旋挖钻孔灌注桩施工试桩方案.doc

.隘口高架桥群旋挖钻灌注桩施工试桩方案一、工程概述隘口高架桥群工程桩基础采用钻孔灌注桩，桩身直径180cm，灌注桩主筋2828，沿桩外径均匀布置，箍筋10，内加强箍28，间距200cm。单个桩中心间距7500mm，混凝土强度等级C30，桩长12m左右，持力层为中风化泥岩、中风化砂质泥岩层，要求桩端进入持力层不小于3倍桩径，拟采用旋挖成孔法。在正式进行施工前，需先进行试桩施工。结合目前现场施工条件，拟选 桩基进行试桩施工，施工时间初步定为6月10日。二、主要施工方法及施工进度：考虑到本工程桩基工程的特点，在结合现场安全文明施工、工期进度要求及施工效率等因素，桩基工程正式施工拟采用智能液压钻机进行施工。此钻机是钻孔灌注桩施工中较为先进的机械，其主要特点是施工效率高，能保证施工安全及施工质量，施工过程中产生的公害低，适用于工期要求紧的工程项目。进度计划安排：我项目部暂拟配备1台旋挖机进行施工，另根据施工需要及现场进度安排而定台数。开工后3至5根桩基施工先摸清本场地的地质状况，完善施工工艺，待施工进入正常后，进行24小时连续工作。三、施工准备（1）按照工程及合同要求，本工程暂拟投入1台旋挖钻机，其需配套的主要施工机具备如下：序号机械或设备名称型号规格数量备注1旋挖钻机NR2206DR1桩基钻孔2吊车25T1砼灌注、协助吊钢筋笼3装载机ZL501转运弃土4电焊机5005气割设备6导管258型，壁厚3 mm1灌注混凝土7全站仪NTS-662R1桩位测量8水准仪D321标高控制9测绳20m测孔深本工程配备的钻孔设备为新型设备山河智能多功能旋挖钻机28A机，其主要技术参数如下：外形尺寸：长 X 宽 X 高工作状态9.92 4.5 23.5 (m)运输状态17.6 3.0 3.44 (m)整机重量82t最大钻孔直径：带套管/不带套管2000/2300 (mm)最大钻孔深度：斗钻工法86m（6节）/69m（5节）发动机Cummins QSM11-335发动机额定功率250kw/2100rpm发动机最大扭矩1674N.m/1400rpm液压系统最大工作压力：主泵/副泵30/28(Mpa)最大流量：主泵/副泵520/140(L/min)动力头最大扭矩300kN.m动力头转速628(rpm)动力头最大抛土速度130(选配)(rpm)加压系统最大加压270kN最大提升力270mm最大行程16600mm加压钢丝绳直径24mm主卷扬最大提升力280kN最大提升速度65m/min钢丝绳直径32mm副卷扬最大提升力110kN最大提升速度55m/min钢丝绳直径24mm钻桅左右倾角4前倾角5后倾角90转台回转角度360回转速度3r/min底盘最大行走速度1.75km/h最大爬坡度15履带宽度900mm履带伸缩宽度30004500 (mm)履带纵向轮距4700mm接地比压96.9kPa四、关键工序施工方法主要施工方法如下：1、钻机就位钻机就位时检查钻机的性能状态是否良好，保证钻机工作正常。2、钻进成孔钻进成孔工艺：成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩石，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出钻孔卸土，这样循环往复，不断的取土卸土，直至钻至设计深度。对粘性好的岩土层，采用干式或清水钻进工艺，其工艺流程图见下页：其中关键工序应采取的措施：（1）桩孔布局测量放线：依据桩基施工图在打桩区域确定需要硬化的场地区域，计算出硬化区域的角点坐标值，利用全站仪一次测放出各角点，然后用白灰将硬化区域轮廓线标志出来。（2）桩位放线桩位放样：采用全站仪准确放出各桩点的位置，使其误差在规范要求内。桩顶标高按设计的水准点高程进行控制。（3）钻孔施工钻机钻孔的基本施工操作方法如下：钻孔施工时，将钥匙开关打到电源档，钻机的显示器显示液压钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行液压钻机的钻桅起立桅及调垂，即首先将液压钻机移到钻孔作业所在位置，液压钻机的显示器显示桅杆作业画面。从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作山河智能液压钻机的电气手柄将桅杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，液压钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制。实现桅杆平稳同步起立桅。同时采集限位开关信号，对起立桅过程中钻桅左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置，对桅杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在桅杆相对零位5范围时，只能通过显示器上的点动按钮或左操作箱上的电器手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的桅杆工作界面实时检测桅杆的位置状态，使桅杆最终达到作业成孔的设定位置。钻孔时通过显示器按钮直接进入主工作界面，然后进行钻孔作业。钻孔时先将钻头着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在钻孔作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示（动力头压力、加压压力、主卷压力），实时监测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转手柄使机器转到土方车的位置，将钻渣装入土方车，完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态同通过显示器的主界面中的回位识别进行监视。开孔后，以钻头自重并加压作为钻进动力。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，同时观察监视并记录钻孔地质状况。（4）施工情况记录钻机钻进施工时及时填写钻孔记录表，主要填写内容为：工作项目、钻进深度、钻进速度、及孔底标高；钻孔记录表由专人负责填写，交接班时应有交接记录;根据液压钻机钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，山河智能液压钻机孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运空口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，用测绳测量孔深及虚土厚度（虚土厚度等于钻深与孔深的差值）。（5）成孔检查成孔达到设计标高后，对孔深、垂直度进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方式采用测绳对孔深进行检查，如果孔底虚土厚度查过规范要求或者有塌孔现象，要用钻机重新进行清孔，直到满足规范要求。经质量检查合格的桩孔，及时安放钢筋笼、灌注混凝土。导管安装完毕，灌注混凝土前，要再一次量测孔的深度，如果有塌孔现象发生，要提出钢筋笼重新进行清孔处理。（6）钢筋笼制作和吊放a.经检验合格后的钢筋应根据其规格、型号分别堆放，并做好标识。b.钢筋笼焊接前，应先制作螺旋筋，钢筋笼成型先将主筋与C16加强箍筋逐一焊接成形，然后绑扎螺旋箍筋。c.钢筋笼吊放应缓慢进行，要对准孔位，避免碰撞孔壁，不得强行下放。d.钢筋笼吊放入孔内，位置允许偏差应符合下列规定：钢筋笼定位标高偏差为50mm，笼中心与孔桩中心偏差为10mm，主筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm，保护层允许偏差为20mm。e.钢筋笼下端主筋的端部应焊加强筋一道，以防止下端钢筋笼在下人时插入孔壁或在导管提升时卡挂导管。（7）灌注混凝土a.采用水下混凝土灌注，利用导管进行灌注施工。b.导管采用丝扣连接，吊放入桩孔时在孔桩内的位置应保持居中，防止导管跑管，损坏钢筋笼。c.开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300500mm。d.灌注前利用圆柱形混凝土塞作为止水塞，以保证初灌混凝土的质量。配制足量的首批混凝土，使导管一次埋入混凝土面1.0m以上，严禁储存量不足就开始灌注。e.首批混凝土灌注正常后，应紧凑地、连续不断地进行灌注，每根桩的浇筑时间应按初盘混凝土的初凝时间控制。f.灌注过程中，导管埋深宜为26 m,严禁导管提出混凝土面，而使导管内进浆造成断桩。g.严格控制最后一次灌注量，使灌注的桩顶标高比设计标高增加0.5m以上，确保灌注后的桩顶在凿除浮浆后达到设计装顶标高。h.钻成孔后的灌注间隔时间不宜过长，否则，灌前应重新测量沉渣是否满足规范要求。（8）主要施工顺序本项目桩基采用钻孔灌注桩，属于基础承载桩，故其施工顺序的确定以方便施工的原则而确定。5、质量标准及检验5.1灌注桩质量标准灌注桩成孔施工质量标准：灌注桩成孔施工允许偏差序号成孔方法桩径偏差（mm）垂直允许偏差(%)桩位允许偏差单桩、群桩基础中的边桩群桩基础中间桩1桩机旋挖-501D/6，且不大于70D/4，且不大于150注：桩径允许偏差的负值是指个别断面,d为设计桩径5.2钢筋笼制作：（1）钢筋笼的制作允许偏差见下表。（2）钢筋笼安装钢筋笼安放就位后，用钢尺测量，与设计深度比较误差在100mm之内为合格。（3）钢筋笼允许偏差如下：钢筋笼制作允许偏差项次项目允许偏差（mm）1主筋间距102箍筋间距或螺旋筋螺距203钢筋笼直径104钢筋笼长度100为保证钢筋笼主筋混凝土保护层厚度，钢筋笼上应设保护层垫块，设置数量每节钢筋笼不少于2组，每组不少于3根，保护层垫块可采用混凝土块，也可采用8做成耳朵式样。5.3混凝土灌注桩混凝土采用集中拌和混凝土，施工时根据其设计混凝土强度等级做好原材料检验和现场坍落度试验。5.4灌注桩质量检验（1）孔深误差：孔位中心误差：纵向50mm横向100mm。测钻杆、套管长度或用重锤测实际孔深。嵌岩桩应确保进入设计的嵌岩深度。（2）桩体质量检查：本工程根据设计要求主要采用超声波检测。（3）混凝土强度：C30。（4）垂直度误差：1，计算检查每根桩的实际灌注量与桩体积相比。（11）桩顶标高，+30mm至-50mm之间。水准仪测量，扣除桩顶浮浆层及劣质桩体。5.5施工工序检查要求施工前检查混凝土质量，按设计要求验收钢筋。施工中检查成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土。施工结束后观察混凝土外观，桩体质量。检查后形成施工记录或检验报告。6、安全生产与文明施工。6.1安全生产（1）灌注桩施工中严格执行安全生产法及相关法律法规。（2）健全安全生产组织，项目经理是安全生产第一责任人，施工现场设立专职安全员负责工地安全工作，各班组、各工种兼职安全员。形成以项目经理为主的施工现场安全管理体系，做到“安全第一、预防为主”，形成横向到边、纵向到底安全管理框架。（3）建立安全管理制度，根据灌注桩施工的特点，建立健全行之有效的安全生产管理制度。如安全生产岗位职责，安全生产检查制度，安全生产教育制度，安全奖励制度等，并在施工中认真执行。（4）安全教育和培训，对新上岗人员，上岗前进行“三级”安全教育和培训，未经培训或考核不合格者不得上岗作业，特殊工种必须持证上岗。（5）执行规程，施工中要严格执行各种安全操作规程，作业人员有权拒绝执行违章指令。（6）安全防护措施a.现场人员必须做好劳动保护工作，进入现场必须穿工作服、劳保鞋、戴安全帽。b.机械设备要有安全防护措施。c.雨、雪大风天气禁止高空作业。d.夜间施工要有充足的照明设施，做到整个照明无死角。e.做好冬季施工的准备工作。（7）安全用电，灌注桩施工中严格执行建设工程施工现场供电安全规范GB50194-2005，做好供电管理，安全用电，配备专业电工;施工现场的一切电源、电线必电路的安装和拆除必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或36V以下的安全灯。（8）安全警示与标志，施工现场要设置安全警示牌和文明施工标语牌、安全操作标识牌，识别危险源，并对危险源进行设施防护、警示防护。对于各种钻孔和挖孔、已灌注的桩孔空桩部份进行安全标识，并及时回填空桩部分，防止发生机械和人身伤亡事故。6.2环境保护、现场文明施工要求与措施（1）现场要设场地管理员负责现场的环境保护和清洁卫生。（2）施工现场要保持清洁，材料、物品摆放整齐、美观，物流有序。严禁随地乱扔乱和杂物。（3）钢筋笼安装场地、搅拌设备、灌注导管工具、电焊场地要及时清理保养。（4）设备进出场和车辆进出工地时，场地管理员要负责监督检查，保持路面清洁，严禁污泥抛洒污染环境。（5）灌注桩成孔工艺会产生一定数量的渣土，需要现场挖坑临时存放，后续搀杂原状土挖运出去。（6）施工时要严格控制现场各种粉尘、废气、废水及噪音，振动对环境的污染和危害，特别是夜间施工要采取措施，以防对外界干扰和影响。（7）施工场地办公室、宿舍符合卫生条件，并定期进行卫生大检查。（8）施工现场周围要设置隔离带，封闭施工，防止非施工人员进入工地。7、成品保护7.1桩体保护灌注桩成孔工艺施工时，灌注后的混凝土桩，确保12h以内该桩2d（d为桩孔直径）范围不能进行冲击施工，开挖前灌注桩混凝土养护时间不宜少于7d。7.2桩顶保护桩顶灌注标高应比设计桩顶标高高约0.5m，确保桩顶混凝土达到混凝土设计强度。桩顶在泥浆中，养护时间不少于7d；当桩顶在地面以上时，应进行覆盖浇水养护时间不少于7d。7.3桩开挖保护开挖时，严禁挖掘机用力碰撞桩身。8、质量验收灌注桩工程质量验收应符合建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001和建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002。9、主要工程质量通病与治理9.1桩位偏差桩位偏位的主要原因：（1）测量放线有误或放样标识点变位，而未加以校核纠正；（2）设备安装不水平，钻头中心没有对正桩中心点；（3）开孔施工时，遇孤石或坚硬障碍物，应及时采取措施；（4）灌注过程中钢筋笼未固定好导致桩位偏差。桩位偏差的预防措施及处理方法:（1）加强测量放线行为的精确性，及时检查和校正坐标控制点的水准点；（2）设备安装要水平，周正，桩中心、钻机中心、设备回转（冲击）中心三点一线；（3）旋挖成孔开孔时遇有孤石或坚硬障碍物应及时采取措施。（4）固定钢筋笼使钢筋笼中心与桩中心一致，并时刻观察钢筋笼的固定情况。9.2桩身弯曲桩身弯曲的主要原因：（1）施工中，钻机位移位或钻机未保持垂直；（2）采用超规程技术之参数；（3）地层情况，软硬互层或遇有漂石；（4）桩端进入持力层时，岩石风化不均匀。预防措施及处理方法：（1）施工过程中保持钻机不位移和水平状态；（2）采用合理规程技术规范；（3）采用冲、捞、抓的方法消除孤石的影响；（4）桩端持力层风化不均匀时，应采用小规模冲击钻井。9.3混凝土离析A混凝土离析的原因：（1）骨料级配不当，水灰比过大，使用的水泥品种不当或失效，混凝土搅拌不均匀，运输时间长。（2）灌注导管密封不严，混凝土断断续续地被水稀释而严重离析。（3）导管埋深过浅，冲洗液从管口侵入管内。（4）导管提升速度过快，冲洗液随混凝土浮浆进入管内。B.混凝土离析的预防措施及处理方法：（1）对混凝土材料进行现场质量验收，不符合要求地不得使用。检查混凝土配合比，使水灰比符合设计要求。混凝土搅拌均匀达到搅拌时间要求，缩短运输时间。（2）导管使用前要进行密封试验，确定管体、连接接头密封不漏水时方可使用。（3）导管混凝土埋深不能小于2m，拔管时要准确测量埋深。（4）拔管时要匀速。9.4桩身缩颈、夹泥和断桩：A.桩身缩颈、夹泥和断桩的主要原因：（1）灌注混凝土过程中孔壁塌陷或内挤。（2）地质条件差，流沙、淤泥层厚。（3）钢筋笼外混凝土离析，填充不紧密。（4）混凝土浇注中断，导管上拔时管口脱离混凝土面，泥土挤入桩位。B.桩身缩颈、夹泥和断桩的预防措施和处理方法：（1）改变施工工艺。（2）缩短成孔时间、灌注时间、成孔与灌注时间间隔。（3）调整混凝土