温州市域铁路S1线旋挖钻施工专项施工方案Word下载.docx

1、严格遵循温州市域铁路S1线一期工程温州特大桥基础设计图施工设计说明及施工技术要求严格遵守签订的承包合同，配备专业队伍，装备足够的优良机械设备，确保施工需要；遵循施工规范和操作规范，确保工程质量和施工安全；开源节流，精打细算，贯彻就地取材的原则，尽量利用当地资源，充分利用已有设施，尽量减少临时工程，提高经济效益；节约施工用地，加强水土保持和环境保护；加强工地标准化建设，文明施工。2.工程概况2.1钻机类型桩基桩径为1250mm，钻孔桩拟采用旋挖钻机ZR-220A施工。（钻机型号可根据桩径和地质情况调整）。桩基共224根。桩基采用C35混凝土，HPB300、HPB400及钢筋现浇，混凝土保护层50

2、mm。2.2地质条件本标段工程沿线所经地区除局部低缓丘陵为砂类土或黏性土层外，一般均为深厚层淤泥、淤泥质土覆盖，工程地质条件较差，下伏白垩系、侏罗系基岩；丘陵区岩性多为侏罗系西山头组（J3x）及九里坪组（J3J）凝灰岩地层。海积平原区（Ib），地势比较平坦，开阔，多为房屋，农田。本段第四系全新统至中更新统地层岩性主要为：人工填土、淤泥、含粉砂淤泥、粉质黏土、砾砂（Q4al+m）、淤泥质黏土、细砂（Q4al+m）、黏土、粉质黏土、细砂、砾砂、砾石土（Q3al+m）、粉质黏土、细砂、砾石土（Q3al+l）、黏土、砾石土（Q2al+l），含粉质黏土角砾（Q2al+pl），含角砾粉质黏土（Qdl+el

3、），下伏白垩系馆头组凝灰岩（K1g）。第四系地层厚度较大，厚4080m 不等，基岩埋深较深，淤泥、砂层、黏性土层强度低，工程性质差，地基容许承载力低。 3.钻孔桩施工3.1施工工艺流程图 以下为旋挖钻施工工艺流程图。测 放 孔 位工程技术部定位测量、预计孔深合格开 孔 通 知 单地质验槽、旋挖钻进成孔进 孔深、孔径、垂直度、验收不合格扫孔、清孔钢材材质检验安装钢筋笼钢筋笼制作安装导管混凝土原材料检验再次清孔二次清孔测量孔深合 格商品砼搅拌运输至孔口验收合格灌注混凝土、作好灌注记录旋挖钻孔桩施工工艺流程图3.2钻机施工工艺3.2.1钻孔前准备在钻孔施工前，进行细致的施工调查，全面掌握现场实际情况

4、。严格做好各项技术准备工作，主要包括：施工图现场核对，桩位坐标及高程计算，沉淀池、泥浆池、污水排放、渣土堆放及外运的详细规划等。钻孔桩施工时应先平整施工场地，以利于安放钻机，砼运输车运输砼，钢筋笼安装、起吊导管等。3.2.2测量放样测量工作由专人负责，在施工准备阶段布设精密导线网。在场地平整后，用GPS对桩位坐标点进行准确放样，放样完毕后应对各桩中心的相对位置进行复核测量，复核无误后报请监理工程师，监理工程师复核无误后立即埋设护桩，高程控制采用水准点为基准测放高程。3.2.3埋设护筒对于陆地桩，人工首先平整场地，清除杂物。在开挖过程中，如遇管线不得擅自破坏、拆除，应及时上报，待处理方案出来后方

5、能按处理方案进行下道工序施工。钻孔桩护筒采用4mm厚钢板，内径为150cm，护筒顶面高出地面30cm以上。护筒就位后，底部及四周回填粘土并夯实。护筒埋设保证准确、稳定、不漏水，护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm，并保证护筒的垂直度，使其倾斜度1%。3.2.4泥浆制备泥浆循环池由制浆池、沉淀池、循环池组成。为避免泥浆对周围环境的污染，在钻孔过程中，对沉淀池中沉渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，随时用汽车运至指定地点堆弃。泥浆选用水化快、造浆能力强的优质粘土制作（地质条件允许时采用原土造浆），造浆用的优质粘土塑性指标大于25，粘粒含量大于50。制备的泥浆指标应达到：泥浆比重：一般地层为1.11.

6、3，粘度：一般地层1622s，松散易塌地层1928s，含砂率：新制泥浆不大于4%，胶体率：不小于95%，PH值：大于6.5。3.2.5钻机就位旋挖钻机要求施工场地平整，为保持钻机的垂直度，通过控制器可使钻杆前俯1000mm，后仰 600mm，左右摆 800mm。在钻进过程中，如钻机倾斜率在0.3以内，可自行调节垂直度。3.2.6旋挖钻钻孔利用旋挖钻杆上的液压马达往下压，并利用扭矩旋转，使旋挖钻头挤压并旋转切入土体，使破碎的土体直接装入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土、卸土、直至钻至设计深度。注意事项: 钻孔前，调平钻机，保持钻机垂直稳固。开钻前使钻

7、头着地，进尺深度调整为零。钻进时原地顺时针旋转开孔，然后以钻斗自重、钻杆自重加液压力作为钻进压力，初钻压力控制在 90kpa 左右，钻速先慢后快。钻进过程中要不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位1.01.5m 的水头高度，同时应根据土质情况调整泥浆配方和密度。3.2.7检孔钻孔到达设计深度后，应立即检查孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写成孔检查记录表。孔深采用测绳测量，测绳配重及长度必须经过监理见证合格后方能使用，使用过程中并经常对测绳进行复核。孔径、孔型检测采用检孔器，检孔器采用钢筋、钢管焊接制作。检孔器由钻机吊起，放入待检孔内，然后放松吊绳使检孔器靠自重下落，在孔内能下落到孔底，则

8、孔径、孔型符合设计要求。如在某个位置卡住，测量下放钢丝绳长度，可计算出深度，用钻机扫孔时重点反复清扫该位置。3.2.8清孔（1）钻孔达到设计标高后，请质检工程师检查验收，经检查孔径、孔深、钻孔垂直度和沉渣厚度均达到规范或设计要求后，应立即进行清孔。（2）清孔采用换浆清孔法，于钻孔完成后，提升钻锥距孔底10-20cm，继续循环，以相对密度较低（1.1-1.2g/）的泥浆压入，把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。严禁使用加深孔深的方法来代替清孔，清孔后沉渣厚度50mm。3.2.9钢筋骨架制作与安装（1）钢筋笼在施工现场制作成型。钢筋的绑扎、焊接应按照设计图纸要求进行，成型后经自检合格并请监

9、理工程师检查验收。并在灌注混凝土前分节放入孔中。钢筋骨架采用预制，每节九米左右，采用搭接焊连接。钢筋骨架加工及安装允许偏差见下表。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钢筋骨架直径20mm3主钢筋间距0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距5箍筋间距或螺旋箍间距6钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查7钢筋保护层注：d为钢筋直径，单位为mm（2）清孔后，应及时将钢筋笼放入孔内，钢筋笼要居中下放，钢筋笼在钢筋棚加工，运至钻孔桩附近，利用钻机自身起吊系统或吊车吊装入孔，钢筋笼入孔后，用两根A10吊筋把钢筋笼与护筒顶横杆焊接牢固定位，防止钢筋笼下落。同时采用四根48mm钢管撑住

10、钢筋笼，防止在灌注过程中钢筋笼上浮。（3）钢筋骨架的起吊：为保证在吊装和运输过程中钢筋骨架不变形，钢筋骨架内设活动320钢筋加工的十字内撑架。并且设置两个吊点。第一吊点设在骨架下部，第二吊点设在骨架上部第一个加强箍筋上，使用型钢做为扁担，确保钢筋笼吊起后处于垂直状态。起吊时同时提起两点，使骨架稍起，骨架离开地面后第一吊点停止起吊。随着骨架的不断上升，慢慢放松第一吊点，直到使骨架垂直地面。解除第一吊点检查骨架是否顺直，如有弯曲校正后再放入孔中。型钢铁扁担示意图（4）钻孔桩的钢筋骨架在在加工过程中一定要试拼，并按分段顺序编号，确保钢筋笼顺利安装。（5）钢筋笼保护层，采用自制耳状定位筋，焊接与主筋外

11、皮。耳筋沿钢筋骨架每间隔2m设置一道,横向沿骨架四周设置四个。3.2.10导管安装导管采用250mm 的钢导管，必须保证导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的 0.5%并不大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽在上。导管长度按孔深和工作平台高度决定。导管接头使用法兰盘加锥形活套，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。把导管安放于钻孔中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验。导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。导管安装后其底

12、部距孔底有30-60cm的空间。首次使用前应对导管进行水密试验,水密压力按下式计算：p = 1 .3 （c Hc -w Hw）式中：P导管可能受到的最大压力（kpa）；c混凝土拌和物的容重（取上限 24KN/m ） ；Hc导管内混凝土柱最大高度（m）以导管全长或预计最大高度计；w 井孔内水或泥浆的容重（KN/m ） ；Hw 井孔内水或泥浆的深度（m） 。Hc取82m（最大桩长82m）w取下限11KN/m3，Hw取86m。则P=1.3（2482-1186）=1328.6KPa3.2.11第二次清孔 导管安装完毕后用潜水泵把泥浆比重在1.05-1.15的泥浆压入孔底， 将孔内含有悬浮钻渣的泥浆换出

13、，清孔过程中经常检查泥浆指标，持续循环净化至孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm 颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度 1720s；孔底沉渣厚度不大于5cm 时报监理工程师检查合格后方可进行下到工序。二次清孔完成后应立即浇筑水下混凝土，避免沉渣再次沉淀。3.2.12灌注水下混凝土（1）灌注混凝土前，重新检查孔底沉淀厚度，如有超过规范应进行二次清孔，直到合格为止。（2）灌注水下混凝土采用内径为250mm的刚性导管，标准节为2.5m一节,再加部分调整节。节间采用锥形活套联接，容量为1.3m3漏斗。钢筋笼安放完成后，及时拼装吊装导管，导管下口距孔底30-60cm左右。首批混凝土数量应满足入

14、孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1m，并不宜大于3m。首批灌注混凝土数量计算公式为：V灌注首批混凝土所需数量（m）；D桩孔直径（m）；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；H2导管初次埋置深度（m）；按埋置深度2m计算；d导管内径（m）；按0.25m计算；h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1= Hww/c;w 井孔内水或泥浆的容重（KN/m ）；Hw 井孔内水或泥浆的深度（m）1.25m钻孔桩h1=50.7*11/48.7=11.51.25m钻孔桩首批混凝土数量为：（0.4+2）+ =1.3（3）灌注工作应连续进行,经常用测绳

15、探测钻孔内混凝土高度,及时调整导管埋深,导管埋深控制在26m范围内，利用钻机卷扬机提升导管。（4）经常检查砼坍落度，控制在180-220mm，并按规范要求制作砼试件，进行标准养护。（5）当混凝土面接近和进入钢筋骨架时，保持导管较大埋深，放慢灌注速度，减少混凝土对钢筋笼的冲击。当混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定埋深。（6）施工中尽量减少拆除导管时间,灌注混凝土工作在4-6小时内完成。（7）混凝土灌注快达到设计高程时，计算好末盘混凝土数量。灌注桩顶标高大于设计标高1.0m，当混凝土达到一定强度后拔除钢护筒，凿除多余混凝土，并清除干净。3.3质量检验（1）检查

16、和验收，要符合规范的规定。每根桩基混凝土试件为3组。（2）桩基采用声波透射法进行桩身质量检测。（3）质检工程师对每一根成桩平面位置的复查、试验结果及施工记录都认可后，并要得到监理工程师书面形式批准，在未得到监理工程师的批准前，不得进行该桩基础的其他工作。3.4旋挖桩机施工的优缺点根据旋挖桩机的优缺点，合理安排现场施工，较好的发挥旋挖钻机的优点，创造适宜旋挖钻机的条件，做好前期准备工作，对施工中暴露的问题针对性解决，避免不确定性问题的发生。3.4.1旋挖桩机施工的优点（1）施工速度快。由于旋挖桩机施工靠底部带有活门的筒式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内提升运至地面,无需将岩土搅碎靠泥浆返出

17、孔外,平均每分钟进尺可达50cm左右。施工效率在适合的地层同比钻、冲孔桩机可提高56 倍。（2）施工精度比较高。施工过程对桩深度、垂直度、钻压、钻筒内装土容量等均可以通过机身电脑控制。（3）噪声小。旋挖桩机施工的噪声主要来自机身发动机的声音,其余部件几乎没有摩擦声,特别适合在市区或居民区使用。（4）有利于环保。旋挖桩机施工泥浆用量比较少,施工过程中泥浆的主要作用在于增加孔壁的稳定性,甚至在土层稳定性比较好的区域可以使用清水代替泥浆钻孔施工,大大减少了泥浆的排放,对周围环境的影响比较小,同时节省了泥浆外运的成本。（5）可自行行走,移机方便。只要场地承载力能满足旋挖桩机自重要求,其本身靠履带可以自

18、行移动,无需其他机械配合。（6）机械化程度比较高。施工过程不需要人工进行钻杆的拆除和组装,无需进行泥浆清渣处理等,可降低工人的劳动强度,同时节约人力资源。（7）无需提供动力电源。目前市场上使用的旋挖桩机都采用机身柴油发动机提供动力,对施工场地没有用电的情况下,尤其适用,同时也省去对电缆的拖运布设和防护,安全性相对比较高。（8）同条件下,单桩承载力比钻孔灌注桩高。由于旋挖桩机靠筒底角刃切土成孔,成孔后孔壁比较粗糙,同钻孔桩比较孔壁几乎没有泥浆的涂抹作用,成桩后桩体与土体的结合程度比较高,相对而言单桩承载力要高。（9）适用地层广泛。如果在旋挖桩机施工过程进行相应的技术控制,由于旋挖桩机配置钻头的多

19、样性,旋挖桩机可以适用各种地层,在同一个桩施工过程可以全部由旋挖桩机完成,不需要选用其他机械配合成孔。（10）易于管理。由于旋挖桩机自身特点,同比钻、冲孔桩施工过程中所需机械和人员大大减少,同时用电要求不高,从管理角度来讲,易于管理和节省管理成本。3.4.2旋挖桩机施工的缺点（1）自重大,对场地要求比较严格。旋挖桩机工作状态自重一般在70t 左右,但其履带与地面接触面积约7.0m,所以要求的地基承载力在100kPa 左右, 特别在填土地区,如果地表没有进行硬化或换填处理,地表水比较丰富或雨季施工要慎重考虑,否则采用旋挖桩机施工移机就非常困难,严重浪费机械优势。（2）孔壁护壁差。由于旋挖桩机钻进

20、速度快,主要靠切土钻进,孔壁护壁同比钻、冲孔桩要差。特别在填土和软土地层,塌孔和缩径容易发生,要给予重视。填土和软土中施工要控制钻进速度,尽量多转少钻,达到护壁的要求,同时在软土中施工要注意钻进进尺,一次钻进深度不宜太大。（3）需要机械配合作业。旋挖桩机由于构造特点,成孔后钢筋笼的安装和混凝土的灌注不能自行完成,必须有其他起重机械的配合,而且挖孔过程产生的弃土必须有其他运土机械进行挖运配合,否则弃土堆高后会直接影响旋挖桩机的施工。（4）软土中孔内容易产生负压。旋挖桩机钻筒与土体接触面比较大,在软土中如果钻进进尺大,钻斗提升过程容易产生负压,在增大旋挖桩机体上拔负重的同时对孔壁稳定性有不利影响,

21、容易形成孔壁缩径。（5）施工过程短期投入增加。由于旋挖桩机施工速度快,短期需要投入的材料费用比较大,施工单位要结合项目资金运作情况,项目工期和合同约定的相关奖惩情况进行综合考虑和选用。3.5常见钻孔事故的预防和处理办法类别产生原因预防和处理措施坍孔泥浆比重不够及其它性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。护筒埋置太浅，下端孔口漏水。由于清渣后未及时补充泥浆或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失造成孔内水头高度不够。松散砂层中进尺太快。钻头、导管或钢筋笼碰撞孔壁。在松散砂层中钻进要严格控制进尺；投入粘土膏、卵石等挤入孔壁起护壁作用。发生孔口坍塌时，拔出护筒用粘土回填重新埋设再钻。发生孔内坍塌，判

22、明其位置，用砂和粘土回填到坍孔处以上12米，待沉积物密实后再钻。清孔指定专人补水；吊入钢筋笼时应对准钻孔中心竖直插入。钻孔倾斜钻孔中遇有较大孤石。在有倾斜度的软硬地层交界处钻头受力不均。扩孔较大处钻头偏向一方。钻机底座不平，钻杆弯曲。遇孤石或倾斜的软硬地层，钻进时低钻速，控制进尺。经常检查钻机底座水平、钻杆接头，逐个检查及时调正。扩孔孔壁坍塌。局部扩孔不影响钻进至设计标高，可不处理；若扩孔后继续坍塌，按坍孔处理。缩孔钻锥严重磨耗或软塑土遇水膨胀。及时焊补钻锥；上下反复扫孔以扩大孔径。掉钻落物卡钻时强扭。钻杆疲劳断裂。操作不当，使不应反转的钻机反转，钻杆松脱。开钻前清除孔内杂物，用电磁铁或冲抓锥

23、打捞。经常检查钻具、钻杆、钢丝绳。采用打捞钩、打捞叉吊出。3.6施工工期，投入人员、机械设备数量3.6.1施工工期旋挖钻钻孔桩计划于2016年9月8日开工,2016年10月8完工。3.6.2人员投入旋挖钻钻孔桩人员统计表人员数量工 天备注管理人员30已进场技术人员施工人员14安全员3.6.3机械设备投入 旋挖钻钻孔桩机械设备统计表机械类型台班PC220挖掘机ZL50装载机罐车（8方）ZR-220A旋挖钻机4.质量保证措施4.1严格执行“三检制”，做好工序交接工作，上道工序不合格，严禁转入下道工序施工，否则坚决返工。加强过程控制，特别对关键工序和特殊工序进行全过程控制，进行过程检查和旁站制度。4

24、.2积极开展提高工程质量的活动，开展劳动竞赛、生产大比武活动，形成你超我赶的提高工程质量活动的良好气氛。4.3施工员、技术人员加强值班，对施工中的重点、难点给予现场指导、监督，确保施工质量。4.4定期组织质量大检查，及时进行奖优罚劣以促进工程质量的提高，保证“过程精品”，实现整体创优。4.5严格执行“技术交底制”和“测量复核制”，每道工序无技术交底和测量不准施工，并做到技术资料和施工进度同步，从技术上保证工程质量。4.6重视测量工作，选派技术水平高、操作熟练的技术人员组成强干的队伍，装配先进的测量仪器，项目部装配全站仪、精密水准仪等先进的测量仪器，以充分地保证测量精度。4.7完善质量检测手段，

25、用检测控制工序，让工序控制过程，靠过程控制整体。从施工每一道工序，每一个环节入手，全过程的跟踪检测，以确保工程质量依数据说话。质 量 保 证 体 系 框 图5.安全保证措施5.1钻孔桩埋置的护筒及钻孔桩成孔的孔洞应加“盖”和设置明显的标志及防护。5.2施工中向全体作业人员进行安全技术交底。钻孔桩施工编写作业指导书及安全专项交底书，施工过程中应严格执行。钻孔、混凝土灌注实行技术人员，工班负责人现场值班制度，交接班时填写工序交接卡，交待施工情况及下一步工作应注意事项。5.3建立健全安全生产责任制，从项目经理到生产工人，明确各自的岗位责任，各专职机构和业务部门要在各自的业务范围内对安全生产负责。5.

26、4做好各种标志牌：在工程现场适当位置设置必要的标志牌，包括警告与危险标志、安全与控制标志、指路标志等。5.5工地修建的临时住房、架设的动力照明线路、库房，都必须符合防火、防水、防触电、防雷击的要求，配置足够的消防设施。5.6机械设备布局要合理，且装有安全装置，编制操作规程，操作者严格遵守操作规程，操作前要对设备进行检查，机械设备严禁带故障运行。5.7夜间施工时，现场必须有符合操作要求的照明设备。施工住地要设置路灯及警戒指示灯。5.8消除一切可能造成火灾、爆炸事故的根源，控制火源、易燃物及助燃物。配备灭火器材，并同地方消防部门联系，加强安全防护工作。5.9起重作业严格按照建筑机械使用安全技术规程

27、（JGJ-86）和建筑安装工人安全技术操作规程规定的要求执行。5.10施工现场的临时用电 , 严格按照施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46-2005 的规定执行。项目经理项目总工程师项目副经理质检安全部物资机械部安全技术措施交底制定施工安全技术措施制定操作标准司机安全教育车辆状况检查行车事故分析处理行车安全教育行车设备安全操作检查作业人员安全教育作业人员防护设施检查作业人员操作违章检查安全生产教育违章作业安全事故处理组织安全检查安全质量标准工地建设制定机电设备使用措施机电设备状况检查安全生产管理体系框图6.文明施工保证措施6.1创文明工地目标文明施工管理是创优规划中的重要方面，本工程文明施工管理目标是：标准化文明工地。由现场经理组织，分别在场容场貌、料具管理、环境控制、综合治理等方面确定责任人，采取“