城市快速路工程桥梁大孔径钻孔桩施工方案

1、大孔径钻孔桩施工方案大孔径钻孔桩施工方案一、工程概况一、工程概况城市快速路；基础工程以桩基础为主，部分采用扩大基础，其中桩径为 1.2m，1.5m，1.8m、2.5m 及 3m，设计桩长分别4051m。道路工程所处地质主要有：黄土层 010m，卵石层930m，分化泥岩层 3047m。桩基承载类型：主要为摩擦桩，地质地层分布不均匀，较复杂。二、编制依据二、编制依据1、工程施工图纸；2、 工程岩土工程详细勘察报告 ；3、项目投标文件、施工合同。4、中华人民共和国交通部颁发的现行市政工程施工规范、规程、验收标准及相关行业标准。1)、工程施工技术规范（1） 工程建设标准强制性条文 （城市建设部分）建标

2、2000202 号；（2） 城市桥梁工程施工与质量验收规范 （cjj 2-2008） ；（3） 市政桥梁工程施工质量验收规范 （xjj 032-2006） ；（4） 公路桥涵施工技术规范 （jtg/tf50-2001） ；（5）其它相关国家、地方规范标准和政策法规；2)、安全生产规范、规程标准（1）中华人民共和国建筑法；（2）中华人民共和国安全生产法；（3）中华人民共和国职业病防治法；（4）施工现场临时用电安全技术规范（jgj46-2005） ；（5）建筑施工高处作业安全技术规范（jgj801991） ；（6）中华人民共和国道路交通安全法。5、我公司人员素质、技术装备、财务能力、资金状况等综合

3、情况。6、我公司技术力量和机械设备能力，以及多年从事市政工程施工的技术，完成类似工程项目积累的施工、管理经验。三、大口径桩基施工方法三、大口径桩基施工方法综合现场实际情况以及设计要求，为了满足工程进度，采用国内先进钻孔设备南车 tr400 旋挖钻机成孔，依据设计，桩径分别为3m 和 2.5m，桩长为 41m，属于大口径钻孔桩，借鉴国内先进的生产经验以及相关规范质量要求，由于孔径较大，施工难度高，为了确保成孔率，先后采用直径由小到大分别为 1.5m、2m 及 3m 的钻头，依次扩孔至设计桩径 2.5m 和 3m。根据现场实际地质情况，卵石层930m，卵石粒径最大的达 30cm，地层含泥量极低，地

4、下水位距离原地面 20m 左右，钻进时容易在 2030m 左右卵石层中出现较大范围塌方。经过技术论证和总结施工经验：首先采用 1.5m 钻头钻至卵石层下，提出钻头和钻杆，使用 30m3红土回填。然后采用孔内机械造浆，泥浆护壁，水下混凝钻孔方法施工。先采用 1.5m 钻头先下钻：1）探明该孔所属的地质情况，是否与地勘资料相符合。2）在该地质条件下成孔率情况。再采用 2m 钻头，进行扩孔作业，最后采用 2.5m 和 3m 钻头成孔。沿桩长方向具体按下图控制钻进深度。 钻头直径每次进深1.5m钻头2m钻头2.5m 或 3m（设计桩径）钻头第一次进深25m20m20m第二次进深设计标高41m41m第一

5、次钻孔进深时采用 1.5m 钻头从护筒顶标高钻至孔深 25m位置。提钻红土回填。再用 1.5m 钻头孔内造浆，泥浆护壁方法从护筒桩顶标高钻至孔深约 25m 位置，再用 2m 钻头从护筒顶下钻至20m 位置进行扩孔，最后用 2.5m 或 3m 钻头，从护筒顶标高钻至孔深 20m 位置，即实际成孔 20m。第一次钻孔为一个循环，第二个循环 1.5m 钻进至设计孔深,然后采用 2m 钻头钻设计孔深，再用 2.5m或 3m 钻头钻设计孔深，大口径桩基施工流程。四、四、1.5m1.5m、2m2m 及及 3 3 米钻头对每个循环按下图进行流水作业米钻头对每个循环按下图进行流水作业旋挖钻机作业施工程序为：施

6、工准备测量放样护筒埋设钻机就位钻孔造浆孔深测量地质确认1）钻孔施工工艺（1）内业技术准备开工前，技术人员应对施工图纸和施工组织设计进行认真阅读和审核，制定安全保障措施及应急预案。对现场作业人员进行岗前技术、安全培训和考核，合格后持证上岗。对考核合格的人员进行技术交底。（2）外业技术准备a 复核测量导线点、水准点，接通施工用水、用电，备齐各种原材料和安全防护设备。b 进行场地踏勘，对既有架空电线、地下线缆、给排水管道等设施，如果妨碍施工或对安全操作有影响，应采取清除、移位、保护等措施妥善处理。测定桩位钻机就位准备泥浆原材料、纯碱、红土、钻孔液及纤维素孔内旋挖造浆埋设钢护筒提升斗齿钻头 钻 孔 测

7、 孔 提升斗齿钻头人工按照比列向孔内投入造浆料c 根据旋挖钻机施工的要求，准备满足要求的设备，如旋挖钻机、泥浆泵、导管、电焊机、氧气瓶、乙炔瓶、挖掘机、自卸车等，并调试至最佳使用状态。测绳需标定后方可使用。d 平整场地，以便钻机安装和移位。对不利于施工机械运行的松散场地，应采取硬化、加固等措施。场地要采取有效的排水措施。e 场地布置应根据总施工组织设计，合理安排泥浆处理。（3)、护筒制作、护筒埋设a、旋挖钻机施工使用钢护筒，护筒用 20mm 厚的钢板加工制成，每节高度为 2000mm。钻机桩的护筒比桩径大 20cm，初步埋设高度为 2m 护筒，钻进过程中发现原地面回填土约 4m，不满足护筒稳定

8、性要求，故采用 2 节焊接对接方式到达护筒埋深满足现场需要。护筒加工完成后立即检查护筒几何尺寸、焊缝尺寸、外观及焊缝质量。检查合格后报现场工程师，同时在护筒顶面、底面找出护筒截面中心，并在护筒上做好标示。b、护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用。所以护筒中心与桩位中心应重合，周边用黏土夯填密实。埋设护筒前进行桩位控制点的放样，用直径 2m 钻头先预钻至护筒底的标高位置，然后再用 3m 钻头加扩孔器扩 3.2m 孔径，直至坚硬层。再用 30t 汽车吊将护筒放入孔中，配合旋挖将护筒扶正。钻头压护筒时要分别在护筒各个方向均匀施压、同时施压、防止外侧护筒施压过程中出现倾斜。护筒外侧周围，使用南

9、车 tr400 钻杆夯实回填土，防止护筒塌落。c、护筒压到位后用水平尺、垂球检查护筒的垂直度。检查合格后再进行护筒外侧的回填，并报现场监理工程师。d、利用施工现场附近的水准点测量护筒顶面标高，确定桩基深度。（4） 、泥浆制备a、结合现场实际情况泥浆采用集中处理排放的方式本工程施工时利用优质红土进行人工造浆。并严格控制钻孔过程中的泥浆质量，在泥浆指标的日常维护主要应该做到：每天测定泥浆参数，掌握其性能。因现场环境制约，泥浆只能一次使用，不能循环利用。结合城市环境特点，拟采用水车向孔内补水，人工按照一定比例，向孔内添加以下护壁材料。依据施工经验按下表添加原材料：纯碱红土钻孔液纤维素用水量备注3.4

10、kg5kg0.8kg0.5kg1m每立方水所需要原料1000kg15000kg250kg150kg300m一根桩所用料并保证孔内液面水头距离护筒上口 20 30cm 左右，以提高孔内的水压对护壁的作用力。b、泥浆材料及制备泥浆性能指标要求泥浆制备材料主要为红土、纯碱、纤维素、钻孔液等。红土为泥浆胶体质的主要来源，分钠质和钙质两类。钠质红土泥皮薄，稳定性好和造浆率高，优先选择钠质红土。纯碱的主要作用是增大 ph 值，使粘土颗粒进行分散，并增加表面负电荷，来吸附带正电荷的钻屑，使泥浆悬浮钻屑效能更好。纤维素主要用来膨胀胶体。使用钻孔液调节泥浆的粘度。c、泥浆处理与排放在施工过程中要不断除去所含钻渣

11、，并调整泥浆性能指标在规定范围内，因此必须进行泥浆处理。根据本工程地层条件及施工经验，制备泥浆的性能指标要求见下表。项 目参 数测定方式比重1.21.4泥浆比重计粘度28s漏斗法含砂量4%含砂量测定仪ph 值8-10ph 试纸因现场环境条件制约，钻完孔后泥浆采用 22kw 的泥浆泵排至混泥土运输罐车中集中处理。（5）钻机就位钻机就位以前先检查钻机的工作性能，确保钻机各零部件、液压系统及各种仪表正常工作。保证钻机底座和顶端要平稳，在钻进运行中不应产生位移和沉陷。（6）钻机钻孔a 钻孔前在护筒顶面依照护筒壁上的护筒顶面中心标示的挂设中心线，然后对中钻头中心。钻头中心与护筒中心偏差不得大于5cm。b

12、 成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、磨损情况，施工过程中磨损超标的钻头及时更换。c 旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进的垂直度，通过电子控制和人工用垂球观察两种方式来保证钻杆的垂直度，从而保证成孔的垂直度。同时在每一次钻机提钻甩渣复位后检查钻头是否对中。d 以钻头自重加压作为钻进压力，初入压力控制在 80-90kpa。每次进尺最佳为 0.5-0.8m，钻屑进入筒体，装满一斗后，将钻头提出孔外移至机侧，利用动力头下的挡板将钻头处的压杆下压，通过与顶压杆相连的连接杆件将钻斗的底盖打开卸渣，钻渣卸完后，再将钻斗下落至地面，正旋关盖复位。e 起落钻头速度要均匀，不得过猛或突然变速，孔内出土，并

13、将泥渣运到业主指定的弃泥渣场地。f 钻孔作业分班连续进行，一次成孔。在钻进过程中，按试桩确定的参数进行施工，设专人记录成孔过程的各种参数，依照地质报告随时观察钻渣情况与地质报告对照，并准确取样报现场工程师确认地质情况。当桩尖持力层地质与设计不符时，立即通知监理工程师及有关部门确认是否进行变更设计。钻孔过程中还必须详细记录钻进深度、泥浆指标、机械设备损坏、障碍物、钻孔异常情况等。记录必须认真、及时、准确、清晰。交接班时要做好交接记录。g 钻至桩基设计标高后，钻头在不加压的情况下就地继续旋转数圈，再提钻，保证钻头尽可能在取渣情况下避免超钻。（7）清孔及浇筑在钻机显示器显示孔底达到设计桩底标高后，停

14、止钻进，对护筒顶面标高、孔位中心偏差、虚桩长度、钻孔垂直度、孔底沉渣厚度等进行全面检查（见钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法） ，签字确认合格。（8）排渣、清孔钻到设计桩底标高后，应立即清孔。应对孔深、孔径、孔位和孔行进行检查，满足设计要求后，填写终孔检查证，经监理工程师鉴认后方可进行清理和灌注水下混凝土的准备工作。钻孔桩清孔:旋挖钻机采用回钻清孔。确认沉淀层厚度小于 5cm后，及时报请现场监理工程师检查签证。及时采用探孔器对孔倾斜度、孔径、孔深和孔形等进行检查确认。旋挖钻机钻进时，应及时向孔内补水，添加泥浆制备原料，保持孔内水位，避免坍孔。不得用加深孔深度的方法代替清孔。在灌注水下混凝土前必须复测

15、沉渣厚度，沉渣厚度超过规范和设计图纸要求，必须重新清孔，符合规定方可灌注水下混凝土。（9）钻孔与灌注作业的连续性钻孔完成后，应立即组织钢筋笼安装和水下混凝土灌注工作，在此过程中，应保持孔内水头，避免塌孔。为保证施工的连续进行，应做好以下工作：a钢筋笼应提前制作。采用电弧焊或套筒冷挤压连接。b提前完成机械设备和施工器具的准备，包括起重吊装设备，电焊设备，供电设备，混凝土灌注设备，检测试验设备等，混凝土生产和供电等关键设备应有一套备用。（10）注意事项钻孔灌注桩因其施工情况的特殊性，钻孔时可能遇到的不定因素较多，因此开钻前制定详细可行的桩基施工作业指导书，包括施工工艺、钻孔前的设备检修、人员培训与

16、准备、泥浆循环系统等材料准备、事故预案、安全方案、质检方案等，并备有可靠的自发电系统和满足要求的商品混凝土应急。每钻进或地层变化时在泥浆池中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与地质剖面图相核对。因桩基地质情况较复杂，当钻孔至砂层等易塌地层时采用加大泥浆比重并增加泥浆的黏度，减慢钻孔速度等方法通过该地层。钻孔过程中现场工程师旁站监督，发现问题及时解决。五、质量控制及检验五、质量控制及检验（1）质量控制1)钻架垂直及机身水平，钻架起吊滑轮与转盘中心在同一铅垂线上。2)应对钢护筒的位置及直径进行复查，钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于 5。3)钻孔过程中随时认真对地质情况复查，并调整泥浆指标，防

17、止出现塌孔现象，并且按照地质情况调换合适的钻头，以保证施工正常进行。（2） 质量检验：钢护筒检测项目及指标序号检测项目规定值或允许偏差检测方法和频率1长度（m）满足设计值2外径（mm）桩径（2040cm）3倾斜度4护筒顶面中心偏差（mm）505相邻关节管径差（mm）尺量钻孔桩灌注混凝土前泥浆及沉渣指标项目允许误差检验方法泥浆比重1.15含砂率4黏度25-28泥浆测试仪器（三件套）沉渣厚度10测绳测量六、水下混凝土灌注六、水下混凝土灌注（1）导管水密性试验 a 导管在使用前或使用一段时间后，除对其规格、质量和拼接构造进行认真的检查外，还需做拼装和水压试验，水压试验时的压力应不小于灌注时导管可能承

18、受的最大压力的 1.3 倍。导管壁可能承受的最大压力按下式计算：pw=1.3(c x hc-wx hw）式中 pw导管壁可能承受的最大压力（kg/m2）;c混凝土容重（kg/m3）;hc导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长（m）;w导管内水或泥浆比重，一般为 1.0-1.25 t/m3，大于1.25t/m3 时不宜灌注水下混凝土； hw钻孔内水或泥浆深度（m）b 水密试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两段封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与水泵出水管相接，启动水泵给导管注入压力水，当水泵的压力表压力达到导管需承受的计算压力时，稳压 15min 后接头及接缝处不渗漏即为合格。c

19、导管可在钻孔旁预先分段拼装，在吊放时逐段拼装。分段拼装时，应仔细检查，变形和磨损严重的不能使用。导管内壁和法兰表面如黏附有灰浆和泥砂应擦拭干净。d 导管吊放时，应使位置居孔中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。导管上用油漆划上刻度，导管安装好后，插入孔底，然后提离孔底 3050cm,检验导管实际长度。导管下放完毕后，做提升试验，检查在导管提升过程中是否与钢筋笼相互影响，确保在混凝土浇筑过程中提升导管时不会出现导管挂住钢筋笼的情况。（2）导管的安装要求由于此孔采用水孔钻进工艺，因此孔内水压很大，导管的对接密封要求相应提高，对接时现场技术员必须加垫密封圈，丝扣对接牢固，以防导管内进水

20、造成断桩。（3）导管悬空要求经计算当直径为 3 米时，混凝土上升 1 米所需混凝土 7.065 方，根据施工规范及现场情况，为保证首盘混凝土顺利浇筑并达到封底要求，导管底部悬空 0.30.5 米即可，同时大料斗满足首盘要求方量 0.3 米时2.1195 方 0.4 米时2.826 方 0.5 米时3.53 方（4）二次清孔水下混凝土灌注前必须进行二次清孔。灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后方可开始浇筑工作，灌注前，对孔底沉淀层厚度、泥浆指标应再进行一次测定。合格后（孔底沉渣小于 10mm）立即灌注混凝土。（5）水下混凝土浇筑运至现场混凝土必须进行塌落度

21、试验，并且连续 2 车满足要求并到达现场才可以开盘，为保证首盘封底，首车采用 12 方灌车。浇筑过程中待大料斗料满之后方可提出料斗堵塞，随即告知灌车司机加大油门保证混凝土的连续性，并做好灌注记录，导管埋深控制在26 米，在拔管前必须对孔内的四周分别进行测量，保证上升混凝土在同一个平面。（6）浇筑混凝土临近结束时在浇筑混凝土临近结束时，由于导管直径小，泥浆比重大导致混凝土无法上翻时措施 1：第二次采用大料斗装满混凝土往下压措施 2：采用往孔内注入清水对泥浆进行稀释，降低泥浆比重（7）检测混凝土浇筑到桩顶要求进行四周测设，保证混凝土在同一个平面（测绳法，探杆法）护筒的拔出：由于直径 3.2 米，采

22、用一台吊车会引起护筒的变形，故采用 2 台吊车同时用力，护筒切不可一次提出，同时用力达到一定吨位停止用力（几分钟）卸压同时用力泥浆的排放初步采用 22kw 泥浆泵泵送至灌车运离现场。(8)人员配备技术员：1 人，负责灌注过程技术问题安全员：1 人，负责现场安全操作工人：2 人，混凝土灌注作业 七、质量控制与保证措施七、质量控制与保证措施1、质量管理组织机构与保证体系成立以项目经理为组长，总工程师、副经理为副组长，各相关业务部门参加的施工质量管理组织机构，安全质量部为质量保证的专职机构，分部成立全面质量管理小组，经理亲自抓，并制定相应的对策和质量岗位责任制。建立各项质量管理制度，成立全员参加、全

23、方位控制、全过程监督的质量保证体系。质量管理组织机构图质量管理组织机构图副组长：项目副经理总工程师工程技术室质量安全室计划财务部中心试验室各施工队队长质量检查工程师各工班（组）长、兼职质量检查员操作人员自检、互检、交接检及 qc 小组组长：项目经理质量保证体系质量保证体系2 2、保证质量的主要措施、保证质量的主要措施1）制度保证措施确立总工程师技术总负责制，严格执行图纸会审和技术交底制度；坚持自检制度，坚持质量专检制、隐蔽工程签证制、质量挂牌、质量讲评、质量奖罚制、质量事故分析等制度，对作业人员坚持进行定期质量教育和考核制度；坚决实行质量一票否决权；施工管理人员和特殊工种实施持证上岗制度；进场

24、后制定各类工艺和技术质量标准细则。2）思想和管理保证措施加强质量思想教育宣传，提高全员质量意识。实行全面质量管理及质量创优计划，成立创优领导小组，制订工程质量创优保证措施和质量管理工作规划。推行施工全过程质量监控管理，以工作质量保证工序质量，以工序质量保证工程质量，既做到事后检验，更做好事先预防，不仅管好结果，而且管好全过程。3）技术保证措施严格执行技术管理条例和分级技术负责制 ，认真审核图纸和做好技术交底，使技术工作规范化。进场后制定各类施工工艺质量保证体系质量保证体系经济保证经济保证施工控制保证施工控制保证技术保证技术保证组织保证组织保证思想保证措施思想保证措施经济责任制经济责任制单位工程

25、合格率 100%施工控制施工控制组织学习推广新技术、新工艺推广新技术、新工艺审核图纸审核图纸测量定位测量定位技术交底技术交底掌握规范、验标掌握规范、验标经理部经理部 qcqc 小组及甲方质检机构小组及甲方质检机构提高思想意识提高思想意识全员全员 qcqc 教育教育优质优酬、优奖罚劣优质优酬、优奖罚劣开展百含、执行质量保险抵押开展百含、执行质量保险抵押经济兑现经济兑现加强施工现场试验控制充分利用现代仪器和设备加强施工现场试验控制充分利用现代仪器和设备施工进行自检、互检、交接检接受甲方人员检查各分项工程由监理工程师签证接受甲方人员检查各分项工程由监理工程师签证严格按施工工序和技术标准施工严格按施工

26、工序和技术标准施工质量责任制质量责任制技术岗位责任制技术岗位责任制分部分部 qcqc 小组小组下道工序下道工序为用户服务为用户服务质量第一质量第一工班工班 qcqc 小组小组总总 结结表彰表彰进进工程回访工程回访改进工作质量改进工作质量提高施工能力提高施工能力项目经理部机构框图质量评定提高工程质量反馈和施工技术质量标准细则。坚持设计文件图纸分级会审，每道工序有施工技术交底书。严格质量检查，质量检测和质量评定以验标为依据,进行验收。八、安全保证体系八、安全保证体系1 1、安全目标、安全目标1）有效防护和坚决遏制一般以上生产安全事故，坚决杜绝死亡事故全年死亡事故起数、死亡人数（包括外用工）为“零”

27、 ；重伤事故起数、重伤人数（包括外用工）为“零” ；轻伤事故频率控制在员工总数的 3以内。2）在全年统计范围内不发生职业病、中毒、中暑以及群发性传染病事故、环境污染、生态破坏等事故。3）在统计范围内，发生责任事故（未造成人员伤亡）造成机械设备等财产或其它非自然灾害等事故的直接经济损失不超过 5 万元。4）年度安全考核综合评分在 75 分以上；年度安全质量标准化考核合格，现场安全（文明施工现场）达标（合格）率为 100。2 2、安全管理组织机构及保证体系、安全管理组织机构及保证体系建立以项目经理为组长，副经理为副组长，专职安检工程师为主要成员的安全领导小组。经理部设安全监察工程师，分部设专职安全检查员，班(组)设兼职安全员，做到分工明确，责任到人。安全管理组织机构安全管理组织机构施工管理部质量安全部综合办公室项目副经理项目总工程师各分部经理、专职安全员安全检查工程师各工班（组）长、兼职安全员操作人员自检、互检、交接检项目经理物设部 安全保证体系安全保证