阳江核电厂公关中心工程钻(冲)孔桩施工方案.doc

阳江核电厂冲冲（钻）孔桩工程施方案一、 编制说明（一）编制原则本施工组织设计的编制以公司现有的施工技术力和历年的桩基施工的经验为基点，统筹考虑桩基础的施工工艺以保证桩基工程按计划完成；1、认真阅读设计图纸和招标文件，仔细领会设计思想及意图，深刻理解招标文件内容，严格接招标文件的要求施工。2、尊重科学，实事求是，科学合理地安排施工顺序及施工进度，保证桩基工程节点目标与总目标的顺利实施。3、认真研讨并优选施工技术措施，合理利用资源，优化生产要素，统筹兼顾，运用现代化管理手段和方法组织科学有序的施工。4、认真贯彻执行本企业的质量标准，提高工程质量，确保工程质量目标的实现。（二）编制依据1、国家现行技术规范、规程：1）建筑工程施工质量验收统一标准GB 50330-2001；2）建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 50202-2002；3）建筑桩基技术规范JGJ94-2008；4）混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2002；5）钢筋焊接及验收规程JGJ 18-2003；6）建筑施工安全检查标准JGJ 59-1999；7）建筑机械使用安全技术规程JGJ 33-2001；2、岩土工程勘察资料。3、我公司管理程序及制度，拥有的科技成果、机械机具设备、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验。4、我单位施工人员在现场查勘获得的有关资料。5、业主发出的招标文件答疑/澄清函，以及我们对文件的理解。二、工程概况 阳江核电厂公关中心工程位于阳江市东平镇核电厂内的员工生活区内（即运营宿舍区），位于进厂道路运行道路交叉口，西北面为培训中心，西南面为应急指挥中心。公关中心总建筑面积2933.37，其中首层1977.00，二层956.37；总高度13.5m，为低层框架结构建筑。工程共48根桩，其中桩径800为16根，桩径1000为32根，桩径800的桩单桩承载力特征值2000KN，入岩深度要求为强风化二长花岗岩最小5m或中风化二长花岗岩最小0.5m； 桩径1000的桩入岩深度要求分三部分，其中10根单桩承载力特征值2800KN的桩为强风化二长花岗岩最小5 m或中风化二长花岗岩最小0.5m，5根单桩承载力特征值3100KN的桩为强风化二长花岗岩最小6m或中风化二长花岗岩最小0.5m，17根单桩承载力特征值3700KN的桩为强风化二长花岗岩最小8 m或中风化二长花岗岩最小0.5m。桩设计有效长度约为1825 m，都为冲孔桩，混凝土强度等级为C30水下混凝土，抗渗等级为S6。施工段地质条件：土壤上层以素填土和回填砂石土为主，再为砂质土，然后为强中微风化花岗岩石层。三、施工准备工作1、认真熟悉设计图纸，工程地质水文条件，考虑海面、河流水位的可能变化（如潮汐、洪水）和地质条件对施工的影响。2、做好现场平面布置，设置好泥浆池。3、人、机、料准备。现场桩机班配备施工技术人员2名，每台钻机配操作手4名，（其中一名为机长），同时配备电工2人，焊工2人，共计30人；铁工6人，砼工15人，进场桩机6台，钢筋机械一批，并经检修后试机一切正常。机具配置如下：1冲桩机6台及配套设备4钢筋切断机1台2电焊机2台 5钢筋弯曲机1台3钢筋冷拉机1台6吊车1台（随时准备）施工材料，油料、焊条等材料准备充分，原料提前送检合格方可使用。4、进度控制计划安排：工程共48根桩，共6台机工作，以总工期100天作为控制进度目标；大约平均每两天完成1根桩。四、主要施工方法及工艺措施钻冲孔桩工艺流程场地准备 桩位放样埋设护筒钻进 钻机就位清孔验收安设钢筋笼安设导管浇灌混凝土截桩头浮浆成桩验收护筒制作安装泥浆循环系统与监理共检钢筋笼制作及垫块放设钢筋备料及检测导管拆装、试压搅拌站混凝土制作砂、石、水泥外加剂备料及检测导线控制点桩位复测钻机平、直度检查测量孔径、孔深、鉴定岩样测量沉渣厚度和含沙率钢筋笼及焊接质量检查与监理共检测根据要求设置声测管检查笼顶标高复测沉渣厚度测砼面和控制导管埋深特性试验、制备试块声波透视和静载检测（一）、桩位校核钻孔灌注桩施工步骤示意图如下：图4.3-1 钻孔灌注桩施工步骤示意图冲孔桩移孔施工时，当桩中心距小于2.5倍桩径时，应错开冲孔，并待桩身混凝土达到设计强度的60%后才能冲相近的桩孔。具体布置详见附图1：桩基平面布置图。机具安装或钻机移位时，都要进行水平、垂直度校正。钻杆的导向装置应符合下列规定：1、潜水钻的钻头上应配有一定长度的导向扶正装置。成孔钻具（导向器、扶正器、钻杆、钻头）组合后对中垂直度偏差应小。2、利用钻杆加压的正循环回转钻机，在钻具中应加设扶正器，在钻架上增设导向装置，以控制提引水龙头不产生大的晃动。3、钻杆本身垂直度偏差应控制在0.2%以内。（二）、护筒设置1、护筒内径规格1.2米，共1种规格。2、可依靠导向架定位。3、护筒沉入时采用压重、振动、锤击使护筒底部应沉入到较坚实的地层，埋置深度不少于1.5米。4、护筒高度应满足在施工中泥浆面高度要求，高出泥浆面200mm以上。5、护筒连接处应耐拉、耐压、不漏水，筒内无突出物。6、经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并要及时处理。（三）、泥浆的制备1、钻孔泥浆采用优质粘土在泥浆池内配备，泥浆池容积不小于15m3，并设容积为8 m3的沉淀池一个，串联并用。泥浆沉淀池的布置应符合现场施工要求，在桩位旁边合适位置开挖泥浆沉淀池。选择符合要求的粘土制作泥浆。必要时，在泥浆中掺入适量的烧碱和碳酸钠，用泥浆搅拌机搅拌成合格泥浆存入泥浆池内，视不同土层确定泥浆比重、稠度和用量，造浆后，按设计要求测试泥浆性能指标，并在钻孔时抽查泥浆比重。钻孔时孔内泥浆应始终高出孔外水位 1.0-1.5米。2、造浆用的粘土应符合下列技术要求：含砂率4%，胶体率95%、造浆率0.006 m3/kg0.008 m3/kg。无优质粘土或远运的膨胀土难以调制合格泥浆时，可掺用添加剂改善泥浆性能。3、在淤泥质土或流沙中钻进，宜加大泥浆比重（1.21.3），且钻进采用低转速慢进尺。在处理弯孔、缩孔时，若需提钻进行上下少、扫孔作业时，应先适当加大泥浆比重（通常是投入适量浸泡过的粘土）。4、钻碴沉淀后及时进行挖除，堆在场地内初步沥水后运至弃土场进行弃方处理。泥浆尽量考虑循环利用，以节省水资源。施工中严禁将泥浆排至冲沟和场地污水管内，防止泥浆排至海域，造成环境污染，避免海域事件的发生。（四）、冲钻孔1、冲孔桩一般采用十字形冲击钻头。冲击钻头分冲孔钻头、冲岩钻头、修孔钻头、扩孔钻头。钻头的直径与设计桩径相比，冲孔钻头、冲岩钻头小5080mm；修孔钻头大1020mm；扩孔钻头大60100mm。冲击钻头必须设置打捞环。2、在冲击钻头锥顶和提升钢丝绳之间，必须设自行转向装置，以保证钻头自动转向，防止形成梅花孔。转向装置可用合金套、转向套、转向环、转向杆等。钻头重量大的要采取合金套。钢丝绳应选用优良、柔软、无断丝者，且其安全系数不得小于12。连接吊环处的短绳和主绳（起吊钢丝绳）的卡扣不得小于3个，各卡扣应受力均匀，在钢丝绳与吊环弯曲处应安装槽形护铁（俗称马眼），以防扭曲及磨损。3、冲击钻成孔；每一个桩的钻孔在距离本桩中心5m内的任何桩砼灌筑完成后24小时内不得开钻，以避免干扰邻桩砼的凝固。钻机就位经测量检查无误后开始钻进，开钻时采用小冲程低速钻进，待泥浆经调浆合格后可根据地质状况加快进尺，在钻进过程中随时检查钻碴以探明地质情况，并根据不同的地层情况调整泥浆比重及进尺速度。 4、整个钻进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位，并低于护筒顶面0.3米以防溢出，掏渣后及时补浆。钻孔时对成孔的孔位、孔深、孔径及倾斜度等各项指标进行检查，及时调整。钻孔应连续施工，不得中断时间过长。5、冲击成孔应遵守下列规定：1）开孔时应低锤密击。如表土为淤泥、松散细砂等软弱上层，可加粘土块类小片石，反复冲击造壁，保证护筒的稳定。2）必须保证泥浆的供给，使孔内浆液面稳定。3）在各种不同的土层和岩层中钻进时，可按下表的施工要点进行。钻（冲）孔灌注桩施工要点 适用土层施工要点效果在护筒刃脚下2m以内小冲程1m左右，泥浆比重1.21.5，软弱层投入粘土块类小片石造成坚实孔壁粘土或粉质粘土层中小冲程12m，泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块提高钻进效率粉砂或中粗砂层中冲程13m，泥浆比重1.21.5，投入粘土块，勤冲勤掏碴反复冲击，造成坚实孔壁，防止坍孔砂卵石层中高冲程23m，泥浆比重1.31.5，投入粘土块，勤掏碴提高钻进效率基岩高冲程34m，泥浆比重1.3左右，勤掏碴加大冲击能量，提高钻进效率软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击，加粘土块类小片石，泥浆比重1.31.5造成坚实孔壁4）往复式冲孔桩机的特点是冲程较固定，冲击频率高，施工时也应参照表4-l5中的施工要点，如需提高冲击能量，也可调节冲程或改换不同形式和重量的冲击钻头。5）开始钻基岩时应低锤密击或间断冲击，以免偏斜。如发现钻孔偏斜，应立即回填片石至偏孔处上部0.30.5m，重新冲孔。6）遇孤石时可适当抛填硬度相似的片石，用高锤冲击，或高低冲程交替冲击，将大孤石击碎挤入孔壁。7）必须准确控制松绳长度，避免打空锤。一般不宜用高冲程，以免扰动孔壁，引起塌孔、扩孔或卡钻事故。8）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，以免掉钻。9）应经常检查冲击钻头的磨损情况，如磨损过大，切削角不符合要求时要及时更换修理，以提高钻进效率和防止夹钻、卡钻等事故。6、冲孔桩施若遇下列情况之一时，应立即停钻处理：1）产生斜孔、弯孔和缩孔时，应停钻抛填粘土块夹片石至偏孔开始处以上0.51m，重新钻进，不得用冲孔钻头修孔，防止卡钻。2）钻进中如遇塌孔，应立即停钻，回填夹片石的粘土块，加大泥浆比重，反复冲击造壁及钻进。3）沿护筒周围冒浆，造成孔口坍塌地表沉陷时，应立刻停钻并防止钻机倾倒，及时在护筒外围回填粘土，并加以夯实，必要时压上一层泥、砂包后方可继续钻进。7、若遇卡钻、掉钻，应按下列方法处理：1）卡钻时应交替紧、松绳，将钻头缓缓吊起，不得硬提猛拉，必要时可使用打捞钩、千斤顶等辅助工具助提。2）掉钻时应立即打捞，用打捞钩钩住钻头预设的打捞环，把钻头提上来。8、桩孔排碴可采用泥浆循环或抽碴筒排碴等方法。如采用抽碴筒排碴，在钻进45m深后，每钻进0.5lm应抽碴一次，并及时补给泥浆。9、钻大孔时可分级成孔，第一级钻头直径宜为第二级钻头直径的0.60.8倍。10、冲孔入岩后，每钻进100500mm要取一次岩样，并妥善保存，以便终孔验证。钻孔桩入岩后宜每钻进100mm取一次岩样。11、钻孔作业，每台钻机配备4人，每天分三班，24小时作业。钻孔过程中操作手经常检查桩头直径，以便及时补焊。12、桩孔钻至设计深度后，对成孔的孔径、孔深、嵌岩深度和倾斜度进行检查，满足设计要求后，将钻孔记录及岩样保存好，向监理申请终孔。（五）、清孔1、终孔后，采用换浆法清除孔底沉淀物，直到孔底沉渣厚度不大于50mm。2、清孔时，应保持孔内的水位高出河流水位1.52.0m，并采取措施以防塌孔。1）孔壁土质较好，不易塌孔者，可用空气吸泥机清孔。2）孔壁土质较差者，可用泥浆循环或抽碴筒抽碴清孔。清孔后距孔底0.21m处的泥浆比重应控制在l.15l.25，粘度28s，含砂率10%。3、清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持孔内浆液面的稳定。4、孔底沉淀厚度测量以最大厚度为准，清孔后孔底沉碴允许厚度为端承桩不得大于50mm；摩擦桩不得大于150mm。5、清孔时间一般为4h左右，清孔后从孔底提出泥浆的试样应满足设计要求。（六）、钢筋笼的制安1、钢材必须送检合格并有出厂证明书方可使用。2、制作时必须严格按图施工，焊口必须严密，钢筋笼沿通长1m范围内纵筋接头面积不得超过总面积50%。3、采用钻机钻架吊放制作合格的钢筋笼就位。4、钢筋笼分段吊放按编号入孔， 钢筋笼接头的焊接应满足设计要求。钢筋架的保护层通过在螺旋筋上穿入厚5cm、长宽为64 cm的C25水泥砂浆块来保证，砂浆块按竖向每隔2m设一道，每道对称穿入46个布置，横向圆周不少于4处，最后按设计需要安装和固定检测管。5、钢筋笼第一段放入孔内后用钢管临时搁支在护筒口，在起吊另一段，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高。钢筋笼下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，应查明原因，不得强行插入。6、骨架顶端设置吊环。用两条&25钢筋外套钢管穿在吊环上把钢筋笼固定（可焊接）与护筒上。7、钢筋笼的吊装就位，要保证以下各项数据在允许范围内，其中钢筋倾斜度0.5%、保护层20mm、骨架中心平面位置20mm、骨架顶端高程50mm、骨架底面高程50mm。（七）混凝土搅拌及灌注1、本工程桩身混凝土C30水下混凝土抗渗等级为S6，采用混凝土泵机泵送，坍落度为180220mm,水泥用量要求不少于360kg/ m3，使用的原料要提前送检合格后，才能使用，并应根据实验室配合比的要求调配好现场施工配合比。2、首批混凝土灌注： 混凝土灌注量与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的混凝土量越多，由于混凝土量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批混凝土在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满混凝土，甚至漏斗内还有部分混凝土，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加混凝土，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使混凝土顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入混凝土，进行后续灌注。在控制混凝土初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度。坍落度要严格控制好。3、初灌混凝土量V应根据设计桩径、导管管径、导管安装长度、孔内泥浆密度进行计算，且VV0+V1。V0为1.3m桩长的混凝土量，V01.21.3D2/4（单位：m3）；1.2桩的理论充盈系数；D设计桩径（m）。V1为初灌时导管内积存的混凝土量，V1(hd2/4)（0.55d）/2.4(单位：m3)；h导管安装长度（m）；d导管直径（m）；孔内泥浆密度（t/m3）；0.55导管内壁的摩阻力系数；2.4混凝土的密度（t/m3）。初灌混凝土量V按上式计算，以备足混凝土量浇灌量。4、钢筋笼的吊装就位后，安放导管，采用换浆法进行第二次清孔，直至孔底沉淀厚度、泥浆各项性能指标满足设计要求。5、水下混凝土灌注采用导管法。导管采用壁厚10mm的无缝钢管制造，直径为300mm，导管长度每节为2m，最下端一节长约束5m，导管连接采用法兰盘中间放橡胶垫片。导管使用前要按1.5倍孔底水压进行水密性试验，以保证混凝土灌注过程中不漏水和爆裂。6、导管在吊入孔内时，其位置应居中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。7、混凝土灌注前将灌注机具储料斗等准备好。灌注水下混凝土时，在导管和漏斗之间设置活动阀门。先将阀门关好，并将导管提离孔底3040cm左右，然后将漏斗和储料斗内装满混凝土，打开阀门灌注首批混凝土。8、灌注首批混凝土时，导管下口到孔底的距离控制在2540cm之间，且随着混凝土的上升，要适当提升何拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下一般应保持24m，不宜大于6m和不得小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。首批混凝土数量约为储料斗容积2.9倍。9、混凝土灌注开始后，应连续进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间，灌注过程中应该常用测探捶探测（测三处取平均值）孔内混凝土的位置，及时调整导管埋深，导管的埋深控制在2m6m之间，至混凝土顶面高出承台底0.81m左右为止。10、提升导管时应避免碰挂钢筋笼。当混凝土面接近钢筋笼底时，应严格控制导管的埋管不得过深，当混凝土面上升到钢筋笼内34m再提升导管，使管底高于钢筋笼底端，以防钢筋笼上浮。11、在混凝土浇注过程中，应及时做好记录，并统计混凝土浇注量。12、混凝土灌注到接近设计标高时，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，相对密度增大，如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，是灌注顺路进行。在拔出最后一段导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下成泥心。13、当混凝土浇注到设计标高后，桩顶加灌0.8m1m高度，以保证混凝土质量。14、桩体混凝土必须从桩底到桩顶标高一次完成，不得中断。15、每根桩都应做试压件1组送检。（八）声测管埋设为配合桩机声波检测，在钢筋笼加工和吊装过程中必须在钢筋笼内侧埋设声测管，并随钢筋笼接长遂段连接吊放到桩孔中，混凝土施工过程中注意对测管的保护。1、声测管采用内径4550的镀锌钢管丝扣连接，严禁用焊接方法接长钢管，钢管底用管堵拧紧，顶部可采用小木棒或盖子塞实。2、声测管用用18#钢丝绑扎固定在钢筋笼内侧，底部距桩孔底10，顶部伸出桩混凝土面30左右，每条管段应相互平行且高度一致；3、声测管应顺直不能弯曲，连接处应光滑过渡；4、声测管当桩径800时设2根管、桩径1000时设3根；5、声测管沿桩径截面外侧呈对称形状，按顺时针旋转方向依次编号，具体详见下图： 五、质量保证措施对于混凝土灌注桩，施工前要做好充分的准备，采取切实可行的措施，保证水下混凝土灌注顺利进行。应注意以下几点：1、加强对桩基班组的安全质量管理和技术交底工作，保证各项技术措施落实到每个工作人员身上，并做到有针对性。2、所有机械设备要认真检查，使其处于良好状态，关键设备还要有备用数量。3、搅拌首批混凝土前，可往漏斗内先注入一定数量的砂浆，灌注时起到润滑导管的作用。4、现场搅拌，必须严格按配合比施工放料，控制好水灰比，确保浇后混凝土强度达到图纸设计要求。5、技术人员工作必须认真细致，记录好混凝土灌注数量复核混凝土深度，经常测量混凝土顶面标高，每次测量时沿桩周均匀测三点，最低点处的埋管深度必须满足要求。6、桩头用风镐配合人工凿除，禁止猛烈冲击，防止损伤桩身。7、在承台施工前，对每一根成桩都应采用经业主工程师同意的无破损法进行检测。成桩质量检测合格后，进行下道工序的施工。8、在整个钻孔桩的施工过程中，对每个工序认真做好施工试验、检查记录，并在成桩以后配合业主工程师进行桩的检验，以测定成桩的质量。9、对于桩基施工过程中出现的一些问题可参照附件2进行相应的预防和处理。六、安全保障措施1、施工管理人员应事先充分了解现场的水文地质资料，并查明施工现场内是否有地下电缆或煤气管道等地下障碍物。2、设立兼职安全员。在桩基进行施工时，设置警示灯。3、 施工人员竟如施工现场必须戴安全帽，登高作业超过2m时，应系好安全带，穿软底鞋，工具应收入工具袋内，严防坠落伤人或落入孔中。4、桩机安装与拆卸作业，应有专人负责，统一指挥。桩机安装完成后，要对所有连接处进行检查。5、六级以上台风时，必须停止打桩作业，并将桩锤下降到最低位置。6、夜间施工时，要配备足够的照明。7、电器设备要设置漏电开关，并保证接地有效可靠。8、冲击成孔作业的落锤区要严加安全管理，任何人不准进入，主钢丝绳要经常检查，发现断丝数大于10丝时，应立即更换。9、吊放钢筋笼时，要合理选择捆绑点，并应拉好尾绳，保证平稳起吊，准确入孔，严防伤人。10、浇灌完混凝土后，桩孔负下部份用砂石回填平整或用盖板盖严，确保施工安全。七、文明施工和环保措施1、加强教育宣传工作，提高全体施工人员的文明施工和环保意识。2、合理布置施工场地，合理定制各种施工设施。3、钻孔泥浆在施工中注意不使泥浆外溢污染水源，及时清走，定点排放。4、减小施工中的噪声和震动，不扰民。附件1：桩基施工常见问题的原因及其预防处理方法附件2：桩编号图附件3：桩施工计划进度表附件1：桩基施工常见问题的原因及其预防处理方法常 见 问 题原 因 分 析预防措施及处理方法坍孔壁（在冲孔过程中孔壁的土不同程度地坍塌）1）提升、下落冲锺、捣渣筒和放钢筋笼时碰撞孔壁；2）护筒周围未用粘土封紧密而漏水或埋置太浅。3）未及时向孔内加清水或泥浆，孔内泥浆面低于孔外水位，或泥浆比重偏低。4）遇流砂、淤泥、松散砂层而钻进太快。1）提升或下落冲锤、捣渣筒和放钢筋笼时保持垂直上下。2）用冲孔机时，开孔阶段保持低锤密击，造成坚固孔壁后再正常冲击。3）清孔完毕立即浇注混凝土时如轻度坍孔可加大泥浆比重；如严重坍孔，用粘土、泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速重新钻进。钻孔偏移倾斜（再成孔过程