建筑-工程规范资料之钻孔灌注桩-工程施工方案

1、【最新资料,Word版，可自由编辑！】第6页共19页钻孔灌注桩工程施工方案一、编制依据本施工方案的编制是以国道208线（金家湾一秀女河段）改建工 程的招标文件、公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000、桥涵施工手册、公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004和两阶段施工图设计及相关文件为依据的。二、工程概况208国道改建项目合同段起始于大同市最北面的 109国道，终点接 与朔州交界的秀女河。起点桩号为 K20+000,终点桩号为K50+00Q全 长 30km,支线 4.5km。一工区桥主要有：御河大桥、十里河大桥、西干渠小桥、京大高速 跨线桥。其中御河大桥全长为486.96m,夹角

2、90，中心桩号为 K31+296.39,桩基包括 1.2m： 12根， 1.5m： 46根；十里河大桥全 长为312.84m,夹角90,，中心桩号为 K35+561,桩基包括 1.5m： 24根， 1.8m： 36根；西干渠小桥全长 31m中心桩号为 K27+825.000, 桩基包括：1.2m： 12根， 1.5m： 6根；京大高速跨线桥全长132.96m, 右前夹角85,中心桩号为 K34+381.617,桩基 1.5m： 18根， 1.2m： 24根。一工区桩基共178根，其中 1.2m： 36根， 1.5m： 106根， 1.8m： 36根。主要工程量为，C25水下砼：10443.88

3、 m3,钢筋：HRB335为 726148.2kg , R235为 94923.8kg。三、施工计划及安排计划于2010年5月25日在全面施工，于2011年5月20日结束 桩基施工。四、施工工艺的确定根据设计图纸提供的地质报告，结合线外试桩验证，桩基施工选 用旋挖钻成孔、人工造浆与孔内原土自然造浆相结合护壁、换浆法二 次清孔、直升导管法灌注水下混凝土成桩的施工工艺，其施工工艺流 程图附后。五、施工技术措施钻孔灌注桩是一项质量要求高，施工工序多，并需要在一个短时 间内连续完成的地下隐蔽工程，要保证施工有秩序、快节奏的进行， 必须做好以下工作：1、施工准备施工场地在设备进场前已经进行了平整，完全可

4、以满足试验桩钻 机停放和运转，同时按“三通一平”的原则进行场地规划，即：施工 便道通畅、通水、通电。由于前期电力安装手续办理繁琐，安装工作 相对滞后，据此项目自备100kW发电机一台，30kW发电机一台用于桩 基首件工程施工用电，钻孔用旋挖钻，混凝土向商品混凝土厂家购买， 仅泥浆循环清孔和钢筋笼制作、安装以及夜间照明需用电，两台发电 机完全可以满足用电需要。根据线外试验桩结果来看，地下水比较丰 富，试钻钻孔深度20米，施工用水可从该孔抽取。2、测量放样 、平面位置控制。平面定位采用全站仪放出桩中心位置，钉木 桩固定于地面，并将该桩采用纵横两方向四点作为护桩，在护筒埋设 完成后用护桩进行护筒定位

5、，同时联系测量组进行桩位复核，在确保 准确无误的情况下通知钻机可以开钻。 、高程控制。护筒埋设固定后将临时水准点引至护筒顶，测出 护筒顶标高，考虑护筒顶面不平整，我们可以在测点作出明显标志， 防止造成误差，影响桩基的长度控制，同时根据图纸提供的桩底标高， 计算成孔孔深，为下一步钻进进尺、地层地质复核和桩长的控制提供 依据。在钻机钻进过程中如果发现护筒下沉、移位等情况应立即通知 技术员进行重新复测，并将复测后结果及时通知钻机操作人员，防止 错误信息再次传递。 、验孔测量。主要从以下几个方面进行控制，孔位、孔深、孑L 径和竖直度，成孔后进行桩位校核时，重新用全站仪放出桩中心于临 时木板（铺设于护筒

6、顶）上，与实际孔中心比较；孑L深采用标定好的 测绳来完成；孔深和竖直度采用验孔器来完成，详细操作步骤在下面 的成孔验收中详细叙述。3、护筒埋设孔口护筒起导正钻机，控制桩位，保护孔口，隔离地表水渗漏， 保持筒内水头高度等作用。同时护筒是要反复回收使用的设施，在材 料的选用和结构设计上要有一定的强度和刚度，不易损坏变形，便于 运输、安装、埋设和起拔拆卸。为此选定护筒形式如下：护筒采用3= 6mm勺钢板卷制而成，直径1.5米的桩基护筒内径 180 cm、长度为2.3m。（十里河段砂层段，护筒会相对加长）护筒埋设的好坏，对成孔和成桩质量有很大的影响。护筒埋设位 置不正，护筒中心轴线与桩位点偏差过大，埋

7、设不当使护筒发生倾斜， 都会使实际孔位偏离桩位或产生孔斜。此外，护筒底口漏失，造成泥 浆顺护壁上冒或向孔壁松土层渗漏，引起孔内水头高度跌落，底口处 孔壁跨塌。护筒埋设过浅，则不能有效隔离地表水和填土层；埋设过 深则给拔起造成空难，甚至无法拔起，造成损失。所以，认真做好护 筒埋设是钻孔桩施工的重要环节。试桩护筒埋设采用挖坑埋设法。以桩位中心为圆心用旋挖机挖出 直径为185 cm深1.5m的基坑，采用十字中心吊锤法（桩位中心与护 筒中心重合）将护筒垂直固定于桩位处并进行校正，然后在护筒四周 分层回填粘土并夯实。护筒埋设技术要求如下：中心偏差倾斜度护筒顶咼程 5cm 1%高于原地表30cm4、钻机就

8、位1）在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒、地坪标高已测定的基础上，钻机才能就位。2）桩机定位要准确、水平、垂直、稳固，钻机导杆中心线、回旋 盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。3）旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放 定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中 心对正，注入泥浆后，进行钻孔。4）为准确控制孔深，应备有校核后百米钢丝测绳，以便在施工中 进行测量、记录。5）钻进过程中经常检查钻杆垂度，确保孔壁垂直。6）钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度，防止因泥浆对孔 壁的冲刷及负压而导致孔壁塌。5、泥浆的运用与管理泥浆在桩基施工全过程中起非常重要作用

9、，主要作用是携带钻渣， 平衡地层压力，以及护壁防塌，润滑和冷却钻头等。护壁泥浆在钻孔 中非常重要，尤其是对大直径深孔，土层有砂层时，自身造浆能力差， 泥浆控制显得尤为重要。为保证钻孔桩施工的顺利进行，选用膨润土、 水、碱等进行试配，初步选定泥浆比重 1.25用于桩基首件工程施工。针对设计图纸提供的地质资料，结合线外试桩土样分析，为保持桩 孔不塌、不缩径，以孔外自然造浆为主，外运优质粘土造浆调整，结 合当地施工经验，泥浆性能指标拟选定如下：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(PH1.21.42230 95 20 33

10、5811、泥浆的配制泥浆由粘土、清水和泥浆化学处理剂按一定的配比搅拌制成的，也有利用地层粘土自然造浆而成。造浆粘土选用水化性能好，造浆率高， 含砂量少的膨润土粉或当地粘土，要求造浆胶体率不低于95%，含砂率不大于4%,造浆率不小于8mVt。根据地层天然条件和孔壁稳定情 况，可在当地黏土中，掺入一定量的膨润土粉，以改善泥浆性能。当 地粘土一般可选塑性指数大于 25,粘土颗粒小于0.5 x 10-2mrp且含量 达70%以上，手搓无明显砂粒感觉的粘土。泥浆化学处理可以根据需 要加以选用。泥浆的性能指标，按不同的成孔方法和地层条件，要通过配方试验 选择确定。施工中根据孔壁的稳定、孔底沉渣和泵组工作情

11、况，对泥 浆性能进行维护调整。常用泥浆性能测定仪器有密度计、马氏漏斗粘 度计、含砂率量测筒等。各施工过程过程中性能指标要求见下表。泥浆性能指数一览表性质阶段试验方法新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆密度(g/m3) 1.08 1.25 1.110086型泥浆比重秤黏度(s)22-2520-2519-21黏度剂失水量(ml/30mi n) 17 20 20失水量仪泥皮厚(mm) 1.5 2 96 98量筒含砂量(%) 0.5 3.0 1.0含砂量测定仪PH值8-108-108-10试纸 、泥浆循环系统的设置 泥浆循环系统如下图：输浆软管 钻头沉淀池滤网钻孔泥浆循环示意图泥浆循环系统通常包括泥浆池、沉淀

12、池、贮浆池或搅拌池、循环 槽等，根据场地条件、桩位布置、桩孔容积、地层情况、工艺方法、 钻渣废浆的清除外运等因素综合考虑布设。为简化循环系统，可在现 场设计大的泥浆供应站和大型废浆池。泥浆池的容积一般为单桩孔容积的11.2倍，以用砖块砌筑为好。 沉淀池的容积一般为620用，以工艺方法和桩孔直径不同酌情选定， 其数量以场地大小设置23个，以轮换使用。可设小断面循环槽，其 规格可选用300mr 250m（宽X高），循环槽的坡度为1/100 1/150 , 循环槽长度大于10米。 、废浆的排放灌注砼时产生的废浆用泥浆泵直接抽放到规划的废浆池，废浆池 选定在场地外空地处。为了环保，同时也为了节约成本，

13、我们要对泥 浆进行回收利用。对废渣，我们要集中堆放并晾晒处理。6、成孔钻进选用旋挖钻钻进成孔。 、钻头的选择选用性能良好的钻头，钻头直径为1.5m 、钻进技术参数的选择根据地层特性，采用分层钻进工艺确保成孔质量。钻孔时，先将 钻具装妥浸入护筒水中，通过启动真空泵和泥浆泵，待循环流动形成后，启动钻机并选择适当档位开始钻进。开钻时先缓慢进尺，并及时 检查和纠正钻头的偏位，待钻锥全部进入土层后，钻机方可加速钻进。钻进速度控制拟定为：粘土、亚粘土层 68m/h;亚砂土、粉砂层 13m/h;碎石层 23m/h;泥岩层 23m/h。 、注意事项a钻进中经常检查泥浆性能，不合要求时随时改正；同时应经常 注意

14、地层变化，在地层变化处取样，判明土层，做好记录并与地质剖 面图核对；b、钻孔作业分班连续进行，填写钻孔施工记录；c、钻孔过程中，始终要保持孔内外既定的水位差和泥浆比重，起到护壁固壁作用，防止塌孔； 、成孔检验成孔检验主要有两个指标：孔深、孔径。孔径检验采用检孔器，检孔器用钢筋焊成圆柱状，长 6m外径1.5m;孔深检验采用测深锤。 、第一次清孔孔深、孔径检验合格后立即进行清孔。清孔采用换浆法，即在终 孔后停止进尺，利用泥浆循环系统的泥浆泵将孔底钻渣清除干净。清 孔后泥浆比重控制在1.11.2之间，粘度20Pa.s左右，含砂率w 2% 沉淀厚度w 150m（摩擦桩）；清孔过程中同时往孔内补充足够的

15、新鲜 稀浆；清孔完毕必须先下检孔器检测孔深、孔径、倾斜度等，合格后 尽快吊放钢筋笼，否则必须扫孔。成孔质量检验标准如下：中心偏位孔径倾斜度|孔深1沉淀厚度w 5cm不小于设计值w 1%不小于设计值w 15cm7、钢筋笼的制作与安装钢筋原材和焊接试件经检验合格后，开始钢筋笼的加工。钢筋下 料和制作必须严格根据配筋图进行。钢筋笼加工采用分节预制孔口焊接方式。分节数根据吊车拔杆长度和悬高以及钢筋笼长度来确定。钢筋笼吊装采用 25t吊车附两组钢 丝绳，设6个吊点进行，并在护筒口逐节焊接牢固。钢筋笼上端焊接4 根 25吊环，吊于护筒口支架上。支架的作用是使钢筋笼定位，以防 提升导管时钢筋笼被拔起。钢筋笼

16、分节对接采用单面搭接焊，焊缝长度不少于10d。主钢筋接 头错开35d间隔布置，钢筋笼笼体应牢固，每隔两米安置圆柱垫混凝 土块，以使钢筋笼有足够的保护层。声测管加工固定。根据钢筋笼分节长度先将钢管在场地上焊接好， 但必须保证顺直，接口采用加套管焊接，焊缝用胶带封住，然后用 10 “ U型”钢筋将声测管固定在钢筋笼上，并在护筒口逐节焊接牢固。钢筋笼加工成型后，存放时要求统一进行编号，安排专人及机械进行运输、吊装，要谨防变形。钢筋笼分段示意图8导管安装 导管采用内径 300mn壁厚为5mmfi勺钢管，导管长度根据成孔孔深确定，按0.5、1、1.5、2.65、3.8m分节，连接口为丝扣，导管使用 前进

17、行水密、接头抗拉试验，水密试验的水压不小于孔底水压的 1.3 倍。导管安装采用吊车分段安装。导管须经水密试验不漏水，其允许最大内压力必须大于Pnaxo本工程导管可能承受的最大内压力必须大于 Pmax本工程导管可能承受的 最大内压力计算式如下：max 1.3 （丫 c X hxmax丫 wHv）Pnax导管可能承受的最大压力（kPa）；Y c混凝土重度（kN/mb，取24kN/n;hxmax导管内混凝土柱最大高度（m）,取70m孔内泥浆的重度（kN/m3）,取11kN/mi;HW孔内泥浆的深度（m）,取70mPnax= 1.3 X （24 X 70-11 X 66）=1240 kPa，即 1.2

18、4 MPa 9、二次清孔导管安装完毕须进行灌注前清孔，俗称二次清孔。二次清孔利用 清孔器接住导管顶口，清孔器再跟泥浆循环系统连接，打开泥浆泵循 环泥浆。二次清孔过程中我们需要在泥浆池内调配泥浆，以满足灌注 前孔内泥浆指标要求。灌注前泥浆指标为：相对密度1.031.1，粘度1720Pa.s,含砂率要小于2%等泥浆指标满足要求，且孔底沉淀满足 要求时向监理报检，报检合格方可要混凝土灌注。10、水下混凝土灌注、砼运输便道。进行水下混凝土灌注前，先用山皮土铺设主便道与桩基间的便道、砼性能要求。坍落度，1822厘米；初凝时间，46h;无显著 离析泌水现象。、首批砼数量的确定D2二d2V- (H1 H2)

19、：h|442 2=3.14 x 1.53 /4 x (0.4+1)+3.14 X 0.30 X 19/4=3.9m式中：D-桩孔直径，取1.53m;-桩孔底至导管底端间距，取0.4m;H-一导管初次埋置深度，取1.0m;d-导管内径，取0.30m;h1-导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度h1=HW y w/ y c= 42X 11/24=19 、砼灌注方式。砼采用灌车运输，直接将砼倒入漏斗内，吊车 配合灌注。漏斗砼储满后，打开悬挂钢丝，在漏斗砼泄入导管的同时，罐车砼迅速放入漏斗，第1车砼要8m3以确保管端部的砼封底成功。首 批砼灌注正常后，要连续不断灌注砼，严禁中途停工，在灌注过程中

20、， 应经常用测锤探测砼面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保 持导管的合理埋深。砼灌注时间必须控制在埋入导管中的砼不丧失流 动性的时间内。 、导管埋深的控制。首次埋置深度1m灌注过程控制在26m 、砼顶标咼的控制。混凝土的最终灌注标咼为设计桩顶标咼+50cm80cm 、在实际浇灌混凝土过程中，经常检查导管埋置深度。要连续 浇灌混凝土，不得中断，导管埋置深度最大不得大于6m起拨导管时, 应先测量混凝土面高度，根据导管埋深，确定拨管节数；要勤检查， 均匀拨管。混凝土灌注必须连续进行，中间不得间断。拆除后的导管及时清 洗干净；混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升， 应采取以下措施

21、：在孔口吊筋固定钢筋笼上端；灌注混凝土的时间尽 量加快，以防砼进入钢筋笼时其流动性减小；当孔内混凝土接近钢筋 笼时，应保持埋管较深，并放慢灌注进度；孔内混凝土面进入钢筋笼 l2m后，应适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混 凝土中的埋置深度；在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减 小，压力差降低，而导管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大，如 出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，用泥浆泵抽出部分 沉淀物，使灌注工作顺利进行。混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有 专人指挥掌握，不使钢筋骨架倾斜、位移，如发现骨架上升时，应立 即停止提升导管，使导管降落，并

22、轻轻摇动使之与骨架脱开；混凝土 灌注到桩孔上部6.0m以内时，可不再提升导管，直到灌注至设计标高 后一次拔出。灌注至桩顶设计标高后必须多灌一倍桩径长度，以保证 凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。凝土浇筑应做混凝土强度试块，每根桩留设一组标养试块，试块 应养护好，达到一定强度后立即拆模送往养护室标准养护；混凝土施 工完毕后，及时收集混凝土出厂合格证、混凝土强度报告。 、注意事项:a当灌注遇阻时，应上下轻轻活动导管，畅通后方可继续灌注；b、在砼浇注完毕后24小时内，距桩位5m以内不得进行钻孔施工 或其他具有振动性的作业，以保护新浇注的砼；c、及时、真实、准确填写现场灌注记录。汽车吊漏斗砼罐车隔水栓导管m

23、直升导管法水下砼灌注示意图六、常见事故的预防与处理（1）、塌孔的预防与处理南京这边的地层可能发生塌孔事故，塌孔的特征是孔内水位突然 下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显 著增加等、塌孔原因a泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未 形成坚实泥皮；b、由于出渣后未及时补充泥浆，或孔内出现承压水，或钻孔通过 砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够；c、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿 泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大 坍孔；d、在松软砂层中钻进进尺太快；e、提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长；

24、f、水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔；g、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低；b、清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔 停顿时间过长；i、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。、预防和处理a、在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相 对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆；c、发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒 再钻；d、如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和 黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m如坍孔严重时应全部回填，待回填 物沉积密实后再行钻进；e、清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。 供水管最好不要直接插入钻孔中

25、，应通过水槽或水池使水减速后流入 钻中，可免冲刷孔壁；f、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。（2）、扩孔和缩径的预防、处理扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、 土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍 孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔， 钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若 因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不 出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因由于地层中有软塑土遇水膨胀 后使孔径缩小。为防止缩孔，要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快 转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫 孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔 现象的孔位，钢筋笼就位后须立即灌注，以免桩身缩径或露筋。（3）、斜孔的预防与处理、偏斜原因a钻孔中遇有较大的孤石或探头石；b、在有倾斜的软硬