厚度达到要求后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。

4.10 灌注水下混凝土

A.采用垂直导管法进行水下混凝土的灌注。导管用内径300mm的钢管，每节长2.0～2.5m，配1节0.5m、1节1.0m的短导管，由管端粗丝扣连接，接头处用双密封防水。导管使用前，应进行接长进行拉力和水密试验。下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上。混凝土灌注过程中用钻架吊放拆卸导管。

B.水下混凝土施工采用混凝土搅拌车运输、到达孔位后直接放入导管顶部的漏斗内。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18～22cm之间，并有良好的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝前内时间完成。

C.水下灌注时的首批混凝土，其数量必须经过计算，使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。必要时可采用储料斗。

D.水封混凝土剪球后，应连续进行。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度一般控制在2～6m以内，不得中途停止，否则，及时分析原因处理。

E.灌注水下混凝土时，及时检测所灌注的混凝土面高度，以控制导管埋入深度和桩顶标高。

F.在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝固，致使测深不准。同时应设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升，及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细，同时以灌入的混凝土数量校对，防止错误。

G.施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管接头卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。

4.11 成桩检测

对钻孔桩桩身全部进行无损检测。检测方法符合《铁路工程基桩无损检测规程》(TB10218)的规定。

5、质量控制措施

5.1对主要材料及设备的质量控制措施

5.1.1原材料质量保证措施

水泥质量控制：水泥进场要有合格证书、质检报告，使用前必须进行抽检试验。

水：拌合用水需经化验检测，水质良好，方可用于混凝土施工。

砂石质量控制：砂石料质量符合现行《公路工程桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011，进场时需进行抽样自检试验及驻地办抽样检验合格后，方可使用。

外加剂质量控制：混凝土使用的外加剂均应多次试配，效果稳定后才可确定品牌和掺量。

钢筋质量控制：钢筋进场要具有出厂质量证明书和试验报告单，进场时检查其外观和标志，并根据国家标准的规定对不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批抽取进行力学性能检验，经检验合格后方可使用。

设立专门的混凝土质量控制机构，制定制度，加强对原材料进场的监督与控制，严禁一切未经检验或未经批准的不合格原材料运入工地。

5.1.2设备及检测仪器等质量控制措施

测量仪器、试验设备、各种仪器仪表、计量器具按照《中华人民共和国计量法》规定进行定期或不定期的检定。新购置的和在用的计量器具、仪器均应进行定期检定，取得合格证书后方能使用。项目设专人负责计量工作，设立帐卡档案，仪器设备由工地中心试验室指定专人管理。

5.2施工过程质量控制措施

5.2.1钢筋工程

⑴本桥桩基所用钢筋笼均在现场加工制作。

⑵钢筋在库存过程中要防止锈蚀、污染和避免压弯，装卸钢筋时不得从高处抛掷。钢筋（含成型钢筋）要按厂名、炉批号、规格、状态等分类堆积标识。

⑶钢筋在加工前要调直，并符合下列规定：钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均要清除干净，加工后的钢筋，表面不得有削弱钢筋截面的伤痕。

⑷焊接接头位置及个数均按设计及规范要求严格执行，并在外观检查合格后按规定进行取样检验，经检验合格后方可投入使用。

⑸当采用电弧焊时，进场焊条必须为合格焊条，有合格证，焊条型号采用502，受潮的焊条不得使用。电弧焊接首选双面焊，当双面焊无法实施时采用单面焊，双面焊搭接长度不小于5d，单面焊搭接长度不小于10d。焊接时须对焊接部分进行弯曲保证钢筋连接后其轴线保持一致。施焊后的接头焊渣要清除干净，焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤，焊缝接头区域不得有肉眼可见的焊纹。焊接质量标准为：焊缝宽度≥0.8d，焊缝深度≥0.3d，咬边深度允许0.5mm，在长度2d焊缝表面上的气孔允许为2个，夹渣面积允许6mm2。

⑹现场接笼焊接时，若风力达到4级及以上时采取防风措施，否则停止焊接作业。

5.2.2混凝土工程

⑴砼的拌合

①砼拌和前，要测定砂、石含水率，并根据测试结果、环境条件、工作性能等要求，根据已批配合比及时调整施工配合比。

②要严格按照调整后的施工配合比准确称量混凝土原材料，其最大允许偏差要符合下列规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）为±1％；粗、细骨料为±2％；外加剂、拌合用水为±1％。

③混凝土原材料计量后，先向搅拌机投入细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后再投入外加剂，并搅拌均匀。要根据具体情况制定严格的投放制定，并对投放时间、地点、数量的核准等做出具体的规定。

④砼拌制过程中，要对砼拌和物的坍落度进行测定，测定值符合理论配合比的要求。

⑵砼的运输

①混凝土采用内壁平整光滑、不吸水、不渗漏的砼罐车进行运输。

②混凝土罐车的运输能力适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，保证浇筑过程连续进行。

③采用混凝土罐车运送已搅拌好的混凝土时，运输过程中要以2～4r/min的转速搅动。当罐车到达浇筑现场时，要高速旋转20～30s后再将混凝土拌和物放入混凝土料斗中。运输车每天使用完后要清洗干净。

④砼运至工地时，要进行坍落度测定，如发生离析、严重泌水、坍落度超标时，有条件时进行二次搅拌，否则作为废料弃掉。

⑤砼运至施工现场不得加生水，如确需要加水，应按配合比加入水泥净浆。

(3)浇筑混凝土的要求

混凝土应连续浇筑，中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振捣，主要靠混凝土的自重密度和混凝土的流动成型，必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量，随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混合，则实际桩顶标高应比设计标高高0.8m～1.0m，最后机械破桩头处理。

5.3其他注意事项

（1）成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况，应停止钻进，经采取措施后，方能继续施工。

（2）桩基施工应注意声测管的布置，每根桩基均布4个外径D=57mm，壁厚3.1mm直缝钢管供超声波检测，钢管下端用钢板封堵，施工时可向管内注清水，减小内外压力差，上端应高出桩顶50cm，用塑料帽封盖，施工要保持钢管竖直，不得折弯或堵塞管道。

（3）桩基施工前现场技术人员一定要会同监理对原地面标高进行复测，以便地质条件与设计不符发生桩长变化的工程变更。

6、安全、环保、文明施工

1、树立安全第一，预防为主的指导思想，严格执行安全生产规章制度和操作规程，明确岗位责任制，加强安全工作检查监督，确保安全生产。

2、定期进行安全教育，重点对班、组长及电工、焊工、机械设备操作手进行培训和考核。 

3、工地内设置各种安全标志标牌，夜间施工作业要有充分的照明设施。 

4、建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。 

5、加强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须佩戴安全帽和上岗证，现场管理人员和作业人员的安全帽应区分，劳动保护用品穿戴齐全。安全监察人员要佩戴袖标（牌）。

6、施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。 

7、冲击成孔机操作时安放平稳，以便防止冲孔机突然倾倒或钻具突然下落而发生伤亡事故。钻机钻进时，孔口人员要集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。 

8、随时检查桩施工附近地面有无开裂现象，防止机架和护筒等发生倾斜和下沉。 

9、冲击钻具要平稳起吊，防止冲撞护筒和孔壁，钻具进出孔口时，严禁孔口附近站人，停钻时孔口加遮盖防护。

10、用电设备要派专人看管，要有良好的接地、接零和漏电保护装置， 严禁带电作业。

11、经常检查冲击钻头、钢丝绳磨损情况，卡扣松紧程度、转向装置灵活与否，防止夹钻、卡钻或掉钻。 

7、文明施工和环保措施 

1、建立健全管理组织机构。工地成立以项目经理为组长，各业务部室和生产班组成员的文明施工和环保管理组织机构。 

2、加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环保意识。 

3、制定各项规章制度，并加强检查和监督。

4、合理布置施工场地。合理定置各种施工设施。 

5、减小施工中的噪声和振动，不扰民。对现场的便道经常洒水，以减少粉尘。 

6、施工场地布置按适宜地形布置合理，整齐有序，便于施工。机具、材料堆码整齐、场地整洁。 

7、施工区标牌放置要醒目。 

8、施工要做到规范化、标准化、制度化，杜绝野蛮施工和违章作业。 

9、做到施工文明、语言文明，处理好与地方关系，树立本企业良好形象。 

10、对重点、难点工程等要重点加强戒备，禁止闲散人员随便进入。 

11、在工程施工前，要事先向业主和有关部门详细咨询，检查施工影响范围内的公用设施和民用设施的设置、拆迁情况。在其未拆迁前，对其采取一切必要措施，加以妥善保护，以免这些设施在工程施工时遭受损坏。 

12、积极联系当地和群众，了解当地民风民俗，尊重民族的宗教信仰和生活习惯，处理好与当地和群众的关系，不与百姓发生冲突。 

13、教育职工，严格遵守法律、法规和当地的规章制度 

14、施工现场的砂、石、土等，隔断分类堆放并覆盖，运输车辆轮胎要及时清洗，运输时严密覆盖，防止遗洒、飞扬，装卸粉尘的材料时，采取洒水湿润或遮盖，防止沿途撒漏和扬尘。 

15、废弃的泥浆等要按有关规定处理，不准随意排入河道。