旋挖钻桩基施工与方案.docx
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旋挖钻桩基施工与方案
桩基施工方案
一、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》（JTGF50-2011）；
2、《公路桥涵施工技术规范实施手册》；
3、《公路工程质量评定标准》（JTG F80/1-2004）；
4.《武汉铁路局营业线施工安全管理实施细则》（武铁运〔2013〕18号文）；
5.常青路转体桥相关施工图纸；
6.建设单位编制下发的指导性施工组织设计。
7.现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。
二、工程概况
2.1地理位置
常青路转体桥27#～29#墩（青年路～三环线）工程场地位于武汉市江汉区常青路。
中心里程为K1+610，桥面全长200m，跨越京广铁路，与南北侧的常青路高架桥顺接；桥跨采用（95+105）m分幅转体连续钢箱梁，桥面总宽51m。
下部结构采用框架墩，群桩基础。
钻孔桩总数64根，桩径均为1.6m，27#、28#、29#墩桩长分别为50m、51m、52m。
28#、29#墩位于既有京广上行客车线和新建京广下行客车线两侧。
附图：
桩基立面图
2.2水文、水系
拟建工程沿线地下水主要为上层滞水、砂层中承压水及岩层裂隙水。
上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中，水位埋深0.80～1.90m，高程约17.50～20.90m，场地范围内无地表水。
2.3地质情况
根据地质勘查表明，桥址区无大的区域断裂构造分布，场区岩土层按其成因自上而下分类主要有：
1-1杂填土，层厚2.4m。
1-2素填土，层厚2.6m。
2-2a粘土，层厚2.3m。
2-3a淤泥质粉质粘土，层厚1.7m。
3粉质粘土夹粉土、粉砂，层厚2.0m。
4-1粉细砂，层厚6.0m。
4-2细砂，层厚17.0m。
4-3细砂，层厚14.0m。
K-E5-1a弱胶结砂岩，层厚3.0m。
K-E5-2a中等胶结砂岩，层厚3.0m。
K-E5-3a强胶结砂岩，层厚8.2m，其中桩底入该岩层1.5m。
三、施工组织
3.1施工准备及队伍安排
1.28#墩采用旋挖钻钻孔灌注桩，直径为Ф1.6m数量总计32根，桩长均为51m。
考虑到场地施工面大、桩布置分散、砂层厚、桩较长的特点，施工有一定难度，因此施工过程必须做好泥浆护壁措施，以防塌孔。
针对本工程旋挖桩施工，计划安排1台旋挖桩机作业，同时安排两个施工班组连续施工。
施工过程根据工作面和进度情况，及时调整设备数量。
劳动力投入一览表
工种名称
人数
工种名称
人数
旋挖机司机
3
泥浆工
3
钢筋工
10
机械工
2
混凝土工
8
挖掘机司机
3
起重工
2
电焊工
6
电工
2
吊机司机
2
施工管理
2
炊事
2
合计：
42人
2.桩基施工顺序为：
钻机先施工28#墩左幅，待27#墩左幅、28#墩左幅、29#墩左幅墩身及下部结构施工完成后进行右幅施工（27#、29#墩桩基采用冲击钻钻孔）。
3.2施工工期编排
根据整体工期要求，桩基施工时间安排如下：
序号
任务名称
工期
开始时间
完成时间
备注
1
CQ28墩桩基
152d
2016年11月29日
2017年4月30日
桩数总计32根
2
CQ27墩桩基
136d
2016年12月3日
2017年4月18日
桩数总计16根
3
CQ29墩桩基
148d
2016年12月3日
2017年4月30日
桩数总计16根
3.3技术准备工作
3.3.1技术交底
施工前首先熟悉施工设计文件，吃透设计意图，并结合作业现场实际地形地貌、机械设备进场情况、砼运输情况做好技术交底，掌握本工程设计以及业主、监理方的特殊要求。
技术交底采取三级交底，由技术主管编制，主要内容包括：
作业标准、施工规范及验收标准，工程质量要求；施工工艺流程及施工先后顺序；施工工艺细则、操作要点及质量标准；质量问题预防及注意事项；施工技术措施和安全技术交底；出现紧急情况下的应急救援措施、紧急逃生措施等。
交底经工程部长或总工程师复核后才能向下发，交底至每一个工程技术人员，同时还须召开技术交底会对交底进行讲解，作业层人员参加并签字。
施工过程中加强技术交底的实施监控。
3.3.2测量工作
组织分部测量队对设计控制桩进行复测定位，并将测量成果向监理单位报验。
经监理工程师复测确认后，以此为依据，对本特大桥段的中线和高程进行加密布桩，以满足施工要求。
为了加强对控制桩的保护和增强施工测量的精度，根据测规要求进行控制桩加密与护桩。
并将有关数据报监理部门复查确认。
3.3.2试验工作
试验人员持证上岗，完善各项检测手段，配备数量、精度满足要求的测试仪器和检测设备；所有检测仪器、仪表、计量用具都必须在开工前经有关部门标定。
组织试验人员做好桩基原材料的取样、试验工作和混凝土、配合比的选配工作。
并将试验结果按有关规定及时送交监理工程师批准。
3.4设备准备
施工设备根据施工进度和具备条件开工点的要求，提前7天运至工地，经组装、调试、运转，机械设备工作性能良好时，才可正常施工，设备在进场后均需报监理及业主单位进行审批，符合要求才能投入施工，详见“主要机械设备配置一览表”。
主要机械设备表
序号
机械设备名称
规格及型号
数量
技术状况
进场日期
使用工点
备注
1
发电机
250kw
1
良好
2016.11
常青路
2
电焊机
AX300
4
良好
2016.11
常青路
3
弯箍机
1
良好
2016.11
常青路
4
切割机
40
2
良好
2016.11
常青路
5
钢筋调直机
φ3-12
2
良好
2016.11
常青路
6
钢筋弯曲机
GW40/50
2
良好
2016.11
常青路
7
直螺纹液压机
1
良好
2016.11
常青路
8
抽水机
4X-12
2
良好
2016.11
常青路
9
输送泵
HBT60C
1
良好
2016.11
常青路
10
旋挖钻
徐工360
1
良好
2016.11
常青路
11
冲击钻
CZ30
2
良好
2016.11
常青路
12
挖掘机
PC220
2
良好
2016.11
常青路
13
自卸汽车
EQ3238G3
3
良好
2016.11
常青路
14
平板振动器
NH-70
2
良好
2016.11
常青路
15
插入振动器
70
4
良好
2016.11
常青路
16
空气压缩机
HTA-80
2
良好
2016.11
常青路
17
吊车
QY25
2
良好
2016.11
常青路
18
装载机
2
良好
2016.11
常青路
四、桩基施工方案
质量检测
4.1施工工艺流程图
4.2施工准备
4.2.1场地平整
钻孔场地应根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求，须作准备工作如下：
首先拆除妨碍的构筑物，平整场地，清除杂物，对软土及水沟回填部位需更换软土，并夯填密实。
4.2.2桩位放样
采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。
桩位用ø16mm、长度80-100cm钢筋打入地面50cm（四周填以水泥砂浆或混凝土来保护）作为桩的中心点，然后在桩位周围做上标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点。
4.2.3护筒埋设
护筒采用厚度为10mm的A3钢板卷制而成，内径比桩径大20cm，高度为2.5m，挖坑埋设，并在护筒周围对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，埋置深度不小于2m。
严格控制护筒的位置和垂直度，护筒顶面高出地面30cm或高出施工时的地下水位1m以上，以防止杂物、地面水流入井孔内。
4.3钻机就位
钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并通过电脑系统将钻头对准桩位中心十字线，然后锁定各项数据即可，勿需再作调整。
钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。
4.4泥浆制备
现场设置六个6m×3m×3m的泥浆箱，泥浆池采用钢板焊接，三个泥浆池串联接成整体，达到三级沉淀池效果；施工时将钻孔泥浆多余水分通过车行道侧水沟排出，对有效的泥浆进行循环利用，达到经济、环保、节能的效果。
泥浆采用优质膨润土、火碱、纤维素及渗水防止剂等按一定比例配制。
为了有利于膨润土和羧甲基纤维素完全溶解，应根据泥浆需用量选择澎润土搅拌机，其转速宜大于200r／min；并保证钻孔内泥浆顶标高始终高于外部水位或地下水位1.5～2.0m，使泥浆的压力超过静水压力。
泥浆拌制材料的投放顺序：
应先注入规定数量的清水，边搅拌，边投放膨润土，膨润土大致溶解后，均匀地投入纤维素，然后投入分散剂，最后投入增大比重剂及渗水防止剂。
在钻进过程中不断用试验仪器对泥浆的各项性能指标进行测试，根据泥浆性能和地层情况及时调整泥浆的浓度，必要时添加外加剂。
泥浆的性能指标见下表。
泥浆性能指标表
钻孔
方法
地层
情况
泥浆性能指标
相对
密度
粘度（Pa·s）
含砂率（％）
胶体率（％）
失水率（ml／30min）
泥皮厚（mm/30min）
静切力（Pa）
酸碱度（pH）
旋挖
易坍
地层
1.20～1.40
22～30
≤4
≥95
≤20
≤3
3～5
8～11
4.5钻进
当钻机定好位后，即可开始在软弱地层上施工，在软弱地层中施工方法为：
将套管（即护筒）通过动力头反复挤压至岩层上，在挤压过程中不断掏取核心土。
刚开始要放慢挖掘速度，并注意放斗要稳,提斗要慢，特别是在地层变化段挖掘过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正。
遇板结砂层钻进时，低速钻进、控制进尺，经常检查钻机底座水平、钻杆接头，并及时调正。
在钻孔过程中，根据不同的地质情况，主要用了以下四种钻头：
挖土钻头、挖砂钻头、筒钻、螺旋钻头。
其成孔性能如下
①挖土钻头：
是最常用的钻头，在钻头底部有两扇仅可向斗内方向打开的合叶门。
当钻进时，斗齿切削孔底土，经合叶门将土压入斗中，当回次进尺完成提升钻头时，斗内的土在自重作用下将两扇门关紧，防止土掉入孔内。
出孔口后，通过钻杆上压盘挤压钻头上弹簧螺杆，使合叶门打开到出斗中土。
②挖岩钻头：
用于钻进岩层，整体结构与挖土钻头基本一样，只是在底部为双层，双层底可以相对旋转一个角度，实现进土口的打开与关闭。
钻进时进土口为打开状态；进尺结束，钻头反向旋转一个角度，进渣口关闭，钻头成完全密封状态，将渣取出。
这主要是基于岩性地层而设计。
③筒钻：
整体结构与挖土钻头基本一样，只是底部没有封口。
主要用于施工孔内的两层胶结岩层，该岩层整体性好，强度大，利用桶钻的剪压作用，破坏岩层的整体性，从而达到进尺的目的。
与螺旋钻配合使用效果更佳。
④螺旋钻头：
依靠螺旋叶片之间的空间收集从孔底切削的土体或岩石，主要用于钻进胶结层，由小及大，循序渐进，达到破坏胶结层的整体性，从而达到进尺的目的。
与桶钻配合使用效果更佳。
另外，对于粘性土，特别适宜干法钻进。
弃渣外运与钻进同步进行，每从孔内出几桶钻渣，就用装载机或自卸车及时的外运至弃渣场，以减少现场施工干扰，减少弃渣对桩孔的压力，确保施工现场的文明和质量安全。
4.6终孔检查
钻孔达到要求深度后，对孔深、孔位、孔径、孔形和倾斜度进行检查，并将检查结果填入终孔检查表。
确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证书，并经监理工程师签认，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
孔径、孔
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