中交第三航務工程局****
青榮城際鐵路工程標
鑽孔灌注樁
工藝性試驗方案
中交三航局青榮鐵路第二專案部
2023年11月20日
鑽孔灌注樁工藝性試驗施工方案
一、編制依據
1、青榮城際鐵路第合同段設計檔案；
2、青榮城際鐵路第合同段招投標檔案；
3、青榮城際鐵路第合同段總體實施性施工組織設計；
4、各類國家頒布標準、規範；
5、各類部頒標準、規範；
二、工程概況
青榮城際鐵路第合同段第二專案部，起訖里程為k229+504-k245+974，全長16.47km。本合同段主要工程量有，特大橋13.
225 km/4座，鑽孔灌注樁3072根，承臺384個，墩台身384個，隧道1780公尺/1座，路基1395公尺。
三、試驗目的
1) 根據國內目前的成樁裝置，選擇適用於本專案最佳的施工機械，以便今後大面積展開施工。
2）總結鑽孔過程中的各種資料，如泥漿比重、含砂率等，用以指導今後的鑽孔作業。
3）摸清鑽孔機械的工效，計算出按期完工所需的機械數量。
四、試驗方案
1) 目前國內比較成熟、工效最高的鑽孔機械，主要有三種：正反迴圈鑽機、衝擊鑽機、旋挖鑽機。
根據近期對附近正在施工的工地調查，迴旋鑽機不適用於本地區，多採用衝擊鑽機。
由於附近沒有旋挖鑽機施工，故不能確認其是否適用，因此需進場一台旋挖鑽進行工藝性試驗。
2）在設計樁位處使用衝擊鑽進行施工；在兩橋墩之間選擇一地點，按照設計深度和孔徑，使用旋挖鑽機進行施工。
3）施工準備：設計樁位放樣、外購黃土用於造漿、發電機、鋼筋籠探孔器等。
五、工程地質
1) 地層岩性
沿線出露地層有新生界第四系全新統人工堆積填築土、雜填土及素填土；衝洪積黏性土、粉土、砂類土及碎石類土,區域性夾淤泥質土；坡洪積層粉土、粉質黏土,區域性夾砂類土及碎石類土；風積粉、細砂、中砂；海積粉、細砂；第四系上更新統衝洪積黏性土、砂類土。中生界白堊系上統王氏群砂岩、砂礫巖、泥岩、玄武岩；下統青山群火山角礫岩、凝灰岩、凝灰質角礫岩、泥質粉砂岩、流紋岩、玄武岩、潛英安玢巖、潛石英閃長玢巖；下統萊陽群礫岩、砂岩、頁岩、砂礫巖、泥灰巖。下元古界粉子山群變粒巖、大理岩、黑雲母片岩、長石石英岩；元古界荊山群及粉子山群變粒巖、黑雲片岩、片岩、大理岩、斜長角閃岩。
古生界膠東群角閃變粒巖。並發育有中生代晉寧期侵入巖細粒二長花崗岩、片麻狀細粒二長花崗岩、片麻狀細粒黑雲二長花崗岩、片麻狀含斑中粒二長花崗岩、條帶狀片麻狀細粒黑雲二長花崗岩、片麻狀細粒含磁鐵礦二長花崗岩、片麻狀中粒角閃花崗閃長岩及印支期中粗粒二長花崗岩。
2) 地質構造
華夏式構造帶在本區是表現最為強烈的構造帶,控制本區的斷裂帶為牟平～即墨斷裂帶,它是該區域內的主幹斷裂,主要由桃村～陡山斷裂、郭城～即墨斷裂、朱吳～店集斷裂和育黎～海陽斷裂組成,走向為40～50°,長約335公里,寬40～50公里,貫穿整個膠東半島。由於該斷裂帶規模大,活動頻率大、持續時間長,因此,對現代河谷、泉的分布有著重要影響。
青榮城際鐵路的走向基本上與牟平～即墨斷裂帶的走向一致,絕大部分走在斷裂帶範圍內。由於區域斷裂帶的影響,因此線路各個方案的岩性複雜,岩體破碎,小斷層發育。部分挖方地段邊坡有順層現象,對路塹邊坡穩定性影響較大。
3) 不良地質
① **液化
煙台至威海範圍內濱海平原區的部分地段存在**液化層,長度約8.7km,岩性以粉、細、中砂為主,工程通過該類地層均需按規範要求進行抗震設防及採取相應的抗震措施。
②軟土及鬆軟土
在dk232+800～dk236+050存在淤泥,其顏色為深灰色,流塑,天然含水量34.1～40.1%,液限30.
3～44.6,孔隙比1.0～1.
23。軟土及鬆軟土會加大工程的變形和沉降量,應根據軟土及鬆軟土的物理力學特徵、厚度、埋深等通過檢算,採取相應的加固處理措施。
六、衝擊鑽施工工藝
1)、施工準備
鑽孔前，對可能影響鑽孔的管線等障礙物進行改移和保護，整平場地。施工前先測量定位，按照各墩設計樁位，布置基線控制網，採用交會法準確放出樁位。
2)、護筒製作埋設、鑽機安裝
護筒採用鋼護筒，使用厚6mm的鋼板製作，其直徑比樁孔直徑大20-40cm，人工開挖埋設。鑽機安裝前，底架墊平，保持穩定，鑽桿中心與護銅中心偏差不大於5cm。
3)、鑽孔泥漿
鑽孔前儲備足夠數量的黃土或膨潤土，並在適當位置設泥漿迴圈池，以保證正常施工。並根據地層、地質情況配製泥漿的比重、粘度。
4)、鑽孔
1、衝擊法鑽孔，鑽頭重量應考慮泥漿的吸附作用和鋼絲繩及吊具的重量，使總重不超過捲揚機的起重能力。
2、開始鑽孔時應採用小衝程開孔，待鑽進深度超過鑽頭全高加正常衝程後方可進行正常衝擊鑽孔。鑽進過程中，應勤鬆繩和適量鬆繩，不得打空錘，勤抽碴，使鑽頭經常衝擊新鮮地層。每次鬆繩量應按地質情況、鑽頭形式、鑽頭重量決定。
3、吊鑽頭的鋼絲繩必須選用同向捻製、柔軟優質、無死彎和無斷絲者，安全係數不應小於12。鋼絲繩與鑽頭間須設轉向裝置並鏈結牢固，鑽孔過程中應經常檢查其狀態及轉動是否正常、靈活。主繩與鑽頭的鋼絲繩搭接時，兩根繩徑應相同，捻扭方向必須一致。
鑽孔時，孔內水位宜高於護筒底腳0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。在衝擊鑽進中取渣和停鑽後，應及時向孔內補水或泥漿，保持孔內水頭主高度和泥漿比重及黏度。
4、鑽孔作業應連續進行，因故停鑽時，有鑽孔的鑽機應將鑽頭提離孔底5m以上，其他鑽機應將鑽頭提出孔外，孔口應加護蓋。鑽孔過程中應經常檢查並記錄土層變化情況，並與地質剖面圖核對，鑽孔到達設計深度後，應對孔位、孔徑、孔深和孔形進行檢驗，並填寫鑽孔記錄表。
5、鑽孔工地應有備用鑽頭，檢查了現鑽孔鑽頭直徑磨耗超過15mm時應及時更換修補。更換新鑽頭前，應先檢查孔到孔底，確認鑽孔正常時方可放入新鑽頭。
6、為防止由於衝擊振動導致鄰孔孔壁坍塌或影響鄰孔已澆築混凝土強度，應待鄰孔混凝土抗壓強度達到2.5mpa後方可開鑽。
7.鑽孔時，起落鑽頭速度宜均勻，不得過猛或驟然變速，孔內出土不得堆積在鑽孔周圍。
8、鑽孔樁施工隊伍把地質資料掛在鑽機上，在鑽進過程中和設計圖紙相比較，如有變化，立即通知工程部。
9、鑽機在鑽進過程中，要及時填寫鑽孔記錄表，操作人員在交**時要做好交**記錄，交代清楚現場的情況。
鑽機鑽到設計標高後，由現場技術人員和監理共同確認無誤後方可提鑽，同時泥漿的含沙率和泥漿比重要達到規範要求。
5)、清孔
a.鑽孔至設計高程，經技術員和監理檢查:孔徑不小於設計、深度不小於設計、孔位≤100mm、豎直度≤1%,其指標合格後，應立即清孔。
b.在清孔排渣時，必須注意保持孔內水頭，防止坍孔。
c.清孔後應從孔底提出泥漿試樣，進行效能指標試驗，試驗結果應符合規範要求。灌注水下砼前，孔底沉澱厚度不大於設計要求5cm。不得用加深鑽孔深度的方式代替清孔。
d.在抽渣時都應及時向孔內加註清水或新鮮泥漿，保持孔內水位。清孔後泥漿比重不大於1.1，含砂率小於2%，黏度17-20s，孔內抽出的泥漿無2-3mm顆粒。
e、在吊入鋼筋骨架後，灌注水下砼之前，應再次檢查孔內泥漿效能指標和孔底沉澱厚度，如超過規定，應進行第二次清孔，符合要求後方可灌注水下砼。
七、旋挖鑽機施工工藝
1 樁位放樣
首先由施工負責人通知測量班對基樁中心位置進行放樣，並在樁心周圍定設護樁，護樁要牢固。
2 護筒埋設
在進行鑽孔前，應先平整場地，在樁位處挖出直徑不小於2．0 m的圓坑，然後在坑底分層填築不小於50 cm黏土，最後準確埋設護筒。護筒採用鋼製，高不小於2 m，內徑根據孔徑確定。埋置時，護筒中心線應對正測量標定的樁位中心，其偏差不得大於3 cm，傾斜度不得大於1％。
當護簡就位後，即在護簡周圍對稱、均勻地填築最佳含水量的黏土，並分層夯實，達到最佳密實度。護筒埋設深度宜為2 m-4 m，必須確保護筒腳緊密不透水，護筒頂端高度應大於地下水位2 m以上。
3 鑽孔
鑽機就位前，應先將護筒周圍填築砂礫並壓實，以保證在鑽進過程中鑽機不發生下沉、傾斜。在開鑽前，先將護簡周圍護樁十字線掛出，然後通過鑽機自動調控裝置來調整鑽頭、鑽桿，使之精確對準十字線，並且鑽桿傾斜度小於1％。在鑽進過程中，應不斷向孔內注入泥漿，以保證孔內水位高度。
鑽機具有自動檢測鑽孔深度的功能，但為了解沉渣厚度，再用測繩複測孔深，鑽進過程中，鑽機手隨時注意垂直控制儀表，以控制鑽桿垂直度，保證孔垂直1％的要求；鑽機在鑽進過程中配以裝載機及時將棄渣清除。在鑽進過程中每2 h測定一次泥漿效能指標，及時調整，當鑽到細砂、粉砂層時，為防止流砂可向孔內投入適量水泥，以提高護壁能力。
鑽機鑽至設計深度後停鑽，進行深度、垂直度等各項指標的檢測，檢測合格後進行清孔，根據本工程地質情況，泥漿相對密度控制在1．2以上，含砂率小於6％ ，成孔後對孔徑、孔形和傾斜度採用外徑d等於樁鋼筋籠直徑加100 mm(但不得大於鑽頭直徑)，長度不小於4d-6d的鋼筋檢孔器吊人孔內檢測。自檢合格後報現場監理檢驗，合格後方可弔人鋼筋籠。鑽進過程中要詳細記錄樁基地質情況，為指導後續樁基的施工提供依據。
4 鑽孔灌注樁事故的預防和處理
4．1 坍孔
當孔內水位突然下降，孔口冒細密的水泡，出渣量顯著增加
而不見進尺，鑽機負荷顯著增加等情況出現時，即可判斷坍塌位置。回填砂和黏土至坍孔以上1 m～2 m；若坍孔嚴重或發生在孔口，則應全部回填，待回填物沉澱密實後再進行鑽進。
4．2 導管進水
由於首批封底混凝土儲量不足，未能埋沒導管底口引起的進
水，可將導管提出後，用空氣吸泥機或抓斗將封底混凝土清出，然後重新下導管灌注。如果是導管介面不嚴引起的進水，則應拔換原管重新下管。方法是將新管插入原混凝土中不小於50 cm，用吸泥或抽水的方法將導管內的雜物清出，然後灌人比設計水泥用量高5％～10％的混凝土，待埋管1 rn以上後，即可恢復原配合比繼續灌注。
由於導管超拔導致進水，處理方法與上述措施相同。
4．3 卡管
卡管主要是由於混凝土離析，骨料中有大石塊或混凝土在導
管內停留時間太長所致，因此實際操作中要以預防為主，混凝土的配運要嚴格控制，導管埋深不宜過大，對已卡管的情況，可用長桿衝搗導管內的混凝土，或在導管內吊人振搗器，或用吊強抖動導管的方法使混凝土下落。
4．4 埋管
導管無法拔出稱為埋管，其原因是：導管埋人混凝土過深，導管內外混凝土已初凝使導管與混凝土間摩阻力過大，或提管過猛使導管拉斷。因此在施工中要以預防為主，嚴格控制埋管深度不得超過6 rn。
5 鋼筋籠的安放
當清孔結束後，經檢孔器檢查合格，即可移走鑽機。為避免
搬運過程中的變形，鋼筋骨架宜在現場提前加工，加工時，在骨架內部每隔1．5 m～2．0 rn設定一道加勁圈，防止吊運時骨架變形；另外，還應在骨架外部加焊「耳」式鋼筋，以確保鋼筋各截面有足夠的保護層(超過45 m長的鋼筋籠分兩次吊人，在孔口處焊接)。
樁基工藝性試驗總結
彰武跨304國道特大橋83 墩樁基，樁基所處地質情況為 0 2.5公尺為粉土 2.5 4.0公尺為粉砂 4 6.5公尺為粉土 6.5 7.5公尺為粉砂 7.5 13.5公尺為細砂 13.5 14.5公尺為粉質黏土 14.5 17.5公尺為粉土 17.5 18.5公尺為粉砂 18.5 21公尺為細砂 ...
樁基工藝性試驗總結
金水溝大橋共6個墩台身，樁基88根，樁長55 73公尺不等。橋址區地質為風積砂質黃土層及全新統飽和粉土。部分地段上部砂質黃土屬溼陷性黃土，場地以 級自重溼陷為主，溼陷土層厚度為8.0 21.0公尺 金水溝溝谷平坦處分布較厚的全新統飽和粉土，屬鬆軟土，層底深度14.0 15.0公尺 兩端橋台處黃土陷穴...
樁基靜載試驗施工方案
目錄一 工程概況 1 1.1.工程簡介 1 1.2編制依據 1 1.3主要工程專案和數量 1 二 施工總體安排 1 2.1試驗人員與儀器裝置配置 1 2.2 施工前期準備工作 2 三 主要施工方法 2 3.1施工流程程式 2 3.2試驗操作和過程控制 3 3.3試驗報告內容及資料整理 4 3.4單樁...