钻孔灌注桩施工方案优化Word格式文档下载.docx
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本工程工期紧、任务重，结合现场实际情况，经共同研究决定把原施工方案的38台正循环钻机改为24台正循环钻机和14台反循环钻机施工。
1.循环钻机施工工艺（施工工艺见图6-1。
）
2.施工准备：
首先进行勘探墩位所在位置、下方是否存在管道，如桩基位于河边就要进行筑岛施工、下方有管道要及时联系相关部门进行排除，在确认无误后进行施工。
开钻前根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具；
全面检查钻机的各部位状态，保证其良好运转工作；
规划施工场地，合理布置临时设施；
开孔时，起吊钻具对位，找出桩位中心后将钢护筒压入土中正确对位。
施工时根据测量结果将护筒中心对准桩中心，利用钻机液压系统将护筒压至设计标高；
开孔时，采用短钻具、低钻速、轻压慢进。
图6-1正循环钻机钻孔灌注桩施工工艺框图
3.钢护筒的制作：
直径1.2m、1.5m桩基护筒用δ=10mm的A3钢板卷制，考虑到桩长和倾斜度影响，护筒内径加工成Φ=1.4m、1.7m。
为了保证钢护筒的整体刚度和接口质量，在每节护筒的焊接口处加焊δ=10mm、宽15cm的加强钢带；
护筒底段加焊δ=10mm、宽50cm的加强钢带作刃脚。
护筒焊接采用开坡口双面焊，要求焊逢连续，保证不漏水。
护筒埋置深度须符合下列规定：
黏性土不小于1m，砂类土不小于2m，当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m；
岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；
护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
4.钻进施工：
钻进施工时，再次将钻头、钻杆、钢丝绳等进行全面检查；
钻进时，钻头对准设计桩位中心，匀速下放至作业面，液压装置加压，旋转钻进，钻进过程中，应根据地质资料掌握土层变化，及时捞取钻碴取样，判断土层，记入钻孔记录表，并与地质资料进行核对。
根据核对判定的土层调整钻机的转速和钻孔进尺。
孔内应保持泥浆稠度适当、水位稳定，随时加水加浆，以维持孔内水头差，以防塌孔。
升降钻头时应做到平稳，不得碰撞护筒或孔壁。
拆装钻杆时应迅速，尽量减少停钻时间，加快施工进度，直至设计标高；
成孔后，进行清孔，并测定孔深；
钻进中发现有塌孔、斜孔时及时处理。
发现缩径时，经常提动钻具上下反复修扩孔壁。
5.护壁：
钻孔护壁采用泥浆护壁的形式。
选用成品膨润土配制优质泥浆，其具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高等优点。
根据不同的地质情况选择不同的泥浆比重。
根据地层情况及时调整泥浆性能，泥浆性能指标如下：
泥浆比重：
一般地层1.1～1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂1.4～1.6。
粘度：
一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。
含砂率：
新制泥浆不大于4%。
各机长认真执行钻探操作规程，根据地层情况及时调整泥浆性能，保证成孔速度和质量，施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补充泥浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。
为实现对环境保护，施工时按国家环境保护规定严禁乱排放泥浆和钻渣，做到及时外运。
6.第一次清孔：
清孔的目的是使孔底沉渣、泥浆浓度、孔壁厚度等符合质量标准和设计要求，为灌注混凝土创造良好的条件。
钻孔至设计高程，经过检查，孔深符合要求后，开始进行清空。
清孔采用换浆法，在钻进至设计深度后，稍稍提起钻头，同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴，随着残存钻碴的不断浮出，孔内泥浆比重和含量不断降低，然后注入清水继续循环置换，随时检查清孔质量。
灌注砼前，孔底沉渣厚度φ1.2m桩底沉淀层厚度不得大于24cm,φ1.5m桩底沉淀层厚度不得大于30cm。
7.验孔：
采用验孔设备检查孔深、孔径、倾斜度及孔底沉渣厚度，达到要求监理工程师签证后方可进入下道工序。
8.钢筋笼制作安装：
本工程钢筋笼利用汽车吊或钻机安装，钢筋笼可以分节加工。
为保证钢筋笼吊装安装时不变形，钢筋骨架在加工时设置强劲的内撑架，防止钢筋骨架在运输和就位时变形，并设置平台。
钢筋笼吊装时采用两吊点起吊，先把钢筋笼吊竖直后，再检查是否有弯曲变形并加以纠正。
钢筋笼骨架进入孔口后，将其扶正徐徐下放，严禁摆动碰撞孔壁。
当最后一道加劲箍接近孔口时，用钢管放在加劲箍下横担在平台上，再吊起第2节钢筋笼同第一节对接，接头对接接好后再吊起钢筋笼、取掉平台上的钢管下放骨架，如此循环，直至把钢筋笼骨架下放至设计标高，并用型钢把钢筋笼固定定位于孔位中心。
钢筋笼主筋接头采用直螺纹套筒连接，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装须符合要求。
钢筋骨架的保护层厚度须符合设计要求，定位筋每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。
9.声测管的埋设
根据图纸要求，桩基检测采用超声波检测，在安装钢筋笼时应注意配套安装声测管。
超声波检测管采用无缝钢管，外径Φ57mm，壁厚3.5mm。
三根声测管呈等边三角形布置在桩基主筋内侧，并固定牢固。
埋设声测管的桩基，检测管沿桩身箍筋内侧等间距布设，并焊于加强骨架箍筋上，检测管接头及底部应密封好，顶部封口防止砂浆、杂物堵塞管道。
检测管下端深入桩底0.2m，顶部高出桩顶2m。
桩基成孔后，安装钢筋笼时，声测管随着钢筋笼下放接长，接头严格按照声测管使用方法进行，同时声测管内注入清水，避免泥浆等杂物流入堵塞管道。
10.导管安装：
导管用内径Ф250，壁厚4mm的钢管，标准每节长2.65m，底节长4m，配1m、1.5m的辅助节。
下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。
导管安装长度建立复核和检查制度，避免因误装而造成断桩。
11.第二次清孔：
在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼和导管，至浇注砼的时间较长，孔底又会产生沉渣，所以待安放钢筋笼和导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。
清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。
清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度≤1.15，复测沉渣厚度在要求范围以内（φ1.2m桩底沉淀层厚度不得大于24cm,φ1.5m桩底沉淀层厚度不得大于30cm），此时清孔完成，请监理验收孔深、泥浆3项指标，经验收合格同意浇筑后，可进行砼浇筑。
12.灌注水下混凝土：
水下混凝土施工时先灌入首批封底混凝土，首批混凝土数量要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。
导管内首批混凝土与泥浆用隔水栓隔开，隔水栓预先用钢丝绳悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满漏斗时，将隔水栓拔出，混凝土即在重力作用下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口，完成封底。
随着浇注连续进行，及时提拔导管，混凝土浇注应连续进行，不能停止，中途停歇时间不得超过30min。
在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以2～4m为宜，既不能小于1m，也不能大于6m。
施工中指派专人负责测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土灌注记录。
利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升，上升速度不得低于2m/h，灌注高度应高于设计标高0.8～1m左右，在灌注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入漏斗内，以免导管内形成高压气囊，冲出管节间的橡胶垫而使导管漏水。
泥浆清理：
为保护环境，钻孔桩施工中产生的废弃泥浆及时运出。
13.钻孔桩的检测:
（1）位置的检测
破除桩头后，在承台开始施工前进行桩位复核，在满足设计及规范要求后才允许进入下一道工序的施工。
（2）桩身质量的检测
按设计和业主要求，请检测单位进行桩基超声波检测。
检测合格后经监理签字同意后，再进行下道工序施工。
（3）所有以上项目检测合格后，进入承台的施工。
14.桩底压浆
按照设计要求桩基在成桩后需要进行桩底压浆处理，其工艺和施工要点简述如下：
（1）注浆工艺流程为：
制作注浆管→安置注浆管、桩施工→5～7天后→配置水泥浆→注浆泵、注浆管路连接→开始注浆、连续配置水泥浆和注浆，观察注浆泵压力表，稳压，统计注浆量→注浆结束。
注浆管采用声测管代替，注浆管伸出桩底20cm。
（2）水泥浆配置：
在搅拌罐中先放入固定数量的清水，再加入固定量水泥充分搅拌，水灰比0.4～0.6（根据地质条件确定）。
（3）将高压胶管与注浆泵、注浆管连接，无误后启动注浆泵，注浆中需严密监视注浆压力，注浆压力0.5～4MPa（根据地质条件确定），保持一定的注浆流速，至注浆量达到设计要求，该桩注浆结束。
（4）注浆量估算：
桩底注浆量Qp=ap×
d（吨）
d——桩径（米）；
ap——压浆系数（取ap=3）
（5）注浆终止条件：
1）注浆量达到设计要求。
1.护筒冒水
在埋筒时应选用最佳含水量的粘土分层夯实。
在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度，钻头起落时，应防止碰撞护筒。
发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，应重新安装护筒。
2.缩颈：
采用优质泥浆，降低失水量，成孔时，应加大泥浆循环量，适当加宽成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，四周土体也不会引起膨胀，如出现缩颈，可采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
3.桩底沉渣量过多
成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清空时间不少于30分钟。
采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。
钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。
可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度。
减少孔空时间，从而减少沉渣。
下完钢筋笼后，检测沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清空，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。
开始灌注砼时，导管底部至孔底的距离宜为30-40mm，应有足够的砼储备量，使导管一次埋入砼面以下1m以上，以利用砼的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。
4.防止孔壁的坍塌
（1）埋设钢护筒时，垂直度符合要求。
（2）泥浆的性能指标符合设计要求。
（3）施工人员和操作人员熟悉地质资料，不同的地质资料采用不同的钻速和进尺速度，顺利成孔。
（4）发生孔壁崩塌事故时，应认真查明原因，采取措施之后方可继续施工。
对于在沉放钢筋骨架之底产生的坍塌，多半都是因钢筋骨架的垂直度不好或产生弯曲所致。
所以，在安放钢筋骨架时应特别慎重。
另外，也绝不能忽略孔内水位的微小变化。
在沉放钢筋骨架之后再排除坍塌的土砂，一般可用射水搅拌，然后用空气升液法、砂泵等抽出搅混了的砂浆。
此时应注意射水压力不能太太，以免使钻孔破坏加剧。
5.防止施工机具掉入桩孔
（1）经常提醒操作人员充分注意防止金属零件、各种小型工具掉人孔中。
（2）当成孔机具落入孔中，还没有埋入土砂之中时，通常可用锤式抓斗、锚形吊具打捞。
（3）当掉落的成孔机具已埋入土砂之中时，首先应调查坍塌的程度，当有危险时，就应马上回填钻孔，然后再制订相应的对策。
（4）为了清除掉落在孔底的旋转钻头上的土砂，可将特殊钻头安设在钻杆头上，一边往下放，一边用循环泵等排出泥砂，可将钻头打捞上来。
6.防止钢筋骨架的上浮
（1）在浇灌混凝土时，有时钢筋骨架会发生土浮。
就是已经沉放到设计深度位置的钢筋骨架，在浇灌混凝土的过程中，钢筋骨架比所定位置高了出来，其原因及对策如下。
（2）因长时间中断浇灌混凝土使孔内混凝土开始硬化，预防措施是掺加缓凝剂，初凝时间不小于整桩浇筑时间。
（3）导管埋深太大，混凝土与钢筋接触高度增大，灌注混凝土的冲击力顶托混凝土与钢筋一起上升，预防措施是控制导管埋深。
（4）集料斗口处混凝土溢出来而流失。
流失的混凝土发生离析，石子、砂、水泥分别掉下，如果落到钢筋的周边，石子和砂子将一起与钢筋共同产生上浮。
从混凝土质量管理这点上也必须严加防止。
7.水下混凝土施工技术措施
（1）下导管前应做水密试验，确认导管不漏水才能下入孔中，并做好导管长度及节数记录。
（2）混凝土运抵灌注地点时，检查其和易性、坍落度等情况，如不符合要求，应进行第二次拌合，如仍达不到要求，不得使用，灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离为25～40cm，料斗首灌方量应保证导管埋入混凝土中的深度不小于1m。
（3）浇注开始后，连续有节奏地进行，并应尽可能缩短拆除导管的间隔时间。
（4）混凝土应徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊，造成混凝土翻浆离析或孔内水回流造成混凝土质量事故。
（5）灌注过程中，应经常保持孔内水头，防止坍孔。
（6）灌一车混凝土测定孔内混凝土面的高度，及时调整导管埋深，埋深一般应2～4m，不超过6m。
（7）混凝土超灌1.0m以上，检测前凿除，确保桩顶质量。
（8）如桩周地面冒浆，间歇2～3小时后再次补注，累计使注浆量达到设计要求。
（9）如泵压超过设计值时应停注0.5～1小时，改注其它桩，然后回头再注。
五.钻孔灌注桩施工进度计划及保证措施
1、进度计划：
本标段所有桩基在2012年11月30日前完成。
2、保证措施：
（1）组织多个班组进行施工，施工过程中实行“三班制”，在条件允许的条件下做到人停机不停。
（2）经常检查和围护设备，确保设备能正常工作，库存设备零件，保证设备坏后及时得到维修。
（3）钻孔桩成孔后，经监理检验合格后立即进行灌注施工，尽量缩短施工周期。
序号
机械设备名称
型号
规格
数量
制造
年份
额定功率（KW）
生产能力（MH）
备注
1
反循环钻机
14台
2008.5
2
正循环钻机
24台
3
泥浆泵
6PS
38台
2006.7
200L
4
高压泵
3R6-9
12台
2008.6
7.5KW
5
潜水泵
φ200
30台
2008.9
3KW
6
井点降水设备
T45
10套
2005.2
7.5
7
数控钢筋加工设备
SJL320A
2010
80
8
滚焊机
HF250
23
9
吊车
QY25
2008
25T
10
交流电焊机
BX3-300-2
30
1.7
11
钢筋弯曲机
WJ6-40
12
2.8
钢筋切断机
GJ—40A
13
钢筋调直机
TZ3
9.5
1、质量标准措施
（1）充分做好各项准备工作
（2）严格执行图纸，进行技术交底，使施工人员在按图纸施工的施工的过程中明确知道本工序的设计及规范要求和质量检验标准。
（3）在施工过程中，项目部由工程技术部和质量监督部安排相关人员进行全过程的检测控制工作
（4）加强对原材料的事先试验、检测。
杜绝不合格材料进入工地，凡未经检测合格的原材料坚决不予使用。
（5）严格对测量仪器，试验仪器实行定时，定量标定检查制度，确保所测数据和结果的正确性。
（6）砼由项目部专人驻厂控制，现场专人进行试压制作。
2、安全措施
（1）落实安全责任制
（2）加强职工的安全意识教育，上岗前做好安全交底工作。
（3）严格遵守各项安全操作规程，杜绝违章施工
（4）专人负责吊装设备、机械的安全检查、维修工作。
（5）加强施工机械设备的定期检查和围护
（6）进入现场的施工人员必须戴安全帽，严禁酒后作业
（7）电器设备有专职电工作业、管理，非专职人员不得擅自运用。
（8）在试桩完成后，针对试桩目的对施工机械，人员组织、材料性能（包括泥浆）、施工过程工艺进行评估，在超声波、承载力检测后对成桩进行相关评估，根据设计要求和砼试压报告对桩身强度作出评估，全部符合要求后方可进行桩基的施工。
3、保洁措施：
环境保护是生态平衡的保证，是我国的重要国策，为了减少施工对环境造成的破坏采取如下措施：
（1）、树立环保意识，认真贯彻国家及省市有关环保的政策文件，对全体员工进行环保教育，强化为子孙后代造福、为人类造福的思想。
（2）、安排生产计划时，要同时制定环保措施，并检查执行情况。
（3）、加强施工管理，实行文明施工，对泥浆外运到指定地点。
（4）、施工期间的噪音主要来自施工机械和建筑物材料运输及加工，车辆马达的轰鸣及喇叭的喧闹声。
各种机械设备都要有较好的消音装置，噪音大的机械应避免不在晚间12点至早晨6点的时间段使用，并尽量采用低噪音机械，以免影响周围居民休息。
4、文明措施
（1）、施工现场文明施工管理必须执行场容管理规定，文明施工专人负责管理。
（2）、操作地点周围要做到整洁、干活脚下清，工完料尽，废料倒在指定地点。
（3）、加强现场文明施工，坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针，严格执行安全施工六大纪律等有关安全规章制度。
（4）、施工现场堆放的成品，材料要整齐，以免影响地区景观。
（5）、施工机械及电气设备须符合使用安全规程，非专业人员不得随意操作。
（6）、机械设备、电焊机、切割机等施工机具要定期检查，确认安全可靠才能使用。
（7）、严格遵守操作工艺，特殊工种须持证上岗，焊工应严格遵守焊接，气割安全技术中的各项规定。
（8）、施工现场用的临时电力系统，禁用大地作相线或零线，并须在设备负载线的首端处设置漏电保护装置。
（9）、各种用电机具设备的接零，接地装置应良好，现场总配电箱应专人管理。
（10）、现场用电要找工地保养电工，其它人员不准拆接临时电源。
（11）、晚间作业应设置足够的照明灯具。
（12）、施工区与非施工区须用施工护栏严格分开。
（13）、施工区域危险区域应有醒目的禁止标志，并采取安全可靠的安全措施。
（14）、施工现场道路畅通，场地平整，不乱排泥浆和大面积水。
（15）、施工中必须做好便民措施，应不防碍沿线单位居民的出入，应及时采取相应有效的措施保证居民正常生活。
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