旋挖钻机钻孔桩施工方案.pdf

一、工程概况一、工程概况1、工程概况杜家岗特大桥中心里程 DK74+040.43，桥长 20927.34m，我分部主要施工 DK63+576DK74+040。43。基础采用混凝土钻孔灌注桩，每个墩有 8 根钻孔桩，约桩长 32m，桩径1.0m。本标段钻孔桩共计 2572 根/82304m。1)地质资料工程地质特征（1）地层岩性及特征经勘探揭示，结合区域地质资料对比分析，本场地自地表以下 45。00m 范围内地基土按其土按其成因、时代及物理学性质的差异可划分为第四系全新统、上更新统冲积黏土、粉质粘土及垩系下统泥质砂岩，具体分为 4 个层次，第可划分为 2 个亚层；第及第层可划分为 3 个亚层。其中除第层、第层为全新统冲积层（Q4ml、Q4al）外，第土层为上更新统地层（Q3al）；第层为白垩系（K）泥质砂岩。（2）不良地质与特殊岩土区段内主要有 1 条断层被第四系地层覆盖为隐伏断层。现场勘察未发现其它明显的不良地质现象。本段桥址区未见成饱和粉砂粉土存在，可不进行地震液化的影响.勘察中在不同地段、不同深度采取一定数量土样作膨胀性实验，结果表明，桥址区的黏性土层具有弱一中等膨胀性。1 层黏土及其以下黏性土层均位于地下水位以下，不存在胀缩条件，对桥工程影响小。根据有关资料，桥址区大气影响深度一般为 3.2m 大气影响急剧层深度 1。44m。2）水文地质特征地下水主要为第四系地层中孔隙性潜水及下部岩裂隐中,主要接受上层空隙水渗透补给，水量较小。地下水具明显的动态变化特征，随季节、降水量变化而变化，勘探期间由钻孔中测得稳定水位一般为 0。702。80m（对应标高 30。037.0m）.地下水主要以地下泾流及人工开采为主要排泄方式。3）工程地质条件表地 层 编号岩土名称岩土状态岩土施工工程分级基本承载力（KPa)212122112黏土黏土黏土黏土粉质黏土粉质黏土软硬塑硬塑硬塑硬塑硬塑软塑150200200250220160200300全风化泥质砂岩(K）全风化强风化泥质砂岩DK63+576。76弱风化3DK72+900段弱风化泥质砂岩（K）DK72+900.0弱风化4003DK84=504段弱风化泥质砂岩（K）弱风化5004）通过试钻得到的数据日期12：00下午 2：4515：4516：5020:302009 年 6 月 25 日钻进钻进钻进钻进7m25m33m35.8m21:45钻进36。2m弱风化开钻粘土粘土强风化中风化10：30中午停钻次日 2：30钻进39。2m弱风化停钻2、工期要求桩基施工计划 2009 年 6 月 28 日开工，2010 年 12 月 28 日完工，工期 180 天.3、适用范围本方案仅适用于杜家港特大桥的 A 型承台下的群桩的施工。4、主要材料要求水泥：桩基采用 42.5#普通硅酸盐水泥，对同厂家、同批号、同品种、同强度等级、同出厂日期的水泥进行强度、细度、安定性和凝结时间试验,水泥的初凝时间不宜小于 2h。使用原则：先到的水泥先用；按出厂时间先后顺序。工地上修建水泥仓库，仓库修在地势较高处,周围设排水沟，并下垫枕木隔潮。不宜露天堆放，临时堆放时应上有盖下有垫。覆盖物防水,支垫高度不小于 30cm.砂：优先选用中砂,对选用当地的河砂应进行骨料的碱活性、坚固性、吸水率、压碎指标、有害物质含量及颗粒级配试验，含泥量不大于 2.5。石子：采用两种连续级配碎石，粒径 516、1631.5mm，含泥量不大于 1.对进场的碎石进行碱活性检验、有害物质含量测试及筛分析试验。钢筋：品种和规格均符合设计规定,并有出厂合格证及试验报告.混凝土：配合比根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求进行设计。配合比统一采用试验室下发的配合比经过现场换算的施工配合比.混凝土由搅拌站集中统一供应，搅拌站各项机械设备必须经过鉴定合格后方可供应混凝土.水:优先用饮用水，当采用其他来源的水时，按国家现行 混凝土拌合用水标准（JGJ63)规定进行检验合格方可使用。5、操作工艺流程根据钻孔桩的设计要求、工期、地质等条件，采用旋挖钻机钻孔,泥浆护壁，导管法灌注水下混泥土一次成桩的施工工艺.钻孔桩施工工艺流程见:钻孔灌注桩施工工艺流程图.钻孔灌注桩施工工二、施工准备二、施工准备1、测量放样:采用莱卡全站仪对桥位、墩台中心桩位进行准确放样,对桥位桩进行防护、校核，据其确定各孔位,并将计算资料和放样资料保存完好，以备核查,用木桩标示各孔位中心。2、场地平整：场地平整在桥位放样后孔位确定前进行,采用推土机平整、压路机压实施工场地,然后铺垫枕木作钻孔平台。场地平整过程中不能破坏桥位定位桩.3、场地布置：规划作业、材料存放、机械修整、人员休息场地，修通进场道路，接入水电设施；物资、机械、人员到位。三、人员、机械配置三、人员、机械配置1、人员安排钻孔桩作业人员配备表序 号123456789101112技术员质检员领工员班长钻机司机卷扬机司机机电工勤杂工记录员吊车司机混凝土运输车司机测量工职 名人 数31226222224213141516合计2、机械安排普工发电机司机钢筋工电焊工62 人621610钻孔桩作业机械配备表序号1机械名称砼运输车规格型号HTN604(8m3）数量（台.套)4234567四、护筒埋设及护壁泥浆四、护筒埋设及护壁泥浆1、护筒埋设a、护筒制造与埋设装载机推土机吊车发电机旋挖钻机泥浆泵ZL50D165QY25AGF-75FR622C3PNL1135510钻孔用护筒采用=6 钢板制作，护筒长度为 2m，直径比设计桩径大 20cm,护筒顶端高出地下水位 1.5m,高出地面 40,护筒中心线应与桩中心线重合，平面允许误差不大于 50,竖直线允许误差1。埋深 12m。护筒埋设，先在桩位处挖至少比护筒底深50cm,直径比护筒大40-50cm的圆坑，然后在坑底回填50cm厚的粘土，护筒四周用土填筑，并分层对称夯实。地下水位较高时，可在原地面先填筑粘土再埋设护筒，如护筒底土质较松软,可用上面的方法处理，必须使护筒稳固并且不下滑。、护筒必须垂直，其顶面中心与设计桩位中心偏差不大于 2cm，倾斜度不大于 1%。2、护壁泥浆（1）、泥浆要求护壁泥土要求水化快、造浆能力强、粘度大、主要技术指标满足下列要求:a胶体率不低于 95%。b 含砂率不大于 4.c造浆能力不低于 2。5l/kg.d 塑性指数17（砂粘土应15,大于 0.1mm 的颗粒6%），e如果粘土较差可加入 0。10。2Na2CO3或 NaOH，以改善泥浆。护壁泥土选择由试验室试验确定。配制 1m3泥浆粘土与水的重量可根据粘土比重 r1和需要的泥浆比重 r2计算。即每立方泥浆粘土需要量 G=r2-1/(r1-1)r1.根据现场情况可设置制浆池，沉淀池和泥浆槽以形成一个泥浆循环系统。（2)、泥浆池设置采用两个墩桩基共用一个泥浆循环池的方式。泥浆处理池由造浆池与沉淀池两部分组成，在地面挖坑.钻孔施工时，对沉淀池中沉渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，用汽车远弃的方式随时清除至固定弃堆点，以防泥浆溢流污染环境。钻孔灌桩泥浆循环系统基本构造示意图（3)、泥浆配置本工程泥浆采用购置粘土造浆,相应地质情况下泥浆技术指标见表钻孔泥浆指标要求。泥浆充分拌制均匀备用，开钻前,充分备足制浆用粘土.钻孔泥浆指标要求钻孔方法旋挖钻机地层情况亚粘土泥浆性能指标相对密度1.101。20粘度Pa。静切s1824力 Pa35含砂率4胶体率%95失水率ml/30mi20酸碱度PH备注811五、钻孔作业五、钻孔作业1、钻机选型:采用旋挖钻机。2、钻机就位钻机就位前,对钻机的各项准备工作进行检查，包括钻机基座处平整、加固，主要机具的检查、维修与安装、配套设施的就位等.拼装好的钻机安装就位后，为保证底座和顶端平稳，用木桩固定，以防产生偏移。顶部的起吊滑轮边缘、转盘中心和桩孔中心三者保持在同一竖直线上，偏差控制在 20 以内，以确保钻孔桩竖直度1的要求.3、钻孔(1)开钻前检查各种机具设备是否状态良好,泥浆制备是否充足，水电管路是否畅通,以确保正常.（2)正式钻进前先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后,正式钻进。(3)开始钻进时，控制进尺速度,待钻至护筒下 1m 后，再以正常速度钻进。（4）钻孔作业连续进行，不得中断。因故停钻，则在孔口加盖防护罩，并且把钻头提出孔道,以防埋钻，同时保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求.（5)钻孔前,绘制孔位处地质剖面图,挂在钻台上，作为对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重的参考。并且经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样鉴别土层，并记录表中，与设计地层核对。(6）钻进过程中,及时补充损耗、漏失的泥浆，使之高出孔外水位或地下水位 1.01。5m;保证钻孔中的泥浆浓度，防止发生坍孔，缩孔等质量事故.(7)钻孔过程中用检孔器随时检查孔的情况，防止发生弯孔等事故。（8)当钻孔距设计标高 1m 时注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料判断是否进入设计持力层。（9）当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔形进行检查，确认满足设计要求后进行清孔。4 4、清孔、清孔(1）当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免时间过长沉渣沉淀，造成清孔困难.（2）清孔采用循环换浆法和捞渣法,钻孔达到设计标高后,将钻头慢速提出取下钻头换上捞沙桶,捞出孔内沉积的泥渣，然后注入净化泥浆（相对密度 1.031。10，粘度 1720s，含砂率2），孔内含渣泥浆.严禁用加深孔底的方法代替清孔。一般情况采用换浆法,如孔底有块状物则采用捞渣法。（3）清孔时，注意保持孔内泥浆面高度始终在地下水位或河流水位以上 1。52.0m,以及泥浆比重是否合适，防止坍孔缩孔。（4)当从孔内取出泥浆(孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与净化泥浆相近，测量孔底沉渣厚度不大于设计要求时，即停止清孔作业，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。见表成孔质量标准表。成孔质量标准表项目孔中心位置(）孔径（)倾斜度孔深沉渣厚度()清孔后泥浆指标5 5、钢筋笼制作吊装、钢筋笼制作吊装（1）钢筋笼加工绑制在钢筋棚集中进行,钢筋笼分节制作运输，一般为 810m，现场进行钢筋笼接长，接茬采用丝扣连接.拖车运输，16t 汽车起重机吊装入孔。制作允许偏差为：主筋间距10，箍筋间距20，骨架外径10，骨架倾斜度 0。5%。（2)钢筋骨架内设加强劲和的内撑架防止在运输和就位时变形，钢筋笼每 2。0m 加设一允许偏差50设计桩径1%不小于设计深300 或按设计规定相对密度:1.031.10粘度：1720Pa.s含砂率：4%胶体率：道支撑筋，防止装吊时变形吊机吊起钢筋笼后,检查钢筋笼的垂直度及外形轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不可强行下放。(3）钢筋笼在入孔前，按设计图纸要求在骨架外侧设置好耳筋，以保证钢筋保护层厚度.（4）钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内,入孔后位置正确，符合设计要求,并牢固定位（设置好防浮钢管支撑）或将其中 4 根主筋适当加长，焊于钢护筒上，上压钻机。钢筋骨架吊放偏差为:骨架保护层厚度20，骨架中心平面位置 20，骨架顶端高程20,骨架底面高程50。6 6、水下混凝土灌注、水下混凝土灌注钻孔桩水下混凝土拌制在搅拌站集中拌制,混凝土运输车运输,导管法灌注，导管直径采用300.（1)灌注准备：在清孔过程中，对各类设备进行检修，备足原材料。导管使用前，进行过球、水密、承压及接头抗拉试验。(2)水下混凝土材料：粗骨料采用碎石,可根据试验要求调整含砂率。粗骨料粒径最大不超过35，细骨料采用级配良好的中粗砂，水泥采用 PO32。5 普通硅酸盐水泥，未经监理批准不使用缓凝剂。混凝土各项技术指标为：初凝时间2。5h,含砂率 0.40.5,水灰比 0.50.6，坍落度 180220，混凝土在运输、灌注过程中无显著离析、泌水现象,强度等级不低于设计的 1。2 倍。（3)水下混凝土灌注方法安装导管，放入孔内,导管下口离孔底 2540，上口与储料斗相连，储料斗的容积不小于 5m3。确保首批混凝土灌注后导管埋入深度大于 1m。导管安装后,再次探测孔底沉渣厚度，如超过设计要求，则进行第二次清孔处理至合格为止.漏斗安装前要搭设一个牢固的工作平台。混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求的，混凝土不得使用。在水下混凝土灌注过程中,经常用测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。埋管深度控制在 2m 内，导管提高采用 16t 吊车操作。砼灌注速度不应太急以防导管上浮。水下混凝土灌注应连续有节奏进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时,可徐徐灌注，以防产生高压气囊压漏导管。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔,要保持孔内水位高度.为防止钢筋骨架上浮，灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部 1m 左右时，应减慢混凝土的灌注速度。混凝土顶面上升至钢筋骨架底口上部 4m 以上时，可提升导管，使导管底口高于钢筋骨架底部 2m 以上,再恢复正常灌注速度。灌注桩的砼顶面标高比设计标高高出 1。0m，以保证混凝土强度,超灌的桩头在浇筑承台前凿除。灌注将结束时，核对灌入的混凝土数量，以确定所测混凝土顶面高度是否正确。六、施工注意事项六、施工注意事项1。为了不污染河道及施工场地,废钻渣、泥浆沉淀后及时用汽车外运至适当的地点处理.2.采用隔孔跳跃式钻孔作业，为防止对邻近的桩造成影响,通常在本桩砼灌注完毕 24 小时后，本桩 5。0m 范围内的其他桩才可开钻.七、质量及安全保证措施七、质量及安全保证措施1、质量保证措施加强全体职工的质量意识，树立“质量第一的观点。加强对进场水泥、钢材、砂、碎石等材料的质量控制,所有进场材料必须有出厂合格证,检测试验报告，并按照规定频率送检.在分项工程开工前由项目总工主持，组织工程技术人员、试验人员、项目队长、作业班长、技术工人，针对本项目工程特点，学习技术规范,做好岗前培训，学习监理程序，密切配合监理工程师工作，接受监理工程师检查指导。各工序开展之前由工程技术人员对作业班组长进行详尽的技术交底，班组长在施工前对作业人员交底.项目队专职质检员对各工序质量进行检查,并填写各种检查证，经自检合格后上报质检部及驻地监理检查。若发现操作过程中存在质量问题或达不到质量验收标准，及时整改，并按质量控制程序,组织相关人员进行质量偏差原因分析，制定纠偏措施，确保工程质量达标。在易发生质量通病的工序设置预控点，制定事先防范措施，加强专项检查。建立内部质量检查制度及奖惩机制项目经理部每月进行一次、项目队每旬进行一次创优质量大检查，创优检查由主管领导组织有关部门参加,分别进行内、外业检查。实行全员安全质量保证承包合同，把安全质量与经济效益挂钩.方法是职工缴纳风险抵押金，经理部从管理费中抽取 10作为创优奖基金,奖优罚劣。对于一次合格率满足标准且工程内实外美,现场管理有序者，给予奖励，项目部通报表扬；反之则处以罚款，扣掉风险抵押金,并通报批评。2、质量控制及检验1）钻孔质量标准主控项目质量标准及检查方法表序号项目123地质情况孔 径、孔深、孔型钻 孔 桩 护筒泥浆指标4孔底沉渣坚实不漏水，埋深符合施工工艺要求根据钻机、地质条件确定,可参照施工技术指南柱桩小于 5cm，摩擦桩小于 20cm。施工、监理单位全部检查施工、监理单位全部检查施工单位进行泥浆比重、含砂率试验,监理单位见证试验5测量施工、监理单位全部检查观察和测量检查质量验收标准的规定与设计地质情况相符与设计相符检查数量施工、监理全部检查，设计对有代表性的桩进行现场确认施工、监理单位全部检查检查方法检查施工记录、观察渣样测量检查和用检孔器钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法序号项目顶面位置倾斜度允许偏差50mm150mm1%位置、孔位中心项目采用全站仪测量、倾斜度采用吊线配合钢尺测量检查检验方法123护筒孔位中心孔倾斜度2）钢筋及钢筋骨架质量标准主控项目质量标准及检查方法表序号1项目屈服强度、抗质量验收标准的规定检查数量检查方法施工单位全部检查符合 GB13013、施工单位每批抽检一次、监理见拉强度、伸长率、冷弯试验GB1499、GB/T701 和设计的要求证取样或平行抽检为施工单位抽检次数的 20或 10%。质量证明文件并按批进行抽样检验，监理单位全部检查质量证明文件、试验报告并随机抽样进行见证取样检测或平行检测材质与设计相符2保护层垫块或不低于结构本施工单位按规定数量制作试件进行试验;监理单位见证试验或施工单位按钢筋编号各抽检按规定方法试验体砼的设计强度平行检验并检查质量证明文件3钢筋加工符合设计要求10%，且各不少于 3 件；监理单位平行检验数量为施工单位抽检数量的 10,且各不少于 1 件施工单位、监理单位全部检查外观质量施工、监理单位全部检查；力学性能施工单位每批抽检一次，监理单位见证取样次数为施工单位抽检次数的 20，但至少一次。施工、监理单位全部检查尺量4纵向受力钢筋的连接方式钢筋接头技术符合设计要求应符合铁建设2005160 号标准附录 B 的规定观察5要求和外观质量安装的钢筋品尺量、试验6种、级别、规格和数量保护层垫块的位置和数量符合设计要求符合设计要求,侧面和底面不少于 4 个/m2观察和尺量7施工、监理单位全部检查观察和尺量3）混凝土质量标准钢筋加工及钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法表序号1234567891011项目钢筋外观受力钢筋全长箍筋内净尺寸弯起钢筋的弯折位置同一截面受力钢筋焊接接头布置钢筋骨架在承台底以下长度钢筋骨架直径主钢筋间距加强筋间距箍筋间距钢筋骨架垂直度质量验收标准的规定/允许偏差（mm）平直、无损伤，无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈10320轴心受拉构件不得大于25，同一根钢筋不得超过一个接头10020mm0。5d20mm20mm1检查数量施工单位全部检查施工单位按钢筋编号各抽检10，且不少于 3件施工单位全部检查检查方法观察尺量观察和尺量尺量尺量尺量检查不少于 5处吊线尺量检查八、安全及环保要求八、安全及环保要求序号质量验收标准的项目规定/允许偏差（%)应 符 合 铁 建 设见铁路混凝土工程施工质量验收补充标 准 铁 建 设2005160 号满足设计强度、耐见铁路混凝土工程施工质量验收补充标准 铁建设2005160 号砼原水泥、矿物掺和料粗细骨料外加剂、拌和用水121根据含水率、各项要求20mm不宜高于气温且不宜超过 30水下混凝土标准养护试件强度必须符合设计强度等级的 1。15 倍必须符合施工工艺设计、施工规范要求混凝土应匀质、完整露出新鲜砼面,桩顶和主筋伸入承台符合设计全部检测无损检测全部检查观察和测量每工作班抽查不应少于 1 次施工单位复称；监理单位见证检验见 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准铁建设2005160 号久性指标和施工工艺等要求.见 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准铁建设2005160 号2005160 号标准的相关要求检查数量检验方法1砼原材料2砼配合比3材料456配合比调整坍落度砼浇注温度每工作班抽查不应少于 1 次每拌制50m3或每工作班不少于 1 次每工作班至少测温 3次每根桩取样做试件不少于 2 组施工单位进行含水率测试；监理单位见证确认施工单位进行坍落度测试，监理单位见证取样温度测试7强度等级砼强度试验8水下混凝土灌注桩身质量910桩顶全部检查观察和测量1、安全要求2、安全保证措施（1）加强安全教育，使之制度化、经常化，提高全体人员的安全意识,贯彻专业检查和群众检查相结合的原则,施工现场设专职安全员,做到随时检查督促，发现隐患及时排除，严禁违章作业.（2）每五天进行一次专业安全技术教育,施工人员在施工前接受安全技术教育，持证上岗，每周进行不少于一次学习操作规程与安全条例。搞好安全生产的宣传,施工现场做到有固定标语和针对性醒目标牌，确保安全生产。（3）坚持班前安全教育和检查.进入施工现场人员均佩戴安全帽,严禁穿拖鞋、高跟鞋进场作业。（4)严禁机械带病运转，超负荷作业。夜间作业时，有足够的照明设备,工作视线不清时不得作业。(5）钻机就位后，钻机安设时必须平稳牢固；钻架应加设斜撑或缆风绳。（6）钻机使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水不漏电；对经常处于水、泥浆浸泡处架空搭设。挪移钻机时，不得挤压电缆线及风水管路。（7）钻机停钻,必须将钻头提出孔外，置于钻架上，不得滞留孔内。（8）对已埋设护筒或已成桩护筒尚未拔除的，应架设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。1）各项临时设施布置要合理、紧凑、整齐、有序、安全、卫生，严禁擅自随意搭建。2）各种建筑材料、周转料、机具等，要分类、分品种、分规格堆码，设置整齐、标识齐全.3）施工用电必须做到“一机一闸一漏”，所有钢筋施工机械严格按 机械安全操作规程进行操作。4)配电箱及开关必须防雨，设门并配锁，进、出线口必须设在箱体下底面，箱内禁放杂物,并定期检查。5）严禁将电线栓在铁耙钉、钢筋或其它导电金属物上.6）经常检查线路及各接头处，防止触电事故的发生。7）电工、电焊工必须穿绝缘鞋，戴绝缘手套，且必须持证上岗。3、环保要求1）钻孔泥浆用泥浆净化器进行循环处理，干硬的钻渣运送到指定地点堆放，纯泥浆循环利用。2）基坑抽水经沉淀后排放,禁止带泥污的污水直接排放到水中.3）机械施工排放的油污等废弃物应集中处理，定期清理外运，禁止随地丢弃。4)注意夜间施工的噪音影响，必须在夜间从事有噪音污染的施工应先发安民告示，以征得附近居民的理解。5）凡对环境有污染的废物，如建筑垃圾、生产垃圾、泥浆等废弃材料等，必须征得建设单位和当地环保部门同意后，在指定的地点排放、堆码、掩埋或销毁。6）做好当地水系的保护工作，在施工时对边坡及时进行防护。植被绿化,弃土、弃渣及时运出现场，不得随意堆弃。7）便道、搅拌站的设置及大堆料的堆放等临时设施应充分考虑其对原地面排水的影响，以免阻挡地表径流的排泄。8)材料、机械不得随意乱放.要认真计算、合理调配,做到工完料尽、场清。9）施工完成后，对施工便道施工场地及生活基地进行环境清扫和整平，尽量恢复地面的天然状态。