桥梁桩基专项施工方案2015.11

钻孔灌注桩基础专项施工方案

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中原大道建设工程Ⅲ标桥梁工程

钻孔灌注桩基础专项施工方案

一、编制依据

1.1建设方的《招标书》和《招标答疑》文件及相关的规定和要求。 1.2施工方与建设方签订的《施工承包合同》。 1.3洛阳城市建筑设计院设计的全套设计文件。 1.4施工单位的投标书。 1.5本工程建监理实施细则。 1.6采用的主要技术规范：

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》（JTG D62-2004） 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011） 《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2006） 《工程建设标准强制性条文》（桥梁部分） 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93） 《城市桥梁工程施工及验收规范》（CJJ-2-2008） 《混凝土质量控制标准》（GB501—2011 《工程测量规范》（GB50026-2007） 《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18—2012）

市政规范或标准尚无的项目，则按与之相关的公路桥梁规范或标准执行。 1.7工程所在地有关部门及地方在施工安全、工地治安、人员健康、环境保护及土地租用等方面的有关标准及规定。

1.8我公期施工的类似工程的经验积累和施工现场勘察资料、施工路段地质、水文情况，施工道路情况调查资料以及技术装备实力。

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二、编制原则

2.1遵循招标文件的各项条款的原则。

2.2遵循设计和标前会议的原则，正确组织施工，确保工程质量达到设计标准。

2.3坚持招标文件和设计图纸及技术规范的原则，积极响应业主对本标段工程所提出的有关要求，替业主分忧解难，主动为业主服务。确保产品使业主满意。

2.4坚持实事求是的原则，根据本单位的实力，确保施工组织的可行性，先进性和合理性。

2.5充分发挥专业化施工企业优势的原则。科学而合理地编排施工进度计划，在保证质量的基础上，加快施工进度，缩短工期。 2.6严格贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针和原则。 2.7确保本合同段施工安全、质量、进度、环保和文明施工均满足业主的主要原则。 三、 工程概况

本工程项目所在道路位于洛阳市伊滨区，为规划区最东侧道路，也是洛阳东外环的一段，北起洛偃快速通道，南至南环路。道路总长7532.1614米，我标段为Ⅲ标（K3+910-K5+570），全长1660m。规划道路红线宽50米，为城市主干道，沥青砼路面。本项目包含道路、桥梁、排水、电缆沟等工程。标准路幅宽度50m，双向6车道，设计车速60km/h。本次道路在K3+957.905处与伊东渠相交。水利方面对现状水系进行改造设计，设计河道与现状河道大致吻合；管涵位置与现状河道位置相同。桥位处河道与道路斜交，桥梁也与道路斜交，斜交角度为60°。

中原大道建设工程Ⅲ标段桥梁工程全长36m，设计起点桩号为K3+943.905（K3+932.071）m，终点桩号为K3+979.905（K3+968.071）m。

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括号内为东幅桥；本桥上部结构采用等C50预应力混凝土简支箱梁，左右幅宽度均为21m。箱梁为单箱单室截面，梁高1.6m。 四、管理机构及特种人员、机械投入情况

本桥梁桩基工程属于该项目的重点工程。我们将以精干、高效的原则，抽调具有丰富市政桥梁工程施工经验的工程技术人员以及专业的桥梁施工团队进行组织施工，保证该工程的顺利实施，高标准、高效率按期地完成该桥梁桩基施工任务。项目部设项目经理1人、并配设具有相应资历的道路、试验、质检、安全等专业工程师，施工管理和技术人员。施工队伍配备专业焊工、钢筋工及长期从事桥梁钻孔工作的专业钻孔团队。主要组织机构见下图： 技术负责 项目副经理 郭丽敏 李立军 桥梁负责 安全负责 试验负责 潘威 尤红升 王国帅 钢筋制作 其它桥梁施工 桩基钻孔 作业队 作业队 作业队 专业电焊工人员：尚国志，证号T411023195810112034 尚松峰，证号T411023198407132012 丁鸿州，证号T411023195710020052 主要投入机械设备：

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项目经理 王伟

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序号 设备名称 数量 1 电焊机 3 2 钢筋弯曲机 1 3 钻孔机 1 4 钢筋截断机 1 5 挖机 1 6 吊车 2 7 振捣棒 6 8 切割机 1 五、工程地理情况、工程地质条件 5.1工程地质条件 5.1.1区域地质条件

生产能力 使用部位 良好 钢筋场 良好 钢筋场 良好 桩基 良好 钢筋场 良好 桩基、现场 良好 桥梁 良好 桥梁 良好 钢筋场 备注 根据工程地质勘察报告，中原大道与伊东渠相交地段主要为第四系全新统上、中新统冲-洪积、坡-洪积的黄土状粉质粘土，渠道两侧地表一下40m以内均为黄土状粉质粘土。 5.1.2地形地貌

桥梁横跨伊东渠，主要地貌为河流冲积型地貌单元，桥梁与改造后的河水流向呈30。交角跨伊东渠。伊东渠常年有水，河水深度一般为0.8－2.8m。 5.1.3地层岩性

根据勘察结果，并结合区域地质资料，将沿线地层由新至老分述如下： a.杂填土（Q4ml）：杂色，主要由粘性土夹砖块、瓦片等组成，分布在穿越村镇路段，成分混杂，结构松散，该层厚度0.3-2.5m。

b.黄土状粉质粘土（Q42al+pl）：褐黄色，含少量钙丝、褐色团块及黑色斑点，偶见碎姜石，呈软塑~硬塑状态，属中等压缩性土。层厚0.4-3.7m。

c.黄土状粉质粘土加粉土（Q42al+pl）：褐黄色、浅黄色，土质不均，含少量铁锰质薄膜、褐色团块，粉质粘土，属中等压缩性土。层厚1.10-3.5m。

d. 粉质粘土（Q4lal+pl）：黄色，褐黄色，土质不均，见有褐色团块，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，属中等压缩性土。

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e、黄土状粉质粘土（Q3dl+pl）：褐黄色、浅黄色，土质不均，含少量铁锰质斑点、褐色团块，粉质粘土，属中等压缩性土。层厚0.8-5m。

f、黄土状粉质粘土加粉土（Q2dl+pl）：浅棕红色，含少量铁锰质斑点、见有少量小僵石，无摇振反应，少有光泽，干强度及韧性中等，成硬塑状态，书中等压缩性土。本层仅在桥梁孔揭穿，揭露厚度2.0到2.4m。层底标高141.3到142.3m。

g、黄土状粉质粘土（Q2dl+pl）：浅棕黄色，无摇振反应，稍有光泽，干强度及韧性中等，成硬塑状态，属中等、压缩性土。本层仅在桥梁孔揭示，未揭穿，最大揭穿厚度20.0m。 5.2水文及其他

5.2.1道路全段地表水不发育，在3+960处与伊东渠相交，该渠常年有水，在3+980到3+920之间渠水流出。

工程位于洛阳盆地东侧，第四纪以来的新构造运动不明显，区域地质构造稳定，无活动性断裂构造通过；无崩塌、滑坡、泥石流、岩溶等不良地质灾害，无暗埋的河、湖、沟、坑分布，场地稳定性好。

根据勘察，路基持力层土含水量为15.4%-29.0%，液性指数位于-0.23 -0.91，平均值为0.16，路基属于干燥类型，路基土类别除杂填土和卵石外均为粉质低液限粘土。 5.2.2地震效应

地震设防烈度为7度，地震动峰值加速度系数为g=0.10. 六、钻孔灌注桩主要施工方案

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6.1施工工艺流程

施 工 准 备

熟悉施工组织设计 及相关规范规程 测量放线定桩位 挖 埋 护 筒 钻 机 就 位

成 孔

清孔、终孔验收

钢筋笼吊安

二 次 清 孔

成 孔 验 收

砼 灌 注 成 桩 验 收 竣 工 验 收

6.2施工准备

6.2.1施工场地整理

材料进场、送检钢筋笼制作安 装 导 管拌制混凝土平整场地，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。

0号台位于伊东渠北半坡采用挖平填筑夯实搭设工作平台后钻机定位施工，把半坡桩造成平地条件。

6.2.2泥浆池

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泥浆池通常设两个，一个沉淀池，一个泥浆池，泥浆池容量必须保证钻孔中冲洗液水头高度和排量。平台可将两桩护筒串联作泥浆循环系统。

6.2.3孔口护筒

护筒有固定桩位，引导钻头（锤）方向，隔离地面水免其流入井孔，保孔井口不坍塌，并保证孔内水位（泥浆）高出地下水位一定高度，形成静水压力（水头），以保护孔壁免于坍塌等作用。

护筒应坚实不漏水，护筒内径比桩径大30cm，桩护筒埋设深度一般为1.5-3.5m。护筒入土宜用开挖埋设或压重振动锤击或辅以筒内取土方法下沉，护筒四周应回填较好的粘土并夯实，护筒顶高出地面20－30cm以防施工时孔内泥浆外溢产生污染。护筒采用8mm钢板卷制，制作时内圈加支撑，保证其在制作和运输吊装时不变形。 6.2.4护壁泥浆

无论采用何种钻进方法，必须采用泥浆悬浮钻渣和保证孔壁地层稳定，根据地层情况除履盖层粘土层能在钻孔中形成合格泥浆外，开孔前应准备足够数量优质粘土或膨润土，以供调制泥浆，在钻进中泥浆应掺入一定量的外加剂，如纯碱聚丙烯酰胺等，钻进时严格控制泥浆主要性能指标（相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、酸碱度），钻进时应注意泥浆池的净化，终孔后应及时换浆。

①、泥浆的制备及泥浆循环系统

该工程钻孔必须采用优质泥浆，优质泥浆的固相采用优质澎润土泥粉，再加入适量的泥浆外加剂改善泥浆性能，配制成性能优异的化学泥浆，具体配制方法如下：

在泥浆池中加入一定方量的清水，然后边搅拌边向水中加入澎润土泥粉，搅拌均匀后，浸泡24小时，搅拌均匀后制成了基浆，在基浆中加入适量的添加剂搅拌均匀后，便制成了化学泥浆，即可使用，泥浆配比可按如

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下公式计算：

G=V×R1×（R2- R3）/（R1- R3） 式中：G—所需泥粉数量（t）

V—所需泥粉体积（m3） R1—泥粉相对比重，取2.5 R2—所需泥浆比重，基浆一般取1.1 R3—水的比重，取1

优质的泥浆，其排渣能力强，使岩渣沉淀相对较难，因此，在设置泥浆循环系统时应充分考虑排渣效果，选择较长的循环槽。泥浆循环系统的设置如下图：

泥浆循环系统设置示意图 制浆池：4m长×2m宽×2m深，主要是配制泥浆 泥浆池：4m长×2m宽×2m深，存放泥浆 沉淀池：3m长×2m宽×2m深，沉淀岩渣 循环槽：0.5m深×0.6m宽，沉渣及泥浆循环回路

为了保持施工现场清洁，两个墩台只配备一个泥浆池。泥浆经过处理后可重复使用，不影响其性能。废弃的泥浆应按相关规定进行外运或就地处置。

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②泥浆池

泥浆池通常设两个，一个沉淀池，一个泥浆池，泥浆池容量必须保证钻孔中冲洗液水头高度和排量。

6.3桩基编号见下图

桩基编号示意图

6.4钻孔灌注桩施工步骤

6.4.1施工测量 1、轴线测量

（1)、根据图纸和设计所交的导找桩，以坐标法来复核控制点，结果经现场监理复核后认可.按照施工需要在桥位附近加密控制点，为了确保控

制网的可靠性，把所有的控制点都选定在施工作业以外的适当位置，并且做到各控制点的通视性良好，符合施工需要。施工过程中定期复核整个控制网,控制网的复核和布置，均采用全站仪测设

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（2）、下部结构的测设

桥梁工程的桩基、承台、桥墩均采用坐标法测定.为了确保下部结构 的测设精度，从控制点直接测设墩位。

①桩基放样:根据施工图计算桥墩上桩位的坐标，从控制点直接测设桩位坐标，并用钢尺复核每只桥墩中桩与桩的相对位置，再埃写桩基轴线和桩位标志记录。

②桥台放样:首先根据桥台基础施工图计算基础特征点坐标，同时计算各部基础的轴线上两个端点的坐标，进行实地放样，同时用砼的护轴线桩固定桩，基础施工完毕后在其上利用已计算的坐标将轴线测设于其上并利用固定桩校核，利用此轴线进行桥台位置的细部放样.

要素表用坐标法测设各要素点位置(中线和边线)，即测设直线和曲线的起讫点，然后用常规测设方法根据要素点位置，按照施工需要测设线上各点，直线用通视法，曲线用偏角法。

（3）标高测设

1)、加密引测临时水准点，并根据不同的施工阶段定期复测。 2)、根据施工图纸计算和测设桥墩标高。

3)、板梁、桥面铺装的标高测设按照纵断面图、横断面图来进行放样， 标高点的选择还应根据结构工程的特点和施工工艺方法来测设。 6.4.2钻孔灌注桩施工工艺和操作方法： 1、施工准备

熟悉设计图纸，了解地质条件及地层岩性分布情况.桩位测量放样.辅助机械安装，材料进场，选定配合比.清理整平场地，接通水电，制备泥浆。

2、护筒的制作和埋设

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1)、护筒采用6mm钢板卷制，直径大于设计桩径20cm.护筒长为3米，埋置后护筒底标高应在原地面以下不少于1.Om，且护筒周围应用粘土夯实，以防渗漏或防止孔内水头太高，使护筒底形成反穿孔。

2)、护筒周围填土高度比护筒顶面低20cm，并在顶面周围留有50cm宽的平台。分层夯实时每夯完一层应检查一次护筒的中心位置和垂直度，填平后挂垂球再检查一次，发现偏差立即纠正。护筒平面位置偏差不大于5cm,倾针度偏差不大

3）、桩位放样

利用监理工程师批准使用的导线点、水准点、用全站仪精确确定出桥墩的中心线位置。用三角网复测无误后，然后沿平行于桥位中心线的前后方向和横向两侧设置牢固的桥墩基础中线控制桩，桥梁桩位必须反复校核，护筒埋置后，再次进行校核，确认无误的进行“十”字栓桩，为钻头找中，翻筋骨架找中等后续工序创造条件。

4）泥浆制备

钻孔前备有足够的泥浆。在两边设置活动泥浆池，钻孔护璧泥浆采用塑性指数大于15且含砂率小的粘土，同时掺入膨润土或纯碱，钻进过程中定时检测泥浆比重

5）固孔

固孔采用粘土悬浮泥浆作护壁泥浆，钻孔时泥浆应始终在不能低于护简顶以下0.5米.保持钻孔稳定.护筒在砼灌注后拔出。

使用旋挖成孔工艺，需配制优质泥浆才能保证钻孔过程中孔璧的稳定性;施工中采用桥位附近采集的优质粘土作为制浆原料:泥浆配制在现场有底钢箱泥浆槽中制备，泥浆指标符合工艺要求.

6）钻机就位及钻孔

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测量放样，在护筒周边放出桩位中心十字线，并用红油标识，采用旋挖成孔工艺成孔。采用吊车使钻机就位，往复式泥浆泵泵送泥浆·开始之前注意桩的钻孔和开挖应在中距5m内的任何桩的砼浇注24H后才能进行.以避免干扰邻桩或钻孔过程。钻孔开钻后，要连续作业，不得中途停止。开始钻孔时.稍提钻杆，在护筒内旋转造浆，开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后以低档慢速钻进，使护筒底端地层稳定地支撑护筒。钻至底端下1m后，根据土质情况以正常速度钻进。根据钻孔和地质层合理选择钻进速度和钻孔方法;遇地下水后开始向孔内注浆，采用砂石泵抽渣法进行抽渣，孔内水头高度保证1.5米以上.在砂层钻进采用较大密度、粘度和静切力的泥浆，以提高泥浆悬浮、携带砂粒的能力。同时加强浆浆管理，经常清理泥浆循环槽和沉淀池内的积砂，并定期检查、清洗泥浆泵。在坍塌段，向孔内投入适量的粘土球，以帮助形成泥壁;控制钻具升降速度和适当降低回转速度，减小钻头上下运动对孔壁的抽吸和回转对孔壁的水力冲利作力。钻头在松散地层中使用三翼回笼钻推，遇岩层后换牙轮钻头。桩的钻孔应保证各桩之间无影响，成孔前应检查孔的中心位置，垂直度和泥浆指标，钻进过程要经常检查孔径、垂直度、泥浆指标、垂直度和成孔速度。如有偏差，及时调整，保证桩基的成孔质量。

7）清孔 1、清孔的目的

清孔的目的是置换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。特别是随着施工工艺的发展，采用大直径钻孔桩已趋于普遍，在施工中彻底清除孔底沉淀土对充分发挥桩底原土层的支承力、提高大直径钻孔桩竖直承载力尤为重要。

清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件，使测深正确、灌注顺利，确

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保混凝土质量，避免出现断桩之类重大工程质量事故。

终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。清孔后应在最短时间内灌注混凝土。

2、清孔方法

清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机械设备和土质情况而定，采用的主要方法是换浆法清孔、掏渣法清孔。

3、清孔的质量要求及检查方法 ①清孔的质量要求

a、孔底沉淀土的厚度不大于设计规定。

b、清孔后的泥浆性能指标：含砂率不大于2%，相对密度为1.05～1.08，粘度为17s～20s，胶体率≥98%。各项指标在钻孔的顶、中、底部分别取样检验，以其平均值为准。

②沉淀土厚度的检测方法 检测方法

沉淀土厚度的检测方法有如下几种： ①取样盒检测法

这是较为通行的方法。具体做发是在清孔后用取样盒（即开口铁盒）吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，测量沉淀在盒内的渣土厚度。

②测锤法

测锤法是惯用的简单方法。使用测量水下混凝土灌注高（深）度的测锤，慢慢地沉入孔内，凭人的手感探测沉渣顶面的位置，其施工孔深和测量孔深之差，即为沉淀土厚度。 8）、钢筋笼制作与安放

1、钢筋笼制作偏差应符合下列规定：

主筋间距：±10mm 箍筋间距：±20mm 直径：±10mm

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长度：±50mm 倾斜度：±0.5% 保护层厚度：±20mm 中心平面位置：20mm。 2、钢筋笼制作

钢筋笼制作图例

a.根据设计图纸和设计要求计算箍筋用料长度、主筋用料长度、吊筋长度、螺旋筋长度。将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用。

b.在钢筋圈制作台上制作钢筋圈（加劲筋）并按要求焊好。

c.钢筋笼成形。用钢管支架成形法：根据加劲筋的间隔和位置将钢管支架和平杆放正、放平、放稳，在每圈加劲筋上标出与主筋的焊接位置，然后按设计要求间隔放两根主筋置于平杆上，间隔绑焊加劲箍筋，按标记焊其余主筋，最后按规定螺距套入螺旋筋，绑焊牢固。成型后按设计要求安装桩基检测管。

d.为确保钢筋笼的保护层厚度，在钢筋笼制完成后，在钢筋笼上焊接定位钢筋（“耳朵”钢筋）。定位钢筋用断头钢筋弯制成，长度不少于16cm,高度不少于5cm，按2m一组，每组4个焊接在钢筋笼主筋外侧。

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3、钢筋笼安放

a.钢筋笼在吊放时采用双吊点，吊点位置应恰当，一般在加劲钢筋处为保证钢筋起吊时不致变形，吊头应采取措施予以加强，吊放入孔时应对准钻孔中心缓慢下放至设计标高。

b.对分段制作的钢筋笼，当前一段放入孔内后即用型钢穿入钢筋笼中的加劲筋下面，临时将钢筋笼支在护筒口上，再吊起另一段，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高。

c.钢筋笼全部入孔后，按投计要求检查安放位置并作好记录，符合要求后，将主筋焊于孔口护筒上，固定钢筋笼。如桩顶标高离孔口距离较大，则必须在主筋上焊接4根吊筋，吊筋上部也要焊于孔口护筒上。

d.下放钢筋笼时，应防止碰撞孔壁，下放过程中要观察孔内水位变化。如下放困难，应查明原因，不得强行下放，一般采用正反旋转，慢起慢落数次逐步下放。

9）灌注水下砼 (1)导管的配制与安装

导管采用壁厚3mm无缝钢板制作，导管内径250mm，直径制作偏差不超过2mm。导管中间节长3.0m，底管节长4.4m,漏斗下配节长0.5m。

导管之间采用法兰盘连接，在第一次使用前进行试拼试压。试压好的导管表面用磁漆标出4.5m一格的连续标尺，并注明导管全长尺寸，以便灌注砼时掌握提升高度和埋入深度。安放导管时，导管尽量位于孔口，导管底端至孔底面距离约为25-40cm，且导管要进行升降试验，保证不碰撞钢筋骨架。

②灌注砼

钢筋骨架入孔校正完毕，导管入孔固定后，经监理工程师验收钢筋工序及孔内沉淀层厚度，泥浆指标后，开始浇筑孔内水下砼。

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砼采用搅拌站集中拌和，砼由砼输送车运至灌注地，砼输送泵灌注砼；砼拌合物运至灌注地点时检查和易性和坍落度，符合要求后方可使用。灌孔进行不得间断。灌注首批砼后，导管理入砼中的深度不小于1M. 初灌量计算

VD(H0.8h)r泥D管2 0.8RK2 4r砼4

V：初灌量（m3） D：孔径（m）

H：初灌前孔内泥浆高度，可按孔深计算（m） R泥：泥浆比重 R砼：砼比重 D管：导管内径（m） H：导管下口距孔底距离 K：充盈系数，取值1.1-1.2

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当砼灌注正常后，砼应连续不断地流动直至完成。砼灌注过程中，导管底端埋入砼面以下一般保持2-4m，不宜大于6m，并不得小于1.Om.提升导管时保持轴线竖直和位置居中，逐步提升:拆除导管时速度要快，时问不宜超过15min，拆下的导管立即冲洗干净.灌注的桩项标高高出设计标高0.5-1M.灌注过程中应经常量测孔内砼面层的高程，认真填写灌注记录.及时调整导管排泄端与砼表面相应位置，并始终严密监视导管在无空气和水进入的状态下填充.灌注砼时溢出的泥浆引流至适当地点处理，以防污染并保证截切面以下的全部砼具有优良质量。

10）、破桩头

为确保桩项质量，实际灌注桩顶标高比设计高出0. 5-1.Om，待桩基砼强度达到80%设计强度时，将灌注桩顶此范围内掺杂有泥浆或其它杂物的多余砼用空压机带风镐凿除，凿除时应注意不能损坏接桩钢筋，凿除至承台或横系梁底面以上15cm时停止凿除，清理桩头表面，使其表面平整。钻孔灌注桩施工完成后采用超声波法对桩进行检测。

6.5钻孔桩安全文明施工技术措施

（1）严格贯彻“安全生产、预防为主、综合治理”的安全方针，坚持安全第一，文明施工，严禁盲目冒险施工。

（2）加强对职工安全知识教育，提供职工安全生产意识，提升职工安全防护技能。

（3）施工前有工地专职安全员对所有参建工人进行专项安全培训，提高职工遵章守纪的素质。

（4）现场人员必须佩带安全帽，电焊工工作时必须佩带眼镜。 （5）钢筋加工过程中，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。

（6）钻孔过程中，非相关人员距离钻机不得太近，防止机械伤人。

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（7）钢筋笼安装过程中必须注意:焊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。

（8）导管安装及砼浇筑前，井口必须设有导管卡，搭设工作平台（留出导管位置），并且要求能保证人员的安全。

（9）导管安装注意：导管对接必须注意手的位置，防止手被导管夹伤。 （10）砼浇筑过程中，砼搅拌运输车辆倒车时，指挥员必须站在司机能够看到的固定位置，防止指挥走动过程中栽倒而发生机械伤人事故。轮胎下必须垫有枕木。倒车过程中，车后不得有人。同时，吊车提升拆除导管过程中，各现场人员必须注意吊钩位置，以免将头砸伤。

（11）挖掘机工作时，必须有专人指挥，并且在其工作范围内不得站人。

（12）泥浆池周围必须设有防护设施。成孔后，暂时不进行下道工序的孔必须设有安全防护设施，并有人看守。

（13）配电箱以及其它供电设备不得置于水中或泥浆中，电线接头要牢固，并且要绝缘，输电线路必须设有漏电开关。

（14）钻机工作之前必须进行机械安全检查。

（15）施工作业平台必须规整平顺，杂物必须清除干净，防止拆除导管时将工作人员绊倒造成事故。

（16）夜间施工时，开启两台镝灯，在现场另布置若干碘钨灯，做到所有施工区域照明良好，视野清晰。

（17）钻孔桩钻孔施工尽量放在夜间以避开高温，混凝土浇筑安排在上午10:30以前结束，尽量不在夜间9:00以后浇筑，以防噪音扰民。

（18）混凝土施工时，采取道路洒水的方法抑制扬尘。

（19）废弃泥浆严禁直接排入河道，拟用泥浆泵排至泥浆池中堆放。

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（20）凡施工现场因技术、经济条件，环境污染不能控制，在规定范围内的，应事先报相关部门审批，如夜间施工许可证等，坚持做到文明施工。

6.6常见事故的预防和处理

常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：

1、坍孔

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坍孔原因

a、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。

b、由于出渣后未及时补充泥浆（或小），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。

c、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸泡泡软，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。

d、在松软砂层中钻进进尺太快。

e、提出钻头钻进，回转速度过快，空转时间太长。 f、钻头撞击孔壁，造成过大震动。

g、水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

h、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。

i、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。

j、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。 ②坍孔的预防和处理

a、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

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度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。冲击钻成孔时投入粘土、掺片、卵石，低冲程锤击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。

b、汛期水位变化过大时，应采取升高护筒，增高水头，或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。

c、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。 d、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1~2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

e、严格控制冲程高度。

f、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。

g、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。 2、钻孔偏斜

各种钻孔方法均可能发生钻孔偏斜事故。 ○1偏斜原因

a、钻孔中遇有较大的孤石或探头石。

b、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。

c、扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。

d、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。 ○2预防和处理

a、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，

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待沉积密实后再继续钻进。

b、旋挖钻进时，应回填砂砾石和黄土待沉积密实（或钻头捣实）后再继续钻进。

3、扩孔和缩孔

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、土质松散地层处或钻锤摆动过大，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。缩孔原因有两种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔，必须及时修补磨损的钻头，吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。

4、钻孔漏浆 ①漏浆原因

a、在回填土层（碎石块及碎渣）或溶洞中旋挖钻进时，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。

b、护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。 c、护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。 d、水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。 ②处理方法

a、可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。备足成孔用水、粘土、片石、碎石等必备材料，确保意外情况出现时，不致发生停

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工待料及其它严重事故的发生。

b、属于护筒漏浆的，按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可由人工用棉絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。

5、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，统一指挥，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，应尽可能设法补救，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，确实无法利用的桩，应与设计单位研究采用补桩或其它措施。

①导管进水 主要原因

a、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没导管底口，以致泥水从底口进入。

b、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。

c、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。

预防和处理方法

为避免发生导管进水，事前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：

a、若是上述第一种原因引起的，立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土搅拌和物用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将

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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。

b、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。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。

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。

②卡管

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：

a、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、拌和不均匀，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被冲走，粗集料

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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栓下落。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。 b、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，用冲抓锤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。

③坍孔

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。如测深锤原系停挂在混凝土表面上未取出的现被埋不能上提，或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生坍孔。

坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，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，查明原因，采取相应的措施，如保持或加大水头、移开

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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，宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。

④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，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6~8m；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。 ⑤钢筋笼上升

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，主要的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1m之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时，应放慢混凝土灌注速度，允许的最大灌注速度与桩径有关，当桩长为50m以内时可参考下表办理。

灌注桩的混凝土表面靠近钢筋笼底部时允许最大灌注速度 桩径（cm） 灌注速度 ≥250 220 2.5 1.9 200 1.55 180 1.25 150 1.0 120 0.55 100 0.40 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26

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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：a、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；b、钢筋笼上端焊固在护筒上，可以抵消部分顶托力，具有防止其上升的作用；c、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牢固地焊接于钢筋笼的底部，实践证明对于克服钢筋笼上或是行之有效的。

⑥灌短桩头

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。

预防办法是：

a、在灌注过程中必须注意是否发生坍孔征象，如有坍孔，应按前述办法处理后再续灌。

b、测深锤不得低于规范规定的重力及形状，如系泥浆相对密度较大的灌注桩必须取测深锤重力规定值。重锤即使在混凝土坍落度尚大时也可能沉入混凝土数十厘米，测深错误造成的后果只是导管埋入混凝土面的深度较实际的多数十厘米；而首批混凝土的坍落度到灌注后期会越来越小，重锤沉入混凝土的深度也会越来越小，测深还是能够准确的。

c、灌注将近结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。 d、采用热敏电阻仪或感应探头测深仪。 e、采用铁盒取样器插入可疑层位取样判别

处理办法可按具体情况参照前述接长护筒；或在原护筒里面或外面加设护筒，压入已灌注的混凝土内，然后抽水、除渣，接浇普通混凝土；或

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用高压水将泥渣和松软层冲松，再用吸泥机将混凝土表面上的泥浆沉渣吸除干净，重新下导管灌注水下混凝土。

⑦桩身夹泥断桩

大都是以上各种事故引起的次生结果。此外，由于清孔不彻底，或灌注时间过长，首批混凝土已初凝，流动性降低，而续灌的混凝土冲破顶层而上升，因而也会在两层混凝土中夹有泥浆渣土，甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。

对已发生或估计可能发生夹泥断桩的桩，应采用地质钻机，钻芯取样，作深入的探查，判明情况。有下述情况之一时，应采取压浆补强方法处理。

a、对于柱桩，桩底与基岩之间的夹泥大于设计规定值。 b、桩身混凝土有夹泥断桩或局部混凝土松散。 c、取芯率小于95%，并有蜂窝、松散、裹浆等情况。

用地质钻机钻芯取样检验钻孔桩质量方法，费时多，有时钻孔歪斜，偏出桩外，不能查得结果。目前国内外有多种非破损检验混凝土桩（包括预制桩和灌注桩）质量的方法。

⑧灌注桩补强方法

灌注桩的各种质量事故，其后果均会导致桩身强度的降低，不能满足设计的受力要求，因此需要作补强处理。事前，应会同主管部门、设计单位、工程监理以及施工单位的上级领导单位，共同研究，提出切实可行的处理办法。据以往的经验，一般采用压入水泥浆补强的方法，其施工要点如下：

a、对需补强的桩，除用地质钻机已钻一个取芯孔外（用无破损深测法探测的桩要钻两个孔），应再钻一个孔。一个用做进浆孔，另一个用作出浆孔。孔深要求达到补强位置以下1m，柱桩则应达到基岩。

b、用高压水泵向一个孔内压入清水，压力不宜小于0.5MPa~0.7MPa，

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将夹泥和松散的混凝土碎渣从另一个孔冲洗出来，直到排出清水为止。

c、用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀浆（宜用425号水泥），进浆管应插入钻孔1.0m以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从进浆口冒出。待孔内原有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比0.5的浓水泥浆压入。

d、为使浆液得到充分扩散，应压一阵停一阵，当浓浆从出浆口冒出后，停止压浆，用碎石将出浆口封填，并用麻袋堵实。

e、最后用水灰比为0.4的水泥浆压入，并增大灌浆压力至0.7 Mpa~0.8Mpa关闭进浆闸，稳压闷浆20min~25min，压浆工作即可结束。

压浆工作结束，水泥浆硬化以后，应再作一次钻芯，检查补强效果：如断桩夹泥情况已排除，认为合格后，可交付使用；否则，应重钻补桩或会同有关单位研究其它补救措施。 七、破桩头施工方法

破桩头在桥梁施工中是一道小却十分重要的工序，怎样又快又好的完成破桩任务对保证工期，节约成本具有特别重要的意义。

钻孔灌注桩混凝土顶面一般要超过设计标高1米左右，这样做的原因是：在灌注混凝土时，顶面混凝土与泥浆接触混合，凝固后的混合体无法达到设计要求的强度，为保证桩身混凝土质量，必须超灌一定高度的混凝土。桩体养护好后，在进行承台（或盖梁）施工时要将高出的部分（为方便行文将该部分桩体称为无效桩体）破掉，破到设计的标高，这就是俗称的破桩头。本工程结合工程实践总结改进的破桩头施工方法及原理如下：

施工用具：水准仪、切割机、空压机、千斤顶 施工过程及原理： （请参照附图阅读下文）

第一步，用水准仪测定桩顶标高，确定出设计要求的桩顶位置，

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并做好标记。

第二步，在设计要求的桩顶位置设定一道沿圆周方向的切割线（为方便行文将该切割线以上20cm左右的带状区域称为关键施工区域），用切割机沿切割线切割，切割深度以钢筋保护层厚度而定，略小于保护层厚度，决不能切割到桩基钢筋。设定切割线的目的是为了

在下步施工即人工凿除关键施工区域混凝土的施工中，防止破坏有效桩体（即切割线以下桩体）。以往有的施工方法中还在上述切割线以上20cm左右设定第二道切割线，也就是将整个关键施工区域切割分离出来，本研究小组认为这完全是没有必要的，是一步费时费力却无

效的操作，因为切割的目的就在于保护桩体，我们只需要保护有效桩体即可，无效桩体不需要保护。所以设定一条切割线足矣。

第三步，人工凿除关键施工区域的混凝土，形成缺口，露出钢筋，凿除深度为钢筋的保护层厚度，凿除时不得损伤钢筋。

第四步，风镐剥离其余无效桩体钢筋保护层，露出钢筋。所有露出的钢筋均向外侧微弯，以便后续施工。

第五步，风镐成水平或稍向上倾斜钻进关键施工区域内的中上部的混凝土，也就是设计要求桩顶上方10cm左右处的混凝土。不断加深该处缺口。只所以在要求桩顶上方10cm左右处加深缺口，是为风镐钻进时预留可能损伤空间，保护有效桩体。

第六步，在缺口深度达到30cm左右时（桩身直径以1.5米计，更大的桩径按实际情况确定缺口深度），风镐加钻顶断，钻头水平或稍微向上。该步操作是整个破桩过程的关键，大约需要20—30分钟。加钻顶断的原理在于：混凝土属于脆性材料，脆性材料的特性就在于在外力作用下，仅产生很小的变形即破坏断裂，并且断口表面平齐。在风镐钻头顶进过程中产生的竖直向上的作用力足以使上方的无效桩体断裂，且断头平齐。本

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步操作在前期的施工时并没有应用，而是在缺口深度达到30cm左右时，采用千斤顶顶断缺口上方无效桩体，

这样做有一个很大的欠缺，就是很难为千斤顶找到一个很好的支撑点，往往要费很长的时间用人工在桩体上凿出有效支撑点，作业时间超出2个小时。明显加钻顶断的方法更经济、更有效。

第七步，移走已被顶断的无效桩体。

第八步，人工凿除关键施工区域的其余混凝土，达到设计要求的桩头标高，清除桩头浮渣，并水洗干净。

总结整个破桩过程：测定标高→切割护桩→打开缺口→剥出钢筋→加深缺口→加钻顶断→吊离断体→凿除残余→清洗桩头。

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