大孔径桩基施工方案Word格式文档下载.docx

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（2）、Q4a1淤泥，流塑

（2），类等级，0=60Kpa;

（3）、Q4a1粉质黏土，软塑

（2）2，类等级，0=120Kpa;

（4）、Q4a1粉质黏土，硬塑（

（2）3，类等级，0=150Kpa

（5）、Q4a1粉细砂，松散、饱和

（2）4，类等级，0=100Kpa

（6）、Q4a1中砂，稍密，饱和

（2）5，类等级，0=150Kpa

（7）、Q4a1粗砂，稍密，饱和

（2）6，类等级，0=180Kpa

（8）、Q4e1粉质黏土,硬塑3，类等级，0=180Kpa

（9）、泥质粉砂、砂砾岩，全风化（4）1，类等级，0=200Kpa

（10）、泥质粉砂、砂砾岩，强风化（4）2，Ⅳ类等级，0=300Kpa

（11）、泥质粉砂、砂砾岩，弱风化（4）3，Ⅳ类等级，0=500Kpa

根据以上地质资料及现场施工条件，施工时选用10t冲击钻机,主机功率75kW,附机功率22kW,正转反转36m/min,频率每分钟7次,冲锤使用改装“五瓣”冲锤,重9.5t

三、钻孔桩施工工艺及施工方法

1、工艺流程

钻孔桩施工的工艺流程如下：

平整场地→桩位放样→护筒埋设→钻机就位→钻孔→终孔检查→一次清孔→安装钢筋笼、声测管、压浆管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔除钢护筒→清理桩头→下一桩孔施工。

2、施工准备

利用导线控制网采用极坐标法定出基础中心位置，然后用全站仪定出各钻孔桩桩位。

清除桩位处杂物、弱土层,并整平夯实。

在孔口周围挖设排水沟，做好排水系统，合理布置好沉淀池和泥浆池，要求泥浆池容量随时达400m3以上，不满足要求时，需用泥浆运输车运至指定地点排放，不得随意排放，以免污染环境及河流。

3、护筒埋设

采用壁厚10mm的钢板卷制而成，并焊接成整体形式，直径2.8米，长度为2.5m，护筒顶部留有高60cm宽60cm出浆口，底节护筒下设刃脚。

钢护筒的埋设采用人工挖孔，然后利用打桩机架将护筒吊入护筒孔内（护筒吊入孔内时，用全站仪精确测量定位，并进行观测，确保护筒的垂直度及精确定位，保证其倾斜度、各孔口平面偏差小于规范允许值。

）再以粘土回填夯实护筒四周，护筒埋置深度不小于1.0m～1.5m，当桩身混凝土浇注完毕后，即可拔除护筒。

4、泥浆制备及处理

泥浆的护壁原理是通过孔内水位和泥浆浓度高于外部、产生正压力作用来实现的，泥浆中悬浮的阴性材料颗粒与孔壁土壤阳性颗粒发生离子交换，泥浆颗粒吸附在孔壁上形成泥膜护层,根据地质资料可知,本工程履盖层为人工填土层、淤泥、粉质粘土、砂层，密实度较好，钻进时将粘土投入孔内利用钻机直接造浆；

泥浆沉淀池及储浆池设置在孔位旁边，由挖掘机开挖两个10m*10m*4m的池子，用钢管进行围蔽，钻进时带钻渣的泥浆从钢护筒开口处流出后通过泥浆沟流入沉淀池，沉淀完毕后流入储浆池，然后利用高压泥浆泵将储浆池内适当比重的泥浆送至孔底，以带动孔内钻碴从孔口流出并流回沉淀池，从而达到抽渣及清孔的目的；

在桩基钻孔过程中，从孔内溢出的泥浆经沉淀池后流入泥浆池，桩基灌注时，泥浆一律用泥浆车运至指定地点排放，不得随意排放，以免污染环境及河流。

5、钻孔

钻孔桩成桩设备采用冲击钻,冲锤使用改装“五瓣”冲锤；

为防止意外情况的发生，准备备用钻头1个。

根据不同地质情况，采取相应办法：

a.开孔前，用0.5米冲程低锤快打，保持泥浆稠度.

b.粘土层中，采用1米冲程，经常清理钻头上的泥块。

c.砂层，采用0.5-1米冲程，需抛粘土块，勤冲勤掏碴。

d.砂砾岩层，采用2米冲程，钻孔时需勤掏渣。

为准确提升冲锤的冲程，在钢丝绳上做上标志。

开冲前，应检查桩机安装就位是否准确无误，安放是否稳固，避免冲进中出现倾斜、沉陷和位移现象；

冲孔时，应经常检查冲锤尺寸及钢丝绳磨损程度，当发现冲击钻锤磨损超过规范允许值后，应及时补焊，使用备用钻锤冲进，在使用补焊后的钻头冲进时，先不要冲到底，应慢慢往下反复修孔后才继续冲进，以防卡钻；

当发现钢丝绳磨损严重时，应及时更换钢丝绳，以防止掉锤。

冲击钻成孔时，冲程不宜过小或过大，并应根据土层变化情况及时调整冲程大小；

冲程太小，则冲锤刚提起便又落下，从而得不到足够的转动时间，改换不了冲击位置，形成梅花孔，甚至因梅花孔而卡钻，因此冲程不宜过小，当用低冲程时，隔一段时间要更换高一些的冲程，使冲锤有足够的转动时间；

当出现梅花孔后，可用片石、混合粘土回填钻孔重新冲击；

如因梅花孔卡钻，则可松一下钢丝绳，使冲锤转动一个角度有可能提出。

冲程过大时，冲击力过大，会造成卡钻、破坏孔壁或使孔壁不圆；

冲进过程中每冲进4～6米或更换钻锤前用检孔器检测，以保证桩孔的垂直度和桩径。

钻进开始后应分班连续作业，各作业班组应详细作好钻孔记录，并根据地质变化，留取各地质层的土、岩样，如发现施工取样与地质资料有明显不符时，应及时向工程技术人员及有关监理工程师、设计单位汇报，以便及时处理。

当冲击至岩面时应请监理工程师确认岩面标高，冲孔至设计标高后，请监理工程师和设计方确认岩样及钻孔深度，并经监理工程师确认签证后方可终孔。

桩基钻孔应尽量跳开施工，且钻孔必须在邻孔混凝土浇注完毕并达到2.5MPa后才能开始。

钻孔中常见事故的预防及处理如下：

常见事故

产生原因

预防及处理措施

掉锤

由于卡锤时强提，操作不当，使钢丝绳超负荷或疲劳断裂；

或钢丝绳与吊锤连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松驰；

或钢丝绳过度陈旧，断丝太多，未及时更换时易造成掉钻事故的发生。

为防止掉锤，应经常检查钢丝绳和联结装置，并在冲锤上预先焊打捞环。

一旦掉锤，应首先清孔，然后使用打捞工具进行打捞。

卡锤

由于钻孔形成梅花形，冲锤被狭窄部位卡住；

或未及时焊补冲锤，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锤大了，又用高冲程猛击，卡住冲锤；

或伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锤脚或锤顶；

或孔口掉下石块或其它物件，卡住冲锤；

或在粘土层中冲击的冲程太高，泥浆太稠，以致冲锤被吸住；

或大绳松放太多，冲锤倾倒，顶住孔壁等都易造成卡锤情况的发生。

当为梅花卡钻时，若锤头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头。

也可松一下钢丝绳，使冲锤转动一个角度，有可能将冲锤提出。

卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。

宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。

用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锤勾住后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将冲锤提出。

在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。

用其他工具，如小的冲锤、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锤的石块挤进孔壁，或把冲锤碰活动脱离卡点后，再将冲锤提出。

但要稳住大绳以免冲锤突然下落。

钻孔漏浆

由于护筒埋置太浅，回填土夯实不够；

或护筒制作不良，接缝不严密；

或水头过高，水柱压力过大等原因，都可能造成钻孔漏浆。

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。

偏钻

由于钻孔中遇有较大的孤石或探头石；

或在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；

或者料径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均；

或钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移等都易造成偏钻现象。

安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘和护筒中心应在一条竖直线上，并经常检查较正。

在有倾斜的软、硬地层钻进时，应回填片、卵石冲平后再钻进。

用检孔器等查明钻孔偏斜的位置和偏斜的情况后，在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。

偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实再继续钻进。

坍孔

由于泥浆过稀，在松土层或砂层时冲程过大、过急

不严重时：

可加大泥浆相对密度，放慢

速度继续钻进，或将桩孔回填到坍

孔位置以上再继续钻进；

较为严重

时，须在泥浆内加入水泥；

很严重

时，需用砂（或砂砾）夹粘土，将钻

孔全部回填，待沉落密实后重新钻进。

6、抽渣

利用高压泥浆泵将储浆池内比重在1.2以下的泥浆送至孔底，带动孔内钻碴从孔口流出并流回泥浆池，从而达到抽渣的目的。

当孔底沉渣过多，冲孔进尺进度小于15cm/h时采用抽渣筒进行补充抽渣。

7、一次清孔

清孔的目的是抽换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，满足施工规范要求、清除钻渣、减少孔底沉淀层厚度，防止桩底存留沉淀过厚而降低桩的承载力，同时为灌注水下砼创造良好条件，使测探准确灌注顺利。

施工中我们采用二次清孔法:

第一次清孔是在钻进达到设计孔深以后，将冲锤提出，利用空压机气举抽浆清孔，用泥浆泵抽低浓度泥浆或清水补充孔内泥浆;

一清时，泥浆浓度控制在1.2以内，粘度20s,含砂率控制在2%以内。

8、钢筋笼制作安装

（1）、7-9轴桩基础共有120根φ2.5m钻孔桩，30根φ1.8m钻孔桩，其中7E及7F号承台桩基最长，其桩长为35m，桩基钢筋笼主筋采用102根Φ28的螺纹钢筋，单根长为37.16m，桩基钢筋笼总重量达19.8t。

（2）、钢筋笼骨架采用在钢筋加工场加工成型，共分2节，其中伸入承台的钢筋笼长1.5m。

钢筋骨架加工时主筋连结采用双面焊，焊缝长度不小于5d,钢筋笼接驳时采用单面焊，焊缝长度不小10d。

每节钢筋骨架加工成型后按顺序排列在钢筋加工场内，在每节钢筋的骨架上挂好标志牌，注明墩号、桩号。

钢筋笼放置时，每个加劲筋与地面接触处都必须垫上等高的木方，以免粘上泥土。

钢筋笼骨架全部加工成型后，应检查钢筋笼是否顺直、中心是否一致，以保证所加工的钢筋笼骨架符合要求（钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：

主筋间距±

10mm；

箍筋间距±

20mm；

骨架外径±

骨架垂直度±

1%；

骨架中心平面位置20mm；

骨架顶端高程±

20mm）。

钢筋笼骨架加工成型经检查符合规范要求后，用自制平板车将钢筋笼从钢筋加工场运至桩基施工区域，然后利用50T汽车吊将钢筋笼吊至孔内进行下放。

为保证钢筋笼骨架不变形钢筋笼每隔2米增设加劲钢筋，加劲钢筋采用直径28mm螺纹钢筋。

（3）、制作安装声测管、压浆管

按设计图纸要求，7-9轴所有桩基检测采用超声波检测，且为了确保桩身质量，所有桩径2.5m的桩基需进行压浆外理，因此钢筋笼加工成型后需进行检测管及压浆管的安装，超声波检测管采用无缝钢管，内径Ф50mm，壁厚3.0mm。

测管沿桩身箍筋内侧等间距布设，并焊于加强骨架箍筋上，检测管下端距桩底5cm，伸入承台内1m，检测管的连接采用套管连接，4根声测管相邻管道在底部分别形成回路，待声测管完成超声波检测后作为注浆管使用；

压浆管每根桩安放4根，和声测管交错均匀布置，伸至桩底，与主筋绑扎，采用33.5*3.25mm无缝钢管，4根压浆管分别形成两条回路，回路未端伸至距桩底5cm处，声测管及压浆管安放时需在回路管底开4个6mm小孔，用图钉堵住，并缠防水胶带封严，在桩基混凝土浇注完成后24～48h内，由压浆泵用清水将管底胶带压裂，弹出图钉，保证管路畅通。

（4）钢筋笼吊装

钢筋笼吊装前应先用检孔器检测桩孔,检孔器的长度为4～6倍桩径，检孔符合要求后再下放钢筋笼，钢筋笼采用自制平板车运至桩基施工孔位后，根据现场条件采用合理吨位的吊车吊装，因钢筋笼较重，达19.8T，因此要求采用不小于５０吨的吊车吊装，特殊条件下需加大吊车吨位；

在起吊过程中，须用三点吊，严禁一点吊，起吊时需由专人指挥。

由于焊接接头达１２８个，为缩短焊接时间，尽快吊放钢筋笼，因此施工时要求采用６台电焊机６支电焊枪，人员每３０分钟一换，确保在最短时间内完成吊放钢筋笼工作，为防止坍孔等意外事故发生，要求每个钢筋笼接驳时间控制在６小时以内。

钢筋笼全部吊装就位后，在操作平台上安放两根平行的320工字钢，工字钢由安放在护筒外的枕木支撑，严禁架放于护筒上，工字钢穿过钢筋笼吊筋吊起钢筋笼的重量，同时在钢筋笼顶部与钢护筒四周焊接好定位钢筋，防止钢筋笼的上浮。

最后详细检测钢筋骨架的底面标高是否与设计相符，保证其偏差不得大于±

２0mm,钢筋笼安放时应严格控制其平面位置,偏差控制在20mm以内。

９、导管安装及二次清孔

钢筋笼安装完成后,需立即安装导管,导管采用300mm以上钢管，每节2~3m，配1~2节1~1.5m的短管，底管长5m。

安装前先试拼，接牢固、封闭严密、上下成直线吊装，位于井孔中央。

导管长度必须满足灌注要求,下部导管口距孔底应保持在400-600mm以内;

导管使用前必须要进行密封水压实验（水密、承压、接头抗拉），实验合格的导管才可以使用，导管安装完成后进行二次清孔，二次清孔采用一台20m3/min空压机通过导管进行气举吹孔,用泥浆泵抽新低浓度泥浆或清水补充孔内泥浆,直至合格.二次清孔应控制在以下标准内:

泥浆比重控制在1.1以内,含砂率控制在2%以内,孔底沉渣小于5cm;

黏底18s,符合以上要求后,即可进行水下混凝土灌注.

10、水下混凝土灌注　

钻孔桩水下混凝土采用拌和站集中拌制，利用混凝土输送泵直接泵送至漏斗,采用导管法进行灌注,灌注时导管居中稳步沉放、提升，不得触碰钢筋笼，以免导管在提升中将钢筋笼提起，导管吊挂在钻机顶部副机滑轮上；

浇注首批混凝土时，要仔细计算贮料斗容积，保证首批灌注的混凝土量满足导管初次埋深不小于1.0m并不大于3m（首批砼需用量见下式）和填充导管底部间隙的要求；

首批砼需要量为：

V≥（лd2h1+лD2Hc）/4

式中：

V—首批砼所需数量（m3）；

h1—γW井孔砼面达到HC，导管内砼柱体平衡导管外泥浆压力所需的高度，即h1≥HWγW/γC（m）；

HC—灌注首批砼时所需井孔内砼面至孔底的高度，HC=h2+h3（m）;

HW—井孔内砼面以上水或泥浆的深度（m）；

d—导管直径，取d=0.30m；

D—桩孔直径（考虑1.1的扩孔系数）（m）；

γW、γC—为水（或泥浆）、砼的容重，

取γW=11KN/m3，γCC=24KN/m3；

h2—导管初次埋置深度（h2≥1.0m）,

h3—导管底间隙，约0.5m。

经计算首批混凝土需用量为9.8m3,因此需用两台混凝土运输车往混凝土输运车内输运混凝土,灌注时采用剪球法浇筑首批砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算导管埋置深度，确信符合要求后即可正常灌注,混凝土灌注时间应控制在首批混凝土初凝时间内完成。

砼浇注过程应注意以下事项：

a、灌注开始后，要紧凑连续进行，并注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。

导管在砼内埋深控制在2m~6m左右。

b、砼浇筑面上升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼抬升，浇筑速度适当放缓，而当砼进入钢筋骨架3m以后，提升导管，使导管口离钢筋骨架的底部距离不小于1m。

c、砼灌注过程中，后续砼要沿导管壁徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊。

另外，为保证桩基础的密实，要及时抽插导管。

砼浇筑过程可能遇到的问题及其处理：

①、如首批砼灌注失败：

用带高压射水的Ф300mm吸泥机将已灌砼吸出，重新按要求浇筑。

②、导管进水：

如因导管埋深不足而进水，则将导管插入砼中，用小型潜水泵抽干导管内的积水，再开始灌注；

如因导管自身漏水或接头不严而漏水，迅速更换已经拼接检查好的备用导管，然后按前面做法处理，如上述两种方法处理不能奏效，则应拆除灌注设备，用带高压射水的Ф300mm空气吸泥机将已灌注砼吸出，清孔后再重新浇筑砼。

③、卡管：

初灌时隔水栓卡管，或因砼自身卡管，可用长杆冲捣器使隔水栓下落。

如仍不能下落，则将导管连同其内砼提出钻孔，另下导管重新开灌。

如因机械发生故障或因其它原因使砼在导管内停留时间过大，孔内首批初凝，宜将导管拨出，用吸泥机将孔内表层砼和泥渣吸出，重下新导管灌注。

灌注结束后，此桩宜作断桩予以补强。

④、埋管：

若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拨。

如仍拨不出，已灌表层砼尚未初凝时，可加下一根导管，按导管漏水事故处理后继续灌砼。

当灌注事故发生处距桩顶砼面小于3m时，可考虑终止灌注砼，待护筒内抽水后按施工缝处理，接长桩柱。

⑤、每根导管的水下混凝土浇注工作，在该导管首批混凝土初凝前完成，否则应掺入缓凝剂，推迟初凝时间。

⑥、混凝土的坍落度满足设计要求，混凝土浇注连续进行，为保证桩的质量，留比桩顶标高高出1.0M的桩头.

⑦、技术人员应对钻孔灌注桩各项原始记录及时进行整理、签认。