方案具有明确的格式和内容规范，要求其具有很强的实践性和可操作性，避免抽象和假大空的内容，那么具体如何制定方案呢？下面是小编为大家整理的《钻孔咬合桩施工方案》的相关内容，希望能给你带来帮助!
钻孔桩施工关键技术
摘要：现代桥梁工程建设中，高效、安全生产是每一个工程项目参建主体的期望目标。以小龙门嘉陵江特大桥水中钻孔桩施工阐述水中筑岛围堰的施工技术，介绍旋挖钻机在不同地质层的钻孔方法、工艺、防坍、防断桩措施，以满足钻孔桩施工的技术要求。
关键词：钻孔桩施工;旋挖钻机;施工技术
文献标识码：A
1工程概况及特点
小龙门嘉陵江特大桥跨越嘉陵江，设计为客货共线铁路桥梁，桥长1742.44m，桥跨组合为：2×24m+25×32m+2×24+(48+2×80+48)m+17×32m;全桥49墩2台，所有墩、台基础均为低桩承台基础，3#墩至33#墩位于嘉陵江主河道和副河道中，其中30#、31#、32#三个主墩为嘉陵江江心的深水墩。
该特大桥钻孔桩数量为：φ1.5m桩基34根，长度796m，处于水中;φ1.25m桩基216根，长度4091.5m，其中处于旱地425m，挖孔施工，处于水中3666.5m，钻孔施工;合计处于旱地425m，挖孔施工，处于水中4462.5m，钻孔施工。该桥下游1.5公里处为小龙电站的蓄水大坝，受电站的最迟蓄水时间控制，为避开施工不和电站蓄水发生冲突，根据工期倒排，3#墩至33#墩的所有钻孔桩必须在106天内全部完成钻孔桩。
2施工技术措施
2.1旋挖钻机、冲击钻平行作业
根据该桥工程特点，旋挖钻机钻孔3793米，冲击钻孔669米。该桥处地层为红色泥岩、砂岩互层、第四纪堆积层;地层分布由表向里为人工填筑土、粉土、粉细砂、卵石土、泥岩夹砂岩，砂岩;，地应力在0.15～0.6MPa之间，泥岩砂岩互层的强度在2～10MPa之间，属于较软岩层，适合旋挖钻机钻孔。旋挖钻机每小时可钻孔5m，设定1台旋挖钻机有效工作时间为8小时/天，通过以下计算式说明：
(1)1台旋挖钻机每天成孔量：5×8=40(m)
(2)4462.5×0.85=3793(m)钻孔桩成孔实际用时：3793÷40=94.8≈95(天)
(3)4台冲击钻每天成孔量：4×2=8(m)
(4)4462.5×0.15=669(m)钻孔桩成孔实际用时：669÷8=83.6≈84(天)
2.2围堰筑岛、创建操作平台
在嘉陵江的副河道中，靠桥墩位置的上游侧，从3#墩开始，平行于桥梁前进方向填筑一道堤坝，堤坝延伸至13#墩位置，直通河中的一个岛屿，与岛屿连成一体，堤坝形成后，作为施工的便道，并截断原处于水中的3#～13#墩的水源，使这些墩位处由有水淹没变成无水淹没;在堤坝的底部，7#～8#墩之间并排埋设9根φ1.5m砼圆管作为排水之用，使原分散的水流于7#～8#墩之间的圆管集中排出。堤坝起到两个作用，一是作为施工便道，二是作为围堰截断水源。
堤坝完成，间隔一段时间，待各墩位处几乎无积水时，从堤坝的下游侧往各墩位处倾填土石，在每一个墩位处形成单独的小岛，并与堤坝连成一体，小岛形成后，作为施工的操作平台，同时作为施工机械的掉头，错车的平台;13#墩～17#墩位于河中岛屿上，不需要围堰筑岛，17#墩～33#墩采用3#墩～13#墩同样方法形成围堰筑岛，进行施工。由于旋挖钻机体型庞大，重量较大，刚筑成的岛屿承载力不够，所以在旋挖钻机就位之前，还可以在平台上铺设钢板等措施，钻机停在钢板上工作。
2.3合理选配旋挖钻机的钻具
钻具的类型：a、旋挖钻斗;b、短螺旋钻头;c、岩石筒钻。
不同地层旋挖钻具的选用有以下几点：
(1)第四纪地层：地表覆盖土、淤泥、粘土、淤泥质亚粘土、砂土、砂层等较软的地层统称为第四纪地层。这类地层一般比较松软，采用旋挖钻斗钻进;地表土、淤泥质亚粘土、粘土层在干性状态下胶结性都比较好，在干孔钻进下采用单底板土层钻斗钻进;在湿孔钻进条件下，因土遇水的胶结性能变差，采用双底板捞砂钻斗钻进以便于捞取钻渣;淤泥层用双底板捞砂钻斗钻进;砂土层和砂层的胶结性能都比较差，不管干孔钻进还是湿孔钻进均用双底板捞砂钻斗钻进;含水丰富的流砂、流泥等易坍塌地层，采用双底板捞砂钻斗钻进。
(2)卵砾石、风化基岩等硬地层：砂卵石、卵砾石层比一般的第四纪地层硬度大，钻进难度较大。这类地层中若没有粒径太大的孤石、漂石，用双底板捞砂钻斗钻进;当碰到有大孤石(漂石)，则用嵌岩短螺旋钻头钻进，一般能把大孤石搅碎或将整个孤石(漂石)带出孔口。
(3)强风化基岩：泥灰岩、砂岩、灰岩、泥岩、页岩等硬岩层，采用嵌岩短螺旋钻头钻进，配合用岩石筒钻(主要作用在于对地层进行松动，取芯是次要功能，所以一般采用不取芯岩石筒钻)以及用双底板捞砂钻斗清渣。
3防止钻孔坍塌关键技术
使用泥浆防止钻孔坍塌，冲击钻钻孔使用的泥浆较浓，比重要求在1.6左右，旋挖钻机钻孔使用的泥浆浓度，比重控制在1.3左右即可。采取在距孔口20m左右挖设泥浆池，每2个墩共用1个泥浆池。在制浆机内加入清水、膨润土和化学剂等制备泥浆。对于第四纪地层，自稳定性和粘结性较好，钻进这种地层，孔内泥浆不宜过多，只要不发生坍塌即可;对于砂卵石、卵砾石层，自稳定性和粘结性较差，钻进这种地层，对泥浆的质量要求高，泥浆顶面高度不能离孔口较大，该地层最容易发生坍塌，是防坍塌的关键地层;对于强风化基岩，如：泥灰岩、砂岩、灰岩、泥岩、页岩等硬岩层，自稳定性很好，且有一定的硬度，钻进这种地层，对泥浆的质量和数量都没有什么要求，甚至可以不要泥浆都可施工。旋挖钻机钻进，成孔快，钻进过程中每间隔1个小时检查一次泥浆指标，以便及时进行调整。钻孔完成后，及时浇筑水下砼。在泥浆池的旁边挖设泥浆回收池，使多余部分泥浆返回回收池经沉淀后重复使用。
4防止钻孔灌注桩断桩核心工作
钻孔桩灌注成桩的核心工作必须做好以下工作：(1)关键设备(混凝土搅拌设备、发电机、运输车辆)要有备用，材料(砂、石、水泥等)要准备充足，以保证混凝土能连续灌注。(2)混凝土要求和易性好，坍落度要控制在18～22cm。若灌注时间较长时，可以在混凝土中加入缓凝剂(需征得监理工程师的许可)，以防止先期灌注的混凝土初凝，堵塞导管。(3)在钢筋笼制作时，一般要采用对焊，以保证焊口平顺;当采用搭接焊时，要保证焊缝不要在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。(4)导管的直径应根据桩径和石料的最大粒径确定，尽量采用大直径导管;对每节导管进行组装编号，导管安装完毕后要建立复核和检验制度。导管使用前，要对导管进行检漏和抗拉力试验，以防导管渗漏。(5)下导管时，其底口距孔底的距离控制在25～40cm(注意导管口不能埋人沉淀的回淤泥渣中)之间，同时要能保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m。在随后的灌注过程中，导管的埋置深度一般控制在2.0～60m的范围内。(6)在提拔导管时要通过测量混凝土的灌注深度及已拆下导管的长度，认真计算提拔导管的长度，严禁不经测量和计算而盲目提拔导管。(7)当混凝土堵塞导管时，可采用拔插抖动导管(注意不可将导管口拔出混凝土面)，当所堵塞的导管长度较短时，也可以用型钢插入导管内来疏通，也可以在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的混凝土。(8)当钢筋笼卡住导管时，可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。
5取得成果及结束语
在小龙门嘉陵江特大桥的施工中，曾创下单月成桩101根桩的纪录，比计划工期提前27天，无断桩。施工技术是工程管理的龙头，是确保施工质量的关键工作;合理运用新技术、精心组织与安排，可达到事半功倍的效果。
作者：赵斌燕
摘 要：钻孔桩施工是当前桥梁工程中的运用较多的一种技术工艺，高效、科学、合理的钻孔桩施工对桥梁建设有着非常重要的作用。基于此，本文重点对桥梁工程中钻孔桩施工工艺进行论述分析，并结合实际经验，探讨了施工中可能会出现的工程事故及相应的处理方法。
关键词：钻孔桩;混凝土灌注;桥梁工程;施工工艺;清孔
1 钻孔桩施工的准备工作
1.1 平整施工场地和定位钻孔桩
钻孔桩施工作业前，要对施工场地进行平整。清除施工场地中的硬石、杂物、淤泥等。然后填充52cm 厚的粘土，注意要对粘土进行平整、压实，之后将枕木铺垫好，作为钻孔平台。对施工场地进行平整后，就要使用全站仪放出各个钻孔桩孔位中心桩，然后在孔位中心桩的四角上设置护桩点，在实际施工作业过程中，要加强对这些护桩点的检查和控制。
1.2 护筒的制备和埋设
1)护筒的制备。常用的是钢护筒，其长度小于 5m，壁厚 5cm，直径大于钻孔桩直径20cm，在护筒顶端增设高 380mm、宽 180mm 的出浆口。
2)护筒的埋设。在埋设护筒时，常用的施工技术方法是挖埋法，施工作业人员，根据施工的实际情况，如果水位低于地面超过一米，则在水面周围挖圆坑，圆坑自身的半径要比护筒半径长，能够将护筒完全包围。将护筒填埋进圆坑后，用粘土压实，固定好。
1.3 制备泥浆
为了保证桥梁建筑工程的质量，需要使用优质的泥浆。制备泥浆时要用质量较高的膨润土，使用搅拌机、泥浆风力气、泥浆池以及沉淀池等设备和工具，制成泥浆后要进行充分的搅拌和沉淀。在实际使用环节，要对掺加剂的用量进行多次实验配比，达到施工技术要求标准后，在进行大连制备，以防质量不合格造成资源浪费。
1.4 准备钻机
钻机是桥梁工程钻孔桩施工的重要机械设备，由于其施工占用空间较大，并且设备相对复杂，需要技术人员做好相关各项辅助工作。例如，水电供应、钻机基座安装、地基平整度以及抗压性等。施工技术人员要根据地基地质情况确定好每一段的泥漿浓度，钻机作业速度，泥浆如崩量等，要做到因地制宜，合理掌控。
2 钻孔桩施工工艺分析
2.1 钻孔的施工工艺
钻孔桩施工工艺，是现代建筑工程施工中比较常用的工艺技术方法。经过多年的技术经验积累，在钻孔桩施工方面，施工工艺技术水平已经有了较大幅度提高。建筑工程品质也不断得到社会各界的认可。其施工工艺具体来说，主要核心部分是钻孔下钻作业，通过钻孔机械设备，对地面进行深度打孔，将护筒、钢筋笼等植入到地面以内，为桥梁的支撑和固定打好基础。在钻孔时，如果出现钻头与孔径不垂直的情况，则应该及时进行调整，否则会造成钻孔走形变样，达不到桥梁设计施工的标准。
2.2 清孔的施工工艺
现阶段常用的清孔施工工艺分为一般是分为两次进行。第一次，在成孔后进行清孔。要注意利用钻杆的原位置进行清孔，保证孔口返浆的比重要≤100mm，清孔后孔底的沉渣厚度对摩擦桩要≤300mm，对支承桩要≤100mm。第二次，在安装完导管和钢筋后进行清孔。需要注意第二次清孔后，与混凝土灌装时间间隔不能太长，最好是在清孔完成后立即进行水下混凝土的灌桩工作。
2.3 钢筋笼的施工工艺
钢筋笼施工，是桥梁建筑项目中必不可少的重要环节。通过安装强度较大的钢筋笼，能够有效提升桥梁结构的承重能力和抗压能力。比较常见的钢筋笼制作工艺是，长线法，即钢筋工人在钢筋加工厂根据施工参数统一制度钢筋笼。在安装时，常用的方法是双沟起吊法，安装技术要点在于把钢筋笼的结合不问进行有效结合，每一节之间要找准结合的关键位置。在起吊时，尽可能一次起吊成功，提高钢筋笼结合不问稳定性。在一节钢筋笼的末端位置，能够实现与吊起的第二节的顺畅对接。
2.4 混凝土灌注的施工工艺
混凝土灌注是桥梁建筑施工过程中的中间环节，在前面打好孔径之后，就需要用导管进行灌装混凝土作业。实际施工时，技术工人要对灌装的导管进行细致的检查，确保导管内壁光滑，并且要对孔底的水压、气压等进行检测，在符合实际施工作业标准情况时，进行灌装作业。对于一般的钻孔桩施工项目，在埋深导管时，如果超过了最大埋深，则要注意轻缓的提神导管，防止大幅度的抖动，造成的混凝土走样。
3 容易出现的事故及处理方法
3.1 钻孔施工过程中出现的事故及处理方法
1)坍孔。发生坍孔事故时钻机发出不正常的响声，钻孔内的水位出现降低。处理方法有：①拆除互通，对钻孔进行回填，重新埋设新的护筒后进行钻孔;②按照施工设计的钻孔深度，现场进行测深对照，保证符合施工技术标准要求。③对出现坍孔的地方进行精确地质监测，找出原因，选择合适的粘土和砂土混合物进行回填，要保证回填的高度超出坍方位置集合。2)钻孔漏水。处理钻孔漏水时，要通过加大泥浆量或者水量的方法，找到漏水的具体原因，针对不同的漏水原因，采取合理应对措施。例如，护筒出现漏水，如果不是很严重，比较轻微时，用粘土填充周围即可，漏水比较严重时，则需要挖出护筒进行修理。3)钻杆折断。处理方法：在进行钻孔时，忌用弯曲的钻杆，接头受到磨损的钻杆也要弃用。在钻进的过程中，要控制速度和力度，以免用力过猛，折断钻杆。
3.2 灌注混凝土施工中出现的事故及处理方法
灌注混凝土时，经常出现的事故就是断桩，一般断桩位置较深、断桩承受的弯矩较小时，可以通过降压进行处理。具体来说，需要通过用其他的方式，找出断孔的具体位置。一般用一台较少的钻孔机械设备，在探孔附近钻一个较小的孔，注意保证孔底的高度要比断处的位置低一些。将高压水管伸入小孔中，用较大压力的水，对孔壁上的泥沙、混凝土等进行清洗，彻底清洗后将水管抽出，再用压浆管把孔口封死，让另一个孔口作为出浆口。
4 结语
现代桥梁建筑施工中，对钻孔桩施工技术的运用方法和途径也在不断创新。为了提高工程质量品质，在实际施工作业环节，需要施工人员仔细检查材料，准备好施工所用到的相关器具设备，严格按照施工计划和设计标准进行施工，这样才能保证项目工程顺利施工。此外，还应该加强监控力度，做好质量检查，以保证桥梁工程的质量。
参考文献：
[1] 胡少东.陇东湿陷性黄土塬地区大直径及超长桩基础施工技术控制[J].交通世界(建养.机械)，2016(15).
[2] 付录平.桥梁工程钻孔桩施工工艺应用及实施要点[J].建筑技术开发，2016，07，20.
[3] 韩志霄.钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用[J].交通世界(建养.机械)，2016(03).
作者：迎春
[摘 要]在天津城区地铁隧道采用明挖法施工时,当地质条件复杂,不宜于施工水泥搅拌桩止水帷幕时,常采用地下连续墙。本文对钻孔咬合桩这一围护结构型式在天津地铁改、扩建工程中的首次应用进行了详细介绍,对其在天津地铁基坑中的应用进行了实际工程监测,并进行了评价分析,认为咬合桩在地铁施工中有广阔的应用前景。
[关键词]基坑;钻孔咬合桩;工程监测 1 前 言
天津目前正在进行大规模地铁建设,其中在市区部分地段采用了明挖法[1]。由于城市中心地带建筑物、交通设施稠密,故地铁工程的基坑开挖只能在支护结构保护下进行垂直开挖。目前地铁深基坑围护结构一般采用的形式有钻孔灌注桩加水泥搅拌桩复合结构,地下连续墙结构和SMW工法[2 3]。
相对上述围护结构,钻孔咬合桩在天津较少有应用。该方法在国外及国内部分地区,已具备成熟的施工经验与工法,有很多成功的工程实例。其适用于沿海地区软弱地层、含水砂层地质情况下的地下工程深基坑围护结构的施工。它采用的是钢筋混凝土桩与素混凝土桩切割咬合成排桩的型式,其围护和止水效果很好,工程造价比地下连续墙和人工挖孔桩要低20%～30%左右。为此,在天津地铁西南角车站深基坑工程中引入了钻孔咬合桩工法。
2 工程概况 天津地铁1号线既有线改、扩建工程西南角站,位于四马路、南开三马路与黄河道、南马路交口处,呈南北走向。本车站将既有结构全部拆除,按照新的建筑平面重新构筑新结构。改建段结构全长244.349m。
2.1 工程地质与水文地质
改建段区间位于第四系全新统人工填土层(Qml)、新近沉积层(Q43N si)、第Ⅰ陆相层(Q4 3a1)、第Ⅰ海相层(Q2 4m)中,岩性以杂填土、粉质粘土、粉土为主,土质松软,多呈可塑～流塑状,属中～高压缩性土。场地地下水类型为孔隙潜水,储存于第四系粘性土、粉土及砂类土中,地下水埋深0.8～4m,水位变幅1～2m。
2.2 设计情况
该车站主体为地下一层多跨矩形框架结构,采用明挖顺作法施工。原设计方案基坑围护结构采用钻孔灌注桩加水泥搅拌桩止水帷幕,坑内设钢支撑系统。但由于本工程基坑开挖较深,达到了10m,且其中一段基坑与一栋高层建筑———金禧大酒店距离仅6m,而且由于开挖处杂填土中埋有原地铁修建时抛弃的建筑垃圾,有很多如钢筋、废木料、模板等各种杂填物,情况非常复杂,经现场试验后发现一般钻孔灌注桩成桩较困难;此外,本段地下水埋藏较浅且丰富,桩孔易发生坍塌变形。钻孔咬合桩由于采用了全钢套管护壁,能有效地防止孔内流砂、涌砂现象的产生,并且通过现场实时监测其成孔精度即可得到有效控制,其“一荤(指钢筋混凝土桩)”、“一素(指素凝土桩)”相互咬合排列,挡土和止水效果极佳,经济性好。最后经多方面因素综合考虑,本工程决定采用咬合桩这一新型围护结构型式。
3 钻孔咬合桩施工技术 3.1 工艺原理
钻孔咬合桩的排列方式为一根素混凝土桩(A桩)与一根钢筋混凝土桩(B桩)间隔布置。A桩采用缓凝型混凝土,B桩采用普通混凝土,先施工A桩,后施工B桩。天津地铁西南角站钻孔咬合桩采用的是全护筒冲弧法,即在两侧A桩成桩后利用护筒钻机的下压切割能力,在切割掉A桩部分混凝土的同时使B桩成桩。最后效果是使B桩嵌入两侧A桩一部分,形状类似于相互咬合,故形象的称为咬合桩(如图1)。
3.2 工艺流程 3.2.1 导墙施工
为了保证钻孔咬合桩孔口定位的精度并提高桩体就位效率,应在咬合桩成桩前首先在桩顶部两侧施作混凝土导墙或钢筋混凝土导墙
(见图1)。
3.2.2 单根咬合桩施工工艺流程
(1)护筒钻机就位 当定位导墙有足够的强度后,用吊车移动钻机就位,并使主机抱管器中心对应定位于导墙孔位中心; (2)单桩成孔 其步骤为随着第1节护筒的压入(深度为1.5～2.5m),冲弧斗随着从护筒内取土,一边抓土一边继续下压护筒,待第1节全部压入后(一般地面上留1～2m,以便于接筒)检测垂直度,合格后,接第2节护筒,如此循环至压到设计桩底标高;
(3)吊放钢筋笼 对于B桩,成孔检查合格后进行安放钢筋笼工作,此时应保证钢筋笼标高正确;
(4)灌注混凝土 如孔内有水,需采用水下混凝土灌注法施工;如孔内无水,则采用干孔灌注法施工并注意振捣;
(5)拔筒成桩 一边浇注混凝土一边拔护筒,应注意保持护筒底低于混凝土面≥2.5m。
3.2.3 排桩施工工艺流程
流程:A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3……,如图2所示。
3.3 控制措施
(1)成孔精度控制 为控制咬合桩的成孔精度达到《地下铁道工程施工及验收规范》[4]要求,采用成孔精度全过程控制的措施。本工程采用的是在成桩机具上悬挂两个线柱控制南北、东西向护筒外壁垂直度并用两台测斜仪进行孔内垂直度检查。发现有偏差时及时进行纠偏调整。
(2)A桩混凝土缓凝时间的确定 在测定出单桩成桩所需时间t后,可根据下式计算A桩混凝土缓凝时间T
T=3t+K
其中,K为储备时间,一般取1.5t。 3.4施工问题与解决方案
(1)防止管涌措施 在B桩成孔过程中,由于A桩混凝土未完全凝固,还处于流动状态,因此其有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内,形成“管涌”。克服措施有:①控制A桩坍落度<14cm;②护筒应超前孔底至少1 5m;③实时观察A桩混凝土顶面是否下陷,若发现下陷应立即停止B桩开挖,并一边将护筒尽量下压,一边向B桩内填土或注水(平衡A桩混凝土压力),直至制止住“管涌”为止。
(2)遇地下障碍物处理方法 由于咬合桩采用的是钢护筒,所以可吊放作业人员下孔内清除障碍物。
(3)克服钢筋笼上浮方法 在向上拔出护筒时,有可能带起放好的钢筋笼。预防措施可选择减小B桩混凝土骨料粒径或者可在钢筋笼底部焊上一块比其自身略小的薄钢板以增加其抗浮能力。
4 工程实践效果与分析
在对各种围护结构型式比选后,最终在天津西南角地铁车站基坑工程中选择了钻孔咬合桩这一新工法。施工中,在靠近金禧大酒店一侧的基坑采用φ1200咬合桩,其余基坑段采用φ1000咬合桩,桩间咬合200mm,桩长为19.2m。由于咬合桩这一围护型式首次在天津地铁工程中使用,而且基坑工程又是整个项目的重要工程,因此非常有必要在基坑开挖过程中跟踪施工进程,对桩体侧移、坑周地面沉陷和地层位移、附近建筑物、地下管网等变形及受力情况进行监测[5],用取得的监测数据,与预测值或计算值相比较并进行分析,能可靠的反映工程施工所造成的影响,能较准确地以量的形式反映这种影响的程度,也可以对咬合桩的适用性进行客观、准确的评价。
4.1 监测方案
图3为基坑监测布点平面布置示意图。
监测设备包括:高精度水准仪,经纬仪和测斜仪。根据施工设计,在基坑开挖和主体结构施工期间,主要进行了变位、沉降、咬合桩变位和地下管线位移监测,监测对象及相应使用的仪器见表1。
4.2 数据分析
从2003年8月初开始监测,到2004年2月底结束,前后共计七个月的时间。在基坑开挖期间,工程中没有出现险情和事故,咬合桩防渗效果很好,各项监测数据也比较平稳,现对下面几个监测内容得到的监测数据进行分析说明。
图4和图5表示的是该基坑围护结构中的两处咬合桩的侧移曲线,分别为186号和52号(其具体位置见图3)。
由监测数据结果所绘出的桩体侧向变形曲线图可以看出,咬合桩围护结构桩体的最大侧向变形一般均发生在基坑开挖面以上靠近坑底的部位[6]。比较186号桩与52号桩的侧移曲线,可明显看到52号桩的桩顶水平位移和桩体最大侧移均比186号桩要大很多。分析其原因,在图3中可以看出,186号桩位于一号线靠近金禧大酒店一侧的基坑边,由前述其桩径为1200mm,而52号桩桩径为1000mm。由于围护桩的桩径增大,所以其抗弯刚度势必会相应提高,在基坑内支撑型式相同的情况下,则桩身各部侧向变形量相应的会变小。52号桩桩顶最大侧移达到了8.5mm,远大于186号桩的2mm。分析原因是由于基坑开挖时第1道支撑加撑不及时,导致开挖后桩体悬臂状态暴露时间过长所致。综合这两个桩体位置与其他测点桩体侧移数据来看,绝大部分桩体变形值均满足要求,最大变形值11.9mm,小于设计要求的灌注桩、地连墙等围护结构水平侧移限值14mm。
图6为基坑外地面沉降随时间变化曲线。测量从基坑开挖时开始,第1个观测点(52-1)位于52号咬合桩桩头,第2个测点(52-2)与第一个测点相距5m,第3个测点(52-3)与第2个测点相距10m(见图3)。
从图6中可以看出,在开始测量时地面已经存在微小的沉降。由于场地地下水位埋深较浅(0.8～4m),为了防止基坑开挖时坑内外水位差较大而引起的流砂、管涌等渗透破坏现象,本工程采取的是基坑外井点降水措施。所以可以认定,初始的微小地面沉降是由于基坑开挖前坑外降水引起的。地表沉降会随着施工过程时间的增大而加大,最大沉降发生在52-2测点处,其次是桩头测点52-3,而距离基坑最远的52-1点沉降值已非常小了,说明此位置处地面沉降受基坑开挖影响已很小。
图7为一号线基坑开挖需重点保护的周围高层建筑物金禧大酒店的沉降随时间变化曲线。
从图7中看出,建筑物在坑外降水时即有一定的沉降,但沉降值很小。而出现沉降最快的时候,正是基坑从开挖至开挖到底这段时间内。而后,这些测点虽然继续下沉,但下沉的速率明显变缓,最大沉降值仅为3.5mm。综合基坑周围其他几幢建筑物的沉降值及地下管线的变形情况来看,最大沉降量在15mm以内,完全满足了规范[7]限定对主基坑周围建筑物和管线的沉降限值20mm的要求。
4.3 钻孔咬合桩新工艺的评价分析 从天津地铁一号线西南角站基坑工程采用钻孔咬合桩这一新型围护结构型式的实际施工过程和效果看出,钻孔咬合桩相比较其他几种常用的围护型式有其自身很大的优势:
(1)咬合桩采用的是全护筒冲弧法,能够克服不良地质条件下灌注桩成桩困难的问题;
(2)咬合桩采用钢护筒,不像灌注桩用的是泥浆护壁,可以大大减小泥浆四溢对周围环境的影响;
(3)咬合桩垂直度比灌注桩好,不会塌孔,下挖过程中如遇到土体内有杂物影响时可以直接下去作业人员对杂物进行清理;
(4)从经济角度,咬合桩比地铁隧道基坑常用的地下连续墙结构要省20%～30%的经费,经济性好。
同时在本次工程的施工过程中也总结出了一些钻孔咬合桩施工的改进方法,如咬合桩导墙若采用预制结构而代替现浇结构,不仅可以更加方便施工,而且经济性更好等等。
5 结 论
(1)在本文所涉及的工程地质条件复杂的情况下进行地铁隧道施工,基坑开挖围护结构采用钻孔咬合桩这种新的围护结构型式,达到了预期的目的;
(2)在基坑工程中,只要围护结构的挡土和止水效果好,并及时架设支撑,基坑开挖时对周围环境不会造成太大的影响,完全可以保证紧邻高层建筑物的沉降变形满足要求; (3)基坑外地表沉降会随着施工过程时间的增长而加大,通过对本工程后续观测的结果来看,后期的沉降将持续半年左右才逐渐趋于稳定;
(4)钻孔咬合桩围护结构型式,当条件适当时,可应用在城市地铁施工中,一定会取得可观的社会效益和经济效益,将会有广阔的应用前景。
浅谈钻孔咬合桩施工质量保证措施
摘要：钻孔咬合桩是利用超缓凝混凝土的特殊性能，采用高精度的全套管钻机通过专门工艺成孔、成桩的一种特殊桩型，通过桩与桩之间的咬合搭接，形成挡土截水的连续排桩围护结构或地下防渗墙，在施工方法上与钻孔灌注桩及地下连续墙有很多相似之处;本文以山语听溪5#-1地块建设项目基坑支护工程为例，简要介绍几点钢筋混凝土钻孔咬合桩施工质量控制措施。通过该工程的成功实践，可为钻孔咬合桩的广泛运用提供较好的经验。
关键词：钻孔咬合桩;质量控制
一、工程概况
某建设项目位于同安区汀溪镇，总建筑面积：42366.06㎡，地上30732.66㎡，地下10896.473㎡。场地原始地貌属冲洪积阶地地貌单元，现地势较平缓，地表水不发育;卵石层为承压或微承压水，强透水层，为主要含水段，水量丰富;根据现场抽水试验得渗透系数为3.07X10-2/-4.44X10-2/cm/s。场地内地下水水位高程19.07-19.79m。地下水总体迳流方向大致由东北向西南，地下水位受季节气候的影响较大，地下水年变幅约在3.0m左右。
本工程围护结构采用钻孔咬合桩，桩径为1.0m、0.8m，桩中心距0.75m，相邻两桩咬合15cm，桩深约11.6—14.4m，素砼(A序桩)采用塑性混凝土止水桩，主要成分为水、水泥、砂、碎石、膨润土，其配合比为1.34：1：2.83：
3.23:0.18，缓凝时间24小时，塌落度180mm，且混凝土的3天强度值R3d不大于3Mpa。
二、钻孔咬合桩施工流程:
施工准备→测量放样→导墙施工→钻机就位→造浆→钻进成孔→钻渣外运→成孔检测→清孔→沉渣厚度检测→安放钢筋笼→导管水密性试验→下导管→沉渣厚度测试(二次清孔)→灌注水下砼，振动棒震动→超声波检测→交工验收
三、施工过程中出现的问题：
1)本工程设计A桩为素混凝土，B为普通钢筋混凝土桩，A序桩成孔过程
中需与B序桩咬合15cm,要求A序桩混凝土有自稳的强度，所以在A序桩的砼配合比设计初凝时间≥30小时，然而在施工过程初期有个别A序桩出现素混凝土凝固过快，造成B桩成孔困难的现象，影响施工进度。
2)在施工过程中发现有个别B桩孔口定位无误，而桩的垂直度偏差却超过设计及验收规范的要求，导致钻孔咬合桩底部没有足够的咬合量。
3)在施工过程中出现塌孔现象：①停机时塌孔;②浇筑混凝土时塌孔。
4)钻机施工过程中遇地下障碍物。
四、成桩作业质量保证措施
1)导墙施工：导墙起锁口和导向作用，保证成孔垂直度的重要措施，直接关系到钻孔咬合桩顺利成孔和成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，确保轴线误差±20mm，内墙面垂直度0.3%，平整度3mm，导墙顶面平整度5mm，顶面低于自然地面30cm，形成泥浆导流沟，本工程导墙采用C25钢筋砼结构。
2)本工程设计A桩为素混凝土，B为普通钢筋混凝土桩，A序桩成孔过程中需与B序桩咬合15cm,要求A序桩混凝土有自稳的强度，同时不能凝固过快，造成B桩成孔困难，影响施工进度，因此咬合桩的混凝土凝固时间控制是本工程的重点。
①素砼桩砼缓凝时间的确定：素砼桩砼缓凝时间是根据单桩时间来确定的，A桩混凝土缓凝时间≥30小时，单桩时间与地质条件、桩长以及钻机能力等有直接联系，计算公式如下：T=3t+K
式中：T——素桩砼缓凝时间;
t——B桩成桩时间，约4小时，
K——储备时间，一般15-20小时;T=3t+K=3*4+18=30小时
混凝土强度3天值不大于3Mpa。
②提前做好缓凝混凝土配合比，进行试桩确定各施工参数。
③商品混凝土搅拌站驻场人员严格监测混凝土配合比及外加剂的掺入量。④做好混凝土施工记录，保证各工序施工均处于可控状态。
⑤控制B桩成孔进度，成孔过快或过慢均有可能对A桩混凝土质量造成损害。
3)为保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对孔口定位误差严格控制外，还要对桩的垂直度进行严格控制，根据设计及验收规定，桩的垂直度偏差不大于3‰。
4)当孔深度达到设计要求后，及时进行孔内虚土和沉渣的清除，并确保孔内沉渣厚达到设计要求(不大于20cm)。用测绳检查桩孔的沉碴和深度。
5)在施工过程中卵石层采用泥浆护壁，防止塌孔和孔内缩径。泥浆护壁是利用泥浆与地下水的压力差来控制水压力与孔壁压力，以确保孔壁的稳定，所以泥浆的相对密度则起到保持压力差的关键作用，调制适合本地土层情况的泥浆，有效避免成孔过程中塌孔的发生，泥浆的要求为相对密度：
1.1～1.2，30分钟泥皮厚度：<2mm; PH值：8～10。
此法施工能有效的减少塌孔，保证成孔质量，减少和杜绝孔底沉渣，保证混泥土的充盈系数。
6)停机时,保持孔内具有规定的水位和泥浆稠度,防止塌孔。
7)地下障碍物的处理方法
钻机施工过程中如遇地下障碍物处理较困难，但对一些比较小的障碍物，如砾石、卵石层都能穿过;小孤石，采用牙轮孔钻头+螺旋钻头破碎，但施工难度较大，会影响一定的施工进度，较大孤石，备用一台冲孔钻，采用冲孔钻施工。
8)钻孔咬合桩砼灌注
①由于本工程地下水位较高，孔内都有水，采用导管法浇注水下砼灌注，导管直径为300mm，浇注砼前先进行压力试验。
②在浇注过程中，随时检查是否漏水。第一次浇注时，导管底部距孔底30～50cm，浇注砼量要经过计算确定，在浇注中导管下端埋深控制在2～4m范围;提升导管时，采用测绳测量严格控制其埋深和提升速度，严禁将导管拔出砼面，防止断桩和缺陷桩的发生。
③水下砼要连续浇注不得中断，边灌注边拔导管，并逐步拆除;砼灌注至设计桩顶标高以上0.50∽1m(超灌量0.50m)，桩上部无砼部分用土回填至地面标高，完全拔出导管。桩顶砼不良部分要凿掉清除，要保证设计范围内的桩体不受损伤，并不留松散层。
④水下灌注混凝土采用振动棒振捣，在咬合部位加强振捣，用来增加桩体咬合及密实度。
⑤每浇注50m3 留臵1 组试件;小于50m3 的单桩，每根桩留臵1 组试件。
9)塌孔的处理：
①轻微塌孔：使用挖土机向孔内回填可塑性好的粘性土，钻机反转向下加压，正转取土，充分压实孔壁，重新成孔;
②严重塌孔：向孔内浇筑低标号C20混凝土或高标号砂浆，待24小时后重新成孔(时间根据气温确定);
③浇筑混凝土时塌孔
在灌注过程中如发现井孔内水(泥浆)位忽然上升溢出，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是塌孔征象，塌孔原因可能是孔内水位降低，不能保持原有静水压力，以及由于周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起塌孔。
发生塌孔后，应查明原因，采取相应措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续塌孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中泥土;如不继续塌孔，可恢复正常灌注。如塌孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将砼钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实后重新钻孔成桩。
四、事故桩的补救措施
在钻孔咬合桩施工过程中，因A桩超缓混凝土的质量不稳定出现早凝现象或机械设备故障等原因，造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩。事故桩的处理主要分以下几种情况：
1)平移桩位侧咬合：B桩成孔施工时，其一侧A1桩的砼已经凝固且强
度超过施工要求，使钻机不能按正常要求切割咬合A
1、A2桩。在这种情况下，宜向A2桩方向平移B桩桩位，使钻机单侧切割A2桩施工B桩，并在A1桩和B桩外侧另加一根高压旋喷桩作为防水处理;或者在A1桩和B桩外侧另加一根阀管双液注浆作为防水处理。
2)背桩补强：B1桩成孔施工时，其两侧A
1、A2桩的混凝土均已凝固，在这种情况下，则放弃B1桩的施工，调整桩序继续后面咬合桩的施工，以后在B1桩外侧增加三根咬合桩与A
1、A2桩相切。在基坑开挖过程中将A1和A2桩之间的夹土清除植筋喷射C20混凝土即可。
3)预留咬合企口：在B1桩成孔施工中发现A1桩砼已有早凝倾向但还未完全凝固时，此时为避免继续按正常顺序施工造成事故桩，可及时在A1桩右侧施工一砂桩以预留出咬合企口，待调整完成后再继续后面桩的施工。
4)当成孔精度不能满足3‰的要求时，采用回填土，然后纠编调直重新成孔，直至达到施工精度要求时灌注砼。
五、结束语
钻孔咬合桩作为地下工程围护结构的一种新的工法，通过山语听溪5#-1地块建设项目基坑支护工程的实践证明，桩间咬合良好，表面平顺，除个别桩间有湿渍外，并无明显渗漏水，成桩的垂直精度高;暂未发现有侵限情况的发生，达到预期的设计效果。
[摘 要]在天津城区地铁隧道采用明挖法施工时,当地质条件复杂,不宜于施工水泥搅拌桩止水帷幕时,常采用地下连续墙。本文对钻孔咬合桩这一围护结构型式在天津地铁改、扩建工程中的首次应用进行了详细介绍,对其在天津地铁基坑中的应用进行了实际工程监测,并进行了评价分析,认为咬合桩在地铁施工中有广阔的应用前景。
[关键词]基坑;钻孔咬合桩;工程监测
1 前 言
天津目前正在进行大规模地铁建设,其中在市区部分地段采用了明挖法[1]。由于城市中心地带建筑物、交通设施稠密,故地铁工程的基坑开挖只能在支护结构保护下进行垂直开挖。目前地铁深基坑围护结构一般采用的形式有钻孔灌注桩加水泥搅拌桩复合结构,地下连续墙结构和SMW工法[2 3]。
相对上述围护结构,钻孔咬合桩在天津较少有应用。该方法在国外及国内部分地区,已具备成熟的施工经验与工法,有很多成功的工程实例。其适用于沿海地区软弱地层、含水砂层地质情况下的地下工程深基坑围护结构的施工。它采用的是钢筋混凝土桩与素混凝土桩切割咬合成排桩的型式,其围护和止水效果很好,工程造价比地下连续墙和人
1 工挖孔桩要低20%～30%左右。为此,在天津地铁西南角车站深基坑工程中引入了钻孔咬合桩工法。 2 工程概况
天津地铁1号线既有线改、扩建工程西南角站,位于四马路、南开三马路与黄河道、南马路交口处,呈南北走向。本车站将既有结构全部拆除,按照新的建筑平面重新构筑新结构。改建段结构全长244.349m。
2.1 工程地质与水文地质
改建段区间位于第四系全新统人工填土层(Qml)、新近沉积层(Q43N si)、第Ⅰ陆相层(Q4 3a1)、第Ⅰ海相层(Q2 4m)中,岩性以杂填土、粉质粘土、粉土为主,土质松软,多呈可塑～流塑状,属中～高压缩性土。场地地下水类型为孔隙潜水,储存于第四系粘性土、粉土及砂类土中,地下水埋深0.8～4m,水位变幅1～2m。 2.2 设计情况
该车站主体为地下一层多跨矩形框架结构,采用明挖顺作法施工。原设计方案基坑围护结构采用钻孔灌注桩加水泥搅拌桩止水帷幕,坑内设钢支撑系统。但由于本工程基坑开挖较深,达到了10m,且其中一段基坑与一栋高层建筑———金禧大酒店距离仅6m,而且由于开挖处杂填土中埋有原地铁修建时抛弃的建筑垃圾,有很多如钢筋、废木料、模板等各种杂填物,情况非常复杂,经现场试验后发现一般钻孔灌注桩成桩较困难;此外,本段地下水埋藏较浅且丰富,桩孔易发生坍塌变形。钻孔咬合桩由于采用了全钢套管护壁,能有效地防止孔内流砂、
2 涌砂现象的产生,并且通过现场实时监测其成孔精度即可得到有效控制,其“一荤(指钢筋混凝土桩)”、“一素(指素凝土桩)”相互咬合排列,挡土和止水效果极佳,经济性好。最后经多方面因素综合考虑,本工程决定采用咬合桩这一新型围护结构型式。
3 钻孔咬合桩施工技术 3.1 工艺原理
钻孔咬合桩的排列方式为一根素混凝土桩(A桩)与一根钢筋混凝土桩(B桩)间隔布置。A桩采用缓凝型混凝土,B桩采用普通混凝土,先施工A桩,后施工B桩。天津地铁西南角站钻孔咬合桩采用的是全护筒冲弧法,即在两侧A桩成桩后利用护筒钻机的下压切割能力,在切割掉A桩部分混凝土的同时使B桩成桩。最后效果是使B桩嵌入两侧A桩一部分,形状类似于相互咬合,故形象的称为咬合桩(如图1)。 3.2 工艺流程 3.2.1 导墙施工
为了保证钻孔咬合桩孔口定位的精度并提高桩体就位效率,应在咬合桩成桩前首先在桩顶部两侧施作混凝土导墙或钢筋混凝土导墙(见图1)。
3.2.2 单根咬合桩施工工艺流程
3 (1)护筒钻机就位 当定位导墙有足够的强度后,用吊车移动钻机就位,并使主机抱管器中心对应定位于导墙孔位中心; (2)单桩成孔 其步骤为随着第1节护筒的压入(深度为1.5～2.5m),冲弧斗随着从护筒内取土,一边抓土一边继续下压护筒,待第1节全部压入后(一般地面上留1～2m,以便于接筒)检测垂直度,合格后,接第2节护筒,如此循环至压到设计桩底标高; (3)吊放钢筋笼 对于B桩,成孔检查合格后进行安放钢筋笼工作,此时应保证钢筋笼标高正确; (4)灌注混凝土 如孔内有水,需采用水下混凝土灌注法施工;如孔内无水,则采用干孔灌注法施工并注意振捣; (5)拔筒成桩 一边浇注混凝土一边拔护筒,应注意保持护筒底低于混凝土面≥2.5m。 3.2.3 排桩施工工艺流程
流程:A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3……,如图2所示。
3.3 控制措施
(1)成孔精度控制 为控制咬合桩的成孔精度达到《地下铁道工程施工及验收规范》[4]要求,采用成孔精度全过程控制的措施。本工程采用的是在成桩机具上悬挂两个线柱控制南北、东西向护筒外壁垂直度并用两台测斜仪进行孔内垂直度检查。发现有偏差时及时进行纠偏调整。
4 (2)A桩混凝土缓凝时间的确定 在测定出单桩成桩所需时间t后,可根据下式计算A桩混凝土缓凝时间T
T=3t+K
其中,K为储备时间,一般取1.5t。 3.4施工问题与解决方案
(1)防止管涌措施 在B桩成孔过程中,由于A桩混凝土未完全凝固,还处于流动状态,因此其有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内,形成“管涌”。克服措施有:①控制A桩坍落度<14cm;②护筒应超前孔底至少1 5m;③实时观察A桩混凝土顶面是否下陷,若发现下陷应立即停止B桩开挖,并一边将护筒尽量下压,一边向B桩内填土或注水(平衡A桩混凝土压力),直至制止住“管涌”为止。
(2)遇地下障碍物处理方法 由于咬合桩采用的是钢护筒,所以可吊放作业人员下孔内清除障碍物。
(3)克服钢筋笼上浮方法 在向上拔出护筒时,有可能带起放好的钢筋笼。预防措施可选择减小B桩混凝土骨料粒径或者可在钢筋笼底部焊上一块比其自身略小的薄钢板以增加其抗浮能力。 4 工程实践效果与分析
在对各种围护结构型式比选后,最终在天津西南角地铁车站基坑工程中选择了钻孔咬合桩这一新工法。施工中,在靠近金禧大酒店一侧的基坑采用φ1200咬合桩,其余基坑段采用φ1000咬合桩,桩间咬合200mm,桩长为19.2m。由于咬合桩这一围护型式首次在天津地铁工程中使用,而且基坑工程又是整个项目的重要工程,因此非常有必要在
5 基坑开挖过程中跟踪施工进程,对桩体侧移、坑周地面沉陷和地层位移、附近建筑物、地下管网等变形及受力情况进行监测[5],用取得的监测数据,与预测值或计算值相比较并进行分析,能可靠的反映工程施工所造成的影响,能较准确地以量的形式反映这种影响的程度,也可以对咬合桩的适用性进行客观、准确的评价。 4.1 监测方案
图3为基坑监测布点平面布置示意图。
监测设备包括:高精度水准仪,经纬仪和测斜仪。根据施工设计,在基坑开挖和主体结构施工期间,主要进行了变位、沉降、咬合桩变位和地下管线位移监测,监测对象及相应使用的仪器见表1。
4.2 数据分析
6 从2003年8月初开始监测,到2004年2月底结束,前后共计七个月的时间。在基坑开挖期间,工程中没有出现险情和事故,咬合桩防渗效果很好,各项监测数据也比较平稳,现对下面几个监测内容得到的监测数据进行分析说明。
图4和图5表示的是该基坑围护结构中的两处咬合桩的侧移曲线,分别为186号和52号(其具体位置见图3)。
由监测数据结果所绘出的桩体侧向变形曲线图可以看出,咬合桩围护结构桩体的最大侧向变形一般均发生在基坑开挖面以上靠近坑
7 底的部位[6]。比较186号桩与52号桩的侧移曲线,可明显看到52号桩的桩顶水平位移和桩体最大侧移均比186号桩要大很多。分析其原因,在图3中可以看出,186号桩位于一号线靠近金禧大酒店一侧的基坑边,由前述其桩径为1200mm,而52号桩桩径为1000mm。由于围护桩的桩径增大,所以其抗弯刚度势必会相应提高,在基坑内支撑型式相同的情况下,则桩身各部侧向变形量相应的会变小。52号桩桩顶最大侧移达到了8.5mm,远大于186号桩的2mm。分析原因是由于基坑开挖时第1道支撑加撑不及时,导致开挖后桩体悬臂状态暴露时间过长所致。综合这两个桩体位置与其他测点桩体侧移数据来看,绝大部分桩体变形值均满足要求,最大变形值11.9mm,小于设计要求的灌注桩、地连墙等围护结构水平侧移限值14mm。
图6为基坑外地面沉降随时间变化曲线。测量从基坑开挖时开始,第1个观测点(52-1)位于52号咬合桩桩头,第2个测点(52-2)与第一个测点相距5m,第3个测点(52-3)与第2个测点相距10m(见图3)。
8 从图6中可以看出,在开始测量时地面已经存在微小的沉降。由于场地地下水位埋深较浅(0.8～4m),为了防止基坑开挖时坑内外水位差较大而引起的流砂、管涌等渗透破坏现象,本工程采取的是基坑外井点降水措施。所以可以认定,初始的微小地面沉降是由于基坑开挖前坑外降水引起的。地表沉降会随着施工过程时间的增大而加大,最大沉降发生在52-2测点处,其次是桩头测点52-3,而距离基坑最远的52-1点沉降值已非常小了,说明此位置处地面沉降受基坑开挖影响已很小。
图7为一号线基坑开挖需重点保护的周围高层建筑物金禧大酒店的沉降随时间变化曲线。
从图7中看出,建筑物在坑外降水时即有一定的沉降,但沉降值很小。而出现沉降最快的时候,正是基坑从开挖至开挖到底这段时间内。而后,这些测点虽然继续下沉,但下沉的速率明显变缓,最大沉降值仅为3.5mm。综合基坑周围其他几幢建筑物的沉降值及地下管线的变 9 形情况来看,最大沉降量在15mm以内,完全满足了规范[7]限定对主基坑周围建筑物和管线的沉降限值20mm的要求。 4.3 钻孔咬合桩新工艺的评价分析
从天津地铁一号线西南角站基坑工程采用钻孔咬合桩这一新型围护结构型式的实际施工过程和效果看出,钻孔咬合桩相比较其他几种常用的围护型式有其自身很大的优势: (1)咬合桩采用的是全护筒冲弧法,能够克服不良地质条件下灌注桩成桩困难的问题; (2)咬合桩采用钢护筒,不像灌注桩用的是泥浆护壁,可以大大减小泥浆四溢对周围环境的影响; (3)咬合桩垂直度比灌注桩好,不会塌孔,下挖过程中如遇到土体内有杂物影响时可以直接下去作业人员对杂物进行清理; (4)从经济角度,咬合桩比地铁隧道基坑常用的地下连续墙结构要省20%～30%的经费,经济性好。
同时在本次工程的施工过程中也总结出了一些钻孔咬合桩施工的改进方法,如咬合桩导墙若采用预制结构而代替现浇结构,不仅可以更加方便施工,而且经济性更好等等。 5 结 论
(1)在本文所涉及的工程地质条件复杂的情况下进行地铁隧道施工,基坑开挖围护结构采用钻孔咬合桩这种新的围护结构型式,达到了预期的目的; 10 (2)在基坑工程中,只要围护结构的挡土和止水效果好,并及时架设支撑,基坑开挖时对周围环境不会造成太大的影响,完全可以保证紧邻高层建筑物的沉降变形满足要求; (3)基坑外地表沉降会随着施工过程时间的增长而加大,通过对本工程后续观测的结果来看,后期的沉降将持续半年左右才逐渐趋于稳定; (4)钻孔咬合桩围护结构型式,当条件适当时,可应用在城市地铁施工中,一定会取得可观的社会效益和经济效益,将会有广阔的应用前景。
甲方：
(以下简称甲方) 乙方：
(以下简称乙方)
为保证冲击钻孔灌注桩基工程的顺利进行，实现按期保质保量完成工程之目的，根据国家有关法律法规，本着诚信、平等、自愿、公平的原则，经甲乙双方就以下施工事项协商一致，订阅本合同共同信守。
一、工程地点及名称：
二、承包方式及内容
乙方承包施工图纸范围内全部桩基工程，施工内容包括冲击钻孔桩的成孔、清孔、报验、混凝土灌注，包工不包料，施工安全的工作。
三、质量标准
保质保量按图纸施工，保证验收合格。
四、工期要求
工期应业主方要求70天完成，从开工之日( 年 月 日)起计算工期，遇有不可抗力天气或其它因素不能施工，工期予以顺延。
五、合同价款及结算方式
1、钻孔按实际孔深计算工程量，并按每米壹佰元的价格结算。
2、甲方必须做好后勤工作，每月按工程进度款(包括生活费、工人工资以及材料费)的60%付给乙方，确保工地正常开工。工程完工待质检部门验收合格后，一次性付清余款。
六、甲方责任与义务 甲方责任与义务：
1、负责施工现场道路、水电畅通，负责桩位及轴线放样，桩位复核。
2、提供为施工服务的吊车、挖机等设备，确保施工顺利进行。
3、甲方工作人员必须全天候24小时在现场。如出现甲方吊车、挖机和现场管理人员的影响停工，由甲方负责，乙方有权向甲方提出补偿损失。
4、负责提供施工图纸，监督乙方施工质量及工程量验收和报砼等工作。
5、负责工程资料收集、整理汇编存档，提出具体进度要求，协调周边关系保证工程顺利进行。
6、乙方成孔报砼后，甲方应及时组织人员到施工现场，不得影响施工。
7、乙方在施工过程中，如出现障碍物和其它不可抗拒的损失由甲方负责。
8、如遇溶洞漏浆复打，按回填孔深每米100元计算，在施工过程中如有溶洞较大，钻头卡钻无法处理由甲方负责及时购买钻头，以免延误工期和乙方损失。
乙方责任与义务：
1、根据合同规定，乙方为保证工期，必须投入满足施工要求的机械设备及人员设备。
2、坚决按图纸施工，保证质量，服从业主及甲方管理，做好现场记录。
3、如出现某根桩灌注砼未达到设计要求，由乙方负责赔偿所有损失。
4、按安全规范施工，确保施工安全，如有意外甲方不承担任何责任。
5、甲方按合同执行条款，乙方不得以任何理由停工。
七、其它事宜
1、未尽事宜双方根据实际情况协商解决。
2、本合同一式三份，甲乙双方各执一份，双方签字后具有法律效力。
甲方(签字)：
身份证号码：
公司法人代表： 签订地点：
乙方(签字)： 身份证号码：
年 日
签订时间： 月
岩溶地区钻孔桩施工的问题预防与处理
摘 要：鉴于**客专***特大桥岩溶地区的钻孔桩施工过程中遇到的一系列问题，采取了一些有效的预防措施及技术处理，并通过工程实践总结出了一些可行的具有借鉴作用的预防措施和出现问题后的处理经验。
关键词：溶洞
裂隙
预防
处理
1.工程地质概况 1.1工程概况
***大桥位于贵州省安顺市境内，属云贵高原剥蚀—溶蚀低中山、低山丘陵和高原盆地地貌，总体地势东低西高，地形起伏较大。***特大桥，全桥布置22*32m简支箱梁，起讫里程D1K744+514.920～DK745+247.596，中心里程DK744+897.5，全长732.676m，本桥处于线路圆曲线和缓和曲线上，曲线半径9505m,纵坡坡度-3.2‰与8.9‰，竖曲线半径30000m。桥梁下部均为钻孔桩桩基础，共计23个墩台;桩基直径为100cm、150cm，钻孔桩最大桩长86.5m，最小桩长8m;墩均为实心墩，墩柱最高为8米。0#台与关口寨隧道桥隧相连，在地质钻探过程中发现0#台-2#墩，地质复杂，地下岩溶发育，溶洞深度深，范围广，经设计变更取消0#台，调整为1#台,调整2#墩中心位置，由原来2*24m变更为1*32m简支梁,同时延长关口寨隧道明洞长度。 1.2地质情况
本桥主要不良地质为岩溶;特殊岩土为软土及膨胀土。 1)岩溶
桥址位于白云岩、灰岩地层，地质钻孔揭示多有溶洞，地表岩溶主要为溶沟溶槽及溶蚀小孔。在1#台、2墩、4#墩、9#墩、10#墩、
1 / 10
12#墩钻孔中均发现有较大地下溶洞，一般呈串珠状发育，溶洞内多为充填，充填物为软塑～流塑状软土，一般洞径为0.5-6米。桥址岩溶发育深度在一般高程1205-1230m垂直带，局部并伴有溶蚀破碎带发育。其中1#台、2#墩钻孔中岩溶发育范围广，洞径较大，最大洞径约22m深，为流塑状软土填充。因此本桥地表及地下隐伏岩溶发育。
2)软土
棕黄～褐灰色，软塑～流塑状，主要分布在D1K744+510～D1K744+700段溶槽中，厚度达到20～70m，D1K744+700～D1K745+200段软土厚度为2～12m，软土呈层状分布，分布于地表至基岩表层。软土孔隙比大，含水量高，力学性质差，极易变形沉降。
2)膨胀土
棕红～棕褐色，硬塑，黏性强，厚度为2～20m由黏、粉粒组成，含植物根系，手捻有砂感，根据分析，该段红黏土具有中等膨胀性，自由膨胀率为34-76%，该层具有天然密度小，空隙比大，液限高的特点，应加强防护。 1.3 水文地质
根据地表水、地下水水质的化验结果，地表水、地下水水质均对混凝土无侵蚀性。 1.4气象
属亚热带湿润季风气候，气温及降雨等各地虽有差异，但变幅不大。总的特点是：冬无严寒，夏无酷暑，气候温和，雨量充沛，阴雨天多，四季不甚分明。年平均气温14～16℃，极端最高气温一般为34～37℃。年平均降雨量1200～1500mm，5～10 月份为雨季，占年
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降雨量的80%。 1.5地震
地震动峰值加速度0.05 g，地震动反应谱周特征周期0.35s，为六度地震区。 2.钻孔桩施工 2.1施工方案
2.1.1钻具及钻进方式的选择
经对在场钻机进行比选，采用冲击钻施工的孔壁比回旋钻施工孔壁稳定，处理溶洞和裂隙漏浆时，更能防止塌孔，且移位、安装均比较快，在施工过程中一旦出现漏浆，可以迅速将锤提出孔外，防止塌孔埋锤;考虑到钢丝绳冲击钻具有设备简单、操作方便、动力消耗小、机械故障少等特点，确定采用正循环冲击钻成孔，配合钢护筒跟进的施工方法。为保证钻机就位后稳定性，采取增加钻机刚性平台的辅助方案。该方案的主要使用材料为18#工字钢，采取平卧井字型的布置，其平台的面积一般要比桩机加宽2-4米。
2.1.2先易后难的原则
就1#台为例，根据该墩桩基展示分析图溶洞分布，采取对角跳开钻孔原则，采用2台钻机先从溶洞较小的1#-
2、1#-6，然后1#-
3、1#-9开钻，依次再钻溶洞比较大的1#-
1、1#-8，1#-
5、1#-7;最后1#-4，溶洞高度长达9m，采取钢护筒跟进法。
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1#-1桩1#-2桩1#-3桩1#-4桩1#-5桩1#-6桩1#-7桩1#-8桩1#-9桩图例：昆明弱风化白云岩、溶洞说明：本图尺寸以米计。 4 / 10
2.2.施工要点及施工中问题的处理 2.2.1施工要点
(1)精确定位：开工前，由测量人员对每个桩孔精确定位，放出护桩，预埋比桩径大50cm的钢护筒，长度4～6m，钻机就位后进行复测。确保钻机垂直中心线与桩孔中心偏差在规范，保证了桩孔允许偏差在合格范围。
(2)每孔开钻前，将地质柱状图挂在钻机上，让施工人员都充分掌握待钻孔岩层地质、溶洞的位置、大小和充填情况等资料;在钻进过程中，现场技术员进行跟班技术作业，对每循环进尺进行详细记录，针对不同地质变化采取的冲程不同的处理方法;对地质复杂，岩溶发育范围广的1#台桩基，则根据每根桩的不同特点，制定专门的工艺措施。钻至离溶洞顶部1m左右时，准备足够的小片石或狗头石10-20cm，变换冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。
(2)溶洞施工以做好预防为主。钻孔前先储备大量黏土、片石及一定数量的袋装水泥。钻孔施工过程中，配置泵流量大的水泵，同时准备好充足水源，保证一旦漏浆。可以及时补水。当冲孔到离溶洞的顶板还有1米左右的时候，应加大泥浆所占的比重，并采用低冲程(高度在1m内)慢速冲进逐渐击穿顶盖，以防止卡钻。
(3)每遇到一层溶洞，不论是否漏浆，不论有无填充物，均先按1：1比例向孔投入一定数量的片石、黏土，用小冲程冲击投入的混合物，使其挤入裂缝、溶洞内，在冲进过程保持孔内水位不变。如此反复操作，多次充填挤压溶洞以加固孔壁。
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大多数溶洞都是漏水、漏浆的,为了防止漏浆引起坍塌,将护筒挤扁而把钻头裹在里面,施工时采取以下措施来克服:(1)始终将护筒内液面控制在高出地下水位2.0m左右;(2)采用优质泥浆护壁钻进;(3)反复回填粘土球、片石冲进,使过渡段(主要指强风化岩层)或护筒脚得到固壁的作用;(4)打超前钻,先钻两个小孔让水填满洞体,防止液面突然下降;(5)准备好足够的水源,一旦发生漏水、漏浆就往孔内补水。
为了防止冲击钻钻头卡钻或因钢丝绳断裂使钻头掉进洞里,在接近溶洞顶大约1m左右时,指挥操作人员采用冲锤低程缓慢冲进。如出现漏水、漏浆,通过反复回填片石、粘土球反复慢速冲进,直至破除整个顶板。溶洞的规模大小、底板的形状及桩位处溶洞的特征,决定了多种不同的穿越洞体施工技术。由于本工程的溶洞规模相对比较小,因而在穿越洞体施工时,均采用抛填大量的片石、粘土球或水泥包等物进行反复冲击,最后所有的桩位都得到顺利成孔。
(4)保持平稳进尺，若溶洞内进尺过快，则在孔底穿过溶洞后，再次提起钻头，投入片石、黏土，重新进行冲砸。目的是使块石与黏土在溶洞内形成一道环壁，保证成孔质量。
(5)对于空洞或半充填的溶洞，特别是地质柱状图上显示的溶洞，在击穿溶顶之前，要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化。一旦泥浆面下降，首先先迅速补水，然后用铲车或者挖机及时将准备好的片石黏土、水泥按适当的比例抛入，直至孔中的泥浆面停止下降，并慢慢上升。然后用冲锤进行适当的挤压，直至把桩基周围的溶洞都填满或
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者堵死为止，只有当水泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。
(6)遇到较大的溶洞，特别是溶洞底部根本存在漏浆口的半充填溶洞，在溶洞形成过程中充填的粉土、片石已将把漏浆口堵住。但是在冲孔时，由于充填物滑落或者被重新揭开，从而造成重新漏浆。为了堵住漏浆口，发现漏浆后，向孔中补水的同时，应立即向孔中抛填袋装水泥，然后向孔中投入黏土、片石混合物，待漏浆停止后重新冲孔，冲击到漏浆部位的时间宜控制在水泥终凝时间之前，然后停止6-10h。如此反复操作，直到凝固后的水泥黏土浆把漏浆口堵死为止。 2.2.2施工中问题的处理
由于桥址主要出露白云岩、灰岩地层，地表岩溶主要为溶沟溶槽及溶蚀小孔;地下岩溶主要为岩溶洞穴。该岩溶地区的特殊性决定施工过程中出现各种事故的现象不可避免。
卡钻 遇到卡钻不能强行提拉，应分析原因，找出卡钻的原因，对症下药。一般先清孔至钻头以下，然后在提钻头。若无效，在用钢丝绳将小钻头放入轻轻冲击大钻头，松动后再将大钻头提出。若仍不能奏效，则可以水下放小炮松动周围岩层，待钻头活动后提出。
掉钻 造成掉钻的原因有多种，最常见的是在卡钻或粘锤后强提，使钢丝绳在疲劳损坏位置断开。掉钻事故以预防为主，经常检查最易损坏部位，定期检查，遇到损坏的部件立即修整或更换，消除隐患。每次抛黏土后一定要用小冲程冲击或在其上面抛一层片石防止粘锤，遇到停电等异常情况，应立即用吊机将锤提离孔底。
漏浆 漏浆主要是钻头进入溶洞或者遇见裂隙时，泥浆向外流
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出，严重时会造成塌孔。处理措施是在钻孔过程中回填黏土片石等，反复冲击增加护壁的密实度和强度。反复漏浆或者漏浆严重时，在抛黏土、片石的同时加入适量的水泥堵漏。
斜孔 斜孔是岩溶地质钻孔桩施工时常遇到的问题。主要原因是孔内底岩层软硬不均，或者半洞半岩，或者“斜坡岩”而导致的钻头无法水平就位。施工时，当钻头穿越溶洞时要密切注意钢丝绳的情况，以便判断是否偏孔。一旦发生偏孔，应按1:1的比例回填黏土片石至弯孔处1m以上，再重新冲砸。
对于多次校正均不能达到理想效果的半软半硬质岩层，采用放小炮法纠偏。对于这种岩层很容易产生斜孔，并且难以纠正。我们采用潜孔钻定位钻孔，然后PVC套管精准对接孔眼，小药卷配好导爆索通过PVC落入桩底眼孔内，严格控制装药量和钻孔深度，建议采用小炮层层剥离方式逐步达到校偏目的。通过实践该方法简单有效，成本低效率高，值得推广。
(5)塌孔 塌孔主要是漏浆补水(或补浆)不及时，孔内形成负压而造成的。解决塌孔的方法是：①当溶洞体积比较小的时候，可以通过直接加泥浆来保持孔内水位的压力，来防止塌孔的出现，然后抛片石，继续施工;②如果溶洞比较大，当其空间的垂直高度超过1.5米的时候给，因为覆盖层比较厚，达到10米以上，且地面没有产生塌崩，这时可以在溶洞层加入钢护筒，来隔绝溶洞，防止灌注混凝土时大量流失③;如果孔口地面崩塌，应当清理崩塌范围内的杂物，然后用土进行回填，准确测出其桩位，然后埋置钢护筒，重新进行钻
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进。
2.2.3水下砼的灌注
砼采用导管法灌注，为了防止孔壁存在没有完全充填的溶洞，而使在灌注过程中砼的流失，进而造成导管埋深深度不够，形成断桩。要求导管的埋入砼的深度保持在5-9m，每次拆导管前要再不同的位置测量2-3个点，确认无误后才能进行，为保证成桩质量，采取桩顶超灌80-100m，灌注结束后需等待3-5分钟，经再次测量砼面无变化后才拔起导管。 4.结束语
在***大桥的施工过程中，我们通过回填片石、黏土或者钢护筒跟进法等多项有针对性的施工措施，顺利解决了岩溶地区钻孔桩施工的技术难题，但是在施工过程中要密切关注施工细节，严格控制回填片石、黏土、水泥量，避免造成不必要的重复性浪费;桩基施工完毕后，经声波透射法检测，全部为全部为Ⅰ类桩，达到预期目的。最后我们仍会进一步探索在岩溶地区钻孔桩施工的最佳施工工艺和措施。
参考文献：
[1]曹刚. 钻孔灌注桩基事故的处理与建议[ J ]. 山西建筑,2003
[2]肖婧. 大直径钻孔灌注桩施工及事故处理. 建材技术与应用,2004
[3]梅华国. 钻孔灌注桩施工中埋锤或卡锤事故的处理措施. 电力建设, 2004
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[4]刘金砺.桩基工程与施工技术[M].中国建材工业出版社，1994 [5]叶书麟.地基处理工程实例应用手册[M].中国建筑工业出版社，2001 [6]陈新胜.顾湘.桩基工程[M].中国地质大学出版社，1995
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深水桩基施工工法
(YJGF)
一、前言
深水中修建桥梁等其他建筑物时，为了确保施工安全，使基础施工方便易行，减少施工干扰，降低工程成本，可采取钢管桩水中平台方案施工水中钻孔桩的施工。
。
二、工法特点
1、施工过程中陆地之间的联系非常方便，顺利地解决了水中运输问题，并且安全可靠。
2、平台搭设方法简单，并且施工过程中处处有平台，即使毫无水上生活经验，工人也可顺利施工而不会造成晕船现象。
三、适用范围
1、水深在30米范围的深水基础施工，
2、跨越水库、河流、海湾的铁路公路桥梁深水基础。
四、施工工艺
(一)工艺原理
将浮箱、工字钢、桁架、卷扬机、卷扬机带动的旋转底座和起重机大臂等拼装组成浮吊，利用浮吊将浮箱和工字钢组成的导向船为导向框架，使用浮吊依靠导向船打设钢管桩，搭设水中平台，以水中作业平台为依托，下设钢护筒、钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土。
(二)工艺流程(见图一)
(三)施工方法要点
1、钢管桩及钢护筒的制作
钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒，均现场卷制。一般选用10~14mm厚的钢板，卷成小节后，将小节焊接成大节。
每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。
2、浮箱拼装
浮箱是浮吊的基础，由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体底部周边为圆角，顶部为长方形，钢箱钢板厚度3mm，内部有钢制中隔板，顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板，小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接，顶部预留有锚栓孔，以连接固定锚机或其他需要固定的设备。
深水桩基施工工艺流程图(图一)
修建临时码头
器材下水拼浮吊、导向船
、运输船
船
预制砼水下锚碇
抛设锚碇.埋设地垄
测量定桥中线、确定抛锚、地垄位置
焊接钢管桩
测量水深
导向船定位
钢管桩定位，通过导向架安放钢管桩
焊接平台成型
振动锤打入钢管桩
钻机就位
测量定钻孔桩位
安放护筒导向框架
卷制钢护筒
运输船运输
浮吊起吊就位钢护筒
振动锤打入钢护筒
钻进成孔
气举式反循环清孔、下放钢筋笼
砼运输车运输砼、运输船
浮吊起吊运输料斗.
灌注砼成桩
钻机移位
拆除平台
在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。
(三)施工方法要点
1、钢管桩及钢护筒的制作
钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒，均现场卷制。一般选用10~14mm厚的钢板，卷成小节后，将小节焊接成大节。
每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。
2、浮箱拼装
浮箱是浮吊的基础，由若干个小钢箱组成。小钢箱外型为长方体底部周边为圆角，顶部为长方形，钢箱钢板厚度3mm，内部有钢制中隔板，顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板，小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接，顶部预留有锚栓孔，以连接固定锚机或其他需要固定的设备。
在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。
3、浮吊拼装
浮吊是水上作业的起吊设备，由浮箱及CWQ20型拆装式桅杆起重机组成，在远处看浮吊主体是三脚架，起重机结构由臂杆、立柱、斜撑、转盘底座及驾驶室组成。转盘底座基础基本呈正三角形，三台卷扬机在浮吊的尾部正中位置。详细结构见(图二)：
(图二)
4、搭设水中平台
(1)浮吊抛锚;首先使用浮吊将锚碇在距设计桩位60~100m处进行抛锚，并用浮筒做为标识。
(2)导向船固定：导向船定位时，用机动船将导向船推至设计桩位处加以锚定，然后利用导向船上的四台卷扬机(俗称锚机)，在测量指挥下，通过伸缩锚机将导向船定位，在导向船上根据每根钢管桩的布设位置准确放出每根钢管桩的桩位，并依次安装定位框架。
(3)钢管桩下设：导向船定位后，机动舟将焊接好的钢管桩钢管通过运输船运至墩位处，并将浮吊傍靠。
起吊钢管桩钢管，在钢管上做好长度标记，从定位框架中插入，自重缓缓下沉，根据钢管上的长度标记确认入河床后再检查垂直度，作纠偏处理，起吊电动振动锤，放在钢管顶卡在钢板上，开动振动锤对钢管桩进行振动下锤，直至钢管反弹，方可认为已进入风化岩，可停止振动下沉。在打入过程中随时观测垂直度。
(4)施工平台的搭建完成：钢管桩打设完毕，按照平台设计进行平台的搭建完成。
5、埋设钢护筒
在平台上精确定出桩位，放置导向架。入河床的一节护筒在顶部外侧对称焊接卡板，浮吊提扁担梁起吊，护筒穿过导向架，靠自重缓缓下沉，卡板卡在导向架上，同样办法起吊下一节护筒，并与上一节护筒对接焊。护筒足够长以后，将会因自重下沉，待不再继续下沉，在护筒顶部焊接替打，加振动锤振动下沉，护筒反弹明显时持续5min后停止下沉。
6、钻孔桩施工
护筒埋设好后，吊装钻机就位进行钻孔施工。从护筒至泥浆池之间采用泥浆槽连接，放置在平台上。泥浆池是一个钢板加工成的钢箱，焊挂在平台上。
7、清孔
为了确保灌注成功，采用气举反循环法将孔内泥浆全部换为清水。气举反循环主要设备为9m3空压机一台，20cm出浆钢管一套及3cm射风软管一套、泥浆泵2台。在钢管上距钢管底口40cm处向上开一斜口，接射风软管，清孔时，将出浆钢管下至距孔底40cm，两台水泵往孔内不停送清水，启动空压机，利用反循环原理从出碴钢管上口喷出。施工过程中要保证孔内水头在河面水位以上1.5～2.0m，以减小护筒壁所受外压力。清孔应认真操作，钻孔底沉淀物厚度不得大于5cm。在灌注前(导管安装完毕后)检查孔内沉淀情况，如果大于设计要求，可按相同办法进行二次清孔，确保沉淀厚度小于规范要求值。
8、混凝土灌注
钻孔桩所用混凝土在拌和场集中拌制，由砼罐车运到临时码头旁。在临时码头处设置滑槽，砼由滑槽滑至运输船上的料斗内，由运输船将料斗拖至墩旁，浮
吊吊灌。导管一般埋深为4～5米，以确保砼的密实度。必须保证每趟运输时间不能超过40分钟，保证混凝土坍落度。
9、平台拆除
桩基施工完毕，由上至下拆除平台。横纵梁、斜撑拆除后进行管桩拔除。浮吊起吊振动捶直接夹住管壁，启动振动捶，边振动边缓缓起钩，可将管桩拔除。因混凝土与基岩连接的管桩，潜水员下水割除。
五、机具设备(见表一)
主要机械设备表(表一)
机械设备名称
规格型号
单位
数量
作用
水上浮吊
20t/10t
台
2
钢管桩的插打，平台及护筒安设，钻机移位，钢筋笼吊放，砼的吊灌及其他水上吊装作业
运输船
浮箱拼装
艘
2
水上设备材料的运输
导向船
浮箱拼装
艘
2
插打钢管装时定位及作为施工平台
机动船
994型
艘
2
水上动力设备
振动锤
60KW/40KW
个
2
下沉纲管及下沉护筒
发电机
75KW
台
1
打桩时提供临时用电
锚碇设备
砼预制
个
4
水中船只锚碇
潜水设备
套
2
水下切割、焊接
钢管桩
自制
套
8
水中平台支撑
钻机
TS-220
台
3
钻孔
卷板机
自制
台
1
卷制护筒及钢管桩
龙门吊
10t
台
1
起吊钢板及护筒
六、劳动组织(见表二)
劳动力组织表(表二)
职务或班组
工作内容
人数
分工
经理
负责全面施工生产
1
技术主管
负责现场施工技术管理
1
技术室
技术指导、管理、质检
施工资料整理及测量
5
测量3人、质检1人、技术员2人
运输队
材料设备的水上运输
10
机动舟司机2人，指挥2人，普工6人
打桩队
钢管桩及钢护筒打设拆除
14
指挥1人，浮吊司机1人，电焊工2人，气割工2人，普工8人
机修队
铁件加工及机械维修
10
电焊工3人，气割工2人，普工5人
钻机队
钻孔、清孔、灌注砼
30
钻孔人员18人、普工12人
潜水队
水下切割、焊接
8
潜水员4人、指挥1人、协助人员3人
七、质量技术措施
1、严格按照设计文件及施工组织施工，记好各项施工检查记录，填写隐蔽工程检查证。施工前做好技术交底，切实做到施工人员人人明白技术标准和施工工序。
2、加强加强材料管理，所有进场材料要严格把关，做到不合格的材料不进场，无合格证材料不准使用，使施工全过程的工程质量处于受控状态。
八、安全措施
1、一切行动听指挥，听从统一安排。施工人员坚守岗位，未经许可，不得擅自离开岗位，发现异常情况，立即报告现场指挥，指挥根据情况分析判断下达命令。
2、必须要遵守水上作业的基本要求，穿救生衣、防滑鞋。
3、浮吊起吊各种重物时，应先提升10~20cm，检查尾部浮箱配重合适，吃水在警戒线以下，其它各部分良好后，方可继续起吊，起吊杆件必须有固定的信号指挥，旗语准确，传闻迅速，吊件下严禁站人。
4、导向船与机动舟，导向船与浮吊，机动舟与浮吊，浮吊与运输船，以及机动舟，浮吊，运输船之间相互傍靠时，要用钢丝绳在船上绑好，确保工作人员上下安全，并使工作平台保证相对稳定，相互停靠时要引起碰撞，不可随意停靠。
9.1总体思路
本桥跨度小，墩柱分散，采用钢管桩水中平台方案施工，发挥浮吊和浮箱的作用，成本经济、方便易行。
9.2施工平台
本桥右线桥幅宽12.0m，桩中心间距6.0m，左线桥自4#墩开始采用线性和非性加宽，基本幅宽12.0m，最宽16.0m，最宽处桩柱间距8.70m，每个水中墩要搭设一个15×8.0m的作业平台，管桩按14m*8m布置，根据不同桩间距调整内侧两排管桩间距，见示意图：
a
b
a
c
单位：米桩间距
尺寸
6.0
6.599
7.06
7.40
8.7
A
5.84
5.541
5.31
5.14
4.667
B
2.32
2.919
3.38
3.72
4.666
C
3.12
3.12
3.12
3.12
3.12
平台顶面高程为88.5m，相邻管桩用∠10*10角钢呈剪刀形式连接，如图。纵桥向每排钢管的外侧两根管桩顶面切割企口，安装I40a工字钢横梁，横桥向铺12m长桥面梁，长度不够焊接I40a工字钢，注意留出护筒空档，其余地方满铺5cm厚木板，周边设钢管桩栏杆。详细布置见(图三)：
(图三)
9.3浮吊
CWQ20型起重机的主要技术性能为：臂长
20.5m
最大起重量20t
起重幅度范围
4.54~20.67m臂杆回转角度范围220度
臂杆变幅角度角度范围
6~78度
起升高度
17.63m
根据浮吊的结构需要,选用13个9m×2.7m×1.65
m型号的小浮箱连接成浮吊平台，布置形式为
5+5+3，总长27m，总宽13.5m，其中尾部3个小浮箱加水配重以满足起吊时吃水平衡。
9.4钢管桩及钢护筒的制作
最大水深为18米，每根桩的护筒和钢管桩长度都在20m左右，所以一般护筒焊接成2大节，每大节长为9～11m，钢管一般焊接成16~23m一大节。每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。
9.5搭设水中平台
(1)浮吊抛锚;首先使用浮吊将锚碇在距设计桩位60~100m处进行抛锚(锚碇为一块4立方大小的混凝土预制块，重约10t)，并用浮筒做为标识。
(2)导向船：导向船由4个9m×2.7m×1.65m型号的小钢箱组成。
(3)钢管桩下设：由于河床覆盖层较薄，其下为强风化砂岩，在施打过程中，管桩进入覆盖层时下沉速度较快，管桩进入强风化砂岩时表现为振动捶反弹强烈，DZ40振动捶振动荷载为230KN，远大于检算时的单桩承受荷载，故将管桩下沉速度作为停止施打打的依据，在持续振动5min后管桩下沉在2~3cm范围内时，既可作为停止施打，能够满足承载及稳定要求。
左8-1平台钢管桩施打过程如下：导向船定位后，在大致管桩位置处测量水深为16m，通过预计钢管桩打入河床深度3m，焊接钢管桩总长为21m，钢管桩起吊就位后，通过自重进入河床0.8m，加振动锤振动，管桩继续下沉0.5m后，振动反弹强烈，确认已进入强风化层，继续打入河床至2.8m后，振动锤持续振动5分钟不见继续下沉后停止振动。正常情况下，整个过程为12分钟，平均入河床2.0m，入强风化岩1.0m。每根钢管桩施打时间在10-30分钟之间，在振动锤持续振动5-10分钟下沉量小于5cm左右停止。
(4)施工平台的搭建完成：12根钢管桩打设完毕，按照平台设计进行平台的搭建完成。
9.6埋设钢护筒
在平台上精确定出桩位，放置导向架。导向架是高4米，平面2.6米见方的钢框架，中间有2.5米见方的空间。左8-1平台钢护筒施打过程如下：根据钢管桩施工的资料，此处软弱覆盖层约为1.5m，钢护筒预计打入2.5m，加工护筒总长为(1.8m×3+1.5m×3
),(1.5m×7)两节，加焊缝总长20.54m。
在钻孔过程中，因地质情况较为复杂，钻头对地基的扰动影响较大，容易出现缝隙和松散层，且护筒内泥浆水头、比重都比护筒外侧大，因此容易出现漏浆
现象。常用方法为在原护筒上接长护筒，继续打入的，直至穿过破碎层，使护筒入岩深度加长，堵住漏浆。左8-1在钻孔过程中，漏浆后，加振动锤将护筒又打入0.54m，前后共入覆盖层2.24m。
9.7钻孔桩施工
就位钻机进行钻孔桩施工。
9.8清孔
采用气举反循环法将孔内泥浆全部换为清水。孔底沉淀物厚度不得大于5cm。清孔彻底的标志是反复清孔，再无任何泥浆、石块喷出。根据孔深不同，一般3～5小时，可将孔内泥浆全部换完，达到沉淀要求。清孔完成后准确量测孔深，孔深应比设计超深不小于5cm。在灌注前(导管安装完毕后)检查孔内沉淀情况，如果大于设计要求，可按相同办法进行二次清孔，确保沉淀厚度小于规范要求值。
9.9砼的运输及灌注：
(1)钢筋笼施做：
钢筋笼在岸上进行加工，在成孔后用浮吊运至孔边，一般为15-18米为一节进行吊装，在第一次清孔结束后下钢筋笼，在钢筋笼焊接完毕后，注意钢筋的搭接长度，钢筋笼的垂直度，为防止钢筋笼偏位，在钢筋笼侧面加垫块。
(2)混凝土灌注
运输船上装有2.5m3料斗4个，砼由滑槽滑至运输船料斗内，由运输船将料斗拖至墩旁，浮吊吊灌。使用一艘运输船，在整个砼的浇筑过程中，基本能保证40～45分钟一个循环(每循环为运输船运一趟混凝土，每趟10m3)。
9.10平台拆除
桩基施工完毕，由上至下拆除平台。
