旋挖钻桩基施工队伍施工方案.doc

南通外环北路快速化改造B标钻孔灌注桩旋挖钻机成孔作业施工方案一、 工程地质概况根据B标的勘探结果，在钻孔深度100.45m内地基土主要由表层的杂填土和素填土，上部的粉土夹粉质粘土、粉土夹粉砂和粉砂夹粉土，中部的粉质粘土夹粉土、粉砂夹粉土、粉土夹薄层粉质粘土，下部的粉砂夹细砂、中砂夹粗砂组成。根据勘察结果并结合本工程拟建桥梁的荷载特征，本工程可采用粉砂夹细砂（层10）、中砂夹粗砂（层11）和粉砂夹细砂（层12）作为拟建桥梁的钻孔灌注桩的桩端持力层。二、 施工准备1、熟悉图纸和地质钻探报告，了解施工要求；熟悉施工环境，按照地质情况配备专业工具；2、准备旋挖钻机及配套设施；机械调试；3、对设备进行全面检修和保养；4、派遣具有丰富经验的项目负责人一名，技术员一名； 6、开工前3天内设备运至工地。7、根据孔位处的地质、水文环境等条件以及桩的尺寸，选择适宜的钻孔方法，并符合文件规定的误差要求。钻孔必须记录真实、详细。三、操作工艺1、 旋挖机钻孔灌注桩工艺流程施工准备桩位放线护筒制作修整埋设护筒 泥浆池清水池桩位复测钻机就位钻进掏碴安装清孔设备清孔沉淀池测量孔深、斜度、孔径、孔位、孔型成孔检查钢筋骨架制作安放钢筋骨架导管制作、检验维修下导管钻机移位测回淤灌注砼前准备工作组装灌注架灌注架就位制作砼试件配置混凝土灌注水下砼 灌注架移位试件养护拆、拔护筒孔口回填桩头剔凿清理桩基无损检测 2、护筒应比桩直径大2040CM，用厚810MM的钢板制作而成，根据地层情况护筒高度1.52M不等。护筒埋设应准确，稳定，护筒中心与桩孔中心偏差不得大于5CM，竖直线倾斜不大于1%，护筒宜高出地面2030CM。重点：（1）、护筒周围必须使用黏土夯实； （2）、引到护筒上的十字线标志必须保证上次的标志已清除干净，并在成孔后保存完整准确。 3、钻孔 （1）、开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量的20%，以保证孔位不产生偏差。钻进护筒底以下3m后采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重摩擦加压。钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针叛旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。 （2）、根据不同的地质层，情况适当控制钻进速度、调整配重及钻压，尽量减少扩孔及斜孔。 (3)、注意钻进速度，钻孔到护筒底口12米时，要慢速减压钻进。在粘土层中可快速或中等转速、低比重泥浆钻进。严防护筒坍塌，始终注意护筒内的泥浆面高度。旋挖钻机提钻、下钻时要缓慢，防止冲撞护筒底部； (4)、根据不同的地质情况，检查泥浆指标。 (5)、保持排渣系统畅通。 (6)、起落钻头要平稳，避免撞击孔壁。严防工具等杂物落入孔内。 (7)、拆装钻杆力求迅速，严防钻头脱落，钻杆拆除要及时清理保养。 (8)、钻孔应连续作业，因故中途停钻时，必须将钻头提起以防坍孔埋钻，并采取有效措施保证孔壁稳定。 (9)、每孔钻完后，检查磨耗情况及时进行修补。经常测量钻头直径，并根据灌注后的充盈系数调整钻头。钻孔灌注桩混凝土的浇筑，充盈系数控制在1.1之内。 （10）、在整个钻孔过程中，按规定的表格，严格填写钻孔记录，不得涂改，钻孔桩底标高以设计标高为主要依据。 4、钻孔施工过程中事故预防措施及处理方法 钻孔过程中要精心组织、精心施工，做好各种事故预防措施及处理方案。钻孔过程中可能发生坍孔、缩孔、漏浆、糊钻、卡钻、掉钻、钻孔偏斜或发生十字槽等，事故发生后应仔细查明情况，及时进行处理。 （1）、坍孔。其表征是孔内水位突然下降又回升,空口冒细密水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。坍孔多由泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。应查明坍孔位置后进行处理,坍孔不严重时,可回填土到坍孔位置上,并采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施继续钻进;坍孔严重时,应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填,无上述土类时可采用掺入5%8%的水泥的粘土,等待土层稳定后方可采取改善措施重钻。 坍孔部位不深时,可采取深埋护筒法,将护筒填土夯实,重新钻孔。当坍孔较严重,或是对周围桩基(如群桩)有影响,或施工工期紧张时,可采取以下措施,用拌有水泥的黄土对钻孔进行回填,待地层稳定后再重新开钻。 （2）、钻孔偏斜、弯曲。常由地质松软不均、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成。一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔,使钻孔正直。偏斜严重时,应回填粘质土到偏斜处顶面,待沉积密实后重新钻孔。 （3）、扩孔与缩孔 扩孔一般表现为局部的孔径过大。在土质松散地层处或钻头摆动过大，易发生扩孔，扩孔发生原因同坍孔相同，轻则扩孔，重则坍孔。若只是孔内局部发生坍塌而扩孔，仍能钻到设计深度则不必处理。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。 缩孔一般表现为钻机钻进时发生卡钻，提不出钻头或提钻异常困难。缩孔原因主要是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔，要使用失水率小的优质泥浆护壁并须高转速少近尺，并复钻二、三次；或者使用卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直到使缩孔部位达到设计孔径要求为止。（4）、钻孔漏浆。遇护筒内水头不能保持,宜采取护筒周围回填土夯筑密实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锥慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施 （5）、糊钻、埋钻。糊钻的原因是钻进时,遇软塑粘质土层,泥浆相对密度和粘度过大,进尺快、钻渣量大,钻杆内径过小,除浆口堵塞而造成。应改善泥浆性能,对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算并控制进尺。若已严重糊钻,应停钻提出钻锥清除钻渣。（6）、卡钻。常发生在冲击钻孔时,多因先形成梅花孔或钻锥磨损未及时焊补使钻孔直径变小,而新钻锥又过大,冲锥倾倒遇到探头石或孔内掉入物件卡住。卡钻后不宜强提,可用小锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。施钻过程中如发现钻头卡住提不上时严禁猛拉,应仔细分析查明原因,若系孔壁坍落石块或探头石卡住钻头上刃部,则摇动大绳晃动钻头使石块掉下,必要时可用小钻头冲击所卡位置后再起吊;若为下卡钻头时,亦可用小钻头冲击使钻头松动;若沉泥埋住钻头时,可放入高压风管,吹开埋住钻头的泥土后缓缓提钻。 （7）、掉落钻物。宜迅速用打捞叉、钩、绳套、大的吸铁石等工具打捞。若落体已被泥沙埋住时,应先清泥沙使打捞工具能接触落体后按前述各条打捞。 四、施工要点（一）、钻机就位 1、在拟钻桩位铺设走道板，将钻机行驶至桩位处。根据仪表显示的数值，调节底盘和钻架使钻机底盘水平，钻架垂直，使动力头中心、钻头中心和桩孔中心在同一铅垂线上。然后锁定此时的水平角度，以确 保钻机在钻进过程中和卸土回钻后始终对准桩孔中心。钻头中心与桩中心的偏差不得大于5cm。 2、钻机调整完毕后，将钻头下入护筒内缓慢旋转，查验钻头是否与护筒相碰，确保钻头环刀在孔内自由旋转。 3、钻机就位后，测放护筒顶、钻机平台标高，用于钻孔时孔深测量参考。4、钻孔前，应首先注意检查钻架位置和钻头尺寸是否准确。钻架除在保证承受冲击荷载外还应经常用简易方法检查其中心位置。应重视钻头直径的检查，以便及时补焊。5、当检查时发现有钻孔不直、偏斜、孔径减小、椭圆形断面、井壁有探头石等，应向项目监理报告并提出补救措施的建议，在取得批准前不准继续工作。 6、混凝土浇筑应尽快完成。浇筑应连续进行，不准间断。7、护筒安放完毕并经检验满足要求后，旋挖钻机可就位开钻，就位过程中须注意以下事项；1 、土体平稳，牢固，避免在钻进过程中钻机产生位移或沉陷钻机就位后首先调整钻塔的水平、垂直高度。旋挖钻杆倾斜度不得大于1%；钻机顶部的起吊天轮中心，转盘中心，桩孔中心（十字线中心交点）应在同一铅垂线上，其偏差不得大于2CM。桩的钻孔，应在中心距离5m以内的任何桩的混凝土浇筑24h以后才能开始。、钻孔应连续操作，不得中途停止。钻孔过程中，应对地下状况和土层做详细记录，并与设计资料比较。如果与设计资料有显著差别以致影响桩的承载力和沉降，应立即报告业主和项目监理以便重新进行桩的设计，在项目监理提供新设计之前不允许浇筑混凝土。8、钻进过程中采用泥浆护壁，在泥浆护壁过程中，泥浆比重控制在1.151.25，黏度控制在1822S，含砂率4%。9、各机长、班长应认真执行钻探操作规程，钻进过程根据掏挖土泥渣判断地层，并做好记录。在砂层中钻进时，进尺不宜过快，每一次钻进尺在0.50.8M左右。10、升降钻杆时应平稳，提钻时应防止碰撞护筒或钩挂护筒底部。11、施工中必须注意连续补充搅拌好的泥浆，以保护孔壁。泥浆面应维持在护筒顶以下0.5M左右，以防止孔壁坍塌。当使用短的临时护筒时，钻孔中应充满泥浆以稳定钻孔。泥浆顶的标高应始终高于外部水位或地下水位至少1m。（二）、泥浆制备及循环系统钻孔采用泥浆护壁，根据钻进地层的特点，为保证钻孔质量，选用不分散、低固相、高粘度聚丙烯酰胺泥浆（PHP泥浆）和采用高分子聚合物泥浆产品。1、泥浆配制（1）、制浆原材料膨润土：为泥浆胶体质的主要来源，采用以蒙脱石为主的钠质膨润土，该土具有较好的分散悬浮性和造浆性，泥皮薄，稳定性好，固壁能力高，钻具回转阻力小，钻进效率高，造浆率高（1t可造1216m3泥浆），质量等级为二级标准。膨润土掺量为水的8%，即100 m3水需用8t膨润土。为了增大泥浆中胶体的成份，应选择胶体率大（96）和含砂率小(00.3%)的钻孔造浆用的膨润土。纯碱（NaCO3）：其指标符合GB210-92的类合格产品的标准，主要作用是增大PH值，使粘土颗粒进行分散，并增加表面负电荷，以吸附带正电荷的钻屑，使泥浆悬浮钻屑效能更好。纯碱掺量为膨润土质量的0.3%0.5%左右。碱用量应使泥浆PH值达到810为宜。羟甲基纤维素(CMC)：也能提高泥浆的粘度，具有使土壁表面形成化学膜泥皮和降低失水量的功能。它常作为膨润土基浆的改性剂，掺用量为膨润土的0.05%0.1%。聚丙烯酰胺（PHP）：即可单独拌制泥浆，又可作为膨润土泥浆中的掺加剂，其突出功能是使泥浆具有触变性，保持不分散、低固相、高粘度的优质性能，提高泥浆的粘度，降低泥浆的失水量。其掺用量为泥浆体积的0.003%左右，即100 m3泥浆约需用3公斤。它的增粘效果远大于CMC。（2）、泥浆的制备将膨润土、水、纯碱、CMC、PHP按比例制成优质泥浆。制浆工艺为先将一定量的水加入造浆池中，再按比例加入膨润土，使用3PN泥浆泵产生的高速水流在池内搅拌30分钟，使膨润土颗粒充分分散后，再按比例加入纯碱、CMC、PHP进行充分搅拌制成优质泥浆。（3）、泥浆采用高分子聚合物泥浆产品，该泥浆是一种易混合水解的粉粒聚合物，可在较低的浓度条件下创造极佳的粘度环境，该泥浆具有如下特性：易于混合配置，施工简便。保持施工中钻孔的稳定，提高孔壁摩擦力。最大限度将钻屑粘结并沉淀至孔底，以便于将钻屑捞出，在很高粘度的情况下，也不发生凝胶现象。良好的粘土分散抑制剂，抑制胶粘土地层的水化膨胀，防止糊钻。提高钻进效率。具有良好的润滑作用，可降低钻机回钻扭矩。高粘性粘结地层，稳定孔壁。提高桩基承载力，便于将钻屑清出钻孔。 环保产品，经简单处理后可直接排放。由水、粘土（膨胀土）和添加剂组成。（三）、泥浆循环方式、 泥浆池设置泥浆池包括溢浆池和泥浆循环池两部分，溢浆池尺寸为5101.5m（宽长高），方量为75m3；循环池尺寸为6161.5m（宽长高）方量为144 m3，设沉淀池一个、循环池一个、泥浆储备池一个、废浆池一个，同时泥浆池配置制浆机1套、1 m3清渣挖机1台。泥浆池采用挖机开挖，边坡坡率为1：1左右，坡面要平整，坑底要整平。、 泥浆循环池及各地层泥浆指标控制 钻孔过程时泥浆循环： 在制浆桶内制浆，进入新浆储备池，然后进入循环池，通过泥浆泵泵入护筒。护筒内溢出的泥浆经泥浆槽流入溢浆池内，由泥浆泵抽入废浆池内，经沉淀池沉淀后，流入循环池内使用。排除的钻渣及时清运至指定地点，做到文明施工。针对各地层的地质特点，各地层钻孔时选用的泥浆控制指标见表如下：各地层泥浆控制指标地层粘度（Pa.S）容重(g/cm3)含砂率(%)PH值胶体率（%）失水量(ml/30min)泥皮厚度（mm）沙层19221.081.2681096153砾石、沙砾层20251.081.2681096153粉质粘土层17191.051当钻进至设计标高时，将钻具提离孔底10cm继续转动钻具，维持泥浆循环，并对泥浆性能进行调整，使泥浆性能指标达到如下要求清孔后的泥浆性能指标粘度（Pa.S）容重（g/cm3）含砂率(%)PH值胶体率（%）失水量(ml/30min泥皮厚度（mm）18221.051.10281098152（四）、第二次清孔 第二次清孔采用气举反循环清孔。在导管内安装风管，风管进入孔内50m左右，然后开动空压机向风管内输入高压空气，孔内泥浆顺导管流出，排至溢浆池内。在清孔过程中，要向孔内及时补充新浆。在孔内泥浆指标、沉淀层厚度满足设计和规范要求后，方可停止清孔。清孔结束后，及时进行混凝土灌注，在混凝土没有到来之前不得停止清孔。当钻孔达到设计深度时，应使用吸泥浆泵或业主与项目监理认可的其它适宜的方法清除井底沉淀物，清孔时，应保持钻孔内的水位高出地下水或流水位1.52.0m ,以防止坍孔。（五）、钢筋笼的制安、安放 钢筋笼的制安、安放由业主完成，但安放前必须做好一切准备，缩短安放时间，预防缩孔。钢筋笼应根据设计尺寸及钻架允许起吊高度整节或分节制作,并应在清孔前制成,经检查合格后方可使用。分段骨架应确保不变形,接头应错开。为控制保护层应在钢筋笼外侧设置垫块,其间距竖向为2m,横向周围不得少于4处。如果钢筋笼自身弯曲,钢筋笼之间的接点不好、弯曲,箍筋变形脱落,使得钢筋笼和孔壁的接触过于紧密,很容易造成钢筋笼上浮。因此应注意提高钢筋笼加工、组装的精度,防止钢筋笼在吊运过程中碰撞等因素引起的变形。钢筋笼吊放时,务必使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁。安放钢筋笼时不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中,不得敲打钢筋笼的顶部。钢筋笼达到设计标高后,将其固定于孔口。（六）、声测管连接 桩基声测管拟采用501.8mm薄壁声测管。声测管接头采用套筒，套筒一端已预先与主管挤压连接，另一端在现场与主管用液压钳挤压连接。声测管分节长度同钢筋笼分节长度，在厂内定制，运至现场绑扎、连接。 声测管采用U型筋固定在钢筋笼内，U型筋与加强箍焊接固定。底节声测管底口采用封头套管密封。现场对接时，上节声测管插入下节声测管的套筒内，到位后采用液压钳挤压连接。连接后下放钢筋笼至声测管高出护筒事宜高度，向馆内注入清水以检验连接质量。如管内水头没有变化，在声测管的密封性很好，否则应采取措施确保声测管不漏水。 为方便成桩检测，声测管顶口宜低于护筒顶口30cm左右。声测管顶口采用封头套密封。（七）、浇筑水下混凝土（导管法）(1)、导管应采用直径不小于25cm的管节组成，接头应具备装卸方便、连接牢靠并带有密封圈，保持不漏水不透气，内壁应圆滑、顺直、光洁无局部凹凸，各节内径大小一致偏差不大于2毫米，导管的支撑应保证在需要减慢或停止混凝土流动时使导管能迅速升降。钻孔中的水位应保持稳定，并超过地下水位或钻孔外水位1.0m。(2)、导管在使用前和使用一段时间后，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真检查外，还需做拼接、过球和水压试验。 (3)、水下混凝土的浇筑，应尽量缩短时间，坚持连续作业，使浇筑工作在首批浇筑的混凝土尚未初凝的时间内完成，不得有工作缝。(4)、导管在任何时间内必须保证在无气泡和水泡的情况下充满混凝土直到漏斗底部。出料口必须埋在浇筑混凝土以下至少2m，但不得大于6m，以防止水涌入导管。(5)、如果导管中混凝土水平下降太低以致使水及空气进入导管，应立即报告业主和项目监理，并向询业主和项目监理提出补救措施请求批准。(6)、为保证桩身质量，水下混凝土浇筑完成时，混凝土的顶面标高必须比设计桩顶标高高出1.0m左右。（7）、采用大、小料斗结合进行混凝土灌注：在桩位旁安置大料斗，在导管上安装2m3的小料斗。首先将大料斗装满，然后将小料斗装进80%的混凝土，再开启大料斗活门，使混凝土不断的流进小料斗内，然后小料斗立即开阀。首灌结束后，换成喇叭口料斗，承接大料斗留下的混凝土进行灌注。拆除导管其间，继续向大料斗内补料，需要时开启活门，混凝土流进喇叭斗进入导管进行灌注，不需要时关闭活门，移走喇叭斗，提升导管，拆除导管以后再套上喇叭斗继续浇注，此法使后台来料不需要等待，直接泵入大料斗，增加储量。大料斗开启活门后，由于料多，冲击力较大，使得桩内混凝土面上升较快，不会出现离析、卡管、堵管现象，既充分利用了大料斗，又加快了浇注速度。（8）、孔内混凝土上升高度用吊锤测绳测量（测绳采用软钢丝绳，1米1个刻度），同时辅以理论计算混凝土面层的高度，并作为拆除导管的依据，防止因测量差错导致导管埋入过深或导管提空等事故。导管埋入深度严格控制在26m，任何情况下不少于2m。导管提升须一节一节拆除，不允许多节一拆。灌注时对孔内溢出的泥浆进行分级沉淀后回收再利用，沉渣运至指定废弃点。（9）、防止混凝土灌注时出现堵管、断桩的措施、堵管现象主要分为两种，一种是气堵，一种是物堵。当混凝土满管下落时，导管内混凝土（或泥浆）面至导管口德空气被压缩，当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象。解决气堵现象的措施有：首批混凝土浇注时，在泥浆面以上的导管中间开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从空口排掉，就不会形成堵管。首批过后正常浇注时，应将丝扣连接的大料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗，使混凝土小于满管下落，不至于形成气堵。另外一种堵管现象为物堵，混凝土垂直下落时，石子或杂物在导管内形成拱塞，导致堵管。解决物堵现象主要是加强现场物资管理，使混凝土原材料中不含有任何杂物，并在浇注现场层层把关，保证搅拌时间，保证砼和易性，确保混凝土浇注顺利。、断桩主要是导管埋置深度不够，导管拔出了混凝土面（或导管拔断），形成了泥浆隔层。防止措施为：对导管埋深进行记录，同时用浇注方量校核混凝土面标高，始终保持导管埋深在26m。、搅拌站的生产能力，要确保混凝土连续。、钻孔桩桩头超浇0.81.0m的混凝土，以确保桩头混凝土质量。（八）、检孔成孔后对孔深、倾斜度、孔径、沉淀厚度等进行检测。其指标要求如下:垂直度要求：最大1/100，且不大于500mm；轴线偏差：100mm；清孔要求：孔底沉淀层厚度不大于35cm；清孔后泥浆指标：相对密度1.151.25，粘度1820s，含砂率4%。孔底高程的检测，以钻杆（包括钻头）长度计算为准，并用钢丝测绳校核。待钻机移位后，再用钢丝测绳进行孔深测量，钻杆长度（包括钻头）减去测量孔深为沉淀层厚度。孔深、孔径、孔形和倾斜率采用智能超声波成孔检测仪进行检测。导管采用3006mm无缝钢管制成，接头为快速螺纹接头。导管使用前按顺序编号，然后进行水密承压实验和接头抗拉实验。水压实验指标：91.51.3119m，压力为1.19M。五、安全保证措施在施工过程中，严格遵守中华人人民共和国安全生产法、上级有关职业健康安全生产方面的管理规定、条例，相关内容如下：1、凡进入施工现场的工作人员必须佩带安全帽，穿工作服、工作鞋，让每位工人树