长螺旋钻孔压灌桩施工方案

长螺旋钻孔压灌桩施工方案第一章编制依据与适用范围1.1法规与标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB502022018《建筑桩基技术规范》JGJ942008《混凝土结构工程施工规范》GB506662011《建筑机械使用安全技术规程》JGJ332012《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部37号令《××市深基坑管理规定》2022修订版1.2设计文件××设计院《××大厦施工图（结施01～结施18）》2023.03版《岩土工程勘察报告》K2022056，钻孔编号ZK1～ZK421.3适用范围本方案仅适用于××大厦主楼及纯地下室区域，桩径600mm、800mm两种，桩长18.0～32.5m，混凝土强度等级C35，抗渗等级P8，单桩竖向抗压承载力特征值≥2800kN。任何超出上述参数范围的变更，须由项目总工发起书面变更评审，经总监理工程师签字后方可实施。第二章工程概况与地质特征2.1场地现状场地位于××路与××街交叉口，红线内面积约1.8万㎡，现地面标高0.45m（绝对高程），周边市政管线埋深1.2～3.0m，最近距离基坑边线6.5m。2.2地层剖面①杂填土，层厚0.5～2.1m，γ=18kN/m³，含砖块、砼块；②粉质黏土，层厚3.2～5.8m，可塑，IL=0.42，qsk=45kPa；③中砂，层厚2.7～4.5m，中密，N=18击，qsk=65kPa；④砾砂，层厚4.0～6.2m，密实，N=32击，qsk=85kPa；⑤强风化片麻岩，层厚4.5～8.0m，σrk=0.8MPa，qrk=180kPa；⑥中风化片麻岩，未钻穿，σrk=3.2MPa，qrk=450kPa。2.3水文条件稳定水位埋深3.8m，年变幅1.2m，渗透系数k=3.5m/d，属弱承压水。水质分析Cl⁻=142mg/L，SO₄²⁻=486mg/L，对混凝土具弱腐蚀性，需采用普通硅酸盐水泥+矿物掺合料。第三章长螺旋钻孔压灌桩工艺原理3.1工艺定义利用长螺旋钻杆在土体中连续钻进、连续提钻的同时，通过钻杆中空通道以≥8MPa泵压将C35自密实混凝土压入孔底，形成无泥浆、无沉渣的“干式”成桩；随后插入钢筋笼，利用混凝土自密实性及高压冲挤效应实现钢筋笼全长粘结。3.2工艺优势①无泥浆污染，场地文明施工指数提升30%；②单桩成孔时间≤12min（800mm，25m桩长），工效高；③桩底无沉渣，桩侧土体受高压混凝土挤密，侧阻力提高15%～25%；④混凝土连续灌注，桩身完整性Ⅰ类比例≥96%。3.3工艺边界不适用于标准贯入击数N＞50的密实砾石层或基岩单轴抗压强度＞15MPa的岩层；若遇上述情况，须改用“长螺旋+潜孔锤”复合钻进或旋挖引孔。第四章施工部署与资源配置4.1项目组织架构项目经理：×××（一级建造师，岩土专业）生产经理：×××（负责钻机排班、混凝土调度）技术负责人：×××（高工，编制技术交底）安全总监：×××（注册安全工程师，危大工程签字）测量组：3人，全站仪徕卡TS161″级试验组：2人，负责混凝土试块、塌落度、扩展度4.2主要设备长螺旋钻机SZ803，最大扭矩285kN·m，电机功率3×132kW，3台；混凝土高压泵HBT8016132S，最大泵压16MPa，2台（一用一备）；车载式混凝土搅拌站HZS120，实际产量90m³/h，1套；钢筋笼滚焊机XGJL2000，可加工φ8～φ32，1套；履带式吊车75t，用于钢筋笼吊放，1台。4.3材料计划P·O42.5水泥：2800t，××水泥厂，28d强度48.2MPa；Ⅱ级粉煤灰：560t，需水量比96%，烧失量3.1%；S95矿粉：420t，7d活性指数105%；5～25mm连续级配碎石：1.9万t，压碎值8.2%，含泥量0.4%；中砂：1.3万t，细度模数2.7，含泥量1.2%；HRB400E钢筋：φ8、φ10、φ12、φ14、φ16、φ18、φ20、φ22、φ25共9种规格，总量1260t；聚羧酸减水剂：28t，减水率28%，与水泥相容性良好。4.4劳动力计划钻机操作手6人（两班倒），混凝土泵操作手4人，钢筋工12人，电焊工8人，电工2人，普工20人，合计52人；所有特种作业人员持证率100%，证书复印件存档备查。第五章施工工艺流程与操作要点5.1工艺流程图场地平整→测量放线→钻机就位→对中调平→钻进至设计深度→空转清底10s→提钻泵送混凝土→同步监测泵压→钻杆全部提出→孔口返浆→吊放钢筋笼→振捣插筋→补浆至孔口→成桩验收→钻机移位。5.2关键工序分解5.2.1测量放线采用全站仪极坐标法放桩位，偏差≤10mm；以φ10cm钢钉+红漆标识，外设十字护桩，护桩距桩中心1.5m，浇筑C15混凝土墩保护。5.2.2钻机就位钻机履带下垫300mm厚钢板（2m×6m），防止不均匀沉降；使用自动安平装置，钻塔垂直度偏差≤0.3%，钻杆下端安装φ800mm合金钻头，螺旋叶片厚度20mm，螺距280mm。5.2.3钻进参数转速18～22r/min，钻进速度0.8～1.2m/min；每进尺5m记录电流值，电流突升≥30A时立即停钻，判明障碍物；遇地下障碍（老基础、块石）采用“套管跟进+气动潜孔锤”破除，套管直径1000mm，壁厚16mm，跟进深度超过障碍底面≥1.0m。5.2.4混凝土泵送采用“钻杆内泵送”方式，钻杆内径φ150mm，壁厚18mm，接头采用梯形螺纹+O型圈密封；泵送顺序：先泵0.5m³净浆（水泥:水=1:0.6）润滑管壁→连续泵送混凝土；泵压控制8～12MPa，泵量0.9～1.1m³/min；提钻速度严格匹配泵量，按V=0.85Q/(πR²)计算，800mm桩提钻速度≤2.2m/min。5.2.5混凝土性能指标塌落度220～260mm，扩展度600～700mm，T50时间3～6s，V型漏斗通过时间8～12s；3h坍落度损失≤20mm；含气量3.0%～4.5%；初凝时间8～10h，终凝时间≤14h；28d强度≥43.0MPa，氯离子扩散系数DRCM≤1000×10⁻¹⁴m²/s。5.2.6钢筋笼制作与插放主筋连接采用滚轧直螺纹套筒，套筒等级Ⅱ级，丝头长度1/2套筒长+1P，拧紧扭矩值按φ25：260N·m；加劲箍φ14@2000，箍筋φ8@100/200（桩顶5d加密）；保护层厚度55mm，采用φ60mm轮式混凝土垫块，每断面3组，纵向间距4m；钢筋笼分两段吊装，孔口采用“帮条焊”连接，焊缝长度10d，焊缝厚度≥8mm；钢筋笼顶端设置2根φ16吊筋，锚固于孔口钢护筒，确保笼顶标高偏差≤±20mm。5.2.7后插钢筋笼辅助振捣采用液压振动锤（激振力120kN）夹持笼顶，边振边放，下放速度≤0.5m/min，确保钢筋笼下沉至设计深度；振捣时间控制在3min内，防止混凝土离析。5.2.8孔口补浆钢筋笼下放到位后，立即通过泵管二次补浆，补浆量≥0.3m³，至孔口返出新鲜混凝土方可停止；补浆后孔口设置防坠筒，高度≥500mm，防止行人坠落。第六章质量控制与检验标准6.1过程质量控制6.1.1桩位复测每根桩成桩24h内，采用全站仪复测桩中心坐标，偏差＞20mm的桩列为Ⅲ类，需委托第三方进行竖向承载力静载验证，加载量1.2Ra。6.1.2桩长控制以“钻杆总长+钻机高程剩余钻杆长度”双控，并对比地质勘察柱状图，误差＞0.3m立即停钻，由技术负责人现场签字确认。6.1.3混凝土试块每50m³留置1组，每班≥1组，试块尺寸150mm×150mm×150mm，标准养护28d；另留1组同条件养护，作为提前拔护筒依据。6.2成桩质量检测6.2.1低应变反射波法检测比例100%，采用RSMPDT（B）型仪器，传感器频响0.5～10kHz；判据：完整性系数β≥0.8为Ⅰ类，0.6～0.8为Ⅱ类，＜0.6为Ⅲ类；Ⅲ类桩比例＞2%时，加倍复测，并对Ⅲ类桩进行钻孔取芯。6.2.2钻孔取芯检测比例≥1%且≥10根，芯样直径φ89mm，连续取芯率≥90%，芯样抗压强度≥设计强度0.9倍；若出现蜂窝、断桩，采用“袖阀管注浆”补强，注浆水灰比0.6:1，注浆压力2～4MPa，注浆量≥50L/m。6.2.3静载试验抽检比例1%且≥3根，采用锚桩反力架法，最大加载量5600kN（2Ra），分10级加载，沉降稳定标准0.1mm/h，连续两次；判定：在5600kN下，沉降≤30mm，且Qs曲线无明显陡降，可判定满足设计要求。第七章安全文明施工措施7.1危险源清单机械伤害、触电、高压管爆裂、深基坑坍塌、混凝土喷射、夜间高处坠落。7.2专项措施7.2.1高压管爆裂泵管采用4层钢丝缠绕胶管，爆破压力≥40MPa，每班前试压1.5倍工作压力持续5min；管接头采用法兰+快速扣双保险，接头处设置φ8mm钢丝绳防甩绳，半径2m内禁止站人。7.2.2基坑边坡防护基坑周边设置1.2m高定型防护栏，横杆2道，立杆间距2m；坡顶2m内禁止堆载，坡脚设置300mm×300mm排水沟，沟内水引至三级沉淀池，沉淀池容积≥9m³，经检测SS≤70mg/L后方可排入市政管网。7.2.3夜间施工照明钻机操作平台设置4盏400WLED投光灯，照度≥50lx；配电箱设置漏电保护器，额定动作电流30mA，动作时间≤0.1s；电缆沿基坑边挂设，高度≥2.5m，禁止拖地。7.3应急预案7.3.1高压喷射应急若发生泵管爆裂伤人，立即按下“急停”按钮，启动“混凝土泵应急停泵程序”≤3s；现场急救员（持红十字会证书）进行止血包扎，120车辆5min内到场；事后24h内完成事故报告，报住建、安监、集团总部。7.3.2埋钻应急当电流持续＞450A且钻杆无法提升时，判定为埋钻；立即关闭螺旋反转，启动“套管跟进”预案，采用φ1000mm套管，扭矩≥400kN·m钻机，边套边冲，30min内提出原钻杆；若仍无法提出，采用“两侧对称开挖减载”方式，开挖深度≤1.5m，坡度1:1，确保钻机整体稳定。第八章进度计划与工效分析8.1节点计划试桩：20230501～20230505；工程桩：20230510～20230625，共46日历天；检测：20230626～20230705；竣工资料移交：20230710。8.2工效测算单台SZ803钻机平均成桩8根/台班（800mm，25m），3台钻机日产能24根；总桩数968根，需40.3天，考虑雨天及机械故障系数1.15，实际46天满足。8.3雨天预案当降水量＞10mm/h或风速＞6级，立即停止露天作业；混凝土浇筑已开桩孔，在孔口覆盖φ1.2m钢盖板，并设φ20mm通气孔；雨停后复测孔内积水深度，若＞500mm，采用φ50mm污水泵抽排，并二次灌注0.5m³同标号砂浆洗孔。第九章环保与职业健康9.1噪声控制钻机发动机安装复合降噪罩，噪声由92dB降至78dB；夜间22:00～06:00禁止高噪声作业，确需连续施工，提前48h向环保局申请《夜间施工许可证》。9.2粉尘控制水泥、粉煤灰采用散装罐车+螺旋输送，罐顶设置φ300mm脉冲布袋除尘器，过滤面积24㎡，排放浓度≤30mg/m³；场地内设置2台移动式雾炮机，射程30m，每2h喷淋一次。9.3职业健康为操作手配备KN95防尘口罩、护耳器、防砸鞋；每半年组织一次“矽肺+噪声”体检，建立职业健康档案；现场设置空调休息室，室内温度26℃，配饮水机、急救药箱。第十章成本控制与二次经营10.1主材损耗率指标混凝土损耗率≤1.2%，钢筋损耗率≤1.5%，节余奖励按节约金额20%返还班组；超耗部分按采购价110%扣款。10.2机械台班优化采用“钻机+泵”双机联动APP，实时显示泵送方量与钻杆提升速度，自动匹配最佳提钻速度，平均节省柴油6.8%，每月节约约4.2万元。10.3签证与变更因地质原因需加深桩长＞1.0m时，由技术员在2h内办理《现场签证单》，附照片、钻机记录、岩样；签证流程：施工员→项目总工→造价师→监理→业主，5d内完成，逾期不予补签。第十一章信息化管理11.1二维码追溯系统每根桩生成唯一二维码，内容包括：桩号、混凝土强度报告、钢筋笼照片、低应变曲线、监理签字；业主、监理、质检站扫码即可查看，减少纸质资料80%。11.2BIM+GIS应用建立Revit桩基模型，与现场GPS桩位坐标联动，偏差＞20mm时模型自动预警；手机端可实时查看3D形象进度，每日更新。第十二章竣工验收与资料移交12.1验收流程班