冲孔桩施工方案.doc

钻（冲）孔桩施工方案一、工程概况广州市番禺区石楼碧桂园项目，本期工程位于地下室共有六栋别墅组团，别墅楼高3层；采用钻（冲）孔桩基础。施工场地位于广州市番禺区石楼镇，共有280条桩，成孔方量约有4000 立方米。施工现场地质情况复杂，桩顶以下为流朔状淤泥层，层厚8到15米不等。淤泥层以下到强风化继而到中风化红砂岩。根据设计图纸要求，端承桩入中风化岩0.5米，我司计划使用旋挖钻机成孔施工。抗拔桩要求入中风化岩0.8米至2.0米，入中风化砂岩超过1米的按照甲方要求，我司使用冲孔桩机成孔。施工的桩数量约100条。二、施工工艺流程为确保钻孔灌注桩施工质量，使施工按规定程序有序地进行作业，编制钻（冲）孔灌注桩施工流程。测放控制点平整场地测放桩位清孔下钢筋笼安设导管贮料斗等混凝土灌注回填空灌段钻机移位到下一桩钻进开钻前准备埋设护筒安装钻机修筑进场道路设备进场修筑供排浆系统泥浆循环系统钢筋进场制作吊运钢筋笼混凝土进场混凝土检测铺设电缆、水管测量孔（深、位、斜）测量沉渣配管必要时二次清孔 钻孔灌注桩施工流程图 三、施工要点（1）桩位测放及标高控制根据设计图纸，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。定位和标高测定后会同有关部门和人员，对轴线、桩位、标高进行复核，并作记录，符合设计、规范要求后方可进行施工。（2）泥浆制备、使用与管理 泥浆制备由于本工程施工地质条件较差，主要地层淤泥层和强风化、中风化砂岩，不能很好的原土造浆造浆，所以本工程在钻孔桩施工过程中使用外运泥浆进来结合现场造浆的方法施工。本工程施工过程中针对较差的地质条件需要较好的泥浆进行护壁。配比及性能指标详见下表。泥浆配比表序号项目性能指标检验方法1相对密度1.101.30泥浆密度计2粘度1626s漏斗3含砂率48%4胶体率96%量杯法5失水量30ml/30min失水量仪6PH79PH试纸 泥浆使用a、对于正循环钻进，在一般土层中成孔时泥浆密度宜为1.31.40，粘度宜为1622s，含砂率48%，胶体化率大于96% 。在软土层中钻进时，泥浆密度宜为1.31.5，粘度宜为1928s，含砂率48%，胶体化率大于96% 。开孔钻进时，泥浆应适当加稠,密度宜为1.31.50。b、清孔后泥浆性能指标宜为：泥浆密度宜为1.151.25，粘度宜为1725s，含砂率小于8%，胶体化率大于95% 。 泥浆管理施工过程中应做好泥浆的日常维护管理，废弃的泥浆与渣应按环境保护的有关规定进行处理。（4）成孔为确保桩垂直度偏差不大于1%，施工平台应铺设枕木和台板，安装钻机应保持稳固、周正、水平。钻机就位后，要认真做好对中、整平工作；开钻前提起冲锤，校正孔位。造孔时，冲锤对准测放的桩中心开孔钻进。施工中应经常检测孔径、孔形和孔斜，严格控制钻孔质量。施工中严格保持机台平稳，每班均应检查机台水平度。为保证桩径在容许偏差内，开钻前由技术人员检查钻头直径；冲孔钻进中要调整好泥浆性能。根据地层条件，采取充分利用地层造浆的办法制造泥浆，施工中应经常检查泥浆性能。及时做好成孔记录，正常成孔时，每小时做一次进尺记录。终孔深度的确定应根据设计图纸要求，岩样的饱和单轴抗压强度满足设计要求。入岩深度满足设计要求，实际孔深以岩土勘察报告、成孔机械的钻效及捞取的岩渣作为主要依据来判定。进入基坑底时，做好判层记录，并捞岩样以备终孔鉴别。如遇地质资料与地质情况不符，要立即通知勘察、设计及有关人员进行处理。在块石回填层中钻进时，成孔速度慢，且容易导致偏孔、漏浆、塌孔、卡钻、掉钻等质量事故，应当采取相应的措施。a、冲孔钻进中遇到大的块石时，可投入适量粘土块，泥浆比重应调整到1.30左右，每钻进34小时，用泥浆正循环清渣一次。同时，应注意孔斜。发现异常，及时投入石块并填至偏孔处上方0.300.50m，重新成孔。b、应将泥浆输送管（两条）送至孔口，并派专人跟班，以备发生漏浆时能及时补给泥浆。漏浆较大时，泥浆应掺入适量水泥或其它速凝剂；若漏浆严重时，应填入粘土袋，并冲实。c、钻进过程中如遇塌孔，应立即停止钻进，回填夹片石的粘土块，加大泥浆比重，然后重新钻进。d、若遇卡钻、掉钻，应采用打捞钩打捞、爆破松动等办法及时处理。e、沿护筒周围翻浆，造成孔口坍塌地表沉陷时，应立即停止钻进并防止钻机倾倒，及时在护筒外围回填粘土（用稻草拌和），并加以夯实后方可继续冲进。f、建议在表土层的高度范围下钢套管，以防塌孔、漏浆、偏孔等事故的发生。（5） 清孔清孔的目的。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。清孔的质量要求。清孔的质量要求是应清除孔底沉渣不大于50mm，泥浆性能指标：含砂率为8%。比重小于1.25，漏斗粘度不大于28s。清孔方法。根据设计要求、地层条件等本次桩径1200的采用的清孔方法为正循环清孔。正循孔清孔，适用于孔径为8001200mm的桩。其方法是在终孔后，将冲孔管下至离孔底1020cm，并保持泥浆正常循环。输入比重为1.101.25的较纯的泥浆循环，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。根据孔内情况，清孔时间一般为0.31h。终孔后至灌注混凝土前，作二次清渣。a、第一次是终孔后，下钢筋笼前，以泥浆正、反循环结合的方式清渣。将泥浆比重调整在1.201.30之间，含砂率和粘度应分别小于10%和28s。b、置放钢筋笼后，以灌浆导管为循环管道进行第二次清渣，可采用正循环方式清渣，遇清渣困难时则采用泵吸反循环方式清渣，直至泥浆指标符合下述要求：密度为1.101.25，粘度为1725s，含砂率小于8%，胶体化率大于95% ；沉渣厚度小于50mm时才能开始灌注。（7）钢筋笼制作与安装 一般要求a、钢筋的种类、钢号、直径应符合设计要求。钢筋的材质应进行物理力学性能或化学成分的分析试验。b、制作前应除锈、调直（螺旋筋除外）。主筋应尽量用整根钢筋。如需接长，采用焊接接长，焊接接头连接区段为35d（d为钢筋较大直径）且不小于500mm长度范围内，接头面积百分率不宜大于50%。焊接的钢材，应作可焊性和焊接质量的试验。钢筋笼的制作制作钢筋笼的设备与工具有：电焊机、钢筋切割机、钢筋圈制作台和钢筋笼成型支架等。钢筋笼的制作程序如下：a、根据设计，确定箍筋用料长度。将钢筋成批切割好备用。b、钢筋笼主筋接头应互相错开，同一截面内的接头数目不多于主筋总根数的50%，两个接头的间距应大于50cm，接头采用双面搭接焊，焊缝应饱满，不得咬边夹渣。焊缝长度不小于5d。加强筋与主筋间、箍筋与主筋间采用点焊连接方法。c、钢筋笼主筋保护层厚度为7cm。钢筋笼外侧每2m在主钢筋上设一组（6块）用混凝土作成的保护层（200*60*60mm），在吊放钢筋笼的过程中，能确保主筋的保护层厚度，同时保证钢筋笼顺利下放到位。d、制作好的钢筋笼在平整的地面上放置，应防止变形。e、钢筋笼安放前必须经技术人员、质检员按图纸尺寸和焊接质量要求检查验收。并报请监理工程师及业主验收。验收合格者方可使用。钢筋笼的安装钢筋笼安装用大型吊车起吊，对准桩孔中心放入孔内。为了保证钢筋笼的垂直度，钢筋笼在孔口按桩位中心定位，使其悬吊在孔内。安放钢筋笼时应防止碰撞孔壁。如下放受阻，应查明原因，不得强行下插。一般采用正反旋转，缓慢逐步下入。安装完毕后，经有关人员对钢筋笼的位置、垂直度、焊缝质量、箍筋点焊质量等全面进行检查验收，合格后才能下导管灌注混凝土。（8）水下混凝土灌注混凝土灌注是钻孔灌注桩的重要工序，应予特别注意。孔底应经过质量检验合格后，才能进行灌注工作。本工程钻孔灌注桩桩身砼设计强度等级为C30，采用商品砼。在水下砼灌注过程中应严格按照建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)及设计要求施工，各个施工环节互相配合，技术人员层层把关，砼灌注前应会同甲方、监理对该桩孔进行隐蔽验收、签字，合格后方可灌注。水下砼灌注采用竖向活节导管密封拉板法进行，具体要求如下：把好商品砼的质量关，经常检查砼的质量，坍落度控制在1822cm内。导管制作与安装。灌注导管要便于安拆，并有足够的强度和刚度。导管用钢管制作，导管壁厚不宜小于3mm，直径为250mm。每节导管长度，导管下部第一根为4500mm，导管中部为1500mm，导管上部为300500mm。导管的驳接口必须加上止水密封胶圈，确保接头密封良好。密封形式采用橡胶圈或橡胶皮垫。灌注前对灌浆设备进行严格检查导管要求内管光滑。下入导管一定要准确，导管底距孔底控制在0.30.5m。导管顶部应安装漏斗和贮料斗。漏斗安装高度应适应操作的需要，在灌注到最后阶段时，能满足对导管内混凝土柱高度的需要，以保证上部桩身的灌注质量。混凝土柱的高度，一般在桩底低于桩孔中水面时，应比水面至少高出2m。漏斗与贮料斗应有足够的容量来贮存混凝土，以保证首批灌入的混凝土量能达到0.8m以上的埋管高度。隔板：采用预制钢板，开灌前用铁线固定在导管内临近泥浆面处。灌注顺序:灌注前，应再次测定孔底沉渣厚度。如厚度超过规定，应再次进行清孔。当下导管时，导管底部与孔底的距离以能放出混凝土为原则，一般为3050cm。a、首批混凝土连续不断地灌注后，应有专人测量孔内混凝土面高明度，并计算导管埋置深度，一般控制在24m，不得少于1m或大于4m。严禁导管提出混凝土面。应及时填写水下混凝土灌注记录。如发现导管内大量进水，应立即停止灌注，查明原因，处理后再灌注。b、水下灌注必须连续进行，严禁中途停灌。灌注中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位变化情况，及时测量孔内混凝土面上升高度和分段计算充盈系数（充盈系数应在1.051.2之间），不得小于1。 c、导管提升时，不得挂住钢筋笼，可设置防护三角形加筋板或设置锥形法兰护罩。d、灌注将结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大。出现混凝土顶升困难时，可以小于300mm的幅度上下串动导管，但不许横向摆动，确保灌注顺利进行。e、终灌时，采用捞样筒捞取砼样确定砼面高度。考虑到泥浆层的影响，支护桩实灌桩顶混凝土面应高于设计桩顶0.300.70m以上、工程桩实灌桩顶混凝土面应高于设计桩顶0.80m以上，以保证桩顶砼质量及不浪费材料。f、施工过程中，要协调混凝土运输和灌注各个工序的合理配合，保证灌注连续作业和灌注质量。g、每根桩必须随机抽样留置试块不得少于一组，并认真做好试块的养护，达龄期及时送检。（8）废浆必须外运排走，不能排入市政管道。四、常见事故处理及预防措施本工程地质条件对钻（冲）孔灌注桩施工有诸多不利因素，施工过程中，常见以下几种事故。（1）钻进中漏浆的处理在成孔时遇到原有的旧基础时，会发生漏浆现象。处理办法可先投放泥球，及时补浆，在孔内搅拌泥浆，使稠泥浆迅速充填在孔壁块石的间隙中，阻挡渗漏而保护孔壁稳定。漏失停止后，恢复正常钻进。（2）卡钻事故、难以钻进的处理在成孔时遇到原有的旧基础时，可能会遇到卡钻事故或难以钻进。如果卡钻不严重，用钻杆将钻头强拉提起。如果钻头被卡十分严重，强拉硬提无效，可采用将旧基础挖除或用冲锤冲碎，迅速提起。如遇到原有的桩基础，只有移孔才能解决。（3）孔斜钻孔垂直度偏差必须控制在1%以内。钻孔出现孔斜的主要原因有：a）为了追求施工进度，钻进中压力过大，地层软硬不均匀，钻头受力不均匀造成的；b)在岩土换层处、岩层面倾斜处、软弱岩层交界处钻进，钻头受力不均；c）钻机底盘安置不水平或产生不均匀沉陷。预防及处理措施：场地要平整，机架就位后要调整，使机子与底坐水平，机架顶端的超重滑轮边缘同固定钢丝绳和护筒中心三者应在同一轴线上，并经常检查、校正。在有倾斜状的软硬土或岩层变化处，控制进尺速度并以低速钻进，或在斜面位置处填入片石，以冲锤将斜面硬层冲平再钻进。遇孤石应先清除，才能钻进。若发现钻孔已发生偏斜，应先查明偏斜情况，然后在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，如偏斜严重，要先回填石块或灌注砂浆至偏斜处0.50米以上，重新钻进。（4）水下砼灌注事故在水下砼灌注过程中，如出现事故时，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救，不宜轻易废弃或中止灌注。导管进水主要原因是：a)首批混凝土储量不足，安置导管距孔底间距过大，混凝土下落不能埋住导管底口，以致水或泥浆从底口进入导管；b)导管接头不严或螺杆断折、焊缝破裂，水或泥浆从接头或焊缝处注入；c）导管提升过猛或测深错误，导管底口提离混凝土面，底口注入水或泥浆。预防及处理方法：a、由上述第一种原因引起的，应立即将导管提出，将孔底混凝土沉淀物用反循环清除。重新下导管并准备足够储量的首批混凝土重新灌注。灌注之前必须进行首批混凝土量计算，导管底口距孔底间距设置0.50.6米。b、若为第二种原因引起的，应拔换导管，采用二次剪球法处理，在第二次灌浆时，当预制混凝土球塞（即隔水栓）下落至原混凝土面时，导管立即跟入原混凝土内有足够深度。c、第三种原因引起的，用原导管进行二次剪球处理，方法同上。若混凝土面在水面下不深的护筒内，可将护筒内水抽干，将浮浆清除，再在护筒内灌注混凝土至设计标高。断桩在灌注时，由于导管埋深过大，致使导管无法拔出而中断灌注。可用岩芯钻进法将导管内混凝土面以上的淤塞物清除，下入炸药放炮，将导管炸断，提出孔外。把孔内钢筋全部接到孔外固定的护筒上，再下入冲击冲锤凿除钢筋笼里面的混凝土，一直钻到钢筋笼底部以下1m。在孔口调整好十字形冲击冲锤，使4个钻角分别在钢筋笼的4个空档内，进行轻冲击，并照此变换5次位置，可打掉钢筋笼的箍筋和剩余的混凝土。这样处理后，钢筋笼的主盘就全部成为零散的活动体，在孔口将其分别拉出。最后用冲击冲锤打掉底部的混凝土，重新进行灌注。桩身夹泥的处理灌注时由于导管密封不良，泥浆渗入导管内，或导管栓塞破裂、脱落，都会产生夹泥现象。这时应全部提出导管进行处理，然后重新灌注混凝土。卡管a、初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身原因坍落度过小，流动性差，夹大石子，拌合不均，离析，粗骨料集中而造成堵管。处理方法：用长杆冲捣导管内隔水栓或混凝土，或抖动导管，使隔水栓或混凝土下落，如仍不下落时，将导管提出清洗，然后重新吊装，重新灌注。b、机械故障或其它原因使混凝土在导管停留时间过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土下落阻力，混凝土堵在管内。预防方法：灌注前检查灌注机械，并备有备用机械，首批混凝土中可掺入缓凝剂。处理方法：采用我公司自行研制的振动器（可与灌注导管连在一起），将导管内的砼振出，同时也能提高砼的密实度，提高桩身的质量。坍孔在灌注过程中如发现钻孔护筒内水位忽然上升后又随即骤降并冒出气泡，应怀疑坍孔现象，用测深锤探测，如原测深锤停挂在混凝土表面上未取出，被埋不能上提，或下不到原来的深度，均证实为坍孔。发生坍孔后，及时查明原因，采取相应措施，保持加大水头，防止继续坍孔，如不严重，并不继续坍孔，