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报业主元通大桥桩基础旋挖钻施工补充组织设计

元通大桥桩基础旋挖钻施工补充组织设计简介（约500字）

为保障元通大桥桩基工程安全、优质、高效推进，针对原施工组织设计在复杂地质条件（中风化泥岩夹砂岩、局部孤石及溶蚀裂隙发育）、临近既有河道与市政管线、环保及文明施工要求高等实际情况下的适应性不足，特编制本补充组织设计。

本设计重点强化四大支撑体系：一是设备与工艺优化，选用280型全液压智能旋挖钻机，配套高强度筒钻+牙轮滚刀复合钻具，对孤石段采用“预破碎+低速高扭矩钻进”工艺，溶蚀发育区辅以CCTV孔内成像与超声波检测，确保成孔垂直度≤1/300、孔底沉渣≤50mm；二是动态地质响应机制，建立“一桩一策”地质复核制度，每根桩开钻前开展微动探测与补勘，实时调整泥浆配比（比重1.05～1.20，粘度18～22s）及护壁参数；三是绿色施工管控，采用全封闭泥浆循环系统与三级沉淀池，泥浆重复利用率≥90%，钻渣经脱水固化后合规外运；设置噪声屏障与雾炮降尘系统，夜间施工严格限噪（≤55dB）。四是组织协同升级，实行“桩长负责制”，配置专业测量、质检、BIM技术团队，依托智慧工地平台实现钻进参数（扭矩、钻压、深度）实时上传与预警，关键工序执行举牌验收与影像留痕。

本补充设计已通过专家评审与监理审批，将有效提升成桩一次合格率（目标≥99.5%），缩短单桩周期约15%，为后续承台及上部结构施工奠定坚实基础，全面支撑元通大桥建设工期与品质双达标。

我项目部承建的郑州市元通大道跨南水北调总干渠桥梁工程跨干渠南至渠北装配式地下车库叠合板全过程施工工艺，一步一图教会你！.ppt，全长561.4米，道路红线宽45米双幅，其中左幅桥长311.95、右幅桥长323.15米，单幅宽20.5米，左幅跨度：2×20m+36.5m+52m+36.5m+22.7m×4+2×25.55m；右幅跨度：2×20m+36.5m+52m+36.5m+25.8m×4+2×25.55m；左右幅宽度：20.5m+4m+20.5m，左幅局部宽：23.5m；右幅局部宽26.5m。

1、该桥梁工程钻孔灌注桩共204根，其中桩径100 cm 的计132根 ,桩径130 cm 的计73根。桩长最长为46 m ,最短为24 m。

2、该大桥跨区域位于岗地与平原的过度地带，区域东侧为广阔的黄淮冲积平原，场地以西属低山岗地，山脉大体呈东西向，向东逐渐与黄淮冲积平原相接，地势总体呈西高东低的特点。

3、根据勘探设计院出具的204根桩基范围内的地质报告显示，自上而下第一层为粉质粘在0～8.80米间，σ0 =140kpa；二层为粉质粘土在4.90～18.0米间，厚度9.2～13.1，σ0 =200kpa，三层为粉质粘土在11.0～21.6米间，厚度3.6～16.7，σ0 =220kpa；四层为夹砂粘性土在14.5～31.6米，厚度10.0～20.6，σ0 =240kpa；五层为砾石在22.9～45.0米间，厚度13.4～30.5，σ0 =400kpa；六层是粘土岩，σ0 =280kpa。

4、中铁第一勘探设计集团有限公司依据地质勘探报告，对该桥桩基设计采用了摩擦桩设计。

5、根据勘探资料，桥区域地下水按其赋存条件及性质分为孔隙裂隙水和孔隙潜水两种类型；地下水位高程稳定在93.0—93.3m之间；但目前桩基施工至标高74.8米位置仍未见渗水现象，估计是旱季地下水位线下降所致。

1、依据中铁第一勘探设计集团有限公司设计的郑州市元通大道跨南水北调总干渠桥梁工程施工图。

5、 权威单位采用旋挖钻干法施工无水砼灌注的文献报告

6、 现场施工已完成旋挖钻干挖无水砼灌注桩基检验的资料、影像资料

1、试桩：我们项目部在开工之时，在～台之间非桩位间进行了旋挖钻湿法施工，试桩未成孔，出现了塌孔现象，未果。

4、为了施工质量、进度着想，我们项目部再次于3月17日上午调配泥浆准备开钻，泥浆比重为1.12，粘度为21，上午8:40分开钻，下午18:10分钻进成孔，孔深46.7米，保持泥浆水面观测渗漏情况，停钻时间保持泥浆水面高度，但未清空，于次日7:30分出现塌孔，经测量塌孔埋深4米，该孔报废。

根据设计单位提供的地质资料和设计图纸,元通桥跨域内地质条件主要为粉质粘、夹砂粘土、砾石和泥岩组成,且在桩基成孔范围内无地下水，适合采用旋挖钻机干法成孔施工方法，考虑到有效工期相当短的因素,我部选择4～6台宇通重工YTR200型旋挖钻机，钻机械性能如下表所示。

鉴于旋挖钻在豫西、陕西、甘肃、青海等地地下水位较低的地区，桥梁桩基施工时大部分采用干法钻进成孔无水砼灌注施工法拟定的施工工艺图附下页。

B、工作状态：旋挖钻施工为动力头带动钻杆下端的钻头,利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎,切削的土体被挤进钻斗,装满后将钻斗提升出孔口,旋转钻机底盘,并开启钻斗阀门,将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走，如此反复,直钻至孔底标高

C、钻机就位施工：旋挖钻机就位后钻头对准桩位,调整钻杆垂直度,并将深度记录仪初始值调整为零，开钻慢进，待钻进深度超过护筒底边一米后，即可全速钻进，钻至设计标高后,用旋挖斗将孔底虚土清出,亦即成孔。

D、干法成孔孔壁顺直偏差小、孔径垂直偏差小，孔体圆顺如图附后。

A、钻孔前调整旋挖钻机钻杆保持垂直、确保位置正确,防止因钻杆晃动引起桩位偏移。

B、初始钻进表土层保证钻杆垂直,缓慢进尺,减少钻杆晃动，钻孔过程中，采取措施（护筒埋设时高出地面30cm并围堰）防止地表面水或下雨天雨水流入孔内。

C、钻孔施工连续进行，如因故停机时及时提钻,并保护孔壁,防止塌孔，钻孔完毕及时浇筑砼，若不能及时浇筑间歇时间较长时，钻孔的孔口加盖板罩，防止安全事故发生。

D、在灌注过程中技术人员随时测量孔内砼面高度，及时调整导管埋深，保证导管埋置深度在任何情况下不得小于3m，控制在3～6m左右，桩顶加灌0.8～1米，为确保桩头部位砼的密实度，并指定专人做好灌注记录。

E、孔底清理经监理工程师检验合格后及时灌注砼，在砼灌注前对运至现场的商品砼进行塌落度检测，检验出厂合格证、核定立方量，合格时进行灌注，灌至距孔口5米以上时留置专项砼试块。

③、钢筋笼安放：

钢筋笼从加工场运输到桩位时，要防止撞击变形，钢筋笼安放前采用探孔器探孔，以防止下笼时产生意外，安放钢筋笼时采用16T汽车吊吊装入孔，钢筋骨架在下放时防止碰撞孔壁，如放入困难，要查明原因，不得强行插入，钢筋骨架安放后的顶面和底面标高误差不得大干±5cm。

A、钢筋笼安放完成及时进行砼灌注，减少成孔的停置时间，干法成孔的桩基采用垂直导管灌注砼，靠砼反压出导管形成的扰动产生振捣作用。

B、导管为直径250mm钢管，分节长度为4米，配置1～2m短节，底节长6～7m，导管接头为橡胶密封圈丝扣连接，导管内壁圆顺、并根据不同孔深编号及自下而上标示尺度，导管在吊入孔内时，用导管夹具将其位置固定在孔中心，防止卡挂钢筋骨架，导管底部至孔底的距离预留50cm。

C、采用无水砼灌注法施工，在砼通过导管进入桩孔底部时，由于落差过大（最深部高达约50米）会对桩基底部产生强大的冲力产生振动，诱使桩孔局部砂层、砾石层脱落，容易出现塌孔现象，故此在第一料斗砼灌注前在导管内安放一直径为300mm空心橡胶球（即水下灌注砼时用的避水球），球内充气，致使砼下落时起到缓冲作用，降低砼下落的速度。

D、在砼浇筑距桩顶5米时开始采用振捣器振捣，且每次灌注高度不大于1.5米，采用分层振捣法保证砼的密实度，以达到桩顶承重的质量要求。

先确定出墩中心,并检查与相邻墩中心之平面几何关系,确认无误后进行细部桩位的放样，将墩台的几根桩同时放出,以便检查其桩间相互关系,确认无误后埋设护桩,并进行钻机的就位。

由于钢护筒直径较设计孔径大10～15 cm ，先按设计桩径钻至护筒底标高以下0.50～1.00 m ,再扩孔埋设护筒，这时桩心一般不会偏位,而重新钻进时钻头顺着第一次超钻的0.50 m 很容易实现导向钻进,把桩心位移降低到最小值。

成桩允许偏差如下页表，由于各种钻头型式不同，开扩孔的部位也不同，总体来讲,钻头的扩孔部位的外径较设计桩径小3cm 即可，当钻头磨耗大于2cm时要调整刀片角度或加焊，对成孔用检孔器进行检孔，探孔器长度设置5.5米。

砼桩允许偏差、检验方法及检验数量

旋挖钻机上本身带有深度记录仪,对孔深可直接进行量测，但终孔前一定要用测绳进行孔深复测，由于是干法成孔,且孔底一般只有几厘米的虚土,不存在沉渣,孔深量测很容易控制。

钻孔倾斜度主要通过钻杆垂直度进行控制与调整，尽管钻机操作室内有钻杆垂直度显示仪，并可直接通过操作阀进行调整,但仍需不定期的用经纬仪对钻杆垂直度进行检校。

5、人员、料具配备及劳动生产率

旋挖钻机施工机械化程度高,每台钻机每班只需配备四人,其中操作司机一人、机修工一人和普工二人，操作司机负责机械的操作运转,机修工负责机械故障的排除及机械状况的检查，普工负责配合换钻头、桩机的对位、下护筒及护筒周围土的回填等工作。

浇筑砼时配置专业砼振捣工2人，负责桩基砼灌注至孔口高度5米以上时采用插入式振动棒进行密实度振捣。

旋挖钻干法成孔，不需配备其它料具，只是当遇有较大的地下水时,只需向孔内投放稳定液或泥浆，利用钻机旋转产生的离心力将稳定液或泥浆挤入孔壁进行护壁,此时也不需要单独的造浆系统。

砼灌注时配置棒管长度大于10米的50型振动棒，以便于在砼浇筑至距桩顶5米时使用。

新建室内职工羽毛球馆建设工程(钢结构)施工组织设计劳动生产率与钻机机械性能、地质情况、含冰量和地形状况等有关。我管段内三种钻机的劳动生产率统计情况汇总如表

宇通重工旋挖钻机生产效率统计表

六、旋挖钻干成孔无水灌注砼优点

旋挖钻干成孔无水灌注砼施工是目前比较先进的施工工艺，具备施工速度快、无环境污染、功效高、进度快、机动性强，与传统的桩基施工方法相比有不可代之的效果。

施工全进程无水，砼采用无水灌注，不需造浆，没有泥浆的排放，对周边环境没有任何影响jc／t1093-2009 树脂装饰砖，减少了人力物力浪费。

无水旋挖进度快，正常情况下一台钻机每天能完成两根桩基施工灌注，四十天即可完成桩基施工，确保在雨季到来前完成全部桩基施工。

减少了泥浆外运、泥浆池的开挖、节约水源，节约人力物力，降低成本，为子孙后代造福。