旋挖钻干成孔施工方案.docx
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旋挖钻干成孔施工方案
亳州蒙城县双涧生物质发电35kV送出线路工程旋挖钻干成孔专项施工方案
施工单位（章）
年月日
批准：
年月日
审核：
年月日
编写：
年月日
一、工程概况
建设工程项目位于安徽省亳州市蒙城县双涧镇乐土路人工湖南侧，场地南侧地势较高。
边坡最高为4.3m，边坡坡顶较为平坦，为人工堆填，填筑时间约半年左右。
根据总体规划资料，拟建场地南侧河沟使用挖机修筑一条施工道路，长度为700米。
本工程难点为：
新回填土，未经过分层碾压或强夯等处理，在旋挖施工过程中会存在严重的塌方现象，存在严重的安全隐患，为了节约成本，故须在钻进回填土过程中每根桩设置5米深钢护筒（施工方法见后），桩深5米以下发生塌孔现象，采用C30素混凝土回填，待砼达到一定强度后重新钻孔，形成砼护壁。
二、编制依据
1、参照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
2、参照《钻孔灌注桩施工规范》（DG/08-202-2007）
三、旋挖钻桩基成孔概述
旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优点；适用于回填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、泥岩、砂岩以及短螺旋不易钻进的含有部分卵石、碎石的地层。
四、施工工艺
1、钻机型号选择
根据地勘单位提供的地质资料和设计单位提供的设计图纸表明,拟建场地出露地层有第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、坡残积粉质粘土（Q4el+dl）和侏罗系中统沙溪庙组（J2S）岩层，场地主要岩性有素填土、粉质粘土，强风化泥岩和砂岩、中等风化泥岩和砂岩,且在桩基成孔范围内无明显地下水，适合采用旋挖钻机干法成孔施工方法，考虑到有效工期相当短的因素,选择机械设备详附表。
2、施工工艺
鉴于旋挖钻在地下水位较低的地区，桩基施工时大部分采用干法钻进成孔无水砼灌注施工法拟定的施工工艺图附下页。
①、成孔工艺
A、施工程序：
放线定位---引出控制桩---开口埋设护筒---校正桩位---钻机就位---钻进施工---成孔检验---安放钢筋笼----孔深复测---安放导管---砼灌注---验收。
B、工作状态：
旋挖钻施工为动力头带动钻杆下端的钻头,利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎,切削的土体被挤进钻斗,装满后将钻斗提升出孔口,旋转钻机底盘,并开启钻斗阀门,将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走，如此反复,直钻至孔底标高
C、钻机就位施工：
旋挖钻机就位后钻头对准桩位,调整钻杆垂直度,并将深度记录仪初始值调整为零，开钻慢进，待钻进深度超过护筒底边一米后，即可全速钻进，钻至设计标高后,用旋挖斗将孔底虚土清出,亦即成孔。
D、干法成孔孔壁顺直偏差小、孔径垂直偏差小，孔体圆顺且表面粗糙。
E、干成孔便于岩芯芯样的抽取，当钻孔钻至完整的中风化岩层时，采筒钻直接钻取岩芯芯样，如遇地下水或岩芯强度较高不易折断等，则应在靠筒钻内壁顶部位置设置三角取芯铁板，利用偏心加压钻进方式，挤、卡岩芯，使孔内岩芯断裂并将其卡紧提出孔外。
干法钻进成孔无水砼灌注施工工艺图
②、施工注意事项
A、钻孔前调整旋挖钻机钻杆保持垂直、确保位置正确,防止因钻杆晃动引起桩位偏移。
B、初始钻进表土层保证钻杆垂直,缓慢进尺,减少钻杆晃动，钻孔过程中，采取措施（护筒埋设时高出地面30～50cm并围堰）防止下雨天雨水流入孔内。
C、钻孔施工连续进行，如因故停机时及时提钻,防止长时间停钻出现塌孔埋钻，钻孔完毕及时浇筑砼，若不能及时浇筑间歇时间较长时，钻孔的孔口加盖板罩，防止安全事故发生，再次开钻前检查孔深是否出现塌孔。
D、钻机在连续施工钻进过程中，时常观察钻进地质情况，进入砂层、砾石层时，要严格控制钻进速度，必须低速慢进，防止塌孔。
E、在灌注过程中技术人员随时测量孔内砼面高度，及时调整导管埋深，保证导管埋置深度在任何情况下不得小于3m（为了保证砼浇筑段有足够的压强，保证砼的密实度），控制在3～6m左右，桩顶加灌0.8～1米。
F、孔底清理经监理工程师检验合格后及时灌注砼，在砼灌注前对运至现场的商品砼进行塌落度检测，检验出厂随车资料、核定立方量，合格时进行灌注。
③、钢筋笼制作及安放：
a、材料准备
钢筋已到达现场，其品种、级别和规格符合设计要求，并附有产品合格证、附件清单和有关材质报告单或检查报告，现场质检员已按要求进行外观检查，并按60t为验收批进行力学抽检。
进行可焊性试验和焊接参数试验，取得相应的焊接参数，按材料表或技术交底书进行配料，钢筋加工棚，对场地进行硬化，修整完排水系统，规划场地。
b、施工程序
主要施工程序为;原材料报检→可焊性试验→焊接参数试验→设备检查→施工准备→台具模具制作→钢筋笼分节加工→声测管安制→钢筋笼底节吊放→第二节吊放→校正、焊接→最后节定位。
C、工艺流程
平整硬化、大棚搭设
↓
台模、模具放样施工
↓
钢筋检验、试验、报验
→
钢筋放样、下料
↓
声测管报验、安装
→
钢筋笼加工
--→
钢筋笼报检
↓
钢筋笼吊装并定位
↓
焊接质量检验、报检
d、钢筋笼加工成型
螺旋筋的安装：
螺旋筋设置在主筋外侧，螺旋箍筋缠绕要紧密。
防止离鼓，采用绑扎或梅花形点焊与主筋连接成型。
螺旋筋与主筋连接先点焊在主筋上，然后用绑丝绑扎。
钢筋绑扎采用18～22号铁丝，绑丝采用一正一反交叉绑扎的方式，每一扎均要勒紧。
螺旋钢筋采用标准卡具进行安装和检查。
钢筋笼从加工场运输到桩位时，要防止撞击变形，钢筋笼安放前采用探笼探孔，以防止下笼时产生意外，安放钢筋笼时采用25T汽车吊吊装入孔，钢筋骨架在下放时防止碰撞孔壁，如放入困难，要查明原因，不得强行插入，钢筋骨架安放后的顶面和底面标高误差不得大于±5cm。
④、砼灌注：
A、钢筋笼安放完成及时进行砼灌注，减少成孔的停置时间，干法成孔的桩基采用垂直导管灌注砼，靠砼反压出导管形成的扰动产生振捣作用。
B、导管为直径250mm钢管，分节长度为3米，配置1～2m短节，底节长4m，导管接头为橡胶密封圈丝扣连接，导管内壁圆顺、并根据不同孔深编号及自下而上标示尺度，导管在吊入孔内时，用导管夹具将其位置固定在孔中心，防止卡挂钢筋骨架。
C、为确保桩头部位砼的密实度，在砼灌注完成后有吊车提起导管上下活动让其产生振捣作用并且缓缓拔出导管，使桩头部位增加砼密实度，促使桩头部位砼的质量更好，并做好灌注记录。
五、质量保证措施
1、桩位控制
先确定出墩中心,并检查与相邻墩中心之平面几何关系,确认无误后进行细部桩位的放样，将墩台的几根桩同时放出,以便检查其桩间相互关系,确认无误后埋设护桩,并进行钻机的就位。
2、桩孔质量控制
桩孔允许偏差见下页表，由于各种钻头型式不同，开扩孔的部位也不同，总体来讲,钻头的扩孔部位的外径较设计桩径小3cm即可，当钻头磨耗大于2cm时要调整刀片角度或加焊，对成孔用检孔器进行检孔，探孔器长度设置5.5米。
砼桩允许偏差、检验方法及检验数量
序号
项目
准许偏差
检验方法
检验数量
1
孔径
灌注桩
不小于设计规定
仪器测量、
检查施工记录、
探笼、测绳检孔
全
部
检
测
2
孔深
灌注桩
不小于设计桩径
3
位移
群桩
群桩：
≤100，单排：
≤50
仪器测量
检查施工记录，
4
倾斜度
≤0.5%孔深
5
桩底渣土
≤200
3、桩深控制
旋挖钻机上本身带有深度记录仪,对孔深可直接进行量测，但终孔前一定要用测绳进行孔深复测，由于是干法成孔,且孔底一般只有几厘米的虚土,不存在沉渣,孔深量测很容易控制。
4、倾斜度控制
钻孔倾斜度主要通过钻杆垂直度进行控制与调整，尽管钻机操作室内有钻杆垂直度显示仪，并可直接通过操作阀进行调整,但仍需不定期的用经纬仪对钻杆垂直度进行检校。
5、人员、料具配备
①、人员配备
旋挖钻机施工机械化程度高,操作司机负责机械的操作运转,机修工负责机械故障的排除及机械状况的检查，普工负责配合换钻头、桩机的对位、下护筒及护筒周围土的回填等工作。
②、料具配备
旋挖钻干法成孔，不需配备其它料具，只是当遇有较大的地下水时,只需向孔内投放稳定液或泥浆，利用钻机旋转产生的离心力将稳定液或泥浆挤入孔壁进行护壁,此时也不需要单独的造浆系统。
砼灌注时配置高频振动器2台或插入式振动棒2套以便于在砼浇筑至距桩顶两米时随时使用。
六、质量事故防治：
建立健全质量管理体系遵循质量管理八项原则，发挥领导作用，发布质量方针，确立质量目标，运用管理的系统方法来建立质量管理体系，明确职责，科学配置人力和物质资源，开展全面质量活动，提高全员质量意识，充分发挥全员的才干和工作热情，确保质量策划、质量控制、质量保证和质量改进活动顺利地进行。
1、施工过程质量控制：
开钻前确认是否有前期遗留问题，查验报验手续是否完备，对拟开工桩位落实施工人员、设备机具、材料、施工方法、测量等方面的内容：
A、人员落实：
人员配备是否满足要求，质量管理人员是否有相应资格并熟悉相关施工技术规范和质量验评标准；操作人员是否经过交底。
B、机械设备：
拟开工桩位所需机械设备是否配备齐全、到位，设备机具性能应满足施工技术规范和施工方案要求，保证设备机具的状态完好。
C、材料落实：
进场的材料是否报验合格，材料准备是否充足，需抽样检验的材料是否合格，向监理工程师报验资料是否合格、齐全。
D、施工方案和施工方法落实：
组织现场施工人员熟悉施工方案，进行技术交底，完善交底手续。
必要时与现场监理工程师进行沟通，要掌握关键质量控制点的技术参数。
E、监视测量装备落实：
监视、测量装置配置计划中的仪器设备配备齐全、到位，本部不能做的实验检验落实委托有资质的单位，自有监视测量装备保持完好。
F、施工环境落实：
现场是否具备足够的工作面，特别雨季施工天气条件是否满足施工工艺参数的要求等。
2、施工过程中的检查落实：
（除落实以上各项内容外，应重点检查落实以下方面的内容）
、施工过程中各项施工技术参数是否异常，操作人员工作时有无误操作，详细做好桩基施工现场记录，索取商品砼随车质量证明书。
、施工过程中应该做的检验与试验工作有没有完成，各项技术指标的符合性，随时检验砼的塌落度，协助监理工程师做好现场监理旁站工作。
、检查现场施工技管人员及工人应对可能影响施工质量的紧急突发情况的应急应变能力。
、留置砼试块，按照规范要求多留出一组，以便今后自检或抽查时备用。
3、施工后的检查：
、施工后的检查除按施工工艺标准或施工技术规范要求必须进行的检查、检验外，检查重点为对后续验收、检验评定和下节点施工的支持作用及成品保护工作，同时注重施工过程中可追溯性资料的收集整理工作。
、桩基工程施工完工后按照规定的程序和要求，对完工后的检验批、分项工程及时进行评定，经检查认可并签署验收记录后，才容许进行下节点工程施工。
4、质量检验主要内容
在终孔和清孔后，应对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、倾斜度、孔底渣土厚度、钢筋笼底面高程等进行检查。
、钻孔倾斜度：
查验灌注前记录，允许偏差为桩长的0.5%。
、孔底浮渣厚度：
查验灌注前记录，应符合设计和施工规范要求。
、钢筋笼底面高程：
查验灌注前记录，应符合设计要求。
、钻孔灌注桩混凝土的强度：
按水泥混凝土抗压强度评定标准检查。
、插入承台内的混凝土桩头及锚固钢筋长度，应符合要求。
5、旋挖钻孔灌注桩质量控制
、坍孔防治：
由于本工程上部为新回填土，土中夹杂了大量孤石，回填土为抛填，未经过分层碾压或强夯等处理，在旋挖钻进施工过程中会存在严重的塌方现象，存在严重的安全隐患，故须在钻进回填土过程中每根桩上口设置5米深钢护筒（护筒直径为设计桩内径＋20㎝），护筒埋设时高出地面30～50cm，维持回填土孔口的稳定和旋挖机自重产生的压力，避免护筒四周土受水浸泡，杂物掉落等导致土层失稳、坍塌，从而保证上部作业人员及设备的安全。
a、钢护筒孔口结构
根据钢护筒下放过程中的受力情况，以及满足钢护筒顶口旋挖机动力头下压和底口入土的要求，采用壁厚10mm的Q235钢板卷制。
为避免钢护筒在下沉过程中发生变形，分别对钢护筒的顶口和底口进行加强。
护铜顶端采用同钢护筒厚度相同的钢板进行加强，加强长度为500mm；钢护筒顶部加强钢板与钢护筒采用跳焊连接，每条焊缝长150mm，净间距150mm，如图1所示。
b、导向架设计与制作
为保证钢护筒的准确定位及竖直度，采用定位导向架定位，定位导向架采用钢桁结构，长6m。
导向架主要作用：
保证钢护筒在自重作用下及在利用旋挖机动力头下压时能够垂直入土下沉。
导向架安装固定:
导向架采用吊车吊装移位，并固定在已完成的钻孔平台的钢护筒设计顶口位置。
导向架的下端悬臂段采用“井”字形型钢固定在平台周边的钢管桩的上下平联上，或将导向架与井字架焊成整体然后固定在钢护筒周围的钢管桩上。
导向装置内设置有供钢护筒定位、纠偏、调整的液压千斤顶和锁定装置。
利用撬棍等对钢护筒进行微调定位、施沉过程中纠偏，利用木楔和I32a工字钢等对调整后钢护筒进行锁定。
c、钢护筒的施工工艺流程
单根钢护筒沉放工艺流程如下：
测量放线→旋挖机就位→钻进→导向架安装定位→首节护筒入导向架→测量校核→首节护筒振动下沉到位→测量校核→移走导向架→护筒外用粘土回填密实→钻进→吊放钢筋笼→砼浇灌→起拔钢护筒。
d、钻孔桩钢护筒施工质量应符合下表的要求。
护筒质量控制检查项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
中心位置（mm）
50
用全站仪检查
2
钢护筒倾斜度
1%
检查记录
3
钢护筒底高程（m）
不大于6m
查记录
e、护筒周围用粘土填封密实，在松散粉砂层或回填土层钻进时桩机不能进尺过快或较长时间空转，根据孔内的不同地质情况及时调整钻进速度以维持孔壁稳定。
f、安装完成后在钢护筒以下继续钻孔过程中，如发生孔内坍塌时，探明坍塌位置，将C30素混凝土回填到坍孔顶部300㎜高位置，待混凝土达到一定强度后，重新钻孔，形成混凝土护壁。
g、钻孔完成后，浇灌混凝土前用清孔钻头（清孔器）对桩孔进行二次清孔，指定专人负责检测清孔情况，确保桩底浮渣厚度不超50mm后，方可对钢筋笼进行吊装并浇灌混凝土。
、桩孔偏移倾斜防治
a、钻机就位时，要使钻机底座水平，要使钻杆中心在一条竖直线上，并经常检查校正，由于钻杆较长，转动时上部有摆动，初始钻进时要低速慢进。
b、在有倾斜的软、硬地层钻进时控制进尺，低速钻进，如有孤石、探头石，更换合金钢钻头慢挖通透，倾斜超标时，在桩孔偏斜处上下反复扫孔，使孔校正校直；偏斜严重时，应回填粘土到桩孔偏斜处以上，待回填料沉积密实后继续钻进。
、缩孔防治：
及时修补钻锥，使之符合尺寸要求，恢复正常工作。
、卡钻、埋钻和掉钻防治
a、经常检查转向装置保证其灵活，经常检查钻杆、钢丝绳及连接装置的磨损情况，及时更换易磨损件，防止卡钻或掉钻。
b、卡钻时不宜强力提拔，只宜轻提钻头正反旋转轻轻提出
c、对于埋钻，如是坍孔或其它原因造成的埋钻，使用高压空气吸泥机吸走埋钻的泥砂，提出钻头或放入高压风管，用压缩空气吹开埋住钻头的钻渣后提出钻头。
d、掉钻头时用打捞叉、钩、绳索等工具捞取，若已被砂石埋住可按上述办法清除砂石，使打捞工具接触落物后再打捞。
、钢筋笼运输变形、偏位防治
a、钢筋笼应根据运输和吊装能力及吊装条件分段制作、分段运输、分段吊装，吊入钻孔内再搭接焊连接。
b、钢筋笼在运输及吊装时，除每隔2m左右焊一道加强箍筋外，还应在钢筋笼内每隔4m装一个可拆卸的十字形临时加强支撑，待钢筋笼吊入钻孔时逐一拆除。
c、钢筋笼主筋保护层钢筋焊接牢固，符合设计保护层厚度要求，保证钢筋笼在灌注混凝土时不会发生偏移。
、导管通病防治
a、导管底口至孔底间隙不得超过300～500mm左右，在提升导管前，用标准测深锤测量混凝土表面标高，始终保持导管底口埋于混泥土中不小于3m且不大于6m，控制导管提升高度。
b、下导管前检查导管拼装后的轴线，试拼后各节导管应从下至上编号，标上累计长度，吊入孔内拼装时，各节导管号和圆周方向应与试拼时相同，不得错乱。
c、要确保混凝土均匀、连续的灌注，保证混凝土的连续灌注，中断灌注不应超过30min，混凝土的坍落度宜为18cm左右±2cm，使混凝土具有良好的和易性，混凝土的含砂率宜为45%左右，最大水灰比宜不超过0.4，并掺入外加剂、粉煤灰等材料，在运输和灌注过程中，混凝土应不发生显著离析和秘水。
d、商品混凝土的运输，到场时间，塌落度要严格控制，不合格的商品混凝土禁止用于桩基的浇灌。
e、灌注开始发生堵管时，可用长杆冲捣、用吊绳抖动导管或用振动器震动导管等方法，迫使混凝土下落，若无效果，需将导管连同管内混凝土拔出、清除，换新导管，准备足够储量混凝土重新灌注。
、灌注混凝土时钢筋笼上浮防治
a、桩应将钢筋骨架的几根主筋延伸至孔底，钢筋骨架上端在孔口处必须有足够的加压固定设施。
b、灌注中，当混凝土表面接近钢筋笼底部时，应放慢混凝土灌注速度，使导管保持较大埋深，并使导管底口与钢筋笼底端保持较大的距离，以便减小对钢筋笼的冲击。
c、混凝土面进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼底端至导管底口有一定的深度，但应注意导管埋入混凝土表面不得小于3m。
、灌注混凝土过程坍孔防治
a、如塌孔采用吸泥机吸出坍入孔内的泥土、移开孔旁重物和排除施工震动等有效措施防止继续坍孔，如不再坍孔，可继续灌注混凝土。
b、用上述方法处理坍孔仍未停止，或坍孔部位又较深时，宜将导管及钢筋笼拔出，回填粘土后重新钻孔。
、浇短桩头防治
灌注混凝土接近结束时，如桩头部位过深，肉眼无法查看时用分节接长的钢花管，插入混凝土中取样，鉴定混凝土表面的位置，也可判定砼浇筑过程中是否存在塌孔现象存在。
⑩、钻孔灌注桩夹泥、断桩防治
a、混凝土和易性要好，坍落度应控制在18cm左右±2cm。
b、认真测量和计算孔深与导管长度，下导管时，底口距孔底的距离应控制在30-50cm之间（注意导管口不能埋入的浮渣中），同时要能保证首批灌注后能埋住导管至少100cm。
c、在提拔导管时，要通过测量混凝土的灌注深度及以拆下导管的长度，认真计算提拔导管的长度，严禁未经测量和计算而盲目提拔导管超拔露出管口。
d、在钢筋笼对接采用搭接焊时，主筋接头左右搭接保证焊口平顺，保证焊缝不要在钢筋笼内侧形成错台，以防钢筋笼卡住导管。
e、导管使用前，要对导管进行抗拉力试验，以防导管强度不足。
在灌注过程中做到连续灌、勤测量、勤拔管，随时掌握导管埋置深度，导管埋置深度应控制在3-6m范围内，防止导管埋置深度超标。
f、发电机组、运输车辆、导管等要有备用，工程材料要有安全储备，以保证混凝土灌注连续性、一气呵成，当发生断桩、夹泥事故时，应用地质钻机钻芯取样检查，在查明情况的基础上，对断桩、夹泥或局部混凝土松散的桩，可采取用压浆补强或另行补桩的方法处理。
七、安全环保措施
a、建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。
b、强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。
c、施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。
d、钻机钻进时，孔中人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。
e、随时检查桩施工附近地面有无开裂现象，防止机架和护筒等发生倾斜和下沉。
f、在危险施工段安全设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近跨越。
g、用电设备应派专人看管，应有良好的接地、接零和漏电保护装置，严禁带电作业。
非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。
h、搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。
i、成孔后的孔口要设盖，成桩后的孔要及时回填，防止人、物掉入孔中。
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