钻孔灌注桩施工方案 1文档格式.docx
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上海市基础工程公司
七号街站位于七号街与六号街之间，沿开发大路呈东西向布置，自车站起点里程DK2+691.600至车站终点里程DK2+888.400，总长196.80m，设4个出入口。
七号街站～四号街站区间里程为DK2+900.2～DK4+180.0，总长1279.8m。
正线线间距4.6m～10m，本隧道结构底最大埋深14.6m（覆土厚度8.0m），最小埋深11.6m（覆土厚度5.0m），平均埋深13.10m（覆土厚度6.5m）。
区间线路坡度呈“V”字型，区间中部设联络通道和排水泵站。
本工程车站及区间的主体结构围护分别采用排桩、锚索体系和排桩、钢支撑体系，桩顶均设1000×
800冠梁，冠梁以上1.0范围内采用砖砌体支护结构。
排桩采用钻孔灌注桩φ800@1200mm（车站两端头局部为φ1000@1200mm），桩长（不含冠梁）15.2～21.65m，桩的入土深度5.5～7m，车站钻孔桩共419根（其中φ1000mm的为44根），区间钻孔桩共约2138根。
本工程采用泥浆护壁钻进成孔的施工方法。
1.2、工程地质条件及水文条件
1.2.1工程地质条件
根据沈阳地铁一号线延伸线《岩土工程勘察报告》，地层结构较均匀，本方案钻孔涉及的土层特性描述详见下表：
系
统
地层编号
时代符号
成因
类型
岩性特征简述
第
四
全新统人工堆积层
①
Q4ml
杂色，松散，由粘性土、砂、碎石组成，含少量砖块等建筑垃圾。
全新统浑河高漫滩及古河道冲积层
③-1-1
Q42
al
淤泥质粉质粘土：
灰黑色，有腥臭味，软塑～流塑状态。
③-4
中、粗砂：
黄褐色，湿，水下饱和，稍密～中密状态。
③-5
砾砂：
黄褐色，饱和，中密～密实状态。
全新统浑河新扇冲洪积层
④-4
Q41
al-pl
中、粗砂:
灰色、灰绿色，饱和，中密～密实状态。
④-4-1
粉质粘土：
黄褐色，可塑～硬塑状态。
④-5
更新统浑河老扇冲洪积层
⑤-1
Q32
黄褐色、灰色，可塑～硬塑状态。
⑤-4
黄褐色、锈黄色，饱和，中密～密实状态。
按土层时代成因及工程性质，七号街车站及七号街站～四号街站区间地层特征如下：
1、第四系全新统人工堆积层（Q4ml）
杂填土（①）：
该层分布普遍，层厚1.30～3.80m，层底标高30.50～33.04m。
表层主要为沥青路面（0.3米左右），其下为由碎石、砂子、白灰组成的垫层,勘察期间1.2米以上为冻结状态，以下为松散状态。
2、第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层（Q42al）
淤泥质粉质粘土（③-1-1）：
灰黑色，有腥臭味，软塑～流塑状态，稍有光泽，摇振反应无，干强度中等，韧性中等。
可见铁锰结核及水锈斑痕。
该层呈夹层状分布，一般厚度1.50～6.20m，层底埋深4.50～7.70m，层底标高26.83～29.82m。
中、粗砂（③-4）：
黄褐色，湿，水下饱和，稍密～中密状态，主要矿物成分为长石、石英，亚角形，均粒结构，级配一般，含少量砾卵石（可见最大粒径约为40-50mm）。
该层呈层状连续分布，层厚1.40～6.80m，层底埋深5.00～11.00m，层底标高23.50～29.07m。
砾砂（③-5）：
黄褐色，石英－长石质，混粒结构，级配较好，饱和，中密～密实状态。
呈层状分布，一般厚度2.00～8.10m，层底埋深9.90～13.50m，层底标高20.81～24.60m。
3、第四系全新统浑河新扇冲洪积层（Q41al-pl）
中、粗砂（④-4）：
灰色、灰绿色，饱和，中密～密实状态，矿物成分主要为石英、长石，分选磨圆一般，含砾卵石15%左右，可见最大粒径30～50mm，该层普遍分布，层厚2.00～9.20m，层底埋深13.50～20.00m，层底标高14.21～20.94m。
粉质粘土（④-4-1）：
黄褐色，可塑～硬塑状态，稍有光泽，摇振反应无，干强度中等，韧性中等。
呈透镜体状分布在中、粗砂（④-4）层中，本层仅见于06-ZX-102钻孔，揭露厚度1.00米。
砾砂（④-5）：
黄褐色，饱和，中密～密实状态，矿物成分主要为石英、长石，分选较差，磨圆一般，混粒结构，局部卵石含量较高，可见最大粒径达90mm。
呈层状分布，一般厚度1.50～5.80m，层底埋深17.00～21.00m，层底标高13.66～17.53m。
4、第四系上更新统浑河老扇冲洪积层（Q32al-pl）
粉质粘土（⑤-1）：
黄褐色、灰色，可塑～硬塑状态，稍有光泽，摇振反应无，干强度中等，韧性中等。
该层呈层状连续分布，揭露厚度1.00～4.30m，层底埋深18.50～22.30m，层底标高12.01～16.03m。
中、粗砂（⑤-4）：
黄褐色、锈黄色，饱和，中密～密实状态，矿物成分主要为长石、石英，分选磨圆一般，呈亚圆形,混粒结构，局部充填少量粘性土。
呈层状分布，一般厚度2.00～12.50m，层底埋深22.00～30.00m，层底标高4.31～12.43m。
粉质粘土（⑤-4-1）：
呈透镜体状分布在中、粗砂（⑤-4）层中，本层仅见于06-ZC-017钻孔，揭露厚度0.80米。
砾砂（⑤-5）：
本次勘察揭露该层最大厚度11.00m，未穿透。
粉质粘土（⑤-5-1）：
黄褐色，摇振反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，可塑。
呈透镜体状分布在砾砂（⑤-5）层中，揭露最大厚度6.60米，未穿透。
1.2.2工程水文条件
1、本场地水文地质特征
勘察期间，勘察深度内见两层地下水，粉质粘土（⑤-1）层为两层水之间的隔水层。
第一层水赋存于第四系全新统冲积（Q42al）中粗砂、砾砂层及第四系全新统冲洪积（Q41al）中-粗砂层中，属第四系松散岩类孔隙潜水，初见水位埋深4.90～6.30m，稳定水位埋深5.10～6.50m，相当于标高27.84～29.30米，水温11℃。
第二层水赋存于第四系上更新统冲洪积（Q32al-pl）粉-细砂、中-粗砂及砾砂层中，属第四系松散岩类孔隙承压水。
据06-ZC-SO1号抽水孔实测稳定水位埋深5.88～6.42m（标高28.15～28.33m），揭示含水层厚度22.10m，承压水头约11.78m，水温11℃。
该层水因粉质粘土层（⑤-1）缺失，以“天窗”的形式和第四系全新统潜水连成一体，两层含水层水力联系密切。
地下水的补给来源主要为大气降水及侧向迳流，以侧向迳流及人工开采为主要排泄方式。
2、地下水对建筑材料的腐蚀性评价
本场地环境类型属Ⅱ类。
本场地存在的地下水根据在06-ZX-099、06-ZX-108、06-ZC-016号孔水样水质分析结果，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关标准判定：
地下潜水对混凝土结构无腐蚀性；
对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性（考虑干湿交替）；
对钢结构有弱腐蚀性，腐蚀介质为pH值及Cl-+SO42-。
第二章验收规范及设计要求
2.1、主要验收规范
2.2、设计要求
1、桩身设计参数
a、桩径及桩型：
φ800mm及φ1000mm钻孔灌注桩；
b、桩顶标高：
按设计图纸；
c、桩底标高：
2、施工材料
a、混凝土设计标号：
C30；
b、主筋为Φ25HRB335，箍筋为φ12HPB235。
3、施工要求
a、钢筋保护层a=70mm；
b、沉渣厚度不大于200mm；
c、桩顶泛浆高度应大于桩身的5%。
且不应小于1m；
d、充盈系数不得小于1；
e、混凝土坍落度应控制在160~210mm；
f、施工容许偏差：
Ø
桩位平面位置为：
±
50mm；
孔中心位置：
≤50mm；
顶标高：
+30mm,－50mm；
断面尺寸：
垂直度：
≤0.3%；
4、浇筑水下混凝土应遵行以下规定：
a、浇筑混凝土用的导管使用前应拼装，试压，试水压力为0.6~1MPa；
b、导管一次埋入混凝土面以下1m以上，导管埋深宜为2~6m；
c、水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制。
5、施工质量检验要求
施工质量验收按2.1所列验收规范验收；
第三章施工资源配置及施工策划
3.1、人员配备
3.1.1管理人员配置
钻孔灌注桩施工管理人员网络图
3.1.2劳动力配置
劳动力配置一览表
序号
施工工种
数量
备注
1
机长
10
2
成孔
40
3
钢筋笼制作、连接
4
灌桩
5
杂工
6
电工
8
试块制作
杂工兼
9
机修工
测量工
11
起重工
12
吊车司机
13
后勤
合计
98
3.2、主要施工机械设备
施工机械设备配置一览表
设备名称
规格
功率
用途
车载钻机
10台
XQZ-100,总重8T
主机30KW
电焊机
Bx-500
22KW/台
制笼、下笼
导 管
5套
250m
灌注
料 斗
5只
1m3
污水泵
11台
8KW/台
泥浆循环（1台备用）
清水泵
5KW/台
泥 浆
检测仪
2套
比重计、粘度计、
钻孔过程及终孔时泥浆指标测量控制
汽车吊
2台
12t
安放钢笼、灌注等
泥浆箱
24m3
临时存放废浆
测绳
配重锤
测孔深、沉渣厚度、垂直度
钢卷尺
10套
3m、5m
孔径、验收钢筋笼
3.3、施工场地布置
为了确保施工质量、安全、工期，降低成本，搞好文明施工，我们根据本工程所处的环境条件和项目的特点，对现场平面进行了合理布置。
施工现场布置设施、设备按施工施工现场具体安排，并随施工的进展，合理调整现场布置。
施工区域按照施工范围进行划分，首要考虑不动和不便动的设施，保证各机具设备在施工中有足够的操作面，不致互相干扰。
需要摆放的内容有：
材料、钢筋笼制作堆放区（30×
10m），钻孔施工设施布置（钻机十台、导管、储浆箱、污水泵、清水泵10台），12t吊车通道及商品砼车通道。
详见附图一：
《车站钻孔灌注桩---施工现场平面布置示意图》
详见附图二：
《区间钻孔灌注桩---施工现场平面布置示意图》
3.4、施工用电措施与计划
1、施工现场用电安全措施
a、建立施工现场临时安全用电制度。
b、安装、维修或拆除临时用电设施必须有证专业电工进行。
c、施工现场所有电器设施都应做好接地保护。
d、施工现场所有电线电览均应做好绝缘保护。
e、电器安装全部完成后应试运转，包括对双电源的切换试验成功后才能正式使用。
2、施工现场用电布置
根据《施工现场临时用电安全技术规范要求》规定，本供电系统采用TN（三相五线制）供电系统。
施工用电由箱式变电器引至主配电箱，再由主配电箱分接至分配电箱，然后由分配电箱引至各用电设备的开关箱。
3、根据设备投入情况本工程需用电量为800kw（具体见设备计划表）。
第四章施工方案
本钻孔灌注桩工程采用泥浆护壁钻进成孔的施工方法。
4.1、施工准备
1、施工前落实办好所需履行的各种审批、验证手续。
2、施工现场须备好处理各种孔内事故需用的器具。
备足施工所用的原材料和易损易坏的机械配件。
3、按施工要求布置好供水、泥浆池设施。
4、施工前做好各项设备的安装及调试工作。
5、开工前做好人员的培训和施工方案的交底和技术安全交底。
6、原材料按计划提前进场，并具有产品合格证和质保书，并及时送样复试。
7、施工前，与设计单位、业主、监理单位针对施工图纸进行会审及设计交底工作。
8、开工前应进行设备试运行和主机、辅机、电器设施和量测器具等状态的验收。
4.2、施工设备选择
1、钻机的选择
钻孔桩施工钻机其配套钻杆由于抗扭性能不强，常会发生钻杆断裂、掉钻事故，从而影响工程的进度和质量。
根据本工程的实际情况及我公司以往的施工经验，选择扭矩为40KN·
m以上的XQZ-100型钻机；
钻杆选用方面，配套选用高强度抗扭法兰连接钻杆，以满足本工程施工之要求。
2、钻头的选择
采用防斜梳齿钻头，以防止孔斜与提高钻进效率。
钻头除了防斜外，也增加了钻头的稳定性和刚度，及其耐磨性。
为防止扩孔，当钻直径为1000mm的孔时，钻头直径在980mm，钻直径为800mm的孔时，钻头直径在780mm。
3、导管与砼储料料斗的选择
导管是水下灌注的主要机具，应具有足够的强度、刚度和良好的密封性。
因此本工程选择导管要求为：
直径φ261mm，壁厚为6mm，使用总长为30m，每节为2.5m，并要求每节导管平直，定长偏差不超过管长的1%，内壁光滑平整、不变形，导管采用丝扣连接。
4.3、施工工艺流程
见施工工艺流程图（如下）
钻孔灌注桩施工工艺流程图
4.4、施工方案
4.4.1施工测量
根据业主提供的测量控制点，于施工现场上布置测量基线，测量基线经监理工程师验收合格后，再进行使用。
桩基施工时，主要采用丈量法进行桩位测放。
在施工期内对测量基线予以保护及定期复核，以保证测量控制精度符合设计要求。
根据业主提供的水准控制点将高程控制点引测至施工现场，经监理验收合格后，方可使用。
在施工期内对临时控制点予以保护及定期复核，以保证测量控制精度符合设计要求。
4.4.2钢护筒埋设
针对钻孔灌注桩施工，为了保证成孔质量与施工安全，特对桩基施工时设置钢套管，可重复利用。
每根桩上口设置长1260mm，内径1000mm，壁厚12mm的钢套管。
1、钢护筒埋设要求
钢护筒下直下平，其顶部和地面平，护筒的垂直度≤3/1000。
在运输、安装时防止变形，保证基本的正圆度。
护筒埋设完毕后，及时测量筒顶边沿水准高程。
2、钢护筒埋设
根据桩位，使护筒中心和桩中心重合，偏差小于50mm。
护筒与坑壁之间用粘性土填实，确保护筒位置的准确及稳定，再次校正护筒中心偏差，并用水平尺校核护筒的垂直度，使护筒达到水平牢固。
4.4.3钻孔灌注桩成孔施工
1、泥浆循环系统
（1）泥浆
由于地层上部为淤泥质粘土层，可利用粘土自然造浆，同时为了保证在钻进过程中泥浆的性能指标，施工时应注意控制泥浆比重、粘度、含砂率等指标，以确保成孔钻进时孔内泥浆比重控制在1.15～1.25、粘度18~26S。
（2）泥浆循环系统布置
配备沉淀池、循环池进行泥浆净化后流回孔内，确保终孔后灌注前孔内泥浆各项指标的要求。
根据施工要求，及现场实际条件布置泥浆循环池。
2、成孔技术参数
（1）钻压的确定
②-⑤层主要为各类粘土层，针对地层采用悬吊钻进的方法进行成孔。
（2）转速的确定
钻头转速应取8～15转/秒，但同时视地层软硬及孔径不同加以调整。
（3）孔内水头的控制
水头压力不足易导致孔壁失稳坍塌，成孔后灌注前，应注意保持孔内液面不得低于孔口0.5m，确保孔壁稳定。
3、成孔施工及注意事项
（1）护筒内径φ1000mm，钻机就位前，测量员复核护筒的偏差情况，以指导钻机的摆放。
（2）钻机就位：
钻机就位底座应垫牢，用水平尺对机座底架进行水平调整，直至钻架垂直地面，天车吊轮、回钻盘和钻头与桩位四点中心到同一铅垂线上。
钻机就位完毕，当班机班长量取机身高度，报施工员或质量员核准。
（3）成孔施工时，钻具（钻头、主动钻杆和副钻杆）要保证垂直度、同心度和连接时整合可靠，以防止孔斜和钻具脱落的事故发生。
（4）、每次开钻前，当班机班长应负责对钻具的垂直度、连接性和钻头的直径磨损情况进行拉线、拉尺检查和观察检查，撤换和修复不合格的工具件。
（5）钻进时应正确使用泥浆的性能指标。
（6）钻进中应注意通过听动静，观现象和凭操作感来发现孔内的异常情况，当出现钻杆跳动，机架摇晃，钻不进尺，漏浆跑浆时，应及时停钻，查明原因，排除故障或作出处理后再恢复施工。
（7）机班长应根据指令，及时在主动钻杆上划出终孔机上余尺停置标志线，以控制孔底标高。
钻进到设计标高终孔时，应保持钻机空转不进尺10分钟，直至泥浆指标达到一次清孔要求。
4.4.5钢筋笼制作及安装
1、钢筋笼制作的一般要求
（1）钢筋笼制作外形尺寸要符合设计要求，其允许偏差应符合下表规定（单位mm）：
项目
主筋间距
箍筋间距
钢笼直径
钢笼总长
保护层厚度
允许偏差
20
100
（2）钢筋笼的结构尺寸、材质、偏差等必须满足设计要求和有关规程规范要求，现场每批进场使用的钢筋，供料方必须提供出厂质量证明书与检验报告单等资料。
（3）焊接用的钢材，应作原材和焊接件质量试验。
对生锈的钢筋，在使用前应认真除锈。
（4）主筋在制作前，对弯曲主筋进行基本调直，清除钢筋表面的污垢、锈蚀等，按钢筋笼翻样图长度下料。
调直后的主筋弯曲度应不大于长度的1%，并不得有局部弯折。
另根据骨架长度，按尽量减少断头废料的原则断料。
（5）为了便于钢筋笼的运输和吊放入孔就位并防止变形及平台的实际情况,一方面应采取措施临时加强钢筋笼的刚度；
另一方面钢筋笼的长度不宜过长。
钢筋笼主筋接头应互相错开，错开距离≥55d。
保证55d范围内的接头数目不多于主筋总根数的50%。
2、钢筋笼制作方法
（1）钢筋笼制作场地布置：
平整、不积水、不变形、宽阔。
（2）钢筋笼制作时，相邻主筋端部按要求错开相应距离，并保证同一截面内的接头数目符合规定要求。
（3）再把加强筋按1道/2m放置在放置好的主筋上，加强筋的位置和垂直度用两把钢卷尺进行放置与控制。
（4）将余下的主筋均匀布设在加强筋上，并与加强筋绑焊牢固。
（5）将螺旋筋按设计要求间距缠绕在钢筋笼上，采取绑扎或点焊与主筋结合牢固。
3、钢筋笼连接工艺
为了确保钢筋笼成型后有足够的强度和刚度，对钢筋笼的焊接质量要求严格控制，对焊条的选择、焊接尺寸、焊接方法等应满足设计与规范的要求。
（1）焊接形式和焊接尺寸：
要求钻孔桩钢筋笼主筋与加强筋及加强筋与螺旋筋的焊接主要采用搭接焊、点焊。
搭接焊时先用两点固定两端，然后再施焊。
Ⅱ级钢单面焊接要求（d为钢筋直径）：
焊缝长度
焊缝厚度
焊缝宽度
10d
0.3d
0.7d
（2）每焊完一层之后，应检查焊缝结合情况；
焊缝平面平顺整齐，无明显气孔、夹渣、咬边、无裂缝、主筋没有深度烧伤现象。
4、钢筋笼定位筋设置
钢筋笼成型后，为了使钢筋笼主筋有一定的保护层，按设计图纸通过在钢筋笼外侧设置定位筋，保证钢筋笼与钻孔的同心度和砼保护层厚度。
5、钢筋笼的吊装
钢筋笼在吊运过程中，由于其在纵向抗弯能力较差，必要时在笼内加支撑，以提高笼的刚性。
当笼吊至孔口时，使笼中心对准桩位中心，扶正后并缓缓匀速下入孔内，严禁摆动碰撞孔壁，边下钢筋笼边装上保护块。
当最后吊筋下至孔口时，固定在孔口的定位架上，将钢笼临时吊于孔口。
钢筋笼原则上采用一次下笼，根据情况必要时采用两次下笼，用同样方法吊起下一节钢筋笼，当上下两节笼在同一铅垂线上时，转动上节钢筋笼，以使两节笼的主筋对正，焊接主筋。
然后缠绕上螺旋筋。
最后，在确保笼顶达到设计标高位置后，主筋与吊筋焊接牢固后将吊筋固定。
吊筋采用两或四根Φ20钢筋。
4.4.6灌注导管安装
导管安装应在钢套管安装后，立即进行，导管采用φ261mm导管。
1、单孔灌注现场每节标准长2.5m，其中1.0m和1.5m管各一节。
导管不得有弯曲、洞眼和明显的凹陷。
为保证混凝土灌注施工操作方便和浇灌顺畅，安装后的导管，其下口距孔底0.5m深度左右。
2、导管使用前应逐一检查丝扣，确保每节丝扣的紧密连接。
丝扣不符合要求或变形超标的导管应坚决予以剔除，更换，并撤离现场或予以明显标识。
3、导管连接成导管柱，确保垂直，接头处采用密封圈垫予以密封。
密封圈的直径选φ4~6mm，厚度为3~5mm。
4.4.7两次清孔与验收
在钻孔达设计标高时，首先由项目部技术员进行孔底标高、孔底沉渣、泥浆指标自检，指导进行一次清孔。
一次清孔各项指标自检确认合格后，报监理进行验收，验收合格后应迅速提钻并进行下一道工序。
二次清孔在钢筋笼、导管下置完毕后，利用导管采用正、反循环法进行，各项指标自检合格后，报监理验收。
合格后经监理同意方可进行下一步工序的施工，详见下表：
项目
指标
验收程序
成
、
一
清
钻机对中偏差
≤50mm
三级验收
泥浆比重
1.15～1.20
一级验收、抽检
泥浆粘度
18～26s
孔径
≥φ800mm（φ1000mm）
钻头直径
垂直度
≤5/1000
悬吊钻进
孔深
0～+300mm
二级验收
二
≤1.15
18～22s
沉淤厚度
≤20cm
含砂率
≤4%
4.4.8水下混凝土灌注
1、对水下混凝土要求
（1）由搅拌站提供至少100m3/h的连续混凝土供应量、泵送至孔口，采用吊车灌注；
（2）混凝土应有良好的和易性，在运送和灌注过程中应无明显离析、泌水现象；
（3）混凝土应保持足够的流动性，坍落度必须满足水下砼的灌注要求，本工程坍落度损失值控制在16～21cm，不
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