中环桩基施工方案概要.doc

长沙市中环现代城桩基建议及其施工方案中国建筑第五工程局2006年1月目 录一、 工程概况二、 工程施工主要任务三、总体思路及桩基选型 1、总体思路2、桩基选型四、施工方案1、主要施工问题的解决方法2、施工方法的选择3、人工挖孔桩施工4、钻孔灌注桩施工5、主要机具设备五、桩基造价一、工程概况长沙市中环现代城地下2层，地上裙房4层，主楼26层、28层，占地面积约9000m,总建筑面积85000 m.该工程为后仓街，紧邻东汉明店和万代大厦，南面为交通主干线五一路,西面为轩辕殿路。本工程的地质条件复杂（水文地质概况见下表)，地下水位高，水量大,在粉细砂和中粗砂夹砾石层中进行人工挖孔桩的施工易形成“流砂”及“管涌”现象；并且桩深为50m左右，局部桩端处于岩溶发育的灰岩中，其施工难度很大。土层号土层名称备注人工填土含地表水淤泥层塑性,含水量高，易水化。粉质粘土粘结性差,遇水呈沙性,易塌.粉质粘土粘结性差,遇水呈沙性，易塌。粉质粘土含砾石粉细砂富微承压性潜水中粗砂夹砾石富微承压性潜水中风化砂岩为桩端持力层中风化泥灰岩为桩端持力层二、工程施工主要任务本工程的主要任务如下.（1）工程桩施工；（2）基坑支护桩及止水帏幕施工；（3）基坑土方开挖.三、总体思路及桩基选型1、总体思路基于经济、安全的考虑并结合我方在该区域类似工程的施工经验，我方的总体思路为：现场三通一平工作完成后，首先进行工程桩和基坑支护桩施工，然后进行基坑土方开挖和止水帏幕施工。优点：便于钻孔机械的装、拆和移动,缩段短基坑边坡的暴露时间,减少基坑降、排水的工作量和对周边建构筑物及道路的不良影响。缺点:形成约9m长的空桩。其原因如下。（1）基础桩必须依靠机械钻孔才能完成.由于机械施工占有较大的使用面积，如果先进行基坑支护的施工,就无机械施工的场地。并且钻机的体积大,重量重,若将钻机吊入10m深的基坑内作业,将不利于安全施工。(2）若基坑底部座座落于砂砾石上，待工程桩和基坑护壁桩做完以后再做帏幕止水、基坑开挖和基坑支护，可防止极为严重的“流砂、“管涌”现象出现，保证施工安全和施工进度,并尽最大可能减少基坑降、排水的工作量和对周边建构筑物及道路的不良影响。（3)先施工基础桩，后施工基坑支护的方案不可避免地浪费了地面的部分空桩，但在基坑施工之前做完桩基检测,可节省检测时间,争取旱营效益。通过上述措施，确保整个工程不致于遭受“流砂”、“管涌”、岩溶、岩溶水的危害，减少污浆外运量、加快施工进度,节省工程造价,做到安全施工的目的。2、桩基选型桩基选型：建议采用人工挖孔桩机械钻孔灌注桩.人工挖孔桩主要用于上部层土层，其主要目的是：降低造价、减少泥浆排放量和对环境的污染。机械钻孔灌注桩主要用于层以下土层，其主要目的是:保证施工安全和施工进度、避免降水对周边建构筑物及道路的不良影响。四、施工方案1、主要施工问题的解决方法（1）上部人工挖孔桩降水：选择施工区周边的11个人工挖桩孔先行开挖作为降水井点，利用“降水漏斗的原理以降低地下水位，使砂砾石脱水固结,确保施工过程中不形成流砂垮塌。（2）溶洞用注浆的方法解决（水泥强度与灰岩强度配置一致，再钻孔成井。）（3)溶洞充填物（泥砂）用泵吸反循环钻进的方法抽吸出地面。（4）灰岩出现半边岩、高低岩、一字岩、蜂窝岩、豆笋岩等情况时,采用充填1015cm花岗岩碎块,用冲击钻进的方法解决。(5）出现孔斜用钻具带有扶正器的方法解决。（6)“流砂”、“管涌”用钻孔的方法解决（7)溶洞涌水采用在钻孔内使用重泥浆（加重晶石）压注的方法解决.(8）溶洞漏水采用在钻孔内使用泡沫轻泥浆(加洗衣粉）的方法解决。（9）高强度灰岩采用滚刀钻头钻进的方法解决。（10)泥浆处理-大面积人工挖孔后,将泥浆储存于上部空桩内，沉淀后抽去上面清水，下部浓浆用于钻孔,经反复使用运送郊外,以减少外运量.（12）水下混凝土浇注：为确保桩芯砼质量,采用“导管法进行水下混凝土施工方法浇注.（13）现场排水：在施工场区外围设置排水沟（300400mm），在施工区内设置若干横向和纵向排水沟（300400mm)，排水沟互相连通,将地表水和桩井排水汇集到沉淀池中，经沉淀后排入业主指定下水道。2、施工方法的选择场地内潜水丰富，桩孔深,岩溶发育,岩面起伏大,岩石强度高，岩性包含了“硬、脆、碎、绵、塑、软”等各种特性，无论采取任何一种单一的工艺措施，都有相当大的施工难度.因此，只有采取“以柔克刚”这类针对性的挖、钻、冲等综合措施才能克服施工难关.例如在灰岩以上孔深采用沉管挖孔桩；灰岩以下的地下水、岩溶以及坚硬岩石都是人力难以应付的，应采用冲击、泵吸反循环机械回转钻进等工艺,可避开地下水的危害，具体施工方法如下.（1）桩孔结构的设计采取2级桩孔结构。上部层土层采用人工挖孔桩，均比设计桩径大一级。以下地层采用机械钻孔,当挖孔桩沉管座落在圆砾层后,钻孔桩按设计桩径施工。（2）成孔方式的选择 A开孔采取沉管挖孔。将挖孔桩的钢筋护壁工艺改成沉管挖桩工艺.沉管的优点:可以在0.10。2m的短距离内掘进,能有效地克服混凝土护壁长距离(0。51。0m)掘进造成的垮壁、涌砂、涌水的不安全因素。在其自重的作用下,及时自沉隔离和阻止岩屑、水流的危害,达到非稳定地层快速掘进的目的。具体方法如下：a、按上述公式计算好2级成孔的桩径.b、按沉井管靴示意图（以1m桩径为例)加工好管靴，并将其分割2/1或3/1管靴，以便井底螺栓组合（在120180的斜撑钢板上钻眼连接螺栓);c、地面开孔直径为1.36m;d、深度开孔1m后将管靴放入井内,然后在管靴里面充填C25混凝土，并用红砖砌成1。26m外径（内径1。06m）的沉筒,沉筒的内壁用M20砂浆粉刷（厚度3cm)，砌高保持与地面一致（沉筒配筋按图加工，砌筑砂浆为M75);e、挖土沉井，边沉边加高红砖沉筒，直至透过砂层和圆砾层,最后沉筒超出强风化泥质粉砂岩(或强风化板岩）0.2m为宜;f、圆砾层和强风化泥质粉砂岩交界层用混凝土护壁1模, 强风化板岩全面用混凝土护壁.g、沉管的缺点是容易孔斜,克服的要点是掘进时周边的掘进深度要均匀,当出现孔斜时要反方向掘进纠斜.B机械成孔 a、滚刀钻头成孔滚刀钻头的形状类似伞型齿轮，具有冲击、锤击、切削和振动的钻进功能,同时还具有刚度好、硬度高、耐磨、软硬地层均可钻进的特点.当孔深进入圆砾层和风化岩层时采用滚刀钻头钻进以发挥其优势。b、冲击钻头成孔当圆砾岩的粒径大于30cm；当钻孔灰岩出现半边岩、高低岩、一字岩、蜂窝岩、豆笋岩等情况时，钻头的单个滚轮就会陷入灰岩缝隙内而不法钻进.此时往钻孔内投入1015cm花岗岩碎块,充填量以稍稍高出孔底岩面为宜，然后用冲击钻头冲击碎岩，以其碎块的棱角楔击岩面,使岩面和碎岩相互碰撞而脆脱，达到不规则岩石成孔的目的。C 泵吸反循环成孔孔深25m以下，无论什么地层，只要滚刀钻头能钻进的均用泵吸反循环成孔.正循环成孔,机械功能消耗大,其岩层完全是依靠机械破碎磨灭的;而泵吸反循环成孔是靠钻头扰松岩石后,10cm以下的砾石、碎块均被泵吸反循环吸出孔内，减少了机械破碎量，提高了工效和缩短了工期。泵吸反循环成孔施工要点a、根据施工场地布置好泥浆循环系统，泥浆循环系统由泥浆池,沉淀池、循环槽、砂石泵组、除渣设备等组成.并有排水和排废浆等设备。本工程选用泵送回灌式泥浆循环系统（见下图)泵吸反循环泵送回灌式循环系统示意图1、砂石泵出水管;2、砂石泵；3、钻机平台;4、泥浆溢流槽;5、桩孔；6、除渣设备；7、钻机水茏头；8、钻机转盘;9、沉淀池;10、泥浆池；11、回灌管;12、回灌泵;13、钻孔；14、钻杆;15、钻头；16、沉淀物.b、循环系统中的泥浆池不少于2个，每个池的容积不小于桩孔实际容积的2.5倍;沉淀池不少于3个，每个池的容积为20m3左右;泥浆循环槽的截面积应是泵组出水管截面积的34倍，坡度不小于1：100。c、反循环的单节钻杆以3m为宜，其内径应与砂石泵进出口径相匹配.本工程计划投入GPS-25型钻机，其砂石泵流量为180m3/h ，所配钻杆外径为168mm，内径150mm，用法兰螺栓连接.d、钻头应具有良好的工作性能,钻头吸口截面应开敞,规整，流阻小，直径不宜大于钻杆内径（以130mm为宜）。e、开钻前应先起动砂石泵，再起动反循环泵，待形成正常反循环后，才能开机钻进。钻进时先轻压慢钻，工作正常后，再转入正常参数钻进.D 扶正器成孔(见图）采用冲击、回转机械成孔时,钻进遇到软硬互层、孤石、岩层倾角、裂缝、破碎带等情况钻孔都会发生孔斜，造成钻进阻力增大、断杆等事故，情节严重时造成钻孔报废。为预防类似事故的发生,可在各类钻头上部增加扶正器防止孔斜。（3）流砂处理施工工艺人工挖孔在开挖过程中，遇砂砾地层时,由于地下水的作用，极易形成流砂,严重时会发生井漏,造成质量事故，采取有效可靠的措施如下：a、快进入流砂层时，护壁高度改为0.5O米并加大护壁厚度。b、护壁纵向钢筋用16钢筋，长度1。2m（有0.7m伸入下一模外铡、与下一模工序进行事先衔接)，钢筋间距按100mm。c、将准备好的稻草鞭或编织袋层层编入事先插好的钢筋外侧进行堵砂、滤水、边挖边堵，以满足装模高度为止。d、迅速装模,将事先拌和好的C25砼，尽快捣入，并打入16纵向筋至下一模模底,然后将砼振插密实。e、重复上述步聚，直至穿过流砂层。f、流砂情况较严重时采用下钢套筒的方法，钢套筒与护壁用的钢膜板相似,以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右,即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0。2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0。5m，装后即支模浇注护壁混凝土。3、人工挖孔桩施工（1)施工测量根据本工程特点测量控制网布设成矩形控制网.采用导线法和增测对角线的测边法测定，先布设控制轴线网后局部测设定位,并增设相关的闭合后导线点、水准点。测量放线:用全站仪结合钢尺丈量，确定轴线、桩位，并建立“十字”护桩，用正交法和极坐标法放出各桩井中心位置，经闭合无误后,则确定各中心点。测量中水平角观测以2测回进行,要求误差的小于10mm，距离测量应输入气压及温度参数并加以修正。要求导线相对闭合差小于1/10000.（2）桩井掘进施工1）人工挖孔降水处理措施A、根据地质报告分析,地下砂砾层水量较大,以11个人工挖孔桩为降水井，首批开挖最后一批浇筑，作为整个施工过程的降水井.施工同时采用群井开挖、群井抽排减少单桩涌水量的办法.即在桩井施工时,能开挖的桩井都同时开挖，同时作业，同时排水，特别是相邻的桩井都同时开挖，同时作业,同时排水，相互照应,同步掘进以分散水流，达到减少单井涌水量，保证桩井顺利施工的目的。B、根据地质勘察报告及结合以往施工经验，选择场地内地质条件较好的地域，集中部分施工经验丰富的作业人员，集中在此区域施工，日夜作业，重点突破。达到节省工期，利于其他桩井施工的目的.2）桩位放样完毕，钉好十字引线控制桩位，经自检和建设方、监理复检确认无误后才能开挖。开挖时每桩均在桩口外围用红砖砌筑200300mm厚挡水口圈，高出自然地面200mm，用水泥砂浆在圈内外侧及圈顶面抹面,并在顶面弹出十字引线，用红油漆标注在护壁内侧壁上,以供以后施工时的桩中心和桩垂直度的检查。3）桩井挖掘：第四系砂砾层、粘土层中采用短柄锄头，铁锹配十字镐掘井，以手摇绞车作垂直提升工具，箢箕、铁桶作承载运输工具进行施工作业。逐层往下挖掘作业时,当开挖深度超过3m时，每次下井之前将点燃的蜡烛下吊检查,如蜡烛火焰微弱或熄灭，则先向井下通风，加强空气对流,必要时输送氧气，防止有害气体的危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况，互相呼应,预防安全事故的发生.4）桩孔护壁：本工程设计桩护壁为钢筋混凝土护壁，砼强度为C20级。土层中以1m为一护壁段，流砂层中以不大于0。5m为一护壁段。A、施工第一节钢筋砼护壁按下列要求施工：孔圈中心线与桩的轴线重合，其与轴线偏差不得大于20mm。第一节钢筋砼护壁按设计的护壁厚175mm，并应高出孔口地表面200mm左右。B、其它钢筋砼护壁按下列要求施工:a、护壁厚度、配筋、混凝土强度等级应符合设计要求。b、桩孔开挖之后应尽快装模并浇灌护壁混凝土,且必须当天一次性护壁完毕。c、上下护壁间的钢筋搭接长度不得小于50mm.d、灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用木棒等反复插捣。e、不得在桩孔内水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土.f、为加快施工进度，护壁砼可掺入早强剂。g、护壁模板的拆除，应根据安全和气温等情况而定，一般可在24小时后进行.h、发现护壁有蜂窝、漏水现象应及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩孔内。5)排水：本场地地下潜水丰富，在施工中采取了降水措施的同时，采用群井开挖，阶梯式掘进的施工措施，先突击部分桩井穿过含水层（流砂层）,在护壁时预留泄水孔，集中抽排地下水,使其周围桩井处于无水或少水状态,达到快速掘进的效果.6)通风照明：由于施工桩井较深,桩径大的井内有水时,采取自然通风，井径小的井深时,采用空压机配合鼓风机向井内通风，保证孔内氧气充足。井内照明采用36V低压防水灯泡照明。（7)碴土转运:井内掘出的弃土，归堆后由装载机配人工转运至指定地点堆放,并用运碴车运至业主指定的地点.场地中始终保持井口附近无碴土，场地平整清洁.8)验槽、扩底:孔挖至设计持力层中风化砾岩，由监理、业主会同勘察单位现场进行验槽,确定桩孔是否达到设计持力层,满足要求后才能继续往下扩底施工。9)验收：桩井扩底到位后经自检合格，每根桩经现场质安、技术、监理、甲方代表检查,勘察设计人员鉴定。主要检查其桩径、扩底尺寸,孔底标高，桩位中心偏差，井壁垂直度及持力层等情况. 10）封底:桩孔验收完毕，再次清除孔底残碴后并及时用设计砼将桩底封好.(3）钢筋笼制作、安装1）钢筋笼制作A。砼灌注桩钢筋笼质量检验标准见下表。项目序号检查项目允许偏差或允许值(mm）检查方法主控项目1主筋间距10用钢尺量2长度100用钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距20用钢尺量3直径10用钢尺量B。钢筋笼长度按实际验收深度下料，材质型号严格按设计要求和有关规范执行。C.钢筋主筋采用搭接焊焊接，接口处采用帮条焊接,16或20加强箍采用双面搭接焊,主筋与箍筋采用点焊焊接，焊条采用业主和监理认可的合格焊条。同截面钢筋接头最多为50，接头错开距离为45d。D。钢筋焊接注意事项:钢筋焊接施工前,应清除钢筋或钢板焊接部位和与电极接角的钢筋表面上的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以调直或切除.（2）钢筋笼安装已制作成型的钢筋笼经自检合格，由建设、质监等多方现场代表分项验收完毕后，将钢筋笼抬至井口;用12T吊车选择适当的吊点，徐徐吊起，对准孔口，吊直扶稳，缓缓下放，避免碰撞孔壁,徐徐下放至设计位置，用预制砂浆垫块垫住四周，保证钢筋笼保护层厚度。（4）混凝土浇注1）施工准备钢筋笼制作、安装经自检合格,有关部门按技术规范要求验收，水泥、砂、石、水、外加剂送检合格。砼浇筑前施工准备：将模板内的杂物及积水清理干净，钢筋经甲方、设计、质监、监理共同验收合格后方能施工。验收后及时做好浇灌准备。砼配合比由业主或监理方同意的试验中心到现场试配。配比报告经监理工程师验证签字，并签发砼浇注令后方可进行砼灌注施工。2）施工机械的选择依据本工程砼量和施工进度计划的要求,砼施工选用HBC60砼输送泵（最大58m3/h）1台，配合QT500型搅拌机施工,振动棒和振动棒电机4套。3）砼的运输：现场采用砼输送泵和人工辅助输送，其中以砼输送泵为主.当出现砼泵送故障时，采用人工运输。4)一般情况下砼浇注为保证桩芯砼质量，对地下涌水量较小的桩井采用干式砼浇灌法。A、浇注混凝土前,先进行孔底清碴，孔残碴厚度必须小于50mm。B、浇注桩芯混凝土时，混凝土必须通过溜槽；当高度大于3m时，用串筒进行施工。串筒末端离孔底高度不大于2m,混凝土采用插入式振捣器振实。桩顶浮浆厚度必须满足规范设计要求。5)水下混凝土浇注孔底附近土层正处于含水层上,涌水量很大时，为确保桩芯砼质量，必须用“导管法”水下混凝土浇注法。A、砼配合比应按设计要求预先进行试验，水泥用量不宜小于370kg/m3，坍落度为1822cm，含中粗砂率为4045,粗骨料的最大粒径不大于40mm，在运输过程过程中不得有离析现象.在半小时内坍落度损失不大于3cm,宜渗入缓凝剂.在倾入砼吊斗时,有专人扒动，使砼比较均匀进入导管。B、管直径宜为200250mm，壁厚不宜小于3mm，管内壁应光滑平整,接合长度可为1m、2m、4m、6m不等,最下端管长度不小于4m.管接头用法兰或双螺纹方扣快速接头，丝口连接时,应注意在使用、运输和堆放过程中，不得碰撞螺纹，压坏管口，连接处必须有密封圈。法兰连接时，应有足够的连接螺栓，并在接头间垫设橡皮垫，使其密封良好。为防止导管提升时,法兰边缘挂住钢筋笼,宜设置锥形法钢筋网罩，或在法兰盘上加焊三角形加劲板.导管使用前应试拼、试压,并试验隔水栓能否顺利通过.C、导管提升时，不得挂住钢筋笼.导管使用前作拼装、试压，试水压力为0.61。0MPa D、管上口与砼储料斗下口直接相连，且应高于泥浆面适当距离,使其保持有一定的超压力，不小于3m,首次灌注时导管底端能一次埋入砼中0。81。2m为准。E、随着砼上升，应相应提升和拆卸导管，但应保证导管底部埋入砼面以下26m，任何情况下,不得小于1m，严禁把导管底端提高砼面(以测锤沉至砼面，实际测量控制)。导管底端埋入砼深度不宜大于6m,否则易使钢筋笼浮动。起升导管后，在浇灌架上应有随时可以快速将其固定的手段或装置.提升及拆卸导管应在半小时内完成，以防止砼在导管内停留时间过长，造成堵塞事故。吊放和提升导管时严禁碰撞钢筋笼，并在浇注砼时严密注意钢筋笼是否有上浮现象，如发生应采取措施急时处理.F、必须连续浇注，不得中断，并尽量加快浇灌速度.如发生堵塞，砼不下落时，可在满足导管底埋入砼不得小于1m的原则下，适当提升导管并慢提快落，人为地使管内砼受到“下墩力。若仍堵塞，可用大锤在导壁锤过，或用粗钢筋沿管内壁插入、上下扰动。如无效只有将导管拔起作事故处理。如发生一次堵塞经处理疏通后,应随即检查分析原因，采取对策，避免再次堵管.一般堵塞原因为:石子粒径过大;坍落度过小；砼和易性不好，在导管中产生离析,砼在导管中停留时间过长，其凝结时间与浇注速度不相适应等。G、砼顶面浇注标高必须比设计标高至少高出0。5m，以便凿除桩顶浮浆层后能保证设计的桩顶砼质量。在任何情况下，严禁砼直接往水中倾注，并严禁随抽水随浇注砼;当气温高于30时，应在砼中掺入缓凝剂。在浇注同时作好水下混凝土浇注记录。6）砼试块的制作桩身砼必须预留有试件，直径大于1m的桩，每根桩至少有1组试块，且每个浇注台班不得少于1组试块.砼试块的制作严格按规范要求频率进行,试块均由专人在建设方、监理方的监督下随机抽样，现场制作，并作好其养护工作。7)桩芯砼的养护鉴于夏季天气炎热气温高，为使桩头混凝土烧坏，采用草袋细砂加厚覆盖，结合地下水进行养护。(5)人工挖孔桩质量要求1）施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行检查,对施工方案制定的施工顺序、监测手段（包括仪器、方法)也应检查.2）施工中应对成孔、清碴、放置钢筋笼，灌注桩砼等进行全过程检查,人工挖孔桩应检验孔底持力层土(岩)性，嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。3)施工结束后，应检查砼强度，并应做桩体质量及承载力的检验，采用静荷载试验的方法进行检验时，检验桩数不应少于总数的1，且不应少于3根。桩身质量应用动测法或钻芯取样检验；成桩质量及可靠性低的灌注桩,抽样数量不应少于总数的30；对地下水位以下且终孔后经过核验的灌注桩,检验数量不应少于总数的10；每个柱子承台不得少于1根。4)灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差：桩径允许偏差:50mm以内;垂直度允许偏差0。5；桩位允许偏差：13根,单排基础垂直于中心线方向和群基础的边桩允许偏差50mm以内；条形基础沿中心线方向和裙基础的中间桩允许偏差150mm以内。4、钻孔灌注桩施工(1）测量放样根据设计图纸，确定建筑物的控制轴线，将钻孔桩的准确位置施放到钻孔桩作业面上,施放的桩位的明显易找，不易被破坏.（2）埋设护筒钢护筒由4mm厚钢板做成,其直径比钻头直径大100mm，护筒的埋深要超过杂填层0。30。5m，当埋于砂土中时不宜小于1.5m,埋于粘土时不小于1m ，在护筒与孔壁间应用粘土分层夯实，护筒露出地面0.3m.在护筒上口设有溢浆口，便于泥浆溢出并流回泥浆池。（3）钻机就位起重机悬吊钻机到达指定桩位，用十字架校对好钻孔中心，以保证机架的周正平稳,若钻机的基脚为虚土，要用混凝土打好基脚,以防机架倾斜引起孔斜.（4）钻机的选型钻机为GPS 25（5)泥浆循环方式的选择采用滚刀钻头钻进，该钻头适应软硬地层,特别是对付圆砾、卵石层等不规则的坚硬岩石，具有较强的碾压和破岩功能,钻进效率高，排渣能力强,可进行正循环和反循环钻进.(6）冲洗液的选择本工程多为砂层和砾卵石层，无胶结性，孔壁的稳定性极差易引起塌孔。由于泥浆的比重比水大，加大了孔壁内水压，从而可防止塌孔，并且泥浆可将钻孔内不同地层中的空隙渗填密实，使孔内渗漏水达到最低限度，并保持孔内维持着一定的水压以稳定孔壁。因此，本工程以泥浆作为钻孔的冲洗液。根据不同地层,可针对性地采用下列不同性能的泥浆：1）开孔和杂填层，需用泥浆配制基浆,每m3泥浆的加量为:粘土粉50，Nacl 3.进浆粘度为18，泥浆比重为1.031。05；2)在粘土中成孔，以原土造浆护壁，排渣泥浆的粘度控制为21左右,泥浆比重控制在1。11。2；3)在砂土和较厚的夹砂层中成孔，排渣泥浆的粘度控制在2324，泥浆比重控制在1.3左右；4）在穿过砂、卵砾石层成孔时,泥浆粘度控制在26左右，泥浆比重控制在1.31。5。二次清孔泥浆，其沉浆粘度控制在22左右，泥浆比重1。151。25.（7)钻进参数的选择钻进转速:4060rpa/min钻进压力：每个滚刀20KN 泵量:180m3/h （8)清孔第1次清孔:钻孔达到设计深度后，仍开空车回转半小时,将孔底尚未破碎的大块得以重复破碎。在开空车的同时,逐渐置换泥浆,使孔内沉渣少于100mm为止。第2次清孔是用灌注混凝土的导管进行的，主要是清除钢筋笼和导管底部碰擦孔壁而落入孔底的泥沙及沉淀的岩渣。清孔的时间以沉渣厚度小于设计值为准.(9）钢筋笼制作、安装钢筋笼的制作与人工挖孔桩钢筋笼制作相同。钢筋笼放入前要先绑好砂浆定位垫块，按设计要求一般为100mm(在钢筋笼的同一圆周上安放34个定位垫块，钢筋笼的垂直距离34m安放一组）.吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳,缓慢下沉，避免撞碰孔壁.孔内连接钢筋笼时,同一截面的焊接接头不能超过50,并以30d的区域内作为同一截面，但该区域长度不小于500 mm.(10）下入导管采用250mm的多头丝扣灌注导管，以便于块速起下导管,导管接头用“”型密封圈，使用前作试水压力试验，其压力值0.7Mpa，试验合格后下入孔内，下入长度以距离孔底0。30.5 m为宜。 (11）注浆 钻孔灌注桩的混凝土浇灌采用水下灌注法灌注如图所示,其操作方法如下：水下混凝土灌注示意图1、吊车保险钩；2、承料斗钢丝绳；3、砼输送管；4、承料斗；5、承料斗活门；6、球胆；7、钢护筒;8、灌注导管；9、钻孔孔壁.1）灌注导管的基本长度为2m,并配备0。5m、1m、1。5m不等长度的短管，以便于安装导管时保持与孔底0。30.5m的距离。底管为34m长，下入前底口要制成马蹄口型,以避免底管的堵塞和增大混凝土的出浆量。2）二次清孔以后，立即安装承料斗（4），其容积以首斗的混凝土量能使底管埋深0。81。2m为标准（即混凝土的初灌量，含导管内没有下沉的混凝土量).混凝土初灌量的计算：V=1/4h1d2+1/4kD2h2式中:V混凝土初灌量(m3）h1-导管内混凝土与管外泥浆柱压力平衡所需高度：h1=(hh2）rw/rc（m）rw泥浆密度，取1。11。2（t/ m3） rc混凝土密度,取22.4（t/ m3)h钻孔深度(m）h2初灌混凝土下灌后，导管外混凝土高度,取1。31。8(m）d导管内径（m）K-混凝土充盈系数,取1.051。2D-钻孔直径（m）3)将球胆(6）充气(稍大导管内径）,丢入导管内,使球胆浮悬于泥浆液面.4）关于承料土斗门（5)，其活门可用铁丝悬挂于承料斗顶部,也可设计为杠杆绞链控制活门的关开。5）将混凝土输送管（3）安装至承料斗内.6)泵送混凝土将承料计装满。7）打开活门（或提出铁丝，使活门开启)，使混凝土快速下沉,混凝土在球胆面的保护下而不至于离淅,并形成整体压力将导管内泥浆挤出管底，将孔底沉渣再次彻底清除干净，同时混凝土也占据孔底空间，将孔内泥浆挤出孔外。8）承料斗混凝土下沉后,可继续往承料斗泵送混凝土，同时用测绳测量混凝土的上升深度，当导管在混凝土的埋深为6m时，可用吊车起拨导管。为防止导管脱离混凝土面而断桩，要始终保持导管在混凝土的埋深不少于2m。9）混凝土浇筑至桩顶时，要适当超过桩顶设计标高，一般可为5070cm ，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。10)灌注完毕后应及时拨出护筒,清除孔口泥浆和混凝土残浆。对桩顶混凝土面低于自然地面高度的桩孔,应即回填或加盖，以防人或物掉入。11）每根桩应做一组混凝土试导块.（12）水下灌注混凝土的技术保证措施1）将设计标号提高一级。2）将混凝土的初凝时间延长为正常灌注时间的2倍.3)采用商品混凝土，以保证混凝土的质量稳定。4）备用1台120kw的发电机组以保证连续灌注,避免停电造成的断桩事故.5）时常检查钻头直径的磨损情况,以保证混凝土的充盈系数在11。2之间.6）设计一套导管振动器，当发生堵管、卡管的现象时，可振动导管,有效地阻止卡埋混凝土导管的事故发生.（13）长钢筋笼的安全放置措施:1)钢筋笼视设计长度及现场吊机能力分段制作，本工程钢筋笼在地面按2节配置，孔内对接时用吊车下入;2）钢筋笼的起吊点宜放在加强筋部位，并用22十字架钢筋虚焊在每个加强筋的内圈上，以防止钢筋笼的椭圆变形,同时用10的圆木条绑捆在钢筋笼的纵身上,以加强钢筋笼的腰身骨架，防止钢筋笼的扭曲变形，下入孔内时，十字架钢筋和圆木均可取掉;3)钢筋笼按照前述方法设置保护层垫块，设置数量每节钢筋笼不少于2组,当节长大于12m时，中间应增设一组，每组块数不少于3块，且匀称地分布在同一截面的主筋上。保护层垫块可采用混凝土块或扁钢定位环。4）成形的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上，堆放层数不超过两层；5）分节吊放的钢筋笼在孔口处焊接，焊接时在下节笼露出井口台高度1m左右的加强筋部位穿插2根25的钢筋，将下节笼悬挂于井口台上,以校正上下节钢筋笼呈垂直状态时方可对接主筋和补充箍筋和绕筋,待上下节钢筋笼对接好以后，可抽出2根25的插筋,再进行一个循环的钢筋笼对接。采取上述方法可保证钢筋笼的安全放置。 (14）泥浆、渣土的处理方案及确保场地整洁、排水顺畅的措施1)作好泥浆池、泥浆沟的整体布局,使泥浆循环系统呈“井”字型规划,过道泥浆沟用25钢筋铺网，这样不论是施工用水或雨水均流入泥浆沟、池,可保持场地的整洁和排水顺畅。2)场地周边设置5个20m3的泥浆储污罐（储污罐用5mm厚钢板及角铁、橡胶密封片组装，可拆卸)，白天将多余的泥浆抽至储污罐,夜间用汽车外运至指定地点。3）人工挖孔和挖埋钢护筒的渣土，集结于场地空地处，以便集中外运。4）泵吸反循环的出渣处，安装钢网振动除渣设备,使孔内泵吸出地面的卵砾石集结于场地空地处,以便集中至指定地点或外运。5)工地设置排污组及保洁组,日夜值班负责泥浆、渣土的处理及场地的保洁工作。(15）机械钻孔桩遇有不利地层出现岩溶、流砂、坍孔等现象的安全技术措施本工程施工的不利地层有杂填层、粗砂层和圆砂卵石层，其共性是无胶结力,稳定性差,当孔底压力不平衡时,就会出现岩溶、流砂、漏失、坍孔等现象。因此,当出现上述现象时，就要使用不同性质的泥浆。在钻孔过程中，泥浆的作用是护壁、携渣、冷却和润滑钻具。故泥浆的正确使用，是保证钻孔成败的关键.以下分别采取针对性的安全技术措施：1)圆砾及卵石层含水层透渗系数较大，钻孔施工中，圆砾及卵石层在钻头的扰动下，就会破坏原有的平衡,一旦遇到暗流和扰通了地下水道，地下水压力就会大于钻孔泥浆的液柱压力，井口出现涌水涌泥现象。因此，当出现此类现象时,就要加大泥浆的比重，增大泥浆的液柱压力，其常用办法是在泥浆中加入重晶石，以增强泥浆液体的支持力。重晶石的计算公式为：m=4V(r2r1)/4-r2式中：m重晶石的掺量（t）;V-泥浆量（X103L)r1原有泥浆的比重（g/cm3）;r2需达到的泥浆比重（g/cm3)。2)当钻孔的液柱压力大于地下压力时,钻孔就会发生漏失、流砂和坍孔等现象，当遇到此类情况时,就要使用轻型化学泥浆，以减小泥浆的比重，使孔内压力和液柱压力达到平衡。使用轻型泥浆主要将粘土含量控制在3以内,同时使用洗衣粉等泡沫剂。漏失严重时可在泥浆中掺入一定数量的防漏剂，如锯末、蛭石粉末、稻草末等有机纤维素聚合物等,其具体使用的防漏剂，要根据泥浆漏失情况和漏浆层孔隙的大小而定，一般防漏剂粒径相当于漏浆层粒径的1015%为宜.在透水性较大的砂层、卵砾层钻孔，由于泥浆的粘度不够，孔壁形成泥皮的能力较弱,会出现泥浆漏失现象,情况严重时会导致坍孔。为使泥浆能形成良好的泥皮，可在泥浆中加入羧甲基纤维素（CMC)作为增粘剂.CMC是一种高分子化学浆糊,呈白色粉末状，溶解于水后成为粘度很大的透明液体，掺入量为水重的0.030。10%，可提高泥浆的粘度的屈服值,形成薄而韧的不透水泥皮，具有胶体保护作用，有利于维护孔壁的稳定。当出现大的坍孔情况时,可回填土封闭坍孔段,重新扫孔护壁,这是一种成本低，见效快的常用方法。5、主要机具设备主要机具设备见下表.机械或设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率kW生产能力回转钻机GPS-25郑州张家口200050回转钻机GPS25（成孔速度在710天/孔.）冲击钻机-CZ8(50m以上钻孔，冲击钻头的配置重量为68t，其成孔速度在1215天/孔.)吊车WQ1620t，共3台.成桩机械-按工程量配置绞车和潜水泵凿桩机械-按工程量配置空气压缩机和风镐组合钢模-按工程量配置冲击钻机CZ-8砂石泵4PN郑州200122反循环泵6BS郑州2001滚刀钻头0.81m张家口200122灌注管250120米自制2000承料斗1.5m32个自制2000汽车吊QY16203浦沅1998118手摇绞车自制2001 1。5组合钢模自制2002风镐G10杭州2001潜水泵QX15-26-2.2平江新购2。2污水泵杭州新购泥浆泵长沙2001鼓风机轴流式长沙20000.954m3/min五、桩基造价1、人工挖孔桩 800元/m。2、机械钻孔桩 2000元/m(不含泥浆外运)。