旋挖钻灌注桩施工专项方案

1、和平路跨线桥工程一标段（红军街军械学院门口）旋挖钻灌注桩专项施工方案编制：刘力斐审核：审批：石家庄市市政建设总 公 司秦皇岛市市政工程有限公司联合体2008年 8月一、采用旋挖钻方案的因素1.在2008年9月10日接业主和监理通知，因调整中华大街口立交设计方案暂停施工，至2008年9月19日接通知复工。根据人工挖孔作业进度和重新调整人员上岗的难度，计划在P13墩至P28墩之间采用旋挖钻施工桩孔，便于形成流水作业，弥补因停工造成的工期损失。2.经过前期人工挖孔桩的作业，大部分地下管线已经明了。3. 该段桩基有一半与旧雨污水管道重合，采用旋挖钻施工极大的保证了作业人员的人身安全，便于抢工作业。二、

2、适用范围适用于和平路跨线桥一标段P13墩至P28墩段桥梁桩基施工。本段线路地层基本情况：原地面下68m为杂填土和亚粘土， 6.213.4m为砂层，6.213.4m为砂层，11.221.5m为亚粘土，1825.5m为中砂层，1940m为卵石层。设计桩深为原地面下25m27.3m。三、旋挖桩基作业计划2008年9月28日开钻，计划从P13墩开始作业，每天4棵桩基成孔并浇筑桩基混凝土；第一个承台桩基全部浇筑完成7天后，进行承台施工，每座承台作业时间为7天，形成流水作业。四、工艺流程及技术要求（一）工艺流程（见下页）（二）技术要求1、施工准备 （1）组织机械、设备及人员进场。（2）施工用水、用电及便道

3、等有关临时工程满足施工需要。（3）场地准备 平整场地，清除杂物，更换软土，夯打密实。钻机座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。（4）进场材料满足连续施工的要求，并通过原材料检验合格。（5）桩位布置按照基线控制网及桥墩设计坐标，用全站仪精确放出桩位。旋挖钻施工桩基工艺流程定桩位埋设护筒钻机就位钻孔第一次清孔测孔深、沉淤下钢筋笼下导管第二次清孔测沉淤 安放隔水球浇筑砼泥浆补充泥浆处理制作钢筋笼配制砼（6）泥浆池设置采用钢板焊制泥浆池，每台钻机配备2个泥浆池。2、泥浆制备 根据施工段落的地层情况，采用静态泥浆法施工。泥浆采用膨润或粘土制备。泥浆要提前12h预拌好，可采用专用泥浆搅拌机拌制

4、或人工拌制。为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，其掺量经试验决定。造浆后要试验全部性能指标，钻孔过程中也要随时检验泥浆比重和含砂率等，并填写泥浆试验记录表。钻孔施工时随着孔深的增加对孔内泥浆及时添制、净化，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆使用泥浆泵输送至泥浆池内，沉淀处理后利用于下一基桩钻孔护壁中。泥浆性能指标，按地质情况确定，应符合下列规定：泥浆比重：入孔泥浆比重为1.11.3；黏度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。3、埋设护筒 根据目前现场情况，大部分桩基

5、已经进行了部分人工挖孔并进行了钢筋混凝土护壁，对于这部分桩基利用护壁混凝土作为护筒。为进行混凝土护壁和挖孔的桩基，护筒采用钢护筒，使用10mm的钢板制做，内径大于桩径20cm。每个桩孔埋设护筒3.0m，护筒顶面高应高出施工地面0.5m。护筒的埋设采用机械干法开挖：在测量放好的桩位上，开进旋挖钻机，保持钻机平稳不凹陷。埋设护筒前先放出桩位点，过桩位中心点拉十字线在护筒外80cm100cm处设控制桩，然后将钻头对准桩位钻进，钻至护筒埋设深度后，人工扩孔并夯实底部，然后将护筒吊放进坑内，用水平尺（或吊线锤）校验护筒竖直后，在护筒周围回填最佳含水量的粘土，分层压实且防止护筒倾斜。埋设护筒后，用测量仪器

6、复核桩位，调整桅杆垂直度、锁定桅杆高度和旋挖钻机原始角度，以便在甩土旋转后自动对中复位。护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。由于本路段位于城市中心区，在埋设护筒前人工进行探查地下管线，并在干钻护筒坑时，每50cm人工探查一次，没有管线时钻进50cm，依次干钻到位（地面下3m）。4、 钻机就位及钻孔 钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕,作业班组对钻机就位自检。 钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚0.5米以上或地下水位以上1.52m。开始钻进时，适当控制进尺，待钻头全部进入地层后，方可加快钻进速度，当遇

7、见砂土层和软土层时应减慢钻进速度并适当增加泥浆比重和粘度。随着钻进深度的增加及时补充泥浆，保持孔内水头压力，防止塌孔。随时清理钻头四周夹带的泥块，以便钻头下入孔底时有泥浆通道，使下钻顺利。在钻进过程中，经常检查钻杆垂直度，防止出现斜孔；经常检查泥浆的各项指标；同时注意观察地层的变化，在其变化处应捞取渣样，判断地质的类型，与设计提供的地质剖面图相对照，并作详细记录，钻渣样应编号保存，以便分析备查。在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和黏度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。钻孔作业保持连续进行，不中断。一个桥墩钻孔顺序如下图618347255

8、5、第一次清孔将钻头放入孔底扫孔,捞去沉渣, 确定沉渣达到设计要求方可提钻。如果还不符合要求，则采取换浆处理：将钻具提高2050cm，向孔底泵入大量性能指标符合要求的新泥浆，使孔底沉淀物翻滚上浮，直到清除孔底沉渣。清孔结束,自检合格后与监理工程师共同进行检孔,检孔采用钢筋笼式简易检孔器、100米测绳和测锤或监理工程师指定的检孔器。简易笼式检孔器用8、16钢筋制做，长度为的2m，外径等于设计孔径。检孔合格后下钢筋笼。本次清孔后的孔深作为灌注混凝土或二次清孔后测沉淤的依据。6、钢筋笼骨架的制作安装（1）钢筋笼制作钢筋笼在加工区制作成整体。将制作好的钢筋笼用平板运输车运至施工现场，然后用汽车吊吊装入

9、孔。先制作加强箍筋，并在其上标出主筋位置，在主筋范围内放好全部的加强箍筋。按加强筋上所示位置相互对准，焊接主筋，形成钢筋骨架。加强箍筋按图纸要求设置，并在四周分设8根定位钢筋。然后按设计间距安装箍筋。钢筋接头采用单面搭接焊，I级钢筋焊缝长度不小于8d，级钢筋焊缝长度不小于10d（d 为钢筋直径）。同一截面上接头数量不超过50%，相邻接头断面间距不小于1.5m。两钢筋接头相距在30d以内或两焊接接头相距在50cm以内，视为同一截面，并不得小于50cm。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。按设计要求在钢筋笼内侧四周均匀设置通长超声波检测管，检测管接头顺直牢靠，与钢筋笼的主筋牢固连接。为确保

10、混凝土灌注后管道畅通，检测管安装后，其上下端口密封，严禁泥浆或水泥浆进入管内。（2）钢筋笼吊装钢筋笼制作好后，用平车运至各桩位， 骨架安装采用汽车吊，为保证骨架不变形，须用两点吊或多点吊：两点吊时，第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断提升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。检查骨架是否顺直。骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。多点吊时，根据钢筋笼实际长度确定吊点位置。钢

11、筋笼吊装时、入孔后要准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于10cm。为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮，在钢筋笼上端均匀设置吊环加以固定，防止钢筋骨架的倾斜、移动和上浮。7、导管安装 导管采用内径为30cm的钢导管，内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管按自下而上顺序编号和标示尺度。在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼装构造进行认真检查外，还需做拼装、过球、水密等试验。水密试验时的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁可能承受的最大内压力Pmax。Pmax可按下式计算：Pmax=1.3(rchcmax-rwHw)式中：Pmax导管壁可能承受的最

12、大内压力(kPa)；rc混凝土容重(kNm3)， 取24kNm3；hcmax导管内混凝土柱最大高度(m)，采用导管全长；rw孔内泥浆的容重(kNm3)，取11kNm3；Hw孔内泥浆的深度(m)。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。导管长度按孔深和工作平台高度决定。导管接头采用螺旋丝扣连接，并设防松装置。导管位于钻孔中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验。导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。8、浇注混凝土前二次清孔浇注混凝土前，应再次量测孔深和沉渣厚度，若沉渣厚度大于5cm，则应进行二次清孔，方法同第一次清孔中的换浆清孔法。

13、二次清孔完成应立即灌注水下混凝土。9、灌注水下混凝土 1）导管法灌注水下混凝土有关参数计算（1）漏斗需要高度hc 式中：Hw为预计浇筑混凝土面至钻孔孔中泥浆面的高度，按3.5米计； vw为孔中泥浆容重，取11KN/m3； vc为混凝土拌和物容重，取24KN/m3； P0为使导管内混凝土下落至导管底并将导管外混凝土顶升时所需的超压力，取。 ，取 （2）封底混凝土v计算v 式中：v为首批封底混凝土所需数量（m3）； h1孔内混凝土面达到Hc时，导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压所需要的高度，。 Hc首批封底混凝土面到孔底的高度，。 Hw封底后混凝土面以上泥浆深度（m）； D井孔直径； D导管内径； h

14、2导管初次埋置深度，取h=1.5米； h3导管底端至钻孔底面间隙，取h3=0.4米。 2）灌注砼测深测深用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下1020厘米）根据测绳所示锤的沉入深度来推算混凝土灌注深度和导管埋深。测深时要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。3）导管埋深控制灌注砼时，导管埋入砼的深度，一般宜控制在26m较好。大于6m以上时，易发生埋管事故。因此控制导管埋深，直接影响成桩质量，所以拔管前须仔细测探砼面深度，用测深锤测孔时，采用三点测法，防止误测。4）水下砼的灌注第二次清孔后马上灌注水下混凝土

15、。混凝土使用商品混凝土，采用混凝土运输罐车运输，导管法灌注。初灌前在装砼漏斗底设置可靠的橡胶隔水球。备足首盘封底混凝土数量，灌注首批砼。为了防止发生断桩现象，浇注首盘混凝土时，储料斗和提升斗中的混凝土量，应满足混凝土冲击隔水球全部下落后，初次埋置导管1-2m的要求。首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注开始后，应紧凑地，连续地进行，严禁中途停工，在灌注过程中要防止砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆

16、除。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟，一次拆管长度不超过6m。要防止螺栓，橡胶和各种工具等掉入孔中注意安全。在灌注砼过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，而使导管漏水。在浇注即将结束时，导管内混凝土柱高度减小，压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大。如果混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，使浇注工作顺利进行，泥浆输送至泥浆池处理，以防止污染。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上增加浇注0.51.0m。灌注水下混凝土前和灌注过程中应填写检查证并做好施工记录。混凝土灌注完毕及时清除桩顶浮浆。五、材料材质要求1、水泥水泥选用

17、普通硅酸盐低碱水泥。水泥的技术要求序号项 目技术要求1比表面积350m2/kg280m方孔筛筛余10%3游离氧化钙含量1%4碱含量0.8%5熟料中的C3A含量8%6氯离子含量不宜大于0.1%7细度Fc10%8凝结时间初凝时间不得早于45分钟终凝时间不得迟于10小时9安定性合格10抗折强度 Rr3天强度2.528天强度5.511抗压强度Rc3天强度1128天强度32.52、粗骨料粗骨料选用三掺级配碎石，要求粒形良好、质地均均坚固、线胀系数小、洁净。最大公称料径不超过钢筋混凝土保护层厚度的2/3，且不超过钢筋最小间距的3/4。粗骨料不得使用具有碱碳酸盐反应活性的骨料。粗骨料的技术要求序号项 目技术

18、要求1堆积密度大于1500kg/m32紧密空隙率小于40%3含泥量1%4泥块含量0.25%5针、片状颗粒含量106坚固性混凝土结构87吸水率小于2%8三氧化硫含量0.5%9有机物含量颜色不应深于标准色10岩石强度岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不小于1.5MPa11压碎指标10%12氯化物含量0.02%13最大粒径31.5mm3、细骨料细骨料选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂。细骨料的技术要求序号项 目技术要求1表观密度2500 kg/m32堆积密度1350kg/m33含泥量I类1%，类3%，类5%4泥块含量I类0%，类1%，类2%5云母含量I类1%，类2%，类2

19、%6坚固性I类8%，类8%，类10%7氯化物含量优等0.01%，一等0.02%，合格0.06%8有机物含量合格9硫化物含量优等0.5%，一等0.5%，合格0.5%10轻物质含量1%4、矿物掺合料 矿物掺合料选用品质稳定的粉煤灰。粉煤灰的技术要求序号项 目技术要求1细度20%2氯离子含量不大于0.02%3需水量比105%4烧失量5%5含水量1%6SO3含量3%7CaO含量10%5、外加剂外加剂的技术要求序号项 目技术要求一等品合格品1减水率12%10%2常压泌水率比90%100%3压力泌水率比90%95%4含气量4.5%5.5%5塌落度保留值30min150mm120mm60min120mm10

20、0mm6抗压强度比3天90%85%7天90%85%28天90%85%7收缩率比28天135%135%6对钢筋锈蚀作用无锈蚀作用7相对耐久性指标（200次）80%60%6、水拌合用水采用饮用水。水的质量要求序号项 目质量要求1不溶物2000mg/l2可溶物5000mg/l3氯化物1200mg/l4硫酸盐47、钢筋钢筋的牌号、级别、强度等级、直径应符合设计要求，有出厂证明书及复试报告，表面应无老锈和油污。六、现场管理及劳动组织现场管理人员配置序号岗位姓 名1施工现场负责人刘力斐2技术负责人李造宝3专职质量检查员李素建4专职安全员吴宜良5实验秦秀英6技术人员赵子明、高强、李阳、张召7现场施工员张建锡

21、、王志彦、张庆山赵书华8电工杨峰合计13人现场劳动力安排如下。司机：19人；钻孔作业组：每个钻机跟配合人员10人，共计20人；钢筋笼加工组：38人，其中电焊工9人；混凝土灌注组： 20人。现场作业人员配置表序号工 种人数（人）序号工 种人数（人）1钻机司机47电焊工92吊车司机68钢筋工293汽车司机49混凝土工204罐车司机610普工205装载机司机4116电工1合计102人七、机具设备主要机械设备配置表序号设备名称规格型号数量1旋挖钻机2台2自卸汽车10t4辆3混凝土运输车8m36台4汽车吊QY252台5装载机ZL402台6钢筋弯曲机GW402台7钢筋调直机GXQ6-122台8钢筋切割机B

22、X1-5002台9电焊机BX-3509台10平板运输车自制1台11气压焊机4台1213八、质量要求钻孔质量要求序号项 目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深柱桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心偏心群桩504倾斜度1% 5浇筑混凝土前桩底沉渣厚度摩擦桩200柱桩50钢筋骨架质量要求序号项 目允许偏差（mm）1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架外径103主钢筋间距104加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度1%7骨架保护层厚度208骨架中心平面位置209骨架顶端高程2010骨架底面高程50九、施工技术措施1、质量技术保证措施（1）钻机按预定

23、桩就位，且使钻机停在硬实地面，调整桅杆偏差，保证位移，倾斜度不超标，并在成孔期间不定期地检查调整。（2）护筒埋设：为防止以后灌浆时跑浆, 夯实护筒周围土,用粘土封口。 （3）定期测试泥浆的各项技术指标, 控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀。（4）钻孔施工采用一次性全面不间断作业，施工中根据出渣情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标，遇松散地层时，适当增大泥浆相对密度和粘度，保持孔内水头高度，尽量减轻冲液对孔壁的影响，同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。（5）钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。（6）钢筋平直，无局部曲折，表面的油漆、油

24、污、水泥和浮皮、铁锈等清除干净，表面无削弱钢筋截面的痕迹。（7）钢筋笼制作完成后，挂标识牌，注明桩号，以免用错。堆放时必须离地30cm以上,必须保证钢筋笼的顺直,不得出现变形现象。（8）在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。（9）钢筋笼在孔口进行焊接接长时，采用单面搭接焊，焊缝长度须满足施工技术规范的要求，并将相邻接头错开50cm以上。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短下放时间。（10）为保证灌注桩质量，浇注混凝土前,一要检查孔底泥浆的比重,不符合要求时，采取换浆处理；二要检查孔的深度,判断有否孔壁坍塌现象,若有用旋挖机清孔,达到

25、设计深度后方可安装导管。（11）对导管的要求。导管在使用前必须作密封性检查,接头严密,不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积,由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定,料斗体积应大些为好。 （12）混凝土浇注前作好各种材料的化验及混凝土配合比。混凝土搅拌时严格按配合比投料，同时保证混凝土的搅拌时间。（13）混凝土运输时尽量减少时间，防止泌水、离析。混凝土拌合物运至浇注地点时，应检查和易性、坍落度等情况，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍不满足时不得使用。 （14）混凝土连续浇注,中间不停顿。由于桩内混凝土不能振捣,主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型,必须控制好配合比、浇注速度以确保混

26、凝土的质量。随时检查混凝土的塌落度,塌落度应控制在1620cm 之间。（15）由于混凝土浇注到顶时残留泥浆会与混凝土混合,则实际桩顶标高应比设计标高高0.5m ,最后对桩头进行处理。2、安全技术保证措施（1）施工人员进入施工现场，必须按规定佩戴安全防护用品，上岗工作前严禁饮酒。（2）施工现场出入口设有安全防护措施，必要时设专人监护，以防伤害行人。（3）施工现场各种防护装置、设施和安全标志齐全。（4）加强用电管理，所有带电机械需接地，并有防雨措施，电动设备安装触（漏）电保护器。（5）加强机械设备检查、维修、保养，不得带病工作，严格操作规程。（6）设专职安全人员在现场进行安全管理，发现违章立即处理

27、。（7） 工地便道应与旋挖钻孔机保持一定距离，以免影响孔壁稳定。（8）钻机不宜直接置于不坚实土上，以免产生不均匀沉陷，安放位置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。（9） 钻孔作业过程中，观察主机所在地面和支腿支承处地面变化情况，发现下沉现象及时停机处理。因故停机时间较长时，及时采取措施。因故停机时间较长时，将套管口保险钩挂牢。（10）钻孔时，起、落钻头速度均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。（11）在钻进过程中发现钻杆摇晃或难钻进时，可能是遇到硬石、石块或硬物等，这时应立即提钻检查，等查明原因并妥善处理后再钻，以免导致桩孔严重倾斜、偏移，甚至使钻杆、钻具扭断或损坏。（12）发

28、生卡钻、掉钻时，严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。必须进入有防护设施的钻孔时，在确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并有专人负责现场指挥。（13）遇到孔内渗水、塌孔、缩孔等异常情况时，将钻具从孔内提出。（14）泥浆池孔口设置围护设施。成孔后，暂时不进行下道工序的孔必须设有安全防护设施，并有人看守。（15）吊车作业回转尽量避免超出施工现场，作业半径内严禁站人，钢筋笼翻身起吊时设有专人指挥。（16）当吊放受阻时，不能加压强行下放，应停止吊放并寻找原因，如果是因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。（17）下钢筋笼前，要清除孔口周围障碍物；下钢筋笼时，禁止人爬到钢筋笼上