桩基首件总结

海南省万宁至洋浦高速公路

WYTJ12标

桩基首件总结

编 制： 审 核： 审 批：

中交隧道工程局有限公司

海南省万宁至洋浦高速公路WYTJ12标项目经理部

二〇一七年二月

目录

一、桩基首件概况.................................................... 1 二、首件工程人员设备投入情况........................................ 2 三、首件桩基施工工艺................................................ 3

3.1、施工准备工作............................................... 4 3.2、护筒埋设与钻机就位......................................... 4 3.3、冲进....................................................... 5 3.4、终孔....................................................... 7 3.5、清孔....................................................... 8 3.6、钢筋笼加工................................................. 9 3.7、钢筋笼下放................................................ 10 四、混凝土灌注..................................................... 11

4.1、导管水密性实验............................................ 11 4.2、下放导管.................................................. 12 4.3、安装料斗.................................................. 12 4.4、混凝土制备及运输.......................................... 12 4.5、混凝土灌注................................................ 13 五、施工中存在问题................................................. 14

5.1、施工过程中孔口围护缺失.................................... 14 5.2、护桩保护不当.............................................. 14 六、质量检测....................................................... 15 七、首件总结....................................................... 16

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桩基首件施工总结

一、桩基首件概况

桩基首件为老马江大桥3#墩3#桩基。本桩设计桩长9m，桩径1.4m，设计桩顶标高47.391m，设计桩底标高38.391m。桩基钻孔地质柱状图（图1-1）显示素填土层厚1.3m，3.6m层厚强风化砂岩，以下为中风化灰岩，详见桩基参数表 1-1：

图1-1老马江大桥3-3桩基钻孔地质柱状图

2017年1月23日上午10:00开孔，护筒顶标高为47.666m，1月23日下午15:00入中风化砂岩（进尺3.2m），入岩处标高44.466m。1月24日，经监理工程师现场确认后终孔，孔底标高38.314m，入中风化砂岩深度6.15m。

于2016年1月25日上午终孔，1月26日下午进行钢筋笼安装，1月27日上午混凝土灌注，共计灌注C30混凝土16m³，设计方量12.0m³（已扣1.2m高地系梁），首件桩基施工总用时为7天。

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表1-1 桩基参数表 项目 桩径(m) 桩长（m） 入中风化花岗岩标高（m） 入岩深度（m） 桩底标高(m) 砼用量（m³） 扩孔系数 设计 1.4 7.8 44.466 6.08 38.391 12.0 实际 1.4 8.5 44.466 6.152 38.314 16.0 1.2 备注 已扣1.2m系梁高度 实际超灌0.7m 二、首件工程人员设备投入情况

老马江大桥3#墩3#桩基单根基桩人员资源配置如表2-1所示：

表2-1主要人员配置表

工种 现场技术员 测量技术员 现场安全员 钻机工 钢筋工 混凝土浇筑工 电工 总计人数 人数 2 3 1 2 4 4 1 工作内容 指导现场施工 桩基桩位放样、护筒调整 施工现场安全管理、监督 操作钻机 基桩钢筋加工及安装 基桩混凝土灌注施工 各工序施工用电管理 17人 单根基桩施工中投入的机械设备如表2-2所示：

表2-2机械设备配置表

设备 冲击钻 挖掘机 钢筋切断机 滚焊机 弯曲机 数量 1 1 1 1 1 用途 基桩钻孔 基桩施工 钢筋下料、加工 钢筋笼加工 钢筋下料、加工 2

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切割机 电焊机 泥浆泵 拌合站 砼罐车 1 2 1 1 2 钢筋下料、加工 钢筋下料、加工 泥浆循环 砼拌制 砼运输 三、首件桩基施工工艺

老马江大桥3-3#桩基首件，我部采用冲击钻进行施工，其工作原理是利用卷扬机带动一定重量的冲击钻头，在一定的高度内使钻头提升，然后突放使钻头自由降落，利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔，再用掏渣筒将钻渣岩屑排出。每次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向装置的带动下转动一定的角度，从而使桩孔得到规则的圆形断面。施工工艺流程图3-1如下：

3-1首件桩基施工工艺流程图

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3.1、施工准备工作

3.1.1、场地平整

基桩施工前需先对旱地部分桩位处进行杂物清除，场地整平。然后铺垫枕木、钢板作钻孔平台。场地整平后，测设钻孔桩孔位中心桩，并在孔位中心桩四角测设护桩点，作为施工过程中桩位控制点和检查点。同时测量桩位平面位置和标高、检查护筒中心位置、垂直度和标高，以控制钻进深度。

施工用水利用老马江江水，另外在施工墩位设置泥浆池，确保基桩成孔时制备泥浆的需要。

3.1.2、泥浆池建设

根据海南省工地标准化要求，我部耗时3天建设砖砌泥浆池，泥浆池尺寸为6*3*2（长*宽*深），分沉淀池及循环池两个区域，详见下图。

图3-2 泥浆池建设

3.2、护筒埋设与钻机就位

护筒的底部采用黏质土回填并夯实，使护筒底口处不漏失泥浆。

钻机就位前由现场技术人员通知测量组对原桩位进行复核，护筒偏差左侧为+0mm（85cm），右侧为0mm（85cm），大里程为20mm（87cm），小里程为-10mm（84cm），测设结果四个方向都小于规范要求限值100㎜，复测后现场施工人员在桩位四周用“+”字线定位打护桩，然后进行钻机就位。实测护筒顶高于地面35cm，护筒总长度2m，护筒直径1.7m。

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图3-3 护筒偏位复测结果

为保证钻机顶部的起吊滑轮和钻孔中心保持在同一铅垂线上，施工过程中经常检查，发现问题及时纠正，从而防止孔位偏斜。每台钻机配上施工现场标识牌、安全操作规程牌，孔位周围设置护栏。准备好岩样标签、岩样盒、钻孔记录表、测绳等。当所有准备工作完成之后，报请监理工程师检查。

图3-4桩基孔口围护图 图3-5施工现场标识牌、安全操作规程牌

3.3、冲进

钻机就位经过测量人员及测量监理复检后，现场监理对锤头直径大小复核确认后（实测锤头大小为1.4m），向护筒内加黏质土并注水，用冲击锤小冲程（1.0～1.5m）反复冲击造浆，待护筒内泥浆稠度满足要求后开钻（实际冲击稠度为22S）。

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图3-6 造浆、钻进

冲进过程中的注意事项:

（1）冲进过程中及时做好钻孔记录，每间隔两小时用测绳测一次孔深，并做一次泥浆正循环清渣，正循环换清渣时做好对岩样的保存。

图3-7现场钻孔记录填写及渣样保存

（2）钻机作业人员每半天对钻孔进行检查，利用护桩检查钻孔是否偏斜，如有偏斜及时调整钻机位置。

（3）冲进过程中时时检测泥浆三项指标，通过加水或加黏质土来调节泥浆浓度、含砂率与黏度。

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图3-8 泥浆三项指标检测

（4）冲进过程进入岩层后，每半个台班对钻锤检测一次，量测锤头尺寸，对钻锤磨损部位及时加焊、钻锤变形部位切割修整。 3.4、终孔

桩基冲进过程中采用测绳检测孔深，在刚进入中风化岩层时由现场质检工程师判断确认后报地质监理工程师和设计代表现场确认入岩标高，2017年1月23日确认入岩标高为44.466m。入岩确认后继续冲进，待冲进入中风化岩到设计桩底标高，通知现场监理工程师和设计代表确认终孔，并签认终孔确认单。

图3-9测绳标定及桩基终孔确认

现场确认终孔后，进行成孔质量检验，通过下放探孔器检测成孔孔径与成孔质量。本桩探孔器直径为1.4m（不小于桩径），长度为5.6m（4倍桩径）。探孔器下放见“图3-10 探孔器下放”。现场探孔器下放正常，为保证探孔器下放到桩基底部，在探孔器底端绑扎测绳量测下放深度。

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图3-10 探孔器下放

3.5、清孔

桩基终孔检查后，迅速进行清孔工作，采用换浆法进行清孔。

终孔后停止进尺时，稍提冲锤离孔底10cm～20cm，并保持泥浆正常循环，将相对密度1.03～1.10的较纯的泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。使清孔后泥浆的含砂率、粘度、相对密度均应达到规范要求，而且孔底沉渣厚度不大于设计规定值时，即可终止清孔。本桩第一次清孔时间为1天，清孔后下放钢筋笼前实测泥浆比重为1.09,黏度为19S，含砂率为1%。

图3-11 清孔

清孔时注意事项：

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（1）清孔时必须注意保持孔内水头，防止坍塌；

（2）采用优质泥浆在足够的时间，经多次循环，将孔内的悬浮的钻渣置换、分离出来，不得直接添加大量清水的方式清孔。 3.6、钢筋笼加工

现场技术员和钢筋工要根据钢筋笼长度、规格进行钢筋配料，每节钢筋笼的下料均写出具体的配料单。钢筋笼原材料在钢筋棚内下料，钢筋笼在钢筋棚内采用数控钢筋笼滚焊机加工成形后，由平板车转运至施工孔位。

钢筋笼制作时，2m间距设置一道加强箍筋，加强箍筋的同一断面对称焊接4 个保护层钢筋，净保护层为6.5cm。钢筋笼的接头错开布置，两接头间距不小于50cm；配置在搭接长度区段内的受力钢筋,其接头截面面积占总面积控制在50%以内。检测管采用φ57的钢管，按设计图纸进行布置，检测管底口与钢筋笼的底层箍筋圈焊接固定，其余用铁丝临时进行固定箍筋圈上。

图3-12钢筋笼加工及验收

图3-13 现场存放钢筋笼下垫上盖

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3.7、钢筋笼下放

起吊钢筋笼入孔时，利用汽车吊将钢筋笼起吊入孔。当一节钢筋笼下放至护筒口位置后，采用吊筋穿过钢筋笼固定在护筒上。底节钢筋笼下放完成后按上述方法进行第二钢筋笼的施工，并使其轴线与第一节钢筋笼的轴线基本重合后，方可进行钢筋笼接头的连接。钢筋笼分节处使用加长型接头连接，先将标准套筒按顺序全部拧在加长丝头钢筋一侧，将待接钢筋的标准丝头靠紧后，再将套筒拧回到标准丝头一侧，并用扳手拧紧，连接即告完成。

老马江大桥3#墩3#桩基钢筋笼长度为8.94m，一节成型。本次不存在钢筋连接。后续施工钢筋连接及下放参照上述工艺。

图3-14 钢筋笼下放

在钢筋笼下放过程中，用液压管钳对接好声测管接头并固定牢固，同时往声测管内灌入干净水，顶节检测管在灌水完成后加盖朔料盖，防止杂物进入堵塞管道，严禁焊接损伤声测管壁，确保声测管严密避免漏浆，在混凝土施工时不发生移位。钢筋笼下放应迅速，以免钢筋笼下放后桩底沉渣过厚，造成孔壁坍塌。

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图3-15 液压管钳接声测管

四、混凝土灌注

4.1、导管水密性实验

1月25日上午，我部在监理工程师见证下对导管进行水密试验，检验导管的密闭性，防止影响水下灌注桩的质量。

选择场地，使导管在地面上平整对接，对导管两端安装封闭装置，一端封闭装置上有加水孔和加气压的孔。安装时使加水孔向上，向导管中注水直至加水孔中有水溢出时停止，并应保证导管中充水达70%以上方可停止。将注水孔封闭，加气压的孔与空气压力机连接，检查导管连接情况合格后向导管内加压，观察导管的水密性。导管孔底承受最大压力为p=γchc-γwHw=0.3MPa，实际试验压力为0.5MPa，经过现场试验导管水密试验良好，导管完好，强度满足要求。

图4-1 导管水密性试验

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4.2、下放导管

根据孔深确定导管的长度，在下放过程中，现场技术员必须在现场旁站并指导工人安装，同时应记录好下放导管节数、导管组合和总长度(包括每节导管长度、具体安放位置)。导管下放到位后可将导管直接放置孔底，再一次验证孔内深度。

导管下放到位后，再次进行孔底沉渣厚度的检查，如果沉淀厚度及泥浆性能不满足设计、规范要求时，需进行二次清孔。在清孔过程中应不断移动导管，确保桩底边缘沉渣能及时被清理。 4.3、安装料斗

在安装料斗前，清理料斗内的残留水泥浆、混凝土结块，并对料斗进行湿润，检查储料斗的运作情况（包括阀门能否开启和关闭，关闭后是否牢固可靠）。清孔完成后及时安装料斗，做好混凝土灌注准备，并报请监理工程师检查，经监理工程师同意才能进行混凝土拌和。 4.4、混凝土制备及运输

我方委托外委检测单位进行水泥、粉煤灰、外加剂、细集料、粗集料的性能的检测，然后进行混凝土配合比的检测，检测合格并经监理同意后方可按照该配合比进行混凝土的伴制。在进行混凝土拌和时保证有足够的拌和时间，并要试验室人员跟班控制。

混凝土制备采用拌和站集中拌制，采用混凝土罐车，进行混凝土运输。现场配备试验人员对灌注混凝土进行实时监控，如发现所到混凝土质量不满足施工要求即刻退回，并且把情况反映给试验室和拌合站，及时采取相应措施，保证基桩灌注过程的连续性。首件基桩灌注砼和易性、流动性良好，现场塌落度为220mm，无质量问题。

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图4-2混凝土坍落度试验

4.5、混凝土灌注

灌注砼之前做好泥浆排放准备工作，现场考虑了整根桩基泥浆容量排放池，无随意排放泥浆，污染环境情况。由于首根桩基较短，砼量不大，泥浆池采用现场挖设的方式处理。

按要求首批混凝土方量能满足导管埋深大于1.0m，本桩基首批料所需方量为2.4方，计算如下：

V=D2 (H1+H2) /4+ d2h1/4=3.14*0.72*(1.3+8)+ 3.14*0.152*4.5=2.4m3。 实际料斗大小为3m³储量，满足要求。

专人指挥工人开启储料斗阀门进行混凝土灌注。在首批料下放后，现场技术员及时进行桩孔内混凝土标高量测，确保导管未脱空后继续进行混凝土灌注。在混凝土灌注过程中，现场技术员勤量孔深，掌握导管埋深情况，并严格按照技术规范要求控制导管埋深（导管埋深控制在2～6m，并根据不同孔径及灌注速度在2～6m范围内作适当地调整）。当导管埋深超出规定时，及时进行导管拆除。导管拆除后，现场技术员及时检查导管内情况。

混凝土灌注过程中现场试验人员、技术员观察每车混凝土下落情况和孔内泥浆面的变化，勤测量孔内混凝土面至孔口高度，掌握孔内混凝土的上升情况，以便了解扩孔、缩孔情况。

按超灌1.0m、扩孔系数1.08计算，本桩基砼理论用量为：

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π*0.7*0.7*(7.8+1)*1.08=14.6m³；

为保证灌注连续，由拌合站一次性供应16方砼（2车）。

灌注完成后，实测孔内混凝土全截面高出0.7m。经计算，实际扩孔系数1.2。

图4-3混凝土灌注

五、施工中存在问题

5.1、施工过程中孔口围护缺失

首件施工后期，孔口围护措施严重缺失，存在极大的安全隐患。

处理措施：后续施工中，每根桩基施工时，从开孔到混凝土灌注完毕严格按照标准化要求进行孔口围护，并竖立醒目的警示标志，确保施工安全及村民的行人、行车安全。 5.2、护桩保护不当

首件施工过程中，护筒周边4根护桩因保护不当，导致多次测量复核，费时费力，钢筋笼下放过程中难以把握中心偏位。

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图5-1钢筋笼下放过程对中

处理措施：

测量人员对桩位放样以后，护筒在埋设定位时，在场地整平后、埋设护筒前，测设钻孔桩孔位中心桩，并在孔位中心桩四角测设护桩点，作为施工过程中桩位控制点和检查点。施工过程中注意保护护桩完整，确保后续施工有效进行。

六、质量检测

首件基桩检测时间为2016年2月10日，检测结果为Ⅰ类桩，质量合格。

图6-1桩基超声波检测

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图6-2桩基检测临时报告

经检测，首件桩基砼7天强度为31.5MPa，满足要求（30MPa）。

七、首件总结

桩基首件施工起止时间是2016年1月21日～2016年1月27日，历时7天。通过首件工程的实施，确认桩基首件方案可行，可指导本标段后续桩基施工。但首件桩基工程仍存在不足之处，后续施工过程中，项目部高度重视桩基施工，从安全、质量各个方面落实到位，确保施工顺利进行。

后续施工注意事项：

（1）加强现场施工人员的培训，保证施工人员配合默契，协同施工。防止因为配合不当而导致发生施工安全和质量事故。

（2）加强混凝土出机到灌注的时间的控制，保证混凝土灌注的连续性。 （3）注重基桩成孔质量、注重过程中桩长、桩径、竖直度的检查，终孔时对桩长多方确认。

（4）钢筋笼长度按设计桩长进行加工、注重对起吊时的监控和起吊时主要受力钢筋的加固。

（5）加强对声测管的检查，确保接头处的连接密实、不漏浆。

（6）注意对钢筋笼的对中和伸入承台（系梁）长度的确定，以及钢筋笼的保护层的精确控制。

（7）注重对孔底沉渣的清理。

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（8）砼灌注过程中加强对砼质量、塌落度的检测，保证砼的和易性。 （9）加强对基桩冲击、钢筋笼加工、砼浇筑过程中的安全意识的深化和学习。

（10）加强后续施工过程中防止钢筋笼上浮措施，尽量采用与护筒焊接固定的方式进行钢筋笼的固定，以及控制混凝土的灌注速度来预防钢筋笼的上浮。

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