新马动力创新园项目旋挖桩施工方案

TOC\o"1-5"\h\z一、 工程慨况 2二、 编制依据 2三、 施工准备 2四、 技术要求 3五、 施工工艺及流程 4六、 安全措施 11七、 常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法 12八、 钻孔桩断桩常见事故及处理 16新马动力创新园D-1地块4.1期工程 旋挖桩施工方案旋挖桩施工方案一、 工程慨况旋挖钻具有成孔速度快、施工效率高、移动灵活方便、定位准确、不使用循环泥浆、产生废浆少、对环境污染小的特点，特别适合于粘性土、粉质土、砂土、风化岩石等地层施工，为桩基施工的首选机械。高科动力创新园1#-3#栋项目工程，建设地点位于株洲市河西马家河镇动力园，分为1#、2#、3#栋、2F配套用房，建筑层数分为1#3F、2#18F、3#18F、2F配套用房2F,本工程基础采用泥浆护壁旋挖灌注桩基础，以中风化泥灰岩为桩端持力层，桩端阻力特征值为3200kpa，桩的砼标号为C30,钢筋为HRB400。工程环境类别2a、桩基础设计等级为甲级。二、 编制依据2.1建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)；2.2工程地质勘察报告；2.3施工蓝图。三、 施工准备3.1根据设计图纸，结合现场情况，在自然地面采用旋挖钻灌注桩施工，旋挖钻灌注桩施工完成后再进行其他护壁工程。3.2按施工图纸、建设方提供的坐标点，布置好各桩位点并做好保护，及时申请建设方、监理复线定位。3.3在场地中布置安排泥浆循环系统。3.4根据工程情况备好各种所需材料，还需备好各种应急物资。3.5人员配备劳动力组织采用内部队伍组织模式，施工人员结合现场确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。四、技术要求4.1根据建筑桩基技术规范、岩土工程勘察报告、设计院设计的桩施工图及本施工方案进行施工。4.2施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑物的调查资料。4.3根据岩土工程勘察报告显示，根据设计等规范要求，水下灌注需提高砼设计标号进行灌注，原设计标号为C30,具体施工砼标号采用C35。4.4砼施工的充盈系统采用1.2。4.5根据施工规范要求，浮浆应为0.5-0.8mo4.6主要施工机械及其配套设备的技术性能资料。4.7测量人员已对拐点位置及钻孔桩位进行测量,并标出其中心位置。4.8钻机司机等操作人员进行安全技术教育培训。表1旋挖钻灌注桩施工机械配置表序号机械名称规格型号功率数量1旋挖钻机SANY2801台2旋挖钻机FOTON2801台3挖掘机HD820III1辆4汽车吊QY25H1台5电焊机BX1-400-22台6钢筋弯曲机7混凝土灌注设备导管1套4.9注浆在成桩2天后至30日内完成。4.10雨季施工场地内土质松软，混凝土汽车不能正常开到桩位处灌注混凝土，需要采用汽车泵灌注混凝土。五矿二十三冶建设集团有限公司4.10保证钢筋锚固长度伸入承台。4.11超前钻由五方责任主体协商确定。4.12本工程的2#、3#栋旋挖桩最大桩径为①2200mm，桩端持力层为中风化灰岩，桩端钳入持力层长度满足设计要求，桩机型号为280型。五、施工工艺及流程施工准备f埋设钻孔护筒f桩机就位f钻孔f成孔检测f清孔f安放钢筋笼f安放导管f浇筑混凝土f后注浆f桩基检测。本工程旋挖桩采用桩底后注浆作业，桩底注浆的目的在于消除桩基施工中难以避免的缺陷，如沉渣、泥皮、桩底及桩周岩土体被扰动、遇水软化等，提升桩底乃至桩周介质的力学强度与刚度，以保证桩端及桩周承载力的高效发挥。桩底注浆是通过泵送水泥浆体经桩底向周围介质渗透、劈裂、充填、挤压、胶结来达到上述目的。5.1护筒内径应大于钻头直径。5.2护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,其高度应满足孔内泥浆面高度的要求。5.3当表层土松软时，宜将护筒埋置在较坚硬密实的土层中；埋设时应在护筒四周回填黏土并分层夯实；可用锤击、加压或振动等方法下沉护筒。5.4护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。5.5开挖泥浆池钻孔施工应根据地层情况制造泥浆护壁。选择和备足良好的造浆黏土或膨润土，造浆量为2倍的桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。五矿二十三冶建设集团有限公司 第4页共19页图1旋挖钻灌注桩施工工艺流程图5.6桩机就位旋挖钻进场前，对主要机具及配套设备进行检查、维修，底部应平整，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。如果雨季施工，场地内土质松软，应该铺设路基板。5.7及时向孔内补充浆液，以保护足够的泥浆压力；钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5〜2.0m。钻进过程中，钻头起落速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。当地质条件许可时，可不进行泥浆护壁，实现干挖成孔；钻孔作业过程中，应经常观察钻机所在地面变化情况，发现深陷或变形现象，应及时停机处理。5.8钻孔达到设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检查，按填写钻孔记录表。成孔检测当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，方可进行孔底清理和浇筑混凝土的准备工作。清孔钻孔达到要求深度后，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔可采用捞渣或抽渣法，严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应符合设计要求，否则应进行二次清孔。8•安放钢筋笼8.1钻孔前在现场制作钢筋笼。主筋均采用单面搭接焊，搭接长度为10d,焊条规格符合设计要求，焊接接头按规范错开，确保同一截面内主五矿二十三冶建设集团有限公司 第6页共19页筋接头不大于50%;加劲箍筋与主筋连接全部焊接。8.2钢筋笼制作时。箍筋加工要圆顺，半径要准确，主筋的尺寸和位置符合设计与规范要求。8.3后注浆钢管安装在钢筋笼下放过程中同时安装。8.4存放钢筋笼时要标识明确，每隔2〜3m放置一根垫木并及时覆盖。8.5吊放钢筋笼：清孔完毕经检查孔深、孔型、孔径及斜度符合规范和设计要求，经监理工程师检查签证后吊放钢筋笼。钢筋笼采用吊机整体吊放。钢筋笼吊放达到设计标高后，用吊筋将笼体与孔口护筒固定，以防掉笼或浮笼。9.安放导管9.1安放导管前应搭设浇筑混凝土工作平台，平台应坚固稳定，高度满足导管吊放、拆除和充满混凝土后的升降要求。9.2灌注砼采用导管及漏斗技术要求导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密；直径采用30cm,中间节长度宜为2-3m等长，底节可为4m；漏斗下可用0.5-1m长导管。导管长度可根据孔深和孔口工作平台高度等因素确定，漏斗容量应满足首批混凝土浇筑量要求。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管应位于钻孔中央，在浇筑混凝土前应进行升降试验，导管吊装升降设备能力应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并留有一定的安全储备。导管安装后，其底部距孔底有250-400mm的空间。首批封底混凝土10.1计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m并不宜大于3m。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求，然后立即灌注首批砼。10.2箭球、拨栓或开阀打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。水下混凝土浇灌桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2〜6m，当混凝土内掺有缓凝剂、浇筑速度较快、导管较坚固并有足够的起重能力时，可适当加大埋深，但不宜超过8m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min，要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整五矿二十三冶建设集团有限公司 第8页共19页齐。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗的灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：（1）使用缓凝剂等增大其流动性；（2）当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；（3）当孔内混凝土进入钢筋骨架4m〜5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大•如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌80cm以上，以便成桩后将此段混凝土清除。在灌注混凝土时，每根桩应至少留取一组试件，对于桩长较长、桩径五矿二十三冶建设集团有限公司 第9页共19页较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。如换工作班时，每工作班都应制取试件，试件应进行标准养护。有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。灌注砼测深灌注水下砼时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。质量控制及质量检测13.1质量标准及检验方法见表2和表3表2钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1护筒顶面位置50mm测量检查倾斜度1%2孔位中心群桩100mm单排桩50mm测量检查3倾斜度1%表3钻孔桩钢筋骨架允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度±100mm尺量检查2钢筋骨架外径±20mm3主钢筋间距±0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距±20mm5箍筋间距或螺旋筋间距±20mm6钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查注：d为钢筋直径，单位为mm。13.2在水下混凝土浇筑过程中严格控制导管埋深。六、安全措施1•建立和健全安全生产管理组织，制定各项规章制度，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，做到生产要安全，安全促生产。安全管理的重点是机械伤害、物体打击及触电。设专职安全员，加强安全生产教育，强化全员安全意识，提高安全保护技能，通过安全法制教育和安全技术教育提高职工的安全生产意识，对特殊工种工作人员要求持证上岗，及时下发安全技术交底。完善机具安全防护装置，不得随意拆卸，严格按机械操作规程操作。经常检查机械零部件有无松动，制动装置是否灵敏可靠，注意检查检修时要断电停机后方可进行。4•加强安全检查工作，钻机钻塔高、重心高，移位时要有专人指挥，避免机械倾覆伤人事故。施工用电实行“三相五线制”，采用中性点直接地接零保护系统，设备金属外壳等应接至保护零线，保护零线不得安开关或熔断器，必须在线路的适当位置做重复接地，接地电阻不大于1Q。施工现场线路必须采用绝缘导线或电缆，所有用电设备必须实行“一机一闸”制；配电箱必须铁制上锁，并标有危险标志，有防雨、防尘措施，箱内不得放任何杂物；线路熔断器必须采用与线路额定电流相匹配的保险丝，严禁用铜丝或其它金属体代替。7•夜间施工照明不得将电线及照明器具挂在钢筋或金属架上。七、常见的钻孔(包括清孔时)事故及处理方法1•坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍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。1.1坍孔原因：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。由于出渣后未及时补充泥浆(或水)，或河水、潮水上涨，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。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。在松软砂层中钻进进尺太快。提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水)，使孔内水位低于地下水位。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。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。1.2坍孔的预防和处理五矿二十三冶建设集团有限公司 第12页共19页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。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。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。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，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。钻孔偏斜各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。2.1偏斜原因钻孔中遇有较大的孤石或探头石在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。钻杆弯曲，接头不正。2.2预防和处理安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡五矿二十三冶建设集团有限公司 第13页共19页孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。掉钻落物钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。3.1掉钻落物原因卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。(2)钻杆接头不良或滑丝。电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。转向环、转向套等焊接处断开。操作不慎，落入扳手、撬棍等物。3.2预防措施开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。3.3处理方法掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻杆和钻锥。糊钻和埋钻糊钻和埋钻常出现于正反循环回旋转钻进中，糊钻的特征是在细粒土五矿二十三冶建设集团有限公司 第14页共19页层中钻进时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象。预防和处理办法：对正反循环回转钻，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻锥；严重糊钻，应停钻，清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。扩孔和缩孔扩孔比较多见，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。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土)，遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者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.钻孔漏浆6.1漏浆原因(1)在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。五矿二十三冶建设集团有限公司护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。6.2处理办法(1)凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。(2)属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。八、钻孔桩断桩常见事故及处理1•首批混凝土封底失败1.1事故原因和预防措施1.1.1导管底距离孔底大高或太低。原因：由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够，埋不了导管下口(1m以上)。太低了使首批砼下落困难，造成泥浆与混凝土混合。预防措施：准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。1.1.2首批砼数量不够。原因：由于计算错误，造成首批砼数量不够，埋管失败。预防措施：根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。1.1.3首批混凝土品质太差。五矿二十三冶建设集团有限公司 第16页共19页原因：首批砼和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。预防措施：搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。1.1.4导管进浆。导管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成砼与泥浆混和。1.2处理办法首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。供