1.工程概况
1.1工程简介
本标段设计试验桩四根，其中2根扩底桩和2根钻孔桩，设计概况如下： ⑴扩底桩：桩长32米，其中底部扩大头高度2.75米，桩身直径为1.2米，扩大头直径为2.0米，采用C30混凝土；
⑵钻孔桩：桩长38米，桩径1.2米， 采用C30混凝土；
1.2试验目的
⑴验证设计的科学性、合理性。
⑵通过普通钻孔桩与扩底桩静载试验对比，研究扩底桩承载力提高系数，施工的技术可行性及其产生的经济效益。 ⑶验证施工工艺的可行性、合理性。
1.3编制依据和原则
1.3.1编制依据
根据北京市市政工程设计院设计图纸及北京市第三检测所《基桩检测试验方案》和现行《公路桥涵技术规范》、《公路工程质量检验评定标准》、《公路桥涵养护技术规范》、《公路工程安全作业规程》、《公路工程安全技术规程》。
1.3.2编制原则
⑴严格执行施工程序、招标文件及有关规范各项条款的规定，做到统一标准，规范编制。
⑵实施项目法管理，应用动态网络控制技术，优化配置施工所需各项设备。科学安排各项工程施工顺序，做到统筹安排、均衡生产。
⑶有针对性地采用先进科学技术，优化施工方案，并通过自始至终对施工现场进行全过程的严密监控，实施全方位动态管理，确保安全、优质、高效、按期地完成本试验桩施工任务。 旋挖
钻机工法网
⑷确保安全生产，科学交通疏解，坚持文明施工，切实做好环境保护。
2.项目人员、设备设置
针对本试验桩项目部设立的组织机构如图2-1所示（其他相关人员见附表1、设备见附表2、材料见附表3）：
图2-1 组织机构图
3.施工方案
3.1施工工艺、流程
钻孔灌注桩施工流程见图3-1，扩底灌注桩施工流程见图3-2：
图3-1 钻孔灌注桩施工流程
图3-2 扩底灌注桩施工流程
3.2施工概述
根据本工程施工特点及实际情况，且本试验桩基类型为扩底灌注桩和普通灌注桩，采用旋挖钻机、钻孔扩底（置换钻头）施工、泥浆护壁工艺、灌注水下混凝土。试验桩大样图（图中2、4#为钻孔灌注桩，1、3#为扩底桩）平面布置见图3-3：
图3-3 试验桩大样图
3.3放样定位
桩位场地进行整平处理后，用全站仪对试验桩放样确定。
3.4埋设护筒
⑴定好桩位后，先在桩位控制圆外侧设置十字交叉的引桩，以便在埋设护筒时控制护筒中心位置。
⑵护筒采用10～12mm钢板制作，上部做1～2个溢浆孔。埋设护筒时，护筒高度高出地面0.3m，达到稳定孔口土体的目的。埋设护筒时，确保其中心线与桩位中心偏差不大于20mm，且护筒与周围垂直。护筒的埋设用钻机压入地内。
3.5钻机就位
本工程选用的钻机为旋挖钻机进行成孔施工，钻机底部铺设2cm厚的钢板，使钻机平稳。钻孔过程中随时填写钻进记录，并绘制地质剖面图。
3.6成孔泥浆的配置及管理
在施工过程中，严格按照地质条件的不同控制泥浆比重和粘度，起到泥浆护壁的作用。
泥浆配合比（拟采用宣化生产的）：一般用量为水的8%，即8kg的膨润土可掺100L的水。对于粘质土层，用量可降低到3%～5%（对特殊地质，可加入CMC、FCI、纯碱、PHP、纤维质物质等）。使泥浆性能符合表3-1中的指标，确保护壁稳定。
表3-1 泥浆性能指标
钻孔方法 | 地层情况 | 泥浆性能指标 |
相对密度 | 粘度 Pa•s | 含砂率% | 胶体率% | 失水率ml/30min | 泥皮厚mm/30min | 静切力 Pa | 酸碱度pH |
旋挖 | 一般地层 | 1.05～1.20 | 16～22 | 8～4 | ≥96 | ≤25 | ≤2 | 1.0～2.5 | 8～10 |
易坍地层 | 1.20～1.45 | 19～28 | 8～4 | ≥96 | ≤15 | ≤2 | 3～5 | 8～10 |
| | | | | | | | | |
钻机护壁泥浆予以循环利用，以避免泥浆浪费及环境污染。为实现环境保护，施工时按国家环境保护规定严禁向施工场地外排放泥浆和钻渣，钻渣随清随运。
3.7成孔施工（扩底和钻孔桩施工方法相近）
旋挖扩底灌注桩施工采用旋挖钻机，可直接快速更换扩底铲斗进行扩底施工，且满足设计要求。采用钻机的液压装置下放钻杆打开铲斗的扩大翼分两等份水平打开进行旋转切割，使桩底端保持水平扩大，形成满足设计要求的圆弧型底部。该工法利用钻机本身的可视可控系统确保孔底扩孔部分满足设计要求。
严格控制施工流程，确保桩底部扩大的尺寸达到设计要求：
⑴定位：对其孔口的定位误差进行严格的控制，孔口定位误差控制在20mm之内。为了有效的提高孔口定位精度，在钻机定位前将桩位用十字线放样出引桩，以便在埋设护筒时核对护筒的埋设位置，并同时在护筒口上用红油漆标记。
⑵钻进：对桩的垂直度进行严格的控制，桩的垂直度控制应小于1%。旋挖钻机定位后，通过全液压驱动、电脑可视控制、手动安平系统及手动调整桅杆垂直度等程序保证成桩质量。
扩底施工过程中，孔口定位及垂直度检查分为二个部分：第一，旋挖钻机在钻孔开始前对桩孔定位可根据施工前引桩的十字丝进行孔位中心定位。垂直度根据设备自身安平系统和手动调整桅杆进行定位来控制垂直度；第二，在成孔过程中根据地质条件进行操作、监控、如遇到钻杆摇动或跳动，适当调整其钻压及钻进速度。桩孔定位应符合孔口对中的要求，扩底中心、护筒中心为同心，并利用在护筒口顶端标记的红漆进行桩中心定位，此做法可实行双控，有效保证桩位的精确度（直桩钻孔施工按此工艺）。
⑶底端扩孔：使用扩底铲斗操作进行严格控制，在进行扩底施工前，将设计数据输入电脑管理中心可视装置中，核实无误后调试扩底铲斗灵敏度及检测扩大部直径尺寸，检测调试合格后进行扩底作业，进行扩底作业按以下环节进行严格控制：
①在扩底施工时，通过映像监视管理系统，在手动管理中心指挥下，回转扩底铲斗在进行旋转中，严格控制每次扩孔量和铲斗的上砂容积，使扩孔作业过程中尽量减少沉渣的产出。
②扩底过程中，同时边旋转边补充泥浆，以保证护壁质量，泥浆由专人进行人工调配。
③扩底施工根据地质情况的不同，调整、液压，同时加入调配好的泥浆，保证孔内泥浆起到平衡孔壁作用。
④在提升和下放扩底铲斗时严格控制升降速度，避免碰撞护筒及孔壁。
⑤扩底切削时利用电脑管理中心可视装置进行扩底施工，时刻检查扩底铲斗张开与闭合状态尺寸与设计尺寸是否相等，扩底桩桩底扩大时确保扩径不小于设计要求规定的扩径（2米）。
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