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山西中南部铁路通道X标段土岭头大桥钻孔桩施工组织设计

土岭头大桥钻孔桩施工组织设计

1、编制依据、标准与编制原则

⑴新建山西中南部铁路通道土岭头大桥工程施工图。

框架桥实施性施工组织设计⑵国家和铁道部的适用于本工程的设计施工规范、规程、规则、规定、质量检验与验收标准等。

⑶对本工程的现场踏勘所获得的资料、现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力及对新建山西中南部铁路通道站前工程的理解。

⑷项目部所拥有的技术装备力量、机械设备、管理水平、多年积累的工程施工经验。

⑹国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规

《中华人民共和国安全生产法》（2002）

《水土保持法》（1991）

《环境保护法》（1989）

《水污染防治法》（1996）

《固体废物污染环境防治法》（1997）

《新建客货共线铁路工程施工补充规定（暂行）》（铁建设[2004]8号）

《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2004]8号）

《铁路路基工程施工质量验收标准》（铁建设[2003]127号）

《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（铁建设[2003]127号）

《铁路轨道工程施工质量验收标准》（铁建设[2003]127号）

《铁路混凝土工程施工质量补充标准》（铁建设（2005）160号）

(1)贯彻优化施工组织设计、技术先进可行及经济合理的指导原则，结合工程实际编制。

(2)满足工期要求的原则，实行机械化施工，配足所需资源，并留有余地，确保满足施工工期需要。

(4)坚持技术先进、科学合理、经济适用与实事求是相结合的原则，合理安排施工部署，最大限度地减少施工对当地交通及生活带来的影响。

(5)确保施工安全的原则：严格贯彻执行施工安全技术管理规程，一切施工方案均将确保施工安全。

(6)搞好环境保护及文明施工的原则。

(7)采用新技术、新工艺、新材料、新设备的原则。

本施工方案适用于土岭头大桥汤台～日台（D1K99＋297.750—D1K99＋438.610）间钻孔桩施工。

3、工程概况及主要工程数量表

土岭头大桥位于河南范县、濮阳县境内，桥梁施工起止里程为D1K99＋297.750—D1K99＋438.610，中心里程为D1K99+3368，全桥长140.86m,24m简支T梁5孔。在D1K99+336.00处跨越一条水泥路，其夹角约为120度。在D1K99+410.00处跨越一条土路。

地层主要为第四系全新统冲基层，上更新统冲击层由粉质黏土、粉土、粉土、粉砂、细沙组成，互层状、条带状相间分布。局部地段下伏为第三系泥质砂岩、页岩等。

粉质黏土：褐黄色，黄褐、褐灰色等，硬塑，局部含沙质和姜石。埋深约0.5～5.6m,层厚4.4～6.1m。多呈透镜状、条带状、层状分布。

粉土：厚度约为1.8~8.6米，多分布于浅部，埋深0~8.2米层底深度2.1~10米

砂类土：厚度约1.8～21.8m，以姜石，黏性土填充。

桥址地下水主要为第四系孔隙潜水。

孔隙潜水：以第四系孔隙潜水为主，部分地段稍具承压性，主要赋存于第四系冲击层中。第四系砂类土层透水性、富水性强，该层孔隙潜水的补给与排洪区基本一致，以水平径流为主，径流途径较长，水量受地表水、大气降水补给和影响，具有明显的季节变化特征。

勘察期间测得地下水位埋深3.5m～3.8m，地下水位高程39.65～38.58m。

不良地质：桥址存在地震液化地层，松散饱和粉土埋深为3.9~5.6。

特殊岩土：桥址区特殊岩土为软塑状粉质粘土和松散饱和粉土，分布在地表浅部，层厚5.0~10.0m，层状、条带状产出，基础施工中易发生基坑垮塌。

我施工段途经地区属暖温带亚湿润区；四季分明，冬长夏短；春季干燥多风，夏季炎热，雨量集中，秋季凉爽湿润，冬季寒冷干燥，雨雪偏少。受大陆性季风制约，冬寒干燥，春季多风，夏热多雨，秋季天高气爽，具“春旱、秋涝、晚秋又旱”特征，年平均气温介于12～15℃，年平均降雨量介于500～840mm，集中在7～9月。

本标段范围地震动峰值加速度为0.20g，地震基本烈度Ⅷ度，地震动反应谱特征周期为0.35s。

本工程线路所经地区公路交通运输发达，有G107、G208、G207、G108、S333、S101、S244、S329、S236以及纵横交错的省道、县道（自二厂至三厂以及通向省道101的县道），可作为本工程汽车运输主干道。

沿铁路线路建施工便道，在现地表上铺填50cm厚的泥结碎石而成，宽度为4～5m，每隔500米左右设置会车台，并与已有的田间道路、乡村道路相连，满足材料运输需要。

施工用水采用检验合格的井水或自来水。

生活用水采用检验合格的井水。

采用地方电源供电为主、自发电为辅的供电方法。

4、工期、质量、安全目标

计划2010年11月15日正式开工，2010年11月27日竣工，总工期为13天。

确保全部工程达到国家和铁道部现行工程质量验收标准，工程一次验交合格率100%。

无重伤以上责任事故；无重大机械设备事故；无火灾事故；无交通事故。

桥梁钻孔桩工程广泛采用机械化施工，以回旋钻机为主，旋挖钻机具有施工效率高泥浆护壁不易塌孔等特点，特别适合于本工程地质复杂地段，为桩基施工的首选机械。

本桥桩基工程工期紧迫，拟投入1台旋挖钻机、3台回旋钻机作为桩基施工的主要设备全面展开施工，用13天的时间完成钻孔灌注桩施工。

7.1旋挖钻施工工艺流程

7.2回旋钻施工工艺流程

施工场地或工作平台的高度应考虑施工期间可能出现的降水等，并高出其上0.5mm。

施工场地应按以下不同情况进行整理：

（1）场地为旱地时，应平整场地，清除杂物，换除软土，夯打密实。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。

（2）场地为陡坡时，可用枕木或木架搭设坚固稳定的工作平台。

（3）场地为浅水时，宜采用草袋围堰筑岛方法。当水不深，流速不大时，根据技术经济比较采取截流或临时改河方案有利且不影响群众利益时，也可改水中钻孔为旱地钻孔方案。

草（麻）袋围堰的主要填料为粘性土，堰顶宽取1～2米，内侧边坡坡率取1:0.2～1:0.5，外侧边坡坡率取1:0.5～1:1。

用草（麻）袋盛装松散粘性土，装填量为袋容量的1/2～2/3，袋口用细麻线或铁丝缝合，施工时将土袋平放，上下左右互相错缝堆码整齐，水中土袋用带钩的木杆钩送就位。截面取双层草（麻）袋，中间设粘土心墙时，可用砂性土装袋。

在实际施工中，外圈围堰码成后，先行抽水，掏挖完内圈围堰位置处的透水层土体，然后堆码内圈围堰土袋，内外堰之间填筑粘土心墙，防止水塘底漏水。

根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。依据钻孔桩中心轴线坐标值，用坐标法放样钻孔桩中心线、钻孔桩中心点等，并打入标桩，中心线的放样误差应控制在2cm范围内。在距桩中心约2m安全的地带设置十字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。

（1）护筒采用δ=6～10mm的钢板卷制，护筒内径应比桩径大约20cm。

（2）护筒顶端高度：护筒顶高出地面0.3m，护筒顶端应高出地下水位2.Om以上，使护筒内水头产生20kPa以上的静水压力；

（3）护筒的埋置深度：岸滩上，黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

水中用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。护筒埋入河床面以下1m；水中平台上按最高施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深，必要时打入不透水层。

（4）护筒埋设采用挖埋法，即用专用钻斗挖除或人工开挖所要埋护筒的土层后，将护筒放入其中。埋设应准确、水平、垂直、稳固，护筒的四周应回填粘土并夯实。钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。护筒平面位置的偏差一般不得大于5cm，护筒倾斜度的偏差不大于1％，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。

在陆地平整、加固处理的地面，钻架前部孔口附近采取扩散应力措施。安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并将钻架可靠固定并经常检查校正。钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。。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。就位完毕，施工队对钻机就位自检。

泥浆选用优质粘土、膨润土造浆，泥浆应能达到以下主要指标：

相对密度:1.05～1.15,粘度(s):16～22,含砂率(％):≤4，胶体率(％):≥95,酸碱度PH:≥6.5。

若采用泥浆搅拌机制浆，则应根据钻孔桩的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环沟槽连接。

制浆前，应先把粘土块尽量打碎，使在搅拌中易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。

试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部钻孔桩的泥浆进行合理配备。

在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。

7.8.1旋挖钻钻机钻孔

选用配备了重型机锁钻杆的旋挖钻机钻孔，确保在密实地层的施工效率。成孔前检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换。

旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进完成钻取土，遇到硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时通过液压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中完成取土。根据屏显深度，待钻筒内钻渣填满后，反转后即可关闭进渣口，由起重机提升钻杆钻斗至地面，拉动钻斗上的开关及打开底门，钻斗内的土自动排出。卸土完毕关好斗门，再进行下一斗的挖掘。利用自卸汽车将钻渣运至弃渣场。

钻进过程中采用静态泥浆护壁取土工艺，在出渣同时继续向孔内注浆或注水，确保孔内浆面始终高于护筒底脚0.5m以上。在旋挖钻机钻孔过程中，应采取必要的措施保证旋挖钻机成孔的垂直度。

钻进时，应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表，以确保按施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。

成孔达到设计深度时，要测量机上余尺，并经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，方可报监理工程师检查确认，进行清孔。

7.8.2回旋钻钻机钻孔

钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。

开钻时宜低档慢速钻进，钻至护筒以下1米后再以正常速度钻进。使用反循环钻机钻孔，应将钻头提离孔底20厘米，待泥浆循环通畅后方可开钻。潜水钻机钻孔，应按钻孔孔径和地质选择钻头，钻头切削方向应与主轴旋转方向一致。

钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。

经常检查泥浆的各项指标。

开始钻进时，适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌筑水下混凝土的准备工作。

钻孔到设计孔深后，将清底钻头放入孔底，捞去沉渣，并测试泥浆指标，发现超标，通过换浆调整，使泥浆指标符合设计规范要求。

清孔采用气举法。当吸程小于10m时不宜使用气举法反循环，应先用正循环开孔至吸程达10m后，再改为气举法反循环。

气举式反循环回转钻进正常工作状态下的操作要点基本上与泵吸式的相同，须注意的是空压机送风须与钻头回转同时进行。接钻杆时，须将钻杆稍提升30cm左右，先停止钻头回转，再送风数分钟，将孔底钻砟吸尽，再放下钻头，进行拆装钻杆工作，以免钻砟沉淀而发生埋钻头事故。另外须随时注意护筒口泥浆（水）面标高，如果逐渐往下降落时，须立即用水泵补水入护筒，以免因水头不够而发生坍孔事故。

清孔结束，自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量，作为浇注前测沉淤的依据。清孔时孔内泥浆面应不低于孔口下1.0m，且高出地下水位1.5～2.0m以上。另外须随时注意护筒口泥浆(水)面标高，如果逐渐往下降落时，须立即用水泵补水入护筒，以免因水头不够而发生坍孔事故。遇到水面突然下沉时，应及时报监理工程师。

浇筑水下混凝土前应清底，孔底沉渣应清除干净，满足山西中南部铁路通道相关设计规范及设计文件提出的沉降要求。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。

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。在钻孔的钻进过程中，可采用笼式测孔器直接丈量，在灌注混凝土前主要检查沉淀层厚度。各种成孔检验项目的检测方法、数值、频率等都必须满足现行的技术规范及其它法定标准的要求。

1）孔深和孔底沉渣检测

孔深和孔底沉渣普遍采用标准测锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm～15cm，高20cm～22cm，质量4kg～6kg。下沉至孔底，确认达到设计孔底后，停钻并进行清孔。

孔径检测是在桩孔成孔后、下入钢筋笼前进行的，是根据设计桩径制做笼式井径器入孔检测。笼式井径器用Ф20的钢筋制做，其外径等于钻孔的设计孔径，长度为4米。其长度与孔径的比值选择，应根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时，将井径器吊起，使笼的中心、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大于给定的笼径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象，应采取措施予以消除。

旋转钻采用钻杆测斜法，冲击钻采用井径检测仪。

钻孔灌注桩成孔后，在灌注水下混凝土前，其质量检验的标准详见下表

浇筑混凝土前桩底沉渣厚度

7.11钢筋笼制作、安装

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。

（2）钢筋骨架保护层的设置

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。垫块在钢筋骨架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。

焊接钢筋“耳筋”：钢筋“耳筋”用短钢筋（直径不小于10mm）弯制而成，长度不小于15cm，高度不小于8cm，焊在骨架主筋外侧。沿钻孔竖向每隔2米设置一道，每道沿圆周对称的设置4个“耳筋”。

（3）钢筋骨架的存放、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。每组骨架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。

钢筋笼入孔时，由吊车吊装。在安装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。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。

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，连接采用单面搭接焊或挤压套筒连接。连接时上、下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致：先连接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再连接其它所有的接头，接头位置必须按50％接头数量错开至少20d连接。接头焊好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。

骨架最上端的定位，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）声测管的布置及数量必须满足设计要求，与钢筋笼一起吊放。声测管要求全封闭（下口封闭、上端加盖），管内无异物，水下混凝土施工时严禁漏浆进管内。声测管与钢筋笼一起分段连接（采用套管丝扣连接），连接处应光滑过渡，管口高出设计桩顶20cm，每个声测管高度保持一致。

（5）钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

桩的钢筋骨架允许偏差和检验方法

箍筋间距或螺旋筋的螺距

吊环沿垂直于轴线方向的位置

钢筋外观要求无裂纹、起皮、锈坑、死弯及油污等。钢筋应有出厂合格证，外观检查合格后每批应按要求抽取试样，分别作拉、弯复查试验，如有一项不合格，则加倍取样，如仍有一项不合格，则该批钢筋为不合格。

钻孔桩的钢筋笼在预制场地制作，运输到各工点。

7.12钢筋骨架的运输和起吊就位

制好后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免粘上泥土。在骨架每个节段上都要挂上标志牌，写明墩号、桩号、节号等。存放骨架还要注意防雨、防潮，不宜过多。

骨架的运输总的要求是：无论采用什么方法运输，都不得使骨架变形。

(2)骨架的起吊和就位

钢筋骨架可利用汽车吊起吊。采用分节起吊，焊接后下下放。为了保证骨架起吊时不变形，宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。

骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，将整个定位骨架支托于护筒顶端。

骨架就位焊接完毕后，还要核对在每节骨架入孔解下的标志牌，防止漏掉或接错骨架事故的发生。最后应详细检测钢筋骨架的底面标高是否与设计相符，偏差不得大于±50mm。

当灌注完毕的混凝土开始初凝时，即要割断定位骨架竖向筋，使钢筋笼不影响混凝土的收缩，避免钢筋混凝土的粘结力受损失。

（3）绑扎混凝土预制块：混凝土预制垫块为15cm×20cm×8cm，靠钻孔壁的方向制成弧面，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，其曲率同箍筋的曲率相同，槽的宽度和深度，以能容纳主筋和箍筋为度。在纵槽两旁对称地埋设两根备绑扎用的∩形12号钢丝。

垫块在钢筋骨架上的布置依钻孔土层变化而定。在松软土层垫块应布置较密，一般沿钻孔竖向每隔4.Om左右设一道，每道沿圆周对称地设置4块。

（4）为了尽量缩短钢筋的安装时间，减少孔内沉淀，应安排多人进行焊接。

声测管绑扎在钢筋笼内侧牢固，三根安放位置在笼内分布为平均120度布置。声测管安放时，尽量保证测管垂直，并且间距相等，不可出项较大的弯曲变形。

声测管的连接采用专用的声测管接头连接，声测管安装前要做水密性检验，如出现漏水要及时处理。声测管在有钢筋笼段，采用绑扎丝和主筋连接。在无钢筋笼段采用2米一道加强箍筋焊接连成一个整体下放。

声测管在安装时，下端用钢板焊接保证不得渗水，声测管上部要高出虚桩头0.3m并用钢板焊接密封。在破桩头时，用机械切割开以作试验。

由于安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土，这段时间的间隙较长，孔底产生新渣，待安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法清孔，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管，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在设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。

式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；

rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；

hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；

rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；

Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。

导管制作应力求坚固，内壁应光滑、顺直、光洁和无局部凹凸。各节导管内径应大小一致，偏差不大于±2mm。

导管使用前组装编号，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。水密试验时的水压应不小于井孔内水深1.3倍的压力；进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力。

导管内过球应畅通。符合要求后，在导管外壁用明显标记逐节编号并标明尺度。导管应配备总数20％～30％的备用导管。

导管吊放时，应使位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，为防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。

混凝土的运输时间和距离应尽量缩短，以迅速、不间断为原则，防止在运输中产生离析。灌注前混凝土坍落度的损失(比出罐时)不得超过2cm。

水下混凝土施工采用罐车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18～22cm之间，并有很好的的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。

导管的吊挂和升降，导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。

拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。

首批混凝土灌注量较大，一般需拌和多罐方能满足需要，因此需在漏斗口下设置栓、阀，以贮存混凝土拌合物，待漏斗和储料斗内储量够了，才开启栓、阀使首批混凝土在很短的间内一次降落到导管底。栓、阀还可在开始灌注时防止水(泥浆)与混凝土接触。

(4)下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。

(5)混凝土在混凝搅拌站集中生产供应，由混凝土搅拌运输汽车运输至桩位处，直接灌注，汽车起重机配合灌注。

对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。

7.16水下混凝土的灌注

(1)灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。

(2)灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可向孔底射水喷射3min～5min，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批水下混凝土。

(3)剪球、拔栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应按灌注事故的处理方法进行处理。

(4)在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。

(5)当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：a.当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底lm之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下lm之间时，应放慢混凝土灌注速度；b.钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用；

当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：①尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力

(6)为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后将此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法确定，不宜小于1.0m。

(7)在灌注混凝土时，每根桩应至少做2组试件；

(8)有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。

7.17灌注混凝土表面测深和导管埋深控制

灌注水下混凝土时，应探测水面和泥浆面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀层厚度、埋导管深度和桩顶高度。如探测不准确，将造成沉淀过厚、导管提漏、埋管过深而发生夹层断桩、短桩或导管拔不出事故。

采用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面(或表面下10cm～20cm)，根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土的灌注深度。

灌注混凝土时，导管埋入混凝土的深度一般宜控制在1m～3m范围之内。拔管前需仔细探测混凝土面深度。

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。桩身检测全部由业主选定有检测资质第三方进行检测。

8.1保证质量的施工技术措施

(1)全面质量管理的措施

2）根据局质量方针和目标制定实现方针和目标的措施办法。将方针目标层层分解，定期对方针目标的执行情况进行检查评比。

3）按专业班组和关键工序成立QC小组，并开展活动，研究改进工程质量的建议、措施，全面提高工程质量，确保工程一次成优。

(2)严格按规范施工的措施

1）从教育抓起常敲警钟，提高执行规范的自觉性。根据施工技术规范要求，编写单项工程或工序的技术标准，有针对性地下发给施工单位作为施工依据，并以此定期和不定期检查执行情况。

2）根据设计图和下发的标准实行自检制度和定期检查制度，把影响质量因素消灭在施工过程中，不符合质量标准要求的坚决返工重做。

(3)保证施工人员操作技能的措施

1）本项目的管理人员，须取得相应的专业技术职称，受过专业技术培训，并具有一定的施工及管理经验。

2）专业工种人员必须按照国家有关规定的要求进行培训考核，获取上岗证书及相应技术等级，持证上岗，未经过专业技术培训考核不准上岗。

3）民工、临时工上岗前必须对其进行岗前培训，考核合格后方能上岗。

4）施工中，采用新工艺、新技术、新设备、新材料前必须组织专业技术人员对操作者培训。

(4)保证物资、设备管理的措施

1）按工程进度编制物资与设备需求量计划表，力求准确、可靠。

2）机械管理部门要定期维修、保养现场的施工机电设备，保证其满足施工需要，所有进场设备必须保持良好状态。

3）钢材、水泥、防水材料等物资的采购，必须具有材质证明或合格证件，并按规定进行抽检。

(5)保证施工技术的措施

1）详细审核施工图纸，及时与监理工程师、设计人员联系。

2）编制详细的作业指导书，并进行技术交底，必要时进行技术培训。

3）复测控制桩，认真复测控制桩，复合无误后进行施工放样，测量放样必须执行复核制，对测量成果认真记录；并妥善保存，对测量仪器定期维护检修，保证其精度。

4）工程试验工作严格按有关规定进行，并确保试验设备状态良好，必须有试验设备的校检，，使用时，要按设备使用说明选择适当的操作方法。

5）设专人管理文件，将其分类归档。

6）关键工序实施前要编制详细的工艺细则及作业指导书，对桥混凝土施工应明确技术要求和质量标准。

7）严格执行隐蔽工程检查制度，经监理检查合格后进入下道工序施工。

8）加强监测工作，利用监测数据分析施工现状采取相应的处理办法。

混凝土输送应在细致深入调查研究的基础上，定出省时、省距的运送路线，并制定应急措施。所有混凝土，应确保混凝土从卸出到浇注时间间隔不大于90min，若因特殊情况出现混凝土输送中断，则对已浇注混凝土部分按有关规定处理。

8.3钻孔事故的预防及处理

常见的钻孔(包括清孔时)事故及处理方法分述如下

各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。

①泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。

②由于出渣后末及时补充泥浆(或水)或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。

③护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。

④在松软砂层中钻进进尺太快。

⑤提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。

⑥冲击(抓)锥或掏渣筒倾倒，撞击孔壁。

⑦水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

⑧清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水)，使孔内水位低于地下水位。

⑨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。

⑩吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

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。供浆(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孔中，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。

①钻孔中遇有较大的孤石或探头石。

②在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。

③扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。

④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。

⑤钻杆弯曲，接头不正。

①安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。

②由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。

③钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。

④在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或回填片、卵石冲平后再钻进。

用检孔器等查明钻孔偏斜的位置和偏斜的情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。

扩孔比较多见，一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层出或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因同坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。

缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。缩孔原因可能有由于地层中有软塑土(俗称橡皮土)，遇水膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔，要及时修补磨损的钻头，要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次。

①在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在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，致使刃脚漏浆。

③护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。

④水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。

①凡属于第①种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。

②属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。

8.4灌注事故的预防及处理

灌注水下混凝土是成桩的关键性工序，灌注过程中应分工明确，密切配合，统—指挥，做到快速、连续施工，灌注成高质量的水下混凝土，防止发生质量事故。

如出现事故时应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救。对于确实存在缺点的钻孔桩，应尽可能设法补强，不宜轻易废弃，造成过多的损失。

经过补救、补强的桩须经认真的检验认为合格后方可使用。对于质量极差，确实无法存在缺点的桩，应与设计单位研究采用补桩或其它措施。

①首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够。但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋设导管底口，以致泥水从底口进入。

②导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。

③导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。

为避免发生导管进水，事前要采取相应措施加以预防。万一发生，要当即查明事故原因，采取以下处理方法：

①若是上述第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土，重新灌注。

②若是第二、三种原因引起的，应视具体情况，拔换原管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入，导管插入混凝土内应有足够深度，一般宜大于200cm。

若混凝土面在水面以下不很深，未初凝时，可于导管底部设置防水塞(应使用混凝土特制)，将导管重新插入混凝土内(导管侧面再加重力，以克服水的浮力)。导管内装灌混凝土后稍提导管，利用新混凝土自重将底塞压出，然后继续灌注。

若如前述混凝土面在水面以下不很深，但已初凝，导管不能重新插入混凝土时，可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤击方法压入原混凝土面以下适当深度，然后将护筒内的水(泥浆)抽除，并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净，再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。

在灌注过程中，混凝土在导管中下不去，称为卡管。卡管有以下两种情况：

1)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、夹有大卵石、拌合不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等，使混凝土中的水泥浆冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。

处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水拴下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔，进行清理修整(注意切勿使导管内的混凝土落入井孔)，然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔，须按前述第二项处理方法将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。

提管时应注意到导管上重下轻，要采取可靠措施防止翻倒伤人。

2)机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺入缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。

当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出，用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。

在灌注过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔征象，可用测深仪探头或测深锤探测。

坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起坍孔。

发生坍孔后，应查明原因，采取相应的措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。

如坍孔仍不停止，坍塌部位较深木工膜施工方案，宜将导管拨出，将混凝土钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存空位，在以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。

导管无法拔出称为埋管，其原因是：导管埋入混凝土过深，或导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过大，或因提管过猛将导管拉断。

预防办法：应按前述要求严格控制埋管深度，一般不得超过6m～8m；在导管上端安装附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时，均应适当振捣，使导管周围的混凝土不致过早地初凝；首批混凝土掺入缓凝剂，加速灌注速度；导管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导管时不可猛拔。

若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出，凡属并非因混凝土初凝流动性损失过大的情况，可插入一直径稍小的护筒至已灌混凝土中，用吸泥机吸出混凝土表面泥渣；派潜水工下至混凝土表面，在水下将导管齐混凝土面切断；拔出小护筒，重新下导管灌注。此桩灌注完成后，上下断层间，应照后面所述方法予以补强。

钢筋笼上升，除了一些显而易见的原因是由于全套管上拔、导管提升钩挂所致外，主要原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，混凝土灌注的速度(m3／min)过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。

为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底lm之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下lm之间时DB14／T 1719-2018标准下载，应放慢混凝土灌注速度.

克服钢筋笼上升，除了主要从上述改善混凝土流动性能、初凝时间及灌注工艺等方面着眼外，还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑，具体措施为：①适当减少钢筋笼下端的箍筋数量，可以减少混凝土向上的顶托力；②钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用；③在孔底设置直径不小于主筋的1～2道加强环形筋，并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部，实践证明对于克服钢筋笼上升是行之有效的。

灌短桩头亦称短桩。产生原因：灌注将近结束时，浆渣过稠，用测深锤探测难于判断浆渣或混凝土面，或由于测深锤太轻，沉不到混凝土表面，发生误测，以致拔出导管终止灌注而造成短桩头事故。还有些是灌注混凝土时，发生孔壁坍方，未被发觉，测深锤或测深仪探头达不到混凝土表面，这种情况最危险，有时会灌短数米。