旋挖钻孔桩基施工方案.docx
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旋挖钻孔桩基施工方案
扬州至绩溪高速公路溧阳至广德段路基第二合同段
旋挖钻孔桩专项施工方案
中国路桥集团西安实业发展有限公司
溧广高速公路路基第二合同段项目部
二〇一三年十月
扬州至绩溪高速公路溧阳至广德段路基第二合同段
旋挖钻孔桩专项施工方案
一、编制说明及依据
（一）编制说明
为保证桥梁桩基工程的施工质量及施工工艺的合理性，我部在K37+506分离立交桥选择一处具有代表性位置进行了旋挖钻试孔。
根据试钻工艺参数及工期要求，特编制此施工方案，旨在指导旋挖钻孔灌注桩施工全过程。
（二）编制依据
1．《工程测量规范》GB50026-93
2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）
3、《公路工程质量检验评定标准》（JTJF80/1—2004）
4、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95）
5．《公路工程施工工艺标准》FHEC-2011
6、扬州至绩溪高速公路溧阳至广德安徽段《两阶段施工图设计》
7、安徽省标准化施工管理指南。
（三）适用范围
溧广高速公路路基第二合同段所有桥梁钻孔灌注桩。
二、工程概况
（一）工程数量
溧广高速公路路基第二合同段共有桥梁24座，桥梁桩基为钻孔灌注桩，总计540根，其中：
φ1.2m152根、φ1.3m18根、φ1.5m158根、φ1.6m154根、φ1.8m26根、φ2.0m32根。
（二）工程地质
本合同段桥梁主要集中在标头和标尾。
标头以新郎川河大桥为代表，其地质为：
（1）粉土；
（2）粗砂；（3）圆砾土；（4）强风化泥质粉砂岩；（5）中风化泥质粉砂岩。
标尾以跨X018县道立交桥为代表，其地质为：
（1）粉质粘土；
（2）卵石土；（3）强风化砂岩；（4）中风化砂岩；经试钻本地层适用旋挖钻机施工，施工质量良好。
拟采用以旋挖钻机为主，冲击钻机配合的方法进行桥梁钻孔灌注桩的施工。
三、旋挖钻机施工准备
1、技术准备
1）工程开工前，组织相关施工人员熟悉施工图及相关技术规范、规程；
2）由项目技术负责人对相关施工人员进行施工技术和安全技术交底；
3）编制施工作业计划，并对施工作业人员进行交底。
2、人员准备
1）根据施工安排计划组织机械钻孔灌注桩施工作业人员进场，以满足施工工期要求为准。
2）对机械钻孔灌注桩部分的施工管理人员落实到位；
一台旋挖钻孔机配备施工劳动力计划
序号
工作名称
人数
备注
1
钻孔桩钻机操作工
4
钻孔桩钻孔施工作业
2
混凝土工
8
混凝土浇筑施工作业
3
值班电工
1
施工现场用电维护
4
机修工
1
施工机械修理维护
5
吊车司机
2
6
铲车司机
1
7
运渣车司机
2
8
挖机司机
1
3、机械准备
（1）设备选型
根根据岩土勘察资料、试钻工艺参数及施工经验，该工程桩成孔可采用旋挖钻机钻孔灌注桩，钻机设备选用中联280型旋挖钻机。
对水中桩和桩长度大、地质条件变化的，采用冲击钻孔施工，以保证工程质量和工期。
（2）与旋挖钻机相匹配的其它施工机械设备
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
旋挖钻机
中联280
台
钻孔
2
水泵
台
钻孔抽水
3
插入式砼振动器
HZ6-50A
台
干孔浇筑混凝土
4
电焊机
BX6-200
台
钢筋接长焊接
5
吊车
20t
台
桩钢筋笼安装用
6
铲车
2.5m³
台
除渣装车用
7
渣土运输车
20m³
辆
渣土转运
8
挖机
220
台
3、钢筋笼由钢筋加工场分段加工，运输至现场焊接吊装；
4、混凝土由拌合站生产，罐车运输至现场。
4、主要施工方法
（一）旋挖成孔施工工艺流程
测量放线→埋设护筒→钻机就位→钻孔（同时制备泥浆）→第一次清孔→成孔检收→吊装钢筋笼→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土→成桩。
旋挖钻机施工可能会出现干孔和湿孔两种情况，根据我合同段试桩结果，大多数桩可能是干孔。
1、旋挖干成孔技术要求：
（1）埋设护筒时如果场地中杂填土较厚、松散必须将埋设的护筒底部穿过杂填土进入粉质粘土层，以保证杂填土不坍塌落入孔底。
（2）当挖到设计要求孔深时必须改用平底清渣钻具将孔底钻渣、泥浆水取出，以保证孔底沉渣符合设计要求。
（3）成孔检查可用重锤将孔内的虚土夯实，再直接用测绳及测孔器测。
（3）吊装钢筋笼时要高吊慢放垂直安装，不准横位斜插将孔壁泥土带入孔底形成沉渣。
（4）钢筋笼安装好后立即安放导管，导管吊脚高度控制在0.5～1.0m之间，不可将导管吊脚离孔底过高以免造成混凝土离析。
（5）导管安装完成后立即灌砼，灌砼时经常反复上下活动导管利用导管反插捣实混凝土。
大桩径的桩必要时于采用高压振动棒来捣实桩体混凝土。
2、泥浆护壁钻孔桩（湿孔）成孔技术要求
（1）测量放样及定位桩
依据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基准点。
确定桩位中心，以中心为圆心、以大于桩身半径在四周设立十字护桩，做好标记并固定好。
经监理工程师核查、批准后开钻。
（2）配置泥浆
对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，采用静态泥浆护壁工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
配制泥浆前要根据钻孔的体积确定所需泥浆的数量，泥浆量必须大于钻孔的容积。
配制泥浆选取水化性能较好、造浆率高、成浆块、含砂量少的膨润土或粘土为宜。
钻孔过程中设专人测定泥浆技术指标，对泥浆的质量和浆面高度随时测量和调整保证浓度合适，停钻时及时补充泥浆，随时清除沉淀池中的杂物保持纯浆循环供应不中断，防止塌孔和埋钻。
（3）埋设护筒
护筒采用4-6mm钢板制作，护筒内径大于桩径200mm，埋入地下3～4米，并高出周边地面30cm，以防钻渣倒灌，埋置好护筒后，在护筒上测放高程标志，并复核护筒中心与桩中心的偏差，偏差控制在5cm内。
埋设护筒通过护桩把钻孔位置标于孔底，再把护筒吊放孔内，移动护筒，使护筒中心与钻机中心基本重合，并使钢护筒竖直。
此后在钢护筒周围和底脚对称、均匀回填最佳含水率的黏土，要分层夯实、达到最佳密实度，以保证其垂直度及防治泥浆流失及位移、掉落。
如果护筒土层不是黏性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实30-50cm厚度的黏土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方。
（4）钻机就位及钻进
A、桩机安装平稳，机身成水平，确保钻孔桩中心位置与设计桩中心
重合。
全电脑控制仪控制钻杆垂直度、钻孔深度等。
B、开钻前利用护桩拉十字线使钻头对准桩位中心。
钻进时应先慢后快，确认地下是否有空洞等不利地层，并做好泥浆护壁工作，泥浆相对密度控制在1.05-1.10之间，含砂率不大于2%，使其能在始终保持井壁完整的前提下，具备很好的排渣能力。
钻进过程中生成的泥浆，导入泥浆池自然下降，然后用泥浆车将其运至指定地点以防对环境造成污染。
钻进过程中随时注意孔内水压差，以防止产生流沙。
经常测定泥浆相对密度，根据工程钻进地质情况，随时调整泥浆比重，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。
钻进时及时填写钻孔施工记录，交接班时应交代钻进情况及下一班的注意事项。
因故停钻时，孔口应护盖，严禁钻头留在孔内，以防埋钻。
同时保持孔内有规定的水头和要求的泥浆浓度、黏度，以防坍孔。
C、钻机操作要领和注意事项
钻机就位后，必须对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁住，防止钻杆在钻进过程中发生变化。
由于旋挖钻机将孔内土壤直接挖出，钻进速度较快，为及时调整泥浆相对密度，在钻进过程中，应有专人对地质状况进行检查，调整加入膨润土及外加剂的数量。
在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的钻进速度。
在粘土层内，钻机的进尺可快些，在砂土层中，钻机的进尺要控制，以防坍孔。
D、在钻进过程中，控制钻杆的提升速度，以防止钻头的下方出现负压区，地下水较高时容易使地下水渗入钻孔内，使护壁受到影响出现坍孔；同时防止钻头上部的泥浆通过切齿之间的空隙快速流动以补充因钻头上提而出现空当，严重冲刷泥浆护壁，出现坍孔隐患。
另钻头的下降速度也不可过快，尤其是在刚入钻孔时，否则会造成泥浆四溅。
E、成孔检查
成孔检查采用抽水或水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。
成孔达到设计高程后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉淀厚度等进行检查，不合格时采取措施处理。
用测绳测量孔深并记录，钻孔完成后应用探孔器检测孔径，用测壁仪或钻杆垂线法检查倾斜度，用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否合格，合格后方可清孔。
检验标准：
孔深、孔径不小于设计规定，钻孔倾斜度误差不大于1%，沉淀厚度符合设计规定，桩位误差不大于50mm。
F、清孔
旋挖钻机成孔由于渣土由钻头直接从底部取出，一般情况下均能保证孔底泥浆沉淀厚度小于规定值。
若是泥浆相对密度过大，则可能出现泥浆沉淀过厚，此时用钻机再抓一斗，且用钻斗上下搅拌，同时抽换孔内浆液，保证泥浆含砂率小于2%。
若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标，则可以采用混凝土导管附着水管搅动孔底，同时注水换浆，以达到清孔的目的。
G、钢筋笼制作
制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。
其Ⅱ级钢筋的力学性能符合《钢筋砼用热轧带肋钢筋》（GB1499-91）之规定；Ⅰ级钢筋的力学性能符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-91）之规定。
采购进场的钢材必须有合格证等证明材料，试验室根据规范要求会同监理工程师进行抽检试验，试验合格方可使用。
钢筋笼制作在钢筋加工场集中加工成半成品，现场焊接成型；钢筋笼的制作要按照设计图纸的要求进行，其绑扎、焊接、安装要符合规范的规程和要求，同时还要求做到：
（a）钢筋笼在硬化后场地上，并铺设枕木进行分段制作，制好后的钢筋骨架必须平整垫放，钢筋笼加工要求采用模具标准化制作。
（b）钢筋笼的主筋尽量为整根，成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均不大于20mm。
（c）钢筋笼每隔1～2m设置临时十字加劲撑，以防变形；加强箍肋必须设在主筋的内侧，环形筋在主筋的外侧，并同主筋按梅花形进行绑扎。
（d）每节骨架应有半成品标志牌，标明墩号、桩号、节号、质量状况。
（e）轴线位置要和桩轴线相重合，钢筋笼保护层必须满足设计图纸和规范的要求。
钢筋笼保护层垫块采用绑扎垫块，标号不低于桩砼的设计标号，每隔2米左右设一道，每道沿圆周对称设置4块，两组之间竖向交错布置。
（f）第一节钢筋笼放入孔内，取出临时十字加劲撑，在护筒顶用工字钢或穿棒穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证钢筋笼垂直。
吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接或焊接，下放，如此循环；下放钢筋笼时要缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。
（g）为防止钢筋笼起吊变形，分节制作，钢筋笼在现场进行搭接，搭接时间限制在1h内，用两台电焊机先点焊，再用铅丝绑扎然后搭接焊接。
（h）钢筋笼制作偏差应满足下列规定：
主筋间距：
±10㎜；箍筋间距：
±20㎜；
钢筋笼直径：
±10㎜；钢筋笼长度：
±100㎜；
H、钢筋笼吊放
钢筋笼在钢筋加工场集中制作，运输至现场。
钢筋笼宜用吨位适宜的吊车吊入孔内，吊放时要对准孔位、扶稳，缓慢下放，避免碰撞，使钢筋笼中心和钻孔的中心一致。
钢筋笼达到设计位置时，立即固定。
当钢筋笼需接场时，先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置用焊接，接头数量必须按50%错开焊接，就位过程中要尽量缩短焊接时间，使用2台电焊机进行同时焊接。
焊接时保证上下钢筋笼的中心在同一垂直范围内，焊接长度和焊缝质量必须符合规范要求；焊接完成钢筋笼就位后，其底部高程和顶部中心位置必须符合设计
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