反循环施工方案.docx

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反循环施工方案

京沪高速铁路

工作联系单（TC1）

工程项目名称：

新建京沪高速铁路施工合同段：

土建一标编号：

-1

致：

京沪高速铁路工程监理一标项目部第四监理组

事由：

关于D240墩钻孔桩采用反循环钻机施工的申请。

内容：

十工区D240墩（DK129+985.2）的现场施工条件已具备，但该墩上方有110KV高压线通过，其净空17m，无法满足旋挖钻的施工要求，目前工期紧迫，为了尽快施工，我单位建议采用正循环钻机进行钻孔桩施工。

请予批准！

附:

反循环钻机施工方案

单位（章）：

负责人：

日期：

年月日

监理单位意见：

单位：

负责人：

日期：

年月日

天津特大桥2（D240#墩钻孔桩基础）

反循环钻机施工方案

中国铁建

编制：

审核：

批准：

中铁十七局京沪高速铁路土建工程一标段项目经理部十工区

二○○八年八月十六日

反循环钻机施工方案

一、工程概况

我工区D240墩（DK129+985.2）已具备钻孔桩施工条件，但该墩上方17.5米处有高压线通过，其净空无法满足旋挖钻机钻杆架设安全，根据此墩位地质资料,-24.9米～-40.1米范围内为粉砂层,我单位计划采用反循环钻机进行此墩位钻孔桩施工。

二、主要工序施工方法

施工工艺见图1《钻孔桩施工工艺框图》。

1、填筑作业平台

用素土填筑钻孔桩施工平台，分层填筑碾压密实,平台比承台尺寸每边大2米，平台顶采用10公分厚砂砾硬化。

2、测量放样

根据测量控制点,布设施工测量控制网,依据控制网,用全站仪准确地放出D240墩的桩位，桩位放线时必须在精确定出墩位置以后，再经过复测，定出桩位，桩位放样误差控制在1cm以内。

桩位用长水泥钉打入地面，作为桩的中心点标记，用红油漆圆圈作为记号。

放好桩位后,每个桩打好十字形护桩,护桩采用木方桩外包砼形式埋设稳固。

3、护筒埋设

设护筒的作用是固定桩位、保护孔口防止坍塌、隔离地面水、保持钻孔内水位高出地下水位以及钻孔导向等。

护筒在钻孔前埋入桩位，护筒的制作及埋设方法如下：

护筒用δ=10mm钢板加工制成，内径为120cm，因该墩位处于岸滩上，且土质为黏性土，护筒埋深应透过回填层不小于1米。

护筒的埋设还要考虑桩位的地质和水位情况，护筒顶的高程应高出地下水位2.0m。

综合考虑以上因素采用3m长护筒，高出地面30cm。

护筒埋设应注意质量，防止在钻孔过程中发生孔口变形及坍塌，防止护筒底土层穿孔致使底脚悬空，造成塌孔，向外漏水、漏泥浆等事故，需采用粘土在护筒周围夯填密实。

4、泥将池设置及钻碴处理

现场设泥浆池,泥浆池尺寸为12m×9m×1.5m,泥浆池底部铺塑料膜防渗,泥浆池顶部高出地表0.3米左右,防止泥浆溢流.定时打捞泥浆池内沉碴,连同钻碴一起,由自卸汽车运至指定弃碴场堆放。

5、反回旋钻机成孔

钻机就位前，对钻孔各项工作再次进行检查，确保各项工作正常。

钻机吊装就位时要充分考虑高压线下的净空要求，钻机就位后，将钻杆中心准确对准孔位中心，保证底座和顶端平稳，钻进中不产生位移或沉陷。

开孔前，由质检工程师检查验收合格并经监理工程师复核无误后，才可开孔钻进。

开始钻孔时应稍提钻具，以反循环方式在护筒内采用膨润土造浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后开始钻进。

若无法形成较理想的泥浆时，加入适量火碱或纤维素进行搅拌造浆，待泥浆性能符合要求后方可钻进。

钻具下入孔内，钻头应距孔底钻渣面20～50cm，并开动泥浆泵，使冲洗液循环2～3min，然后开动钻机。

钻进过程采用反循环钻进，慢慢将钻头放至孔底。

轻压慢转数分钟后，逐渐增加转速和增大钻压，并适当控制钻速，特别是钻孔深度达到护筒埋置以下后，钻速适当减慢以防塌孔。

正常钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。

操作时应精力集中，掌握升降机钢丝绳的松紧度，减少钻杆水龙头晃动。

在砂砾层钻进时，易引起钻具跳动、蹩车、蹩泵、钻孔偏斜等现象，故操作时应特别注意，控制给进，加大泵量，降低转速。

加接钻杆时，应先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5min后再加接钻杆。

钻进过程中要及时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交代本班钻进情况及下一班需注意的事项。

另外须随时注意护筒口泥浆面高度，发现有漏浆情况出现时，查明原因，并及时补水入护筒。

钻进中控制水头高度，并经常测定泥浆性能，保持一定的比重、粘度和含砂率，否则进行更换或补浆。

根据客运专线铁路施工要求，泥浆比重一般为1.05～1.15，当沉淀池中的沉渣较多时，及时外运，以保证泥浆性能符合要求和泥浆循环系统畅通。

钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深偏差不短于设计深度，超钻深度不大于50cm；孔径用孔径仪测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后方可进行下道工序。

6、钻孔桩成孔质量控制

成孔质量检测的主要内容有：

孔深、孔径、倾斜率、孔轴线偏位和沉淀层厚度等。

采用钢筋检孔器测定成孔质量，钢筋检孔器尺寸为φ1000mm，长6m。

摩擦桩孔底沉渣厚度≯20cm，倾斜度小于1%。

7、清孔

清孔是钻孔灌注桩施工的一道重要工序，清孔质量的好坏影响水下砼浇筑、桩身质量与承载力的大小。

清孔利用成孔结束时不提钻慢转反循环清孔，调制性能好的泥浆替换孔内稠泥浆与钻渣。

8、钢筋笼加工及入孔就位

本工程桩基钢筋长度为21m，主筋为φ20㎜，为降低吊车扒杆举升高度,保证高压电线安全,钢筋笼分3节预制，每节长7米,采用胎具法成型。

吊笼入孔时专职安全员旁站指挥。

为了防止钢筋笼放置偏心，以及保证砼保护层的厚度，每隔2m设定位砼滚轮垫块，用φ8筋焊于加强钢筋四周。

箍筋采取扎丝绑扎，使箍筋与主筋更牢固连接。

钢筋笼吊放时先两点水平起吊，待骨架立直后由上吊点吊入孔内。

用2根钢管担在钢筋笼的加强箍上，临时支撑牢固，利用吊筋将钢筋笼焊接固定到设计标高位置。

9、导管入孔

导管采用壁厚6mm，直径φ300mm钢管，底部距孔底25～40cm，底节管4m，中间节3m，顶端调节管为1m和0.5m两种。

导管使用前应试拼，使用前和使用一个时期后应做压水试验，并试验隔水栓能否顺利通过。

水密试验时的水压不小于孔内水深的1.5倍压力；压水试验根据施工中可能出现的最大压力确定。

导管入孔时在底节设置保护钢丝绳，以备意外故障发生时提拔导管之用。

导管自下而上作标尺和编号，浇砼前还要进行升降试验。

10、灌注砼前检查与清孔

导管就位后再次用测深锤测孔深。

其值与清孔后测量的孔深差值即为沉淀层厚度。

若其差值超标，即进行二次清孔。

二次清孔利用浇筑导管进行，用性能好的小密度泥浆替换孔内稠泥浆与钻屑，待排出的泥浆密度与进浆密度相等或接近，并以手捻泥浆无砂粒感觉时为合格。

当沉淀层厚度满足规范，即可以准备浇砼。

11、水下砼的配制及灌注

砼灌注在二次清孔后25min内及时进行，若时间过长须再测沉渣，沉渣厚度超过设计要求需重新清孔。

砼必须具有良好的和易性，配合比应通过试验确定。

为防止水下砼在灌注过程中凝固而导致重大事故的发生，砼中掺入高效缓凝减水剂以延缓凝结时间，改善砼的和易性及节约水泥。

砼采取集中搅拌。

浇注首批砼时应注意：

灌注前精确计算首盘砼方量，制作足够容积的封底用漏斗，确保封底顺利，成功封底后移走漏斗，使用砼储料斗配合输送泵灌注砼。

砼封底后保证导管深度埋入砼1.5m以上。

砼封底开盘时采用砍球法。

封底砼灌入后，应仔细检查封底情况，确认封底成功后，进行正常浇注。

灌注过程应严格依照规范进行，随时进行砼质量、导管埋置深度等各项检测以保证整个灌注过程的顺利。

首批灌注砼数量计算公式：

V≥πD2/4（H1+H2）+πd2/4h1

式中：

V——灌注首批砼所需数量（m3）；

D——桩孔直径（m）；

H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；

d——导管内径（m）；

h1——桩孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=Hwγw/γc；

Hw——井孔内水或泥浆的深度；

γw——井孔内水或泥浆的重度（Kn/m3）；

γc——砼的重度（取24kN/m3）。

浇注开始时，要连续有节奏地进行，当导管内砼不满时，徐徐地浇注，防止在导管内造成高压气囊，压漏导管。

导管底端要始终埋入砼面以下2～6m，严禁把导管提出砼面。

砼浇筑过程中注意观察钢筋笼是否上浮，否则采取加固措施。

在浇注将近结束时，导管内砼柱高度相对减少，导管内砼压力降低，而导管外井孔的泥浆稠度增加、比重增大。

若出现砼顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使浇注工作顺利进行。

灌注结束后，用测绳准确测出桩顶的砼面标高，并考虑超灌余量1～1.2m。

按规定制作砼控制试件3组。

12、桩头处理与检测

待桩的强度达80%以后，可进行桩头的处理，人工凿除桩头，桩顶标高要符合设计要求，待桩头处理完毕后，按设计要求对桩的质量和承载力进行检测。

三、安全、质量保证措施

1、建立桩基施工安全、质量管理领导小组，由项目经理任组长，副经理和总工程师任副组长。

见后附图所示。

2、建立健全安全、质量保证体系，使安全、质量工作纵横到底，建立项目部、施工队、工班三级安全、质量管理网络，建立与实行岗位责任制。

主要是保证吊车作业时距高压线安全高度。

避免发生意外安全事故。

3、配备工程师、技术员与测试、质管人员，定岗定责。

认真做好设计图纸自审与会审，编制周密的钻孔桩施工技术方案，逐级进行技术交底。

严格按设计图、相关的技术规范及操作规程要求进行施工。

技术人员深入现场精心指导，测试与质管人员准确检测，严格把关。

强化工序、工种、工艺质量控制，开展QC小组活动。

本工程报检主要依据铁道部有关规定和表格。

4、组织全体参工人员学习设计图纸、施工规范及操作规程，使全员明确标准，全方位有章可循，全过程措施到位。

严格执行优质优价制、安全质量事故处罚制、质量否决制、标准试验室制、重要岗位易人审批制等规定。

落实隐蔽工程签证、设计变更、质量验评程序与奖罚、验工计量与计价质量签证、测量换手复测、材料复试、质量事故报告、施工机械与人员进退场报验，以及工序自检、互检、交接检的“三检制”，与工班初检、工程队复检、项目部终检的“三检制”等制度。

5、钻孔桩施工前备足施工用材料和机械，有处理意外事故的方案，一旦发生意外，能及时处理；

6、护筒埋置可靠，以防塌孔、穿孔漏浆；钻机底盘稳固，防止发生移位、偏斜，定期检查钻头中心与桩孔中心是否一致，发现偏差及时纠正；

7、钻进开始前，司钻人员先熟悉地质状况；钻进过程中在土层变化处捞取渣样，从而确定所处地层，调整钻进参数；通过易塌土层时在泥浆中加入外加剂，提高泥浆的胶体和悬浮能力；

8、采用两次清孔方法，在保证泥浆性能的同时，做到终孔后和浇筑前各清孔一次。

浇筑前测量孔内沉渣厚度，超过规范要求要重新再进行清孔；

9、控制吊装垂度，保证钢筋笼和导管的垂直度，杜绝导管挂笼；清孔完成后立即浇砼，检测泥浆比重，并且施工中注意保护孔壁，不让重物碰撞，以免造成吊脚桩；

10、现场随机对砼取样，每桩3组试块，按规定要求制作，隔日拆模后现场养护，定期送试验室做抗压强度试验。

11、施工现场内各种机械设备、材料、临时设施、临时水电线路按施工总平面图合理布置，并且符合安全技术规则。

积极开展建设安全标准工地活动，现场安全标识牌安放要醒目，做到现场布置标准化、临时防护标准化、安全作业标准化和安全标志标准化，同时确保施工和交通安全。

12、加强钻机等机械设备日常和定期检修维护，不带故障作业。

夜间施工区及道路需有足够的照明。

13、工地办公室、机具料库等临时构筑物设置布局按施工设计布置，并配备防火器具。

加强施工及生活用电管理，电气设备及线路配备电工经常检修，设备器具应有防雨措施。

四、文明施工及环保措施

1、施工现场泥浆池采用封闭形式，封闭形式为上部设1.5m密幕网护栏，平时专人负责清洗，损坏的要及时更换。

2、施工区域与非施工区域严格隔离，施工现场必须设立安全警戒标志，与施工无关的人员一律不得入内。

3、施工现场在修筑交通便道时预留排水沟，以防雨天排水不畅。

4、平时施工做好工完场清工作。

材料、机具设备堆放整齐有序，施工材料与施工废料分开堆放，做到标牌明确，负责到人，做好文明施工。

5、保证施工区排水畅通，泥浆池无外溢，施工区域泥浆不能四处流淌，保证施工区道路畅通和场地清洁。

6、安排专职清洁工，建立“文明清洁岗制度”，保证施工区的清洁。

7、安排专职交通指挥人员，建立“交通文明岗”制度，积极与有关管理部门、交通部门配合，保证施工区车辆进出畅通和安全。

各进出口设置警灯、警牌等指示标志。

8、运泥浆车辆在运料过程中，要确保泥浆不外渗污染环境。

9、对使用的工程机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪音。

夜间施工避免安排噪音很大的机械，以免影响附近居民的休息。

10、接受相关部门的管理、指导工作，遵守市容、交通等行业规范、要求施工。

11、每月按天津市和我单位内部管理条例的有关要求对文明、安全施工进行检查、考核，并按考核结果进行奖罚。

测定孔位

设置护筒

复核孔位，监理认可

钻头对孔中

钻进

中间检查

终孔

一次清孔

测孔

孔壁回声仪或测孔器

测孔径、孔斜、孔深

安放钢筋笼

安放导管

二次清孔

例行检查

砼运输就位

监理检查泥浆比重、复测孔底沉渣厚度

灌注砼

成桩，养护

调度通知开盘

旁站员就位

测孔深、泥浆比重，填写钻进记录

钻机就位

监理检查

测孔深、孔径、孔底沉渣厚度

绑扎钢筋笼成型

监理检查

，监理签字

填表格，监理签字

换浆,测比重

投泥浆、注清水、

测比重

调度通知

制作护筒

设泥浆循环系统

固定钻机

加工钻头

水中筑岛

平整场地、修道路

凿除桩头

桥梁钻孔桩施工工艺框图

项目经理：

刁金昌

项目副经理：

万有田

项目总工：

张兴春

质量主管：

唐海峰

试验主管：

李奎俭

机械主管：

吴国军

材料主管：

刘佩东

测量主管：

宋涛

施工主管：

苏国旭

项目副经理：

赵烨

质量组织机构

安全组织机构

项目经理：

刁金昌

安全负责人：

顾有林

测量安全负责人：

宋涛

机械队负安全责人：

吴国军

试验室安全负责人：

李奎俭

现场安全负责人：

苏国旭

材料安全负责人：

刘佩东

安全用电负责人：

文德永