旋挖钻钻孔灌注桩施工方案.doc

旋挖钻钻孔灌注桩施工方案
中国水电四局第六分局四局医院
门诊楼重建工程
旋挖钻钻孔灌注桩施工方案
批准：
审核:
编制：
第六分局四局医院重建工程项目部
2015年5月10日

目录
旋挖钻灌注桩施工方案1
一、工程概况1
二、场地地质条件1
三、钻孔桩施工工艺要点1
1、前期准备1
2、钻孔施工2
3、清孔2
4、安装钢筋笼3
5、水下混凝土浇筑3
四、施工重点及难点控制3
五、施工过程常见质量通病及防治3
1、塌孔3
2、导管进水4
3、浮笼4
4、卡管4
六、 施工注意事项5
七、质量控制措施5
1、钻斗护壁能力的控制5
2、控制钻斗钻进、提升速度5
3、泥浆指标的控制6
八、文明施工、安全措施及环保措施6
1、文明施工、安全措施6
2、环保措施7
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旋挖钻灌注桩施工方案
一、工程概况
本工程位于永靖县刘家峡镇,小十字西南侧,川中路南侧，川西路西。门诊楼因故原址重建,重建门诊楼占地面积为889.30㎡，建筑结构为三层框架结构,3~17轴为局部四层，高度为14。4m，建筑面积为2948。80㎡,建筑耐火等级为二级。地基基础为灌注桩基础，深度为6m，直径为80cm,共计58个。鉴于目前形势，项目部决定医院门诊楼桩基施工中采用旋挖钻进行钻孔施工,同时使现场技术人员掌握了新技术,加块了施工进度，确保了工程质量。
二、场地地质条件
根据《刘家峡医院门诊楼改建工程岩土工程勘察报告》，场地在勘察深度范围内自上而下依次如下：①杂填土层；②黄土状粉土;③卵石；④泥质砂岩。
①杂填土层：黄褐色,松散,干燥，以粉土为主，含生活及垃圾建筑，均匀性较差.厂区普遍分布。主要以粉土及建筑垃圾，均匀性较差.场区普遍分布,厚度0。3～0。4m，平均0.35m;层低标高99.60~99.80m,平均99。70m;层底埋深0。30～0。40m，平均0.35m。
②黄土状粉土：黄褐色,局部呈红褐色,稍密，稍湿，干强度较高,孔隙较发育,局部含砾，均匀性较差。场区普遍分布，厚度1。30~3。70m，平均2。53m,层低标高96.00~98.50m，平均97.17m；层底埋深1。604，平均2。87m.
③卵石：灰褐色，局部呈青灰色,稍密~中密,稍湿，充填物以中粗砂，砾砂等为主，级配较好，该层在场地内分布不均匀，厚度0。5~3.1m,平均1。78m；层低标高94.80～95。90m，平均95。39m；层底埋深4.10~5。20m,平均4.65m。
④泥质砂岩:红褐色,层状结构，泥质构造，强风化厚度约40～50cm，下伏中风化层裂隙不发育，坚硬致密,水理性质差,遇水易软化崩解。属于软岩.
三、钻孔桩施工工艺要点
1、前期准备
⑴针对该段地质情况,护筒选用4~6mm厚钢板卷制而成,护筒内径为设计桩径+20cm,护筒埋设时,由人工、机械配合完成。特制超高护筒，能有效防止孔口渗漏坍塌及周围环境振动、冲击对桩孔的影响。护筒内径尺寸较大，能贮存足够的泥浆，在钻杆提出桩孔时，可确保护筒内的水压，维护孔壁泥皮的稳定。同时可有效避免钻头升降过程碰撞、刮拉护筒，保护孔口的稳固。护筒离地控制在0.3米左右，除保护孔口防止坍塌外,还用以防止表面水或地面漏浆、杂物等滑落孔中。
⑵选用优质膨润土调制泥浆,为增加泥浆粘度和胶体率可根据现场实际情况在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等。
⑶ 泥浆相对密度:1.02 — 1。10，粘度:18 — 22s，砂率≦4％,泥皮厚度≦2mm，PH值:大于7.施工过程中随时检测清孔后灌注混凝土时泥浆的各项性能指标,确保泥浆对孔壁的撑护作用，避免发生施工事故。
2、钻孔施工
钻孔过程中根据地质情况选择钻头型式以及控制进尺速度。钻头提升过程中，回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态,以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中，破坏泥浆的配比。每个工作循环严格控制钻进尺度，避免埋钻事故。同时适当控制回转斗的提升速度，如果提升速度过快，泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮,对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌.尤其是遇到软土地区，易出现缩孔或塌孔的地区，钻进过程中应每进尺控制在30cm左右,缓慢的提升钻头，能有效控制缩孔,预防塌孔。
开钻前要求在护筒内存进适量泥浆，并调制足够数量的泥浆作储备。钻进过程中如泥浆有损耗、漏失，须及时、直接向孔中补充新浆.
3、清孔
第一次清孔：终孔后，浆液沉淀半小时，用钻机进行初次清孔后,并经监理工程师检查沉碴厚度、孔径、孔深、垂直度合格后,撤钻机，安装钢筋笼，安装封孔导管，然后进行二次清孔.
二次清孔采用换浆法清孔，以灌注水下混凝土的导管作为管道，用泥浆泵向孔内压入优质泥浆，直至检验返上的新鲜泥浆各项指标达标,测量孔底沉渣厚度符合设计和规范规定（摩擦桩≤20cm）并经监理工程师检查同意后,安装大料斗，做好灌注水下混凝土准备.
清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。
4、安装钢筋笼
钢筋笼在加工棚集中制作,钢筋笼制作好后，用平车运至各桩位,采用汽车吊起吊就位.为防止钢筋笼吊装运输过程中变形，每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑,待钢筋笼起吊至孔口时，将支撑割除。
钢筋笼在第一次清孔后下放,钢筋笼吊装入孔要准确，为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮，在钢筋笼上端均匀设置固定杆,支撑系统应对准中线，防止钢筋骨架的倾斜和移动.
5、水下混凝土浇筑
成孔检测完毕之后，应在4h内用Φ300mm钢导管灌注水下混凝土。混凝土采用拌合站集中拌合,罐车运输到位，水下混凝土要连续浇筑,中途不得停顿,混凝土灌注过程中,随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度,导管埋深保持在2—6m范围内。
灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离控制在30㎝左右。
桩顶高程控制:混凝土灌注后桩顶高程较设计桩顶高程应高0。5~1.0m左右。
四、施工重点及难点控制
1、桩尖沉淀厚度控制：为确保桩底沉淀厚度不超标，除要求泥浆性能好之外，施工过程还需控制不同地层的钻进速度，特别是进入粉砂层时,每次旋挖不能太多，以防止砂子从钻头顶口冒出进入泥浆；遇到特殊情况如砼不能及时灌注而导致沉淀超标，可以用吊车吊起钢筋笼，然后用旋挖钻将沉淀取出，再进行灌注。
2、特殊地层的成孔措施:对容易缩径的地层，钻进时需放慢速度，每次进尺保证在30～40cm左右，反复扫孔，直至达标。
五、施工过程常见质量通病及防治
1、塌孔
在钻进过程中塌孔：如果是轻微塌孔，不影响正常钻进可以不处理；如果塌孔严重不能再继续钻进，则需要回填土待自然沉实时机成熟后再钻进。
在灌注过程中塌孔：在保证孔内水头的同时,应采用吸泥机吸出踏入孔中的泥土，如不再继续塌孔,可恢复灌注，如仍塌孔不停止,则需要拔出导管钢筋笼，回填土待自然沉实时机成熟后再钻进。
当旋挖钻在易塌孔地区作业时，首先要保证配制的泥浆各项指标均符合要求，再次在钻进过程中，尽量做到慢进尺，尽量避免钻进过程中钻头对孔壁的碰撞，破环护壁泥皮，同时应减少钻头内钻渣掉入孔内破坏泥浆的配比。
2、导管进水
由于首盘混凝土封底失败或者灌注过程中导管接头不密封导致导管进水，或者灌注过程中将导管拔脱进水。当封底失败时，应及时将导管、钢筋笼拔出，用旋挖钻将孔底混凝土掏出，重新安装钢筋笼、导管，清孔合格后重新灌注。导管接头不密封需要换合格导管灌注，换导管和导管拔脱都需要在继续灌注之前，用捞浆桶或者泥浆泵等将二次安装的导管内的泥浆清除干净，注意精确计算好导管埋深,确保再灌注的顺利.
灌注前应检查好导管的密封性,安装导管时要检查密封圈是否垫好,确保导管密封性良好.严格计算好首盘封底的混凝土方量，确保有足够的混凝土封底,灌注过程中准确测量导管埋深，避免导管拔脱.
3、浮笼
在灌注过程中发现钢筋笼上浮时,应立即减缓灌注速度,在保证导管有足够埋深的情况下，快速提升导管，待钢筋笼回到设计标高位置，再拆除导管。如导管埋深不够不能拆除导管时,则将导管快速提升(注意不要将导管拔脱）,然后再缓慢放下导管,如此反复多次，直至钢筋笼回到设计标高位置。
为防止钢筋笼上浮，在钢筋笼安装好后将其固定在钢护筒上；其次在灌注过程中应准确测量好混凝土顶面高程，当混凝土快进入钢筋笼时，应减缓灌注速度,并严格控制导管埋深。
4、卡管
在混凝土灌注过程中，混凝土在导管中下不去，首先应借用吊车的吊绳抖动导管,或者安装附着式振捣器使导管中混凝土下落.以上方法均不起作用时，则应该将导管拔出，清理导管内堵塞的混凝土后重新安装导管，清理干净导管内的泥浆后重新灌注.
灌注过程中要求严格控制好混凝土的和易性、坍落度来避免卡管。
六、 施工注意事项
1、由于钻机设备较重,施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。　
2、钻机施工中检查钻斗,发现侧齿磨怀，钻斗封闭不严时必须及时整修。　　
3、泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部,致使护筒底部土质松散。　
4、因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度。　　
5、钢筋笼或探孔器向孔内放置时，应由吊车吊起,将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁,使孔壁坍塌,在砼浇筑时出现废桩事故.　
6、根据不同地质情况,必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。
七、质量控制措施
1、钻斗护壁能力的控制
旋挖钻机施工初期,提升料筒时，发现提升力显著增大，有孔壁颈缩现象。经过详细分析，由于筒式钻斗完全无护壁作用，在提升钻斗时，其下部产生较大负压力作用，致使产生“吸钻”现象，从而造成孔壁颈缩现象。因此,必须对筒式钻斗进行改进。在筒壁上加焊4块双曲面护壁钢板（或增设导流槽），两两对称 布置，为防止升降时碰怀孔壁,钻头旋转时双曲面护壁钢板直径小于孔径2cm.由施工现场实践得知，改善后的钻斗在提升过程中液压系统压力显著减小,钻孔颈缩现象得到改善.　
2、控制钻斗钻进、提升速度
⑴旋挖钻机钻机过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成埋钻事故.　　
⑵若钻机升降钻斗时速度过快,钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻斗下部产生较大负压作用，造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度,经现场实践得知，钻斗升降速度保持在0。75－0.80m/s。当钻斗粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢.
3、泥浆指标的控制
旋挖钻机的钻进工艺旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺,是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定,孔内要注满优质泥浆（稳定液）,因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用,为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素.所以安排专职人员对泥浆随时进行检测尤为重要。
八、文明施工、安全措施及环保措施
1、文明施工、安全措施
在整个施工过程中，我们将贯彻“安全第一、预防为主”的方针.切实抓好施工中安全工作，并将采取以下措施：
⑴加强安全教育,提高全员安全意识和安全生产水平.
⑵建立安全岗位责任制,施工中要严格执行操作规程，并定期进行安全技术考核，非专业人员不得随意使用机械。
⑶加强对各种机具设备和劳保用品定期进行检查和必要的检验，保证其经常处于完好状态；不合格的机具设备和劳保用品严禁使用。
⑷安全人员应与气象、水文等部门紧密联系，及时掌握气温、雷雨、风暴和讯情等预报,建立督促施工生产负责人，做好防范工作。
⑸施工中采用新技术、新工艺、新设备、新材料时，制定相应的安全技术措施。
⑹沉淀池、泥浆池用绿网维护，并立牌警示。机械设备驾驶室内保持整洁卫生，严禁存放易燃、易爆、有毒等危险品；严禁酒后操作、疲劳驾驶；严禁机械设备带故障运转和超负荷运转.对违规者进行处罚措施,机械设备在施工现场停放时,选择安全和不妨碍交通的地点，要检查手制动，锁门窗，并设专人看管。
⑺施工点挂牌施工.钢筋加工厂设标志牌，标明钢筋规格、型号等.每个开钻的桩基处也设标志牌，注明桩基的名称、桩径、桩长、钢筋笼笼径、笼长、现场负责人等.
⑻夜间施工,现场具有符合操作安全的照明设备，围栏警告牌及安全措施。用红灯警示,保障公众的安全，危险性工作尽量不要安排在夜间施工.
2、环保措施
在施工过程中，严格按照招标文件要求，努力做好环境保护和水土保持工作。主要具体措施如下:
⑴沉淀池、泥浆池用绿网维护，泥浆不得随意排放。
⑵生产用地方道路、施工便道在干旱季节，经常洒水控制扬尘,防止污染。
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