护坡桩施工方案.docx

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护坡桩施工方案
1.1.1 护坡桩施工工艺流程
护坡桩采用旋挖钻机成孔（局部受施工场地或空间限制的部位，主要为靠近地铁2#线红星路站房以及广东会馆西侧的护壁桩等部位，采用人工挖孔成孔）、泥浆护壁、气举反循环清孔、导管内浇筑水下灌注混凝土的成桩工艺。钢筋笼采用加工成一节一次性下设（部分受空间高度限制或起重高度限制的部位，钢筋笼下设时节间对接采用单面搭接焊）。具体流程见图5.3-1。
1.1.2 施工准备
（1）场地准备
平整场地清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物，架空高压线距打桩架不得少于10m，并做好排水措施。地基要有足够的强度保证钻机稳定。场地位于陡坡时，用挖掘机挖出满足钻机工作的平台并夯实整平，若不满足要求时，挖除软基并换填夯实平整；若在钻孔作业中发现钻机有下沉现象，应及时停机处理。
（2）桩位放样
根据本工程的实际护坡桩桩位情况，按“从整体到局部”进行桩基的位置放样，避免延误下一个施工程序。进行钻孔的标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，用木桩标示各孔位中心，使其误差在规范要求内。场内施工机械较多，桩位的破坏在所难免，因此在适当的时候需要及时补放桩位。

平整场地

桩位放样

护筒制作
护筒埋设

钻机就位

泥浆
钻进

终孔、清孔

验收

钢筋笼制作
二次清孔
孔底沉渣大于规范要求

钢筋笼吊放

浇筑导管下设

混凝土运输
混凝土水下浇筑

清除浮浆

图5.3-1 护坡桩施工工艺流程图
（3）埋设护筒
护筒用4～8mm的钢板制作，护筒内径应大于孔径直径约10cm，为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口各焊一道加劲肋。
埋设护筒前应先测放桩位，并引出护桩或轴线端点，护桩或轴线端点要坚实稳定，不易破坏。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，钻头中心与护筒中心平面位置偏差不大于5cm，倾斜度偏差不大于1%。护筒埋入深度，黏性土时不少于1.0m,砂性土时不少于1.5 m；当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。护筒四周回填黏土并分层夯实。
在护筒顶部应开设1～2个溢浆口。
（4）钻机就位
钻机平台、钻机及钻架稳定牢固，不产生位移及沉降。
对钢护筒的位置及直径进行复查，钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于5cm。
电力及机械系统运转正常。
钻机就位后，应测量护筒顶或平台标高，用于钻孔过程中进行钻孔测量参考。
检查在回转半径内是否有障碍物影响回转。
1.1.3成孔
1.1.3.1 旋挖钻机成孔
开始钻孔时要保证好钻杆垂直,钻机稳定，然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。总的施工工艺是通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土，反复循环直至成孔。
旋挖钻机钻进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。
若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁和孔壁之间产生较大负压作用，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。
钻孔完成后要及时从孔口撤出钻机，防止压塌桩孔。孔口用硬质物盖上以防止人或杂物坠落的安全陷患。
为了下一道工序能够正常施工，钻孔完成后及时用准备好的铲车清除孔口渣土到固定位置，达到场地平整、干净，为后继施工提供必要条件。
1.1.3.2人工挖孔
（1）施工工艺流程
场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇灌第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→设置垂直运输架、安装电动葫芦（或卷扬机）、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→对桩孔直径、深度、持力层进行全面检查验收→清理虚土、排除孔底积水→吊放钢筋笼就位→浇灌桩身混凝土。
（2） 测量控制
开孔前，桩位应定位放样准确，在桩位外设置定位龙门桩，安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置，并由专人负责。
桩位轴线采取在地面设十字控制网，基准点。安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致，以作挖土时粗略控制中心线用。护壁支模中心线控制，系将桩控制轴线、高程引到第一节混凝土护壁上，每节以十字线对中，吊大线锤作中心控制用，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深，以保证桩位，孔深和截面尺寸正确。
（3） 挖孔方法
采用间隔开挖。排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5。
挖土由人工从上到下逐层用镐、鍬进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎，挖土次序为先挖中间部分后周边，按设计桩直径加2倍护壁厚度控制截面，允许尺寸误差3cm。每节的高度1.0m。弃土装入活底吊桶或罗筐内。垂直运输，在孔上口安支架、工字轨道、电葫芦或搭三木搭，用1～2t慢速卷扬机提升。吊至地面上后用机动翻斗车或手推车运出。
地下水采取随挖随用吊桶（用土堵缝隙）将泥水一起吊出。大量渗水，在一侧挖集水坑，用高场程潜水泵排出桩孔外。地下水位较高时，应先采用统一降水的措施，再进行开挖。
逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定的持力层上。
（4）护壁施工
护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节，支下节，循环周转使用，模板间用U形卡连接，或用螺栓连接，不另设支撑，以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。混凝土用人工或机械拌制，用吊桶运输人工浇筑，采用如图护壁形式。
第一节井圈护壁应符合下列规定：
①井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；
②井圈顶面应比场地高出150～200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100～150mm。
修筑井圈护壁应遵守下列规定：
护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求；
上下节护壁的搭接长度不得小于50mm；
每节护壁均应在当日连续施工完毕；
护壁混凝土必须保证密实，根据土层渗水情况使用速凝剂；
护壁模板的拆除宜在混凝土强度达到1.5Mpa后进行；
发现护壁有蜂窝、渗水现象时，应及时补强加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩子内，以防造成事故；
同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm；
灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用竹杆木棒反复插捣；
不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土。
（5） 安全措施
遇到流动性淤泥或流砂时，孔圈护壁的施工可按下列方法进行处理：减少每节护壁的高度（可取0.3～0.5M），或采用钢护筒施工，采用上述方法后仍无法施工时，应迅速用砂回填桩孔到能控制坍孔为止；对塌方施工段应即挖、即验收、即灌注护壁混凝土；开挖时流砂严重的桩孔，应先将附近无流砂的桩孔挖深，使其起集水井作用。集水井应先在地下水流的上方。 当抽水影响邻近原有建（构）筑物基础及地面下沉时，应即在原有建（构）筑物附近设立灌水管，或利用已开挖但未完成的桩孔进行灌水，以保持水压平衡与土体稳定。
已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好，防止土块、杂物、人员坠落。严禁用草袋、塑料布虚掩。
孔桩开挖过程中，必须有专人巡视各开挖桩孔的施工情况，严格做好安全监护。
孔桩开挖应交错进行，正在浇注混凝土的孔10m半径内的其他桩孔下严禁有人作业。
挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置（含防毒面具）、工具、配件、材料和个人劳动防护用品等，必须经常检查，做好管、用、养、修、换，确保完好率和使用安全度。
每次下孔作业前必须先通风，作业过程中必须保持继续通风。
为预防有害气体或缺氧等中毒，必须对孔内气体抽样检测。凡一次检测有毒含量超过容许值时，应立即停止作业，进行除毒。
桩孔必须每挖深50～100厘米就护壁一次。第一节护壁要高出孔口25厘米作孔口周围安全踢脚拦板，护壁拆模须经施工技术人员签证同意。
成孔或作业下班后，必须在孔的周围设不低于80厘米高的护栏或盖孔口板。
下孔人员必须戴安全帽和系安全带、安全带扣绳由孔上人员负责随作业面往下松长。上、下孔必须使用软爬梯、严禁用手脚爬踩孔壁或乘吊渣上下。
孔上与孔内人员必须随时保持有效的联系，应采用有线或无线对讲机，步话机等良好的通讯设备，或其他可靠的联络通讯办法。
孔上电线，电缆必须架空，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内作业面照明应采用安全矿灯或36伏以下的安全电压。
工作人员上下桩孔所使用的电葫芦、吊笼必须是合格的机械设备，同时应配备自动卡紧保险装置，以突然停电。不得用人工拉绳子运送工作人员或脚踩护壁凸上下桩孔。电葫芦宜用按钮式开关，上班前、下班后均应专人严格检查并且每天加足滑油，保证开关灵活、准确、链无损、有保险扣且不打死结，钢丝绳无断丝。支承架应加固稳定，使用前必须检查其安全起吊能力。桩孔内必须放爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度增加放长至工作面，作求急之备用。
挖出的土石方应及时运走，孔口四周2m范围内不得堆放余泥杂物。机动车辆通行时，应做出预防措施或暂停孔内作业，以防挤压塌孔。
挖孔抽水时，须在作业人员上地面后进行，抽水后检查断开电源才准下孔。
1.1.4泥浆护壁
根据工程特点及场地条件，本工程泥浆护壁采用孔内造浆的方式，在钻进过程中向孔内加水、膨润土、粘土和化学增粘剂，利用钻具搅匀。当遇孔内漏浆或塌孔时，及时浆储浆池中的泥浆泵入孔内，并视情况决定往孔内加入粘土等材料，或堵漏并在孔内泥浆面稳定不再继续下降后，再继续钻进。
钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加泥浆保持液面高度。
钻孔过程中泥浆密度控制在1.05～1.15g/cm3之间。
废泥浆处理：在旋挖机施工现场开挖沉淀池，采用沉淀池自然沉淀处理，以及泥浆净化器机械净化处理，自然沉淀后析出的清水回收作为施工用水，经过净化处理后的泥浆回收用于钻孔护壁，沉淀或分离后的钻渣晾晒后用自卸汽车运至弃渣场。
1.1.5清孔
（1）当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免时间过长沉渣沉淀，造成清孔困难。
（2）清孔采用气举反循环法（见图5.4.3）， 清孔时不断向孔内注入净化泥浆。严禁用加深孔底的方法代替清孔。
（3）清孔时，注意保持孔内泥浆面高度始终在护筒底部以上0.5～1.0m，防止坍孔缩孔。
清孔合格标准为孔底沉渣厚度小于200mm。
1.1.6成孔检查
检查的主要内容有：孔位、孔径、垂直度、深度、泥浆指标等。检测标准见表5.3-1。
（1）孔径和孔形检测
孔径检测是在桩孔成孔后、下入钢筋笼前进行的，是根据设计桩径制做笼式检孔器入孔检测。笼式检孔器用Ф8和Ф12的钢筋制做，其外径等于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的4～6倍。其长度与孔径的比值选择，应根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时，将检孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象，应采取措施予以消除。
（2）孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣采用标准测绳检测。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。测法如下：使用满足灌注桩高度的测锤,慢慢地沉入孔内,凭人的手感探测沉渣顶面的位置,其施工孔深和测量孔深之差,即为沉渣厚度。
（3）浇筑混凝土前，取孔底500mm以内泥浆进行指标检测。
表5.3-1 成孔质量标准
项 目
允 许 偏 差
孔中心位置(㎜)
≤50
孔径(㎜)
≥设计桩径
倾斜度
≤1%
孔深
不小于设计深
沉渣厚度(㎜)
≤200
清孔后泥浆指标
相对密度:﹤ 1.10 粘度: ≤20s 含砂率:<8%
1.1.7钢筋笼制作与安放
（1）钢筋笼的制作
钢筋笼骨架在制作场内分节制作。
桩身主筋与加劲箍筋采用焊接连接，主筋在加工场采取闪光对焊或搭接焊进行加长连接，箍筋与主筋间采用铅丝绑扎连接。主筋在同一截面（35d）上的接头按不超过50%控制。
钻孔桩钢筋骨架允许偏差见表5.3-2。
表5.3-2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项 目
允许偏差（mm）
检验方法
1
主钢筋间距
±0.5d
尺量检查
不少于5处
2
加强筋间距
±20
3
螺旋筋间距
±20
4
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
吊线尺量检查
（2）钢筋笼的吊装下设
钢筋笼制作根据长度采用分节制作吊装入孔,分节制作的节数及长度视钢筋笼总长而定。节段钢筋笼成型并经检查合格后，由吊车吊起第一节钢筋笼，在吊装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的上部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。下至最后一根加强筋断面时，用两根钢管平等对穿其中，压在孔口两侧枕木上，再将第二节钢筋笼吊起使其中心与第一节钢筋笼中心及桩孔中心重合，两钢筋笼主筋接头对正，保证钢筋笼焊接后上下段的轴线在一条直线上，不得出现转折。接头采用绑扎点焊连接，搭接长度为50cm。当每一主筋接头焊好后，将箍筋按规范要求绑扎、搭接好，并在主筋接头附近（约1000mm范围内）将箍筋点焊在主筋上，以加强其搭接。
钢筋笼吊放入孔后的容许偏差：钢筋笼中心与桩孔中心偏差不大于±10cm，钢筋笼底面高程偏差不大于±10cm。
1.1.8混凝土灌注
5.3.8.1导管下设
（1）钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管采用钢导管。导管接头处外径比钢筋笼内径小100mm以上，导管管节长度，中间节为 2～3m等长，底节可为 4m，漏斗下用0.5～1m导管。
（2）导管使用前必须进行试拼，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。
（3）导管长度按孔深和工作平台高度决定，导管底口距孔底的距离为30～40cm。导管接头采用有防松装置的螺旋丝扣型接头，底节导管下端必须为直口。
5.3.8.2混凝土灌注
（1）水下混凝土施工采用混凝土运输车直接开至浇筑的桩孔边、当不具备混凝土罐车通道条件时则采用混凝土泵输送至导管顶部的料斗中。混凝土进入料斗时的坍落度控制在18cm～22cm之间，并保持良好的和易性。混凝土入模含气量应满足设计要求。混凝土的入模温度应满足:冬期施工时不应低于摄氏5度；夏期施工时不宜高于气温且不宜超过摄氏30度。
（2）混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1m并且不大于3m；当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当加大。漏斗底口处必须设置严密、可靠的隔水装置，该装置必须有良好的隔水性能并能顺利排出。
（3） 水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，须在2小时内浇筑完成。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒在混凝土初凝前拔出。
（4）在浇筑混凝土过程中，测量孔内混凝土顶面位置，保持导管埋深在1m～3m范围。当混凝土浇筑面接近设计高程时，用取样盒直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上0.5～1.0m。
（5）水下混凝土浇筑过程中，发生导管漏水或拔出混凝土面、机械故障或其他原因，造成断桩事故，需重钻或与有关单位研究补救措施。
1.1.9施工技术措施
（1）施工钻孔桩时采用跳桩法施工，间距不得小于6m，以防串孔。桩孔浇筑混凝土24h后，才能钻进相邻的孔位，以防在相邻灌注桩桩身砼还未达到强度时影响桩体质量。
（2）灌注水下砼的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕，灌注时间不得长于首批砼初凝时间。
（3）灌注水下砼应连续进行，不得中断。当气温低于0℃时，灌注砼应采取保温措施。
（4）在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。
（5）桩的钢筋骨架，即应紧接在混凝土灌注前整体放入孔内，在放入钢筋骨架时，应采取措施防止其变形，如果混凝土灌注前不能紧随在钢筋骨架放入之后灌注，则钢筋骨架应从孔内移出。在钢筋骨架重放前，应对钻孔的完整性，包括孔底松散物的出现，重新进行检查。灌注混凝土时，钢筋骨架在顶面应采取有效的方法进行固定，防止钢筋骨架上浮。支承系统应对准中线，防止钢筋骨架的倾斜和移动。
（6）施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。要防止橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全，已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。
（7）灌注使用的料斗在混凝土灌注完成后立即清洗干净，并剔除黏结在斗壁上的混凝土，以防止下次灌注混凝土时混凝土块脱落堵塞导管。
1.1.10特殊情况处理措施
（1）导管渗水或漏水。预防措施：在导管下放前作密水试验，仔细检查拼接接头处的密封圈是否安装好和密封黄油是否涂刷均匀；在导管下放时注意防止碰撞在钢筋笼上而使导管破裂。处理措施：在灌注过程中导管渗水时混凝土连续灌注，并保证导管内混凝土满管直到灌注结束，对于导管漏水应立即拔出导管，如果能够拔出钢筋笼，立即掏出孔内混凝土重新下放钢筋笼、清孔重新灌注，钢筋笼不能拔出按照断桩处理，重新钻孔灌注。
（2）导管堵塞。预防和处理措施：在灌注混凝土时，先对混凝土检查，保证其坍落度、和易性，在料斗和导管接口处放置铁丝网防止混凝土中砂石板结的大块进入导管，堵管发生时，先检查导管埋深，如果导管埋深超过3m时，提升并拆除导管使导管埋深小于3m。如果导管继续堵塞，用体积为1～1.5m3的料斗并灌满混凝土，测量埋深根据埋深情况上下抖动导管（埋深不小于1m），用吊车吊着短钢轨从导管内快放，冲开堵塞，是否能够冲开，如果冲开继续灌注，并检查原因；如果未冲开导管按照断桩处理。
（3）埋管预防和处理措施：预防主要是保证导管在孔的中心，勤量测混凝土面计算导管埋深，随时拆除导管保证导管埋深在1～3m之内。如果发生埋管将导管在孔内左右摆动，提起导管。
（4）扩/缩孔预防和处理：预防主要是成孔到灌注时的间隔时间不能过长，成孔后立即下放钢筋笼和导管进行混凝土灌注，在混凝土灌注过程中备足罐车，连续运输混凝土缩短灌注时间；由于扩孔造成浮渣时采用大料斗灌满混凝土进行灌注，留高桩头确保桩头质量，如果不能将浮渣顶起按断桩处理；根据桩径和每车混凝土数量判断混凝土在孔内上升高度判断是否缩孔，如果缩孔情况严重按照断桩处理。
（5）钢筋笼上浮的预防措施：为防止钢筋骨架上浮，开灌时应适当降低混凝土的灌注速度；当导管埋深符合卸管要求时，需要及时卸管后再继续浇筑，当浇筑导管的底口高于钢筋笼底部5m以上时，即可恢复正常灌注速度。