钻孔灌注桩专项方案

钻孔灌注桩

桩 基 施 工 专 项 方 案

编制人: 审核人:

上海建工桥隧筑港工程

2021年3月

大芦线航道整治一期工程跨航道桥梁13标〔Y8〕桥钻孔灌注桩桩基施工专项施工方案

目录

一、根本情况 21、桩基情况 22、主墩地域现场情况 2

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3、方案编制依据 3 4、本工程所执行的施工操作技术标准及验收标准 3 二、桩基施工总体安排 4 1、桩基施工进度安排 4 2、施工场地安排 4 3、施工电力安排 4 4、施工人员安排 4 三、桩基施工技术措施 5 1、钻孔桩施工工艺流程 5 2、主要施工方法和技术措施 7 四、桩基施工保证质量技术措施 20 1、钻孔过程中成孔事故的预防和处理 20 2、预防、补救措施设备 24 2、成孔检测方法及标准 24 3、砼灌注过程中事故预防与处理 24 4、钻孔桩质量检测方法 24 5、钻孔桩质量检测标准 26

五、平安、文明施工、环境保证措施 27

1、平安、文明施工、环境治理目标 27 2、具体措施 27 六、钻孔桩施工进度方案 29

大芦线航道整治一期工程跨航道桥梁13标〔Y8桥〕

钻孔灌注桩桩基施工专项施工方案

一、根本情况 1、桩基情况

Y8桥主跨主墩〔Pm10、Pm11〕桩基采纳桩径￠1000㎜的钻孔灌

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注桩，其它主跨后侧梯道的P0墩桩基也采纳桩径￠1000㎜的钻孔灌注桩。主墩〔Pm10、Pm11〕桩基桩长为46m，桩底标高为-46.350m，桩顶标高为-0.35m，主墩的外侧承台安排9根桩，内侧承台安排18根桩，主跨主墩共有36*2=72根桩；梯道的P0墩桩基桩长为27m，桩底标高为-23.5m，桩顶标高为3.5m，梯道共有1*2=2根桩。钻孔灌注桩混凝土采纳水下C30混凝土。主跨主墩桩中心间距为2.5m〔或2.618m〕。

2、主墩地域现场情况

Y8桥主跨跨越现有团芦港，现有团芦港河道宽约为40m，航道

整治中要对现有团芦港河道拓宽至85m。Y8桥的西侧现为万彭河，

并且Y8桥南引桥与现有万彭河相交，总体工程实施中要对南面万彭河作局部改道。本工程主墩桩基施工条件尚好，承台大多位于陆上，由于Pm11墩西外侧承台距离万彭河较近，施工前对岸坡适当作一些土方回填就能满足施工要求，Pm11墩内侧承台一半位于现有的老万彭河桥堍，场地落差大，施工前首先要挖除老桥接坡，进行场地平坦后满足施工要求，北墩〔Pm11〕东外侧承台位于现有厂区，拆迁后施工条件好；南墩〔Pm10〕东外侧承台位于老路上，施工条件好，Pm10墩内侧承台一半位于现有的老万彭河上，施工前要对河道处理后进行土方回填，进行场地平坦后满足施工要求，Pm10墩西外侧承台位于现有万彭河岸上，施工前也需要对河道处理后进行土方回填，进行场地平坦后满足施工要求。对于土方回填地域，钻孔桩施工护筒刃脚要深刻到原状土中不小于1m，并且护筒周围土方回填须密实。 3、方案编制依据

3.1工程施工现场地形地貌、地质条件、周边环境等； 3.2国家、上海市现行的平安生产、文明施工的有关规定；

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3.3本工程所采纳的施工操作技术标准及质量验收标准； 3.4本工程建设单位和设计单位针对本工程的一些技术要求； 3.5本公司治理组织体系、技术力量、现有的机械设备状况及以往类似工程施工经验等。

4、本工程所执行的施工操作技术标准及验收标准

4.1《城市桥梁工程施工质量验收标准》〔DGJ08-117-2005，J10617-2005〕；

4.2交通部《公路工程质量检验评定标准》〔JTG F80/1-2004〕； 4.3上海市人民政府令〔第18号〕《上海市建设工程文明施工治理规定》

4.4《钢筋焊接及验收规程》〔JGJ18-2003〕； 4.5《工程测量标准》〔GB50026-93〕；

4.6沪建建管〔2001〕第003号《上海市建设工程竣工备案实施细则》； 4.7《施工现场临时用电平安技术标准》〔JGJ46-2005〕； 4.7《建筑施工平安检查标准》〔JGJ59-99〕； 4.9《建筑施工高处作业平安技术标准》〔JGJ80-91〕； 4.10《平安文明施工治理方法》〔沪建交[2006]445号〕； 4.11《建筑机械使用平安技术标准》〔JGJ33-2001〕； 4.12《建设工程平安生产治理条例》〔国务院第393号令〕。 二、桩基施工总体安排

Y8桥为双幅桥，主跨外侧桥墩为独立承台，内侧桥墩为两墩合一大承台，外侧桥墩独立承台下设置9根Φ1000㎜钻孔灌注桩，内侧桥墩两墩合一大承台下设置18根Φ1000㎜钻孔灌注桩，主跨桩基共计72根，每一桩长为46m。

钻机及成桩工艺选择：根据本工程钻孔灌注桩特点，采纳GPS-10

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型正循环钻机，泥浆护壁成孔，导管灌注水下混凝土成桩。 1、桩基施工进度安排

方案每墩各安排1台桩机进行施工。两主墩上共安排2台桩机。如施工工期紧，可以安排4台桩机同时进行施工，同一墩上一台钻机由中间向外进行，另一台钻机由外向内进行。主墩桩施工完成后将主跨主墩后侧梯道的P0墩桩施工完成。 2、施工场地安排

桩基施工地域采纳硬地坪，周围采取砖砌围梗，预防施工中泥浆外溢。为了减少泥浆对环境污染，在泥浆池下铺设薄膜防渗，泥浆槽〔断面40 cm *50cm〕设置薄膜+薄铁皮进行防漏，泥浆槽上覆盖竹篱笆；泥浆循环池和储存池设置在Pm9与Pm10墩之间(或Pm11与Pm12墩之间)，但要避开防汛通道地域；泥浆实施循环利用，废弃泥浆使用泥浆罐车运输至指定处理场进行处理，钻孔桩施工完成后使用挖掘机挖除泥浆池并填筑素土至原地面。钢筋笼制安拟采取在施工现场位置集中加工，钢筋笼制安场地采纳混凝土地坪。钢筋笼安放使用吊车进行钢筋笼下放。钻孔桩混凝土灌注采纳刚性导管法，混凝土采纳商品混凝土，通过混凝土输送车运输至施工现场，利用混凝土泵车泵送至浇筑料斗，通过导管进入孔底。 3、施工电力安排

结合本工程特点，本工程将投入2台正循环桩机及泥浆泵等配套设备进行钻孔灌注桩的施工，每台钻机额定功率为60KW，故电力要求120 KW。其它现场配备一台120KW柴油发电机备用，预防发生突然停电，确保灌注桩的施工质量。 4、施工人员安排

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本工程钻孔灌注桩的施工主要分为钻孔灌注桩的成孔、钢筋笼的制作、安装、灌注水下砼等。因此我们在施工安排中就工序特点分为以下班组进行配合施工，有序、保质保量地完成钻孔灌注桩的施工任务。

钻孔砼班：本次设两个钻孔砼施工班组，即每台钻机为一个班组，每班组配钻机班长1名，为成孔和灌注混凝土总负责；操作工3名，负责接、拆钻杆、导管、配合下放钢筋笼以及清孔和灌注混凝土等工作。

钢筋班：配备班长一名，下料工2名，负责钢筋笼钢筋的下料和其它辅助工作；焊工2名，负责钢筋笼制作、主筋的焊接对接工作。

电工：值班电工1名，住宿现场，进行24小时电路的维护，保证施工用电正常。 三、桩基施工技术措施 1、钻孔桩施工工艺流程

施工场区处理 钻孔桩中心测量放线 钢护筒埋设 泥浆制备 盘旋钻机安装就位 钻进 成孔 清孔换浆 终孔验收 安放钢筋笼 .

钻渣、废浆处理 钢筋笼制作 导管拼接、试压 优选文档

下放导管 不合格 孔底沉渣验收 二次清孔验收 灌注混凝土 桩基检测 2、主要施工方法和技术措施 2.1 钻机选型及数量确定

钻孔桩采纳正循环盘旋钻孔施工工艺，施工进度以1台GPS-10型盘旋钻机进行钻孔桩施工按平均2天完成一个桩操纵。主墩方案共安排2台桩机。如施工工期紧，可以安排4台桩机同时进行施工。

GPS-10型桩机性能：施工Φ600~Φ1000㎜钻孔灌注桩，最大深度为50m。 2.2 施工打算 〔1〕钻孔场地整理：

桩基施工前，根据计算数据放出各桩位位置，使用挖掘机进行场地平坦，并填筑素土形成钻孔平台及吊车作业平台，吊车作业平台宽10m。进行地面开挖样洞，探明地下管线情况；对桩位附近的地下管线进行标记，并设置必要的可靠爱护措施，预防在桩基施工过程中破坏地下管线。对于河道地域，进行筑坝、抽水、清淤，视桩顶施工标高进行素土回填，回填后的标高一般高出桩顶标高1m左右。 〔2〕测量方案

施工基线的安排： 平面操纵：

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以总线路操纵网为基准，以测绘院提供的操纵点为基准点在主桥两侧各加密一个点，用徕卡TC1201全站仪进行测设，点位选于牢固可靠的地方，施工时经常与高级点联测，确保精确无误。

高程操纵：

以测绘院提供的水准点为基准点在主桥的两端各加密一个水准点，用周密水准仪进行按照三等的要求进行观测。

桩位施工测量

利用道路轴线和测绘院提供的操纵点或引设的加密点，用徕卡TC1201全站仪进行测设承台中心坐标点和承台纵横轴线，承台纵横轴线操纵桩设在承台外5m处，在每一道工序施工时必须进行复核。利用承台中心和承台纵横轴线定出每一桩位。同一墩台、不同墩台之间的承台中心间距要经常复核。施工中对桩机平台跟踪测量，确保桩机平稳。 〔3〕护筒埋设：

钢护筒采纳δ=5mm厚的Q235钢板卷制成型，护筒长1.0～2.0m，施工时根据各墩位处具体地形、地质情况进行调整。护筒内径按以下进行计算取值：D〔钢护筒直径〕cm=d〔钻孔桩直径〕cm+5~10cm。护筒采纳挖孔埋设工艺，周围用粘土夯实，护筒在桩基混凝土浇筑完成、混凝土初凝前用吊车拔除。对于土方回填地域，钻孔桩施工护筒刃脚要深刻到原状土中不小于1m，并且护筒周围粘土回填须密实。护筒口要高出周围地坪30㎝左右。 〔4〕施工顺序

根据现场施工条件，先施工Pm10墩中间承台桩，后施工Pm10墩西侧承台桩，再施工Pm10墩东侧承台桩。对于Pm11墩，目前无施工条

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件，待施工条件满足后再确定。对于每个承台，桩间隔施工，如不能间隔或桩间距小于4倍D(D为桩直径)，相邻桩施工间隔时间为48h。 2.3 成孔施工方法和技术措施 2.3.1泥浆制配及循环

〔1〕泥浆制浆材料、配合比及性能参数指标

本工程钻孔灌注桩施工采纳不分散、低固相、高粘度的PHP泥浆。为保证钻孔桩成孔施工的顺利进行，泥浆在正式开钻之前进行配比试验，选择泥浆各项指标最优的配合比。

① 制浆材料

膨润土：采纳Ⅱ级钙土； 水：采纳河水；

分散剂：采纳工业碳酸纳(Na2CO3)等； 絮凝剂：PHP聚丙烯酰胺絮凝剂；

增粘剂：根据情况可选择添加。一般选用中粘度碱性羧甲基纤维素(CMC)；

② 泥浆配比

泥浆配比根据工艺试验成果确定，见下表：

拌制泥浆配合比(1m3浆液) 表1

膨润土品名 水 钙土(Ⅱ级) 1000 材 料 用 量(kg) 膨润土 60～80 Na2CO3 3～5 其它外加剂 适量 〔2〕泥浆性能指标

泥浆性能指标 表2

相对密度 (g/cm3) 粘 度(s) 18～24 静切力 (Pa) 含砂量 (%) ≤2 胶体率 失水率(%) (ml/30min) ≥95 ≤20 PH值 8～10 泥皮厚 (mm) ≤3 〔3〕泥浆制配及循环 .

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① 制浆设备选取

制浆设备采纳回转钻机自行造浆。利用回转钻机自行造浆方法是：

施工前人工提前水解PHP，现场水解PHP用常温法水解，水解PHP按PHP：NaOH：水=10：1.15：70的比例。在搅拌筒中搅拌，直至PHP全局部散于水中放置三至四天后即可使用。在钻机就位后，人工按照泥浆配合比向护筒内投入膨润土、外加剂，开动钻机同时开启泥浆循环系统，通过钻头的转动搅拌水、膨润土、纯碱、增粘剂等混合物制造泥浆，并通过泥浆泵循环调配泥浆，使上、下层泥浆均匀，直至泥浆指标满足要求。

② 旋流除砂器

由于钻孔过程中要穿过砂层，为了降低泥浆中的含砂率，确保终孔后孔内泥浆各项指标满足标准要求，每台钻机配备1台旋流除砂器，钻孔过程中泥浆经旋流器进行泥浆净化后流回孔内，降低泥浆中的含砂量。

③ 泥浆循环及调整

泥浆的循环系统包含：钻机、泥浆槽、泥浆沉淀池、泥浆循环池、3PN泥浆泵、旋流除砂器等构成。泥浆循环池内泥浆通过3PN泥浆泵经过钻杆泵送进入孔底，孔内泥浆通过泥浆槽进入泥浆沉淀池，经沉淀后流入泥浆循环池往复循环，进入砂层后开动旋流除砂器实施除砂。

在钻进过程中泥浆的补充：淤泥质粘土、粘土均具有较强的自身造浆能力，钻进过程中泥浆会出现粘度、比重越来越大的情况，所以需要排浆，此时只需要向孔内参加水、外加剂调整泥浆技术参数即可。

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终孔泥浆调整与钻孔过程中泥浆调整方法根本相同，在泥浆里参加水及外加剂将泥浆调整到终孔泥浆指标。

根据试桩工艺性试验得到的参数及施工标准，确定工程桩在各阶段的泥浆指标。钻进过程中泥浆指标须满足下表要求：

钻进过程中泥浆性能指标表

相 对 密 度 粘 度 Pa.s 含砂率% 8~4 胶体率% ≥96 失水率 ml/30min ≤25 泥皮厚度 mm/30min ≤2 酸碱度 pH 8~10 施工阶段 钻进 1.05~1.20 16~22 ④ 钻孔过程中泥浆性能的检测 为了保证施工各阶段的泥浆性能指标，在钻孔施工过程中对泥浆性能定期进行检测。开钻施工期间每1小时检测一次，等泥浆性能稳定后每2小时检测一次，并根据钻进过程中地层变化情况增加检测频率。

2.3.2钻机的安装、调试和移位

钻机安装及移位采取将钻机部件运至墩位处，使用25t汽车吊现场拼装就位；移位时钻机拆成吊车起重能力范围内重量，进行分块移位和组装。

钻机安装之前，根据桩位坐标测量放出钻机安装位置；钻机就位时，测量检查其平面位置、转盘中心位置以及平坦度；各项指标满足要求后将钻机限位固定，保证钻机在钻进过程中不产生位移；同时在钻进的过程中对底盘四角点不间断进行水准校核，如发觉钻机底盘四角相对高差超出要求值时，进行及时的调整保证钻机顶部的中心、转盘中心、桩孔中心根本在同一铅垂线上。

钻机的钻杆、钻头安装之前进行编号以及实际长度的测量和记录，汇总制成表，并将编号和长度标记在钻杆上。

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2.3.3钻进成孔

盘旋钻机就位后，调整钻机钻盘水平，并使钻机钻盘中心对准孔位中心，测量复核满足要求后，开始进行钻孔施工阶段。盘旋钻机钻头采纳刮刀钻头，每台钻机配备2个钻头，以便钻头修理阶段轮换使用。

钻进采纳刮刀钻头、优质泥浆护壁、正循环钻进的施工工艺。钻进过程中进尺应操纵在2-3m/h左右，由于本工程地质以粘土层及粉砂层为主，在钻孔施工时速度过快在粘土层简单形成缩孔，在砂层简单产生坍塌。 2.3.4清孔阶段

终孔后，及时进行清孔。清孔采取换浆法。先将钻具提离孔底约15cm左右，缓慢旋转钻具，同时开启正循环泥浆系统，将孔内沉渣清理干净，并且泥浆性能的技术指标符合下表要求，经监理工程师验收合格后，及时停机撤除钻杆、移走钻机，尽快进行下一道工序施工。

清孔后孔内泥浆指标参数

工程名称 PH值 9～11 比重〔g/cm3〕 粘度〔s〕 1.03～1.10 17～20 胶体率(%) 含砂率(%) <2 技术指标 ≥98 在钢筋笼和导管安装好，混凝土浇注之前，进行孔底沉渣厚度的测量，假设沉渣厚度超出设计规定值10cm时，要进行二次清孔。二次清孔也采取换浆法，直到孔底的沉渣厚度满足标准要求，经监理工程师验收后，再进行混凝土的灌注。 2.3.5终孔和清孔后的质量检查

成孔后采纳超声波测壁仪进行孔径、孔深、垂直度以及沉渣厚度的检测〔简单的检测方法是采纳橄榄形钢筋笼进行下放和提升来检测孔径〕，满足要求后再进行钢筋笼的安放以及水下混凝土的灌注。

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检测标准见下表：

成 孔 检 测 标 准

编号 1 2 3 4 检查工程 孔径(mm) 孔深(mm) 倾斜度 沉渣厚度(mm) 同意偏差 不小于设计桩径 符合设计要求 ≤1/100L 符合设计要求 2.3.6钻孔过程中的水头操纵 为了保证钻孔施工过程中的孔壁的绝对平安，因此在钻孔施工过程中注意进行液面监测，孔内水头应始终操纵在孔外液面〔或地下水位〕以上1.5～2m，在水头差超过范围时时，采纳3PN泥浆泵补充或抽出孔内泥浆，调整水头差。 2.3.7钻进施工考前须知

〔1〕在钻孔施工过程强化对孔内外液面监测，操纵内外水头差在1.5-2m左右〔内高于外〕；

〔2〕加接钻杆时，先停止钻进，将钻具提离孔底8-10cm，维持泥浆循环5分钟左右，以去除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净，然后再加接钻杆。

〔3〕接长钻杆时，钻杆连接螺拴应拧紧上牢，并认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使泥浆正循环无法正常工作；

〔4〕施工过程中定期对钻头和钻杆进行检查，预防由于螺拴的脱落或钻头的磨损严峻造成钻进过程中的事故。

〔5〕钻进过程中保证孔口的平安，孔内不得掉入任何铁件，以保证钻孔施工的顺利进行。

〔6〕钻孔过程应连续操作。详细、真实、精确地填写钻孔原始记录，钻进中发觉异常情况及时上报处理。 2.4钻孔灌注桩成桩施工

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2.4.1钢筋笼制作、安装 〔1〕钢筋笼分节及接头设置

根据钢筋定尺长度，钢筋笼分节长度9m。按标准要求每个断面的接头数量不大于50%，相邻接头所处断面的间距应大于35d，按100cm设置；整根钢筋笼就分成6～7节。原则上将短节段钢筋笼放在桩的底下。 〔2〕钢筋笼制作

钢筋笼制作采取在现场临近主墩的引桥跨内钢筋加工场胎膜上加工，逐节用吊机〔25T汽吊〕现场安装。

加劲箍在特制的胎膜进行弯曲加工，弯曲好之后焊接成形。 钢筋笼制作方法为：首先在台座上安装下半部主筋，按照设计图纸安装并焊接加劲箍；然后按照设计间距安装上半部主筋，并与加劲箍焊接固定；主筋安装完成后进行螺旋筋的盘绕，每节钢筋笼接头断面两端各1.5m的范围内暂不安排螺旋筋，待现场钢筋笼接头焊接验收完毕后，再进行绑扎。整根通长的钢筋笼加工好之后，进行补焊加固。

〔3〕钢筋笼内声测管道的安装

钢筋笼同槽预制好后，进行声测管的安装。为了方便声测管道安装，声测管与钢筋笼一道分节，运至施工现场后与钢筋笼一道对接沉放。声测管与钢筋笼之间每隔4m左右用铁丝绑扎，现场对接时先将管道对好，再调整管道的位置，保证管道顺畅后再进行焊接连接。声测管接头位置设置在钢筋笼各节接头位置，管道的接长采纳承插式焊接接头，接头管在后场先与管道的一端焊接好,在前场对接好后再与相连接的管道焊接，接头管长10cm，相连的管道各伸入5cm。焊接

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时应采纳小电流，预防管道烧穿。接头管和管道的焊缝结实可靠无夹渣、砂眼现象。 〔4〕钢筋笼起吊及运输

钢筋笼起吊直接使用25t汽车吊起吊强化箍筋与主筋连接处，为

了保证起吊平安，使用“L型〞φ16钢筋对连接点进行焊接加固处理。 〔5〕钢筋笼安装

钢筋笼下放使用25t汽车吊进行。

第一节钢筋笼直接使用吊车吊至孔内，使用2根Ⅰ14a型钢担搁于钢筋笼顶口强化箍筋底部〔使用“L型〞φ16钢筋加固处〕，二端支垫道木固定。然后吊车起吊第二节钢筋笼与之对接，对接后进行钢筋电焊连接，电焊采纳单面绑接焊。钢筋笼焊接完成后起吊钢筋笼下放至孔口固定，再按照相同方法逐一完成钢筋笼之间连接及下放。二节钢筋笼之间接头连接完成后应焊接好声测管，并缠绕上连接段螺旋筋，同时安装爱护层再下放。

钢筋笼下放完毕，最后使用φ25吊筋将其与护筒连接固定，此时要操纵好吊筋的顶标高。 2.4.2水下混凝土灌注 水下混凝土浇注设备 〔1〕导管

导管采纳无缝钢管制成，连接为T型快速螺纹接头，导管接头处设2道密封圈，保证接头的密封性；导管φ外=273mm，壁厚δ=9mm。导管底节长度为6~8m，其余导管分节长度2~4m，下放导管时应精确测量每节导管长度及安装顺序，并认真做好记录。导管须经水密试验不漏水，其容许最大内压力必须大于Pmax。最大内压力计算式如下：Pmax=1.3(rchxmax-rwHw)

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式中:Pmax——导管可能承受到的最大内压力〔kPa〕； rc——砼容重〔KN/m3〕，取24.0KN/m3;

hxmax——导管内砼柱最大高度〔m〕，取52m；

rw——孔内泥浆的容重〔KN/m3〕，取11.0KN/m3；

HW——孔内泥浆的深度〔m〕，取48m； Pmax=1.3×(24×52-11.0×48) =936kPa 取940kPa

水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，压水泵出水管与导管进水管相接，启动压水泵向导管内注水，当压水泵的压力表压力值到达导管须承受的计算压力值后进行稳压，在稳压10分钟过程中，导管接头及接缝处不渗漏导管即为合格。 〔2〕料斗

4.0 m3集中大集料斗和1.0 m3灌注小料斗及漏斗，能够满足混凝土浇注过程的需要。 〔3〕混凝土输送设备

混凝土采纳商品混凝土，事先与搅拌站确定混凝土输送要求，确保施工中混凝土不能中断。采纳混凝土泵车输送到大集料斗内，通过大料斗及导管进行水下混凝土的浇筑。

〔4〕测绳：测绳用带细钢丝测绳，预防受拉时一般测绳变形、伸长而导致数据失真。测锤用钢管内填混凝土制作而成，重6～9kg。 .2混凝土配合比设计

桩身砼标号为水下C30。砼除满足强度要求外，还应符合以下要求：

〔1〕粗集料采纳级配良好的碎石，粒径5～25mm。

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〔2〕细集料宜采纳级配良好的中砂，细度模数应操纵在2.5～2.9。 〔3〕胶凝材料宜不小于380kg／m3，改善混凝土的和易性、流动性。 〔4〕混凝土初凝时间大于18h。

〔5〕混凝土的坍落度操纵在20～22cm，扩展度1.5小时50cm×50cm以上，2小时以后扩展度不低于48cm×48cm，无明显泌水。 2.4.2.3水下混凝土灌注 〔1〕首批混凝土数量

按《桥规》JTJ041-2000规定，首盘砼的方量应满足导管首次埋置深度〔≥1.0m〕和填充导管底部的需要，设导管下口离孔底40cm，则参照标准JTJ041-2000 中的式进行计算： V≥(πd2/4)h1+(πD2/4)〔H1+H2〕

=(π×0.2552/4)×22.5+(π×1.02/4)×(1.0+0.40) =2.25 m3 则V取3.0 m3

式中:V——首批砼所需数量〔m3〕；

h1——桩孔内砼面高度到达埋置深度H2时 ，导管内砼柱平衡导管外〔或泥浆〕压力所需的高度h1〔m〕，即h1＝HWγW／γC=49×11.0／24.0=22.5 m

HW————孔内泥浆的深度〔m〕，取49 m； H1——桩底至导管底的间距，一般取0.40 m；

H2——导管初次埋置深度，一般不小于1.0 m；

D——桩孔直径，取D=1.0 m； d——导管内径〔m〕。 〔2〕水下混凝土灌注

① 大料斗就位、固定

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大料斗就位时，必须将料斗底座主梁作用在钻机轨道梁上，次梁与钻机轨道梁平行，料斗就位时要考虑孔的偏位及倾斜情况，将导管口对准钻孔桩的实际中心。

② 下放导管

导管下放过程中，要有专人进行记录，记录的主要内容为：导管的长度，导管接长顺序等。导管接长过程中，要时刻注意密封圈是否完好、导管丝扣是否完好，对于不满足要求的，要严禁使用。密封圈安装好之后，要在周围涂抹一层黄油，增加密闭性。

③ 二次清孔

混凝土浇筑前，再次测量孔底沉渣厚度，如不满足要求，必须进行二次清孔。清孔完毕必须经监理工程师验收合格前方可浇筑混凝土。

④ 混凝土浇筑

混凝土封底灌注采纳隔水拴〔15cm厚泡沫板制作〕、拔塞法施工，即在漏斗的底部、导管的顶口安装泡沫隔水拴，再用盖板〔盖板下面用螺拴固定一块隔水胶皮〕封住导管口。盖板通过钢丝绳挂在起重设备吊钩上，小料斗也通过另一套钢丝绳挂在起重设备吊钩上，现场起重设备主要采纳25吨汽车吊，两套钢丝绳长度不同，首批混凝土灌注时先提升盖板上钢丝绳至肯定高度，而小料斗不受影响，而当混凝土堵塞导管时可提升料斗，从而提升导管，增大压差便于混凝土下落。当集料斗内混凝土方量到达3 m3 〔经计算，首批混凝土的灌注方量为3 m3即可满足要求〕后，开启集料斗的放料口通过溜槽给小料斗供料，当小料斗内灌满混凝土后马上吊出盖板，使混凝土沿导管下落，同时保持集料斗内的混凝土不间断地通过溜槽、小料斗和导管灌注至水下，从而完成首批混凝土的灌注。首批混凝土灌注成功后，

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随即转入正常灌注阶段。混凝土经泵送，不断地通过集料斗、浇筑料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的浇筑。正常灌注阶段导管埋深操纵在2～6m，导管底口的埋置深度不应小于2.0m。在混凝土灌注的过程中应经常测量混凝土面标高，以确定导管埋深、撤除导管的时机。其它还应该在撤除导管之前询问搅拌站已经泵送至现场的混凝土理论方量，以便与现场根据实测标高计算的混凝土方量进行比拟，预防出现过失。在混凝土灌注过程中应始终保持护筒内水头应始终操纵在孔外液面〔或地下水位〕以上1.5～2m。当混凝土灌注临近结束时，再一次核对混凝土的灌入方量，以确定所测混凝土的高度是否精确，当确定混凝土的顶面标高到位后，停止灌注，及时撤除灌注导管。灌注完成时，砼面应不低于设计桩顶标高2m，以保证桩头砼质量。

在灌注过程中，由混凝土置换出来的孔内泥浆引流至泥浆池内回收利用，对于混凝土浇注至桩顶局部含水泥浆的废浆用泥浆泵泵至排渣车上，运送至指定的位置进行处理。 桩基砼灌注过程中应注意的问题

〔1〕砼灌注前必须打算充分的砂、石料、水泥、外加剂等原材料；设备必须维修保养、调试运转，并备足够的易损件；漏斗、集料斗每次灌注砼前均应清理干净，检查阀门是否灵敏。

〔2〕漏斗底部与导管连接的短导管上开设2个φ10的出气孔，混凝土灌注前清理出气孔保持通畅，封底混凝土灌注时，发觉出气孔堵塞时及时进行疏通

〔3〕严格操纵进入储料斗内砼的坍落度。坍落度太小，砼流动性差，易造成堵管；坍落度太大，砼简单泌水离析，也会造成堵管。发觉砼有异常应停止灌注，处理不合格混凝土，同时查明原因处理后才能继续施工。

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〔4〕导管连接时，接头须清洗干净、涂上黄油，并加上密封圈，对于破损的密封圈进行调换，接头的螺纹要旋转到位，以防漏水。使用前应做水密试验，每次砼浇注拆管后应及时清洗导管，以免水泥砂浆附着凝固后下次浇注时造成堵管。

〔5〕必须落实每罐砼外加剂的添加数量，以免砼提前初凝造成堵管。 〔6〕由于混凝土粘度大、扩展度小，在灌注过程中，始终将导管的埋置深度操纵在2～6m的范围内，认真测量孔内混凝土面的高度，并根据实际泵送到现场的混凝土方量，核算混凝土面的高度；混凝土浇注结束时，测量钢筋笼内外的混凝土面高度，保证整个混凝土面的标高到达规定标高。

〔7〕在混凝土浇注过程中，假设发生意外而导致暂停，应不时地上下缓慢提升导管，以免导管埋置太深而提升不动或砼假凝而堵管。 〔8〕认真监测砼面上升高度、导管埋深，并和已灌入的砼数量校核，以便确定扩孔率或砼面上升是否正常。 四、桩基施工保证质量技术措施 1、钻孔过程中成孔事故的预防和处理 1.1斜孔 〔1〕产生的原因

① 地质原因：相邻两种地层的硬度相差较大，钻头在软土层一边进尺速度较快，在硬土层一边进尺速度较慢，从而在钻头底部形成进尺速度差，导致钻头趋向软土层方向。

② 设备因素：如提吊中心、转盘中心、孔中心不在同一铅垂直线上，钻杆刚性差，钻进过程中钻机发生平面位移或不均匀沉降等。

③ 操作不当，钻进参数不合理。 〔2〕预防措施

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① 必须使钻进设备安装符合质量要求 。 ② 根据精确的地质柱状图选择钻进工艺参数。 ③ 通过软硬不均地层时采纳轻压慢转。 〔3〕处理措施

将原钻头增加配重并下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部，慢速回转钻具，并上下反复提放钻具。下放钻具时，要严格操纵钻头下放速度，借钻头重锤作用改正孔斜，或回填至倾斜部位，重钻。 1.2掉钻及孔内遗落铁件 〔1〕产生原因

① 由于孔斜或地层极度软硬不均造成剧烈跳钻，致使钻杆螺拴或刀齿脱落。

② 钻杆扭断。

③ 由于施工人员操作不当将施工工具遗落孔内。 〔2〕预防措施

① 预防孔斜。

② 根据钻进情况定时提钻检查，重点检查加重杆管壁及钻杆上下法兰。

③ 维护孔壁的稳定及保持孔底清洁是处理孔内事故的必要前提，因此保持泥浆性能是关键。同时，作好孔口的防护工作，预防向孔内掉入铁件。

④ 精确记录孔内钻具的各部位部件。 〔3〕处理措施

① 首先精确推断掉钻部位，并据此制定正确的打捞方案，一般采纳偏心钩、三翼滑块打捞器打捞的方法进行打捞。

② 在打捞过程中，杜绝强拔强扭，以预防扩大事故。

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③ 打捞上来后，要妥善固定在孔口平安部位，方能松脱打捞工具。

④ 对于孔内遗落的铁件，采纳电磁打捞器打捞。 ⑤ 分析事故产生原因，预防以后再出现类似事件。 1.3扩孔 〔1〕产生原因

① 砂层钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等)，不能起到护壁作用。

② 孔斜、地层软硬不均等原因造成扩孔。 ③ 在某一孔段进尺速度极不均衡或重复钻进。

④ 在非稳定层段〔如砂层〕钻进过程中反复抽吸造成孔壁局部失稳。

⑤ 孔壁局部失稳坍蹋。 〔2〕预防措施

① 保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。

② 采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺速度而盲目钻进。 〔3〕处理措施

① 小扩孔不做处理。 ② 大扩孔采纳粘土回填。 1.4缩孔 〔1〕产生原因

① 砂层及粘性土层中钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等)，不能起到护壁作用。

② 在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快。 〔2〕预防措施

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① 保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。 ② 采取合理的钻进工艺，反对片面追求进尺而盲目钻进。 ③ 在粘性土层中钻进每钻进一个钻杆回次重复进行扫孔。 〔3〕处理措施

在缩孔位置以上，重新下钻进行扫孔。 1.5坍孔 〔1〕产生原因

① 砂层及粘性土层中钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等)，不能起到护壁作用。

② 孔内泥浆液面与水头压力没操纵好。 ③ 在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快。 〔2〕预防措施

① 选用优质泥浆护壁，本工程钻孔施工中选用不分散、低固相、高粘度的 PHP 泥浆进行护壁，同时强化泥浆指标的操纵，使泥浆指标始终在容许范围内，操纵钻进速度， 使孔壁泥皮得以牢靠形成，以保持孔壁的稳定。

② 在施工过程中，根据不同的地层情况，选择合理的钻进参数。 ③ 注意观察孔内泥浆液面的变化情况，操纵好水头压力，并适时往孔内补充新制备泥浆。

④ 由具有丰富施工经验的技术工人参与施工，强调预防为主的指导思想，预防坍孔事故的发生。 〔3〕处理措施

① 一旦发觉坍孔现象，应马上停钻，如果坍孔范围较小时可通过增大泥浆粘度及比重的方法稳定孔壁。

② 如果坍孔较为严峻时，可对钻孔采纳粘性土回填，待稳定一

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段时间后再重新钻进成孔。 2、预防、补救措施设备

预防、补救措施设备一览表

序号 1 2 3 4 5 设备〔材料〕名称 钻头 钻杆 偏心钩打捞器 三翼滑块打捞器 优质粘土 用途 备用 备用 打捞 打捞 备用 备注 一只 3根 现场附近堆放或有土源 6 水泵 备用 3、成孔检测方法及标准 成孔后采纳超声波测壁仪进行孔径、孔深、垂直度以及沉渣厚度的检测〔简单的检测方法是采纳橄榄形钢筋笼进行下放和提升来检测孔径〕，满足要求后再进行钢筋笼的安放以及水下混凝土的灌注。检

测标准见下表：

成 孔 检 测 标 准

编号 1 2 3 4 检查工程 孔径(mm) 孔深(mm) 倾斜度 沉渣厚度(mm) 同意偏差 不小于设计桩径 符合设计要求 ≤1/100L 符合设计要求 3、砼灌注过程中事故预防与处理 3.1首灌混凝土“洗澡〞

① 当放料不及时时，导管内混凝土不能满足满导管下料而作堆，水从导管下口进入，或混凝土没有满管下落，不能完全将导管原有的泥浆挤出；这种情况极易导致堵管现象，而且堵管后很难解除；应对

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措施：放料及时，确保1m3料斗内混凝土始终在半满以上，确保混凝土满管下放。

② 导管数量不对，下口距孔底距离过高，首批混凝土无法完成埋管，应对措施：对孔深、下导管节数、长度应有详细记录，同时导管下到最后，应翻开翻板将导管下到孔底，检验导管长度是否失真；

③ 导管接头漏水，使混凝土中的浆体流走，导致堵管；应对措施：导管安放时注意爱护丝头，接管时注意清理干净，检查密封圈的完好性，有损坏的及时更换，如果出现上述问题，一般都在首灌阶段，此时要及时的进行清理导管，进行再次开塞。 3.2堵管

堵管现象主要分为两种，一种是气堵，当混凝土满管下落时，导管内混凝土〔或泥浆〕面至导管口的空气被压缩，当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象，解决气堵现象的措施有：首批混凝土浇注时，在泥浆面以上的导管中间要开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从孔口排掉，就不会形成堵管。首批过后正常浇注时，应将与导管连成整体的小料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗，使混凝土小于满管下落，同时，小料斗进料口与导管之间应留有空隙，以便导管内的空气能够顺利排出，不至于形成气堵；

其它一种堵管现象为物堵，混凝土性能不好，石子较多，或混凝土原材料内有杂物等，在混凝土垂直下落时，石子或杂物在导管内形成拱塞，导致堵管。应对措施：在拖泵料口将隔栅网格加密，同时现场放料时人员时刻观察混凝土，确保杂物在进入导管之前被拦截住。如果遇见该种情况，判别情况，如果导管埋深达2m以上，则易用接长捅杆〔如精扎螺纹钢筋〕捅捣，或来回拔、落导管，使之下落。同

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时，混凝土浇注全过程安排试验室专职人员检验混凝土的性能，发觉问题，及时处理，禁止施工性能不好的混凝土进入导管。

3.3断桩主要是导管埋置深度不够，导管拔出了混凝土面〔或导管拔断〕，形成了泥浆隔层。预防措施为：对导管埋深进行记录，同时用搅拌站浇注方量校核测深锤测得混凝土面标高，始终保持导管埋深在2米以上。

4、钻孔桩质量检测方法

〔1〕混凝土强度试件每根桩至少制取4组，每个工作班至少制取2组。

〔2〕孔径、孔型和倾斜度采纳超声测壁仪进行测定，检测结果应报请监理工程师复查。

〔3〕每根桩均进行超声波无破损法检测，检测桩的完整性，超声波检测应在桩身混凝土浇注完成后3～30天内进行。

〔4〕按标准要求对钻孔桩进行钻芯取样检查，以检验桩的混凝土灌注质量〔如对桩混凝土质量有疑问时进行〕。 5、钻孔桩质量检测标准

钻孔桩质量检测标准

编号 1 2 3 4 5 6 7 检测工程 混凝土强度(Mpa) 群桩桩位(mm) 排架桩〔mm〕 孔径(mm) 孔深(mm) 倾斜度(mm) 孔内沉淀厚度(mm) 钢筋骨架低面高程(mm) 同意偏差〔㎜〕 在合格标准内〔JTGT F80/1-2004〕 ≤100 同意50，极值100 不小于设计 不小于设计 ≤1/100L，且不大于500 ≤100 ±50 五、平安、文明施工、环境保证措施

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1、平安、文明施工、环境治理目标

1.1杜绝重伤、死亡、火灾、设备、食物中毒等重大事故。 1.2工伤频率 小于万分之1.5人次。 1.3创上海市文明工地。

1.4社会、业主、员工、相关方重大投诉为零。 2、具体措施

2.1坚决贯彻“平安第一，预防为主〞的方针，坚持以“生产必须平安，平安促进生产〞的思想安排施工现场的生产，做到思想重视，人员到位，措施到位。

2.2进入施工现场正确戴好平安帽，正确使用个人劳保用品，必须严格执行各项操作规程。

2.3钻机桩架安装专人指挥，施工前检验机械设备运转正常，须保证工作平台稳固。如施工地域地基软弱，须进行地基加固措施，确保施工全过程桩机平稳。

2.4钻孔灌注桩泥浆池设钢管护栏，设醒目警示标志，泥浆排放不得污染环境。

2.5对每个职工进行岗前培训，三级教育，班前进行平安技术交底，持证上岗，严禁违章指挥、违章作业。

2.6临时用电须编报专项方案，施工现场临时用电必须符合建设部JGJ46-2005标准和本市的有关规定，采纳三相五线制配电，动力电箱的距离不大于30米，做到一机一闸一漏爱护，严禁把电线拖在水中。桩机线路采纳电缆线架空引至施工区内，架空高度不小于2米，桩机设二级爱护接电箱，电缆接头应牢固可靠，并做绝缘包扎，保持强度，不得承受张力。电箱必须防潮、防尘。漏电爱护器必须灵敏，总配电箱和开关箱中两级漏电爱护器的额定漏电动作和额定漏电动

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作时间应作合理配合，使之具有分级爱护的功能。

2.7全部电箱均应标明其名称、用途，并作分路标记。电箱设门锁，设专人负责。电箱每月进行检查和维修一次。 2.8电箱的操作顺序：

送电操作顺序为：总配电箱-分配电箱-开关箱 停电操作顺序为：开关箱-分配电箱-总配电箱 2.9施工停电作为一小时以上时应将动力开关断电上锁。

2.10熔断断器的熔体更换时，严禁用不符合原规格的熔体代替。电箱的进出线严禁承受动力以及与金属锋利断口和强腐蚀介质接触。 2.11雨天不施工，机械设备做好防水、防雷措施。

2.12整个施工阶段，白天噪声小于70dB，夜间〔晚上22：00~次日6：00〕小于55dB。

2.13施工现场扬尘排放操纵在目测无尘的要求，同时确保外运无遗漏。

2.14泥浆集中在池浆池内，然后外运至指定位置，做到泥浆不外溢，不污染河道。

2.15生活垃圾集中堆放，定期清理。

2.16施工现场夜间无光污染，做到夜间施工照明不影响周围居民的生活。

六、钻孔桩施工进度方案

本工程要在2021年内完成，施工进度十分紧迫。主墩的桩基施工进度对于整个工程进度操纵十分关键。考虑到工程进度因素，结合工程现场的施工条件，原则上在两主墩上各安排2台钻机，共4台钻机。方案Pm10墩于2021年4月10日开钻，Pm11墩于2021年4月20日开钻。综合考虑桩长、桩径、地质条件，以及考虑桩机移位和

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雨天对施工影响，方案每2天完成1根桩。主墩桩基施工总日历天数为36天。Pm10墩桩基施工于2021年5月16日完成，Pm10墩桩基施工于2021年5月26日完成。

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