钻孔灌注桩施工方案

钻孔灌注桩施工方案1适用范围与编制依据1.1本方案适用于××市轨道交通×号线××站—××站区间桥梁工程，桩径φ800mm～φ1500mm，设计桩长18m～65m，持力层为中风化砂岩，单桩竖向抗压承载力特征值4500kN～12000kN。1.2编制依据（1）《建筑桩基技术规范》（JGJ942008）（2）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T36502020）（3）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB502042015）（4）××市住建局《钻孔灌注桩质量红线管理规定》（2022版）（5）××设计研究院《××区间桥梁施工图》（图号：QL2023S08）（6）××集团《安全生产标准化图集》第三分册桩基工程（7）现场踏勘报告、地勘报告（编号：2023KC115）2工程地质与水文条件2.1地质分层①杂填土0～3.2m，γ=18.5kN/m³，含砖块、砼块；②淤泥质粉质黏土3.2～8.5m，ω=42%，流塑，侧摩阻力qsik=18kPa；③粉细砂8.5～14.0m，中密，qsik=35kPa；④中粗砂14.0～22.0m，密实，qsik=55kPa；⑤强风化砂岩22.0～26.5m，岩块手可折断，qsik=80kPa；⑥中风化砂岩26.5m以下，饱和单轴抗压强度frk=28MPa，端阻力qpk=3500kPa。2.2水文地下水类型为第四系孔隙潜水，稳定水位埋深1.8～2.4m，年变幅1.2m；渗透系数3.5m/d；无腐蚀性。3总体施工部署3.1工期目标合同工期92日历天，计划20240301开工，20240531完成全部216根钻孔灌注桩。3.2施工区段划分采用“跳二打一”流水，将216根桩划分为A、B、C三个区，每区72根，配备3台SR285R旋挖钻机，单机日成孔2.5根，混凝土日供应能力320m³。3.3现场平面布置（1）泥浆池：单池尺寸8m×4m×2m，砖砌+防渗膜，共6座，周转使用；（2）钢筋笼加工场：封闭式棚40m×15m，配备2台25t龙门吊；（3）砼罐车运输环线：宽6m硬化道路，C25砼20cm+钢板1cm护角；（4）废浆固化区：500m²，采用“絮凝+板框压滤”工艺，泥饼含水率≤30%，外运至××弃土场。4机械设备与材料选型4.1钻机：SR285R旋挖钻机，最大扭矩285kN·m，钻杆Φ406×4×15m，配备1.2m、1.5m双底捞砂斗及1.0m嵌岩筒钻。4.2泥浆系统：黑旋风250型泥浆净化机，处理能力250m³/h，振动筛+除砂器+除泥器三级净化。4.3混凝土：C35水下混凝土，坍落度180～220mm，扩展度450～550mm，氯离子扩散系数≤1000C；采用××商砼站，生产线2×HZS180，配备8m³罐车10台。4.4钢筋：HRB400E，主筋Φ25、Φ28，箍筋Φ10@100/200，保护层70mm，钢筋笼加劲箍每2m一道，定位耳筋Φ16@2000对称布置4组。5工艺流程与关键工序控制5.1测量放线（1）全站仪（徕卡TS16）复核导线点，误差≤5mm；（2）采用极坐标法放桩位，打入40cm钢钎并灌石灰水，监理旁站签字；（3）放样后24h内完成护筒埋设，避免雨水冲刷位移。5.2护筒埋设（1）护筒直径=桩径+200mm，壁厚12mm，长度3m，顶部高出地面0.3m；（2）旋挖钻预挖1.8m后，履带吊（50t）垂直吊放，中心偏差≤20mm，倾斜度≤1%；（3）周边分层回填黏土，对称夯实，每层厚度≤20cm，夯3遍，确保泥浆不渗漏。5.3泥浆制备与循环（1）配比：膨润土8%、纯碱0.3%、CMC0.05%、水91.65%，新浆密度1.05g/cm³，马氏漏斗黏度40～45s；（2）首次注浆量≥1.5倍孔容积，开孔5m内慢速钻进（≤0.3m/min），形成“泥皮”；（3）钻进过程中每2h检测一次泥浆指标，密度≤1.25g/cm³，含砂率≤6%，pH8～10，超标立即置换。5.4成孔（1）钻具组合：土层Φ1500mm双底捞砂斗→嵌岩Φ1500mm筒钻→Φ800mm导向钻头扫孔；（2）钻压：土层10～20kN，岩层50～80kN，转速6～12rpm；（3）每进尺3m采用8m长检孔器（外径=设计桩径）复检，缩径处采用筒钻二次修孔；（4）终孔标准：钻至设计标高后继续钻进30cm，取出的岩样与设计院岩样对比，确认中风化界面，由地勘、监理、施工三方签字。5.5清孔（1）采用“气举反循环”二次清孔，空压机9m³/min，风管Φ38mm沉至距孔底0.3～0.5m；（2）清孔30min后测沉渣：用1kg测锤+0.6mm钢板尺，沉渣厚度≤50mm；（3）泥浆指标：密度≤1.10g/cm³，含砂率≤2%，黏度18～22s；（4）清孔完成后30min内必须开始灌注，否则重新清孔。5.6钢筋笼制作与吊装（1）胎具：采用20槽钢焊制定型胎架，间距2m，确保主筋平直度≤1/1000；（2）焊接：单面焊10d，双面焊5d，焊缝高度≥0.3d，HRB400E需用E55焊条；（3）保护层：采用Φ70mm混凝土滚轮定位，每组4个，纵向间距2m；（4）吊装：双点起吊，主吊50t履带吊，副吊25t汽车吊，防止变形；（5）孔口对接：采用“直螺纹套筒+扭矩扳手”，拧紧力矩值280N·m，接头等级Ⅰ级，同一断面接头率≤50%；（6）固定：笼顶焊4根Φ25吊筋，挂于护筒挑梁，确保笼底标高偏差≤±50mm。5.7导管法水下混凝土灌注（1）导管：Φ300mm丝扣连接，壁厚6mm，每节长2m，胶圈密封，气密试验0.6MPa保压15min无渗漏；（2）初灌量：首斗≥2.5m³，埋管深度≥1.2m；（3）灌注连续性：罐车到场间隔≤8min，现场备用1台HBT60泵机应急；（4）埋管控制：埋深2～6m，每灌3m³实测一次，拆管由专人记录；（5）超灌：设计桩顶以上1.0m，后期凿除；（6）试块：每根桩留3组150mm立方体，标准养护28d，检测强度；（7）灌注结束8h内，相邻5m范围内禁止钻孔或冲击作业。5.8后注浆（承载力增强）（1）预埋注浆管：Φ32mm钢管，壁厚2.5mm，沿钢筋笼内侧对称布置3根，底部1m开Φ6mm孔@50mm，缠防水胶带；（2）注浆时机：混凝土强度≥15MPa（约3d），且桩周土体恢复；（3）浆液：P.O42.5水泥，水灰比0.6→0.4逐级变浓，掺3%膨胀剂；（4）压力：0.3～2.0MPa，流量30L/min，稳压3min；（5）终止标准：注浆量≥1.8t或压力≥2MPa且吸浆量<5L/min；（6）检测：注浆后14d进行3根静载试验，沉降≤20mm，承载力提高系数≥1.3。6质量检验与验收标准6.1允许偏差桩位：D/6且≤100mm；孔深：+300mm，0mm；垂直度：≤1/100；沉渣：≤50mm；钢筋笼顶标高：±50mm；混凝土强度：≥设计值1.15倍；桩身完整性：Ⅰ类≥95%，无Ⅲ、Ⅳ类。6.2检测方法（1）低应变反射波法：100%检测，采用RSMPDT型仪器，锤击力30kN；（2）超声波透射法：抽检30%，预埋3根Φ50mmPVC管，间距1.2m；（3）钻芯法：抽检3根，芯样直径100mm，抗压试验3组/根；（4）静载试验：抽检3根，最大加载2×特征值，采用500t千斤顶，基准梁12m，分10级加载，沉降观测0.5h读数一次。6.3不合格桩处理出现Ⅲ类桩：采用高压注浆补强，注浆量≥2t，注浆后28d复测，仍不合格则加设两根φ800mm支护桩；出现Ⅳ类桩：原位复打或旁侧补桩，补桩中心距原桩1.5m，承载力重新验收。7安全文明施工制度7.1危险源清单机械伤害、触电、高处坠落、塌孔、泥浆爆炸、交通事故。7.2控制措施（1）钻机行走前必须鸣笛，履带下垫钢板，坡度≤9°；（2）电工每日巡检漏电保护器，动作电流≤30mA，每周一次接地电阻测试≤4Ω；（3）护筒口设1.2m高防护栏，夜间LED警示灯；（4）泥浆池四周48钢管围栏+踢脚板18cm，悬挂“禁止翻越”标识；（5）塌孔应急预案：储备黏土200t、水泥100t、应急钢护筒6m×2套，15min内到场回填反压。7.3安全教育三级教育覆盖率100%，每日班前5min风险口述确认，特殊工种持证率100%，建立“一人一档”。8环保与职业健康8.1噪声控制：钻机安装消音罩，夜间22:00～06:00禁止强噪声作业，场界噪声≤55dB(A)。8.2泥浆零排放：设置三级沉淀池+压滤机，压滤水回用率≥80%，COD≤90mg/L。8.3粉尘：砂石料仓全封闭，配置雾炮机2台，PM10在线监测≤0.15mg/m³。8.4职业病防护：为操作手配备KN95防尘口罩、护耳器，每年组织尘肺病体检一次。9进度计划与资源配置9.1横道图关键节点20240301～20240305：临建、泥浆池、道路硬化；20240306～20240310：试成孔2根、工艺总结；20240311～20240525：全面施工216根；20240526～20240531：检测、补桩、场地恢复。9.2劳动力钻机司机9人、电焊工12人、混凝土工18人、起重工6人、电工2人、安全员3人、质检员3人，合计53人。9.3材料周需量钢筋180t、水泥1260t、膨润土90t、柴油18t，提前3d进场。10应急预案10.1塌孔应急（1）立即停钻，退杆3m，履带吊就位；（2）向孔内回填黏土+水泥（3:1）≥5m，静置4h；（3）采用1.5m钢护筒跟进8m重新开孔；（4）通知监理、设计，记录地质变化。10.2混凝土堵管（1）提升导管0.5m，上下抖动3次；（2）若无效，立即拆除导管，拔出钢筋笼，重新清孔；（3）记录损失量，补充同标号砂浆1m³重新灌注。10.3触电（1）立即切断总闸，执行心肺复苏；（2）拨打120，3min内报告项目经理；（3）保护现场，配合事故调查。11成本控制措施11.1材料节超奖罚钢筋损耗率≤1.5%，每节约1t奖励800元，超耗按市场价120%扣款；混凝土按图算量，超耗2%以内不扣，超出部分按450元/m³扣款。11.2设备利用率钻机月完好率≥90%，每提高1%奖励机手500元；因保养不到位停机>4h，罚1000元/次。12信息化管理12.1建立“钻孔灌注桩APP”，实现“五码合一”：桩位二维码、钢筋笼二维码、混凝土试块二维码、检测报告二维码、验收二维码。12.2采用北斗RTK实时记录钻机倾角、深度，数据每10s上传云端，超差自动报警。12.3混凝土罐车安装RFID电子锁，异常卸料立即短信通知总监。13项目经验总结（××集团基础公司第二项目部，2023年10月完工）13.1工程概况××大道立交桥488根φ1000mm钻孔灌注桩，桩长45m，持力层为微风化灰岩。13.2采用方法（1）旋挖钻+气举反循环清孔，平均成孔时间3.2h；（2）钢筋笼主筋采用剥肋滚轧直螺纹套筒，节省搭接长度0.8m/根，共节约钢筋28t；（3）后注浆采用“双控”指标，注浆量1.5t且压力1.8MPa终止，单桩承载力提高35%；（4）低应变检测Ⅰ类桩96.5%，Ⅱ类3.5%，无Ⅲ、Ⅳ类；（5）工期提前12天，获业主奖励80万元。13.3经验提炼①淤泥层改用6%水泥掺量固化泥浆，塌孔率由5%降至0.8%；②混凝土灌注采用“双罐车交替”模式，间隔时间缩短至5min，堵管事故为零；③建立“红黄牌”制度，质量、安全、环保问题累计