旋挖桩试桩方案

1、东方大道快速路高架项目主体工程 1 标旋挖桩试桩方案一、工程概况本标段设计试成孔2个，其中利用工程桩进行试成孔1个，为Pm55中桩， 其余1个利用试桩兼作试成孔。第一根试桩为非工程桩，位于Pm63墩与Pm64墩之间中央分隔带处，桩长55m桩径为© 1200mm采用自平衡方法检测。第一 根试桩于 5月22日完成试桩混凝土浇筑，成孔方式采用正循环回转钻机成孔。根据项目经理部进度及机械设备安排， 拟增加旋挖钻机进行钻孔桩施工， 尽 管旋挖钻机成孔的技术已经相对成熟， 但为保证旋挖钻孔能够顺利实施， 并验证 积累相关的成孔过程控制数据，拟另外增加一根非工程桩进行旋挖桩试成孔。二、工程水文与地

2、质情况（一）、水文条件 根据勘察资料，本场地勘察深度内的地下水主要为孔隙潜水和孔隙 I 承压 水。孔隙潜水主要赋存于浅部粘土及 2层粉砂夹粉土4层粉砂夹粉土，其水力 联系密切。孔隙I承压水主要赋存于6-1粉土夹粉质粘土9层中粗砂中。其稳 定水位埋深一般为23m勘探期间，各钻孔内水质清澈、透明、无色、无味， 潜水初见水位标高在1.752.00m之间，稳定水位标高1.68m1.86m之间。（二）、地质条件本场本试桩位置工程地质参考 Pm48墩自地面起由上而下分别为：1-1 层素土填土：灰黄色， 1.13m；2 层粉土夹粉质粘土：黄色灰色， 2.4m；3- 1 层粉土夹粉砂：灰色， 10.6m；3-

3、 2 层粉砂夹粉土 : 灰色， 13.2m：4- 2 层粉土夹粉质粘土：灰色， 4.1m；5- 2 层粉砂-细沙夹粘土：灰色， 7.1m；6- 2 层粉土夹粉砂：灰色， 11m；7- 2 层粉砂 - 细砂夹粉土：灰色， 11.6m。三、试桩安排（一）、施工现场环境与条件本次试桩直径为1200mm桩长54m桩底标高-53.65m。位于Pm52墩与Pm53 墩之间中央分隔带处， 施工前清除中央分隔带绿化， 平整施工场地， 保证钻孔灌 注桩机的施工安全稳定。桩位往南附近有一条中心港河，河宽约 45 米，水深 3 米左右，受潮汐影响，河道水面标高变化较大，经现场观察水质清澈、透明、无 色、无味，施工时

4、可抽取该处河水作为施工用水。 施工用电从业主交付的附近临 时箱变引出，已接至现场。高架项目主体工程位于东方路上， 周边路网发达， 交通便捷， 满足施工时材 料运输要求。工程沿线管线较多，包括供水管、电力管、军事光缆等，施工前在桩位处开1.5m 左右样洞，确保施工过程中管线安全。（二）、试桩布置为保证旋挖工艺在该地质条件下顺利施工，根据部署拟安排PM52PM5墩之 间非工程桩进行试成孔， 本次试桩主要针对旋挖钻机的成孔工艺， 即试桩实施至 试成孔检测完成即结束。 其他如钢筋笼制作与吊装、 混凝土浇筑、 等均参照回旋 钻成孔的试桩方案。 在试成孔检测合格完成后， 钻孔采用 C1 5混凝土回填。 试

5、桩 拟安排 6月2日开始。四、施工人员配置根据本试桩的特点， 做好施工组织、 落实工程质量和安全文明施工等方面的 要求，达到试桩的目的，组建技术实力强劲、经验丰富的项目管理团队，负责试 桩工作的组织安排、内外协调、材料供应、安全监督、质量验收等工作。具体人员组织如下：7水准仪台38自制拌浆设备套39钢垫板块若干10钢丝绳根若干桩机、履带吊进场后施工前按相关规定做好检测。六、施工方案旋挖机成孔流程如下所述：1、钻头对位，下放钻头，钻头着地，旋转，开挖。以钻头自重或加压油缸 作为钻进压力。2、当钻头内装满渣土后，将之提升起来。3、打开钻头底板，将钻头中的土倾卸到孔的一侧，终孔后运走。4、关闭钻头底

6、板的活门，将钻头转回钻进地点，重复上一过程继续钻进。 具体如下图所示：（一）、施工准备及测量定位钻孔桩施工前用挖掘机整平、压实地基，铺设钢板形成旋挖桩机作业平台。 由测量人员根据已经建立的工程测量控制网计算并测定桩位，提交监理复核批 准。（二）、设备选型本试桩选用上海金泰工程机械有限公司生产的SD28旋挖钻机，钻筒直径为1200mm动力头回转扭矩286KN.m回转速度6-30r/min，回转中心到钻孔中心距离3680-4100mm钻杆长度69.9m,满足最大桩长66m要求，钻进设备进场 后，及时进行设备检测报验，经监理验收合格后方可开钻。（ 三） 、护筒及埋设1、钢护筒采用厚度6mm勺A3钢板

7、卷制，保证有足够的强度和刚度，内径比 桩径大20cm为1400mm护筒长3 m,顶部高出地面0.3m,埋深2.7m，采用 人工配合挖掘机埋设， 在护筒的底部和外侧四周采用粘质土回填并分层夯实， 使 护筒底口处不致漏失泥浆。2、护筒按照预先布置好的设计桩位中心进行埋设， 并应严格保持护筒的垂 直，护筒埋设完成后， 用全站仪和检定过的钢尺测量护筒中心与设计桩位中心之 间的偏差， 同时用铅锤与钢尺检查其平面尺寸大小与垂直度偏差情况， 各项指标 经监理验收都符合标准后再进行使用。3、如护筒底的土质较差，则采用挖深换土，在筒底换 50cm厚的粘土，分层 夯实后再安放护筒。 护筒就位后， 在护筒四周分层回

8、填粘土并夯打密实。 夯填时 对称匀称， 防止护筒移位。 护筒埋设前对桩位进行测定， 钻进过程中经常检查护 筒位置。4、钢护筒中心与桩孔中心偏差控制在 5cm以内，埋设垂直度偏差控制在1% 以内。（四） 、钻机就位1、 设备带有工作装置行走时，与水平面的最大倾角为3°。并且满足以下 条件：上底盘与主机履带成一直线； 动力头位置尽可能低、 钻具尽可能接触地面； 桅杆处于后倾状态， 当地表倾角较大时， 油缸应当尽可能收缩； 工地现场的地面 承受压力必须大于250KN/m2经计算现场施工时在履带下满铺 30mn厚钢板，增 强地基强度。 钻机就位必须保证底座平稳， 必须控制好机头钻杆的垂直度与

9、机架 平台的水平度，保证钻机钻杆与护筒中心必须在一条垂直线上，偏差控制在 2cm 以内。2、钻机就位后， 复测护筒的顶标高， 作为今后量测孔深与沉渣厚度的依据。（ 五） 、泥浆循环设置根据试桩位置，现场挖设2个泥浆池，泥浆池体积约为10 m3和20 m3,用 于清孔时排出泥浆的循环，沉淀后泥浆用泵抽到泥浆箱，再注入孔底进行清孔。 根据泥浆性能， 及时补充新鲜浆液进行清孔。 泥浆箱设置 6个，总体积为 120 m3。 泥浆的制备能力应大于钻孔时泥浆的需求量， 每台钻机的泥浆储备量不少于单桩 体积。试桩开始前将 6 个泥浆箱中泥浆调制好，随挖随注。（ 六 ） 、泥浆制备1、根据设计资料，试桩位置土

10、粒较细，砂性较大，土层主要为粉砂夹粉土、 粉土夹粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土夹粉土等，因此采用人工造浆，确保桩基 成孔质量。准备充足的优质膨润土进行造浆， 在箱体内造浆， 严禁孔内造浆和造 浆不及时。试桩前准备 20t 优质膨润土，泥浆配比根据试验拟定为水：膨润土 =980Kg:35 Kg 。2、根据地质情况适当调整泥浆，泥浆性能根据土质的变化随时调整，新鲜 泥浆指标一般为：相对比重1.04-1.10，含砂率w 1%黏度18-30,出口泥浆指标 一般为：相对比重1.1-1.2，含砂率w 4%黏度18-30。钻孔过程中随时对孔内泥 浆的性能进行检测， 做好记录， 不符合要求时应及时调整。 钻孔泥

11、浆进行循环处 理后重复使用， 减少排放量。 施工完成后废弃的泥浆采取先集中沉淀再处理的措 施，严禁随意排放，污染环境和水域。3、在地质变化处和交接班时必须进行泥浆指标检测。（七）钻进1、钻进前将泥浆垂直向桩孔中间进行注浆， 初钻时在护筒底部低压慢速钻 进，钻至护筒底下1m后，可按正常速度钻进。钻进时进尺控制在50 cm-80 cm 软塑地层采用少进尺， 可塑地层可适当增加进尺。 砂土或软土等易塌孔地层中钻 孔时，用平底钻头，采用轻压、低档慢速、稠泥浆的钻进方法。钻进过程中严格 控制钻速， 钻进软塑、流塑地层时如果进尺快， 钻头被压入泥中和泥土结合成一 个整体，提钻时的“活塞”效应容易将孔壁吸塌

12、，造成坍孔埋钻事故。2、 钻进时应掌握升降机钢丝绳的松紧度， 以减少钻杆晃动。 钻斗的升降速 度一般控制在 0.750.8m/s ，在粉砂层中，升降速度应该更加缓慢，控制在 0.40.65 m/s。在下放和提升钻头时速度要平稳，以免强烈的撞击造成孔壁坍塌， 而且在钻进过程中要经常检查钻头通气孔， 必须保证钻头通气孔的畅通无阻。 旋 挖机钻斗挖好土提升后打开钻头底板， 将钻筒中的土倾卸到孔的一侧， 挖掘机负 责将挖出的土倒运到孔外侧，沥干后由渣土车运出施工现场。3、 根据旋挖钻机配备的电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度，也可以采 用2台经纬仪成 90°角跟踪观测控制，随时指挥机手调整钻

13、杆垂直度，保持成孔 的垂直度。4、钻进施工时随着孔深的增加及时、 连续地向孔内补充泥浆， 维持护筒内 的水头，防止孔壁坍孔。钻进过程中应保证泥浆面始终不低于护筒底部500m以上。根据勘察资料，6-1粉土夹粉质粘土9层中粗砂中存在孔隙I承压水。当钻 进至承压水层时尤其注意孔内的水头高度和提钻速度， 水头高度必须能平衡孔内 承压水压力，提钻速度应该降低，控制在 0.3 m/s 左右。5、正常钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。6、钻进过程中注意土层变化， 随时与地质图进行对照， 合理调整钻进速度 与钻压等钻进参数。质量员必须如实、准确、及时地记录钻进过程，掌握进尺情 况与泥浆指

14、标数据。7、 成孔达到设计深度后用捞渣钻头清除孔底沉渣，沉渣厚度控制在10 cm 以内。（八）、终孔及清孔1 、钻进达到设计标高后，应即进行孔深、孔径、垂直度等终孔检查，用检 孔器检查垂直度、孔径，以便及时调整钻头直径。符合设计要求后进行清孔，将 钻头放入孔底扫孔， 捞去沉渣。 浇筑混凝土前再次检测泥浆性能指标和孔底沉渣 厚度，如超出规范要求，再进行第二次清孔。2、清孔时注意保持水头高度，宜高出护筒底脚 0.5m 以上或地下水位以上 1.52.0m ，同时必须控制好泥浆指标，避免因泥浆密度下降导致坍孔。3、 清孔后的泥浆密度指标为：相对密度：1.031.10 ,黏度：1720Pa.s, 含砂率

15、<2%，胶体率： >98%，孔底沉渣厚度必须不大于 10cm。4、清孔后放置 3 小时左右时间，代替钢筋笼安装时间，验证成孔质量。（ 九 ） 、钢筋骨架制作吊装1、钢筋笼加工制作在围挡内集中进行。为保证加工精度，设置加工平台。16T 汽车起重机吊装入孔。2、钢筋笼安装时采用起重机分段安装成形。钢筋骨架对准护筒中心缓慢下 放至设计标高， 对分段制作的钢筋骨架， 当前一段放入孔内后， 即用钢管临时搁 置在钻机平台上，再起吊另一段，对准位置，采用套筒挤压连接并验收合格后，逐段放入孔内至设计标高与设计桩位中心位置，最后将最上面一段利用©25mm钢筋吊挂在护筒上， 检测钢筋笼中心位

16、置符合要求后， 将挂钩与护筒内壁焊接固 定，避免在混凝土浇注过程中钢筋笼整体上浮与偏移。 吊机吊起钢筋笼后， 检查 钢筋笼的垂直度及外型轮廓， 平衡垂直放入孔内， 切忌碰撞孔壁， 不可强行下放。3、钢筋笼在入孔前，在骨架外侧焊接钢筋耳环，以保证钢筋保护层厚度。4、钢筋骨架定位后，立即吊装导管。导管事先经过试拼，再进行水密承压 和接头抗拉试验，合格后使用。进行水密试验的水压不小于孔内水深 1. 3 倍的 压力，亦不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内应力的 1. 3倍，根据 计算本次水密试验的压力取值为 0.9MP&导管内径为250mn,每节标准长度为 300cm最下面一节导管长度

17、为4m并配12节长1.01.5m短管，由管端粗丝扣法 兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。5、主筋直径d>25mm寸，采用直螺纹连接方式，质量等级必须满足钢筋 机械连接通用技术规程（JGJ 107-2010）中的I级要求。主筋直径 16< dv 25 时可采用焊接连接方式，单面焊焊缝长度10d,双面焊焊缝长度5d,且同一 截面内钢筋接头不得超过 50%，接头间距必须大于 1000mm。6、 在钢筋笼骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块，间距竖向宜为2 米，径 向圆周不少于 4 处。（ 十） 声测管安装要求声测管采用3根50*3mm金属管，声测管兼作桩底后期注浆管，其底部伸 出桩底20

18、50cm声测管直接固定在钢筋笼内侧，采用绑扎方式固定，声测管 上端伸出原地面， 每埋设一节声测管向管内加注清水， 在正式灌注混凝土前， 检 查声测管内的水位，如管内水位不满，补充灌满，注意声测管管顶加盖，管底封 闭。（ 十二 ） 、砼浇筑1、 首批灌注混凝土的数最应能满足导管首次埋置深度1.0m 以上的需要，要求首次灌浆斗容积不小于 2.8 立方米。钢筋笼入孔后 4小时内必须灌注混凝土， 混凝土采用商品混凝土，由混凝土搅拌车直接送至工地，混凝土试块不少于3组，并对每车混凝土坍落度进行测试，控制在1822cm混凝土质量如不符合技术规范要求，绝不使用。2、商品混凝土采用混凝土自卸方式进行灌注。3、

19、水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。初灌注时，先在导管中安放球胆隔水栓， 初灌斗与导管联接处用隔水板封闭， 足量混凝土倒入 初灌斗后，启出隔水板，保证导管埋入混凝土面超过1m孔口大量返出泥浆，说明初灌成功，然后进行连续灌注作业4、灌注过程连续进行，不得中断，尽量缩短混凝土灌注时间。灌注过程中 安排专人负责检测记录工作，随时注意观察管内混凝土面下降及孔内返水情况， 及时检测孔内混凝土面上升， 及时提升和分段拆除上端导管， 导管下口在混凝土 内的埋置深度控制在26m勤拆导管。5、为确保桩顶质量，根据设计文件要求，灌注桩混凝土的桩顶标高高出设计标高一定高度，最小高度不宜小于设计桩长的0

20、.3%，且不小于 1m。6、灌注快完毕时， 最后一或两根导管缓慢拔出。 混凝土灌注完毕后割断钢 筋笼吊筋， 拔出护筒， 清除孔口泥浆和混凝土残浆， 由于桩顶混凝土面低于自然 地面，灌好混凝土后加盖围挡， 并做好醒目的警示标牌， 以防止发生人身安全事 故。7、 混凝土实际浇灌量不得小于计算值，充盈系数不得小于1，也不应大于 1.3。8、混凝土强度等级为水下C30,配合比等资料报监理审批后采用。（十三）、桩底压浆施工 本工程桩基采用桩底后压浆工艺，钢筋笼安装完成后，在钢筋笼内设置3根注浆管，注浆管应均匀布置，管底位于桩底以下2050cm。1、注浆器采用单向筏式注浆器，注浆管底位于桩底以下2050c

21、m压浆工作 宜在桩身混凝土强度达到设计强度的 75% 后进行,或在桩身的超声波检测工作结 束后进行。 桩底压浆时, 同一根桩中的全部压浆管宜同时均匀压入水泥浆, 并应 随时监测桩顶位移和桩周土层的变化情况。2、注浆采用 42.5 号普通硅酸盐水泥,注浆水灰比为 0.550.6。灌注桩桩 底后压浆量符合以下规定：1根© 1200mm钻孔桩压浆量3000K®3、灌注桩成桩后的78小时内，采用清水开塞，开塞压力 0.81.2MPa，开 塞后立即停止注水。4、 注浆过程中，控制好注浆压力和注浆速度。注浆压力一般控制在0.4 0.8MPa,压浆压力宜为桩底静水压力的 2 -4倍。注浆

22、速度为3247L/min。现 场配备与注浆器匹配的水泥浆液搅拌槽， 注浆前对水泥充分搅拌 4分钟以上，并 设置过滤网片， 过滤可能存在大颗粒的水泥结块， 防止堵塞注浆管。 当注浆量达 到设计要求；或注浆量达到设计 80%上，且压力达到4MPa可以终止注浆。5、对于注浆失败的桩，采用如下补救措施：桩侧采用低值钻机对称钻两直 径约90mm的小孔，深度超过桩底500mm然后在所成孔中重新放两套注浆管并 在距离桩底约2m处用托盘封堵，并用水泥浆液封孔，待成孔 5天后立即重新注 浆，补入设计注浆量。七、施工质量控制措施旋挖桩施工常见质量问题有以下几项， 项目部将针对这些旋挖桩施工过程中 容易出现的问题采

23、取相应措施，详述如下：（一）、钻孔偏斜1、钻机就位前进行场地平整，用挖掘机初步碾压，满足旋挖钻机的工作要 求，钻机就位后调整液压系统进行精平， 必须控制好机头钻杆的垂直度与机架平 台的水平度，保证钻机钻杆与护筒中心必须在一条垂直线上，偏差控制在 2cm 以内。2、钻孔形成后，经检孔器查明钻孔偏斜的位置，钻斗反复扫孔，使钻孔顺 直。（二）、扩孔和缩颈1、钻进过程中应始终注意保持孔内泥浆有合理的比重和稠度；保证孔内有 足够的水头压力。2、旋挖钻机的圆柱形钻头在提出时会使钻头下产生真空，应严格控制提杆 速度，防止真空吸力对孔壁产生不稳定影响。3、出现缩孔时，可提高孔内泥浆量或加大泥浆相对密度采用钻斗

24、上下反复 扫孔的方法，恢复孔径。（三）、钻杆折断1、不使用弯曲严重的钻杆，严格遵循操作规程。2、在坚硬、复杂地层要仔细操作，严格控制进尺和钻压的大小以策安全。3、经常检查钻具各部分的磨损情况，损坏的要及时更换、维修；对钻杆要 定期起钻检查。4、如发生钻杆折断事故，应及时组织打捞。 八、桩基施工检测与验收1、 检测内容成孔后即可进行成孔质量检测。成孔质量检查的内容包括：孔径、孔深、孔 底沉渣厚度等。成孔的质量标准如下：序号项目允许偏差1孔径不小于设计孔径2孔底沉渣厚度不大于100mm3孔深不小于设计规定2、孔深及孔底沉渣检测：孔深及孔底沉渣采用测绳上系扣钢筋检测。测绳 用钢尺进行校核，钢筋长25cm质量约3.8kg。3、 孔径、孔形测量：探孔器长度按照探孔器外经的46倍加工，实际加工 长度为6m主筋、支撑25钢筋制作，外径与设计孔径相等为© 1.2m。检测时, 将探孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，以 是否顺利放到孔底检测孔径和孔形质量。4、成孔超声波检测频率灌注桩以超声波法对桩的匀质性进行检测， 检测在