信德横琴口岸服务区A03地块开发项目工程桩施工方案.doc

上海公路桥梁（集团）有限公司上海公路桥梁（集团）有限公司 信德横琴口岸服务区信德横琴口岸服务区 A03A03 地块开发项目地块开发项目 桩基础工程桩基础工程专项方案专项方案 编编 制制 人人： 审审 核核 人人： 审审 批批 人人： 信德横琴口岸服务区信德横琴口岸服务区 A03A03 地块开发项目项目经理部地块开发项目项目经理部 目 录 一.工程概况.1 1.工程概述.1 2.编制依据.1 3.水文地质.2 4.工期安排.5 5.机械设备配备情况.5 6.人员配置情况.6 二 质量、安全、工期目标.7 1.质量目标.7 2.安全管理目标.7 3.工期目标.7 三 工程桩施工方案.8 1.工程概况.8 2.进度计划.9 3.冲孔灌注桩施工工艺流程图.9 4.桩位测放及桩机就位.10 5.长钢护筒安装与起拔.10 6.泥浆配制和管理.15 7.冲击桩机成孔.18 8. 清孔.23 9.钢筋笼的制作.27 10.钢筋焊接连接工艺.28 11.钢筋笼吊装.29 12.混凝土的灌注.30 13.质量控制措施.33 四 安全保证措施.34 五 文明施工及环境保护措施.35 一一.工程概况工程概况 1.工程概述工程概述 信德横琴口岸服务区 A03 地块开发项目位于珠海市横琴口岸西侧，包含酒 店、住楼、商用楼及地下室、商场。目前，场地东侧为正在使用的横琴口岸； 南侧为空地，将建设横琴口岸广场地下空间综合开发工程；西侧为环岛路，将 建设澳门轻轨延伸横琴线横琴口岸站和广珠城际横琴口岸站；北侧为空地，规 划为城市道路。拟建场地由 1 栋约 208 米超高层塔楼、1 栋约 155 米超高层塔 楼、4 层 24 米高裙楼及 4 层地下室组成，集商业、办公、酒店、酒店公寓等多 种业态为一体之综合体建筑。 2.编制依据编制依据 1） 、 信德横琴口岸服务区 A03 地块开发项目桩基础工程施工图 （邵贤伟建 筑结构设计事务所有限公司，二一四年十一月） ； 2） 、信德横琴口岸服务区 A03 地块开发项目-桩基工程招标文件、招标图纸及 广东省珠海工程勘察院信德横琴口岸服务区 A03 地块开发项目岩土工程详细 察报告 ； 3） 、 工程测量规范 （GB50026-2007） ； 4） 、 建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50202-2002） （2011 年版） ； 5） 、 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） ； 6） 、 建筑地基基础监测规范 （DBJ15-60-2008） ； 7） 、 混凝土结构工程施工及验收规范 （GB50204-2002） ； 8） 、 钢筋焊接及验收规程 （JGJ18-2003） ； 9） 、 混凝土质量控制标准 （GB50164-92） ； 10） 、 建筑施工安全检查评分办法 （JGJ59-99） ； 11） 、 建筑地基基础检测规程 （DBJ15-60-2008） ； 12） 、 建筑桩基技术规范 （JGJ 94-2008） ； 13） 、 钢筋焊接头试验方法 （JGJ/T27-2001） ； 14） 、 建筑机械使用安全规范 （JGJ33-2001） ； 15） 、 施工现场临时用电安全技术规范 （JGJ4688） ； 16） 、 建筑机械使用安全技术规程 （JGJ33-96） ； 17） 、广东省珠海工程勘察院岩土工程详细勘察报告 ； 3.水文地质水文地质 （1）气候水文）气候水文 根据广东省标准建筑气象参数标准 （DBJ 15-1-90）,珠海市位于广东省 中南部，珠江口西岸，处于北回归线南侧，近邻南海。气温日差较小，光热充 足，雨量充沛。 年平均气温为 21.8，极端最低气温为-13，极端最高气温为 36.7。 年平均相对湿度为 83,1、11 月份性相对湿度最小也有 79，5、6 月份 相对湿度最大为 86%。 年降雨量为 1274.6mm，降雨日数为 145.5d。降雨量主要集中于 59 月份， 个月降雨量超过 200mm，占全年降雨量的 74%；6 月份降雨量最多，达 295.4mm。全年暴雨日数为 7.8d，主要出现于 49 月的雨季，一日最大降雨量 为 306.3mm， 全年多北风，平率为 12%，年内静风频率高达 25%。年平均风速为 2.2m/s。全年大风日数为 5.3d，夏秋台风季节出现较多。珠海地区重现期 10 年、 50 年、100 年的基本风压分别为 0.75 kN/m2、0.85kN/m2、0.90kN/m2。 全年日照时数为 1905.3h，各月份均有雷暴出现。全年有雾日数为 16.8d，10 月至次年 3 月雾较多，平均月均有雾 23d。11 月下旬至次年 2 月在 寒潮侵袭时，亦有霜冻发生，年均有霜 3.3d。 2.4.1 工程地质 岩土单元（层）划分依据及划分结果 按地质年代和成因类型来划分，本次钻探揭露岩土层分为人工填土层 （Q4ml） 、海相沉积层（Q4m） 、海陆交互相沉积层（Q4mc） 、花岗岩残积层（Q4el） 和燕山三期（52-3）花岗岩，详见表 2.4.1-1。 表 2.4.1-1 勘察区岩土单元（层）一览表 分 类成因类型地层代号分层代号岩 性 Q4ml1 素填土 土层人工填土层 Q4ml2 冲填土 海相沉 积 Q4m 淤泥 1 粉质粘土 2 淤泥质土 3 细/中砂 海陆交互相 沉积层 Q4mc 4 砾/粗砂 残积层 Q4el 砾质粘性土 1 全风化花岗岩 2 强风化花岗岩岩层 燕山三期侵 入岩 52-3 3 中风化花岗岩 各岩土单元（层）性质和产状 1、人工填土层（Q4ml） （1-1）素填土（层号1） 浅灰、灰黄色,主要由花岗岩风化土新近回填而成,含大量花岗岩石块,湿- 很湿,欠压实。 该层于场地内分布普遍，本次勘察共有 43 个钻孔有分布，厚度 0.903.50 m，平均厚度 2.63m。层底标高-0.752.77m。 （1-2）冲填土（层号2） 灰黄、浅灰色，为石英质粉细砂冲填而成，底部一般杂较多淤泥粘粒，湿 饱和，松散。 该层于场地分布普遍，除钻孔 ZK1、ZK6、ZK10、ZK16、ZK21 外，其余各钻 孔均有揭露，厚度为 1.0113.50m，平均 6.97m，层底标高为-10.210.68m。 2、海相沉积层（Q4m） 淤泥 （层号） 浅灰、深灰色，局部含少量粉细砂，质较纯，刀切面光滑，富含有机质， 带腐臭味，干强度及韧性中等，饱和，流塑。 该层于场地分布普遍，各钻孔均有揭露，厚度 2.5017.50m，平均 8.83m，层底标高为-22.13-9.90m。 3、海陆交互相沉积层（Q4mc） （3-1）粉质粘土（层号1） 灰黄、褐黄色,主要组分为粘土,刀切面光滑,干强度中等,韧性中等,无摇震 反应,饱和,可塑硬塑。 该层于场地分布普遍，各钻孔均有揭露，厚度 1.5020.10m，厚度变化较 大，平均厚度 6.93 m，层底标高为-42.78-14.14m。 （3-2）淤泥质土（层号2） 灰黑色，具腐臭味，手捏滑腻，一般含少量石英砂及贝壳碎片，局部含少 量黑色腐木，富含有机质，饱和，流塑。 该层于场地分布较普遍，多数钻孔有揭露，厚度 1.5012.50m，平均 5.10m，层底标高为-31.30 -17.42m。 （3-3）细/中砂（层号3） 主要为细砂，局部产出为中砂，灰黑色，主要组分为石英质细砂，含 1015%粘粒,分选性较差，饱和，松散稍密。 该该层于场地分布普遍，共 42 个钻孔揭露，厚度 1.1014.40m，厚度变 化较大，平均 7.34m，层底标高为-41.49-19.33m。 （3-4）砾/粗砂（层号4） 主要为砾砂，局部产出为粗砂，灰黑色，主要组分为石英质砾砂，含 515%粘粒，砾砂呈次棱角状，分选性较差，饱和，稍密中密。 该该层于场地分布普遍，各钻孔均有揭露，厚度 9.0050.50m，厚度变化 较大，平均 34.41m，层底标高为-73.62-35.32m。 4、残积层（Q4el） （层号） 灰白色，为花岗岩残积土，岩芯呈土柱状，原岩结构难以分辨，主要组分 为粘土及石英质砾砂及少量长石碎屑，硬塑。 该层分布较少，共有 20 个钻孔揭露，厚度 1.504.20 m，平均 2.52m，层 底标高为-70.43-66.15 m。 5、燕山三期花岗岩（52-3） （5-1）全风化花岗岩（层号1） 灰白色，岩芯呈土柱状，原岩矿物已风化成土，原岩结构不可辨认，主要 组分为粘土及石英质砾砂及少量长石碎屑，坚硬土状。岩石坚硬程度为极软岩， 岩体完整程度极破碎，岩体基本质量等级为类。 本次勘察共有 74 个钻孔揭露该层，厚度 1.4010.20 m，平均厚度 4.05m，层顶标高为-73.38-62.55m。 （5-2）强风化花岗岩（层号2） 灰白色，岩芯呈半岩半土状，原岩矿物已风化成碎屑,原岩结构清晰，主要 组分为粘土及石英质砾砂及少量长石碎屑，很湿，岩石坚硬程度为软岩，岩体 完整程度破碎，岩体基本质量等级为类。 该层分布普遍，本次勘察各个钻孔均揭露该层，厚度 1.8013.60m，平均 厚度 4.83m，层顶标高为-78.22-65.65 m。 （5-3）中风化花岗岩（层号3） 灰白色、肉红色，主要造岩矿物为长石、石英及云母，粗粒花岗结构，块 状构造，岩芯为碎块短柱状，岩石 RQD 指标较差。岩石坚硬程度为较软较 硬岩，岩体完整程度较破碎较完整，岩体基本质量等级为类。 本次勘察各钻孔均揭露至该层，厚度 5.0014.40m，平均厚度 8.31 m，层 顶标高为-84.81-68.15 m。 4.工期安排工期安排 根据本工程的工程特点以及招标文件中对本工程计划工期的要求，根据我 司的施工实力和同类工程以往的施工经验，结合我公司计划上场的大型设备数 量和人员规模, 总工期目标为：在 180 个日历天内完成招标文件所要求的本标 段所有工作任务，计划开工日期：2014 年 11 月 05 日（具体工期以发包人书面 通知为准开始计算）,完工日期：2015 年 4 月 05 日。 5.机械设备配备情况机械设备配备情况 为确保总工期和关键工期的实现, 我公司将重点在设备的配置上下功夫,在 施工机械配置上分阶段分目标的合理安排施工机械进场。主要施工机械设备计 划有：8T 冲孔桩机 25 台（一期 6 台、二期 16 台） 、10T 冲孔桩机 2 台、12T 冲 孔桩机 6 台，50 吨履带吊车 1 台，25 吨汽车吊车 1 台,振动锤 1 台，PC300 挖 掘机 2 台，3PN 泥浆设备 20 套，钢筋笼加工设备 8 套及其他相应小型设备。 表 5-1 机械设备进场计划 序号序号 机械或机械或 设备名设备名 称称 型号规型号规 格格 数量数量 国别国别 产地产地 制造制造 年份年份 额定功额定功 率率 （KWKW） 生产生产 能力能力 用于施工用于施工 部位部位 备注备注 1 冲孔桩 机 8T16 国产 200855/ 小于 1800 灌 注桩 2 冲孔桩 机 10T/12T8 国产 201065/ 2900 2600 灌 注桩 3 高压注 浆泵 2TGZ- 120/105 2 国产 201015/ 注浆 4 泥浆泵 3PN20 国产 201122/ 抽泥浆 5 履带吊 车 75T2 国产 2011/ 吊装 6 钢筋弯 曲机 BSQ6- GW50 2 国产 20093/ 弯曲钢筋 7 钢筋调 直机 GT3/82 国产 20117.5/ 调直钢筋 8 钢筋切 割机 SHJ- HH501 2 国产 201210/ 切割钢筋 9 电焊机 BXL-40016 国产 201017/ 焊钢筋笼 10 挖掘机 PC2002 日本 2005/ 辅助施工 11 混凝土 输送泵 HBT80C2 国产 201255/ 泵送混凝 土 12 泥浆车 30m3 以 上 3 国产 2011/ 泥浆外运 13 电动空 压机 8m3 以上 1 国产 2010/ 清孔 14 全站仪 GTS- 102N 2 日本 2011/ 放线、垂 直度 6.人员配置情况人员配置情况 序号序号管理人员名称管理人员名称姓名姓名序号序号管理人员名称管理人员名称姓名姓名 1 项 目 经 理游江 10 施工员李秋华 2 项目副经理腾显静 11 施工员王正尧 3 项目副经理万绍平 12 施工员钟育城 序号序号管理人员名称管理人员名称姓名姓名序号序号管理人员名称管理人员名称姓名姓名 4 项目技术负责人郭江江 13 施工员龚耿彬 5 经营负责人林振宇 14 质检员李作炳 6 安全负责人高连忠 15 质检员张文浩 7 安全负责人李彦良 16 质检员张宇 8 资料负责人欧阳函 17 材料员曾展文 9 资料员刘标明 18 材料员黄运娣 序号序号施工工种施工工种数量数量备注（为两班人员总数）备注（为两班人员总数） 1 机械操作工 10 搅拌桩机操作人员 2 后台操作工 10 后台注浆、操作人员 3 杂工 10 二二 质量、安全、工期目标质量、安全、工期目标 1.1.质量目标质量目标 本工程质量目标：100%合格。 2.2.安全管理目标安全管理目标 1）重大伤亡事故为零； 2）杜绝设备、火灾、管线等重大事故。 3.3.工期目标工期目标 现场施工过程中，保证人、材、机投入，确保完成合同工期，本工程主要 工期保证措施如下： (1)技术保证措施：技术保证措施： 迅速办理一切开工手续，确保开工 深化图纸、优化方案，制定合理的流程 应用成熟先进的施工技术 及时进行设计交底、分部分项施工技术交底 (2)实施调整措施：实施调整措施： 加强计划严肃性，均衡施工，进行全方位控制 以总进度计划为前提，编制分部分项计划 根据总进度计划找出关键线路，重点控制 分项工程出现脱节，以总进度计划为前提，调整下一分项计划，在 下一分项中保证节点工期 (3)材料供应措施：材料供应措施： 编制材料供应总计划，并分解到月、旬、周、日计划 掌握市场信息，多渠道，少环节购买材料 加强周转材料设备管理，及时安排进场和退场计划 掌握甲供材料，并及时做好交接手续 (4)设备供应措施：设备供应措施： 根据总进度计划和工程量，配置足够的机械设备 即使安排设备进场安装使用，并及时做好设备退场工作 合理配置设备管理人员，做到定机定人 充分发挥我司设备优先进的优越性，选择先进的设备进场 (4)劳务保证措施：劳务保证措施： 选择公司认定的合格劳务分包商 在合同中明确双方的责任和义务，并要求其排出劳务配置计划 在施工中及时掌握劳务的数量和动态，根据施工现场的实际情况增 配劳务 每星期召开劳务协调会 三三 工程桩施工工程桩施工方案方案 1.工程概况工程概况 本工程桩基础采用钻（冲）孔灌注桩基础，均为端承型桩，设计有效桩长 约 70 米，钻孔灌注桩持力层为微风化花岗岩，桩端进入持力层深度不于 3.0m，岩石饱和单轴抗压强度标准值 frk为 28MPa，混凝土强度等级为 C40。图 纸中，本工程桩基总共有 298 根钻（冲）孔灌注桩，其中裙楼部分桩径为 1200mm 有 85 根、1500mm 有 118 根、1800mm 有 43 根，塔楼部分桩径 为 2600mm 为 12 根、2900mm 为 40 根。 2.进度计划进度计划 序 号 项目名称开始时间完成时间 持续时 间 （d） 施工分区 1 1 区（68 根） 2014 年 11 月 05 日2015 年 3 月 24 日 140 2 4 区（90 根） 2014 年 11 月 05 日2015 年 3 月 24 日 140 施工 1、4 区 3 3 区（66 根） 2015 年 01 月 05 日2015 年 5 月 4 日 120 4 2 区（74 根） 2015 年 01 月 05 日2015 年 5 月 4 日 120 施工 2、3 区 3.冲孔灌注桩施工工艺流程图冲孔灌注桩施工工艺流程图 为确保冲孔灌注桩施工质量，使施工按规定程序有序地进行作业，编制冲 孔灌注桩施工流程图，见下图。 场 地 平 整 定 桩 位 埋 设 护 筒护 筒 制 作 、 准 备 钻 机 准 备钻 机 就 位 、 校 正 泥 浆 制 作钻 孔钻 孔 记 录 填 写 清 孔 测 孔 深 、 检 孔 钢 筋 笼 制 作安 放 钢 筋 笼检 查 记 录 填 写 导 管 试 拼 、 准 备导 管 安 装 搭 设 平 台 、 安 装 漏 斗 二 次 清 孔 N 检 查 沉 碴 厚 度 Y 浇 筑 混 凝 土 拔 出 护 筒 进 行 下 道 工 序 浇 筑 记 录 、 制 作 试 块 图 3-1 钻机工艺流程图 4.桩位测放及桩机就位桩位测放及桩机就位 根据设计图纸，由专业测量人员制作施工平面控制网，校测场地基准线和 基准点、测量轴线、桩的位置及桩的地面标高。采用极坐标法对每根桩孔进行 放样。为保证放样准确无误，对每根桩必须进行三次定位。在测定的桩位点， 打入标志桩（露出地面 510cm） 。定位后会同有关部门和人员，对轴线、桩位 进行复核，并作记录。在复核符合设计、规范要求后方可进行施工。 桩机就位场地平整，开冲前对桩机进行检查，保证桩机平稳，开冲不发生 晃动。 图 4-1 冲桩机就位图 5.长钢护筒安装与起拔长钢护筒安装与起拔 （1）钢护筒加工要求 桩直径2.0m 时,钢护管采用壁厚 10mm 的 Q235 钢板卷制，桩直径=2.6m 时,钢 护管采用壁厚 12mm 的 Q235 钢板卷制, 桩直径=2.9m 时,钢护管采用壁厚 14mm 的 Q235 钢板卷制,分别对钢护筒的顶口和底口进行加强，钢护筒顶端采用同钢 护筒厚度相同的钢板进行加强，加强宽度为 150mm。钢护筒内直径=桩直径 +20cm。20 米长钢护筒采用分节安装，第 1 节为 10 米，第 2 节为 10 米。钢护 筒焊接时严格控制接口焊接质量并加强圈板（宽度 150mm）焊接加强，拼接时 严格控制钢护筒对接垂直度。 为便于泥浆循环，在护筒顶端留有高 20cm，宽 20cm 的出浆口，共 2 个对 称布置。护筒顶加焊 20cm 加强圈。 焊缝质量达到 GB50205-2001 二级焊缝质量等级的要求。埋弧自动焊接或半 自动焊接采用 H10Mn2 焊丝，手工焊采用 E43xx 焊条，其性能符合现行国家标准 碳钢焊条 （GB/T5117）或低合金钢焊条 （GB/T5118）的规定。 图 5-1 钢护筒尺寸图 （2）配套机械设备 吊装机械拟采用履带吊车，最大额定起重量为 50t，辅助振动锤 ZSD200 型 一套。 （3）长钢护筒的埋设 （1）护筒吊运 本工程长护筒吊运工作应安全、及时和准确，结合现场场地的具体情况以 及机械使用等综合考虑选用履带式起重机为主吊机，最大额定起重量为 50t。 吊运前先规划吊运线路，清理吊运路线上的施工机械，用砖渣铺好路，防 止淤陷。 吊装前检查起吊用具和防护设施，辅助用具，吊物回转半径的范围，吊物 的落点等。对吊装作业区域内的不安全环境，也要进行检查、清除或采取保护 措施，如：输电线路的妨碍，高压线路的距离，主要通道，场地的平整等。起 重机与架空输电导线间的安全距离应符合施工现场外电线路的安全距离要求。 利用履带式起重机配合振动锤进行吊运，要求采取将护筒用钢丝绳与吊钩 连接等保险措施，防止液压油管意外爆裂将造成长护筒倾倒事故。吊运过程中， 吊装作业区域内不得站人。 图 5-2 护筒吊运 （2）护筒定位 采用钢护筒，护筒直径大于钻头直径，护筒顶标高应高于施工面 200300mm，并确保筒壁与水平面垂直，隔离地面水，稳定孔口土壤和保护孔 壁不塌，以保证其垂直度并防止泥浆流失，以利钻孔工作进行。护筒周围用粘 土分层夯实。 护筒定位时应先对桩位进行复核，然后以桩位为中心，定出相互垂直的十 字控制桩线，并作十字栓点控制，挖护筒孔位，吊放入护筒，同时用十字线校 正护筒中心及桩位中心，使之重合一致，并保证其护筒中心位置与桩中心偏差 小于 30mm。 十 字架 设计 桩径 D 护筒直径 最大直径 =D+200mm 15M 3 00 地 面 护 筒 设计 桩径 D 护筒直径 =D+100mm 最大直径 图 5-3 护筒大样图 图 5-4 埋设护筒 （3）护筒振沉 使用履带吊配合振动锤振沉钢护筒。 由于施工场地内前期施工搅拌桩加固土体，为保证长钢护筒埋设过程垂直 度达到要求，应先冲孔再振沉护筒。 护筒长度较长，在振沉过程中可能会因振动而使护筒倾斜。在振沉过程中 安排专人用水平尺进行垂直度检查，每下去 3 米检查一次，发现情况及时纠偏， 并反复提升、下沉进行纠正。 振沉结束后，安排测量人员对护筒中心及桩位进行复核检查，保证桩位偏 差在设计允许范围。 如测量人员发现护筒中心与桩位偏差超过设计要求，应拔起重新振沉。 （4）钢护筒起拔 应在砼初凝前振动起拔钢护筒（一般在浇筑结束后 2 小时内） ，以免砼初凝 后护筒无法拔出。利用履带吊配合振动锤进行钢护筒的起拔。 因起拔长护筒使得桩身直径发生改变，会影响到砼顶面的标高，所以在混 凝土浇筑过程中要充分考虑到长护筒起拔对混凝土浇筑的影响。在护筒起拔前 要先进行超灌弥补护筒起拔的影响。 各长度护筒对砼浇筑方量的影响，护筒以下无影响不考虑。 钢护筒起拔后，应直接在另一个桩位进行埋设就位，或者倒地固定放置。 图 5-5 护筒起拔 （5）长钢护筒埋设安全措施 1、对从事电器、起重、高空作业、焊接、机动车驾驶等特殊工种的人员， 经过专业培训，获得安全操作合格证后，方准持证上岗。 2、施工现场设置安全警示标志，高危作业区内于明显的位置在设置“危险” “禁止通行” “严禁烟火”等标志，夜间设红灯警示。过度道路两端按照规定设 置防护栏及警示标志，夜间设置红色警示灯 3、施工管理人员及现场作业人员在进入施工现场后均需正确佩戴安全帽， 以防高空坠物对人体造成击伤。 4、现场所有作业人员均不得酒后操作和疲劳作业。 5、护筒吊运、振沉、起拔现场有专人进行指挥作业；作业需占用道路时， 提前做好人员的疏导及安全防护措施。 6、长护筒在提起移动过程中要求采取将护筒用钢丝绳与吊钩连接等保险措 施，防止液压油管意外爆裂将造成长护筒倾倒事故。 6.泥浆配制和管理泥浆配制和管理 （1）泥浆制备 1、泥浆系统工艺流程见图： 净净化化泥泥浆浆 劣劣化化泥泥浆浆 新新鲜鲜泥泥浆浆配配制 制 新新鲜鲜泥泥浆浆贮贮存 存 再再生生泥泥浆浆贮贮存存 离离心心机机分分离离泥泥浆 浆 施施 工工 槽槽 段段 沉沉淀淀池池分分泥泥浆浆 旋旋流流器器振振动动筛筛分分离 离 粗粗筛筛分分离离泥泥浆浆 劣劣化化泥泥浆浆废废弃弃处处理 理 加加料料拌拌制制再再生生泥泥浆浆 净净化化泥泥浆浆性性能能测测试试 回回收收槽槽内内泥泥浆 浆 图 6-1 泥浆系统工艺流程 （2）泥浆配制 本工程冲孔深度最深 99.1m，各道工序施工时间长，在槽孔长时间暴露中 容易引起沉渣增厚和槽段失稳等问题，但本工程地质状况良好，以粘土为主， 因此在泥浆指标控制上，采用按照粘性土地质条件下的泥浆的粘度和比重，增 加泥浆护壁能力和悬浮沉渣能力，降低沉渣厚度，并保证槽壁稳定，避免径缩 现象 （3）泥浆材料 采用复合钠基膨润土，膨润土是一种高造浆率、添加特制聚合物的 200 目 钠基膨润土，适合于各种土层，尤其是超深地下墙的护壁要求。 泥浆性能指标及配合比设计 新鲜泥浆性能指标表： 表 6-1 新鲜泥浆性能指标表 项目名称新鲜泥浆成孔泥浆清孔后泥浆 粘度202520302535 比重1.021.051.061.15 1.15 含砂率 4%8%4% PH 810811810 泥皮厚 1mm1mm1mm b) 新鲜泥浆配合比表： 表 6-2 新鲜泥浆配合比表 泥浆材料膨润土自来水 1m3投料量 （kg） 35999 （4）废浆废弃标准 清孔清出来的泥浆予以废弃。 浇灌混凝土回收泥浆中，当泥浆指标超过以下任何一指标时，泥浆应予以 废弃。粘度大于 45，PH 大于 12，比重大于 1.3。 （5）泥浆拌制方法 泥浆配制方法流程图： 净净化化泥泥浆浆 劣劣化化泥泥浆浆 新新鲜鲜泥泥浆浆配配制 制 新新鲜鲜泥泥浆浆贮贮存 存 再再生生泥泥浆浆贮贮存存 离离心心机机分分离离泥泥浆浆 施施 工工 槽槽 段段 沉沉淀淀池池分分泥泥浆浆 旋旋流流器器振振动动筛筛分分离 离 粗粗筛筛分分离离泥泥浆浆 劣劣化化泥泥浆浆废废弃弃处处理 理 加加料料拌拌制制再再生生泥泥浆浆 净净化化泥泥浆浆性性能能测测试试 回回收收槽槽内内泥泥浆浆 图 6-1 泥浆配制方法流程图 （6）泥浆循环 泥浆循环采用 3LM 型泥浆泵输送，4PL 型泥浆泵回收，由泥浆泵和软管组 成泥浆循环管路。 （7）泥浆的再生处理 循环泥浆经过分离净化之后，虽然清除了许多混入其间的土渣，但并未恢 复其原有的护壁性能，因为泥浆在使用过程中，要与地基土、地下水接触，并 在槽壁表面形成泥皮，这就会消耗泥浆中的膨润土、并受混凝土中水泥成分与 有害离子的污染而削弱了的护壁性能，因此，循环泥浆经过分离净化之后，还 需调整其性能指标，恢复其原有的护壁性能，这就是泥浆的再生处理。 A. 净化泥浆性能指标测试 通过对净化泥浆的比重、PH 值和粘度等性能指标的测试，了解净化泥浆中 主要成分膨润土等消耗的程度。 B.补充泥浆成分 补充泥浆成分的方法是向净化泥浆中补充膨润土，使净化泥浆基本上恢复 原有的护壁性能。 向净化泥浆中补充膨润土等成分，可以采用重新投料搅拌的方法，如大量 的净化泥浆都要作再生处理，为了跟上施工进度,可采用先配制浓缩新鲜泥浆， 再把浓缩新鲜泥浆掺加到净化泥浆中去用泥浆泵冲拌的做法来调整净化泥浆的 性能指标，使其基本上恢复原有的护壁性能。 C.再生泥浆使用 尽管再生泥浆基本上恢复了原有的护壁性能，但总不如新鲜泥浆的性能优 越，因此，再生泥浆不宜单独使用，应同新鲜泥浆掺合在一起使用。 （8） 劣化泥浆处理 劣化泥浆是指浇灌墙体混凝土时同混凝土接触受水泥污染而变质劣化的泥 浆和经过多次重复使用，粘度和比重已经超标却又难以分离净化使其降低粘度 和比重的超标泥浆。 在通常情况下，劣化泥浆先用泥浆箱暂时收存，再用罐车装运外弃。在不 能用罐车装运外弃的特殊情况下，则采用泥浆脱水或泥浆固化的方法处理劣化 泥浆。 泥浆施工管理 A. 各类泥浆性能指标均应符合国家规范规定，并需经采样试验，达到合格 标准的方可投入使用。 B. 冲孔作业过程中，槽内泥浆液面应保持在不致外溢的最高液位，暂停施 工时，浆面不应低于导墙顶面 30。 泥浆系统管理图： 泥浆系统管理图 进进入入泥泥浆浆分分离离系系统统 挖挖机机 土土方方车车 调调浆浆箱箱 8600 25000 集集土土坑坑 土土渣渣废废弃弃 回回收收泥泥浆浆 泥泥浆浆回回收收 回回收收泥泥浆浆储储备备箱箱 新新鲜鲜泥泥浆浆储储备备箱箱 拌拌浆浆箱箱 拌拌浆浆桶桶 泥泥浆浆材材料料仓仓库库 废废浆浆箱箱 图 6-2 泥浆系统管理图 7.冲击桩机成孔冲击桩机成孔 冲击钻成孔施工法是我国历史悠久的钻孔施工法之一。它是利用冲击式钻 机(简易式冲击钻机参见下图或卷扬机悬吊冲击钻头，在一定的高度往复提升钻 头并使其突放自由降落，利用冲击动能冲挤土层或破碎岩石成孔。部分碎渣和 泥浆被挤入孔壁中，大部分成为泥渣，利用掏渣筒或其它方法将钻渣排出孔外。 然后再下放钢筋笼，灌注混凝土成桩。每次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向 装置带动下转动一定的角度，从而使桩孔能得到规则的圆形断面。 冲击钻成孔的直径通常为 800mm2000mm，最大直径可达 3000mm，钻孔深 度一般在 50m 左右，某些情况下可超过 100m。水利水电系统、交通港口、公路、 铁路系统利用冲击钻成孔制桩非常普遍。 冲击成孔灌注桩施工工艺有如下独特的施工特点和施工注意事项： （1）在冲击钻进过程中，为获取最佳的成孔速度，必须保证冲击钻头在孔 内以最大的加速度下落，以增大冲击力。为此，应合理确定冲击钻头的重量， 选择最优悬吊距离、冲击行程和冲击频率。冲击钻头的重量一般按冲孔直径每 100mm 取 100140kg 为宜，对于硬岩土层或刃脚较长的钻头取大值，反之取小 值。最优悬距是保证钻头最大切入深度而使钢丝绳没有剩余长度。一般正常悬 距可取 0.50.8m 之间，悬距过大或过小，钢丝绳抖动剧烈。悬距正常，钻机 运转平稳，钻进效率高。一般专用钢丝绳冲击钻机冲击行程可取 0.781.5m， 冲击频率以 4080 次/min 为宜。 图 7-1 简易式冲击钻机施工 图 7-2 简易冲击钻机示意图 1 一副滑轮；2 一主滑轮；3 一主杆；4 一前拉索；5 一后拉索；6 一斜撑； 7 一双滚筒卷扬机；8 一导向轮；9 一垫木；10 一钢管；11 一供浆管；12 一溢 流口；13 泥浆渡槽；14 一护筒回填土；15 一钻头 。 （2）冲击钻进成孔施工的总原则是根据地层情况，合理选择钻进技术参数， 少松绳，勤松绳，勤掏渣。开孔时应低锤勤击，锤高可取 0.41.0m，以免偏 斜。当孔深达到护筒下 34m 后，才加快速度，加大冲程，转入正常连续冲击。 如发现钻孔偏斜，应立即回填片石，重新钻进。如遇孤石可抛填相似硬度的片 石或卵石，用高冲程冲击，将大孤石击碎挤入孔壁。在各种不同土层中钻进时， 可按表 7-1 中施工要点进行，表中列出了各类土层常用冲程高度和施工泥浆密 度，可供使用时参考。 表 7-1 不同土层中钻进时施工要点 表 适用土层施工要点效果 在护筒中及护筒刃 脚以下 3m 小冲程高 1m 左右，土层不好时加入小片 石和蛋白块。 造成坚实孔壁 粘土层、粉士层 中、小冲程高2m，加清水或稀泥浆，经 常清除钻头上的泥块。 防粘钻、吸钻、提高钻进效 率。 粉、细、中、粗砂层 中冲程23m，泥浆密度l.2l.5 mg/cm，投入粘土块，勤冲、勤掏渣。 反复冲击造成坚实孔壁，防止 塌孔。 砂卵石层 中、高冲程24m，泥浆密度1.3mg/cm左右， 多投黠土，减少投石量，勤掏渣。 加大冲击能量，提高钻进效率。 基岩 高冲程34m，加快冲击效率，812 次/ml且，把浆密度1.3mg/ cm左右 加大冲击能量，提高钻进效率。 软弱土层或塌孔回 填重钻 低冲程反复冲击，加粘土块及小碎石， 泥浆 密度1.31.5mg/ cm，勤掏渣。 造成坚实孔壁。 淤泥层 低冲程0.751.50m，增加碎石和教土投量， 边冲击边投入。 碎石和粘土挤入孔壁，增加孔 壁稳定性。 （3）卷扬机施工时，应在钢丝绳上作标记控制冲程。冲击钻头到底后要及 时收绳提起冲击钻头，防止钢丝绳缠卷冲击钻具或反缠卷筒，并应经常检查钢 丝绳的磨损情况，卡扣松紧程度，转向装置是否灵活。 （4）成孔过程中的排渣方法长有泥浆循环法和抽渣筒法。应尽量选用泥浆 循环排渣法，其方法是将输浆管插入孔底，泥浆在孔内向上流动，将残渣带出 孔外。虽本方法具有造孔效率高，护壁效率好的优点，但当孔深时，对循环泥 浆的压力和流量要求较高，较难实施，所以仅适用于浅孔。采用抽渣筒排渣时， 当钻深 45m 以后，每钻进 0.51.0m 应抽渣一次，并及时补给泥浆。对稳定 性差的孔壁不宜采用抽渣筒法，应采用循环法进行泥浆排渣。 （5）每次掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到 正常冲程，以免卡钻。如遇卡钻，应交替紧绳、松绳，将钻头慢慢吊起，不得 硬提猛拉。 （6）在钻头锥顶和钢丝绳之间，必须设定自动转向装置，以保证能冲钻成 圆孔，转向装置可用合金套、转向套、转向环、转向杆等。钻头重量大的采用 合金套，钢丝绳应优质、柔软、无死结，安全系数不小于 12，短绳与大绳连接 的卡扣不得小于 3 个，各卡扣受力应均匀。钢丝绳与吊环连接弯曲处，应安装 槽形护铁，以减小磨损。 （7）在粘性土层中钻进时，可利用粘性土自然造浆的特点，向孔内送入清 水，通过钻头冲捣形成泥浆；在砂砾石层中钻进时应采用膨润土泥浆，视孔壁 稳定情况，边冲击边向钻孔中投入粘土，使黠土挤入孔壁，增加孔壁的稳定性； 在裂隙岩溶地层中钻进遇裂隙泥浆漏失时，可投入粘土，冲击数次后再边投粘 土边冲击，直至穿过裂隙，如果遇无填充物的小溶洞时，可投入粘土加石块， 形成人工造壁。 （8）冲击钻成孔灌注桩的常遇问题及其原因、处理方法如下表所示： 表 7-2 冲击钻成孔灌注桩的常遇问题及其原因、处理方法 常遇问题产生原因防治处理方法 桩孔不圆， 呈梅花形 1、钻头转向装置失灵，冲击时钻头未转动； 2、泥浆黠度过高，冲击转动阻力太大，钻头 转 动困难； 3、中程太小，钻头转动时间不充分或转动很 小 。 经常检查转动装置的灵活性，调整泥浆的重 击度和相对密度;用低冲程时，每冲击一段换用高 一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。 钻孔偏斜 1、冲击中遇探头石、漂石，大小不均匀， 钻头 受力不均。 2、基岩面产状较陡。 3、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉 发现探头石后，应回填碎石或将钻机稍移向 探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石 后再钻进。 遇基岩时采用低冲程，并使钻头充分转动， 常遇问题产生原因防治处理方法 陷。 4、土层软硬不均；孔径大，钻头小，冲 击时钻 头向一侧倾斜 加快冲击频率。进入基岩后采用高冲程钻进；若 发现孔斜，应回填重钻，经常检查及时调整;进入 软硬不均地层，采用低锤密、击，保持孔底平整， 穿过此层后再正常钻进，及时更换钻头。 冲击钻头被 卡 1、钻孔不圆，钻头被孔的狭窄部位卡住 (叫卡钻)； 2、冲击钻头在孔内遇大的探头(叫上卡) 石，石块落在钻头与孔壁之间； 3、未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐变小， 钻头 入孔冲击被卡； 4、上部孔壁明落物卡住钻头； 5、在毅土层冲程太高，泥浆茹度过高， 以致钻 头被吸住； 6、放绳太多，冲击钻头倾倒顶住孔壁； 7、护筒底部出现卷口变形，钻头卡在护 筒底，拉不出来。 若孔不圆，钻头向下有活动余地，可使钻头 向下活动并转动至孔底较大方向提起钻头，使钻 头向下活动，脱离卡点；使钻头上下活动，让石 块落下及时修补冲击钻头；若孔径已变小，应严 格控制钻头直径，并在孔径变小处反复冲刮孔壁， 以增大孔径；用打捞钩或打捞活套助提；利用泥 浆泵向孔内泵送性能优良的泥浆；使用专门加工 的工具将顶住孔壁的钻头拔正；将护筒吊起，割 去卷口，再在筒底外围用直径 12mm 的圆铜焊一圈 包箍，重下护筒于原位。 孔壁坍塌 1、冲击钻头或掏渣筒倾倒，撞击孔壁； 2、泥浆相对密度偏低，起不到护壁作用； 孔内泥浆面低于孔外水位； 3、遇流砂，软淤泥，破碎地层或松砂层 钻进时 进尺太快。 4、地层变化时未及时调整泥浆相对密度； 5、清孔或漏浆时补浆不及时，造成泥浆 面过低，孔压不够而塌孔。 探明明塌位置，将砂和蛋白士(或砂砾和黄土) 混合物回填到现孔位置以上 12m，等回填物沉积 密实后再重新冲孔；按不同地层土质采用不同泥 浆相对密度；提高泥浆面；严重塌孔，用黠土泥 膏投入，待孔壁稳定后，采用低速重新钻进;地层 变化时要随时调整泥浆相对密度，清孔或漏浆时 应及时补充泥浆，保持浆面在护筒范围以内；成 孔后应及时灌注混凝土；下钢筋笼应保持竖直， 不撞孔壁。 流砂 1 孔外水压力比孔内大，孔壁松散，使大 量流 砂涌塞孔底； 2.掏渣时，没有同时向孔内补充水，造成 流砂严重时，可抛入碎砖石、秸土，用锤冲 入流砂层，做成泥浆结块，使成坚厚孔壁，阻止 流砂涌入保持孔内水头，并向孔内抛事占土块， 常遇问题产生原因防治处理方法 孔外水位高于孔内。冲击造浆护壁，然后用掏渣筒掏渣。 冲击无钻进 1、钻头刃脚变钝或未焊牢被冲击掉； 2、孔内泥浆浓度不够，石渣沉入孔底， 钻头重。 磨损的刃齿用氧气乙炔割平，重新补焊； 向孔内抛幸自土块，冲击造浆，增大泥浆浓 度，勤掏渣。 钻孔直径小 复击打石渣层 1、选用的钻头直径小； 2 钻头磨损未及时修复。 选择合适的钻头直径，宣比成桩直径小 20mm，定期检查钻头磨损情况，及时修复。 钻头脱离 1、大绳在转向装置联结处被磨断，或在 靠近转向装置处被扭断，或绳卡松脱，或钻头 本身在薄弱断面折断； 2、转向装置与钻头联结处脱开。 用打捞活套打捞;用打捞钩打捞；用冲抓锥来 抓取掉落的钻头;预防掉钻头，勤检查易损坏部位 和机构。 吊脚桩 1、清孔后泥浆相对密度过低，孔壁烧塌 或孔底涌进泥砂，或未立即灌注混凝土； 2、清渣未净，残留沉渣过厚； 3、沉放钢筋骨架，导管等物碰撞孔壁， 使孔壁明落孔底。 作好清孔工作，达到要求后立即灌注混凝土， 注意泥浆浓度，及时清渣;不让重物碰撞孔壁。 8. 清孔清孔 1、清孔的目的 清孔的目的是抽、换孔内泥浆，清除孔内钻渣，尽量减少孔底沉淀厚度， 防止桩底存留过厚沉淀砂土而降低桩的承载力，确保灌注混凝土的质量。 终孔检查后，应立即清孔。清孔时应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土。 2、清孔的质量要求 清孔的质量要求是应清除孔底所有的沉淀砂土。当技术上确有困难时，允 许残留少量不成浆状的松土，其数量应按合同文件的规定。清孔后灌注混凝土 前，孔底 500mm 以内的泥浆性能指标：含砂率为 8%。比重就小于 1.25，漏斗粘 度不大于 28s。 3、清孔方法 根据设计要求、地层条件等本次采用的清孔方法有正循环清孔、 “气举反循 环”清