钻孔灌注桩施工方案.docx

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钻孔灌注桩施工方案

钻孔灌注桩施工方案

1、工程概况

本工程为大唐文登风电场一期工程，工程地址在文登市泽库镇东部沿海海岸，需要打桩的基座约19个，每个基座Φ800mm灌注桩20支,有效桩长为10.5米～21.5米左右，桩身混凝土为C30,桩端应进入强风化岩不小于5米，进入中风化岩不小于2米。

2、编制依据

《大唐文登风力发电机场一期工程风机基础设计图纸》

《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

《工程地质勘查报告》

3、施工方法及工艺要求

3.1工艺流程

材料进场

3.2主要机具设备

冲击钻机、吊车、挖掘机、混凝土导管、隔水栓、储料斗、泥浆泵、发电机组、钢筋弯曲机，钢筋切断机、经纬仪、水准仪、电焊机等。

3.3劳动力计划安排

配备技术人员2名，负责质量管理（轮班作业，必须做到有人施工就有人做技术指导）；配备管理人员2名，全面负责现场施工管理工作（轮班作业，必须做到有人施工就有人管理）；每台桩机配备5名操作工人，24小时不间断施工；配备3名发电机组技工，负责看护保养发电机组。

3.4工期安排

根据现场平整场地和天气情况，及时调增钻机和其它设备，目前4#、5#、6#、7#、28#、29#、14#、具备施工条件，计划上钻机10台，每个基座自实际开钻之日起20天内完成。

3.5施工准备

钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。

场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台；当位于深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台。

工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。

3.6测量准备

甲方提供每个风机基座的水准点和基座中心坐标点，双方交验，乙方进行桩位放线，监理复核。

3.7每个施工基座布置一台150KW发电机组，供应2台钻机施工用电。

现场开挖集水坑，解决钻孔用水，并开挖泥浆池，保证泥浆不外流。

4、埋设钢护筒

4.1护筒内径比桩径大20cm，护筒埋置深度符合下列规定：

黏性土不小于1m，砂类土不小于1.5m。

当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。

岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

水中筑岛，护筒宜埋入河床面以下1米。

钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。

4.2开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。

泥浆性能指标如下：

泥浆比重：

岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。

粘度：

一般地层16～22s，松散易坍地层19～25s。

含砂率：

新制泥浆不大于6%。

胶体率：

不小于95%。

PH值：

大于7。

5、钻孔

5.1安装钻机

安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。

5.2钻进

5.2.1开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。

5.2.2待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。

5.2.3如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锤，向孔中倒入粘土，再放下钻锤冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。

5.2.4在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。

宜选用平底钻锤、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。

5.2.5泥浆补充与净化：

开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。

并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。

5.2.6每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锤经常钻进新鲜地层。

同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。

5.3检孔

钻孔完成后，用电子孔斜仪或检孔器进行检孔。

孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔

5.4清孔

清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。

6、钢筋笼制作、安装

6.1钢筋的存放

钢筋必须按照不同的钢种、等级、牌号、规格分批堆存，不得混杂，并且设立识别标志。

钢筋在存放过程中，应避免锈蚀和污染，钢筋漏天堆置时，应垫高并加覆盖。

6.2钢筋笼制作前质量检验

钢筋进场后，应做拉伸（抗拉强度、屈服点、伸长率）和冷弯试验。

钢筋在加工之前，表面必须洁净、无油渍、漆污、水泥浆、铁锈等。

钢筋应平直，无局部弯曲，成盘的钢筋和弯曲的钢筋必须调直。

用冷拉法矫直钢筋时，I级钢筋的冷拉率不大于2％，II级钢筋的冷拉率不大于1％。

6.3钢筋笼的制作

6.3.1钢筋焊接前，必须首先做钢筋搭接头的搭接焊试验，合格后方可正式施焊。

6.3.2设置钢筋笼加工制作的工作平台，加工场地和制作平台必须平整。

制作一圆形的加强筋作业盘，统一制作钢筋笼的加强箍筋，保证钢筋笼圆形一致。

6.3.4钢筋笼骨架根据设计长度制作，为了保证钢筋笼顺直，制作前先将主筋矫直并按照施工规范要求进行搭接焊，在加强箍筋上统一标定主筋间距，保证主筋顺直。

主筋焊接采用双面焊，焊缝长度不小于5d（d为钢筋直径）。

节与节之间采用单面焊，在1米长度范围内主筋搭接数量不大于50％。

要求焊接饱满，无夹渣，焊缝长度、宽度、厚度满足规范要求。

6.3.5在操作平台上加工钢筋，主筋上画出螺旋筋的位置，以确保施工时的准确性，在钢筋作业平台将要搭接焊的钢筋端部预先折向一侧，保证焊接的钢筋轴线一致。

螺旋筋必须与主筋紧贴，不得悬空，并与主筋采用50％点焊连接。

6.3.6钢筋骨架的保护层，采用与保护层等厚度的钢筋定位筋，以控制钢筋笼与孔壁之间的净距。

6.3.7加工成型的钢筋笼分别摆放，分别挂编号标示，下面平垫方木并在钢筋笼两侧加木楔，以防钢筋笼滚落及变形。

6.4钢筋笼的运输

用平板车水平运输钢筋笼，并把钢筋笼固定牢固。

吊车垂直运输，吊点设三个，在吊装过程中轻吊轻放。

6.5钢筋笼的吊放

6.5.1吊放之前再次检查钢筋笼的制作是否符合设计和施工规范要求。

6.5.2钢筋笼慢慢吊起移至孔口，在操作人员的扶持下将正位后的钢筋笼骨架慢慢吊入孔内。

在骨架入孔时，应清除骨架上的泥土和杂物，修复变形或移动的箍筋，重焊或绑扎已开焊的焊点。

如钢筋笼较长需要分段焊接时，上下两节钢筋笼必须保证在同一竖直线上，吊放钢筋笼时，现场设置多台焊机同时进行焊接，以缩短吊放钢筋笼时间。

最上端设四根钢筋笼定位筋，由测定的孔口标高来计算定位筋长度，核对无误后再焊接定位。

在钢筋笼的顶吊圈下插两根平行的槽钢，将整个笼体支托于护筒顶端两侧的枕木上，槽钢横放在枕木上，这样可防止钢筋受碰撞变位和落于孔中，也可以防止钢筋笼上浮。

7、砼灌注

7.1.1灌注水下砼采用钢导管灌注，采用导管内径为25-30cm。

导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。

进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw式中：

p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。

7.1.2安装导管

导管采用φ20-25cm钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管。

钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。

导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。

使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。

导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5倍。

导管长度按孔深和工作平台高度决定。

漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。

导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。

采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。

导管安装后，其底部距孔底有300～500mm的空间。

7.2二次清孔

浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；当设计无要求时：

柱桩不大于5cm；摩擦桩不大于10cm。

如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。

7.3首批封底混凝土

计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。

足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少施工后沉降的重要环节。

7.3.1首批灌注砼的数量公式（例桩径D=1.25）：

V≥πD2/4（H1+H2）+πd2/4h1；h1=Hwrw/rC；导管底口与孔底的距离为25-40cm，H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度）为1m，h1表示泥浆底部到砼面的高度，保证导管埋入砼中的深度不小于1m。

h1=Hwrw/rC=11*68/24=31.17m

Vr1.25=3.14*（1.25/2）2*（H1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1=3.14*（1.25/2）2*（0.5+1）+3.14*（0.25/2）2/4*31.17=2.23m3

对孔底沉淀层厚度应再次测定。

如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。

7.3.2箭球、拨栓或开阀

打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。

7.4水下混凝土浇灌

7.4.1桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。

7.4.2在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。

7.4.3导管的埋置深度应控制在2～4m。

同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。

7.4.4导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。

如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心，拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。

要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。

7.4.5已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。

循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。

7.4.6在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，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。

7.4.7当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：

7.4.7.1尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。

7.4.7.2当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。

7.4.7.3当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。

7.4.8混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。

7.4.9在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。

7.4.10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下形成泥心。

7.4.11为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.8-1.0m以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。

7.4.12在灌注混凝土时，每工作班都应制取试件。

试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。

强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。

7.4.13有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。

8、冬季施工措施

8.1保证钢筋制作施工质量措施，

8.1.1钢筋母材及成品半成品钢筋材料需堆放整齐、覆盖、铺垫到位。

8.1.2用棉被覆盖焊接接头，减小焊件温度的梯度和防止接头立刻接触雪，环境低于-15摄氏度时不能进行焊接。

8.1.3下钢筋笼前要将钢筋笼上附着的冰雪清理干净。

8.2保证成孔泥浆质量措施

8.2.1根据天气情况，施工时泥浆池设置暖棚，尽量避免泥浆大面积结冰。

8.2.2如泥浆导管、钻杆、水泵、浮着冰块，可采取敲打或蒸汽加热法对部件加热，保证管线畅通，遇恶劣天气需停工或转场时及时清理管线内残留泥浆防止管线冻涨开裂。

8.2.3施工废浆、废渣指定地点排放，不得覆盖桩点。

8.3保证灌注施工质量

8.3.1严格把握施工工序，协调好商砼供应时间，尽量减少商品砼在施工现场等待时间，保证商砼入模温度。

8.3.2采用蒸汽加热法对灌注导管及接头、丝扣部位及时清理，防止附着薄冰，缩短灌注时间。

8.3.3商混配制过程中,砂石料加热、加入热水和防冻剂，运输时罐车加强保温包裹措施。

8.3.4成桩后桩头需采用特质保温盖（10cm厚挤塑聚苯板和双面钢面板）保温，同时在保温盖顶及周围进行暖土覆盖，覆盖厚度超过冻层厚度，以确保桩头混凝土强度。

8.3.5.现场设专人做好每日测温纪录。

8.3.6为确保工程质量和工期，须确保施工用电不间断，备用一台150KW发电机组。

8.4后勤保障

8.4.1冬季严寒桩基施工，施工人员工作效率下降，加派50%-100%现场施工及管理人员参与施工，保证施工效率。

8.4.2及时供应施工所需劳保用品，提高员工伙食标准。

8.4.3职工宿舍增加采暖设施。

8.4.4设置专人定期清理机台覆盖霜雪，操作面内用砂、炉灰防滑。

9、安全环保措施

9.1建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。

9.2强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。

9.3施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。

9.4冲击成孔机操作时应安放平稳，以便防止冲孔机突然倾倒或钻具突然下落而发生伤亡事故。

钻机钻进时，孔口人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。

9.5随时检查桩施工附近地面有无开裂现象，防止机架和护筒等发生倾斜和下沉。

9.6冲击钻具应平稳起吊，防止冲撞护筒和孔壁，钻具进出孔口时，严禁孔口附近站人，停钻时孔口加遮盖防护。

在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近跨越。

9.7用电设备应派专人看管，应有良好的接地、接零和漏电保护装置，严禁带电作业。

非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。

9.8经常检查冲击钻头、钢丝绳磨损情况，卡扣松紧程度、转向装置灵活与否，防止夹钻、卡钻或掉钻。