桩基础工程旋挖钻施工方案.doc

桩基础工程（旋挖钻）施工方案
1、 概述
1.1 工艺原理
旋挖钻成孔施工法, 又称钻斗施工法。成孔原理是在一个可闭合开启钻斗底部及侧边, 镶焊切削刀锯, 在伸缩钻杆旋转驱动下, 旋转切削挖掘土层, 同时使切削挖掘下来土渣进入钻斗内, 钻头装满后提出孔外卸土, 如此循环形成桩孔。旋挖钻机成孔施工含有低噪音、 低振动、 扭矩大、 成孔速度快、 无泥浆循环等优点; 缺点是在粘性较大粘性、 淤泥土层中施工, 回转阻力大, 钻进效率低, 轻易糊钻。适适用于填土层、 粘土层、 粉土层、 淤泥层、 砂土层以及短螺旋不易钻进含有部分卵石、 碎石地层。
1.2 工程概况
   本协议段依据地质柱状图及工期要求, 拟对8#~11#（8-4、 9-1除外）墩位桩基采取旋挖钻成孔, 累计29根, 以每根桩长24m（含承台2m）计, 总钻进尺696米。

2、 施工准备
2.1技术准备
2.1.1掌握场地工程地质和水文地质资料;
2.1.2读懂桩基设计图纸和技术要求, 编写施工方案, 进行技术交底、 原材料送检和混凝土配比申请。
2.1.3了解场地及临近区内危房等特殊建筑物分布情况基地下障碍物（旧基础、 地下工程、 管线等）分布
2.1.4准备施工用多种报表、 规范。
2.2关键机具设备
旋挖钻机、 自卸汽车、 吊车、 挖掘机、 混凝土导管、 隔水栓、 储料斗等
2.3作业条件
2.3.1合理部署施工现场, 清理场地内影响施工障碍物, 低洼处用粘土回填, 达成“三通一平”, 挖好稳定液搅拌池。
2.3.2对进场设备、 机具进行安装、 调试检验和试运转, 确保机械正常工作, 配置足够备件。
2.3.3引好桩位控制线和水平高程控制点, 妥善保护好, 施工中应常常复测。
2.3.4原材料进场待用, 依据设计要求加工钢筋笼。
2.3.5正式施工前试成孔, 不少于两个, 方便了解场地地层情况并检验所选择机具设备施工工艺是否适宜。
2.4 劳动力计划安排: 配置技术员2人, 负责质量管理（轮班作业, 必需做到有些人施工就有些人做技术指导）; 配置管理人员2人 全方面负责现场施工管理工作（轮班作业, 必需做到有些人施工就有些人管理）; 技工3人, 普工10人, 累计19人。本工程施工责任人为: <<, 技术责任人: <<, 安全责任人: <<。
2.5 施工工期计划安排: 施工班组务必抓住现在黄金施工时段, 本着优质、 快速、 高效施工目标, 于08月15日至09月20日完成全部旋挖钻施工。

3、 施工工艺步骤和施工方法
3.1施工工艺步骤
制作钢筋笼
钻机就位开孔→设置护筒并注入稳定液→旋挖钻进→清孔→ 下放钢筋笼→
插入混凝土导管→二次清底→ 灌注混凝土成桩→ 拔出导管→ 拔出护筒
由步骤图可知, 旋挖钻孔灌注桩尤其之处于于制备泥浆和补充泥浆, 在钻孔过程中, 要制备符合性能指标泥浆, 同时要立刻补充泥浆, 以确保孔内水头压力, 预防塌孔。
3.2施工工艺关键点
3.2.1钻孔前施放桩位点, 放样后四面设护桩并复测, 误差控制在5mm以内。深入确定是否有障碍物, 必需待甲方或监理验收合格后方可进行成孔施工。
3.2.2钻机就位应保持平稳, 不发生倾斜、 位移, 钻头对准孔位开启电机进行开孔。
3.2.3设置护筒: 依据桩位点设置护筒, 护筒内径应大于钻头直径100mm, 护筒位置应埋设正确稳定, 护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm, 倾斜度偏差小于1%, 护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中, 护筒埋设采取旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机, 使其机体垂直度、 钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一, 然后在钻杆顶部带好筒式钻头, 再用吊车吊起护筒并正确就位, 用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心经过四个控制护桩引回, 使护筒中心与桩位中心重合, 并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。护筒埋设深度: 在粘性土中不宜小于1m, 在砂土中不宜小于1.5m。护筒应高出地面20~30cm, 随即注入稳定液, 并应确保孔内稳定液面高于地下水位1m以上。
3.2.4钻机就位: 旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置, 并在操作室内有仪表正确显示电子读数, 当钻头对准桩位中心十字线时, 各项数据即可锁定, 勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正正确, 误差控制在2cm内。
3.2.5钻进: 当钻机就位正确, 泥浆制备合格后即开始钻进, 钻进时每回次进尺控制在60cm左右, 刚开始要放慢旋挖速度, 并注意放斗要稳, 提斗要慢, 尤其是在孔口5～8m段旋挖过程中要注意经过控制盘来监控垂直度, 如有偏差立刻进行纠正, 而且必需确保每挖一斗同时立刻向孔内注浆, 使孔内水头保持一定高度, 以增加压力, 确保护壁质量。
3.2.6 清孔: 钻进至设计孔深后, 将钻斗留在原处机械旋转数圈, 将孔底虚土尽可能装入斗内, 起钻后仍需对孔底虚土进行清理。通常见沉渣处理钻斗（带挡板钻斗）来排出沉渣, 若沉淀时间较长, 则应采取水泵进行浊水循环。
3.2.7钢筋笼制作应符合设计要求, 钢筋笼存放场地应平整, 钢筋笼应优异行隐蔽工程验收方能下放, 下放时应确保钢筋笼顺直, 严禁摆动碰撞孔壁, 就位后焊制订位钢筋。
3.2.8钢筋笼下放至设计深度后, 立刻下放混凝土输送导管, 避免导管与钢筋笼碰撞, 遇导管下放困难应立刻查明原因。导管通常由直径为200-300mm钢管制作, 内壁表面应光滑并有足够强度和刚度, 管段接头应密封良好和便于装拆。下放导管数量应有计算确定, 部署时应使各导管浇筑面积相互覆盖, 导管有效作用半径通常为3~4m, 导管第一节底管长度应大于4m。
3.2.9二次清孔: 将头部带有1m长管子气管插入导管内, 气管底部与导管底部最小距离2m, 压缩空气从气管底部喷出, 如能使导管底部在桩孔底部不停移动, 就能全部排出沉渣, 对深度不足10m桩孔, 须用空吸泵清渣。灌注混凝土前孔底沉渣厚度应满足要求。
3.2.10灌注混凝土成桩: 配制混凝土强度等级必需满足设计要求, 应含有良好和易性。开始灌注混凝土时, 为使隔水栓顺利排出, 导管底部至孔底距离宜为30~50cm, 使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上。混凝土必需连续灌注至设计标高, 灌注过程中导管埋深宜为2-6m, 严禁导管提出混凝土面, 应设专员测导管埋深及管内外混凝土液面高差。

4、 质量标准
4.1钢筋笼质量检验标准
4.1.1主控项目
1) 主筋间距许可偏差±10mm  检验数量: 全部检验  检验方法: 用钢尺量。
2) 长度许可偏差±100mm  检验数量: 全部检验  检验方法: 用钢尺量。
4.1.2通常项目
1) 钢筋材质应满足设计要求  检验数量: 依据要求  检验方法: 依据要求。
2) 箍筋间距许可偏差±20mm  检验数量: 全部检验  检验方法: 用钢尺量。
3) 直径许可偏差±10mm  检验数量: 全部检验  检验方法: 用钢尺量。
4.2混凝土灌注桩质量检验标准
4.2.1主控项目
1) 桩位偏差满足下表要求
桩径（mm）
桩位许可偏差（mm）
1-3根、 单排桩基垂至于中心线方向和群桩基础边桩
条形桩基沿中心线方向和群桩基础中心桩
D≤1000
D/6, 且小于100
D/4, 且小于150
D >1000
100+0.01H
150+0.01H
检验数量: 全部检验  检验方法: 基坑开挖前量护筒, 开挖后量桩中心。
2) 孔深许可偏差+300mm  检验数量: 全部检验
检验方法: 只深不浅, 用重锤测或测钻杆、 套管长度, 嵌岩桩应确保进入设计要求嵌岩深度
4.2.2通常项目:
1) 垂直度许可偏差1％  检验数量: 全部检验
检验方法: 测套管或钻杆, 或用超声波探测。
2) 桩径许可偏差±50mm 
检验数量: 全部检验  检验方法: 井径仪或超声波检测。
3) 稳定液比重1.02~1.2
检验数量: 全部检验  检验方法: 用比重计测, 清孔后在距孔底50cm处取样
4) 稳定液面标高（高于地下水位0.5~1.0m）
检验数量: 全部检验  检验方法: 目测
5) 沉渣厚度: 端承桩≤50mm, 摩擦桩≤150mm, 摩擦端承、 端承摩擦桩≤100mm
检验数量: 全部检验  检验方法: 用沉渣仪或重锤测量
6) 混凝土塌落度180~220mm  检验数量: 全部检验  检验方法: 用塌落度仪
7) 钢筋笼安装深度许可偏差±100mm
检验数量: 全部检验  检验方法: 用钢尺量
8) 混凝土充盈系数>1
检验数量: 全部检验  检验方法: 检验每根桩实际灌注量

5、 质量控制方法
5.1护筒埋设: 护筒既保护孔口壁, 又是钻孔导向, 则护筒垂直度要确保。为预防跑浆, 护筒周围土要扎实, 最好粘土封口。在上层土质较差时, 将护筒加长至4~6m, 提升护壁效果。在松散杂填土层和流砂层成孔时, 加大泥浆比重, 增加粘度, 方便形成很好孔壁。
5.2对稳定液要求: 一要控制泥浆比重在1. 05～1. 10 之间, 二要粘度在18s～25s , 含砂率小于6 % , 定时测试稳定液各项技术指标, 出现问题立刻处理。
5.3孔底沉淤控制: 旋挖钻斗切削、 提升上屑机理与常见回转钻进正、 反循环成孔切削、 提升形式完全不一样。前者是经过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土, 后者是经过钻头把孔底原状土打坏由泥浆循环带出土面。前者底部面缓, 钻至设计标高对土扰动很小, 没有聚淤漏斗, 所以要加强稳定液管理, 控制固相含量, 提升粘度, 预防快速沉淀, 还要控制终孔前二钻斗旋挖量。
5.4复测孔深及稳定液比重: 为确保灌注桩质量, 浇筑混凝土前, 一要检验孔底泥浆比重是否小于1.15 , 不然采取换浆处理; 二要检验孔深度, 判定有否孔壁坍塌现象, 若有用旋钻机清孔, 达成设计深度后方可安装导管。
5.5对导管要求: 导管在使用前必需作密封性检验, 接头严密, 不漏水、 不漏浆。导管上料斗体积, 由桩径、 桩长和导管埋入混凝土中深度来确定, 料斗体积应大些为好, 确保首批浇筑混凝土埋管深度。
5.6浇筑混凝土要求: 混凝土应连续浇筑, 中间不得停顿。因为桩内混凝土不能振捣, 关键靠混凝土自重压密和混凝土流动成型, 必需控制好配合比、 浇筑速度以确保混凝土质量, 随时检验混凝土塌落度。因为混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混合, 则实际桩顶标高应比设计标高高0. 5m~1.0m , 最终机械破桩头处理。
5.7 其它注意事项
5.7.1成孔时, 发生斜孔、 弯孔、 缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况, 应停止钻进, 经采取方法后, 方能继续施工。
5.7.2钻进硬层, 回次进尺深度太小, 斗内钻渣太少时, 可换用小直径筒形齿状钻斗, 先钻一小孔, 然后再用钻斗扩孔钻进, 也可换用短螺旋钻进, 然后再下钻斗捞渣, 钻进速度, 应依据土层情况、 孔径、 孔深、 钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定, 在砂砾、 砂卵、 卵石地层中钻进时, 为保护孔壁稳定, 可事先向孔内投入适量粘土球, 下入孔内钻头, 其底盘进渣口必需装闭合阀板, 以防提钻时砂砾石从底部漏落孔内。
5.7.3控制最终一次灌注量, 桩顶不得偏低。
6、 安全环境保护方法
6.1 建立健全安全生产确保体系, 设置专职安全员, 全方面落实安全生产制度和规程。
6.2 强安全生产教育和安全交底工作, 进入工地必需戴安全帽、 穿工作服、 防滑鞋、 戴防护手套。
6.3 施工现场全部设备、 设施、 安全装置、 工具配件以及个人劳保用具必需常常检验, 确保完好和使用安全。
6.4 钻机钻进时, 孔口人员应集中精力, 钻具需要立悬或摆放时, 必需牢靠垫稳, 操纵岗位不得离人。
6.5 随时检验桩施工周围地面有没有开裂现象, 预防机架和护筒等发生倾斜和下沉。
6.6 在危及人身安全设备旁设置醒目警示标志, 严禁人员靠近跨越。
6.7 用电设备应派专员看管, 应有良好接地、 接零和漏电保护装置, 严禁带电作业。非电工不准随意拆卸或修理电器设备, 对过路电缆应深埋或架空。
6.8搬运钻杆或抬导管、 钢筋笼应由专员统一指挥。
6.9成孔后孔口要设盖, 成桩后孔要立刻回填, 预防人、 物掉入孔中。
6.10 废弃稳定液、 泥渣等应按环境保护相关要求处理。