旋挖桩施工工艺方案 (1).doc

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凤凰江物化污水处理厂

（旋挖灌注桩施工方案）

一、采用施工方法分析

试桩情况：

入场后,我方进行了桩基试成孔作业，场地遭遇塌孔和无法成孔问题,旋挖至现有施工地面下4米即遇地下水，挖出土质为杂色人工填土，在旋挖至地面下6-7米时上方填土出现大规模坍塌，此时钻头已被坍塌下来的土方所覆盖，提钻时旋挖机十分吃力,几乎提不上来，提钻后桩孔再次坍塌，此时桩孔只剩下3米左右.

二、无法成孔原因分析

（1）根据该勘察区岩土工程报告:

该地块位于邕江一级阶地,原地貌主要为鱼塘，局部为临河旱地及养殖场，地面高程67。

3m～68.5m，目前已经整平，现场地地面高程75m～76m,场地为填方场地。

（2）地层岩性及分布特征

根据钻探揭露，拟建场地内土层由上至下由第四系全新统填土层（Q4ml）及第四系冲积层（Qal）淤泥质粉质粘土及含粘性土砂卵砾石组成，下伏为新近系上新统（N2）砂岩与泥岩互层，本次勘察未揭露至该层.详细描述如下：

1、第四系全新统填土层（Q4ml）

填土①：

褐黄色、灰黄色为主，浅层局部为杂色、黑色，松散～稍密状,湿～饱和，主要由粘性土及少量碎石、卵砾石组成，浅层局部混有建筑垃圾,土质不

均，略经压密，回填年限小于5年，为新近填土,压缩性较高，该层于场地内均有分布,钻探揭露厚度8.0m~8.8m。

2、第四系冲积层（Qal）

淤泥质粉质粘土②：

灰色～深灰色，很湿，软塑状，土质不均，含有较多的粉细砂,局部夹砂土，手捏糙手感较强，韧性较差，干强度一般，略具有腥臭味.该层场地内均有分布，分布厚度1。

0m~1。

5m。

3、含粘性土砂卵砾石③,灰黄～褐黄色，稍密状～中密状,主要成分为石英及硅质岩，底部含量可超过30%，成分为石英,粒径主要2~20mm，次圆～次棱角状。

该层场地内均有分布，该层揭露厚度2。

0m～5。

0m，该层未接穿.

（3）场地水文地质条件

1、地下水类型与埋藏条件

根据钻探揭露，场地地下水主要为上层滞水。

该层水赋存于第四系松散堆积层中，主要受大气降水的补给，其水量小，受季节性影响。

经钻探揭露该场地地下水初见水位为2.3m～7。

0m，稳定水位1。

6m～5。

5m.不具统一稳定水位，地下水位年变幅3m左右.场地地层包含有松散填土及卵砾石层，渗透系数较大，与附近的小河形成双向补给.地下水对基坑开挖影响较大，若支护措施不到位，坑壁可能会形成坍塌，尤其雨季施工，河流的水位上升导致场地地下水上涨，因此，应做好坑壁的支护及降排水、隔水措施。

2、各岩土层渗透性

本次工作未取样做渗透试验，参考附近场地资料，结合当地经验,本场地各岩土层的渗透系数经验值见下表3-1：

表3-1各岩土层的渗透系数经验值

岩土层

渗透性等级

渗透系数经验值

（cm/s）

填土①

中等透水

5。

0×10-4

淤泥质粉质粘土②

弱透水

5.0×10-5

含粘性土砂卵砾石③

强透水

1。

0×10-2

注：

各岩土层渗透性等级划分，系参考《水利水电工程地质勘察规程》（GB50487-2008）附录下进行。

3、抗浮建议

由于场地地下水埋深一般1。

5m～5.5m，埋深较浅.荷载较轻的储水构筑物,临时施工及空载运营时场地的地下水变幅将可能对其造成不利影响.建议抗浮设计水位可按勘察期间稳定地下水位加年最大涨幅考虑。

工程实践中常用的抗浮措施一般有抗力平衡型和降水疏排型.抗力平衡型是通过自重、压重、抗拔桩或抗拔锚杆等方式达到抗浮稳定状态；降水疏排型是通过有效的疏排水措施,使地下水低于自重可平衡的地下水位,常用的方式有砂石反虑层、降水井、排水盲沟、抗浮阀等。

考虑到工程实际情况，建议考虑采取增加配重或设置抗浮桩等适当的措施以避免出现抗浮失稳问题。

（4）不良地质作用

据现场踏勘、钻探揭露情况，除场地内分布有软弱土层外,在钻探控制深度范围内本场地未见有全新活动断裂构造带、采空区等不良地质作用存在，场地周边也未见泥石流、崩塌、滑坡等其他不良地质作用。

三、拟采用施工措施

本项目需要采用长护筒加泥浆护壁成孔施工方法施工，护筒长度≥10米，护筒需使用振动锤配合施工，钢护筒起到预防地下水和淤泥及质粉质粘土造成的孔内坍塌的作用,能使桩基更好的成桩，并且桩基质量得到更好的保证，能够以最快速度完成基础的施工任务.

四、长护筒加泥浆护壁成孔施工方法

（1）工艺原理

长护筒钻孔灌注桩施工技术是利用专用摇、振动设备使钢护筒克服各土层

间与护筒间的摩擦力,使护筒穿越桩机钻孔施工中的不利地层直至到达稳定的

桩端持力层，利用钻孔设备掏空护筒内渣土，保证灌注桩成桩的施工技术。

工

艺原理流程图如图1所示.

图1灌注桩长护筒钻孔施工工艺原理图

（2）长护筒加工制作

据施工现场和设计桩基要求,φ800mm桩径需要加工内径φ1000mm钢护筒，而实际成桩桩径为φ1050mm，需要制作4套长护筒,每套配长度为3米、6米、10米的长护筒各一个，护筒壁厚25mm.在护筒顶端留有20×20cm的出水口，护筒顶端加焊30cm加强圈.材质为Q345B钢板拼接时采用坡口满焊，两相邻的对接焊缝位置错开距离应不小于20cm，焊缝质量达到GB50205-2001二级焊缝质量等级标准。

埋弧自动焊接或半自动焊接采用H10Mn2焊丝，手工焊采用E43xx焊条，其性能符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117）或《低合金钢焊条》（GB/T5118）的规定。

（3）施工工艺流程

桩位放样→旋挖预钻孔→振动锤下长护筒→旋挖成孔（沉渣清理）→钢筋笼安装→二次清孔→混凝土灌注→振动锤拔起长护筒

（4）振动锤下长护筒

用振动锤夹取护筒吊至桩孔位，钢护筒平面位置与垂直度应准确，护筒中心与钻机钻孔中心位置重合，护筒中心与桩位偏差≤20mm。

先预钻孔1m左右，接着下沉3m长的护筒；后钻孔至2～3m，立即把3m长的护筒取出，然后下沉6m长的护筒;随即钻孔至6~8m，把6m长的护筒拔出，立即下沉10m长的护筒；最后加入泥浆直至终孔。

下沉长护筒时用水平尺检查，使钢护筒竖直，检查长护筒垂直度，护筒口高出原地面30cm左右。

护筒长度较长,在振沉过程中可能会因振动而使护筒倾斜。

在振沉过程中安排专人用水平尺进行垂直度检查,每下沉3米检查一次，发现情况及时纠偏，并反复提升、下沉进行纠正。

振沉结束后，安排测量人员对护筒中心及桩位进行复核检查,保证桩位偏差在设计允许范围。

图2长护筒实例图片

（5）长护筒成孔混凝土浇筑

钻进至设计标高后同传统工艺，进行钢筋笼下放、导管安装、水下砼浇筑等。

由于现行混凝土浇筑至护筒内，护筒占有部分体积，因拔起长护筒使得桩身直径发生改变,会影响到砼顶面的标高，所以在混凝土浇筑过程中要充分考虑到长护筒起拔对混凝土浇筑的影响。

在护筒起拔前要先进行超灌弥补护筒起拔的影响.Φ800mm桩径长护筒，护筒内径为1000mm,护筒外径为1050mm，拔出长护筒后桩径变为1050mm此直径示为有效桩径。

（6）振动锤拔起长护筒

浇筑完成后,应在砼初凝前振动起拔钢护筒（一般在浇筑结束后1～2小时内），以免砼初凝后护筒无法拔出。

振动锤设备重新就位，利用履带吊配合振动锤将护筒拔出桩孔，护筒循环使用。

拔护筒控制要点:

1、拔除护筒过程中，振动锤应匀速操作,防止提拔速度过快，导致混凝土密实度下降，影响桩体质量。

2、护筒拔出应保持垂直，在施工人员指挥下完成，保证护筒垂直度,防止护筒垂直度变化造成桩体局部夹泥。

3、为保证桩头质量,混凝土应超灌1000mm.护筒拔至最后一节时,应检查护筒内混凝土标高，如果混凝土桩顶标高不够，应将护筒内泥浆清理干净，进行二次灌注。

4、因灌注混凝土后长护筒所受摩擦力增加,护筒存在无法拔出可能。

若

出现无法拔出情况,应立即会同各相关单位协商解决.

五、质量要求及控制标准

（1）护筒安装

护筒宜高出施工地面30cm;顶面中心偏位小于5cm，护筒斜度小于1%.

（2）钢筋笼制作与安装

1、材料：

钢筋、焊条的品种、牌号、规格和技术性能必须符合国家现行标准规定和设计要求.钢筋进场时,以同牌号、同炉号、同规格、同交货状态的钢筋，每60T为一批,不足60T也按一批计，每批抽检1次，做力学性能和工艺性能试验，其质量必须符合国家现行标准的规定。

2、钢筋安装时,其品种、规格、数量、形状，必须符合设计要求.

3、钢筋表面不得有裂纹、结疤、折叠、锈蚀和油污，钢筋焊接接头表面不得有夹渣、焊瘤。

4、钢筋笼吊放入孔后的位置容许偏差应符合下列规定：

A、钢筋笼中心与桩孔中心偏差不大于10mm；B、钢筋笼底面高程偏差不大于±50mm。

（3）成孔

成孔达到设计深度后，必须核实地质情况，确认符合设计要求。

孔径、孔深应符合设计要求（不小于设计值）。

钻孔桩垂直度≤1％桩长且不大于50mm。

（4）清孔

清孔后的沉渣厚度应符合设计要求不应大于5cm.灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉渣厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土.

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