[湖北]三环线工程匝道桥钻孔灌注桩基础施工方案.doc

XX省路桥有限公司XX市三环线北段综合改造
XX右转匝道改造工程
钻孔灌注桩

施
工
方
案

XX省路桥有限公司三环线综合改造工程
项目经理部
二0一三年八月十九日

钻孔灌注桩施工方案

一、工程 概况
XX市三环线北段综合改造工程之XX立交右转匝道工程，合计18根桩，桩径均为1.2m，3根桩长待定，其他15根累计桩长605m。
二 、钻孔开钻前的准备工作及钻孔工序
1.根据现场工程进度需要，进场4台钻机，作业人员12人，确保工程的进度。
2.场地平整及桩位放样
场地平整：在桩基施工前，对施工现场进行场地平整，场地平整采用推土机进行，在桩位附近平整出一个长度不小于10m宽度不小于5m的施工平台，满足冲击钻机施工要求。保证施工机械的放置平稳及施工现场的文明与安全。 桩位放样：为保证桩基位置的准确性，施工前要进行精确放线，采用全站仪直接测设控制桩位，在测量的精确桩位处设置保护桩。
3.护筒埋设及固孔
护筒长度为2.5m，由壁厚8mm以上钢板卷制而成，内径大于桩基直径30cm。在已平整好的场地上准确放样出桩位中心点，然后用十字线准确引出该点并作好稳固明显的标志，以便在埋设护筒时校核护筒中心是否与桩中心重合，且所引十字线应防止被埋设护筒的机械设备所干扰和破坏，在桩位处用人工挖出一个直径150cm，深度约3m的深坑，在坑底填筑约50cm粘土并夯实。吊放钢护筒时人工辅助稳
固，并用所引出的桩位中心线检核护筒中心与桩位中心，并使其两者偏位误差不能超过5cm，且护筒顶口宜高于地面40cm左右。钢护筒定位后，在其周围对称填筑粘土并夯实，以防在钻孔过程中泥浆渗漏，造成护筒沉落或偏斜。采用冲击钻钻机造孔，泥浆护壁，泥浆液面高度不低于地下水位（水面）1.5 m，随时检查浆液比重是否符合设计或技术规范的规定。
4.钻机就位
测量放样，在护筒周边放出桩位中心十字线，并用红油漆标识，采用冲击钻机成孔，选派有经验的工程技术人员和管理人员负责钻孔施工。钻孔机械拟采用吊车就位。先用吊车把钻机吊至孔口附近并大致安放准确，为防止钻机在施工过程中不均匀下沉，宜在钻架下方垫置木（30cm×30cm），其垫置方法为：钻架前方平行垫置2根，后方垫置1根。然后再把钻头吊至孔口附近， 准确进行钻机定位，则是用吊车，人工辅助对钻架作小范围的位移调整，以定位钻头中心与桩中心重合，用所引十字线校核，桩位四周挖设排水沟，并在墩位附近放置浮箱。
5.泥浆制备
首先根据现场地形条件用吊车在孔位附近放置浮箱。泥浆性能控制指标为：相对密度1.2～1.4，黏度22～30（Pa.s），含沙率≤2%，胶体率≥95，失水率≤20。
5.钻孔施工
ａ、初钻

冲击钻机成孔是提升冲击锥反复往下冲击，将孔中的土、石劈裂、破碎或挤入孔壁中，或悬浮于泥浆中，然后再用掏渣筒取出或循环流出的成孔方法。开钻时先在孔内灌注泥浆，如孔内有水，可直接投入粘土，在孔内用冲锥以小冲程反复冲击造浆。开钻时钻头提升高度不宜超过1m，当进尺3m后可正常施工。开孔及整个钻进过程中，要始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出。施钻前后，不得掉入任何铁件入孔内，以免损坏钻头，必要时用电磁铁进行清孔。
ｂ、钻进
开始正常钻进时，适当控制进尺，在护筒下脚处，慢速钻进，使下脚处有坚固的泥皮护壁，钻至下脚1m后，可正常进行，若护筒外侧砂砾石松散，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，适当增大泥浆比重。
根据地质剖面图中所提供的土层标高，选择进尺速度，在硬度相差较大的交接地层中或倾斜岩面施工时，自落、慢速的方式，以防偏孔等发生。开钻前一次性调制足够数量的泥浆，泥浆经沉淀池沉淀后循环使用，钻进过程中如有损耗、漏失，及时预以补充，且随时检查泥浆指标，沉淀池中的沉渣及时进行打捞清除，并统一外运至指定的渣场堆放，钻进中使用验孔器检孔，验孔器用钢筋笼做成，其外径比钢筋笼外经大10cm，长度为6m。每钻进5m，接近及通过易缩孔土层（软土、软塑粘土、亚粘土等）或更换钻头前，都进行检孔。当验孔器不能沉达原来钻达的深度，或大绳（拉紧时）的位置偏移护筒中心时，则应考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况，若不严重时，可调整钻机位置，继续钻孔。钻孔作业认真填写钻孔施工纪录，经常注意地层变化，在地层变化处捞取渣样检查，判明后记入施工记录表，并与地质剖面图核对，确定桩基的嵌岩深度。若发现地质情况与设计不符对，及时通知监理工程师并提出相应措施， 经监理工程师批准后加以处理。
三、 凝土生产前的准备工作
1、现场施工人员准备
根据施工实际情况安排工程技术人员5人，工班负责人5人，机械操作人员5人现场施工工人15人，共计36人现场值班。人员分工详见下表：
钻孔灌注桩砼浇筑人员分工配置表
生产部位(门)
值班负责人
职　责
配合人员
总指挥

负责协调、指挥砼施工

技术总负责

负责施工中的技术问题

协调负责

负责协调施工过程中的各种关系

测量负责人

负责桩位复测
3
前场指挥

砼前场指挥协调、质量控制

试验负责人

负责提供砼施工配合比，并负责对后场砼的施工配合比进行调试、取样、留样及前场砼的监控

机械设备负责人

负责施工前机械设备的保养、调试及施工过程中机械设备突发事件的处理

商品砼拌和站

负责拌和站砼的拌和、输送，砼的质量控制

现场安全负责人、文明施工

负责现场的施工安全、交通安全、
施工现场的文明施工

发电机值班人员、电工值班负责人

负责在紧急停电的情况下及时发电、负责施工现场的电力供应、电力安全检查，在紧急停电的情况下应及时采用自发电供应
老刘
吊车吊装

负责施工过程中利用吊车提升导管、料斗，听从前场指辉及其配合人员的指辉
1人
前场值班负责人

负责收集现场资料并及时整理交监理工程师签证
3
负责前场施工工人的调配
10人
2、机械设备准备
一根桩的砼方量约为55m3，其中首批砼按8m3考虑，采用两套拌和设备、四台输送车，每台输送车的输送速度按15 m3/h计算，约需1小时。砼浇筑前，后场必须检查拌和设备的完好率，确保整个砼灌注过程的连续性。拟投入的机械设备见下表：
名 称
规 格
数 量
备 注
拌 和 楼

1台套
料斗1m3
级配站

1台套
料斗1m3
砼输送车

4台套
设备加油、加水满足需要
装 载 机
ZL40型
1台
设备加油、加水满足需要
4、浇筑前的工序检查
(1)清孔
当钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径进行检查，符合《规范》（JTJ041-2000）要求后方可清孔。清孔采用换浆法，以相对密度
较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻碴和相对密度较大的泥浆换出，换至孔内泥浆的相对密度低于1.1以下为止，且孔底最终沉碴厚度不得大于设计和规范要求，不得以加深孔深来代替清孔，在清孔排渣前必须注意保持孔内水头，防止坍孔。清孔后从孔口、孔中和孔底提取的泥浆比重的平均值，应符合质量标准要求，在灌注水下砼前，孔底沉淀厚度应不大于5cm，应提前做好灌注水下砼准备工作，缩短清孔后至灌注水下砼的时间。
清孔后泥浆指标应达到如下要求：泥浆相对密度：1.03-1.10；粘度：17-20 Pa·s；含砂率：＜2%；胶体率：＞98%。
(2)导管水密试验
水下砼灌注采用Φ300mm导管，导管每节2.7m，同时配备0.5m和1m导管以调节孔底悬空高度。导管初次使用或放置较长时间后，使用前须先进行水密承压试验和接头抗拉试验，进行水密试验的水压不小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍，检查合格后按顺序编号待用。
(3)砼浇筑前应对砼原材料的质量、设备等等进行检查，发现问题及时处理：
原材料质量、原材料质量是否与规范，标准和配合比通知单相符。
钢筋：钢筋型号、根数、间距、保护层垫块是否符合要求。
设备：设备是否准备到位并处于良好状态。
(4)根据骨料含水率调整施工配合比。
施工前试验室须对砂、石测定含水率，调整施工配合比。如遇天
气变化应跟踪测定含水率调整施工配合比，确保砼坍落度及砼的匀质性。
(5)钢筋笼的制作与安装
钢筋笼主筋采用镦粗直螺纹连接，主筋与加强筋应点焊牢固但不得损伤主筋，钢筋笼加工前必须严格计算骨架长度及加强筋数量，钢筋笼制作应符合规范要求。
为了防止钢筋笼在砼灌注时上浮，可采用四根Φ28钢筋确定钢筋骨架顶面标高将骨架平衡支撑于孔口并压在灌孔平台下。
桩基检测管下端用Δ=10mm钢板焊接封底牢固，随钢筋笼接长以直接管联接密封，每下一节用清水注入检测管检查管内水头是否下降以检验接头是否密封，否则须缓慢提升钢筋笼到漏水处补焊。提升过程中不得擦伤孔壁，最后一节焊好后应注满清水并用木塞堵死。

四、 水下混凝土灌注
⑴ 每次灌注前应先对所有机械设备进行检修和调试，考虑好各种可能发生的故障，易损件要有库存备用，确保灌注过程中连续进行。
⑶ 首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（＞1m）和填充导管底部的需要，经计算Φ120cm桩首批砼约需1.3m3，现场首批混凝土方量2.1 m3,砼储料斗满足首批砼方量要求。首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。灌注过程中应注意保持孔内水头。
⑷ 混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，不符合要求的不得使用。

⑸ 首批砼采用插板法下球，插板安装就位以后（导管底离孔底0.2-0.4m），泵送水下砼装满储料斗。
⑹ 砼前后场通讯联络，确定下球后，前场下球道批砼下管，用测锤检查埋管深度，继续砼浇灌，灌注过程中随时测探砼面高度，控制导管埋深2-6m。减管前须仔细计算导管埋置深度，以防导管拔脱。
⑺ 灌注砼终孔标高比设计桩顶标高高出0.8-1.0m，以保证混凝土强度，多余部分在承台施工前必须凿除，残余桩头应无松散层。
⑻ 灌注全过程必须认真做好浇注记录，包括灌注时间、减管时间、减管长度、完成时间、减管后的埋深等。砼浇注应在监理工程师的监督下进行，浇注完后由监理工程师签字认可。

五、 钻孔灌注桩施工事故预防及处理措施
⑴ 初灌导管进水 首批混凝土下落后，导管进水，应将已灌注的砼用吸泥机全部吸出，再针对进水原因，改正操作工艺或增加首批砼储量，重新灌注。
⑵ 中期导管进水 多在提升导管且底口超出已灌砼表面时发生。遇到这种事故时，可用吸泥机或潜水泥浆泵伸入导管内将进入导管的泥浆全部吸出，然后在无水导管中继续灌注。
⑶ 导管堵塞 多因隔水硬球栓或硬柱塞不符合要求被卡住面产生。可用长杆冲捣，或用附着于导管外侧的振动器振动导管，或提升导管迅速下落振冲。
⑷ 灌注坍孔 大的坍孔表征与钻孔期间近似，可用测深仪或测锤
探测，如探头达不到混凝土面高程时即可证实发生坍孔。产生原因是：
① 护筒底脚漏水；
② 地下水压超过原承压力；
③ 孔内泥浆相对密度、粘度过低；
④ 孔口周围堆放重物或机械振动。
如坍塌数量不大，采取措施后可用吸泥机吸出混凝土表面坍塌的泥土，如不继续坍孔，可恢复正常灌注。
如坍孔仍不停止，且有扩大之势，应将导管和钢筋骨架拔出，将孔内用粘土或掺入5％~8％的水泥填满，待数日后孔位周围地层已稳定时，再重新钻孔。
⑸ 钢筋骨架上升 除去一般被勾挂上升的原因外，主要是由于混凝土拌和物冲出导管底口后向上的顶托力造成的。可将钢筋骨架顶端焊固在护筒上。
⑹ 灌短桩头 灌注结束后，桩头高程低于设计高程，属桩头灌短事故。多由灌注过程中，孔壁断续发生小坍方，施工人员未发觉，未处理，探测锤达不到混凝土表面造成。故在灌注将近结束时，应该对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
⑺ 混凝土严重离析 多由导管漏水引起水浸、地下水渗流等造成。灌注的混凝土拌和物符合规定要求外，灌注前应严格检验导管的水密性，灌注中应注意防止导管内发生高压气囊，在承压地下水地区应测验地下水的压力高度和渗流速度，当其速度超过12m/min时，应注意在此地区进行钻孔灌注的施工措施。

六、 施工原始记录
4.1 施工原始记录表格必须现场填写且做到字迹工整，内容符合实际且完整，经由现场监理签字认可，留存备查。
4.2 根据原始记录表格填写工程资料表格报监理工程师签字认可。要求字迹工整，内容符合原始记录表格。
4.3 所有表格必须由现场施工人员填写、专职质检员签字认可，测量表格由测量人员填写。
4.4 工程施工资料表格填报完成且监理签字认可后交资料室存档。
七、 施工设备保障措施
5.1 根据施工方案和工期要求，拟定必须到场的施工设备均已进场。
5.2 对进场设备进行全面检修、调试，确保砼浇筑过程中，设备能正常运转。
5.3 建立施工设备管理档案，定人定岗，并确保人员到位，每日做好设备的施工台班记录。
5.4 库存易损零件，并不定期组织人员学习检修，确保砼的浇筑能正常进行。

八、 质量保证措施
1 提高全员质量意识

工程质量是企业的形象、企业的生命，工程质量的管理是一个系统工程。领导是关键，职工是基础。组织职工分工序实施专项质量意识教育，做到人人明白质量要求，个个清楚质量标准。提高全员质量意识，不断提高工程质量水平。
2 技术保证
要保证工程质量，合理的施工方案、先进的施工工艺是必不可少的。对每一分项工程，理解设计意图，明确规范要求。施工前，组织有经验的工程技术人员和工人，先行讨论，进行开工前技术交底，实施中，对不合理部分及时纠正。
3 资源保证
⑴ 人员：配足有经验的施工管理人员、高素质的技术工人和成建制的施工队伍；
⑵ 材料：每月按进度计划提供材料计划，及时组织人员采购，项目部试验室对购进的材料按频率抽检，检验合格后方可使用。确保购进的材料能够满足施工要求。
⑶ 机械设备：从数量机型上配齐工程需要的机械、设备，并定期检修，确保使用的机械设备性能完好。
⑷ 采用先进技术，配备先进设备是保证工程质量的重要手段。

九、 安全管理措施
安全保障是党和国家的一贯方针和基本国策，是保护劳动者的生命安全和财产，促进社会生产力发展的基本保证。安全生产应首先从
项目经理起自上至下引起全体员工的高度重视，建立健全安全保证体系。搞好生产安全和交通安全责任制、设置安全责任到人的保障机构。
⑴ 施工人员进入施工现场必须佩带整齐，戴安全帽，高空作业人员必须系安全带，穿防滑鞋，严禁从高空向下乱扔杂物，如果确有物件需要传递到地面，则地面必须有人看守防止行人穿过。
⑵ 施工人员必须遵守安全操作规程，严禁酒后作业。工地上须配齐必要的安全及防火消防设施，设置安全警示标志。
⑶ 夜间施工应有充足的照明，电力线路的架设应遵守有关规程，保证安全距离。
⑷ 电力闸刀开关应配齐绝缘罩，无裸露情况，并配有遮雨装置。
⑸ 配电柜、发电机应安放在通风且无漏雨砖瓦房内，保证地面干燥，电力线路接头处应严格按要求接好，严防连线短路和遇水露电。
⑹ 施工机械电机部分应设防雨罩。

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