鑽孔樁施工方案

1、適用範圍

本作業指導書適用於衝擊鑽機及旋轉鑽機鑽孔施工。

2、作業準備

（1）、施工方案編制後，應在開工前組織技術人員認真學習施工組織設計，閱讀、審核施工圖紙，澄清相關技術問題，熟悉規範和施工技術標準。

（2）、制定現場施工安全技術措施，制定應急預案。

（3）、對施工人員進行技術交底，對參加施工人員進行上崗前技術培訓，考試合格後持證上崗。

（4）、確認墩位已進行地質勘探，根據勘探資料繪製樁位地質柱狀圖。

（5）、已完成橋位施工控制網複測工作，編制複測報告並報請監理單位批准。根據設計資料對橋位樁基座標複核無誤。

（6）、依照驗收標準及建設、監理單位要求編制技術資料、施工原始記錄、檢驗批資料**計畫。

（7）、混凝土工廠已建立，並經驗收合格可以投入使用，各種混凝土材料已進場並經驗收合格，混凝土配合比設計已完成並報批。

（8）、鋼筋車間已建立並投入使用，鋼筋原材料已進場並檢驗合格。

（9）、鑽孔樁作業前現場臨時設施如：生活、辦公設施，施工場地，設施準備已完成。

（10）、作業前外部環境已調查清楚，施工範圍內拆遷工作已完成，地下管線等設施調查清楚並已保護或遷移。

3、技術要求

（1）、鑽孔樁施工按照設計要求進行，孔徑應滿足設計樁徑要求。

（2）、樁身混凝土的各項效能指標需滿足鐵路高效能混凝土的驗收要求。

（3）、鑽孔施工時需對地質情況進行複核，需與設計相符。地質情況需設計地質工程師代表現場複核簽認。

4、施工程式與工藝流程

鑽孔樁施工程式可分為：場地平整或水上鑽孔平台搭設、鋼護筒埋設插打、安裝鑽機鑽孔、安裝鋼筋籠、灌注樁身水下混凝土、樁基檢測。鑽孔樁施工流程見圖4-1。

圖4-1 鑽孔樁施工流程圖

5、施工要求

5.1施工準備

在選定鑽孔樁施工方案後，進行鑽孔前的施工準備工作，主要內容包括場地平整（岸上常規施工）、築島（淺水區域鑽孔樁施工），並對鑽機的型號進行選擇，準備相應的配套機具裝置。

場地平整及築島施工

旱地鑽孔樁施工前，應清除雜物，整平場地，如遇軟土，可採取換填等措施壓實場地。

淺水區域，採用築島施工，築島面積應按鑽孔方法，鑽機大小、數量及鑽機移位方式等要求確定，築島四周應按1：1的邊坡填築，必要時進行加固，並設定排水溝。築島頂面應高出水面（地面）1公尺以上。

築島完將其整平、壓實。

5.2 鑽孔樁施工工藝及方法

5.2.1樁位放樣

（1）、場地平整完成後進行樁位初次放樣工作，控制樁頂面高出地面不少於3cm，打設牢固並設定明顯標誌，防止施工時跑位或丟失，同時測量樁中心地面標高並做記錄。

（2）、護筒埋設前，設定牢固的鋼筋護樁用於隨時校核樁位。埋設完成後，利用護樁找出樁位中心，指導鑽機就位。

（3）、開鑽前，對樁位再次進行測量複核，確認樁中心位置準確無誤後開鑽。沖孔過程中，定時準確測量護筒標高，作為孔深計算的依據。

（4）、鑽進過程中，隨時利用護樁拉十字線檢查鋼絲繩與樁中心的位置關係，發現問題及時糾正。

（5）、接近終孔前，對護筒標高進行複測，確保鑽孔深度滿足設計要求。

樁位放樣標準：中心平面位置偏差＜10mm。

5.2.2插打（埋設）鋼護筒

1、鋼護筒加工

鋼護筒採用10mm厚鋼板捲製而成，採用衝擊鑽機鑽孔時，鋼護筒內徑比相應樁徑大40cm,採用旋轉鑽機鑽孔時，鋼護筒內徑比相應樁徑大20cm，鋼護筒加工長度根據施工方法、地質情況等具體確定，鋼護筒加工要求如下：

（1）、製作偏差要求

①直徑：±2cm

②壁厚：±0.5mm

③橢圓度：≯10mm

④縱軸線彎曲矢高： 0.2%l (l為鋼護筒長度)

⑤相鄰對口板邊高差： 2mm

（2）、鋼護筒對接接頭要求

①接頭對口應保持在同一軸線上；

②接頭焊縫，採用內外焊接；

③焊縫質量必須能保證抵抗鋼護筒插打時各種荷載產生的應力及變形；

④焊縫質量必須保證其密封性，確保不漏水；

⑤焊縫質量必須保證能抗拉，耐壓。

2、鋼護筒埋設（插打）

陸地及築島法鋼護筒埋設

（1）、埋設方法

在築島完成、場地平整壓實後，可採取挖埋法埋設鋼護筒。具體埋設方法如下：

先在樁位處挖出比護筒外徑大50～80cm的圓坑，並將坑底整平，然後通過定位的控制樁放樣，將樁的中心位置標於坑底；再把護筒吊放進坑內，找出護筒的圓心位置，用十字線定在護筒頂部或底部，然後移動護筒，使護筒中心與樁中心位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，使護筒豎直，以上工作完成並經檢查合格後，在護筒周圍對稱、均勻地回填優質粘土，注意回填時候必須分層壓實，達到最佳密實度，壓實過程中應採取措施防止護筒偏斜，如發生偏斜應立即停止回填，糾偏後接著回填、壓實。

（2）、埋置深度

在旱地及岸灘上，粘性土、粉土不小於1m，砂類土不小於2m。當表面土層鬆軟時，宜將護筒埋置在較堅硬密實的土層中至少0.5m。

築島法埋設鋼護筒時，護筒宜埋入河床面以下1.0m左右，置於較堅實的土層中。

護筒頂面應高出施工水位或地下水位2.0m，並高出築島面（地面）0.3公尺。

護筒埋設（插打）標準

（1）、護筒頂面中心與樁位中心偏差≤5cm，傾斜度≤1%；

（2）、護筒頂高出施工水位或地下水位2.0m，並高出地面（築島頂面）0.3公尺；

（3）、護筒周圍土層應壓實，保證堅實不漏水。

5.2.3 鑽機安裝

護筒埋設完成，檢查合格後，即可安裝鑽機。安裝時，人工配合吊機安裝、對位，安裝要求為：底架墊平、保證穩定，不得產生位移和沉陷，安裝完畢應根據需要在鑽機頂端用攬風繩將其對稱拉緊；鑽頭或鑽桿中心對位要求：

與樁位偏差不得大於2cm，檢查方法與護筒中心偏差檢查方法一致。

5.2.4 泥漿迴圈系統布置

1、泥漿迴圈原理示意圖

圖5.2-2泥漿迴圈系統平面布置圖

2、泥漿池設定方法

陸地及築島法施工時，泥漿池設定在相鄰兩個墩位之間，每隔一跨設定乙個，泥漿池的大小滿足相鄰兩個墩位同時鑽孔泥漿需求，位置滿足機械裝置操作空間要求。

5.2.5泥漿製備

1、製漿要求

製漿前，應先將粘土塊打碎，使之在攪拌中易於成漿，縮短攪拌時間，提高泥漿質量。攪拌時，先將定量的清水加入進行攪拌，然後慢慢加入與水量相應的粘土繼續攪拌。

泥漿也可由現場製備，邊鑽孔邊投入造漿材料進行造漿。開孔時，直接向護筒內投入造漿材料，採用小衝程開孔，以鑽頭衝擊造漿。

2、泥漿效能指標

泥漿具體效能指標要求見下表：

表5.2.5.1-1 不同地層下泥漿效能指標要求表

2、泥漿指標檢測要求及方法

製漿及每班開始工作時，依次檢測泥漿的全套指標，以後鑽進過程中每隔兩小時檢測一次進漿口和排漿口處泥漿的比重、粘度、含砂率、ph值四項指標；

停鑽過程中，每天檢測一次泥漿出口處泥漿面以下0.5m處的全套泥漿指標。

（1）、比重

用密度計檢測或直接用稱重法檢測。稱重法測定方法為：準備乙個容器（杯子等）和乙個天平，先稱出容器質量m1,再裝滿清水稱出容器與清水質量m2，然後倒出清水，用布將容器擦乾，裝滿泥漿，並將容器周邊泥漿擦去，稱出容器與泥漿質量m3，計算出（m3-m1）與（m2-m1）的比值即泥漿比重。

（2）、粘度

用標準漏斗粘度計檢測。方法為：用兩端開口量杯分別量取200 ml和500ml泥漿，通過濾網濾去大砂粒後，將700 ml泥漿均注入漏斗，然後使泥漿從漏斗流出，流500ml泥漿所需時間即所測泥漿的粘度。

（3）、含砂率

用含砂率計檢測。其方法為：把調好的50ml泥漿倒進含砂率計，然後再倒進清水，使總體積為500ml，將儀器口塞緊搖動1min，使泥漿與水混合，再將儀器垂直靜放3min，儀器下端沉澱物的體積乘2即含砂率。

（4）、膠體率

檢測方法為：將100ml泥漿倒入100ml的量杯中，用玻璃片蓋上，靜置24h後，100減掉清水體積所得的數值即為膠體率。

（5）、失水率

用濾紙法檢測，方法為：用一張12cm×12cm的濾紙，置於水平玻璃上，**畫一直徑3cm的圓，將2ml泥漿滴入圓圈內，30min後測量溼圓圈的平均半徑，減去泥漿坍平後泥皮的平均半徑，即失水率。

（6）、酸鹼度

用ph酸鹼計測定，將其探針插入泥漿即可讀出ph值。也可用比色法檢測：取一條ph試紙放在泥漿面上，0.5s後取出試紙與標準顏色相比，即可讀出ph值。

5.2.6 鑽孔

5.2.6.1 衝擊鑽機鑽孔

1、開鑽

（1）、鑽孔平台上開孔時，直接向護筒內投入粘土，採用小衝程開孔，以鑽頭衝擊造漿，開孔時宜用小衝程（不超過2m），鑽進深度超過鑽頭全高加衝程後，方可採用正常的衝程。

（2）、如土層較差，應利用小衝程採取衝砸→回填（1：1的粘土與狗頭石）→衝砸的措施，保證護筒底口堅實不漏漿，使初成孔豎直、圓順，能起導向和防止孔口坍塌作用。

（3）、如果覆蓋層為粘性土，當塑性指數大於15，浮渣能力能滿足施工要求時，可利用孔內原土造漿護壁。

2、鑽進

（1）、正常鑽進時，衝程大小和泥漿濃度應根據土層情況分別規定：一般在通過堅硬密實卵石層或基岩漂石層之類的土層中宜採用3m～5m的高衝程，使卵石、漂石或基岩破碎；在通過鬆散砂、礫類土或卵石夾土層時宜採用1m～2m的中、小衝程，衝程過高，對空地振動大，易引起塌孔，並加大泥漿濃度，防護衝擊使孔壁堅實，防止塌孔；在通過含砂低液限粘土等粘質土層時，因土層本身可造漿，應降低輸入泥漿的濃度，並採用1m～1.5m小衝程，防止卡鑽、埋鑽；在易坍塌或流砂地段宜採用小衝程，並提高泥漿粘度和濃度。

（2）、通過漂石或岩層，如表面不平整，應先投入粘土、小片石，將斜面回填一定高度、墊平，然後用十字形鑽頭衝擊鑽進，防止發生斜孔、塌孔事故。

（3）、鑽進過程中，必須勤鬆繩、少量鬆繩，不得打空錘；一般在鬆軟土層每次可鬆繩5cm～8cm,在密實堅硬土層每次可鬆繩3cm～5cm.應注意防止鬆繩過少形成打空錘，使鑽機、鑽架及鋼絲繩收到過大的意外荷載，遭受損壞；鬆繩過多，則會減少衝程，降低鑽進速度，嚴重時使鋼絲繩糾纏發生事故。

鑽孔樁施工方案

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