钻孔灌注桩施工方案地铁Word格式文档下载.docx
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日期：
注：
1、总公司分管领导审批标段工程施工组织设计、安全风险控制方案，建设分公司总经理审批（子）单位工程施工组织设计，建设分公司总工审批特殊工程施工方案；
土建安装部（设备部）部门经理审批分部工程施工方案；
总监理工程师审批分项（专项）工程施工方案；
2、本表与审核单同时使用。
一式三份，审批后土建安装部（设备部）、监理单位各留一份，退承包单位一份，安全生产文明施工方案呈报四份，审批后质安部留备一份。
南京至高淳城际快速轨道机场段工程
TA04标
围护钻孔桩专项施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁四局南京至高淳城际快速轨道机场段工程TA04标
项目经理部
二O一一年十二月
钻孔灌注桩施工方案
一、编制依据及编制原则
1.1编制说明
本施工方案是在充分熟悉合同文件、设计图纸及地址勘察报告的基础上编制的。
本着“技术领先、设计优化、选型可靠、施工科学、组织合理、措施齐全”的指导思想。
本着力求工程施工达到安全、优化、快速、环保、文明，以实现业主期望。
1.2编制依据
（1）广州地铁设计研究院初步设计有关资料和电子版图纸；
（2）国家有关方针政策和国家、铁道部有关规范、规程和验收等；
（3）现场勘测调查资料；
（4）广州地铁勘察设计院提供的地质勘察资料；
（5）招标人对本工程情况的介绍以及本公司有关人员对现场进行踏勘所了解的情况。
（6）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999,2003版）
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
1.3编制原则
我公司以“至精、至诚，更优、更新”为宗旨，以满足顾客期望为目标，在深刻理解南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段工程的特点、难点的基础上，遵循保证工期、安全可靠、环保文明的原则编制本施工方案。
1.3.1工期保障原则
根据业主对工程总工期及节点工期要求，科学组织施工，合理配置资源，计划安排周密，使各项分部工程施工衔接有序，资源利用充分，以保证总体施工计划的实现，从而确保总工期。
1.3.2技术可靠性原则
施工方案制订遵循技术先进、安全可靠、经济适用相结合的原则。
根据本工程特点，吸取国内外地铁施工和管理的成熟技术，结合我公司类似工程施工的成功经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案，确保工程安全、优质、快速建成。
1.3.3经济合理性原则
本施工方案的编制充分考虑了工程的实际需要及我公司相应资源配置，力求方案经济合理，并在施工过程中实施动态管理，以使施工方案优化，效率提高，施工成本降低。
1.3.4安全、环保、职业健康原则
以确保安全生产、文明施工为原则制订各项措施，严格执行安全操作规程，施工现场全过程处理严密监控状态。
以有利生产、方便生活为目标布置施工总平面。
全过程执行GBT24001/28001标准。
二、工程概况
2.1工程概述
南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段工程始于胜太路站，止于南京南站，设计起点里程YCK32+682.632，设计终点里程YCK35+036.730，线路全长2416.698m，其中委托施工段包含：
5#工作井兼风井、单线单洞盾构段、。
5#工作井：
位于农活村小区经济适用房东侧、规划站北1路南侧，同时兼做盾构始发井和矿山法工作井。
右线里程范围为YCK34+176.170-YCK34+226.170，总长为50m，宽度为19m，埋深
约37m。
2.2工程地质概述
根据地质勘察报告，5#井所处地层从上往下地质条件为：
①-2b2-3素填土，层厚约2.2m;
②-1b2-3粉质粘土，层厚约2.9m；
③-2b3-4粉质粘土，层厚约5.9m；
④-4e含砾粉质粘土，层厚约2.2m；
Klg-2强风化泥质粉砂，层厚约1.86m；
Klg-3中风化泥质粉砂层厚约14.8m。
2.3气候及水文地质条件
南京属亚热带季风气候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均温度15.4°
C,年极端气温最高39.7°
C，最低温度-13.1°
C，年平均降水量1106毫米。
本区段场地地下水主要为孔隙潜水，其中孔隙潜水主要赋存于①填土中。
根据设计文件得知地下水初见水位埋深1.0-2.5，地下水静止水位埋深为1.20-3.20m（随地形高度差变化）。
年水位变化幅度约1.00-1.5m。
由于地下水位较高，在施工5#钻孔桩时做好降水措施。
2.4主要工程数量（初步设计图数量）
南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段工程
钻孔桩工程量表
序号
桩径（m）
单位
根数
延长米
备注
1
φ1.2
根/m
103
4145.4
三、主要材料数量和机械设备
3.1主要材料数量
钻孔桩共需要钢筋1002.8t,混凝土需要4688.3m3。
3.2主要机械设备
主要机械设备根据生产能力大于指标要求，设备功能以满足工程需要为原则，进行合理的配置。
需要的机械设备见下表。
机械设备表
设备类别
设备名称
规格型号
数量
状况
砼拌和运输设备
HZS120搅拌站
HSZ120
座
良好
砼运输车
HTM604
台
4
2
钢筋设备
电焊机120KW
10
弯曲机
GW40
钢筋切断机
GJ-40
对焊机
DX3-500
钢筋调直机
3
钻孔及配套设备
水泵
3KW
装载机
L50
汽车吊
QY25
旋挖钻机
四、施工总体安排
4.1施工顺序安排
4.1.1施工方法
5#竖井开挖前先采用钻孔桩围护，在开挖土方至冠梁及支撑梁底部，凿除桩头，调直钻孔桩钢筋施工冠梁及支撑梁，冠梁及支撑梁采用汽车泵一次性浇筑完成，施工龙门吊基础完成后组装龙门吊，土方开挖采用小型号挖机开挖，开挖时中间部位先挖后开挖四周分块进行错开施工，并在中部设一临时集水坑，防止地基受水浸泡。
循环进尺1.5m，每天2-3个循环，每开挖一环支护一环。
土方提升采用龙门吊架电动葫芦配土斗提升，采用渣土车运往弃土场,然后主体施工。
4.2施工进度安排
按照业主工期要求，结合我单位类似工程施工经验，本工程计划开工日期:
2011年12月6日，计划竣工日期：
2012年5月27日，总工期173日，5#工作井围护钻孔桩计划每天施工4根，2012年1月初全部结束。
4.3工期保障措施
提前组织技术人员学习设计文件、技术规程与施工监理程序，准确掌握工程要求的标准与程序。
做好图纸会审工作，对图纸中有疑难问题的地方，及时与监理、设计部门联系解决，避免单位施工。
搞好工程的统筹、网络计划工作，制定阶段目标，科学合理安排施工工序。
注重依靠科技和技术进步，采用新技术，新工艺，对影响进度的施工技术难题开展QC小组活动，组织攻关，充分听取各个方面的合理建议和开展小改小革活动，提高施工进度。
严格施工监控量测信息反馈管理，及时指导施工技术方案和施工方法的调整，保证施工进度计划的实施。
配置先进的施工设备，加强设备的维护，充分发挥施工机械的优势，提高其完好率、利用率以提高生产率。
五、劳动力组织
5.1劳动力配备
施工班组
施工内容
施工区段
人数
桩基1班
钻孔桩施工
5#井管段内钻孔桩施工
15
钢筋1班
钻孔桩钢筋笼加工
5#井钻孔桩钢筋笼施工
30
合计
45
说明：
作业人员人数均为施工高峰时的最大配置
5.2组织机构
为了确保南京至高淳城际快速轨道机场段工程5#盾构井围护桩施工顺利完成，成立中铁四局南京至高淳城际快速轨道机场段工程项目经理部。
经理部设项目经理1人、生产副经理1人、项目总工程师1人，设有“五部两室”，即工程技术部、安质部、物设部、计财部、工经部、办公室、试验室。
组织机构框图
六、主要施工工艺
设计钻孔桩桩径为φ1.2m，间距1.4m，根据设计地质勘探资料、桩长和桩径，拟采用旋挖钻机施工。
钢筋笼在现场制作采用汽车起重机安放，钢筋笼连接均采用套筒连接。
砼集中搅拌，砼运输车运输，水下砼采用导管法灌注。
根据技术规范，钻孔桩施工满足桩间距不小于4.5m的要求，即每隔3根施工一根钻孔桩，“跳三打一”循环施工。
6.1钻孔桩施工工艺流程
6.1.1施工准备
6.1.1.1测量放样：
按照基线控制网及设计坐标，用莱卡TC-402全站仪测出桩位并放出护桩。
6.1.1.2护筒制作与埋设
钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。
钢护筒采用5mm厚的钢板制作，每节高2m。
护筒内径比桩径大20cm,护筒顶面高出原地面30cm。
护筒埋设：
旋挖钻边钻边埋护筒，并使护筒中心与桩的中心保持一致，在孔壁四周回填粘土，将护筒固定。
护筒平面位置与桩中心线偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%，为便于泥浆循环在护筒顶端留有高30cm，宽20cm的出浆口。
6.1.2钻机就位及钻进
钻机就位前对钻机机座处进行平整并搭设钻机作业平台，对配套设备的就位及水电供应亦应俱全。
钻机就位后，检查钻杆、钻具是否同桩中心重合。
钻机开钻前，使之空转一段时间，低于护筒顶面0.3m后再正式钻进。
开始钻进时，采用低速钻进措施，待钻至护筒底下1m后，再以正常速度钻进。
钻孔作业必须连续进行，不得中断。
因故必须停止钻进，孔口必须加盖防护，并且必须把钻头提出孔口，以防塌孔埋钻。
钻孔的钻进速度，一般若地下水位在设计桩低以下且地质条件很好，可采用干钻法，相对钻进速度可适当加大，一般15m/h（经验值）。
若不能同时满足两个条件则采用湿钻，当通过砂、砂砾和含砂量较大的卵石层时，采用7~12r/min的低速钻进速度，当通过含砂低液限黏土等黏土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用低速钻进，防止卡钻、埋钻。
在钻孔过程中，根据地质资料不同情况，选择合适的钻头、钻速和泥浆指标等参数，在土层变化处捞取碴样，以判别土层，并记录表中，与设计地质资料核对；
若发现实际岩层与设计有较大出入时，及时通知监理、设计做出变更设计。
在钻进过程中，防止发生坍孔、缩孔，超钻等现象。
当钻孔达到设计标高时，对孔深、孔径、等进行检查，填写好隐蔽工程检查证，经现场监理工程师签认后，立即进行下道工序，以免间隔时间过长，造成坍孔。
钻进过程中应注意以下几点：
1、在表层护筒插入到预定深度以前，均需使用钻头的铰刀。
2、为防止钻斗内的土掉落到孔内而使泥浆性质变坏或沉淀到孔底，斗底铁门在钻进过程中要始终保持关闭状态。
3、在钻进过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，可能遇到硬土、石块或硬物等，这时应立即提钻检查，等查明原因并妥善处理后再钻，避免导致桩孔严重倾斜、偏移，甚至使钻杆、钻具扭断或损坏。
4、必须控制钻斗的升降速度。
因为若快速移动钻斗，那么水流将以较快的速度由钻斗外侧和孔壁之间的空隙中流过，导致冲刷孔壁；
有时还会在上升钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌，所以应按孔径的大小及土质情况来调整升降钻斗的速度，见下表：
桩径
升降速度（m/s）
1.2
0.83
1.8
桩径（mm）
0.575
0.462
钻斗升降速度表空钻斗升降速度表
5、随深度增加，对钻斗的升降速度要慎重，但升降速度不要变化太大。
6、钻进过程中应随时清除孔口的积土和地面散土。
并保证地表水不流入孔内，以免水侵地表使其强度降低发生意外。
7、在桩端持力层中钻进时，由于钻斗的吸引现象使桩端持力层松弛，为此提钻斗时要缓慢。
若桩端持力层倾斜时，为防止钻斗倾斜，应稍加压钻进。
6.1.3成孔检测
孔深检测：
孔深采用标准测锤检测。
测锤采用锥形锤，锤底直径13cm～15cm,高度20cm～22cm，质量4kg～6kg。
保证孔深度不小于设计。
孔径、孔形测量：
根据设计桩径制作检孔器入孔检测。
笼式井径器用Φ20钢筋制作，外径与钻孔设计孔径相等，长度为孔径的4～6倍。
检测时，将井径器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于设计的笼径；
若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或倾斜现象，应采取措施给予消除。
竖直度测量：
采用圆球检测法测量。
在孔口沿钻孔直径方向设一标尺，标尺中点与桩孔中心吻合，并使滑轮中心、标尺中点和和钻孔中心在同一铅垂线上，量出滑轮到标尺中点的高差H，将球系于测绳上。
将圆球放入孔底，待测绳静止不动后，读得测绳在标尺上的偏距e，再根据tga=e/H求得孔斜值，使竖直度偏差不大于1%。
桩位检测：
通过护桩恢复桩位中心，并配合用全站仪检测。
桩位偏差符合规范要求，在50mm以内。
6.1.4钻孔检查标准
钻孔结束达到设计桩底标高后，对孔径进行全长检查，并报请监理工程师复查，合格后进行下步工作。
钻孔桩成孔质量允许偏差表
平面位置
群桩≤100mm，单排桩≤50mm。
钻孔直径
不小于设计桩的直径
倾斜率
不大于1%
深度
对于摩擦桩，不小于设计桩长；
钻孔达到设计标高后，停止进尺，稍提钻斗离孔底10cm～20cm空转数转，然后将钻头提出，测量孔深符合技术规范要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。
6.2钢筋笼制作
6.2.1钢筋笼加工根据桩长整节或分节在钢筋棚内加工制作。
6.2.1.1钢筋在加工前应除锈、调直、擦洗油污。
钢筋调直一律采用钢筋调直机，不得采用卷扬机拉伸盘条圆钢以免发生安全事故。
6.2.1.2钢筋下料前按图计算下料长度，并考虑到焊接接头的位置，保证成型钢筋满足焊接要求。
每个断面接头数量不大于50％，相邻接头断面间距不小于1.5m。
加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。
6.2.1.3钢筋原材料应分型号堆码，架离地面60cm，上覆下垫，以防雨水锈蚀。
6.2.1.4钢筋接头一般钢筋接头采用电焊焊接。
双面搭接焊按５倍钢筋直径搭接，单面搭接焊按10倍钢筋直径搭接。
6.2.1.5钢筋骨架的保护层厚度用焊接钢筋“耳朵”。
“耳朵”用钢筋制作，见下图。
设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周按设计布置（4个）。
6.2.2钢筋绑扎
6.2.2.1钢筋骨架绑扎结实，在钢筋交叉点处，应用扎丝，按逐点改变绕丝方向交错扎结，并使钢筋相靠紧。
6.2.2.2钢筋骨架绑扎完毕，应妥善加以保护，不得在其上搬运和提送材料。
若有浮锈须清除。
6.2.2.3钢筋骨架安装就位后，详细检查，并做记录，如有差错立即纠正。
6.2.2.4将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号，保证相邻节段可在胎架上对应配对绑扎。
6.2.3钢筋笼吊装
钢筋笼吊装时配备专用托架，平板车运至现场，骨架在孔口利用汽车吊吊装,为保证骨架不变形，须用两点吊：
第一吊点设在骨架的上部，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。
起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断提升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。
检查骨架是否顺直。
骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。
将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，焊接时应先焊顺桥方向的接头，最后一个接头焊好后，全部接头就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。
主筋对位后进行单面搭接焊，焊接长度不得小于10d（d为钢筋直径）。
钢筋笼安装就位后立即将钢筋笼中2根φ16的吊筋与钢护筒顶部焊接固定，防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮。
6.3导管的安装
6.3.1采用内径30cm的丝扣式导管灌注水下混凝土，在导管外壁用明显标志逐节编号，导管吊装前先试拼，接口连接牢固，封闭严密，并进行导管水密性试验，试压的压力宜等于孔底静水压力的1.5倍。
同时检查拼装后的垂直情况。
6.3.2根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，导管下口至孔底的距离宜为25～40cm。
6.3.3吊装时导管位于井孔中央，根据配管计算的导管管节长度逐节稳步安放，做好导管安装记录，防止卡挂钢筋笼，并在浇注混凝土前进行升降试验。
每次混凝土灌注完毕必须马上清洗后用干净编织袋包裹丝口端，导管确保导管内壁光滑圆顺，丝扣表面干净。
因使用时间过长而变形、磨损的导管应剔除。
6.4水下混凝土灌注
本工程钻孔桩水下混凝土标号C30。
混凝土在搅拌站集中拌制，混凝土搅拌运输车运至施工现场,当混凝土运至现场后。
6.4.1灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，在灌注前，要再次检孔，不符合规范要求时需要再次清孔，直到满足的要求为止。
灌注前应及时报请监理单位进行报验，验收合格后开始灌注水下混凝土。
6.4.2混凝土输送到灌注地点时，应经常抽检其和易性、塌落度等情况。
6.4.3灌注首批混凝土时应注意下列事项：
6.4.3.1根据孔深与导管长度，计算首批封底混凝土的数量，以满足导管初次埋置深度不小于1m的要求。
a、水下灌注砼储料斗的混凝土初存量可按下式计算
式中V――首批混凝土所需数量，m3
h1――井孔混凝土面高度达到HC时，导管内混凝土柱平衡导管外水（或泥浆）压所需要的高度，即
Hc――灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底高度，Hc＝h2+h3,m；
HW――井孔内混凝土以上水或泥浆深度，m；
D――井孔直径，m；
d――导管直径，m；
h2――导管初次埋置深度,取h2=1.0m
h3――导管底端至洞孔底间隙，约0.3m。
以孔径为Φ1.20m为例，经计算水下首批封底砼数量不小于2.0m3。
b、干孔时砼储料斗的混凝土初存量可按下式计算
式中符号意义同上。
现场实际施工仍用导管灌注砼，其他同水下砼灌注。
以孔径为Φ1.20m为例，经计算首批封底砼数量不小于1.5m3。
6.4.3.2首批混凝土开浇采用储料斗，等储料斗放满砼时打开漏斗阀门，放下封地砼，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，入符合要求，即可正常灌注。
测锤一般采用锥形锤，锤底直径6～8cm，高10～15cm，质量5kg左右。
如果发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。
必须立即停止灌注进行处理。
6.4.3.3灌注开始后，应连续有节奏的进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间，导管内混凝土不满时，混凝土应沿料斗边徐徐灌注，防止在导管内造成高压气囊，对导管产生破坏。
6.4.3.4在灌注过程中，严禁中途停工。
在灌注过程中，应防止砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，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2-4m。
同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。
6.4.3.5为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌混凝土1m；
混凝土初凝以前必须完成灌注。
6.4.3.6在灌注混凝土时，每根桩应制作不少于4组（共12块）的混凝土试件。
6.4.3.7处于地面及桩顶以上的整体式钢护筒，在混凝土灌注完后立即拨出。
6.5钻孔桩常见事故的预防及处理
常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：
6.5.1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。
6.5.1.1坍孔原因
①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。
②由于孔内出现承压水，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。
③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。
④在松软砂层中钻进进尺太快。
⑤提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。
⑨吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
8.1.2坍孔的预防和处理
②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。
③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。
④吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。
6.5.2钻孔偏斜
各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。
6.5.2.1偏斜原因
①钻孔中遇有较大的孤石或探头石
②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。
③扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。
④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
⑤、钻杆弯曲，接头不正。
6.5.2.2预防和处理
①安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。
②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。
③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。
6.5.3掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。
6.5.3.1掉钻落物原因
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。
③电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。
④转向环、转向套等焊接处断开。
⑤操作不慎，落入扳手、撬棍等物。
6.5.3.2预防措施
①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。
②经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
6.5.3.3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
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