钻孔桩安全施工方案

如皋市xx线三期改造工程xx中桥钻孔桩安全专项施工方案编制：审核：xx局集团有限公司如皋市xx线（三期）改造工程项目经理部2008年10月5日一、工程概况新建xx中桥位于双向坡上，与xx水流的夹角为130°，斜桥斜做，无通航要求，桥跨布置为3x20m,上部结构为20m先张法预应力混凝土空心板,下部结构采用5Φ1.0m柱式墩,5Φ1.2m桩柱式台,基础均采用Φ1.2m钻孔桩基础,桥梁全长64.08m。二、工程地质工程所在位置为xx上，地貌为长江冲积平原，地形较为平缓，地表标高均在5米左右。地基土层在钻探深度范围内自上而下可分为六大层，其中1、2层可分为2个亚层，2层细分为4个亚层，现将各土层特征分述如下：1层素填土：灰褐～灰黄色，稍湿、松散，上部含少量植物根系。以亚砂土、亚粘土为主，局部上部少量杂填土。该层厚0.50～2.80m，层底标高为2.77～5.03m。1A层素填土：灰～灰黑、杂色，很湿～饱和，软～流塑。为沟、塘回填土，以亚砂土为主，松散。②-1层亚砂土：灰褐～灰黄色，稍湿、松散，质均，夹杂物少。韧性低，干强度低，摇震反应迅速。层厚0.70～3.40m，层底标高为0.40～3.41m。②-2层粉细砂：灰色，饱和，松散稍密，主要成分为石英、云母等。局部夹少量亚砂土。层厚1.10～6.50m，层底标高-4.10～0.95m。②-3层粉细砂：灰色，饱和，中密，局部密实。砂质均匀，主要成分为石英、云母等。层厚13.70～22.80m，层底标高-23.34～-16.28m②-4层粉细砂夹亚粘土：灰色，饱和，中密，为粉细砂夹少量薄层亚粘土，亚粘土软塑，层厚0.3～2cm不等。该层土质不均匀，部分孔揭露。层厚3.10～7.60m，层底标高为-23.88～-21.00m。③-1层亚粘土：上部灰黑色，下部青灰～褐黄色，可塑，下部见少量铁锰质结核。切面较光滑，韧性中等，干强度中等。层厚2.50～7.80m,层底标高为-30.67～23.60m。③-2层砂土：灰黄～褐黄色，中密，粘粒含量高。质均，夹杂物少。韧性较低，干强度较低，摇震反应较快。层厚1.00～3.80m,层底标高-32.00～-24.60m。4层粉细砂：灰黄～褐黄色，局部灰色，饱和，中密，局部密实，砂质均匀。主要为石英、云母等。层厚1.90～21.00m，层底标高-45.18～-31.57m。5层亚砂土～亚粘土：灰～深灰色，稍密，粘粒含量高。层状，土质不均匀，上部多以亚粘土为主，软塑，下部夹少量粉细砂薄层。该层厚3.00～7.90m，层底标高为-50.98～-39.47m。6层粉细砂：灰黄色，局部灰色，饱和，密实，砂质均匀。主要为石英、云母等。该层厚度未揭穿，最大揭露深度17.7m。三、钻孔桩施工总体方案拟配备2台KP2000型循环钻机施工。0、3号台的钻孔桩直接施工，用挖掘机将原地面进行平整、压实，然后铺垫枕木作钻孔平台。1、2号墩的钻孔桩位于水中，需要水中围堰后方可施工。水中围堰先采用6米长木桩打入水中，形成外沿围护，内侧再编制袋袋装粘土，从围堰下游岸边开始，至围堰上游岸边结束，进行堆码。堆码土袋时，要求上下左右错缝，并堆码整齐，每个墩土围堰合拢后，抽水填筑堰心土，平整、压实建立好钻机施工平台，然后用25吨吊机将循环钻机调入施工平台，进行钻孔桩基础施工。四、钻孔桩安全技术要求及措施（一）技术要求：1、钻孔开钻前，再次检查各种机具、设备是否状态良好，以及水、电管路的畅通情况，确保正常。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方可正式钻进。开始钻进时，控制进尺速度及钻压，采用“低压慢速”措施，待钻至护筒下1米后，再以正常速度钻进。钻孔作业连续进行，不得中断。因故必须停钻时，孔口加盖防护，并且把钻头提出孔道，以防埋钻。在钻进过程中：a、必须绘制孔位处的地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重等作参考。在土层变化处捞渣样，与设计地层作核对。b、经常对泥浆进行试验检测，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆稠度和泥浆水头高度，防止发生坍孔、缩孔等质量事故。c、经常检查钻机钻盘、钻杆，如有倾斜或位移，及时予以纠正，使钻杆维持垂直状态，经常检查孔径和垂直度，做好钻孔记录。d、当钻孔离设计标高约1m时，应注意控制钻进速度和深度，防止超钻。并核对地质资料，判定是否进入要求的持力层。e、当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和孔形等进行检查，并报监理工程师确认，符合要求后进行清孔。2、清孔当钻孔深度达到设计要求并经监理工程师成孔检查验收后，立即进行清孔，以免间隔时间长，钻渣沉淀，造成清孔困难。清孔采用换浆法，注入净化泥浆（相对密度1.03～1.10，粘度17～20s，含砂率＜2%，胶体率＞98%)置换孔内含渣的泥浆。但严禁用加深孔底深度的方法代替清孔。清孔时应注意保持孔内泥浆面的高度，及泥浆比重是否合适，防止坍孔、缩孔。当从孔内取出的泥浆（孔底、孔中、孔口）测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，实测孔底沉渣厚度不大于设计和规范要求时，放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。3、防止坍孔、缩孔措施和处理办法由于钻孔桩穿过砂性土、亚粘土、淤泥质亚粘土及亚粘土与粉砂互层类，钻孔施工中，容易出现坍孔和缩孔，为了确保钻孔桩的质量和进度，采取以下预防和处理措施。A、安装钻机时要使转盘、底座平正，并经常校核。钻杆较长，转动时地下摆动大，在钻架上增添导向架。B、在钻孔过程中，详细绘制孔位处的地质剖面图，以便对不同土层选择合适的钻头、钻压、钻速、泥浆指标等。C、做好钻孔准备工作，选择好钻机钻头，埋设好护筒。D、在钻孔和清孔过程中，注意保持孔内的泥浆面高度，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度。E、在砂层中钻孔，采用较大的泥浆比重，并加大护筒埋深，提高护筒顶面高度和孔内水位，以防止发生坍孔、缩孔。钻孔过程中，严禁提住钻头钻进、转速太快、空转时间太长。4、钢筋笼的制作与安放A、在钢筋棚内集中下料，采取现场分节加工，汽车吊机提入孔内，钢筋笼接长采用现场焊接，焊接长度按规范要求大于10d。B、钢筋笼吊起后，检查钢筋笼的垂直度及外型轮廓，平稳垂直放入内，切忌碰撞孔壁，不得强行下放。下放过程中，注意孔内水位情况，如发生异常，马上停止，检查是否坍孔。C、钢筋笼采用2m一道加强箍加强，且主筋与加强箍全部焊接，防止装吊变形。钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑圆形的混凝土垫块，间距沿桩长不超过2.0m，横向圆周不得小于4块，以保证钢筋保护层厚度。D、钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，钢筋笼焊接时，保证上下两节钢筋笼的轴线一致，入孔后位置准确，符合设计要求，并牢固定位。钢筋骨架底面高程偏差控制在±50mm，并采取设置防浮钢管与钻机底座联结等有效措施防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。E、钢筋笼安放完毕，泥浆泵与导管相连，进行二次清孔。F、水下混凝土灌注完毕，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定，使钢筋随混凝土收缩，避免粘结力的损失。5、水下混凝土的灌注二次清孔沉渣厚度符合要求，并经监理工程师同意后即开始灌注水下混凝土。水下混凝土灌注采用导管法进行，导管内径为250mm；水下混凝土由搅拌站集中拌制，混凝土运输车及输送泵运送至施工现场。A、灌注准备：a、在清孔的同时，对各类设备进行检查，备足原材料；同时配备水泵、空压机及高压射水管等设备，以保证孔内水头和及时处理灌注故障。b、安装导管，导管底部至孔底应有250～400mm的空间，以利首批灌注混凝土顺利灌注；导管上口应高出护筒顶面2m与储料斗相连，储料斗的容积按首批灌注混凝土的数量满足导管初次埋置深度≥1.0m的要求进行设计。导管使用前进行过球、水密、泵压和接头抗拉试验。B、水下混凝土拌和：粗骨料选用卵石或级配良好的碎石，料径最大不超过40mm；细骨料采用级配良好的中粗砂；水泥优先采用P.O42.5水泥，水泥用量不少于350kg/m3；未经监理工程师批准不得掺入缓凝剂；水灰比控制在0.5～0.6，坍落度18～22cm。C、水下混凝土灌注：导管安装好后，应再次测量孔底沉碴厚度，如大于设计和规范要求，应再次进行清孔处理，确保孔底沉碴不超出设计要求。确认沉碴符合设计要求、钢筋笼安放正确后，即可开始水下混凝土灌注。水下混凝土灌注开始时，首批灌注混凝土的数量应满足导管初次埋置深度≥1.0m的要求，采用混凝土输送泵连续不断的灌注。在水下混凝土灌注过程中，经常采用带测锤的测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。一般埋管深度控制在2～6m左右，以防导管提离混凝土面发生断桩。提管由吊机完成，人工拆管，并及时冲洗导管，整齐堆存备用。水下混凝土灌注应连续有节奏地进行，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，应徐徐灌注，以防导管内产生高压气囊压漏导管。并防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，经常保持孔内水头高度。水下混凝土灌注应高出设计桩顶0.5m～1.0m左右，以保证钻孔桩与上部结构之间的混凝土连接质量。钻孔桩高出设计桩顶的多余部分混凝土在上部结构（承台或墩柱或台帽）施工前凿除，桩头无松散层。水下混凝土灌注完成后，护筒不应立即拔出，应在水下混凝土强度达到2.5MPa后方可拆除。水下混凝土灌注过程中，经常检测混凝土坍落度，不符合要求的混凝土不得灌入导管。钻孔灌注桩施工工艺流程见附图二。桩基施工方法报工程师批准桩基施工方法报工程师批准铺设钻孔流水线桩位放样泥浆调制钢筋备料埋设护筒取样试验取样试验自检或监理工程师检查钻孔终孔检查、孔深、孔径等监理工程师检查混凝土罐车输送商品混凝土搅拌站拌和均匀第二次清孔下钢筋笼、导管检查塌落度灌注水下混凝土测量混凝土面标高报监理工程师进入下一根桩施工混凝土强度和桩位核查第一次清孔泥浆循环与废弃泥浆处理钻机就位钻机就位钢筋笼制作钢筋笼制作自检成型尺寸自检成型尺寸再检查沉碴和泥浆指标再检查沉碴和泥浆指标试件制作试件制作成桩成桩（二）安全要求及措施1、钻机设备必须安置平稳、牢固。2、进入工地现场必须戴安全帽，特殊工种必须持证上岗。3、禁止乱拉、乱接用电及带负荷接电或断电，并禁止带电操作。用电设备必须设有独立的漏电装置，闸箱做到防水防雨上锁措施。4、使用切断机时应机械运转正常后，方可断料，断料时手与刀口距离不得少于15cm。活动刀片前进时禁止送料。禁止超过机械的负载能力。5、钢筋断料应有有专人扶住住，操作时时动作要