《回转钻施工方案》word版.doc

中交三航局江苏分公司青荣城际铁路五标三工区 桩基施工方案编号：三航（苏）分（）号中交三航局江苏分公司青荣城际铁路站前五标三工区回转钻机施工方案中交三航局江苏分公司青荣城际铁路站前五标三工区项目部2010年10月13中交第三航务工程局目 录一、工艺流程3二、准备工作3三、测放桩位3四、钢护筒埋设3五、设备选型4六、钻机就位4七、泥浆排放4八、钻进成孔4九、钢筋笼制作及安放7十、声测管的埋设8十一、导管安放8十二、灌注水下砼8十三、钻孔灌注桩质量控制11十四、钻孔灌注事故处理与预防措施13中交三航局江苏分公司青荣城际铁路站前五标三工区回转钻机施工方案一、工艺流程施工准备测量放样施工平台填筑（筑岛）测放桩位埋设护筒钻机就位调试钻进成孔钢筋笼绑扎一次清孔验孔下钢筋笼下导管二次验孔浇注水下砼钻机移位工艺流程详图见附表1。二、准备工作前期的场地准备工作如下：对位于水域内的桩基在钻孔灌注桩施工前，先打设围堰，然后抽出围堰内的水，并清除淤泥，结合实际情况对围堰进行必要的加固。然后在桥墩处进行场地分层回填，最后形成岛型施工平台，经碾压夯实后，上面铺设道木或钢板，以供钻机就位钻孔施工。若水位较深，或水面较大无法回填形成施工平台时，则搭设水中钢平台，钻机就位在钢平台上。一般陆域，推土机推平，人工修整。由于土质较差，开钻前，在现场备足黄粘土以供钻孔造浆使用。同时在便道一侧布设淡水输送管道，作清孔和造浆时使用。三、测放桩位采用全站仪测放桩位，然后把桩位利用十字线引到护筒位置以外打设四根木桩，根据四根木桩的交汇点埋设护筒，护筒埋设好后再用全站仪进行复验，并对桩中心点加以木桩标识，以便钻机就位时对中。四、钢护筒埋设钢护筒采用10mm厚钢板卷成，比桩径大30cm。护筒中心与桩中心重合，偏差小于2cm，并垂直。护筒顶标高高出地下水位1.5m以上，并高出地面0.3m，底端埋置进入粘土层深度按1.5-2.0m考虑。护筒就位后经测量人员复测无误后，用粘土分层对称回填并夯实至顶面，注意防止护筒产生位移。五、设备选型根据设计提供的地质资料拟选用GPS-20型回转钻机及附属设备动力箱、泥浆泵、发电机等。根据桩径、孔深情况，钻头直径与设计桩径相同，采用单腰带三翼钻头。六、钻机就位（1）钻机就位前应平整好桩位场地，并垫好枕木。（2）钻机就位安装必须平整、稳固，用水平尺找平，防止施工中钻机晃动，钻机四周用木楔等塞实，并在钻进过程中经常检查，防止钻机发生倾斜和位移。七、泥浆排放在施工便道两边设置泥浆池，用来排放工程泥浆，防止泥浆的外泄造成环境的破坏和污染及对周围鱼塘的污染。待钻渣沉淀后对清水加以循环利用，已沉淀的钻渣用挖机挖出，并及时清理出鱼塘，防止造成鱼塘以后的正常使用。八、钻进成孔（1）成孔顺序为满足规范要求和施工需求，成孔顺序采取间隔跳打方式。（2）成孔方法根据桥处地质情况，本工程钻孔灌注桩成孔采用正循环回转钻进，原外购优质粘土进行造浆，终孔后即采用泥浆置换法清孔工艺。（3）、基本工艺流程泥浆池构筑拟在桩孔附近塘中用土袋围堰设置泥浆池与沉淀池，通过泥浆循环路径，实行泥浆循环、沉淀。钻机就位与试机检查钻机就位时，水准仪测量钻机底盘顶面四角的高程，采用千斤顶对钻机进行调平，并固定好钻机。启动钻机，使泥浆开始循环。观察钻杆、排浆管路、水龙头等是否漏浆现象，持续5分钟左右无故障，即可开始钻进。钻进a：初钻先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆灌进孔内一定数量后，再开始采取低转速、低钻压、低进尺钻进，钻头至护筒底口时，保持低转速，暂停进尺，使护筒刃脚处形成坚固的泥浆护壁，钻至护筒刃脚下1M后，再根据土层情况以正常速度钻进；正常钻进时，合理调整和掌握钻进参数，同时根据不同地质条件随时检查泥浆指标，通常在亚砂土中以中速钻进，亚粘土中以高速钻进，泥浆比重控制在1.151.3间。b：钻进时严格观察孔内泥浆水头及出浆口泥浆有无异常变化，若有异常变化首先提高孔内泥浆水头，减低钻进速度，降低转速，加大泥浆比重。对钻杆要严格检查，有裂缝、弯曲的钻杆不得使用，以防钻杆折断，接钻杆时，法兰螺丝应上紧，不能有松动防止钻头坠落。砂性土层的钻进技术砂层钻进时易塌孔，钻进时严格控制进尺，增加泥浆的护壁作用。采用低钻压、抵挡慢速，同时调整泥浆性能指标，增加泥浆黏度及比重，并在现场备一定数量的黄粘土以防急用。一次清孔针对咸碱地区的钻孔桩，采用淡水泥浆循环造浆，以防咸水腐蚀混凝土和钢筋。终孔后将钻头提离孔底30CM空转，保持泥浆正常循环，用泥浆置换法清孔，利用钻机泥浆泵循环系统进行换浆，以达到降低泥浆含渣量和清理孔底沉渣的目的。要随时测定出口的泥浆指标，满足标准且时间不得小于30分钟，检验合格后，拆除钻杆、钻具，再进行孔径、垂直度检测。成孔质量检验标准见下表：成孔质量检验标准项 目允 许 偏 差孔的中心位置（mm）群桩：100；单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜率小于1%孔深摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于50mm沉淀厚度满足设计要求（0.2d）清孔后泥浆指标相对密度：1.101.15；粘度：1720；含砂率：4%；胶体率：98%二次清孔导管下完后，在浇注砼之前，应进行二次清孔，通过导管进行泥浆循环，确保沉渣厚度在规范范围内，在进行二次清孔时，为确保桩质量，避免咸水对砼的腐蚀，故要使用淡水置换泥浆，直至泥降性能指标达到设计要求后，向监理报验、签字认可后立即浇注水下砼。九、钢筋笼制作及安放（1）钢筋进场制作钢筋进场后，按规范进行原材抽样检测。根据设计施工图、施工工艺和规范要求，该工程钢筋笼制作采用分节，分节时将根据来料长度加工为9.0m 12.0m的定尺段；钢筋加工场地及堆场均用素砼进行硬化处理。钢筋原料、半成品应下垫上盖，不直接接触泥面，防泥防锈。（2）钢筋连接主筋的连接采用钢筋双面搭接焊，加强箍筋与主筋采用点焊，螺旋箍筋采用绑扎。（3）保护层得设置在钢筋笼制作现场预制混凝土块，在下钢筋笼时通过钢筋焊接在钢筋笼上，每2m一道，一道设置4个。（4）钢筋笼运输、安放钻孔灌注桩钢筋笼采用25t吊车，二点吊平稳放置在10t平板车上，然后由平板车运输至现场。安放时，在钢筋上端1.2m处穿入型钢将其悬挂，以免引起钢筋笼变形，并逐节接长下放，严格对准孔位中心。在下放钢筋笼至最后一节时，用工程线拉出桩位中心，同时用工程线找出钢筋笼中心，并使两点成一条直线，缓缓放下。钢筋笼骨架焊接采用单面搭接焊，焊缝长度大于10d，上下两节骨架主筋位于同一竖直线上。全部钢筋笼安装完毕后，在护筒横放两根24槽钢，用420钢筋焊接在主筋上，吊在槽钢上固定，同时检查钢筋笼顶端高程，并相应调整。（5）钢筋笼质量检验标准允许偏差检查项目允许偏差（mm）主筋间距20螺旋筋间距0，-20钢筋笼尺寸长10直径5保护层厚度10十、声测管的埋设声测管规格采用57钢管，套管采用68钢管。声测管接头及底部应密封好，顶部用木塞封闭，防止砂浆、杂物堵塞管道。在桩基的钢筋笼段，声测管由桩基钢筋绑扎固定，固定声测管的主筋随声测管伸至桩底。声测管采用正三角形布置。优先施工的桩基埋置声测管，后期施工的桩基根据实际情况部分埋置声测管。十一、导管安放砼导管采用快速接头连接，安装导管前需进行水密实验，安装时要求垂直快速，安装前要求认真检查各接口橡胶垫圈，确保防水密封。同时要求上紧。导管底标高要求控制在距桩底标高3050cm处，且导管居中。十二、灌注水下砼砼由搅拌楼集中拌和，砼罐车运输，在施工便道和工作面允许的情况下使用砼罐车直接浇筑，在施工过程中如果便道或工作面不能保证砼罐车直接浇筑，使用泵车浇注。灌注时在漏斗下口安放隔水球囊，并在料斗的料口用漏盘隔开，用钢丝绳引至料斗外，初灌时拉出铁板。砼初灌量应根据设计要求，满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。混凝土运到灌注地点时，应检验其均匀性和坍落度，如不符合要求时，应进行第二次拌和，二次拌和仍不符合要求时，不得再用。灌注砼应连续进行，提升拆卸导管的时间应严格控制。后续的砼应徐徐灌入，防止在导管内形成高压气囊。灌注砼过程中必须专人经常用测深锤测量孔内砼面的上升高度，并拆卸导管，保持导管埋深在2-6m，同时观察返浆情况，以正确分析和判断孔内情况，发生问题及时解决。为保证桩顶质量，在桩顶设计标高以上超浇0.51.0m高的砼。为防止砼灌注中出现质量问题，应制定灌注桩质量控制要点和事故处理与预防措施。12.1混凝土配合比的基本要求混凝土的配合比通过试验室试配确定：灌注水下混凝土标号为C35，灌注时的坍落度控制在1820cm；粗集料的粒径范围为5mm25mm；混凝土初凝时间不小于24小时；掺加适量的粉煤灰和外加剂，改善混凝土的和易性、流动性。混凝土配置应符合下列要求：1）粗集料采用级配良好的坚硬碎石。2）粗集料粒径不得大于导管内径的1/8及钢筋最小净距的1/4，同时不得大于30cm。3）细集料应采用级配良好的中砂。4）混凝土配制时的任何掺和料均必须由出厂检验合格证书和试配资料，并得到监理工程师的认可。12.2首灌混凝土的计算首批灌注混凝土的数量要满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要（2040cm），根据导管长度和导管直径按下计算式计算：VD2（H1+H2）/4+d2h1/4（D为桩孔直径，H1为导管到底部的距离，H2为导管初次埋置深度，d为导管直径（现场施工用导管有25.8cm和30.8cm两种），h1按导管长度的一半计算。）如：48#墩，直径1.5m，长度48m，计算首灌方量为：4.3立方米35#墩，直径1.6m，长度45m，计算首灌方量为：4.6立方米39#墩，直径1.9m，长度53m，计算首灌方量为：5.8立方米12.3灌注混凝土表面测深和导管埋深的控制灌注水下混凝土时，应探测水面或泥浆以下的孔深和所灌注的混凝土面的高度，以合理控制沉淀层厚度、导管埋置深度和桩顶高度。如探测不准确，将造成沉淀层过厚、导管提漏、埋管过深等情况，从而引起短桩、导管拔不出来等事故。灌注混凝土时，导管埋深应控制在26m之间，拔管前要仔细探测混凝土面的深度。12.4水下混凝土的灌注钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始混凝土的灌注工作。将首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面的高度，计算出导管埋置深度，符合要求后正常灌注。灌注开始时，应紧凑、连续的进行，严禁中途停工，在灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指导导管的提升和拆除。导管提升时要保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗灌入导管，防止在导管内形成高压气囊，挤出导管之间的橡皮圈，造成导管的漏水。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上要加灌一定的高度，以便在灌注结束后将此段混凝土清除。在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆稠度增加，相对密度增大，这种情况可在孔内加水稀释泥浆，并掏除部分沉淀土，使灌注工作能顺利的进行。十三、钻孔灌注桩质量控制13.1钻孔灌注桩质量控制要点（1）执行首件认可制。（2）控制钢护筒平面位置，确保偏差小于5cm，倾斜度1%。（3）钻机就位须抄平、垫实、固定可靠，确保钻架垂直，钻头中心与孔位中心要求重合，钻进过程中注意观测，及时纠偏。（4）派专人负责对水位实施观测，及时调整孔内液面高度，保持孔水头高于地下水位2.0m以上。（5）设专职试验员按不低于1次/2小时的频率检测泥浆性能，并及时调整，确保孔壁稳定、钻进顺利。（6）备足堵漏材料和回填粘土、水泥等，及时处理可能发生的漏浆、塌孔事故。（7）合理选择钻孔参数（钻压、钻速），对软弱地层采用慢速钻进。适当提高水头，避免缩颈，对软硬不匀地层采用减压，慢速钻进，避免造成斜孔。（8）配备足够容量的集料斗，确保首灌砼浇注量，浇筑时，由专业人员检查导管的埋深及砼拌和料的质量，防止埋管、堵管。（9）强化施工管理，合理安排人、料、机，使钻孔、浇注砼等工序能连续进行。（10）建立施工现场中心试验室，对桩基施工用的砼按标准和试验规程进行检验，只有当符合规范及施工要求，并经监理工程师批准后，才能使用。13.2 C35海工混凝土配制要求13.2.1 原材料控制（1）细集料：严格控制并检测每批砂的含泥量、吸水率、坚固性、泥块含量和碱集料反应等，筛分试验要求其细度模数控制在2.32.8。（2）粗集料：严格控制并检测碎石的级配在531.5mm、含泥量、针片状颗粒总含量、岩石的抗压强度、压碎指标、泥块含量和碱集料反应等。进场碎石混合均匀，储存时不出现级配离析现象。（3）水泥：选用大型的且有国家免检水泥生产资质的水泥厂生产的免检牌号及标号的水泥。除进场时提供相应的质保书外，还须严格按规范对其取样进行标准稠度用水量、凝结时间、安定性及胶砂强度试验，检验合格后方可投入使用。（4）减水剂：进场的减水剂必须要注明名称、用途和有效物质含量，并附有产品鉴定合格证，同时还需取样检查减水剂的减水率及对混凝土的影响，保证混凝土的强度、弹性模量及良好的灌注性能，检验合格后方可使用。13.2.2 混凝土的拌制陆上搅拌站设置采用强制式搅拌机拌制，拌和时选定的理论配合比换算成施工配合比