滬杭鐵路客運專線hhzq-2標段松江特大橋工程
編號200905-01
編制審核
審批日期
中國建築股份****
滬杭鐵路客運專線專案經理部
二00九年五月
2023年5月6日發布2023年5月8日實施
1 目的
明確迴旋鑽鑽孔樁施工作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規範樁基作業施工。
2 編制依據
《客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準》
《客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南》
《施工圖設計檔案》
3 適用範圍
適用於滬杭鐵路客運專線hhzq-2標段松江特大橋樁基施工。
鑽機按照泥漿的迴圈方式：分正迴圈鑽機和反迴圈鑽機。正迴圈鑽機適用於黏土、粉土、砂性土等各類土層的橋墩的樁基施工。
反迴圈鑽機適用於粘性土、砂性土、卵石土和風化岩層，但卵石粒徑少於鑽桿內徑的2/3，且含量不大於20%。
4 施工方法及工藝要求
施工工藝見迴旋鑽機鑽孔施工工藝流程圖
4.1 施工準備
4.1.1鑽孔場地應清除雜物、換除軟土、平整壓實，場地位於陡坡、水中或淤泥中時，用枕木或型鋼等搭設工作平台，平台必須堅固穩定，能承受施工作業時所有靜、活荷載，同時還應考慮施工裝置能安全進、出場。
4.1.2埋設鋼護筒，護筒內徑比樁徑大20cm，護筒頂面高出施工地面30～50cm。
護筒埋置深度符合下列規定：黏性土不小於1m，砂類土不小於2m。當表層土鬆軟時將護筒埋置到較堅硬密實的土層中至少0.
5m。岸灘上埋設護筒，在護筒四周回填黏土並分層夯實；護筒頂面中心與設計樁位偏差不大於5cm，傾斜度不大於1%。
4.1.3開挖泥漿池，選用膨潤土、cmc、php、純鹼等配製優質泥漿。根據地層情況及時調整泥漿效能，泥漿效能指標如下：
泥漿比重：正迴圈鑽機一般地層為1.1～1.3；
反迴圈鑽機泥漿比重可為1.01～1.15。
粘度：一般地層16～22s，鬆散易坍地層19～28s。
含砂率：新制泥漿不大於4%。
膠體率：不小於95%。
ph值：大於6.5。
4.2 鑽孔
4.2.1鑽機就位前，對主要機具及配套裝置進行檢查、維修。
4.2.2鑽孔前，按施工設計所提供的地質、水文資料繪製地質剖面圖，掛在鑽台上。針對不同地質層選用不同的鑽頭、鑽進壓力、鑽進速度及適當的泥漿比重。
4.2.3開鑽時宜低擋慢速鑽進，鑽至護筒以下1公尺後再以正常速度鑽進。
使用反迴圈鑽機鑽孔，應將鑽頭提離孔底20厘公尺，待泥漿迴圈通暢後方可開鑽。潛水鑽機鑽孔，應按鑽孔孔徑和地質選擇鑽頭，鑽頭切削方向應與主軸旋轉方向一致。
4.2.4鑽進過程中及時濾渣，同時經常注意地層的變化，在地層的變化處均應撈取渣樣，判斷地質的型別，記入記錄表中，並與設計提供的地質剖面圖相對照，鑽渣樣應編號儲存，以便分析備查。
4.2.5經常檢查泥漿的各項指標。
4.2.6開始鑽進時，適當控制進尺，使初期成孔豎直、圓順，防止孔位偏心、孔口坍塌。
4.2.7當鑽孔深度達到設計要求時，對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查，確認滿足設計要求後，立即填寫終孔檢查證，並經駐地監理工程師認可，方可進行孔底清理和灌注水下混凝土的準備工作。
4.3 清孔
4.3.1根據地質情況可採用正迴圈或反迴圈清孔方式
4.3.2清孔時注意事項：
清孔標準符合設計及規範要求，即：孔內排出或抽出的泥漿手摸無2～3mm顆粒，泥漿比重不大於1.1，含砂率小於2%，粘度17～20s；澆築水下混凝土前孔底沉渣厚度不大於10cm的圖紙要求。
嚴禁採用加深鑽孔深度方法代替清孔。不採用加大孔深的方法來代替清孔。
4.3.5鑽孔允許偏差見表1：
表1 鑽孔樁鑽孔允許偏差
4.4 鋼筋的製作與安裝
4.4.1對於較短的樁基，鋼筋籠宜製作成整體，一次吊裝就位。
對於孔深較大的樁基，鋼筋籠需要現場焊接的，鋼筋籠分段長度不宜少於18公尺，以減少現場焊接工作量。鋼筋籠現場安裝焊接須採用單面焊接，鋼筋籠加工需搭接焊時採用雙面焊接。
4.4.2製作時，按設計尺寸做好加強箍筋，標出主筋的位置。
把主筋擺放在平整的工作平台上，並標出加強筋的位置。焊接時，使加強筋上任一主筋的標記對準主筋中部的加強筋標記，扶正加強筋，並用木製直角板校正加強筋與主筋的垂直度，然後點焊。在一根主筋上焊好全部加強筋後，用機具或人轉動骨架，將其餘主筋逐根照上法焊好，然後吊起骨架閣於支架上，套入盤筋，按設計位置布置好螺旋筋並綁紮於主筋上，點焊牢固。
4.4.3鋼筋骨架保護層的設定方法：
鋼筋籠主筋接頭採用雙面搭接焊，每一截面上接頭數量不超過50%，加強箍筋與主筋連線全部焊接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝，符合要求。鋼筋骨架的保護層厚度可用轉動混凝土墊塊，見上圖。
設定密度按豎向每隔2m設一組，每組沿圓周布置4個。混凝土墊塊標號同樁基標號，直徑為130mm，厚度為50mm。
4.4.4骨架的運輸無論採取何種方法運輸骨架，都不得使骨架變形，當骨架長度在6m以內時可用兩部平板車直接運輸。
當長度超過6公尺時，應在平板車上加托架。如用鋼管焊成乙個或幾個托架用翻斗車牽引，可運輸各種長度的鋼筋籠，或用炮架車採用翻斗車牽引或人工推，也可運輸一般長度的鋼筋籠。
4.4.5骨架的起吊和就位，鋼筋籠製作完成後， 骨架安裝採用汽車吊，為了保證骨架起吊時不變形，對於長骨架，起吊前應在加強骨架內焊接三角支撐，以加強其剛度。
採用兩點吊裝時，第一吊點設在骨架的下部，第二點設在骨架長度的中點到上三分點之間。對於長骨架，起吊前應在骨架內部臨時綁紮兩根杉木桿以加強其剛度。起吊時，先提第一點，使骨架稍提起，再與第二吊同時起吊。
待骨架離開地面後，第一吊點停吊，繼續提公升第二吊點。隨著第二吊點不斷上公升，慢慢放鬆第一吊點，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊點，檢查骨架是否順直，如有彎曲應整直。
當骨架進入孔口後，應將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁。然後，由下而上地逐個解去綁紮杉木杆的綁紮點及鋼筋十字支撐。當骨架下降到第二吊點附近的加強箍接近孔口，可用木棍或型鋼（視骨架輕重而定）等穿過加強箍筋的下方，將骨架臨時支承於孔口，孔口臨時支撐應滿足強度要求。
將吊鉤移到骨架上端，取出臨時支承，將骨架徐徐下降，骨架降至設計標高為止。將骨架臨時支撐於護筒口，再起吊第二節骨架，使上下兩節骨架位於同直線上進行焊接，全部接頭焊好後就可以下沉入孔，直至所有骨架安裝完畢。並在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土過程中發生浮籠現象。
骨架最上端定位，必須由測定的孔口標高來計算定位筋的長度，並反覆核對無誤後再焊接定位。在鋼筋籠上拉上十字線，找出鋼筋籠中心，根據護樁找出樁位中心，鋼筋籠定位時使鋼筋籠中心與樁位中心重合。
然後在定位鋼筋骨架頂端的頂吊圈下面插入兩根平行的工字鋼或槽鋼，在護筒兩側放兩根平行的枕木（高出護筒5cm左右），並將整個定位骨架支【託于枕木上。
鋼筋骨架的製作和吊裝的允許偏差見表2
表2 鑽孔樁鋼筋骨架允許偏差
4.5 砼灌注
4.5.1導管技術要求灌注水下砼採用鋼導管灌注，採用導管內徑為25-30cm。
導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴禁用壓氣試壓。進行水密試驗的水壓不應小於孔內水深1.3倍的壓力，也不應小於導管壁和焊縫可能承受灌注砼時最大內壓力p的1.
3倍，p=rchc-rwhw
式中：p為導管可能受到的最大內壓力（kpa）；
rc為砼拌和物的重度（24kn/m3）；
hc為導管內砼柱最大高度（m），以導管全長或預計的最大高度計；
rw為井孔內水或泥漿的重度（kn/m3）；
hw為井孔內水或泥漿的深度（m）。
4.5.2安裝導管
導管採用φ25-30鋼管，每節2～3m,配1～2節1～1.5m的短管。鋼導管內壁光滑、圓順，內徑一致，介面嚴密。
導管直徑與樁徑及混凝土澆築速度相適應。使用前進行試拼和水密、承壓和接頭抗拉試驗，按自下而上順序編號和標示尺度。導管組裝後軸線偏差，不超過鑽孔深的0.
5%並不大於10cm，試壓力為孔底靜水壓力的1.5倍。
導管長度按孔深和工作平台高度決定。漏斗底距鑽孔上口，大於一節中間導管長度。導管接頭法蘭盤加錐形活套，底節導管下端不得有法蘭盤。採用螺旋絲扣型接頭，設防松裝置。
導管安裝後，其底部距孔底有 250 ～ 400mm 的空間。
4.5.3二次清孔
澆築水下混凝土前應檢查沉渣厚度，沉渣厚度應滿足設計要求；當設計無要求時：柱樁不大於5cm；摩擦樁不大於20cm。如沉渣厚度超出規範或設計要求，則利用導管進行二次清孔。
4.5.4 首批封底混凝土
計算和控制首批封底混凝土數量，下落時有一定的衝擊能量，能把泥漿從導管中排出，並能把導管下口埋入混凝土不小於1m深。足夠的衝擊能量能夠把樁底沉渣盡可能地沖開，是控制樁底沉渣，減少工後沉降的重要環節。
4.5.4.1首批灌注砼的數量公式（例樁徑d=1.25）：
v≥πd2/4(h1+h2)+πd2/4h1；h1=hwrw/rc；導管底口與孔底的距離為25-40cm，h1表示砼樁底到導管底口的高度，h2表示首批灌注砼的最小深度（導管底口到砼面的高度）為1m，h1表示泥漿底部到砼面的高度，保證導管埋入砼中的深度不小於1m。
h1= hwrw/rc=11*68/24=31.17m
vr1.25=3.14*(1.
25/2)2*（h1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1 =3.
14*(1.25/2)2*(0.5+1)+3.
14*(0.25/2)2/4*31.17
=2.23m3
對孔底沉澱層厚度應再次測定。如厚度符合設計要求,然後立即灌注首批砼。
4.5.4.2箭球、撥栓或開閥
開啟漏斗閥門，放下封底砼，首批砼灌入孔底後，立即探測孔內砼面高度，計算出導管內埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如發現導管內大量進水，表明出現灌注事故。
4.5.5水下混凝土澆灌
樁基混凝土採用罐車運輸配合導管灌注，灌注開始後，應緊湊連續地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中，應防止混凝土拌和物從漏斗頂溢位或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內含有水泥而變稠凝結，致使測探不準確；應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位公升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提公升和拆除；導管的埋置深度應控制在2～6m。最小埋深任何時候不得小於1.
0m，最大不宜超過8m。同時應經常測探孔內混凝土面的位置，即時調整導管埋深。
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