城际高铁桥梁工程控制工程及重难点工程的施工方案.doc

城际高铁桥梁工程控制工程及重难点工程的施工方案根据设计图纸，桥梁除1#墩、2#墩为挖孔桩基础外，其余桥墩台均为钻孔桩基础。桥梁重、难点工程为岩溶地区钻孔桩施工。钻孔桩施工工序：施工准备场地平整、开挖泥浆池机械、人员进场安全防护测量放样钻机就位、导管试拼气密性实验埋设护筒钻孔地质核对成孔检查下放钢筋笼混凝土灌注。孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。孔位中心偏差不大于50mm。成孔倾斜度不大于孔深的1.0%。第一节 施工准备钻孔桩施工工艺流程图见图6-1-1。钻孔桩施工程序示意图见图6-1-2。一、 一般要求组织相关技术人员对施钻人员进行地质、安全技术交底等措施。钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。场地平整采用以机械为主，人工配合方法实施，部分墩位的场地平整首先应进行削坡开挖，放坡比1：1.5，多余的土方采用运输车调运至弃土场。钻孔场地的平整尺寸按照承台设计的平面尺寸，结合钻机底座平面尺寸，钻机移位要求，施工方法以及其它机具设施布置等情况而确定，但至少不小于15m15m的面积。陆上桩基施工可布置简易的施工工作平台，在钻机下用枕木及方木垫牢，确保桩基在施工时钻机不下沉及移位。泥浆循环系统布置根据现场和周围环境统筹安排，泥浆池设在墩(台)之间，征地地界以内，泥浆循环池由沉淀池和泥浆池组成，沉淀池深2m，泥浆池深2m，对沉淀池中沉碴及灌注砼时溢出的废泥浆，随时清除，用汽车运弃于指定地点，严禁就地弃碴，严防泥浆溢流污染周围环境。在施工场地周围及泥浆池四周做好安全防护措施和插埋警示牌。泥浆备料泥浆池平整场地（填筑围堰）桩位放样埋设护筒钻机就位钻 进终孔质量检查清 孔下钢筋笼安装导管再次检查沉渣厚度及泥浆指标，必要时二次清孔水下混凝土灌注监理旁站拔除护筒凿除桩头，质量检验下道工序孔内造泥浆泥浆沉淀池混凝土拌制及输送监理旁站，检查混凝土质量及顶面标高、制作试件导管试拼及密封试验钢筋笼制作图6-1-1 钻孔桩施工工艺流程图图6-1-2 钻孔桩施工程序示意图二、 岩溶地质的特殊要求钻孔前技术人员应列出每个孔位的地质柱状图，包括溶洞大小、位置、填充情况、顶板厚度、是否存在易塌孔地层等。结合地质钻探资料，为每根桩制定出相应的地表加固、溶洞处理方案。岩溶地质钻孔作业采用冲击钻机，现场准备足够数量的片石、黏土。钻进过程中应符合以下规定1) 岩溶地区钻孔桩施工宜按照先长桩后短桩的顺序进行。2) 桩基施工过程中，根据施工情况绘制施工钻孔柱状图，并核查设计钻孔柱状图资料，如有不符应及时反馈设计单位以作处理。对于地质钻孔深度未达到对应的桩基础桩底以下8米的，为进一步查明桩基底下岩溶发育情况，在该桩施工至设计桩底标高后应进行超前钻探，并确保桩底有6米安全底板厚度，方可进行桩身钢筋笼安设和混凝土灌注。三、 导管试拼气密性试验（一） 导管受压计算导管在使用前，除对其规格、质量和拼接构造进行认真的检查外，还需做拼装、过球和水压试验，水压试验时的压力应不小于灌注时导管可能承受的最大压力的1.5倍。导管壁可能承受的最大压力按下式计算：Pw=1.5(chc-whw）式中：Pw导管壁可能承受的最大压力（kg/m2）； c混凝土容重（kg/m3）； hc导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长（m）； w导管内水或泥浆比重，一般为1.01.25 kg/m2，大于1.25时不宜灌注水下混凝土； hw钻孔内水或泥浆深度（m）。（二） 水密试验方法把拼装好的导管先灌满水，两段封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与水泵出水管相接，启动水泵给导管注入压力水，当水泵的压力表压力达到导管需承受的计算压力时，稳压15min后接头及接缝处不渗漏即为合格。第二节 桩位放样测量人员事先对桩位坐标校核并做到准确无误，然后根据桩位坐标采用全站仪测准确放出桩的中心位置。当土质松软时，用长木桩定位，保证木桩打入坚硬的底层，然后在木桩周围夯实，必要时采用砂浆或混凝土进行保护。采用“十”字定位法埋设孔位护桩，并做好保护，随时校核桩位坐标。测量放样后及时进行技术交底，现场交底到作业班长和操作手。当桩因移动机械或平整场地破坏时，现场人员及时通知测人员放样并做与周围桩位的校核，确定无误后在进行钻机就位。第三节 护筒制作及埋设人工开挖埋设护筒，护筒采用1cm厚钢板制作，做成整体圆形。护筒制作直径比冲击钻头大约40cm，为增加刚度防止变形，在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。护筒长度根据实际的地质条件确定。护筒埋设准确竖直，必须对护筒的中心位置、倾斜度进行检查。顶部高出施工地面50cm。护筒埋设质量标准：护筒孔口平面位置与设计偏差不大于5cm，竖向倾斜度不大于1%。第四节 泥浆制备泥浆原料宜选用优质粘土，有条件时，应优先采用膨润土造浆。泥浆比重：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。泥浆循环如下：新制泥浆泥浆池桩孔泥浆分离器净化泥浆池桩孔。粘度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。泥浆性能指标见表6-4-1。表6-4-1 泥浆性能指标表钻钻孔方法地层情况泥 浆 性 能 指 标相对密度粘度（s）含砂率（%）胶体率（%）剪切力（Pa）失水率（mL/30min）泥皮厚（mm/30min）酸碱度pH正循环一般地层1.0-1.2016-224961.0-.5252810易坍地层1.2-1.4519-284953-5152810反循环一般地层1.0-1.0616-204951.0-.5203810易坍地层1.0-1.1018-284951.0-.5203810卵石土1.1-1.1520-354951.0-.5203810冲击一般地层1.0-1.2018-244951.0-.5203811易坍地层1.2-1.422-304953-5203811卵石浮石岩石1.3-1.425-284903-5203811注：地下水位高或地下水流速大,指标取高限；地质状态较差、孔径或孔深较大取高限；若当地缺乏优质粘土，不能调出合格泥浆时，可掺用外加剂以改善泥浆性能。优质泥浆性能指标见表6-4-2。表6-4-2 优质泥浆性能表项目泥浆比重粘度（S）静切力（Pa）含砂率（%）酸碱度pH胶体率（%）失水率（mL/30min）稳定性数值1.03-1.1017-202-52%8-10>981420<0.03注：泥浆稳定性能指标的测定方法是将泥浆注满250ml的量筒，用盖盖上静置24h后，小心地用吸管吸出量筒上、中、下三部分的泥浆试样，用相对密度计分别测出其上、中、下各部分泥浆的相对密度，其相对密度值的差即为稳定性。第五节 钻机就位钻机就位前，应对钻机的各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座落处平整和加固、主要机具的检查、维修与安装、配套设施的就位及水电供应的接通等。电力及机械系统运转正常。钻孔平台平整后，将钻机移至桩位，安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm，保证钻架竖直，钻头、桩径中心在同一铅垂线上，以保证孔位正确、钻孔顺直。钻机就位后，应测量护筒顶、平台标高，用于钻孔时孔深测量参考。钻机摆放位置要结合平台受力情况合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。当同一墩台内桩长不一时，应先施工长桩，后施工短桩。斜坡上桥墩、台桩基应严格按照先下后上的顺序施工，下坡方向的桥墩基础施工完成后，才能开始上坡方向桥墩基础的施工。第六节 钻进1.钻头选择：在碎石类土、卵石类土、岩层及岩溶地区宜用十字形钻头及五翼型钻头，在黏土、砂和沙砾石层中宜用管型钻头。冲击孔钻孔，钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量，使总重不超过卷扬机的起重能力。2.吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝为宜。钢丝绳与钻头须设转向装置并连接牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向必须一致，钢丝绳有足够长度，即以卷扬机滚筒起到设计最深的桩底标高，滚筒上要留7圈以上的富余量，绳尾必须锚固在滚筒上。3.冲击钻进开孔时主要为造浆护壁，开孔前在孔内多放粘土，用大比重泥浆、低冲程密击，钻进0.51.0m后，再回填粘土，继续用低冲程密击，如此反复二、三次，使孔壁坚实、竖直、圆顺，待冲砸至钻头顶在护筒下34m后，方可加大冲程正常钻进。4.钻进过程中随时捞取钻碴，判断地层并检验泥浆指标，根据地层变化情况，采用不同钻速、钻压，适时调整泥浆性能，并始终保持孔内液面高于孔外水位1.02.0m，加强护壁，保持孔壁稳定。5.钻孔过程中根据桩位处详细地质情况采用不同方式钻进。粘土、粉质粘土覆盖层采用中冲程，注意防止卡钻、埋钻；块石土、角砾土、碎石土层采用中冲程，加大泥浆稠度，添加片石、碎石反复冲击，将孔壁挤实。基岩采用大冲程冲击成孔，钻进过程中，特别注意当基岩面倾斜大或高低不平时，回填片石、碎石，低锤快打，造成平台后，方可采用较大冲程正常钻进，如发现孔偏、孔斜，用片石回填至偏、斜上方0.30.5m处重新冲砸造孔。6.每钻进0.51.0m后，开动反循环泥浆泵，将孔底钻渣抽出来，并及时向孔内补入新鲜泥浆，如此循环操作，随着钻进深度不断增加，始终与孔底保持1020cm距离。7.钻孔应连续进行，当遇到特殊情况需停钻时，提出钻头，补足孔内泥浆，始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度、粘度。在砂土层中钻进时，要及时开启泥浆分离器，降低含砂率，保证钻进速度和孔壁的稳定；在粘土层中钻进时应采用改造过的钻头，钻头上设射水管，通过高压射水等措施，及时清除糊钻的粘土，同时要控制钻进速度，加强观察，防止因糊钻而扭断钻杆。8.钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时及时更换修补，更换新钻头前，应先检孔到孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。9.为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响临孔已浇筑混凝土强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可继续钻进。第七节 溶洞处理方案1.根据设计要求对桩位地质进行地质补充钻探，详细记录地质状况、溶洞深度、高度及填充物表。2.溶沟、溶槽、小溶洞处理用抛填袋装水泥、粘土、片石，小冲程冲砸等方法，形成泥石护壁，堵塞空洞，岩溶层施工应做事到“提前预防，及时处理，根治彻底”。3.当钻进进入空洞、溶洞，且空洞范围不大(从失浆量、失浆速度判断)采用填充压实的方法。4.在击穿无填充或半填充溶洞顶前，应密切注意护筒内泥浆面变化，若泥浆面下降，应迅速补浆补水；根据溶洞的大小按一定比例回填黏土、片石和水泥反复冲击挤压密实。当泥浆不再漏失后方可转入正常钻进。5.填充物为软弱黏性土或淤泥的一般溶洞向孔内投入一定比例的黏土、片石混合物，并反复冲击形成护壁，钻头穿越溶洞时防止偏钻。若发生偏钻，应回填黏土和片石至偏孔位0.5m以上，重新钻进。6.遇到大溶洞时，必须请监理工程师及业主、设计单位核查，明确处理方案，并报监理批准后实施。7.经过预处理的溶洞在钻至溶洞顶部1m左右时，改为小冲程缓慢将洞顶击穿，准备足够小片石（粒径为1020cm大小），对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。8.制定处理方案对于溶蚀、岩溶发育及高度5米的处理施工方案：、施工前的准备工作：桩基开钻前，技术人员要仔细阅读地质图，掌握岩溶、溶洞区的地质特性和具体位置，并根据溶洞的大小及数量，在孔口附近堆放相应数量的抛填物，可利用埋设护筒时凿除的砼块和开挖土、挖泥浆池的开挖土及分隔带内的土作为预备溶洞处理时的抛填物。另外，开钻前，技术人员要以技术交底的形式向施工队明确岩溶、溶洞发育的位置以及附近的地质情况等。、进尺时，在接近溶洞顶面约1米时，将冲程变为50cm100cm小冲程，缓冲慢进。同时密切注意进尺时泥浆突然下降情况。若泥浆发生突然下降，要马上量测并记录好下降。若技术人员因事不在现场，施工作业人员应立即通知技术人员赶往现场，技术人员做好记录后应迅速通知监理工程师到现场核实、确认情况。同时将抛填物准备到位，在确认现场情况后，要迅速投入抛填物，将泥浆比提至1.3以上。作准备的水源或泥浆补充漏浆，然后以小冲程反复冲砸。若上述作法仍不能止住漏浆，说明溶洞体积较大或走向太深，可采用粘土装袋、水泥整包、片石集中，短时间内投入孔内。对于溶洞高度>5米的处理施工方案：准备工作：除同上述方案处理小溶洞所作的准备工作外，应在此类桩桩口附近尽可能多的堆放开挖泥浆池及埋设护筒时翻挖的砼块、土，因溶洞中的空洞高度、填充物的具体填充程度及溶洞走向深度不详，为确保此溶洞能达到好的处理效果，在孔口附近备置袋装粘土和片石（块径大于25cm为宜）。一旦在进尺时冲破溶洞顶层后发生很大数量的漏浆（体积超过15 m3），应立即集中抛填上述备置的抛填物，同时泥浆比加大至1.3以上，防止坍孔。若泥浆仍旧无法回升，则说明处理未果，可进行处理或根据漏浆情况采用下长钢护筒来通过溶洞范围（钢护筒采用8mm10mm厚优质钢板制成），长度一般长于溶洞2m，用BM-I型振动锤下沉护筒。为以防万一，即防止溶洞高度过高，空洞部分发育程度很高，导致钻至溶洞范围时，发生孔内漏浆减压，引起坍孔，进而造成地面下陷，虽程度不会很严重，但有导致钻机倾倒的这种可能性，因此要求此类桩基钻孔施工前必须以缆风绳索将钻机安全锚拉，防止钻机倾倒，危及行车及人员安全。第八节 成孔检验成孔后应进行成孔检查，检查内容应包括：孔位中心、孔径、孔深、倾斜度等。孔深检查合格后，进行清孔工作，否则重新进行扫孔。成孔孔位中心位置检测应恢复孔位中心点，采用尺量测定沿线路方向和垂直线路方向位置偏差。成孔孔径检测可采用笼式检孔器或井径仪检测，前者以检孔器顺利通过为准，后者可根据直接测得数据进行验收。成孔倾斜度检测可采用笼式检孔器检测法或电子测斜法。成孔深度检测宜采用测绳直接量测，应沿孔周进行量测。笼式探孔器检测：其外径等于钻孔桩的设计孔径，长度等于孔径46倍。检测时，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅表明孔径符合设计要求。检孔器加工尺寸图见下图6-8-1。说明：1、图中尺寸均以“m”计； 2、D为桩径。图6-8-1 检孔器加工尺寸图第九节 清孔成孔检查确认钻孔合格后，应立即进行清孔。清孔应根据成孔工艺、机械设备、工程地质情况确定，清孔可选用吸泥法、换浆法、掏渣法、高压射风（水）辅助法等不同的清孔方法。严禁采用加大钻孔深度的方法代替清孔。采用换浆法清孔，钻孔达到设计标高后，将钻头提起2030cm，低速上下移动钻头，然后注入净化泥浆（相对密度1.01.2,粘度1720s,含砂率4%），置换孔内含碴的泥浆。当从孔内取出的泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度不大于规定值时，即停止清孔作业，放入钢筋笼。清孔使用的泥浆应经泥浆净化器处理符合要求。清孔过程中应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆，保持孔内水位或泥浆标高。在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土前，应再次检查孔内泥浆性能、指标和孔底沉渣厚度，如超过规定应进行二次清孔，符合要求后方可灌注砼。钻孔质量标准见表6-9-1。表6-9-1 钻孔质量标准项目允许偏差孔的中心位置（mm）群桩：100，单桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度小于1%孔深孔深摩擦桩：不小于设计深度柱桩：不小于设计深度，并进入设计土层沉淀厚度（mm）摩擦桩：沉碴厚度不大于100mm。柱桩：沉碴厚度不大于50mm。清孔后泥浆指标黏度：1720s含砂率：小于2%；泥浆比重：不大于1.1。第十节 钢筋笼制作安装一、 加工要求桩基钢筋笼的制作，根据运输及吊装能力，采用钢筋加工厂整体或分节制作，运至现场后利用汽车吊吊装入孔。钢筋笼主筋接头采用闪光对焊；在桩孔口两节钢筋笼间连接时，采用单面搭接焊，同一截面范围内接头数量不超过主筋总数的50%。单面搭接焊焊缝长度不小于10d（d为主筋直径）。采用闪光对焊接头时，应符合下列规定：每批钢筋焊接前，应先选定焊接工艺和参数，按实际条件进行试焊，并检验接头外观质量及规定的力学性能。仅在试焊质量合格和焊接工艺（参数）确定后，方可成批焊接。每个焊工均应在每班工作开始时，先按实际条件试焊2个对焊接头试件，并作冷弯试验，待其结果合格后，方可正式施焊。每个闪光对焊接头的外观应符合下列要求：（a）接头周缘应有适当的镦粗部分，并呈均匀的毛刺外形。（b）钢筋表面不应有明显的烧伤或裂纹。（c）接头弯折的角度不大于4。（d）接头轴线的偏移不得大于0.1d，并不得大于2mm。外观检查不合格的接头，经剔出重焊后方可提交二次验收。在同条件下（指钢筋生产厂、批号、级别、直径、焊工、焊接工艺和焊机等均相同）完成并经外观检查合格的焊接接头，以200个作为一批（不足200个，也按一批计），从中切取6个试件，3个拉力试验，3个冷弯试验，进行质量检验。对焊接的抗拉强度不应低于该级别钢筋的规定值，并至少应有2个试件断于焊缝以外，切成塑性断裂。3个拉力试件中，当有1个抗拉强度低于该级别钢筋的规定值，或有2个试件在焊缝处或热影响区（按接头每边0.75d计算）脆性断裂时，应另取两倍数量（6个）的接头试件重做试验。复试中当有1个试件的抗拉强度低于该级别钢筋的规定值，或有3个试件在焊缝处或热影响区脆性断裂时，则该批对焊接头应判为不合格。预应力钢筋与螺丝端杆闪光对焊接头拉伸试验结果，3个试件应全部断于焊缝之外，呈延性断裂。当试验结果有一个试件在焊缝或热影响区脆性断裂时，应从成品中再切取3个试件进行复验。当复验结果仍有一个试件在焊缝或热影响区脆性断裂时，应确认该批接头为不合格。对焊接的冷弯试验，可用万能试验机、钢筋弯曲机或人工弯曲进行，芯棒直径应符合表6-10-1的规定。冷弯试验时，应将街头内侧的毛刺、卷边削平，焊接点应位于弯曲中心，绕芯棒弯曲至90。表6-10-1 对焊接头冷弯试验的芯棒直径钢筋级别级级级级芯棒直径2d4d5d7d注：1、d为钢筋直径（mm）；2、直径大于25mm的钢筋，芯棒直径应增加1d。当试件经冷弯后，在弯曲背面不出现裂缝，可判为冷弯试验合格。当3个冷弯试验中有1个试件不合格，应另取6个试件重作试验，当复试中仍有一个不合格时，则该批对焊接头应判为不合格。加强箍筋与主筋必须焊接牢固。主筋与箍筋联结处宜点焊，若主筋较多，可交错点焊及绑扎。钢筋笼的制作在专用台架上进行，至少采用三个固定架（这三道加强箍筋要在环的内测，明确标识出每根主筋的准确位置）进行固定，禁止人工手扶固定间距，保证主筋和箍筋的轴线、平顺度和间距符合设计和规范要求；焊制时用直角尺进行控制，确保加强箍筋与主筋垂直，首先在一根主筋上焊好全部加强箍筋，再转动钢筋笼照此方法逐步焊好其他主筋；然后套入螺旋筋，按照设计间距点焊、绑扎固定。为保证骨架在吊装、运输过程中不变形，按照一定间隔距离，在加强箍筋内部焊接临时三角支撑，在吊装入孔过程中逐段去掉。钻孔桩钢筋骨架允许偏差和检验方法见表6-10-2。表6-10-2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差和检验方法序号项 目允许偏差（mm）检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度100尺量检查2钢筋骨架直径203主钢筋间距0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度骨架长度1%吊线尺量检查二、 吊装入孔钢筋笼骨架吊装时采用两点吊：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部三分点之间。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。骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁，防止孔口坍塌。下至最后一根加强筋截面时，将骨架用钢管临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接（单面搭接焊），待全部接头焊后，并经现场监理确认质量合格后，方下沉入孔。调整钢筋笼的中心位置，并采取措施进行固定，避免在混凝土灌注过程中发生浮笼现象。三、 桩身保护层桩侧绑扎混凝土垫块定位钢筋笼及设定保护层厚度。垫块绑扎在桩身四周，顺桩方向间距为2m，横向圆周均匀布置8处。第十一节 混凝土灌注一、 导管安装导管直径采用30钢管，中间长度节2m等长，底节为4m，漏斗下端采用1.0m或0.5m导管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。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，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5倍。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口大于1节中间导管长度。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有250400mm 的空间。二、 二次清孔浇筑水下混凝土前再次检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求：柱桩不大于5cm。如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。三、 封底混凝土首批混凝土数量计算见示意图6-11-1。混凝土灌注前应准备一大一小两个料斗，大料斗为初始灌注砼使用（其大小由第一次灌注时所需砼量决定），在完成初始段砼灌注后改用小料斗以便于提高工作效率。初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入深度不小于1m和填充导管底部的需要。首批砼需要量：V=（d2h1+D2Hc）/4式中：V 首批砼所需数量，m3；h1井孔砼面达到Hc时，导管内砼柱体平衡导管外泥浆压力所需的高度；Hc灌注首批砼时，井孔内砼面至孔底的高度，Hc=h2+h3，m；Hw井孔内砼面以上水或泥浆的深度；d导管直径； D桩孔直径；w、c为水（或泥浆）、砼的容重，取w=1.1KN/m3，c=2.5KN/m3 ；h2导管初次埋置深度（h21.0m）；h3导管底端至钻孔底间隙，约0.4m。首批砼的数量计算图式图6-11-1 首批混凝土数量计算示意图 四、 箭球、拨栓或开阀根据混凝土供应方案控制打开漏斗阀门的时间；首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度。首批混凝土浇筑时，应在孔周预先设置挡水坎，适当扩挖泥浆池引流沟槽，预先开启抽浆设备，避免泥浆四溢。五、 水下混凝土浇灌桩基混凝土采用罐车运输、导管法灌注。混凝土灌注应连续地进行，严禁中途停顿。混凝土供应必须满足混凝土连续浇筑的要求。在灌注水下混凝土过程中，应有现场监理旁站。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，致使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土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；导管的埋置深度应控制在13m，最小埋深任何时候不得小于1.0m。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。要注意安全，防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。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，不可整斗灌入漏斗、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。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算所需混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌合站按需要数量拌制，以免造成浪费。在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高减小，超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一节导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌100cm左右，灌注结束后将此段混凝土凿除。在灌注混凝土时，每根桩至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间较长的，根据规范要求增加。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、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。六、 灌注混凝土测深方法灌注水下混凝土时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或断桩事故。因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要有高度责任心的人来操作。测深采用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面下1020厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细，并以灌注混凝土的数量校对以防误测。七、 泥浆清理钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护环境，废弃的泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。第十二节 桩头处理先由测量组准确测放出桩顶标高，并用红油漆做上标记。桩头破除采用环切工艺：破除桩头前对设计标高位置的混凝土做好标记，根据高程放样出等高环切线，根据环切线位置采用环切机或砂轮切割机进行切割，切割深度一般为35cm。环切完成后将钢筋外侧保护层的混凝土进行剥离，并将钢筋扳开，再在高于环切线10cm的位置采用机械钻孔，钻孔孔眼布置为环向间距3050cm即35个孔眼，钻孔孔深一般为30cm，利用张力使混凝土的上部桩头与下部混凝土分开，再用吊车清除。清除后表面不平整处采用人工风镐进行凿除，保证其桩头顶面平整。人工用风镐凿除桩头浮浆及多余的混凝土时应预留设计要求的桩头嵌入承台的10cm高度，并及时将碎渣清除出基坑。桩头破除完成后整理桩头钢筋并绑扎好。第十三节 质量检测钻孔桩施工完毕后，按照客运专线铁路桥涵施工技术指南（TZ213-2005）要求进行检测，尚应按照柱桩总数的3%5%钻芯取样检验桩底沉渣厚度。钻孔灌注桩允许偏差见表6-13-1。钻孔桩钢筋骨架允许偏差见表6-13-2。表6-13-1 钻孔灌注桩允许偏差表序号项目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深柱 桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心偏心群 桩504倾斜度1%5浇筑混凝土前桩底沉渣厚度摩擦桩200柱 桩50表6-13-2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差表序号项目允许偏差（mm）1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架外径103主钢筋间距104加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架倾斜度05%7骨架保护层厚度208骨架中心平面位置209骨架顶端高程2010骨架底面高程50第十四节 灌注桩故障预防措施一、 坍孔坍孔原因A、护筒埋置太浅，周围封填不密漏水；B、操作不当，如提升钻头、冲击锥或掏渣筒倾倒，或放钢筋骨架时碰撞孔壁；C、泥浆稠密小，起不到护壁作用；D、泥浆水位高度不够，对孔壁压力小；E、向孔内加水时流速过大，直接冲刷孔壁；F、在松软砂层中钻进，进尺太快。预防及处理措施 A、坍孔部位不深，可改用深埋护筒，将护筒周围回填土，夯实重新钻孔；B、轻度坍孔，可加大泥浆相对密度和提高水位；C、严重坍孔，将粘土泥膏投放，待孔壁稳定后采用低速钻进；E、提升钻头，下放钢筋骨架保持垂直，尽量不要碰孔壁；F、在松软砂层钻进时，控制进尺速度，并用较好泥浆护壁。二、 钻孔偏斜产生原因A、桩架不稳，钻杆导架不垂直，钻机磨耗，部件松动；B、土层软硬不匀，致使钻头受力不均；C、钻孔中遇有较大弧石，探头石；D、扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；F、钻杆弯曲，接头不正。预防及处理措施A、检查纠正桩架，使之垂直安置稳固，并对导架进行垂直校正和对钻孔设备加以检修；B、偏斜过大时填入土石（砂或砾石），重新钻进，并控制好钻速；C、如有探头石，用低速将石打碎，如有倾斜基岩时，可用混凝土填平待其凝固后再钻。三、 卡钻产生原因A、孔内出现梅花孔，探头石，缩孔等未及时处理；B、钻头被塌孔落下的石块或误落入孔内的大工具卡住；C、入孔较深的钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形；D、钻头尺寸不统一，补焊钻头过大；E、下钻头太猛，或钢丝绳过长，使钻头倾斜卡在孔壁上。预防及处理措施A、对于能向下活动的上卡可用上下提升法即上下提动钻头，并配以将钢丝绳左右拨移旋转；B、卡钻后不能强提，只宜轻提，轻提不动时，可用小冲击钻锤，或冲、吸的方法将钻锤周围的钻渣松动后提出；C、施工中注意保持护筒垂直，防止倾斜，钻头尺寸应统一，下钻应控制钻进速度，不要过猛，过快。四、 掉钻产生原因A、卡钻时强提强拉，操作不当，使钢丝绳或钻杆疲劳断裂；B、钻杆接头不良或滑丝；C、马达接线错误使不应反转的钻机反转。预防及处理措施A、卡钻时应设有保护绳方能适度强提严防钻头空打；B、经常检查钻具，钻杆，钢丝绳和联结装置；C、掉钻落物时，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞，若落体已被泥沙埋住，则应用冲、吸的方法，先清除泥砂，使打捞工具接触到落体后打捞。五、 扩孔及缩孔产生原因A、护孔因为孔型坍塌或钻头摆动过大所致；B、缩孔原因是钻锤摩损过、补焊不及时或因地层中有软塑土，遇水膨胀。预防及处理措施A、注意采取防止坍孔和防止钻锤摆动过大的措施；B、注意及时补焊钻锥，并在软塑地层中采用失水率小的优质泥浆护壁；C、已发生缩孔时，宜在该处用钻锥上下反复扫孔扩大孔径。六、 钢筋笼上浮产生原因A、水下混凝土灌注速度过快；B、导管接头挂在钢筋笼上。预防及处理措施A、砼顶面接近钢筋笼时，放慢灌注速度；B、灌注过程中尽量使导管居中设置；C、提升导管时要注意节奏，严禁猛拉急放。第十五节 安全防护措施一、 钻机就位及钻进成孔安全措施1、钻机在转产行走时，对陡坡等道路进行观察，必要时制定加固措施,防止钻机碰撞结构物、翻车等事故发生。2、钻机就位后，应有专人指挥对机底枕木填实，保证施工时机械不倾斜、不倾倒。同时对钻机及配套设施进行全面安全检查。钻机安设牢固后，对钻架加设斜撑及揽风绳。钻机上应安装避雷设施。3、冲、钻孔前要检查各传动箱润滑油是否足量，各联接处是否牢固，泥浆循环系统（离心泵）是否正常，确认各部件性能良好后，才开始作业。4、冲、钻孔前要检查钢丝绳有无断丝、腐蚀、生绣等，断丝超过10%应报废。检查钢丝绳锁扣是否牢固，螺帽是否松动。5、钻孔时应对准桩位，先使钻杆向下，钻头接触地面，再开动钻杆转动，不得晃动钻杆。操作人员爬上臂杆上面保养时，要注意脚不要粘泥浆，以免打滑摔下来。6、钻孔施工过程中，非施工人员不得进入施工现场，钻孔施工人员距离钻机不得太近，防止机械伤人。7、操作期间，操作人员不得擅自离开工作岗位或做其他的事。钻孔过程中，如遇机架摇晃、移动、偏斜或钻头内发出有节奏的响声时，应立即停钻，查明原因并处理后，方可继续施钻。8、钻机钻进时紧密监视钻进情况，观察孔内有无异常情况、钻架是否倾斜、各连接部位是否松动、是否有塌孔征兆，有情况立即纠正。9、桩机移位时，要先切断电源后才能移动桩机。移动期间要有专人指挥和专人看管电缆线以防桩机压坏电缆。如遇卡钻时，应立即切断电源，停止下钻，未查明原因排除故障前，不准强行启动。10、钻孔时，孔口加盖板，以防工具掉入孔内。11、扩孔作业中，要严格控制泥浆护壁配比，防止塌孔。扩孔达到设计要求的孔位时，应停止扩削，并拢扩孔刀管，稍松数圈，使管内存土全部输送到地面，才可停钻。严禁用手清除螺旋片上的泥土。12、成孔后，必须将孔口用5cm厚的木板或竹夹板加盖保护或浇筑混凝土，以防闲杂人员或小孩掉到桩孔内，孔口附近不准堆放重物和材料。二、 钢筋笼制作安装安全防护措施1、钢筋调直现场，禁止非施工人员入内，钢筋调直前事先检查调直设备各部件是否安全可靠。进行钢筋除锈和焊接时，施工人员穿戴好防护用品。2、钢筋笼加工过程中，不得出现随意抛掷钢筋现象，制作完成的节段钢筋笼滚动前检查滚动方向上是否有人，防止人员被砸伤。氧气瓶与乙炔瓶在室外的安全距离为5m。3、起吊钢筋骨架时，做到稳起稳落，安装牢靠后脱钩。严格按吊装作业安全技术规程施工。4、钢筋笼安装过程中必须注意：焊接或者机械连接完毕，必须检查脚是否缩回，防止钢筋笼下放时将脚扭伤甚至将人带入孔中的事故发生。 5、吊车作业时，在吊臂转动范围内，不得有人走动或进行其他作业。三、 混凝土灌注安全防护措施1、灌注砼桩时，施工人员分工明确，统一指挥，做到快捷、连续施工，以防事故的发生。2、灌注砼时,减速漏斗的吊具、漏斗、串角挂钩和吊环均要稳固可靠。泵送砼时，管道支撑确保牢固并搭设专用支架，严禁捆绑在其他支架上，管道上不准悬挂重物。3、护筒周围不宜站人，防止不慎跌入孔中。4、导管安装注意：导管对接必须注意手的位置，防止