A30高速公路（界河～外环线）五标段
钻试
孔灌注桩
成孔总结
二00五年四月四日
试成孔总结
A30高速公路（界河～外环线）五标段在上海市市政工程管理咨询有限公司A30监理组的指导下，2005年3月25日～4月1日钻孔灌注桩试成孔两个，以便获得后续大规模施工合理的工艺和参数。现将试成孔施工过程、工艺、参数及改进措施总结如下： 一、试成孔目的
1、核对地质资料，检验所选设备、机具、选择合理的施工工艺和参数。 2、监测孔壁的稳定性. 二、试成孔桩基概况 1、桩基
本工程桩基大规模施工前，做试成孔试验桩2个,其中1＃试成孔： 位于Phs20墩右侧10m处(非工程桩），桩径Φ800㎜，预定深度50。94m孔底标高47.078m，孔顶标高3.862m;2#试成孔：位于Phs18墩，Phs18-1桩基(工程桩），桩径为Φ1000㎜，设计桩长50m，桩底标高—52。500m,桩顶标高—2.500m，设计孔深57.22m孔底标高-52。500m孔顶标高4.720m。钻孔采用潜水钻正循环施工方法。 2、地质条件
根据地质勘探报告，场区钻孔桩范围内地质土层自上而下主要由： ①1填土层厚1米左右，以素填土为主，局部杂填土，结构松散。
②3灰色砂质粉土层层厚在3～5米左右,层底标高在—1.0～—1.9米，土质较好但不均匀.
③灰色淤泥质粉质粘土层，层厚1。9～5。2米,层底标高-3.00～—7.10土质差，为高压缩性软粘土,流塑.③6灰色砂质粉土层，此层为③层的夹层，层厚在2米左右。
④灰色淤泥质粘土层，层厚在12米左右,层底标高在—19米左右，为高压缩性软土，土质差，层厚大，是桥址处主要软弱土层.
⑤层在本处一般分⑤1、⑤31、⑤32三个亚层，层厚在11～14米，层底标高-33米左右，该层地质尚好，但不均匀，尤其是⑤32层地质较好。
⑦层为灰色粉砂土层，土质较好，一般厚度在20~25米之间，层底标高在-55米左右.是桥梁桩基的良好持力层。 3、主要管理人
桥工区桩基队长:周 彤、陈 俊 结构工程师：王纯斌、肖必建、肖 燕 质检负责人：袁 平 安全负责人:张云实
监理工程师：刘加明、王昌明、顾振琦、张善琴 三、试成孔准备 1、三通一平准备
（1)施工便道：东海村和林场路两条路线与东川公路形成循环，至少保证一条路线畅通。
（2)施工用水：随塘河水用水泵引进,已送检合格。
(3)施工用电：200KVA变压器1台，120KW发电机另配备（每两机1台)。
（4)场地平整:场地均进行平整,局部换填并压实，铺好枕木并用水平尺校正，保证钻机平整、牢固，施工便道至井孔处铺筑碎石且碾压加固,以保证机械操作需要和安全。 2、泥浆池、沉淀池、循环池开挖
（1）施工红线范围开挖泥浆沉淀池，泥浆采用后外运弃除方式。 （2）红线10m宽范围按要求开挖泥浆循环池，配制好开钻前必需的泥浆，以自然造浆为主，同时并配备一定数量的粘土。 3、搭设钻孔平台
在旱地上，包括联合河等河边陡坡及河中搭设钻孔平台钻孔时，钻孔平台安置平衡和牢固,保证施工的顺利进行。 4、机械配备
GPS-10型钻机(Φ800㎜钻孔灌注桩) GPS-15型钻机（Φ1000㎜钻孔灌注桩） 四、试桩工艺流程（成孔过程） 1、施工流程
平整场地→桩位放线→埋设护筒→钻机就位→钻进→清孔→安放钢筋笼→下导管、二次清孔→灌注水下砼→拆、拔护筒→清理桩头。 2、桩位放样
按照设计图纸所提供的坐标资料，用全站仪测出钻孔桩的准确位置，进行标定，打入铁质标记。把桩孔中心用“十”字交叉法引到钻孔桩机下铺设好的钢轨垫木上固定,作为控制护筒及钻机对位的依据，并把高程引到钢轨上作为施工时测桩深度的依据。 3、护筒埋设
护筒用4㎜厚的钢板,为增加刚度防止变形，在护筒上、下和中部的外侧各焊一道加劲肋，保证护筒坚固、耐用、不易变形和装卸方便。护筒接头处采用法兰衬橡皮连接或焊接连接并打磨平整，保证不漏水。护筒埋入深度为1.30M,护筒顶端高出地面0.3M，并高出地下水位1.5M,下端应埋入表土层。其内径比桩的设计直径大15—20CM。埋设时采用压重，锤击将护筒沉至地面下1.0M，并保证护筒位置平直、稳固、准确和不变位。最后将护筒周围用粘土夯实。护筒埋设好后,把桩孔中心用十字交叉法引到护筒壁，四周设控制桩,高程也引至护壁控制。 4、钻机就位及孔位校正
钻机安装就位时，底座必须支垫坚实平稳，防止位移或沉陷。钻机平稳地就位于埋设好的护筒上方，安装钻机做到周正，水平，稳固,机座梁全部承压，钻架设置风缆固定，检查钻架顶部滑轮槽→转盘卡孔(钻杆潜水泵）→护筒中心，三者应在一竖直线中，误差小于±20MM，以保证钻孔竖向垂直度偏差≤1%。钻机就位后经质检人员检查合格后签发开孔通知书。
直接并在
5、钻机钻孔施工
（1）钻机就位前，对钻机的各项准备工作进行检查，包括场地布置及钻机座落处的平整与加固,主要机具的检查及安装,配套设备的就位及供电的接通等.经过各项准备后，于3月25日16:00开钻第一根试成孔桩位于Phs20墩右侧10m处（非工程桩）。3月30日20：10开钻第一根试成孔桩,位于Phs18墩18＃-1桩位。
（2)钻孔时，绘制钻孔地质剖面图，以便按不同土层选用适当的钻头钻进速度和泥浆。及时填写钻孔施工记录.交时交待钻进情况及下一班应注意事项。
（3）开钻前配备一定数量的粘土泥浆,钻到粘土层泥浆比重稍小,钻到粉砂层增加泥浆比重，增加泥浆泵量以保证良好的泥浆护壁效果。钻孔作业两班连续进行，并经常对钻孔泥浆进行试验，不合要求时进行改正，要经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样，判明土层，并记入记录表中，以便于地质剖面图核对.
(4）钻进时，经常检查钻头转向装置，使钻头在钻进中能自由转动。为预防卡钻,经常检孔,更换新钻头前要检查孔底，再放入新钻。 (5）升降钻锥时平稳,钻锥提出井口时防止碰撞护筒孔壁和钩挂护筒底部.拆装钻杆力求迅速.
(6）钻孔时，开孔必须正确，具有导向装置的钻机开钻时,慢速推进，待导向部位全部钻进土层后全速钻进。
（7）在接长钻杆时，注意使接头紧密。在粉砂性土中,用低速V＝40r/min钻进，自由进尺泥浆泵量50~100m3/h,在普通粘性土中,用中高速V＝70r/min钻进，自由进尺泥浆泵量50~70m3/h。以上各类土层可采用三翼空心钻锥或带环圈的三翼钻锥或封闭式四翼形括刀钻锥钻进. （8）潜水钻进时，连续补充水量（泥浆）维持护筒内应有水头,防止孔壁坍塌，在钻孔排渣提锥除土或因故停钻时，保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度及粘度,以防坍孔.
（9）钻进时,要根据土质的类别，钻孔速度及供浆量来确定相应的钻进速度，使其达到最佳进度，并确保成孔的垂直度。设专人检查及作钻进记录，要经常测试泥浆比重，保持孔内水面标高，严防斜孔、坍孔现象的发生。钻经不同的土、岩层，采取不同比重的泥浆，确保成孔质量。
6m × 0.2 方木 钻机 进浆皮管 22KW 泥浆泵 制浆机 制浆池 6、清孔
钻头 钻头加重块 钢护筒 储浆池 过滤池 沉渣 钢护筒 打浆头 (1）1#桩于3月26日6:50成孔提钻，2＃桩于3月31日14：10成孔（16:30提钻)成孔后,要严格进行二次清孔法,确保沉渣符合设计要求深度(不大于10㎝），将钻头提升10－20CM，低速旋转，用泥浆泵抽浆排渣，注入净化泥浆,测定泥浆指标,量测沉渣厚度（采用井径仪和用带圆锥形测锤的标准水文绳测定.测锤重量＞1㎏)，直到符合施工规范要求。 （2）1＃桩第一次清孔时间6：50～8：35（3月26日)，2＃桩第一次清孔时间14:10~15:40（3月31日），1＃桩成孔静置时间12h，2＃桩成孔静置时间12小时50分钟。
（3）1#试成孔检测分别于3月26日9：00、13：00、17:00、21：00共检测四次；2＃(Phs18—1）试成孔检测分别于3月31日16：30、20：30、（4月1日）00：30、4:30共检测四次. 7、钢筋笼制作及吊放
(1）钢筋原材料检测合格，严格按设计图纸要求进行，钢筋间距、焊接、搭接长度符合施工及验收规范要求。
(2）钢筋笼制作采用模板成型法，成型后的钢筋笼保证平整，不坍腰，焊点牢固，每节钢筋笼长度为8～9米,直径符合设计图纸要求,为了保证保护层厚度，在每节钢筋笼上采用砼保护块代替焊接保护层筋(沿桩的间距≤2M,横向圆周≥4处）。钢筋的规格、数量准确无误，质量合格. （3）检查孔深、孔径和垂直度,用探孔器，再核测桩位中心，以便在下钢筋笼时适当调整,使钢筋笼中心与桩位中心偏差在1CM以内，待符合要求后，即可吊放钢筋笼.
（4)钢筋笼采用吊装入孔(按设计要求30％桩预埋声测管).为了吊装时有足够的刚度,主筋与加强箍筋必须全部焊接。钢筋笼采取分段入孔，分段处采用焊接,接头错开，同一断面的焊接头焊接长度、焊接质量必须符合施工规范.钢筋笼垂直缓慢放入孔中，防止硬撞孔壁，并随时校正，保证吊放位置准确无误。
（5）钢筋笼吊放达到设计标高后，固定牢固。以免在灌注砼过程中发生掉笼或浮笼现象。
（6）灌注桩顶要留足与墩台和柱的连接和锚固钢筋，并将此高度作为破桩头的范围。 8、灌注水下砼
(1）采用上海市浦东晶阳砼拌和站提供的商品砼，其坍落度在180±30㎜范围内，细骨料采用级配良好的中粗砂，水灰比用0.63，适当提高含砂率（40－50％）,以提高和易性.
（2)灌注水下砼采用Ф258的游轮连接导管,导管事先拼装，并经过密封、压力试验后，方可使用。导管的安装必须与孔深相对应，管底距孔底30-50CM,导管居中固定于孔口架上,装上漏斗,下装隔水栓.初灌砼量不得小于1。5m3，按计算结果保证埋管深度不小于1。0m的初灌量进行初灌，初灌时必须有0。2M3的水泥砂浆润滑管子(砂浆配合比为水泥:水：砂之比为1：0。5：1。5)。
（3）灌注过程中，必须经常测量砼面的深度，以保证导管在砼面的合理埋入深度，控制在3—10m，采取每车砼浇完提拔(每车6m3砼)严禁凭经验灌注而将导管提离砼面等.
（4）砼统一在有电脑自动计量的商品砼搅拌站生产,严格按照设计配合比搅拌砼然后运送至导管上的漏斗内进行灌注。砼泵车的出料口应紧接导管上口中,灌注时须进行测量砼面上升高度,填写好灌注记录，并绘制灌注曲线,指导导管的提升和拆卸.
(5）保证导管埋入砼内有适当的深度，防止导管提升过猛而使管底提离砼面或埋入过浅而使导管内断桩夹泥，也要防止埋入过深，而导致管内砼压不出或导管被砼埋住不能提升，导致中止浇灌而断桩.要经常检查砼的坍落度，并按规范制作砼试块,进行养护)试验、检验砼的强度。 （6）邻孔桩开钻至少在该桩灌注砼36小时以后和满足4D距离。 五、试成孔质量检测情况 1、成孔检测要求
①连续跟踪监测时间宜为12h，每间隔3~4h监测一次,比较数次实测孔径曲线、孔深、沉渣厚度的变化，得出合理的结论.
②成孔质量检测基项目：孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度四项指标.
附表 成孔允许偏差及检测方法 项目名称 孔径 垂直度 孔深 沉渣厚度 允许偏差 -0， +0。14D ≤1%桩长 —0，+300㎜ ≤100㎜ 检测方法 JJY型井径仪 JJY型井径仪 核定钻头和钻杆长度 二次清孔结束后用带圆锥形测锤的水纹测绳测定或专用仪器 2、成孔质量检测情况
（1)试成孔1＃桩检测（Ф800㎜)检测日期:2005年3月26日
序号 孔 号 检测时间 设计 孔深 （m） 50.94 50.94 50。94 50。94 实测孔深 （m） 51。40 51.40 51。35 D最大 (㎜） 1015 1015 1012 测孔结果 孔 径 D最小 （㎜） 837 835 830 D平均 (㎜） 0 886 885 孔 斜 偏心距 （㎝） 28.8 28.8 28。8 28.8 垂直度 ％ 0。56 0。56 0。56 0。56 孔底 沉渣 （㎝） 9。0 11.0 14。0 1 试成孔1＃ 2 试成孔1＃ 3 试成孔1＃ 9：00 13：00 17：00 4 试成孔1＃ 21:00 51.35 1012 823 880 19.0 (2）试成孔2＃桩检测（Ф1000㎜）检测日期：2005年3月31日~4月1日.
序号 孔 号 检测时间 设计 孔深 （m） 57.22 57.22 57.22 57.22 实测孔深 （m) 57。50 57.50 57。45 57。40 D最大 （㎜） 1561 1560 1550 1545 测孔结果 孔 径 D最小 （㎜） 1005 1005 1000 1000 D平均 （㎜） 10 1080 1055 1050 孔 斜 偏心距 （㎝） 00.0 00.0 00.0 00.0 垂直度 % 0。00 0。00 0。00 0.00 孔底 沉渣 (㎝） 9。5 10.0 13.0 15.0 1 试成孔2＃ 2 试成孔2＃ 3 试成孔2# 4 试成孔2＃ 16：30 20:30 00：30 04：30 注：孔深以钻机平台为零计算. 六、成孔总结
1、通过试成孔及检测报告,地质情况基本与原设计地质资料相吻合。 2、通过试成孔及检测指标来看，GPS-10型钻机可使用于钻进Ф800㎜钻孔灌注桩,GPS-15型钻机可使用于钻进Ф1000㎜钻孔灌注桩。
3、《钻孔灌注桩施工组织设计》中施工工艺合理，主要是机械配备，尤其是发电机准备到位。便道畅通、泥浆比重跟踪调查、泥浆护壁相当重要,钻进速度适当控制。
4、适宜参数。 （1）控制指标。
①钻头直径:可比设计桩径减小2㎝ ②注入孔泥浆比重≤1.15。 ③排出孔口泥浆比重≤1.30。 ④一清泥浆比重≤1。30. ⑤二清泥浆比重≤1.15。
⑥钻进速度：粘土层V＝70r/min,砂土层V＝40r/min。 ⑦最小泥浆泵量:
Ф800㎜桩—-粘土层50m3/h，砂土层80～100 m3/h； Ф1000㎜桩——粘土层70m3/h，砂土层100～120 m3/h； （2）施工安排
通过两个桩钻孔，计算钻孔时间为11～15h（只有机械故障耽误2h），加上一次清孔1。5h,钢筋笼焊接吊放2.5h,下导管和二次清孔1h，灌注水下砼2h，共计18～22h左右。其余几小时可以进行桩机移位、就位、护筒检测等工作，做好下一根桩基开钻准备.
通过两根桩钻孔，成孔、成桩施工,只要人员等各方面满足要求 ，每天每机可以施工1根桩。为了便于检测控制和减少影响附近居民生活,采取每天下午天黑开钻，早上成孔检测，上午钢筋笼焊接吊放,中午前浇筑水下砼，尽量避开夜间砼运输车等大型机械过往村庄附近，对村民造成影响。
七、成孔施工中存在的问题
1、1＃试成孔钻孔到49m处出现机械故障（时间23：40）,机械处理时间近两小时，时间较长，夜间现场技术人员离岗,钻速过快，加上机械使用疲劳未检修到位.
2、现场施工管理较乱，准备不允分，队长不在岗。 3、护筒破旧并不太规则。
4、2＃桩（Phs18-1）桩基钢筋笼焊接时间太长，中间停电两次，发电机未达到备用状态。
5、泥浆池、沉淀池没有围栏和标志牌。
6、2#孔在在孔深10～14m处有明显扩径现象，此段为砂质粉土，泥浆比重偏小。
八、今后施工采取改进和预防的措施
1、要求钻孔、成孔、成桩全过程技术人员、安全人员轮流值班，指导施工按规范进行。
2、建立施工队长考勤制度，要求施工队长或领班不得擅自离开工地，作好统一指挥和调度.
3、更换所有不符合要求的护筒.
4、增加熟练电焊工和现场施工员、技术员。 5、让发电机随时处于配用状态.
6、钻孔速度按要求控制在规范要求范围内：粘土层V＝70r/min， 砂土层40r/min
7、每桩开钻前检查一次机械状态，提前做好检修等工作，清除隐患，以免影响施工.
8、配备充足雨衣、雨鞋，做好防滑、防雨、防火、防盗等一系列工作。 9、在泥浆池周围用钢管围栏，并树立标志牌。
10、加强泥浆比重检测频率，并根据地质情况及时调查泥浆比重,尤其是砂质粉土、夹粉砂、淤泥质粘土层加大泥浆比重和泥浆泵量。 11、按孔深统计以下土层地质钻进时要加大泥浆比重和泵量： 0～3m：杂质填土(先配好泥浆）。
7。5～9m：淤泥质粉质粘土。 9～14m：砂质粘土。 14～22m：淤泥质粘土。 26～29m:粘土夹粉砂。 29～44m:淤泥质粘土. 44～57m：砂质粉土。
