泥浆护壁钻孔灌注桩施工方案

泥浆护壁钻孔灌注桩施工方案1适用范围与编制依据1.1适用范围本方案适用于××市轨道交通×号线×标段地下三层车站及区间明挖段、暗挖段，设计桩径φ800mm～φ1200mm，有效桩长18m～45m，持力层为中风化砂岩，单桩竖向抗压承载力特征值≥3800kN的泥浆护壁钻孔灌注桩施工。1.2编制依据（1）《建筑桩基技术规范》JGJ942008（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB502022018（3）《城市轨道交通工程测量规范》GB503082017（4）《钻孔灌注桩施工技术规程》DG/TJ082022020（5）××市住建局《关于加强深基坑支护与桩基工程质量管理的通知》（×建质〔2023〕17号）（6）××轨道交通集团《文明施工标准化图集（2023版）》（7）××设计研究院《车站围护结构施工图》（图号：GDSS202305）（8）××勘察院《岩土工程勘察报告》（编号：KC2023113）2工程地质与水文地质2.1地层剖面0～3m杂填土（γ=18.5kN/m³，φ=8°）；3～12m淤泥质黏土（γ=17.2kN/m³，cu=22kPa）；12～22m粉细砂（γ=19.0kN/m³，φ=28°，渗透系数3.5×10⁻²cm/s）；22～32m中粗砂（γ=19.5kN/m³，φ=32°，渗透系数5.2×10⁻¹cm/s）；32m以下为强～中风化砂岩（γ=24.0kN/m³，frk=18MPa）。2.2地下水孔隙潜水水位埋深2.1～2.8m，年变幅1.2m；基岩裂隙水水位埋深28m，水量微弱。渗透系数差异大，易发生流砂、塌孔。3施工部署3.1总体顺序“跳二打一、隔排施工、先深后浅、先主体后附属”。每区段成桩后24h内完成混凝土灌注，72h内完成超声波检测。3.2流水段划分车站基坑东西向长208m，划分为A、B、C三个流水段，每段70m，配备2台SR285R旋挖钻机+1台ZR220A全液压回旋钻机，日成孔12根，混凝土日需求量320m³。3.3现场平面设置2座40m³钢制泥浆箱、1座200m³废浆池、1座300m³清水池；混凝土由1拌站（距现场4.3km，产能120m³/h）供应，罐车行驶路线经BIM模拟，高峰时段6辆/小时。4机械设备选型与性能参数4.1主机（1）旋挖钻机SR285R：最大扭矩285kN·m，最大钻深86m，钻杆φ406mm机锁杆5节，适用于中风化岩。（2）回旋钻机ZR220A：转盘通孔φ660mm，转速6～38r/min，配6翼鱼尾钻头+滚刀组合，用于岩层换层。4.2配套（3）25t汽车吊2台，负责钢筋笼吊装；（4）300型泥浆净化机1套，处理能力300m³/h，筛网0.15mm；（5）φ250mm污水泵4台，单台流量150m³/h，扬程28m；（6）混凝土导管φ300mm丝扣式，壁厚6mm，单节长2.5m，气密试验压力0.6MPa。5泥浆设计与管理5.1泥浆性能指标密度1.08～1.12g/cm³，黏度22～28s（马氏漏斗），含砂率＜4%，胶体率＞96%，pH8～10，失水量＜20mL/30min，泥皮厚＜1.5mm。5.2配比（每m³）淡水950L，钠基膨润土65kg，Na₂CO₃0.4kg，CMC0.6kg，水解聚丙烯酰胺0.05kg。新浆24h后复测，合格方可使用。5.3循环流程新浆池→供浆泵→钻杆内→孔底→钻杆外环隙→孔口沉淀箱→净化机→回浆池→二次利用；废浆比重＞1.25或含砂率＞8%时，泵送至废浆池，经板框压滤机脱水，滤饼含水率＜40%，外运至××弃土场。5.4检测频次每班首孔、中间孔、末孔各抽检1次；地层变化、暴雨后加测1次；记录于《泥浆性能日报表》，监理签字确认。6测量放线与护筒埋设6.1测量采用徕卡TS16全站仪（1″级）极坐标放样，桩位中心偏差≤10mm；高程采用二等水准闭合测量，闭合差≤±4√Lmm。6.2护筒（1）材质：Q235B钢，壁厚12mm，直径比桩径大200mm，长度3m。（2）埋深：进入黏土层≥1.5m，高出地面0.3m；四周用黏土分层夯实，对称回填，夯击次数≥8遍。（3）垂直度：用Topcon电子水准仪双向复测，偏差≤1/200。7成孔工艺7.1旋挖成孔（1）钻头选择：0～22m采用双底捞砂斗（φ820mm），22m以下采用嵌岩筒钻（φ820mm，镶18颗18mm球齿）。（2）钻进参数：转速8～18r/min，加压力120～180kN，每回次进尺0.8m；提钻前空转30s，确保孔底干净。（3）一次清孔：钻至设计深度后，采用10kHz超声测深仪测孔深，沉渣厚度≤50mm；若超标，下入特制清孔钻头，低速扫孔2遍。7.2回旋钻换层遇中粗砂层漏浆时，改用回旋钻，泵量增至360L/min，投黏土片30kg/m，复钻时维持泥浆液面高于地下水位2m以上。7.3垂直度控制每10m采用KodenDM604超声波测斜仪检测，偏差＜1/250；若超标，回填片石+黏土混合物1m，重新扫孔。8钢筋笼制作与安装8.1材料主筋HRB400Eφ32、φ25，箍筋HPB300φ10；钢筋笼分段制作，单节长≤12m，主筋连接采用直螺纹套筒（Ⅰ级接头），套筒外露丝扣≤1.5p；接头错开35d，且≥500mm。8.2加工平台采用20槽钢搭设水平胎架，平台平整度≤3mm；主筋间距允许偏差±10mm，箍筋间距±20mm；每节笼设置3组φ60mm混凝土定位轮，每组4个，确保保护层70mm。8.3声测管按设计要求布设3根φ50mm×2.5mm无缝钢管，底部封盖，顶部加堵头；与钢筋笼加劲箍焊接牢固，焊缝高度≥4mm；声测管注水检查，30min水位下降≤5mm。8.4吊装采用25t汽车吊双点起吊，主吊点设在上部加劲箍，副吊点设在距端部1/3处；入孔时保持垂直，下放速度≤2m/min，严禁高起猛落；钢筋笼顶标高误差≤±20mm，用2根φ28吊筋与护筒焊接固定。9混凝土灌注9.1混凝土技术指标强度等级C35，水下灌注配合比调整系数1.15；坍落度180～220mm，扩展度450～550mm，含气量3.5%～4.5%，初凝时间≥12h，氯离子扩散系数DRCM≤1000×10⁻¹²m²/s。9.2导管安装导管底口距孔底300～500mm，导管总长比孔深大3m；每节导管在台架上试拼，密封圈完好，丝扣涂黄油；灌注前进行0.6MPa水压试验，10min无渗漏。9.3首灌量计算首灌量V≥πD²(H1+H2)/4+πd²h/4式中D=0.8m，H1=1.2m，H2=0.4m，d=0.3m，h=1.5m，计算得V≥0.85m³；现场采用1.2m³大料斗，保证首灌埋深≥1.2m。9.4灌注过程（1）连续灌注，中断时间≤30min；（2）提升导管节奏：埋深2～6m，每灌0.5m³测一次混凝土面，采用自制测锤（φ40mm×4kg）；（3）超灌高度1.0m，确保凿除浮浆后桩头密实；（4）实测桩顶混凝土坍落度，每桩2次，若＜160mm立即退场。9.5记录灌注记录表每10min填写一次，包含混凝土方量、导管埋深、混凝土面深度、累计方量，同步上传至××云平台，二维码实时共享。10质量控制与检验10.1过程检查（1）孔径：采用JJC1D孔径仪，每桩1次，平均孔径≥设计值；（2）沉渣：灌注前复测，≤50mm；（3）混凝土强度：每50m³取1组试件，每桩至少1组；（4）钢筋笼隐蔽：监理旁站，留存30s短视频。10.2成桩检测（1）低应变：成桩7d后检测，抽检比例30%，Ⅰ类桩≥95%；（2）超声波：成桩14d后检测，抽检比例100%，判定标准按JGJ1062014；（3）钻芯：若低应变或超声判为Ⅲ类，则钻芯验证，芯样抗压强度≥设计值1.15倍。10.3缺陷处理缩径、夹泥：采用高压旋喷补强，喷射压力28MPa，提升速度15cm/min，水泥掺量25%，处理范围缺陷上下各2m；处理后28d钻芯复检，强度≥30MPa。11安全文明施工11.1危险源清单高处坠落、机械伤害、触电、塌孔、泥浆爆池、交通事故。11.2控制措施（1）钻机平台满铺5cm厚花纹钢板，设置1.2m防护栏杆，踢脚板18cm；（2）旋转部件安装防护罩，检修断电挂牌上锁（LOTO）；（3）电缆采用三相五线制，漏电保护器动作电流30mA，每日测试；（4）孔口加盖，夜间设36V安全照明；（5）废浆池四周设1.5m防护栏，悬挂“禁止靠近”警示牌；（6）罐车行驶限速15km/h，设置2名交通指挥，倒车蜂鸣器完好。11.3应急预案（1）塌孔：立即停钻，提钻，回填黏土+水泥（比例4:1）至塌孔段上方1m，静置12h后重新扫孔；（2）人员伤害：现场设急救站，配2名红十字救护员，担架、氧气瓶、AED齐全；3min内报120，10min内报项目部应急领导小组；（3）环境污染：废浆外运车辆安装GPS，路线偏离系统报警；泄漏50m内设围堰，吸油棉清理，1h内向××区生态环境局报告。12环保与职业健康12.1噪声控制选用低噪声钻机，夜间22:00～06:00禁止旋喷、空压机作业；场界噪声≤55dB(A)，每月委托××检测公司监测1次。12.2粉尘控制散装水泥罐设置脉冲布袋除尘器，过滤面积24m²，排放浓度≤10mg/m³；道路硬化+喷淋，PM10在线监测数据与市平台联网。12.3职业健康（1）噪声作业人员佩戴3M1270耳塞，NRR25dB；（2）泥浆工配备PVC防水服、护目镜、防化手套；（3）高温季节发放藿香正气水、盐汽水，现场搭设2处遮阳棚，温度≥35℃时轮换作业，每班减少1h。13进度计划与资源配置13.1关键节点20240301开工；20240310完成试桩；20240515完成612根围护桩；20240530完成检测、验收。13.2劳动力钻机司机6人，电焊工12人，混凝土工8人，信号司索工4人，电工2人，安全员3人，管理人员5人，合计40人/班，两班倒。13.3材料钢筋1260t，C35混凝土14800m³，膨润土420t，套筒18500个，声测管1836m，导管260t。13.4设备钻机3台，吊车2台，装载机1台，挖掘机2台，泥浆净化机1套，罐车10辆，发电机250kW1台。14成本控制措施14.1材料节超钢筋损耗率控制在1.2%以内，每节约1t奖励班组800元；混凝土按图算量，超耗部分按120%采购价扣款。14.2设备利用钻机每月完好率≥95%，故障停机＞8h按2000元/小时扣罚；罐车调度采用××APP，空驶率＜8%。14.3工艺优化采用“旋挖+回旋”组合工艺，平均成孔时间由8.5h降至5.2h，单桩节约420元。15信息化管理15.1平台接入××轨道集团“智慧工地4.0”平台，数据包含桩位坐标、成孔时间、泥浆比重、混凝土强度、检测波形，二维码随桩终身追溯。15.2硬件（1）孔口摄像头4套，AI识别人员未戴安全帽2s报警；（2）智能压力表实时采集导管埋深，偏差＞0.5m短信推送至总监；（3）RFID钢筋标签，扫描自动比对炉批号，混批立即锁定。16交工验收与移交16.1资料按《城市轨道交通工程资料管理规程》Q/××052022组卷，含施工记录612份、检测报告612份、材料合格证185份、影像50G，电子档与纸质同步。16.2程序（1）20240605项目部自检；（2）20240610监理预验收；（3）20240615建设单位、设计、勘察、监理、施工五方正式验收；（4）20240620移交××轨道集团运营公司，进入下道工序（基坑开挖）。17总结与改进17.1成果本工程612根桩全部一次成优，Ⅰ类桩率97.8%，混凝土节约3.