钻孔灌注桩专项施工方案.docx
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钻孔灌注桩专项施工方案
甘肃省平凉至武都高速公路
成县至武都段公路工程CW13标段
（K61+308～K66+100）
钻孔灌注桩专项施工方案
批准：
审核：
审批：
（监理）
编制：
成武高速公路13标段项目经理部
2011年4月
施工方案审批表
工程名称
成武高速公路第十三合同段
施工方案名称
钻孔灌注桩专项施工方案
编制人
编制时间
技术负责人审核意见：
签字：
日期：
项目经理审核意见：
签字：
日期：
专业监理工程师审批意见：
签字：
日期：
高级驻地审批意见：
签字：
日期：
钻孔灌注桩安全专项施工方案
一、编制目的
编制钻孔灌注桩施工安全专项施工方案的目的是为了明确钻孔灌注桩施工的技术方案和控制指标，指导现场施工，保证施工质量和安全生产。
二、编制依据
1、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）
2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）
3、《甘肃省平凉至武都高速公路成县至武都段土建工程施工项目招标文件》
4、《甘肃省平凉至武都高速公路成县至武都段公路工程（CW13标段）两阶段施工图设计》
三、施工准备
1、对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测，进行必要的加密或重新布设控制网点，补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。
2、混凝土配合比方案通过监理组批审。
3、钻孔施工前，应对钻孔灌注桩所穿过地层的地质情况进行详细的分析，根据地质情况制定周密的钻孔灌注桩施工措施，并研究确定各地层的钻孔速度。
4、整平钻机工作平台，按要求准备好临时用电。
设置好标志、标牌，对泥浆池做好安全防护。
四、钻孔灌注桩施工方案
针对本标段的地质条件和施工环境，我标段钻孔灌注桩采用冲击钻施工。
1、测量放样
由我部测量处根据桩基设计坐标利用全站仪对每个桩位进行精确的控制放样，并埋设顶部设有小钢钉的木桩作为标记，埋设深度不小于50cm，钢钉中心即为该处桩基的中心。
在测量处放样后施工分部应用钢尺进行复核，并立即在其周围埋设护桩，护桩埋设在机械、人员不容易扰动的地方。
护桩采用直径3cm～5cm的木桩，在其上部嵌入钢钉，护桩基础采用混凝土浇筑，深度不小于50cm。
两相对护桩连线的交点为桩基中心，外露足够高度，以便埋设护筒及以后施工使用。
开钻之前由测量队人员重新复测桩位，以保证钻孔桩桩位的准确。
2、护筒选择和埋设
护筒的作用：
固定桩位、导向、隔离地下水、防止孔口坍塌，并通过保证孔内水头高度防止孔壁坍塌。
①、护筒加工：
护筒采用4～6mm厚的钢板卷制，直径大于施工桩径20cm～40cm。
在护筒顶部及底部和中间用圆钢设置加强筋肋，保证护筒刚度，使其在使用过程中不发生变形，护筒在卷制加工时注意焊接密实，形成圆形整体。
②、护筒的埋设深度：
护筒埋置深度视地质情况而定，旱地护筒的埋置深度在2～4m，水中桩的护筒埋入局部冲刷线以下不小于1.0～1.5m，护筒顶面高出地下水位或施工水位1～2m，旱地高出地面0.3m，以防止杂物落入或地面水流入桩孔中。
③、护筒埋设方法：
护筒埋设时以桩中心为圆心，以护筒半径为半径制圆，圆弧线向外80cm～100cm人工开挖，挖至埋设深度，利用桩位护桩采用十字交叉法检较、定位，吊放护筒就位，使护筒与施工桩外围为同心圆，人工或机械轻微下压护筒使其固定，并保证其顶面水平，偏位不大于5cm，垂直度偏差不大于1%，。
然后用人工将其外侧粘土分层夯实，保证其底脚不漏水、不坍塌。
并在夯实过程中随时检查护筒的平面位置，如有偏位立即调整，直至其外部夯实、护筒平稳，埋置深度宜为2～4m。
⑶．泥浆制取
泥浆的作用：
防止孔内外溢流和悬浮钻渣。
根据施工地点地质情况制取泥浆，如施工地点地质情况为较好的粘土，并且其制取的泥浆各项指标达到要求则进行孔内制浆；如地质情况较差，所制泥浆达不到要求，则需外运粘土或掺加各种添加材料在钻进前进行泥浆制备，并对指标进行检查。
我部桩基施工地点地质情况大部分不符合泥浆制取条件，需外运粘土制备泥浆。
泥浆制备采用两种方案，对于粘土地段为自拌浆的方法，其它地段可设造浆池制浆，其制备的泥浆均需达到下列指标：
一般地层 易塌地层
相对密度：
1.05～1.20；1.2～1.45
粘度（s）：
16～22；19～28
静切（pa）：
1.0～2.5；3～5
含沙率：
8～4%；8～4%
胶体率：
≥96%；≥96%
失水率：
≤25ml/30min；≤15ml/30min
酸碱度（ph）:
8～10；8～10
钻孔过程中各阶段泥浆性能指标如下
性质
阶段
试验方法
新制泥浆
循环再生泥浆
清孔泥浆
容重（g/cm3）
≤1.1
1.08～1.28
1.05～1.08
泥浆相对密度剂
粘度（s）
22～29
20～25
20～28
标准漏斗粘度计
失水量（ml/30min）
≤10
14～16
≤10
滤纸、玻璃板
泥皮厚（㎜）
1.0～1.5
1～2
≤1
尺
胶体率（％）
100
≥96
≥98
量筒
含砂量（％）
＜1.0
0.3～3
＜1.0
含砂率计
PH值
8～10
8～9
8～10
试纸
为了回收泥浆，减少环境污染，设置泥浆循环净化系统。
⑷．钻头选择
根据施工桩径进行钻头选择，钻头直径在D－2cm至D之间为宜（D为设计桩径）
⑸．钻机就位及固定
钻孔时钻架必须稳固，利用锤球保证钻头中心与桩基中心对齐，开钻前对钻机及其它机具进行检查，机具配套，水、电畅通，保证机具在工作时的稳定性。
⑹．钻进
钻孔严格按施工规范、招标技术文件及设计图纸的规定和要求进行施工，同时还要求符合下列规定:
①、开钻时应慢速钻进，待导向部位和钻头全部进入地层后，方可加速钻进。
②、钻孔作业必须连续，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终保证在2m左右，防止孔壁坍塌、埋钻头的现象发生，确保钻孔桩的成孔质量和成孔速度，及时填写施工原始记录，严格交接班旁站制度。
③、钻进过程中，每进5—8尺检查钻孔直径和竖直度，在地层变化处，捞取渣样，判明土层，详细记录，画出实际地质剖面柱状图，以便核对设计的地层地质剖面柱状图，发现和设计图纸不符时应及时上报。
④、升降钻锥时要平稳，钻锥提出孔口时应防止碰撞护筒、孔壁。
⑤、采用冲击钻开钻时应先在孔内灌注泥浆，冲程应根据土层情况分别规定：
一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石土层中采用高冲程（100cm），在松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程（约75cm）。
冲程过高，对孔底振动大，易引起坍孔。
在通过高液限、含砂低液限粘土时，宜采用中冲程。
⑥、在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。
处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。
⑺．终孔
钻进设计高程后用测绳在护筒四周（四等分）测量四个点的孔深，检测孔深和孔底是否水平，如果相差较大则需根据实测情况分析原因进行技术处理。
钻孔完成后应用孔规检测孔体垂直度和有无缩径现象，孔规的外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为2－4倍外径。
⑻、钻孔施工意外故障应急措施
①、钢护筒变形
应根据变形程度采取回填块石至变形部位，用冲击锤二次冲击成孔；或采取水下切割等办法校正；严重变形的钢护筒应拔出重打。
②、坍孔
坍孔不严重时，回填至坍孔位置以上，采取改善泥浆性能、加高水头后重新钻孔；当护筒底口发生坍孔时应采取护筒跟进、下内护筒等办法进行施工；当坍孔严重时，应尽快回填，采用粘土并加入适量的碱和水泥，回填高度应高于坍孔处2～4m，待其固化后，提高泥浆比重快速穿过该地层。
③、钻孔漏浆
跟进护筒或减小孔内外水头差、增加泥浆比重、改善泥浆性能。
④、偏孔
当偏孔不严重时采用提钻至偏孔处，反复扫孔，使孔壁垂直。
当孔壁偏孔严重时，回填至偏孔处重新钻孔。
⑤、卡钻、埋钻、掉钻：
发生卡钻和埋钻时，宜采用冲、吸等方法，将钻头周围土层松动后提钻，并采取措施保持孔壁稳定，卡钻时只有在设有保护绳时才能适当强提。
掉钻后，应用打捞叉、钩、绳套等工具进行打捞，若钻头已被泥渣埋住，先用高压水冲洗泥浆、排除泥浆的方法进行清除，打捞时尽量保证三点接触钻头，切忌单点提升，以防钻头碰撞孔壁造成塌孔，打捞时注意保持水头压力机泥浆比重。
⑼．清孔
成孔检查合格后开始排渣、清孔。
在排渣、清孔时将补充泥浆注入管插入孔底，定时检测泥浆比重，含砂率。
清孔应符合以下规定：
①、终孔后停止进尺，清除孔底钻渣。
②、清孔后的钻孔沉淀物厚度不大于设计（支撑桩小于50mm；摩擦桩不大于500mm）。
③、清孔后泥浆指标：
相对密度1.05～1.08，粘度（秒）17～20，含砂率＜2%，胶体率＞98%。
④、清孔排渣时必须保证孔内水头，防止塌孔。
在清孔完毕，放置钢筋骨架之前，应对钻孔桩进行全面检查，钻孔桩应符合下列规定：
①、平面位置：
任何方向不大于50mm。
②、钻孔直径：
不应小于桩的设计直径。
③、倾斜率：
不大于１％。
④、孔深：
不小于设计图纸规定且不能用超钻代替沉淀层厚度。
⑽．钢筋笼加工及入孔
①、钢筋笼的几何尺寸，焊接质量必须满足设计、规范要求。
②、对于长度大于20m的钢筋笼，采用分段加工，入孔时焊接成型，但此种入孔方式一定保证分段钢筋笼连接处的焊接质量，焊接后的整体钢筋笼的轴线顺直。
③、钢筋笼加工完成后，按图纸要求进行声测管安装。
声测管采用Φ57×0.11cm的无缝钢管，顶部和底部应密封好，防止砂浆、杂物堵塞管道。
声测管接长时，在接缝处外侧安装套管，采用焊接的形式固定套管。
声测管安装垂直度容许偏差不大于50‰，且接头处孔壁过渡圆顺光滑。
④、所有桩基的钢筋笼应在混凝土浇注前集中加工进行编号，使用时用专用车辆运至施工现场。
⑤、钢筋笼起吊时采用多点起吊，防止钢筋笼受力不均匀而变形，吊入钢筋笼时，钢筋笼的中心应对准孔的中心，避免钢筋笼碰撞孔壁；钢筋笼接长时应加快焊接时间，尽可能缩短安放时间。
⑥、钢筋笼入孔后利用护桩对钢筋笼的平面位置进行检测、调整，使其平面位置满足设计规范要求，为防止钢筋笼上浮，在钢筋笼上端沿周围均布四点，用Φ16钢筋将钢筋笼焊固在护筒上。
⑦、钢筋笼制作时的验收标准及允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
检查方法
1
钢筋骨架长度
±10
尺量检查
2
钢筋骨架外径
±10
尺量检查
3
主筋间距
±10
尺量检查
4
箍筋间距
±10
尺量检查
5
钢筋骨架垂直度
±0.5%
吊线检查
6
骨架中心平面位置
20
尺量检查
7
骨架保护层厚度
±20
尺量检查
8
骨架顶端高程
±20
尺量检查
9
骨架底面高程
±50
尺量检查
⑾．导管安装
当钢筋笼入孔就位后进行导管安装，根据孔深合理配置导管，导管安装必须按照做密水试验时的编号顺序进行拼装，导管入孔前要再次对接头处的密封垫、丝扣进行检查，无异常时再进行安装，导管安装到位后导管下端口距孔底40cm为宜。
⑿．砼灌注前的各项准备工作
根据各种原材料的含水量计算施工配合比并将其输入拌合机的控制程序，同时计算砼用量、检查拌和楼工作状态；砼运输车辆的状况、数量；运输路线的路况，施工备用电源的状况及输电线路情况；同时应再次检查孔底沉淀层厚度，如沉淀层厚度超出设计要求时需进行二次清孔，直到其满足设计要求。
一切准备就绪后开始准备砼拌和及灌注。
⒀、灌注砼性能要求
①、混凝土采用的粗、细骨料应采用级配良好的碎石、中粗砂，骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小间距的1/4，同时不应大于40mm。
②、混凝土拌制后要保证良好的流动性，砼出仓时的坍落度要控制在18～22cm。
③、混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0.5，水灰比宜采用0.5～0.6。
⒁．砼的灌注
①、根据规范及现场实际情况计算首盘砼的用量（按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000中P44页公式计算）。
并根据首盘砼选用料斗及灌注方式，确保首盘砼灌入后导管下端口埋置深度≥1m。
②、砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取以下措施：
尽量缩短砼总的灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时，砼的流动性过小。
当砼面接近和初进入钢筋骨架时（1m左右），应保持较深埋管，并徐徐灌入，降低砼的灌注速度，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力，当孔内砼面进入钢筋骨架底口4m以上时，适当提高导管，减少导管埋置深度（不得小于2m），以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。
导管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度。
③、在灌注过程中，控制导管底口的埋置深度为2～6m为宜，要经常量测孔内混凝土面的高程，及时调整导管出料口与混凝土面的相对位置，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，如导管法兰卡钢筋骨架，可移动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。
④、同时在灌注过程中，要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。
⑤、在灌注过程中，当导管内砼不满含有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
⑥、浇筑高度在5～10m时根据砼的用量及孔内砼上升高度重新计算该桩基的砼用量，并与拌和站联系避免造成短桩或砼的浪费现象。
灌注的桩顶标高应比设计高出0.5～1.0m以保证设计桩顶砼质量，多余部分在下道工序施工前必须凿除。
⑦、灌注混凝土时溢出的泥浆应引流至排浆池，以防污染或堵塞河道和交通。
⑧、在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减小，压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注顺利进行。
在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管，形成泥心。
⑨、混凝土的灌注要如实地填写浇注记录。
对浇注中出现的问题及时找出原因并及时处理，对现场出现的事故要及时上报，同时应查明原因，制定合理的处理措施。
⑩、混凝土灌注将近结束时，应核对混凝土的灌注数量，以确定混凝土的灌注高度是否正确。
⒂、桩头破除及桩基检测
桩基浇筑完成后根据工地现场的实际情况进行桩头破除，在开挖需破除桩基周围泥土时注意控制开挖深度，避免超挖为承台或系梁施工时进行基础处理而增加投入的现象，桩头破除采用空压机、风镐配合人工进行，在接近设计高程10cm左右时采用人工凿除，并且由外向内凿，以免造成啃边现象，桩头顶面应该形成平面或凸面。
在桩头破除时如发现桩基钢筋笼偏位超出规范、设计要求时，则需继续向下破除桩基砼直至满足要求，并采用调整钢筋笼位置按接桩的方式进行桩基的完善。
当桩基砼达到要求的龄期时按规定对桩基进行检测。
五、质量控制要点
1、钻孔过程详细记录岩层情况，发现与设计地质不符及时上报。
2、严密监视孔内泥浆比重，保证满足要求。
3、清孔彻底，严禁采用超钻补偿沉淀层厚度。
4、下钢筋笼时注意不得碰撞孔壁，避免塌孔。
5、首批混凝土必须经过准确计算，保证导管的埋置深度。
6、准确计算混凝土上升速度，控制好导管的埋设深度和提升。
六、施工安全措施
1、筑岛围堰施工安全注意事项
（1）搞好施工现场安全生产和文明施工工作。
加强安全生产教育，对新工人，临时上岗人员进行安全培训。
（2）、筑岛完成后，岛面要做好临边防护，防止洪水冲刷，保障施工人员、设备安全。
（3）、机械操作安全保证措施
①、机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。
②、机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。
2、钻孔施工安全注意事项
（1）搞好施工现场安全生产和文明施工工作。
加强安全生产教育，对新工人，临时上岗人员进行安全培训。
（2）钻机安设时，做到支撑稳定牢固，并做好防护设施，谨防机具倾斜和高空坠物。
钻机作业人员均戴好安全帽。
操作人员要持证上岗。
（3）进入现场必须遵守安全操作规程和安全生产纪律。
必须戴好安全帽，高空作业必须系好安全带。
（4）施工前必须对机械设备进行检查、维修、保养。
施工所用电缆线必须认真检查，确认安全后方可使用。
（5）电源电线必须架空拉设，称动机架必须与高低压电线保护规定的安全距离，不得在高低压电线下冲桩和吊放钢筋等施工作业。
（6）机架上机箱电器完好，电动机接地不少于两处，保护零线连接牢固可靠，触电保护器动作灵敏。
场区生产用电设备需派专业管理，无关人员严禁乱动电气设备，操作人员上岗时应对设备进行认真细致的检查，下班时应关闭现场电气闸刀。
（7）作业前，应检查卷扬机及机架各部位连接中否牢固，有无松动或磨损、变形，离合器、刹车是否灵敏，应检查钢丝绳是否牢固，卷扬系统保护罩是否安装完好，严禁带病作业。
钢丝绳是否断丝、磨损、扭结、变形达到报废标准。
（8）不准带负荷启动电动机，严禁用脚代手进行操作。
（9）冲击钻在起吊桩锤、护筒等重物时，在重物的下方和扒杆的下风处，严禁停留站立和通行。
（10）制动皮带不得受潮，传动皮带的防护罩应齐全完好。
（11）、检修或加润油时，必须切断电源停止运转后进行，在架顶高处作业时，必须先系好安全带。
（12）桩机整体跑架移动，纵移（前进或退后）应通过桩机上2#钢丝绳的缠绕使走管在大方木上移动来完成，横移是靠桩架侧旁滑转组的收缩使底盘卡钳在走管上滑动来完成，走管本身横移靠千斤顶协助完成。
不准悬着吊锤跑架。
（13）进行孔深测量，泥浆取样或循环排碴时，必须停机，并将桩锤悬吊挂好保险钩。
（14）护筒中心应对准桩位中心，顶面高出地面40cm，溢浆口应朝向浆沟。
（15）钻机应放置平稳、坚实，如汽车式钻机，应打好支腿架起轮胎。
（16）开孔时，应低锤轻击，冲程不大于1m，在粘土层中成孔，可加少量清水。
（17）塔上作业、砼灌注、吊车升降必须有专人指挥，不得各行其是，所有带电设备移动前须切断电源，严禁违章操作及无证上岗。
（18）吊车臂下严禁站人，严禁酒后作业。
（19）冲孔时，要用泥浆护壁，泥浆比重1.2—1.5为好。
（20）每冲四小时，必须停机将桩锤提出孔外清洗一次，并检查桩锤有无断齿或掉齿，有无出现大蒜头状，钢丝绳连接（包括转向器）有否松动，发现问题，及时报告施工员处理。
（21）做好台班记录和交接班记录。
（22）作业中，遇大雨、大雾或六级及其以上大风时，必须切断电源停止作业，须对机架加设缆风绳拉固，必要时采取放下桩架等措施。
暴风雨后，必须进行一次全面检查。
（23）成孔后应及时组织验孔和浇筑水下混凝土。
（24）作业后，必须拉闸断电，锁好开关箱。
（25）泥浆池要防止过满，应按当地规定，及时运走，不得污染道路，不准将泥浆直接排入河道。
（26）泥浆泵机的电动机接电源电线必须符合用电安全技术规范要求，接地接保护零线牢固可靠，触电保护器动作灵敏，并有防雨、防水、防尘措施。
（27）起吊钢筋笼、导管及更换钻头等吊装作业时，设专人指挥。
3、安全保证措施
配置专职安全员，建立安全检查制度，定期进行安全大检查，施工班组每周或每旬要开展一次安全活动例会，组织班组人员学习安全生产知识，观看安全生产录像，进行事故安全分析会等，特别要做好本班组新上岗人员的安全教育，人人做到“三不违”（不违章指挥，不违章作业，不违反劳动纪律）。
现场作业人员的需遵守以下安全规则：
⑴、没有安全技术措施，不经安全交底不准作业。
⑵、没有有效的安全措施不准作业。
⑶、发现事故隐患未及时排除不准作业。
⑷、不按规定使用安全劳动保护用品不准作业。
⑸、非特种作业人员不准从事特种作业。
⑹、机械、电器设备安全防护装置不齐全不准作业。
⑺、对机械、设备、工具的性能不熟悉不准使用。
⑻、新工人不经培训，或培训考试不合格不准上岗作业。
⑼、下列情况职工有拒绝权：
即安排施工生产任务时，如不安排安全生产措施；现场条件发生变化，安全措施跟不上；设备安全保护装置不安全；技术员违章指挥等情况下，作业人员有权拒绝上岗操作。
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