泥浆护臂桩基安全措施讲解.docx
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泥浆护臂桩基安全措施讲解
柯家垭村集中安置小区项目
12#、13#、9#、商业街
泥浆护臂冲击灌注桩
安
全
专
项
方
案
编制：
熊良建
审核：
王高辉
天工伟业建筑工程有限公司
2014年2月
（一）桩基础工程概况
一、编制依据
（一）地勘报告、现场踏勘、施工调查所获得的资料和信息；
（二）国家和地方现行有关设计、施工规范、规则、标准和定额；
（1）《建筑地基基础施工验收规范》（GB50202--2002）
（2）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
（3）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2002）
（4）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2002）
（5）《工程测量规范》（GB50026-2007）
二、工程概况
（一）桩基础工程概况
本工程位于十堰市经济开发区柯家垭村，3栋高层住宅组成。
地上33层，地下二层为车库，建筑物地上高度98.4米。
住宅楼为框支剪力墙结构，本工程结构设计使用年限为50年。
抗震设防类别为丙类，剪力墙抗震等级为三级，框架柱抗震等级为四级，结构安全等级为二级。
本工程0.000标高相当于绝对高程272.25m（黄海高程）。
拟建场地位于十堰市经济开发区柯家垭村，场地地层主要为填土层，素土层，强风化岩层，中风化岩层组成。
（二）施工条件
本工程位于十堰市经济开发区柯家垭村，交通不便，场地面积较大。
施工用水、用电距离施工现场较远。
本工程的特点是桩径型号多（1.2-2米），桩身长（大部分为24-45米左右），施工难度大。
钢筋笼制作分多节成型，桩孔成孔后钢筋笼分三至四节下入孔中，并将钢筋笼在孔口进行对接，然后再吊入孔中。
砼灌注要特别注意砼的质量，确保流动性，避勉出现断桩现象。
（三）地层结构及岩性特征、气象、水文条件
1.位置、地形及地貌
本拟建场地位于十堰市经济开发区柯家垭村内,原始地貌主要为山间沟谷和低山丘陵，一主沟从场地东侧边缘穿过，沟脑位于场地北侧，主沟两侧沿途有多条支沟与主沟相交，其中有一条较大支沟从场地北侧边缘由西向东穿过与东侧主沟交汇。
场地现状是经过回填改造形成的平坦场地，场地现状地面标高大部分在259-263m之间。
9#、12#、13#住宅楼及地下室均位于主沟回填土上。
2.地层
根据钻探揭露，本场地上覆盖第四系土层为素填土层，下卧基岩为中元古界武当群杨坪组（Pt2）火山喷发时沉积变质岩。
拟建筑场区地层可以分为三大层。
现按岩土单元从上至下描述如下：
①.素填土（Qm14）：
黄褐色，松散～稍密实，稍湿，为近期场地整平回填形成，上部主要由片岩岩块、岩渣、岩粉混粘性土堆填而成，原地形地势低洼处下部以软-可塑状粘性土为主。
整个填土层成份、密实度、厚度及分布不均匀，结构紊乱。
根据钻探揭露，填土厚7～31.2米，厚度变化较大。
该层分布和岩土性质不均匀。
②-1.强风华片岩（Pt2wy）：
为场区下卧基岩，黄褐色，岩性为绢云母纳长石英片岩，中厚层状，局部夹薄层钠长片岩，变晶结构，片状构造。
据钻探揭露，强风化片岩层顶埋深0～31.2米，层厚1.1～14.5米，层顶标高222.06～279.92米。
分布于场地填土层下部或直接出露。
该层竖向分布（岩面有起伏）不均匀，岩土性质较均匀。
根据现场勘察和钻探取芯试验结果，强风化岩为极软岩，破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
②-2.中风化片岩（Pt2wy）:
黄褐～灰褐色，岩性为绢云母钠长片石英片岩，局部夹钠长片岩，属中元古界武当群杨坪组变质岩系，主要矿物成份为石英、长石钠云母，次为石榴子石、角闪石等，细粒变晶结构，片状～块状构造，片状构造为主。
中厚层～厚层层状，局部夹薄层钠长片岩，岩体节理较发育，结构面呈闭合状，无填充。
节理面见铁锰质浸染，片岩层中局部发育有石英岩脉。
岩芯主要呈短柱状，岩芯采取率平均约85%，RQD=75，岩体结构面较发育，较完整，钻探进尺较慢。
钻探揭露层顶埋深1.1～32.4米，层顶标高218.76～270.62米。
分布于整个工程场地。
该层竖向分布不均匀，岩土性质均匀。
根据现场勘察和钻探取芯试验结果，中风化岩为较软岩，较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
3.气象、水文条件
本区属北亚热带湿润气候区。
由于四周群山的阻隔，受气流影响较小，气候温和，四季分明。
年平均气温在15.5℃左右，极端最高气温41.1℃，极端最低气温-14.9℃，最冷月为元月，月平均气温0℃以上，属于不冻区。
7月至9月为雨季，1982年7月29日最大降雨量达336.7mm。
十堰地区200年一遇的年降水量可达1600mm。
据调查和钻探，拟建场区主要为山间冲沟和坡麓地貌，一主冲沟从场地东侧边缘穿过，沟脑位于场地北侧，冲沟两侧沿途有多条小支沟，地下水汇集于主沟内，由北向南沿主沟排出场地外。
场地地下水主要赋存于原冲沟地段填土层中的孔隙水，其它地段无地下水。
场地地下水主要受大气降水及冲沟上游地下水的补给,沿冲沟向南侧场地外排泄。
勘察期间根据钻孔中水位量测结果，地下水静止水位埋深1.8——24.8米，水位标高231.11－242.22米，地下水水量不大。
根据本地勘察经验，填土层渗透系数可取K=2M/d,底部基岩为相对隔水层。
根据调查，场地地下水位动态变化主要受气象、水文地质环境影响，与季节关系较密切，一般情况下，地下水水位变化幅度在1.0米左右，丰水期水位高，枯水期水位低。
场地填土地层透水性较强，地势总体较高，地下水易于排泄。
场地地势相对较高，周边无污染环境条件，根据相邻建筑场地勘察经验，场区地下水位对混凝土及其中钢筋具微腐蚀性。
三、施工部署及施工工艺
（一）投放的设备、人员计划
主要设备计划表
机械名称
规格型号
数量
备注
冲击钻机
JKL-12
5台
空压机
P425E
2台
泥浆泵
5台
电焊机
500A交流式
4台
冲击钻头
15个
水泵
50m3/h
10台
葫芦
10t
15台
气割设备
1套
全站仪
1台
水准仪
1台
测深仪
2台
起重机
25T
1台
其它钢材（各种型钢）
50吨
钢护筒
150米
木方
100方
主要人员计划一览表
序号
名称
单位
数量
备注
1
项目经理
人
1
2
项目副经理
人
1
3
项目总工程师
人
1
4
施工技术管理人员
人
3
5
质量管理人员
人
1
6
试验检验人员
人
1
7
安全
人
1
8
物资
人
1
9
机电工程师
人
2
10
测量
人
2
11
混凝土工
人
20
12
起重工
人
2
13
电焊工
人
4
14
钻工
人
30
15
电工
人
2
16
普工
人
30
（二）泥浆护臂冲击灌注桩的施工顺序及施工工艺
1、施工队伍布署及人员设备计划
（1）施工队伍布署:
根据本工程实际情况，并结合本工程主要特点，布署1个机械钻孔施工队、和5个专业施工组。
（2）人员设备计划见附表
2、主要工程施工方案
本工程关键点是泥浆护臂冲击灌注桩
桩基施工工序如下图：
测量放样
护筒下沉
孔位放样
钻机就位
钻孔
终孔前检查
终孔检查
钢筋骨架入孔
下导管
灌注水下砼
拔卸导管
清理灌注现场
桩头处理
2.1、钢护筒埋设
1、钢护筒加工制作：
在加工厂内分节加工钢护筒，钢护筒直径为2.2米或2.4米，壁厚2cm。
以法兰盘形式作为其联接方式（以加快施工进度），钢护筒每节上下口各制作一个法兰盘（法兰盘用厚3cm宽10cm的钢板制作），中间加一道加劲肋（厚2cm，宽10cm的钢板），以加强钢护筒整体刚度。
分节长度为2米（或根据实际情况调整分节长度，以减少损耗率）。
2、将加工好的钢护筒按需要运到施工作业区上。
利用起重设备将第钢护筒吊至桩位，护筒中心线应与桩中心线重合，以保证垂直度误差不大于1%，平面位置偏差控制在1cm以内。
。
3、钢护筒联接完毕后，利用起重设备将整个钢护筒吊起，通过全站仪的精确定位，反复升降钢护筒，使钢护筒中心与桩基中心重合，同时用水准仪测量钢护筒顶面是否水平，以确保钢护筒的垂直度。
4、钢护筒就位过程中要反复测量钢护筒中心是否与桩基中心重合，以确保钢护筒不偏位。
钢护筒顶面用水准仪测量检查是否水平，以确保钢护筒的垂直度。
5、钢护筒顶面高程应与钻孔平台固结。
2.2、钻孔施工
封底完成后，开始试钻孔，如出现封底不完善等情况，立即查明原因并采取措施进行处理。
1、利用起重设备将钻机吊起，安装在已搭设好的施工平台上。
2、钻机就位后,要对钻机钻架进行调整，以保证钻架吊点中心与孔位中心在同一铅垂线上，开动卷扬机，检查卷扬机及导向滑轮系统是否正常。
3、开孔：
开钻时向护筒内直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。
护筒底脚以下1m～30m范围内填土比较松散，采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。
4、钻进：
（1）钻孔作业分三班24小时连续进行，认真填写施工记录，开孔及整个钻进过程中，孔内水位要求保持1.5m～2.0m水头高度，并低于护筒顶面0.3m以防溢出泥浆，掏渣后应及时补水。
每钻进2m和在地层变化处均应捞取渣样，以便与勘察设计时的地质剖面图进行核对，同时也为泥浆、钻锤及钻进速度的选择提供更为直接的资料。
（2）在钻孔施工过程中，冲程要根据土层情况分别规定：
在通过坚硬密实石层中宜采用大冲程，防止卡钻，冲坏孔壁或使孔壁不圆。
如孔内岩层表面不平整，应先投入粘土、小片石，将表面垫平，再进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故。
（3）钢丝绳的长度要均匀地松放，在松软土层每次可松绳5cm～8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3cm～5cm。
为正确提升钻锤的冲程，宜在钢丝绳上采用油漆做出长度标志，防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架、钢丝绳及钻孔平台承受过大的冲击荷载；松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。
（4）采取掏渣筒除渣，开孔时可不掏渣，待冲进4～5m后即应勤掏渣，一般每进尺1.0m左右应掏一次渣。
（5）在掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程，以免卡钻。
5、终孔
钻头钻至设计标高时，停止钻孔，捞取渣样，请监理工程师认证，待其认可后方可进行下步操作。
6、清孔：
清孔分两次进行,以第一次清孔（气举清孔）为主,第二次清孔（砼浇注导管清孔）为铺。
终孔后，下放Φ273mm清孔导管，插入内风管进行第一次清孔，清孔过程中同时向孔内补清水置换孔内泥浆，直至孔内泥浆全被置换为清水且孔底沉渣满足设计规定。
二次清孔在钢筋笼和砼浇注导管安装下放完毕，经测定孔底沉渣和泥浆指标超过规范及设计要求时，采用砼浇注导管接变径接头，气举反循环清孔。
7、施工注意事项：
（1）防渗漏技术措施：
若遇岩石破碎，裂隙发育地层，泥浆渗漏的可能性极大，因此，必须采取预防措施，防止孔内水头突然下降导致孔口护筒被水压压坏或引起局部破碎岩塌孔。
主要方法为：
始终保持护筒内泥浆面高出护筒外水面，一旦发生渗漏，能及时直观地发现这一情况。
（2）在钻进过程中，如发生故障或突然停电，应尽快设法将钻头提起，以免埋钻。
（3）在钻进过程中，应定时检查钻头直径，当冲锤磨损到比原尺寸小3～4cm或刃口磨钝时，应及时补焊。
（4）成孔的安全要求：
冲击锤起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锤撞击人身事故。
因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锤留在孔内，以防埋钻。
2.3、钢筋笼制作、安装
1、钢筋笼制作
（1）、钢筋笼制作在
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