8项目SANY280旋挖机钻孔施工专项施工方案最终版.docx
《8项目SANY280旋挖机钻孔施工专项施工方案最终版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《8项目SANY280旋挖机钻孔施工专项施工方案最终版.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
8项目SANY280旋挖机钻孔施工专项施工方案最终版
SANY280旋挖机灌注桩施工
专
项
方
案
编制人：
付代胜
审核人：
_______________________
审批人：
湛江市粤西建筑工程公司
二〇一五年二月
一、工程概况
二、工程地质条件
三、旋挖灌注桩施工工艺
四、施工质量检验
五、本工程的重点及难点
六、设备计划
七、质量保证措施
一、工程概况
“四季名门雅居”位于深圳市盐田区明珠大道与永安路交汇处东侧，邻近和享中心广场。
项目由深圳市鹏广达投资发展有限公司投资建设，拟建2栋33层住宅，高度为99.5米，采用部分框支剪力墙结构；1栋一层商业，2层地下车库。
项目占地面积约4223.9m2,基坑周长约243.4m,正负零标高为28.0m，基坑底标高为18.00m，基坑开挖深度约8.00~9.60m。
二、工程地质条件
现场施工作业已经到达地下室底板标高，场地平整，原采用人工挖孔桩，由于地下全风化凝灰熔岩裂隙水丰富，现改为水下灌注桩的方式进行施工。
第四系残积层及凝灰熔岩各风化带的孔隙、裂隙中，地下水类型属上层滞水和基岩裂隙水。
三、旋挖灌注桩施工工艺
凝灰熔岩透水丰富溶解过程产生粉砂、细砂、砾砂层等地层受结构松散、地下室水位高、抗剪强度较差的影响，工程施工中特别容易发生潜蚀，塌孔等现象，造成扩径、超方、泥浆含砂量高、沉渣层过厚等施工质量问题，甚至会发生局部坍塌或桩孔整体坍塌，进而埋钻等严重后果。
在该地层施工最安全的方法是采用全护筒，但由于代价昂贵，很难在国内使用。
在目前国内现有条件下，只能通过有效使用泥浆护壁和改进钻进操作方法等工艺手段，来防止事故发生，最大程度降低事故出现率，提高成孔合格率。
现场采用旋挖灌注桩工艺如下：
（1）灌注桩成孔工艺可采用旋挖钻进，泥浆护壁成孔；
（2）桩径φ1200mm；
（3）旋挖桩采用泥浆护壁，泥浆稠度配备：
水泥按照泥浆粉的配比1:
1，添加化学原料，旋挖施工造浆工艺，是以改性的高分子聚合物为基料，同时配有护壁剂、防渗剂、稳定剂等多种添加剂。
（4）在施工过程中，旋挖来回旋转增加摩擦热度，上下驱动匀速施工作业产生护壁泥浆达到固化加强的作用。
（5）控制泥浆液面，并在钻孔过程中始终保持距护筒上边缘1500～2000cm。
（特别在提钻时）。
钻至软土及砂层时：
软土和砂土层为易塌孔地层，操作时要尽量注意减少对孔壁的冲刷和扰动，操作方法严格遵循“三慢”原则：
即提、放钻及钻进转速慢，通过严格控制钻具的运动速度，来减少泥浆对孔壁的扰动，并为泥皮形成留足时间；地面观察：
时刻关注泥浆液面，当发现泥浆液面突然下降且大量泡沬涌出时，可判断出现局部塌方，应立即停止钻进并保证在钻斗斗底打开的情况下，缓慢地提升钻头，防止因扰动而引起二次塌方；局部塌方事故处理：
当发现有局部塌方时，继续向孔内注入泥浆同时提出钻头，用挖掘机向孔内倾倒足量粘土，然后下放钻头反转压实粘土，边压边反转，待稳定后再用前文所述方法钻进。
1.旋挖钻孔灌注桩施工工艺流程
1）.本工程旋挖钻孔桩的主要工序包括：
场地平整→桩位放样→桩机就位、孔位校正→护筒埋设→护壁泥浆拌制→旋挖成孔→清底→钢筋笼制安→水下砼灌注→泥浆（余渣）外运等，其旋挖钻孔灌注桩施工流程如图4-1。
2）、施工放样
根据规划局提供的测量控制网（点），采用全站仪放出本工程的控制点，并据此测放钻孔轴线及拐点，根据设计桩间间距采用钢卷尺测放桩位埋设护筒。
3）、护壁泥浆的拌制
泥浆的主要作用是维护孔壁稳定，防止塌孔；悬浮造孔余渣；冷却和润滑钻头。
护壁泥浆选用塑性指数IP＞20，含砂率＜5%的优质粘土制备，泥浆的配合比通过试验确定，泥浆的性能指标拟按表4-2标准控制。
表4-2制备泥浆的性能指标
项次
项目
性能指标
检验方法
1
比重
1.15～1.25
泥浆比重计
2
粘度
22~28s
500ml/700ml漏斗法
3
含砂率
＜8%
含砂量计
4
胶体率
＞90%
量杯法
在施工过程中，经常对泥浆的性能进行测定，发现问题及时纠正。
4）、旋挖钻机成孔
根据工程地质情况及基坑设计剖面图，为加快工程施工进度，成孔工艺采用SANY280液压旋挖钻机。
液压旋挖钻机成孔工艺相对回旋钻及冲孔桩机的成孔来讲具备四大优点：
成孔速度快；成孔垂直度有效控制好；泥浆需求量小，制备及外运的成本低，对施工场地污染少；清孔工序快捷。
①桩位测放合格后旋挖钻机行走就位调整桩位对中后直接采用匹配钻头及扩孔器开孔至护筒深度直接埋设护筒，相对回旋钻及冲孔桩机的护筒埋设工艺来讲快捷、准确；旋挖钻机出渣工艺采用钻斗直接将渣土旋挖进钻斗，然后通过提升钻杆直接将渣土倒出地面，相对回旋钻及冲孔桩机的出渣工艺（通过泥浆的循环携带渣土出地面）快捷，节省施工时间，其工效可提高5~6倍；
②旋挖钻机成孔过程中垂直度控制靠内置的电脑显示其相关数据进行调控，相对回旋钻及冲孔桩机的垂直度控制来讲比较直观，准确，能够及时纠正的优点；
③旋挖钻机成孔工艺可根据地质的实际情况进行干作业成孔及水下泥浆护壁成孔两种工艺，水下泥浆护壁成孔的工艺的泥浆用量相对来讲比较少；冲孔桩的泥浆量基本上是理论量的2.5~3.0倍，成孔过程中不断的造浆，而旋挖钻机成孔过程中则需要不断补充新鲜泥浆护壁，可以循环使用，泥浆的用量相对来讲比较少，对环境的污染小；
④旋挖钻机成孔深度达到设计深度经验收合格后的清孔工艺直接采用低位钻头旋挖一次即可进行下一步工序。
为保证旋挖成孔时不对相邻桩孔或成桩时间较短的桩造成影响，成孔时采用跳钻法“钻一跳三”，以防止灌注水下砼时，砼挤穿相邻孔间地层流入未完成之桩孔内和防止冲孔影响相邻刚浇注不久的砼。
液压钻机就位、孔位校正后，检验钻杆的垂直度准备后安排技术人员指挥开钻，造孔过程中钻出的渣土直接装于钻头空腔取出，护壁泥浆则由孔口补给，并保持泥浆液面的稳定性。
根据不同地层选用相应的钻进速度：
在淤泥或淤泥质土层中的钻进速度控制在≤6m/h；在砂层中的钻进速度控制在≤3m/h；在硬土或风化岩的钻进速度以钻机不发生跳动、电机不超荷为准。
为保证造孔质量符合要求（孔位允许偏差按沿平行线路方向±50mm，垂直线路方向±30mm控制，垂直度偏差≤1/150），每钻进4～5m或更换钻头后，对孔位、垂直度进行检查，发现偏差超标立即停止钻进并及时采取措施进行纠偏。
a）孔位偏差超标，校正钻机并采取防止钻机位移的措施后，继续钻进。
b）垂直度偏差超标，上、下往复扫孔修正，如扫孔后仍无法纠正，则在孔内回填粘土（或粘土与风化岩碎块混合）至偏孔处上部0.5～1.0m，再重新钻孔。
c）在钻孔过程中，如遇塌孔，立即停钻并回填粘土，待孔壁稳定后再重钻孔。
当旋挖成孔深度达到设计高程时，根据取得的渣样，由项目部汇同监理工程师根据设计终孔要求确定终孔深度。
本工程为主体结构工程桩，孔底岩样需每根桩取样一个。
旋挖成孔深度符合设计要求，经驻地监理工程师对成孔质量检验合格后，即进行清孔（旋挖机钻头清底），清孔后的泥浆性能指标控制如下表；孔底沉渣的厚度≤100mm。
孔底沉渣厚度在灌注水下砼前重新复测，若沉渣厚度＞100mm，则重新清孔，合格后灌注水下砼
旋挖钻孔灌注桩清孔后泥浆性能指标
项目
比重
粘度
含砂率
备注
指标
1.15～1.25
≤28s
≤8%
5）、钢筋笼的制作与安装
（1）钢筋笼的制作
旋挖钻孔灌注桩的钢筋笼在现场制作，钢筋笼按设计要求（包括钢筋笼直径、长度、各种钢筋规格及配置方式等）加工，钢筋笼钢筋的连接方式采用搭接单面焊缝焊接≥10d，接头位置相互错开，焊接接头的位置、数量和焊接质量按国家现行标准GB50204-92有关规定执行，钢筋笼制作完成（含预埋件安装，如果有预埋件的话）后由有关技术人员检验合格后绑上标签。
钢筋笼制作的偏差按表4-3进行控制。
表4-3桩钢筋笼制作允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距或螺旋筋的螺距
±20
3
加强箍间距
±50
4
笼直径
±10
5
笼长度
±100
（2）钢筋笼的安装
钢筋笼安装时，先由吊机同时将钢筋笼吊离地面，空中翻转垂直后由吊机将钢筋笼移至桩孔，对准孔位，扶稳后缓慢下沉，钢筋笼入孔后用加厚钢管或钢筋横穿钢筋笼吊筋（该吊筋长度已根据钢筋笼顶标高与孔口标高确定）支承于孔口护筒顶面。
校核钢筋笼水平方向，并将其固定，防止移动。
为保证钢筋笼的保护层厚度（70mm）符合要求（允许偏差±20mm），在钢筋笼外侧面焊上足够数量的定位钢筋。
钢筋笼安装完毕，自检合格后，会同监理工程师对该桩进行隐蔽工程验收，合格后及时灌注水下砼，其间歇时间不超过4h。
灌注水下砼前重新复测孔底沉渣厚度，若孔底沉渣厚度超过100mm，则重新清孔，经检验合格后方可灌注水下砼。
6）、水下砼的灌注
（1）砼的质量要求
旋挖钻孔灌注桩水下砼采用商品砼。
设计采用C30水下砼，砼配合比由砼供应商通过试配确定，报经监理审核，业主批准后实施。
为确保砼的质量符合设计要求及满足施工工艺要求的需要，砼采用双掺技术，掺入适量的磨细粉煤灰及外加剂（缓凝减水剂），提高砼的和易性，要求砼的坍落度（孔口检验值）控制在160～220mm，初凝时间≥4h，水灰比≤0.55，水泥用量≥360kg/m3，砂率控制在45%左右。
拌制的原材料要求如下：
①砂、石料
砂选用级配良好的中～粗砂；石选用dmax≤40mm的碎石。
②水泥
水泥选用产品质量稳定的42.5#普通硅配盐水泥。
水泥进仓要有出厂合格证或检验报告，并按规定抽样检验合格后方可使用。
③水
拌和砼用水采用生活饮用自来水，满足砼的质量要求。
④粉煤灰和外加剂
粉煤灰和外加剂的质量必须符合国家现行标准的规定，其掺量通过多次试配，效果稳定后确定。
砼生产及运输过程的质量控制由砼供应商负责。
砼到达现场后核对砼供应商出具的“收货单”，并检测砼坍落度，符合要求方能卸料灌注。
（2）水下砼的灌注
水下砼的灌注是灌注桩施工过程中的最后一道关键性工序。
为保证水下砼的灌注能顺利进行，灌注砼前先行拟定灌注方案，主要机械设备应有备用，灌注砼前进行试运转。
灌注水下砼的机械选用25T吊机，采用直升导管法灌注水下砼，导管提升采用吊车辅助。
罐注水下砼的导管选用壁厚2.5mm、直径280mm的无缝钢管制作而成的带有双螺纹接头的导管；隔水栓则采用钢板拉盖法。
为保证水下砼的灌注质量，灌注水下砼时，按下列规定执行：
①导管接驳完毕后，将砼隔水栓吊放在临近泥浆面的位置，导管底端到孔底的距离控制在0.5m左右，以便能顺利排出混凝土。
②开始灌注砼前，储料斗内储备的砼量≥1.0m3，以便当砼隔水栓被挤出导管后能将导管底端一次性埋入水下砼中的深度＞0.8m。
③加强与砼供应商的联系，确定砼的供应强度，确保砼灌注的上升速度＞2m/h，并且使每根桩的灌注砼时间≤2h。
④指定专责技术人员，经常测量导管埋深，适时提升或拆卸导管，确保导管底端埋入砼面以下2～6m，并填写水下混凝土灌注记录表。
⑤提升导管时避免碰挂钢筋笼。
当砼面接近钢筋笼底时，严格控制导管的埋管深度，当砼面上升到钢筋笼内3～4m，再提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，以防钢筋笼上浮。
⑥水下砼的灌注连续进行，不得中断。
一旦发生机具故障或停电停水以及导管堵塞或进水等事故时，立即采取有效措施进行处理，以便尽快恢复灌注砼，同时作好记录备查。
⑦控制最后一次砼的灌注量，使桩顶既不超高又不偏低过多。
砼面控制在设计桩顶标高以上0.5m。
⑧在灌注水下砼的过程中，派专责试验员对砼的质量进行控制，检测砼坍落度，不合格的砼不得灌注入桩孔。
按规定取样制作砼抗压试件，按照每天的浇筑量制作砼试件。
（每50m3必须做一组标养试件）
7）护筒的制作和埋设
、护筒要求：
护筒的内径应比钻头大大约20~40cm，高1.5米，护筒应焊缝严密，坚实不漏水。
、护筒埋设：
⑴根据放样的桩位拉出十字线护桩。
护桩材质必须结实、牢固，护桩必须远离护筒和易扰动位置，护桩必须保护完好，直至灌注前方可拔出。
⑵埋设时须根据桩位画出护筒边线，根据护筒边线开挖基坑并埋设护筒，埋设时应在护筒四周回填粘土并分层夯实，护筒中心与桩位中心偏差不得大于5cm，倾斜率不大于1%，反循环施工时护筒须高出地面30cm。
⑶护筒报验：
拉好十字线护桩，并将十字线位置引在护筒上，挂好锤球，调整钻杆中线与桩位中心位置，偏差不得大于2cm，将相关数据填写在标示牌上，报监理检查合格后，方可进入下一步钻孔施工工序。
四、施工质量检验
（1）所有原材料（如钢筋、水泥、砂、碎石等）均必须按规定取样检验，合格后方可使用。
（2）旋挖钻孔灌注桩施工过程中的各工序均需通过检验合格后才能进行下道工序的施工，其中造孔、终孔、清孔、二次清孔（将头部带有1m管子的气管插入导管内，气管底部当导管底部最小距离2m，压缩空气从气管底部喷出，并不停的移动，就能全部排除沉渣，对小于10m桩孔，经用空吸泵清渣）清孔完毕后，施工人员先进行自检，自检合格后。
再会同抽检人员地勘监理建设单位代表等按标准进行终孔验收，并在次复核桩位轴线、标高，全部合格后进入下边工序。
（3）钢筋笼制作与安装等需会同驻地监理等有关单位检验合格或进行隐蔽验收后才能进行下一道工序的施工。
（3）旋挖钻孔灌注桩施工允许偏差见表5-1。
桩径
允许偏差
垂直度
允许偏差
桩位允许偏差
桩底沉渣
允许厚度
垂直轴线方向
沿轴线方向
50mm
1/150
50mm
50mm
100mm
注：
桩径允许偏差的负值是指个别断面。
表5-1旋挖钻孔灌注桩施工允许偏差
五、本工程的重点及难点
1、根据本工程条件及现行规程、规范，经过初步设计计算并结合类似地基工程设计、施工的经验，本着安全可靠、经济合理的优化设计原则，本工程选用方案如下：
针对本工程地质条件旋挖钻机的钻头形式主要选用锲齿（尖齿）钻头+镶焊硬质合金的筒式钻头及牙轮钻头。
2、岩层面分析根据地质报告：
中风化凝灰熔岩：
灰黄、灰褐、青灰色，部分矿物已明显风化变质，节理裂隙较发育，节理裂隙间被铁质氧化物浸染呈暗褐色，金刚石可钻进，岩块用手难折断，有溶蚀现象，岩芯呈碎块状、块状及短柱状。
属较硬岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级属Ⅳ级。
所有钻孔均遇见该层，其顶面埋深20.30～31.60m，标高介于-5.54～9.76m，层厚0.60～4.70m。
---主要选用专业锲齿（尖齿）钻头。
---主要选用镶焊硬质合金的筒式钻头。
微风化凝灰熔岩：
青灰、灰绿色，节理裂隙稍发育，节理面偶见铁质氧化物浸染，金刚石可钻进，岩芯呈块状、短柱及长柱状。
属坚硬岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级属Ⅲ级。
所有钻孔均遇见该层，其顶面埋深22.30～31.20m，标高介于-4.87～7.71m，揭露层厚1.30～6.60m。
层厚不详。
---主要选用镶焊硬质合金的筒式钻头及牙轮钻头。
3、施工难点：
根据人工挖孔桩所揭露了土质来看，在强风化凝灰熔岩层面，有着丰富的地下水顺着岩层裂隙间流出，此段的在施工过程中易发生塌孔。
处理方案如下：
（1）遇少量塌孔时，应放慢旋挖钻进速度，使其钻头在孔壁摩擦形成护壁，待孔壁稳定后方可继续钻进；
（2）遇大量塌孔时，应立即采用挖掘机一边回填粘土，旋挖机一边使用钻头向孔底挤压，人工一边放入适量水泥的方式，回填至超过护筒底部2米以上了位置，待孔内回填土稳定后（观察护筒内的土是否发成较大尺寸的沉降）方可下一步施工；
六、设备计划
项目
名称
规格型号
单位
数量
状态
备注
旋挖钻机
三一重工SANY280
台套
1
磨合中
吊车
徐工25T
台
1
使用中
挖掘机
小松PC200
台
1
使用中
交流焊机
BX1-500A
台
4
使用中
泥浆泵
3PN
台套
2
完好
泥浆管
七层加厚
米
200
完好
钻斗
SANY
个
6
完好
锲齿、镶焊硬质合金的筒式钻头、牙轮钻头
V20
个
600
完好
钢护筒
￠1400
个
4
完好
导管
￠280
米
40.5
完好
吊装绳具
￠14~￠20
套
2
完好
7、质量保证措施:
建立开工前的技术交底制度,每项工程开工前，由主管技术的工程师向全体施工人员进行技术交底，讲清该项工程的设计要求、技术标准、施工方法和注意事项等。
每个工序开工前由施工队主管工程师向施工班组进行技术交底，使全体人员在彻底明了施工对象的情况下进行施工。
升级会员 