机械钻孔灌注桩施工方案

乐至县南湖公园工程机械钻孔灌注桩施工方案编制：审核：批准：四川省安岳县凯发建筑工程有限公司乐至县南湖公园工程项目部目录一、工程概况……………………2二、施工机械与施工方法………2三、常见事故原因分析与处理措施……………7四、施工组织与管理……………9五、工程质量保证措施…………10六、安全控制措施………………12七、施工进度计划及保证工期的主要措施……15八、竣工资料……………………15附图１钻孔桩施工工艺流程图………………17附图2钻孔灌注桩工序质量保证对策表……18一、工程概况（一）工程简介水上长廊工程位于南湖公园园区内。本工程设计要求桩径φ350，222根；桩径φ300，182根。其中：1#水上长廊φ300，182根；2#水上长廊φ350，168根；3#水上长廊φ350，54根。（二）设计要求如下：桩长按现场实际收方深度为准。钢筋笼主筋通长12φ16，加强箍φ12@2000，箍筋φ6@250，桩身砼强度等级为C35，单桩竖向承载力特征值为3000KN。（三）工程地质特征（详乐至县地质勘察设计事务所提供的“地质勘察报告”所示）（四）编制依据：1、桩位平面图2、乐至县南湖公园项目建设工程地质勘察报告3、工程测量规范（GB50026-93）4、钢筋焊接及验收规程（JGJ18-96）5、普通砼用砂标准及检验方法（JGJ52-92）6、普通砼用碎石或卵石标准及检验方法（JGJ53-92）7、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB175-1999）8、钢筋砼用热轧带肋钢筋（GB1499-1998）9、钢筋混凝土用热轧光圆负钢筋（GB13013-91）10、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）二、施工机械与施工方法（一）工艺流程见附图（二）钻孔桩施工方法1、放样定位：依据甲方提供的现场建筑定位点测放桩位，在测定的桩位中心处打入木桩作为标志。2、护筒施工护筒采用5mm钢板卷制护筒制作，规格直径比设计径大100mm，高度1.2～1.5m。孔口护筒采用人工挖埋。即先以桩位中心点为圆心，人工开挖一个比护筒直径大100～200mm圆坑，人工开挖后，将护筒中心对准桩位中心安放圆坑内，护筒外周边采用粘土回填并夯实。护筒埋置时，护筒顶高出地面20-30cm，以防施工时孔内泥浆外溢产生污染。3、回转钻机成孔（1）正常钻进技术参数选择正常钻进技术参数选择如下：地层钻速（转/分）泥浆重度杂填土40-701.30～1.35粘土及粉质粘土48-90＜1.2淤泥及淤泥质粘土48-90＜1.2含角砾粘土40-701.30～1.35（2）钻进技术要求：①桩机就位必须稳固、周正、水平。确保“滑轮与钻盘中心孔、护筒的中心”三点成一线。②钻具下放前，应做好检查工作，钻进过程中，应注意第一、二根钻杆的进尺，保证钻具与孔的中心垂直，同时需要吊紧钻具，均匀钻进。③在钻孔过程中经常复检，当钻至软硬层变异处时，缓钻进，并采取钻完一段再复扫一遍的方法。（3）桩孔质量标准及检验方法：①桩径允许偏差：+0.1D。②垂直度允许偏差：≤1%。③孔底沉渣厚度≤5cm。采用测深锤测量。4、清孔施工第一次清孔：钻孔达到设计孔深后，停止进尺，采用3PN泥浆泵，全泵量往孔内注入优质正循环泥浆悬浮排渣清孔。清孔要求及标准：a、能准确测量出孔深，孔内泥浆中无泥块悬浮。b、清孔时间≥30分钟。二次清孔：为保证在混凝土灌注前孔底沉渣厚度控制在设计规范规定允许范围之内，钢筋笼吊装完毕，下完灌浆管后，砼灌注前进行二次清孔。本工程全部选择气举排渣法。a、方法选择：清除孔底淤积的方法采用气举排渣法。此法的原理是借助气举排渣器将液气混合，利用密度差来升扬排出孔底的沉渣。压缩空气从风管进入混合器，在排渣管内形成一种密度小于管外泥浆的液气混合物，在内外液体压力差和压缩空气动量的联合作用下沿着排渣管上升，排出孔外。排渣管底端距沉渣面的距离为0.3～0.4m。气举排渣效率与淹没比[a=h1÷(h+h1)、风压、风量和空气提升器型式有关。淹没比大，风压高，风量大，则效率高；风管安装的型式并列式优于同心式。混合器淹没深度一般不得超过空压机的额定风压。额定风压与混合器最大淹没深度表额定风压（Mpa）1.01.22.0混合器最大淹没深度（m）90108192孔深超过50m后，一般不加长风管，而采用加长尾管的办法。清b、质量检测：孔内泥浆重度：1.15～1.20g/cm3；粘度≤22s；含砂率＜6%；孔底沉渣厚度≤50mm。二次清孔后在30分钟内灌注混凝土。若超过30分钟必须重新检测孔底沉渣厚度及泥浆指标，如超出设计规范允许值，则应再次清孔。5、钢筋笼制安（1）钢筋笼制作加工①钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀，钢筋下料时应准确控制下料长度。②钢筋笼采用环形模制作，制作场地保持平整。③钢筋焊接使用E50焊条，焊缝宽度不小天0.7d，厚度不小于0.3d。④钢筋笼焊接过程中，应即时清渣。主筋与加强筋全部点焊必须焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。⑤⑥钢筋笼保护块每隔4m设一组沿圆周均布，保护层厚度为50mm。⑦成型的钢筋笼进行逐节验收，验收合格的钢筋笼应平卧堆放平整干净的地面上，堆放层数不应超过2层。⑧钢筋笼制作标准见下表：项目主筋间距箍筋间距钢筋钢直径钢筋笼长度保护层厚度允许偏差(mm)±10±20±10±100±20（2）钢筋笼安放①钢筋笼安放起吊采用桩机卷扬机起吊。②钢筋笼安放标高根据孔口护筒顶标高来计算，安放时需保证桩顶的设计标高，允许误差为±100mm。③钢筋笼下放时，应对准孔位中心，缓慢下放。遇阻时采用正、反旋转慢慢下沉，严禁猛提。放至设计标高后立即将φ14吊筋焊固在孔口护筒上或机架底盘上，或用钢管悬挂固定在孔口。④钢6、灌注水下混凝土（1）砼料配制及搅拌：①砼配制原材料选用：水泥：32.5、42.5普通硅酸盐水泥。砂：简阳平泉中砂。石子：2～4cm卵石。拌和水：饮用自来水。②砼配比：混凝土配比实验室试配确定。施工时根据现场砂、石原材料含水量进行调整为施工混凝土配合比，混凝土施工按调整后的施工混凝土配比进行配制。③混凝土料拌合现场机拌，采用JZC-350型双锥反转击料式砼搅拌机搅拌。④砼料配制搅拌质量技术要求a、进场水泥应具有出厂质保单，并按有关规定要求现场取样进行安定性及强度试验，试验合格后方可使用。b、进场砂、石料现场分批取样检测其级配、含泥量等指标，各项指标均须符合规范规定要求方可使用。c、砼料拌和时间不少于90S。d、砼料有较好的和易性，其坍落度为18-22cm。e、砼料具有较好的保水性，较小的泌水率。2小时内泌水量不大于混凝土体积的1.5%，即泌水率小于4%。f、砼初凝时间不早于45分钟，终凝时间不大于12小时，密度不小于2100Kg/m3。（2）水下砼灌注①灌浆管：选用φ250mm，油轮丝扣连接式导管，单节长度一般为2.5m。底管长度不小于4m，同时配备1.0m、0.5m和0.3m短节。安装时要确保连接紧密，接口绝对密封，连接处加垫“O”型橡胶密封圈，防止接头处漏水漏气。②初灌量为确保初灌埋深度≥0.8m，初灌量根据孔深、孔径、孔内泥浆重度，初灌导管悬管高度等数据，按下式计算确定。V=π×d2×h1÷4＋π×D2×HC÷4式中：V—初灌砼量（m3）；d—导管内径（m）；D—桩孔直径（m）；h1—孔内混凝土高度达到Hc时导管内混凝土柱与导管外水压平衡，导管内混凝土高度（m），h1=Hw×ra/rc；Hc钻孔初灌需要砼面主孔底高度（m）（如初灌注悬管高度为0.5m）；ra—孔内泥浆重度（KN/m3）；rc—混凝土拌和物重度（KN/m3）；Hw—孔内液面至初灌需要的混凝土距离。经计算φ800mm初灌量约为2.5m3，φ700mm初灌量约为2m③砼灌注技术要求水下砼灌注是钻孔灌注桩施工中的重要环节，砼灌注施工技术要求：a、保证初灌量满足首次灌注明导管底端能埋入砼中1.0m以上。b、灌注时导管埋深宜控制在2～6m，严禁将导管拔出砼面。c、拆管前设专人测量孔内砼面，并核实砼量搅拌记录，确定可以拔管时才能拔管、拆管并记录。d、e、水下砼灌注如发生堵管时，立即用备用无坐式7.5KW振动器振动导管；f、认真做好机械的维修保养，使机械经常处理完好运行状态，不因机械故障影响砼灌注质量；g、试块制作及养护：每50m3h、砼的充盈系数不得小于1.1。三、常见事故原因分析及处理措施（1）钻孔施工常见事故预防处理措施序号事故状态原因分析处理措施1粘土层钻进缓慢，甚至不进尺1、钻头有缺陷；2、钻头泥包或糊钻；3、钻进参数不合理；1、检查钻头，必要时重新设计钻头；2、清除泥包，调整冲洗液的比重、粘度、适当加大泵量或向孔中投入适当碎砖块解除泥包糊钻；3、调整钻进参数；2园砾层钻进时，钻头在孔内跳动厉害1、孔内沉碴较多；2、孔内有较大活动砾石；1、降低钻速，加大泵量及时排碴；2、提钻用专用打捞筒清除直径较大的卵砾石；3塌孔1、孔内泥浆漏失、水位下降；2、操作不当，产生压力振动；1、投入粘土锯未或水泥堵漏材料封堵；2、注意操作，升降钻具要平稳；4掉钻头1、钻杆架接丝扣脱落；2、钻杆断裂；1、预防措施a、采用高强锣栓并对丝扣检查；b、操作上开钻要将钻头提离孔底以降低突发扭距；c、钻杆过度磨损要及时更换；2、处理措施：采用打捞钓或钢丝绳套打捞。（2）水下砼灌注常见事故及处理方法常见事故产生故障原因处理措施隔水塞卡在导管内1、隔水塞翻转或胶垫过大；2、隔水塞遇物卡住；3、导管连接不直；4、导管变形。取出隔水塞重放；并检查导管连接的垂直度；拆换变形的导管。导管内进水1、导管连接处密封不好，垫圈放置不平正，连接丝扣未扭紧；2、初灌量不足，未埋住导管。1、提出导管，检查垫圈，重新安放并检查密封情况；2、提出导管，清除灌入的混凝土，重新开始灌注，增加初灌量，调整导管底口至孔底高度。砼灌注过程中堵管1、混凝土配比不符合要求，水灰比过小，坍落度过低；2、混凝土搅拌质量不符合要求；3、混凝土泌水离析严重；4、导管内进水未及时发现，造成混凝土严重稀释，水泥浆与砂、石分离；5、1、将混凝土按比例要求重新拌和并检查坍落度；2、检查所使用的水泥品种、标号和质量，按要求重新拌制；3、在不增大水灰比的原则下重新拌和；4、上下提动导管或捣实，使导管疏通，或无效，提出导管进行清理，然后重新浇灌。（3）钢筋笼吊装常见问题及处理方法常见问题产生原因处理方法钢筋笼下设困难1、桩孔缩径；2、桩孔孔斜；3、钢筋笼焊接不直。1、下钻具重新扩孔、扫孔；2、钢筋调直重新焊接。钢筋上浮错位1、钢筋笼焊接质量不好；2、未固定好；3、砼灌注时孔内砼上升速度过快。吊起钢筋笼重新焊好下入孔内；检查钢筋固定情况，并加焊牢固；孔内砼面接近钢筋笼时，适当减少埋管深度，放慢灌注速度。四、施工组织与管理为保护工程顺利施工，在管理体系及人员、机具设备方面如下组织与管理。（一）管理体系针对工程实际情况，组织管理人员，见表。钻孔桩工程管理人员序号职务或岗位人数备注1项目负责人12项目经理13项目技术负责人14施工员25质检员26安全员27材料员28测量员3（二）机具设备组织根据施工工艺要求，本工程配备的相应的施工机具设备，见下表。机具设备配备表序号机械名称规格数量（台）功率（kw/台）备注1工程钻机GPS-15137成孔2导管φ250100m灌砼3泥浆泵3PNL222循环泥浆4搅拌机JZC-35027.5拌制砼5电焊机BZ-300222制钢筋笼6切割机13.5切钢筋7磅秤1T2计量8经纬仪DJ61测量放线9水准仪D21水准测量10泥浆比重计1计量检测11砼试模150×15012计量检测12坍落度筒6m1计量检测13空压机140气举反循环五、工程质量保证措施（一）管理措施①建立施工质量管理流程图和工序责任表，各工序检查、验收工作分解落实到班组个人，并通过完善以承包为主的经济责任制，明确内部奖罚制度，充分调动施工人员的积极性和责任心。②做好工序管理的控制a、项目经理控制好本工程人员、材料、设备、工艺方法和施工环境（即4M1E）等五个方面的因素，确保工序投入的质量，以此保证每道工序质量的稳定。b、加强质量检查和隐蔽工程的鉴证，对每道工序实行操作者、班组长和质检员三者百分百检查，项目技术负责抽检的制度。c、技术负责应及时掌握质量，一旦发现问题立即研究处理，隐蔽工程必须严格遵循上道工序，不合格不能进入下道工序的原则。d、关键部位或薄弱环节设置工序质量控制点，工序质量控制点必须经质检员检验合格。e、现场抽检测试项目（水泥、砂、石料、钢材焊接、砼强度等）必须由具有资质的单位检验，并认真执行取样、送样旁站见证制度。③现场配备专职质监员，进行跟班监督检查。（二）技术措施：1、成孔控制钻机开钻前，应检查护筒埋设质量，护筒直径应大于孔径100mm，护筒中心偏差不大于2cm，倾斜度不大于1%，同时高出地面20cm，埋深一般为1.0m-1.5m，但必须超过回填土层。外围用粘土埋实，不发生位移。检查钻机就位、钻机水平、周正稳固性。检查天伦，转盘中心，护筒中心在同一铅垂线上，做到“三点一线”成孔施工应一次不间断地完成，不得无故停钻，并做好原始记录。要求开钻时轻压慢转，以保持钻具的导向和稳定性。进尺后，针对不同地层，适当调整技术参数。对于粉质土，角砾粘性土，应加大泥浆比重，低速钻进，防止塌孔。终孔前0.5-1.0m，采用低速大泵量进行扫孔至终孔。成孔过程中，孔内液面就保持稳定，不应低于地面标高30m，出口泥浆比重控制在1.2～1.4g/cm3。2、清孔控制清孔分两次进行，以一清为主，二清为辅。第一次清孔经检验孔深达到设计标高后立即进行。将钻具提离孔底10～20cm，低速回转，输入泥浆循环，全泵量冲孔，时间不少于30分钟。第二次清孔在下放钢筋和导管安装完毕后进行，须采用气举排渣法进行清孔。清孔时输入孔内的泥浆密度就控制在1.15g/cm3以下。清孔结束后，沉渣厚度≤5cm，泥浆比重在出口测得，应≤1.25，含砂率6%，粘度≤22秒。二次清孔完成后，应在30分钟内开始浇注水下砼，超过30分钟应再次清孔。3、钢筋笼制作安装控制钢筋笼宜分段制作，在孔口焊接，主筋应校直，清除表面污垢、浮锈、准确控制下料长度，主筋与箍筋点焊牢固，不得损伤主筋，在钢筋箍筋上每隔4米，同一截面对称安放四块水泥砂浆保护块，保护块的直径100mm，厚度50mm，并有足够的强度。钢筋笼制作允许偏差：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，钢筋笼直径±10mm，钢筋笼长度±100mm。钢筋笼制作完成，检查合格后进行安装。安装时应采取防变形措施，起吊吊点宜设在加强筋部位，入孔时应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼遇到阻力时，应查明原因，处理后，再继续下笼，钢筋笼孔口焊接，下节笼上端露出操作平台宜高一米，上下节主筋校正垂直。钢筋接按JGJ18《钢筋焊接及验收规程》施工。焊接时两边对称施焊，搭接焊长度，单面焊10d，双面焊5d，焊缝宽度不应小于0.7d。厚度不应小于0.3d。每节笼焊接完补中焊接部位的箍筋，钢筋笼安装深度应符合设计要求，安装完成将钢筋笼吊筋进行固定，使钢筋笼定位，避免上拱。4、浇注水下砼控制桩基工程采用自拌砼，严格控制配合比。砼坍落度宜为18～22cm，水下砼按设计要求强度配置，具有良好的和易性和流动性，砼初凝时间应为正常浇注时间的二倍，浇注前应充分做好准确，保证浇注时连续紧凑的进行，导管内壁应清除干净，连接丝口处应完好，接管应平直可靠，密封性好，导管底口高度宜能放出隔水塞和砼为宜，一般在50cm。浇注用隔水塞就具有良好的隔水性能，使砼与泥浆隔离。砼罐斗应有足够的刚度，容量满足首罐量埋管深度要求。砼的初灌量，应能保证导管埋深大于1米，然后截断隔水塞的铁丝将砼浇注到孔底。砼浇注过程中导管应始终埋在砼中，严禁将导管提出砼面。导管埋入砼的深度宜为2～6米，每次拆管不应超过5m。并经常测量砼面上升情况，浇注过程中，应间断抽动导管。砼面接近钢筋笼底端时，导管埋入砼面的深度宜保持3米，灌注速度应适当放慢，提升导管时应平稳，避免钩带钢筋笼。六、安全控制措施（一）组织措施和基本要求1、认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针。2、公司领导是安全生产的第一责任人，项目负责人直接对本工程的安全负第一责任，桩机的机班长为兼职安全员。3、工地开工前进行一次安全教育，开工后每周进行一次安全大检查，日常上班随时进行安全检查，发现隐患，应及时限期整改。4、现场作业人员，均需经安全培训，特殊工作如电工、电焊工，场内机动车驾驶员必须持证上岗，临时工只能做辅助工作。5、工地配备专（兼）职安全员并持证上岗，安全员的职责是：①配合施工工地负责人制定工地施工安全规章制度和安全施工措施，监督、检查安全规章制度和措施执行情况，发现有威胁职工生命的紧急情况有权责令停止施工作业，并及时向项目经理汇报。②在总结、评比、奖励时，独立行使安全否决权。③对新工人、临时工进行现场安全教育。④负责编制工程施工项目设计中的安全生产技术、措施及安全施工总结。⑤参与事故调查，根据规定对一般性事故按照“三不放过原则”提出处理意见。⑥施工现场各类机械设备、线路、道路、料场、泥浆池（水池）、钢筋笼、搅拌机房及生活设备等要布置合理，保留安全与消防通道，符合安全卫生要求，在施工前准备就绪，工地内的危险区应悬挂“危险”、“禁止通行”标志牌，或用围栏、板等加以防护，夜间应设红灯示警。6、职工进入工地应戴好安全帽、上塔系安全带、上班不准穿拖鞋、上班不准喝酒、交接班应有安全工作内容。7、施工中应遵守公司发的安全守则，悬挂安全规章牌，易发生事故位置应有明显的标志牌。8、开工前现场检查验收，合格后方准施工。9、现场应配备灭火器材。（二）安全用电及电气防火措施1、安装、维修和拆除临时用电工程，必须由电工完成。2、各类用电人员应做到：（1）掌握安全用电基本知识和新用设备的性能；（2）使用设备前必须按规定穿戴和配备好相应的防护用品，并检查电气装置和保护设施是否完好。严禁设备带“病”运转；（3）停用的设备必须拉闸断电，锁好开关箱；（4）负责保护所用设备的负荷线、保护零线和开关箱。发现问题及时报告解决；（5）搬迁或移动用电设备，必须经电工切断电源并作妥善处理后进行。3、临时用电工程的守期检查时间：施工现场每月一次，对不安全因素，必须及时处理，并应进行复核验收手续。4、在施工现场专用的中性点直接接地的电力线路必须采用TN-S接零保护系统。电气设备的金额外壳必须与专用零线连接，施工现场的电力系统严禁利用大地作用相线或零线，保护零线不得装设开关或熔断器。5、施工现场所有用电设备，除用保护接零外，必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护配置。6、所有配电箱、开关箱在使用过程中必须按照下述操作顺序：（1）送电操作顺序为：总配电箱——分配电箱——开关箱。（2）停电操作顺序为：开关箱——分配电箱——总配电箱。（出现安全故障的紧急情况除外）7、使用焊机时要执行用火证制度，并有监护，施焊周围不能在存在易燃物体，并备齐防火设备。8、施焊现场一旦发生电气火灾时，应立即切断电源，用干砂灭火，或用干粉灭火机灭火，严禁使用导电的灭火剂灭火。（三）钻进成孔的安全措施1、挖护筒的深度不得超过3m，土质不稳定时应跟进护筒，挖出的土石堆放在距孔边缘1.5m以外。2、挖护筒提升装置要牢靠，提渣时，孔内作业人员躲到安全的地方，孔内有水抽水时，要严防漏电事故。3、旋钻造孔应注意下列事项：①转盘上不得站人，应设防胶管缠绕和水龙头掉落的装置。②升降钻具时应听从孔口指挥，不得用手摸钢丝绳，用转盘卸钻杆，要注意垫叉飞出伤人。③孔口人员应站在钻具起落范围外。④升降钻具时，孔口人员应站在钻具起落范围外。⑤严禁超负荷强力起拔钻具。（四）混凝土灌注的安全措施1、下钢筋笼受阻时，禁止盲目冲墩，禁止施工人员在笼上踩压，以防突然下沉伤人。2、运输水泥、搅拌混凝土应做好防尘工作，操作人员必须戴口罩。3、检查搅拌机时，应切断电源，料斗起落范围内不准站人，进搅拌筒检修时，应派人监护。4、灌浆前孔口周围要铺好安全防护地板，以防人、工具掉入孔内，灌浆时，随机操作人员必须与孔口配合好。5、灌浆发生堵管而升降抖动导管时，孔口无关人员应撤至安全地带。工程施工中的安全隐患主要来自天气、用电、机械运转成孔及灌浆施工中，只要全体施工人员齐心协力，照章作业，提高警惕，消除隐患，就能保证安全生产，顺利完成施工任务。七、施工进度计划及保证工期的主要措施（一）施工进度计划因本工程地质较复杂，施工进度计划应根据试桩各方面的条件因素考虑，然后做出指导性及实施性施工进度网络计划，报监理、业主审核后实施。（二）保证工期的主要措施1、制定分项计划及时调整优化以工期为总目标，以此为基础制订出各阶段的分段目标，然后采取措施完成每一个分段目标；在落实施工方案后，根据实际情况的变化，对计划进行改进、优化，使各个序衔，劳动力安排，机具设备等安排更加合理。2、加强协调组织保障协调处理影响施工进度的各种问题。3、工艺技术保障采取科学的施工工艺与方法，严格按设计施工，对生产中出现的不同情况，及时采取合理的技术手段加以解决。4、管理制度保障绘制各种进度计划，质量、施工组织管理，安全组织管理、标化管理网络图，使工程施工科学化，用经济杠杆对桩基子分部管理人员和作业班组进行工程进度部位考核，做到有奖有罚，充分调动管理人员和作业班组的生产积极性，以确保工程进度计划的严肃性。5、物资供应保障配备专职材料员，对工程施工所涉及的建筑材料、物资供应等建立计划。根据桩基工程施工的总进度，及时采购、保管物资材料，根据施工进度作出相应的调整，保证物资材料供应有序，及时到位。八、竣工资料1、试桩记录2、成孔原始记录3、混凝土灌注原始记录4、施工日记及砼施工日记5、隐蔽工程记录6、钢筋、水泥质保书、焊条出厂合格证7、水泥安定性及强