混凝土灌注桩施工方案.docx

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混凝土灌注桩施工方案

灌注桩支护工程

一、概述

本标段单侧穿越高压塔开挖段须进行混凝土灌注桩施工，支护共计3段，分别为桩号7+938~7+992，8+151~8+203，8+233~8+267。

混凝土灌注桩桩径为0.8m，桩距1m，桩长均为11m。

混凝土标号为C25，混凝土方量834m3，灌注桩钢筋笼91t。

高压塔、钢筋混凝土灌注桩和PCCP管道位置关系具体见下图：

工程量清单如下：

项目编号

项目名称

单位

工程量

4.1

钻孔灌注桩混凝土

4.1.1

C25钻孔灌注桩混凝土

m3

834.2

4.1.2

灌注桩钢筋笼

t

91.8

4.1.3

C25钢筋混凝土冠梁

m³

110.4

4.1.4

冠梁钢筋

t

13.2

二、编制依据

1）北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段合同文件；

2）北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段施工图纸；

3）北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段技术条款；

4）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

5）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

6）《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2015

三、资源配置

1、人员配备

施工人员：

管理3名，作业17名

2、设备配备

主要机械：

吊车（25T）1台、挖机（200型）1台、反循环钻机1台、钢筋切断机1台、钢筋煨弯机1台、电焊机2台、供水设备1套、排泥设备1套。

四、施工整体规划

1、工期安排：

钻孔灌注桩计划根据施工总进度计划为依据进行安排，计划在50天内完成，从2015年10月5日开始至2015年11月25日完成。

2、施工顺序

根据征迁占地移交顺序进行施工，先进行桩号7+938~7+992和桩号8+151~8+203施工。

桩号8+233~8+267施工占地移交后，再进行此段施工。

3、施工临时设施布置

本标段单侧穿越高压塔开挖段须进行混凝土灌注桩施工，支护共计3段，分别为桩号7+938~7+992，8+151~8+203，8+233~8+267。

混凝土灌注桩桩径为0.8m，桩距1m，桩长均为11m。

根据现场拆迁占地范围及施工工艺，对现场进行临时设施布置。

施工现场布置混凝土灌注桩钢筋加工厂，在搭设灌注桩南侧布置泥浆池，随钻孔根数布置（6~7根桩附近布置一处）。

由于高压塔附近拆迁占地范围不富裕，为保证施工方便，将吊车和钻机沿打桩方向倒退式施工，减少施工用地范围，具体临时布置如下图所示：

五、施工工艺

反循环钻机钻孔灌注桩施工工艺详见反循环钻机钻孔灌注桩施工工艺流程图。

钻机成孔

补浆

泥浆处理及废渣外运

吊放钢筋笼

钢筋笼制作

排渣土

施工下一根桩桩

清孔

测量定位

钻机就位

护筒埋设

制作试块

移机

浇注水下砼

吊放导管

泥浆制备

循环池

沉淀池

反循环钻机钻孔灌注桩施工工艺流程图

六、反循环钻机施工方法

6.1测量放线

⑴工程开工前，测量员要认真熟悉设计图纸，对桩位、桩顶标高、桩尖标高等数据进行复核；对于测量原始资料和成果要坚持签字制度，各项测量工作必须做好原始记录，并应装订成册。

⑵测量放线工作由项目部专业测量人员完成，技术人员根据桩基布置情况导引测量控制点，已备校核桩位。

该控制点应设保护标志，监理工程师检测后方可进入下一步工序。

桩位放样后，用四根Φ8钢筋做四角护桩，将其十字线引到护筒上面作为钻孔中心,孔位偏差不许超过允许范围（≤50mm）。

6.2护筒设置

孔口护筒采用4~8mm厚钢板制作，内径比桩径大200mm~400mm，护筒长度根据实际的地质条件确定，一般按1.5m~2m埋设。

孔口护筒采用人工开挖埋设，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实，严防地表水从该处渗入。

顶部高出施工地面30cm~40cm，钢护筒筒底的高程符合设计要求。

护筒埋设准确竖直，护筒孔口平面位置与设计偏差按小于5cm控制，护筒竖向的倾斜度不大于1%。

6.3泥浆制备 

在钻孔灌注桩南侧布置泥浆池，泥浆采用现状土体，用水搅拌成泥水。

钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。

泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后运至指定的位置。

6.4钻机就位

钻孔灌注桩基础施工前将场地进行平整，清除杂物，更换软土，碾压密实，并使钻机在施工中保持稳定。

钻机座不能直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉降。

对于陡坡地段，先挖成平坡，再进行施工。

桩位放样，将钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头自由浮动孔内。

6.5钻机成孔

（1）钻孔：

准备工作完成后，履带式反循环钻机自行就位，钻机将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。

启动泥浆泵、钻机开始钻进，钻进方式以正循环钻进为主，以反循环钻进为辅，一般情况下，先用正循环方式钻进，以加强泥浆护壁的效果，确保成孔质量及施工安全，终孔后改用反循环方式进行清孔，以加快清孔速度，减少沉碴厚度；在部分地质条件较好的桩位采用反循环方式成孔，可提高钻进速度。

在粘土层内可适当加快钻进速度，到砂层后考虑泥浆不易粘在孔壁上，则要放慢钻进速度。

钻至土夹卵碎石，旋转钻机进尺不明显，可改换备用的冲击钻。

钻孔过程中，对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、倾斜度及泥浆的各项指标进行检查，及时调整。

孔内应保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时加水加粘土，以维持孔内水头差，以防坍孔。

并对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进方式、泥浆稠度。

（2）故障预防与处理 

a、钻孔偏斜：

安装钻机时保证钻杆、钻头及护筒三者均在同一竖直线上，并经常进行检查校正。

钻杆、接头及时调整，防止弯曲。

在出现钻孔偏斜后，查明偏斜位置和深度，一般在偏斜处反复扫孔，使钻孔垂直。

倾斜严重时回填粘土到偏斜处，待沉积密实后再钻。

b、糊钻：

在软塑状土层中旋转钻进时，因进尺快、钻碴大，出浆口堵塞后易造成糊钻（吸钻）。

一般采取控制进尺速度，选用刮板齿小，出浆口大的钻头，以防糊钻。

如糊钻严重，将钻头提出孔口，清除钻头残碴。

c、缩孔、扩孔：

施工钻进过程中经常检查孔径，如发生缩孔现象，采用上下反复扫孔的方法，并及时补焊钻头，防止因钻头磨耗使钻孔孔径小于设计桩径。

如发生扩孔现象，施工时采取加大泥浆比重、控制进尺速度的方法，减少扩孔现象。

（3）施工注意事项 

a、保证钻杆垂直，初钻时，以低档慢速钻进，且护筒内有一定数量的泥浆方可钻进，每台钻机配备两套泥浆泵轮换使用，经常检查排浆系统，加速泥浆循环。

b、根据不同土层，选用不同的钻进速度和钻进方式。

c、起落钻头均匀，避免撞击孔壁；接卸钻杆时采取可靠措施，严防钻头脱落；钻杆拆除后，进行检查清理，涂油保养。

6.6清孔

清孔的目的是使孔底沉碴（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为灌注混凝土创造良好的条件。

钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，将钻碴抽净。

清孔采用换浆法，在钻进至设计深度后，稍稍提起钻头，同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴，随着残存钻碴的不断浮出，孔内泥浆比重和含量不断降低，然后注入清水继续循环置换，随时检查清孔质量；个别孔底沉碴采用泥浆泵吸出的方式进行清孔。

6.7钢筋工程

（1）钢筋笼制作 

钢筋笼按设计长度11m，直径为800mm的要求制作成整根，根据钢筋下料长度，无需分段搭接焊。

钢筋骨架的保护层用定位筋来保证，定位筋每隔2m设一组，每组4根均匀设于桩基加强筋四周。

钢筋笼主筋采用双面焊缝，钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，放样时应考虑焊接变形和预留拱度，做好焊接平台，在平台上固定加强钢筋，并根据设计的主筋布置在加强钢筋四周划出标记，焊接主筋，然后绑扎螺旋箍筋，并在钢筋笼上做好吊点和孔口固定处的加强处理。

（2）钢筋笼吊装

在确认清孔完成并符合设计要求后，将焊接好的钢筋笼骨架吊入庄孔，当钢骨架进入孔口后，应将其扶正缓缓下降，严禁摆动碰撞孔壁，造成塌孔。

搬运和吊装时，要防止变形，安放要对准孔位，钢筋笼顶达设计标高后应立即固定，以免浇注混凝土时钢筋笼上浮。

6.8导管安装

导管采用直径250mm的钢管，垂直提升法灌注桩身水下砼。

（1）导管试拼：

使用前试拼、试压，并用油漆在导管两侧做好刻度标记。

水密试验时水的压力不小于井身内水深的1.5倍。

（2）导管下放：

导管拼好并试压后，利用汽车吊机吊放，导管位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，导管底部至孔底应保持有0.2～0.4m的距离。

施工时可先将导管探到孔底，然后上提0.2~0.4m的高度来保证。

（3）标高测量：

导管入孔后值班技术人员做好测量标记并测量孔深。

6.9浇筑水下混凝土

混凝土采用商品混凝土灌车运输至现场，灌筑过程中有专人指挥，其技术要求如下：

（1）混凝土运输：

采用搅拌罐车运输混凝土，当罐车到达浇注现场时，应使罐车高速旋转20～30s，再将混凝土拌合物放入混凝土料斗。

混凝土宜在搅拌后60min内灌注完毕，全部混凝土应在初凝前浇注完毕。

应保持运输混凝土的道路平坦畅通，保证混凝土在运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆、并具有要求的塌落度。

（2）混凝土浇注：

①导管试拼：

使用前试拼、试压，并用油漆在导管两侧做好刻度标记。

水密试验时水的压力不小于井身内水深的1.5倍。

②导管下放：

导管拼好并试压后，利用汽车吊机吊放，导管位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，导管底口距孔底0.2～0.4m。

导管内放入一充气球胆，以便浇筑时把砼和泥浆隔离

③标高测量：

导管入孔后值班技术人员做好测量标记并测量孔深。

④混凝土在灌注前，进行混凝土塌落度工作性能检验；混凝土坍落度经检查合格，导管内放入一充气球胆，以便浇筑时把砼和泥浆隔离。

混凝土浇筑示意图

⑤水下混凝土浇筑不得中断间歇。

每根导管的间歇时间应根据具体情况确定，但不得大于30分钟。

⑥浇筑混凝土时的流动距离、流动坡度、导管埋入深度、浇筑速度和基坑内混凝土面升高等情况，应随时检查，及时调整。

⑦导管应沿竖向徐徐提升，每次提升高度应与混凝土浇筑速度相适应，且导管内应经常具有足够高度的混凝土。

⑧导管埋深≥1m，且不大于6m。

七、桩顶冠梁施工方法

本标段钻孔灌注桩桩顶冠梁截面尺寸为（高×宽）800×1000mm，根据设计图纸要求，冠梁分缝长度为15m，嵌缝材料采用低发泡聚乙烯闭孔泡沫板，缝宽20mm。

7.1施工流程

钻孔灌注桩桩顶有冠梁相连，待孔桩成段完成且桩身达到设计强度后，开挖桩头回填覆土，露出桩头的预留钢筋，绑扎冠梁钢筋，立模，浇筑混凝土。

7.2施工方法

（1）土方开挖

人工开挖桩头回填覆土，并在开挖线内侧留有1m宽肥槽，便于头超浇部分凿除、钢筋制按和模板支设。

开挖深度0.8m，开挖宽度1.8m，开挖长度根据设计图纸的分缝要求每15m设置一段。

（2）清理桩头表面

根据设计，冠梁外露地面20cm，地面以下80cm。

施工前，由于浇筑混凝土过程中，桩顶部分混凝土中含有浮浆，根据技术规范要求，需要对桩头超浇部分进行凿除，桩顶桩头凿除完成后必须用水洗净，并请驻地监理验收合格后，才能进行钢筋绑扎。

（3）钢筋制安

依据挖孔桩中心线，按设计要求进行钢筋制安。

钢筋制安完成并安装预埋钢板经驻地监理验收合格后，方可进行下一道工序。

钢筋制安要满足技术要求:

①所选用的钢筋质量证明资料齐全，且已按要求进行了检验、试验工作，结果满足使用要求。

②钢筋的绑扎要按设计和技术规范进行施工，在加工、绑扎施工过程中，钢筋应平直、无局部曲折；表面应清洁、无损伤、油漆；钢筋弯曲成形在常温下进行，不允许热弯也不允许用锤击或