长臂螺旋施工方案设计.docx
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长臂螺旋施工方案设计
长臂螺旋冲孔灌注桩
施
工
方
案
编制日期：
2013-5-14
3.2长螺旋灌注桩施工说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
3.2.1工艺流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
3.2.2钻孔机就位....................................7
3.2.3钻孔...........................................7
1概况
1.1工程概况
新天地豪园商住小区位于海南省屯昌县环东二路与建文路路口，拟建建筑物层高13层，建筑物基础拟采用长螺旋钻孔灌注桩，桩径Φ600，桩长约7m—22m，桩端持力层为第五层中风化岩不小于500mm。
共7栋布置637条桩。
桩身混凝土标号等级C30，设计要求单桩承载力特征值2000KN。
1.2编制依据
《质量手册》、《质量体系程序文件》
《岩土工程勘察报告》
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
《设计提供图纸》
1.3工程地质情况
根据地层岩性特征从上而下划分为①、②、③、④、
共五个工程地质层。
现分述如下：
1、第①层素填土（Qml）：
分布整个场地，勘察钻孔均见有揭露。
黄褐、粉红色，松散，稍湿，主要由砂质粘土组成，为新近回填。
层顶标高111.83～113.79m，平均值112.78m；层底埋深0.50～4.80m，平均值3.11m；层厚0.50～4.80m，平均值3.11m。
2、第②层中砂（Q4h）：
在ZK2～4、ZK7～13、ZK19～20、ZK23～26、ZK28～29、ZK34～40、ZK43～47、ZK49～53孔中有揭露，灰黑、黑色，饱和，松散，以中砂为主，局部夹粉质粘土薄层，亚圆形，粘粒含量约15%。
层顶标高107.77～111.53m，平均值109.26m；层底埋深2.50～7.20m，平均值5.24m；层厚0.40～3.20m，平均值1.69m。
3、第
层砂质粘性土（Qel）：
分布全场地，棕红、灰白色，可塑（野外特征），以粉粘粒和中粗粒为主，韧性中等，干强度中等。
层顶标高104.78～112.45m，平均值108.56m；层底埋深7.00～18.20m，平均值12.35m；层厚2.30～15.70m，平均值8.13m。
4、第④层强风化花岗岩（K
）：
ZK1～8、ZK10～24、ZK29～35、ZK37～42、ZK44～48、ZK52～53，灰白、褐黄色，中粒结构，块状构造，矿物成份主要为石英、长石、云母，裂隙发育，局部铁质浸染，岩芯以块状为主。
层顶标高94.51～106.25m，平均值100.85m；层底埋深8.50～21.20m，平均值15.18m；层厚0.50～8.00m，平均值3.20m。
5、第⑤层中等风化花岗岩（K
）：
在ZK1～8、ZK10～11、ZK13～24、ZK27～35、ZK37～53孔中有揭露，灰白、灰色，中粒结构，块状构造，矿物成份主要为石英、长石、云母，裂隙稍发育；岩芯以柱状为主，RQD=45~80，层顶标高91.51～104.71m，平均值97.44m；未揭穿，揭露最大厚度8.10m。
地层岩性特征及分布规律见工程地质剖面图（图2-1～2-33）、钻孔柱状图（图3-1～3-53）及地层统计表（附表1）。
1.4工法选型
桩径600mm，设计桩数637条，要求桩端持力层为5层中风化岩不小于500mm；根据工程设计要求及场地工程地质条件，钻孔灌注桩选用CFG-23型长螺旋钻机，配600mm风动潜孔锤冲钻成孔。
第一节潜孔锤引孔入岩工艺说明
1.5施工原理
空气潜孔锤是以压缩空气为功力的一种风动冲击工具。
它所产生的冲击功和冲击频率可以直接传给钻头，然后再通过钻机和钻杆的回转驱动，形成对岩石的脉动破碎能力，同时利用潜孔锤排出的压缩空气，将破碎后的岩石颗粒排出体外，从而实现了孔底冲击回转钻进的目的，加快了钻进速度，减少了环境污染，提高了工作效率。
2施工准备
2.1场地清整
清除场地障碍物,根椐机械性能,爬坡角沿线不大于30°。
检查施工场地承压能力,对引孔机全重约60吨重,承受力要大于100kPa。
确保达到引孔机安全作业要求，不会导致重机倾斜事故。
2.2施工用电
电焊机4台（各20kW）,CFG-23型长螺旋钻机（150KW*2），输送泵一台110KW,总用电量按490kW考虑。
电力供应和配套设施全部由项目经理部统筹。
2.3施工用水
现场内燃机用水使用净化后的自来水。
冲洗钻具及环境清理使用抽取后的地下水或自来水。
水管接入机台附近,由项目经理部组织铺设供水管网至施工场地,必要时用软管接入用水区域。
2.4机械设备计划
投入的机械设备计划：
序号
设备名称
规格型号
功率（KW）
单位
数量
1
桩机
CFG-23螺旋钻机
150
台
2
2
全液压挖掘机
台
1
3
空气压缩机
LGCY-32/10
32立方
台
1
4
电焊机
BX-500
台
3
5
振动锤
600mm型
个
1
6
气割工具
套
2
混凝土输送泵
HBT60139025
110KW
套
1
7
全站仪
台
1
2.5劳动力计划
本工程人员配置计划：
人员配备计划表
序号
工种
数量（人）
工作范围
备注
1
机械引孔
机师
2
开机引孔、灌注砼
2
普工
8
3
电焊工兼机修工
1
电气焊、机械电器维修
4
质安员兼材料员
1
质量安全检查、材料计划采购
5
炊事员
1
后勤服务
6
技术顾问
1
工地技术
7
项目施工负责
1
负责工地协调关系
合计
15人
2.6技术准备
（1）、施工放样应在施工场地调整平整后进行，放样前要认真复核施工控制点，并在施工现场设立本工程的固定水准点，认真保护测量点位，经常地检查，防止点位受损或其他原因造成的精度下降。
（2）、桩位全站仪放样，测量仪器应通过有资格的检验单位进行有效标定，并在有效使用期间内。
按照测量要求和为了防止测量失误或减小误差，测量要采用“双测制”，并经过监理或业主复检验收。
（3）、施工区附近设若干个以上不受打桩影响的水准点，以便控制桩顶标高，每根桩完成后均须作标高记录。
（4）、根据原始确认坐标点，测放测放桩位点，同时在不受打桩影响地段测量设置2个安全永久性控制点，用于施工过程中检查校正各轴线点或复核桩位。
施工轴线必须严格按设计坐标点引测，并经多次复核后确认，施工现场轴线控制点位置应设在不受打桩作业影响的地方，并加以保护。
（5）、根据设计的桩位图，按施工顺序将桩逐一编号，依桩号对应的轴线，按尺寸要求施放桩位。
（6）、桩位放样允许误差<15mm，设置桩点用0.5米钢筋头打入地坪，外露0.1米，距桩点1米设置护点（使用钢筋），并在打桩前进行复核。
（7）、开桩时应会同监理单位共同复核样桩，及时办理隐蔽工程验收签证手续。
3施工工艺
3.1潜孔锤引孔
3.1.1潜孔锤引孔流程
若施工过程中遇到坚硬土层或岩层需采用潜孔垂引孔，具体施工流程如下：
①施工准备②孔位测量放线③核对并确定孔位
引孔机就位
调整垂直度
启动空气压缩机
慢速起动动力头回转
调整孔内钻压冲击钻进
冲击钻进至设计孔底
钻具慢速起拔
质量检验
引孔桩施工结束。
3.1.2潜孔锤引孔原理
空气潜孔锤是以压缩空气为功力的一种风动冲击工具。
它所产生的冲击功和冲击频率可以直接传给钻头，然后再通过钻机和钻杆的回转驱动，形成对岩石的脉动破碎能力，同时利用潜孔锤排出的压缩空气，将破碎后的岩石颗粒排出体外，从而实现了孔底冲击回转钻进清孔的目的，但是加快了钻进速度，减少了环境污染，提高了工作效率。
3.1.3潜孔锤引孔施工
先启动空气压缩机，当气压达到1Mpa压力时，潜孔锤形成随旋转振动，开动钻机内外动力头进行冲钻。
为防止偏孔，开孔时要采取慢速冲击。
（1）冲钻过程中采用匀速慢进，遇阻力大时潜孔锤向上提升，提升距离约0.30-0.50米，再次随旋转振动冲击进尺，孔深钻至5-8米，提升螺旋杆排除钻渣一次，钻至孔深钻至10.00米进行第二次排除钻渣，孔深达到设计要求。
（2）钻进参数：
LGCY-32/10空压机，进入岩面时为1Mpa气压，电流表参数值为220A，潜孔锤气压值241-300Mpa.钻进过程中禁止移动钻机，要保持机架的稳定；按设计要求桩基端头进入中风化岩石≥500mm。
可本钻机随机取样困难，为保证桩基施工质量，钻孔深度可根据地质勘察报告，再利用桩架上的高度标志进行控制，潜孔锤进入岩石层时，从钻机钻进的转动声音也可直观地听到，所以入岩深度便于控制。
如果为了工程保险起见，也可按1.5倍桩径入岩深度来进行控制，孔深及孔底沉渣经检验符合要求后终孔。
第二节长螺旋灌注说明
3.2.1工艺流程：
潜孔锤引孔至设计孔底标高→移机到下一条桩→钻孔机就位→调整桩机垂直度→钻孔至引孔底标高→提钻（边提升边压灌混凝土）→移钻孔机→震放钢筋笼（钢筋笼过重人工无法移动需吊车配合）
3.2.2钻孔机就位：
钻孔机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移。
3.2.3钻孔：
调直机架挺杆，对好桩位（用对位圈），开动机器钻进、出土，达到引孔底标高后停钻。
3.2.4钻孔至引孔底标高后立即灌注砼，本工艺应用的超流态砼是在泵送砼和流态砼基础上配制的，其和易性、流动性好、坍落度大，便于泵送和长钢筋笼的下入。
砼输送泵通过高压管路与长螺旋钻杆相连，中空的螺旋钻杆代停止钻杆回转，把搅好并储备的超流态砼通过泵管以约30Kpa的压力压至钻头底部，此时钻头底部的单向阀打开，边灌注边提升钻杆，由于孔内积聚高压，并有钻杆的抽吸作用，在软地段砼会充盈较多形成扩径桩，对提高桩承载力很有好处。
3.3钢筋笼制作、吊装
3.3.1钢筋笼制作
（1）主筋制作前必须平直，不得有局部弯曲；钢筋表面不得有油污。
（2）主筋与加强箍筋之间点焊牢固，主筋与箍筋之间采取点焊加以固定。
考虑到钢筋笼实在灌注砼后，利用震动器震动下放到位的因素，故，钢筋笼绕箍从顶端起绕，底部主筋收拢成漏斗形并焊牢。
（3）钢筋搭接采用搭接焊，搭接长度：
双面焊≥5d，单面焊≥10d，d为钢筋直径。
（4）保护层的制作安装,其主筋保护层垫块应不大于2m设置一组，每组不少于3个点。
保护层垫块采用同箍筋规格大小的钢筋弯曲成“C”字形状，纵向焊在主筋上，以确保钢筋笼主筋保护层厚度﹥50mm，
（5）按规范与设计要求制作，制作尺寸允许偏差如下：
项目
允许偏差
项目
允许偏差
主筋间距
±10mm
笼径
±10mm
箍筋间距
±20mm
笼长
±100mm
3.3.2 钢筋笼吊装
砼浆经加压泵随着螺旋钻杆上升将桩孔灌满、平自然地面后，随即吊装事先制作好，长度与桩深一致的钢筋笼。
安装钢筋笼时要求操作平稳，防止钢筋笼发生变形；下放钢筋笼时对准孔位中心轻放、慢放，严禁高起猛落、强行下放，防止倾斜、弯折或碰撞孔壁。
①改造桩机，将长螺旋施工灌注与下钢筋笼一体化，砼灌注后三分钟内立即开始插笼，减少时间差，减小插笼难度
②长螺旋钻机成孔、灌注混凝土至地面后及时清理地表土方，立即进行后插钢筋笼施工。
把检验合格的钢筋笼套在振动锤的钢管上面，用钢丝绳挂在设置于法兰的钩子上。
③因钢筋笼较长，下插钢筋笼必须进行双向垂直度观察，使用双向线垂成垂直角布置，发现垂直度偏差过大及时通知操作手停机纠正，下笼作业人员应扶正钢筋笼对准已灌注完成的桩位。
④下笼过程中必须先使用振动锤及钢筋笼自重压入，压至无法压入时再启动振动锤，防止由振动锤振动导致的钢筋笼偏移，插入速度宜控制在1.2~1.5m/min。
⑤钢筋笼下插到设计位置后关闭振动锤电源，最后摘下钢丝绳，用长螺旋钻机把钢管和振动锤提出孔外，提出过程中每提3米开启振动锤一次，以保证混凝土的密实性。
.
3.4技术要点
（1）试桩前应进行试成孔，以校对地质资料、检验设备及技术要求是否适宜；
（2）桩机就位必须铺垫平衡，立柱垂直稳定牢固，钻头对准桩位。
（3）灌注混凝土前必须检查钻头上的契形出料阀门是否闭合；严禁开口钻进；
（4）钻孔过程中，未达到设计标高不得反转，如因特殊情况要反转应将钻杆提至地面，对钻头气孔重新疏通。
（5）桩体混凝土采用超流态混凝土，砼坍落度180～220㎜；
（6）每天第一根桩钻进之前应先开动砼输送泵，泵水及砂浆疏通管道，然后泵送砼将管道中的砂浆压出管道，润滑管通并使整个输送管道充满砼。
（7）压灌与钻杆提升配合好坏，将直接影响桩的质量，如钻杆提升晚，将造成阀门难以打开，一般在钻杆提升30～50mm开始泵送砼为宜，避免泵压过大憋坏胶管。
如若阀门打不开，将钻头提至地面，将阀门疏通，并闭合好，重新钻进至设计桩底标高，重新开始压灌；
（8）选用24m3/小时泵速输送砼，15～20秒后开始提钻，对于600mm直径桩，提钻用Ⅲ-Ⅳ档平均提速2.4m/分，输送砼用时7.5-9.0分钟。
提钻时避免在饱和砂土和饱和粉土层停泵待料。
灌至设计标高后班长指挥司泵继续泵送砼15-20秒，后停泵反抽，以保证超灌量不低于1.2m，确保桩头质量。
（9）压灌应连续进行。
泵斗内要有一定容量砼，砼容量要高出进料口50mm以上，以防止吸进空气。
当泵斗砼面接近料口时，就及时通过口哨通知前台停止提升钻杆，待砼搅拌好后再进行压灌提钻。
（10）桩长控制：
根据工勘报告区域孔深结合实际钻进进尺情况，确定须保证桩端进入持力层不小于500㎜。
（11）下钢筋笼，灌注砼完毕后，移机露出孔位，清除孔周渣土使钢筋笼对准孔位，利用平板振动器将钢筋笼下放到位，下放过程必须保证钢筋笼垂直度；
（12）钻进坚硬粘土层时遇钻机憋车，需将钻杆提离地面，清除钻杆上粘土，重新疏通钻头阀门慢速钻进；
（13）在淤泥层中钻进容易出现串孔现象，采取钻进时快速穿过淤泥层，提升时加大泵量缓慢提速直至混凝土面超过淤泥层。
（14）若发现已施工桩出现冒水现象，表明地下孔隙水应力较大，须采取跳打的办法，减少孔隙压力。
3.5整体施工流程
3.6质量控制
（1）测量员要对轴线桩位进行复核，确保每根桩位置都符合设计要求，桩位正确。
（2）质检员要对灌注桩施工的每一道工序认真进行复核，（钻机就位、桩体材料制备、桩顶标高等）严格按设计要求和施工验收规范进行施工，做好隐蔽工程验收工作。
（3）试验员要严格控制砼质量，定期检查砼坍落度和易性，按规定做好试块及进行养护。
（4）钻孔过程中操作人员要密切注意钻进情况，发现钻杆剧烈抖动等异常情况应立即停机，技术管理人员立即采取措施予以解决。
（5）成桩过程中，为保证桩身质量，提钻速度要和灌注的桩体材料相匹配。
3.7控制措施
（1）桩位控制
（2）开工前，会同建设单位、监理工程师，共同测放轴线和桩位；
（3）为防止漏打桩，实行桩位检验制，桩机对位后，由机长、质检员复核桩位、桩号是否正确，并签字确认，及时请监理工程师检查，保证桩位，桩号相符。
（4）桩身垂直度控制
桩机就位时，根据钻塔两个方向线锤控制，调整桩身垂直度，垂直度偏差不得超过1%，若出现钻塔倾斜等情况，应停止钻孔，待纠正后成孔。
（5）桩顶桩底标高控制
桩底标高控制：
根据建设单位提供的水准点，会同建设方将设计±0.000引至施工现场作好保护，然后根据施工场地标高，钻杆长度，假设护套为地面，计算出钻入地面深度，然后在钻塔上做好标高；
桩顶标高控制：
根据钻具总长在机架上分别作好标记，桩底标高允许偏差〈100mm，桩径允许偏差±20mm。
4施工质量保证措施
4.1质量目标
严格按国家现行施工技术标准和规范执行，严格遵守业主提供的技术条件要求，科学管理，精心施工，严格检查，确保工程质量达到合格。
4.2质量控制原则
为确保按质按量完成合同及引孔的全部任务,根据施工规程以及工程项目施工特有的要求，进行全过程的施工质量控制。
4.3施工管理措施
1、将质量目标列为专业施工班组考核的第一目标，制定具体的实施办法，奖优罚劣，增强负责人对质量管理的认识。
2、做好图纸会审和各项技术交底工作，做好关键工序的反复交底，让所有施工人员领会设计意图和质量控制要点。
3、加强质安员在施工过程的监督，实行质量管理中的一票否决制，发现不按设计文件、相关规范和规程进行施工时，质安员及时下令停止施工，并勒令限期整改。
4、建立健全两级复核制度,杜绝因工作失误而造成不合格品。
5、质量检查以班组自检和专检相结合。
当天的施工作业成果进行质量自检，对不符合要求的予以纠正。
6、各工序工作完成后，按有关技术要求进行检查，不合格的坚决返工，上道工序不合格不得开始下道工序施工，班组在进行工序交接时必须有明确的质量合格交接意见，严格执行“三工序”制度，即检查上工序，做好本工序，服务下工序。
7、每道工序完成并自检合格后，通知工地监理验收，并做好相关验收记录和工程检查签证资料整理工作。
8、加强对工程质量的监督，并完善施工记录。
5工期保证措施
1、根据本工程总工期目标，将进度目标细分到各施工班组。
并建立工期实施的目标制。
2、制订日施工进度计划和周施工进度计划，在施工进度不能达到计划时，分析进度落后的原因,并及时采取措施，保证计划按时完成。
3、当不能24小时作业时，在可作业时抓紧并调整，空休期间保养好机械。
4、抓紧前期准备工作，完工后及时组织退场、配合工程验收，以保证总工期实现。
5、建立奖罚制度：
对提前工期的班组给予奖励，对拖延工期的班组进行处罚或更换，做到工期与经济效益挂钩。
6、协调好与业主、监理、设计、的关系，互相配合，对图纸上标示不明、错误或设计变更不明的部分要及时提出，不能因其而拖延工期。
7、加强质量检查，保证施工质量，防止出现质量事故，避免因质量事故耽误工期。
8、做好雨季施工的防护措施，给工人配备雨衣、雨鞋等，备足能及时排除积水的抽排水机具，将雨天对施工的影响降低到最低程度。
6安全保证措施
保证安全生产，不发生重大伤亡安全事故。
1、桩工机械运输安全措施
（1）合理选用运输车辆,装车堆放捆牢,避免超高、超宽。
（2）装卸明确分工,统一指挥。
（3）吊卸所用索具捡查,有问题更换或妥善处理。
（4）起吊物时遵守安全操作规程。
2、装拆桩工机械安全措施
（1）工作前,机班长进行安全交底。
（2）装拆前,详细检查各部机件是否安全可靠。
（3）工作区内禁止非工作人员入内。
（4）起落机架要明确分工,统一指挥。
（5）安拆机架时,底盘应放在平坦坚实的地面上。
重大机件运至到机身2m内。
（6）高空作业佩挂安全带、地面作业戴安全帽。
3、成孔作业安全措施
（1）作业前,班长向班组进行全面交底,并有签认手续。
（2）各个工序均应遵守安全操作规程。
（3）机班长作业前,要明确分工,统一信号,统一指挥。
（4）作业区,非生产人员不得靠近。
（5）起吊钻具,不得碰撞,吊物下面不得有人穿行。
（6）季节施工按有关规定执行,夜间施工有足够照明。
（7）双班作业做好交接班记录,多机多种作业,按方案流水段施工,保证安全生产。
（8）作业人员禁止喝酒,操作机械思想集中,发现异常立即停机。
（9）机械运行时不准进行维修保养,所有电器设备非电工人员不得乱动。
（10）引孔停止时,切断动力源。
机具移位须专人指挥,钻塔须放下。
（11）新人进场要进行安全教育。
安全员经常到场捡查,发现问题及时解决。
7施工现场用电安全保证措施
1、施工现场用电,按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88的要求进行设计、验收和检查。
要有安全交底及验收表及变更记录，健全安全用电管理制度和安全技术档案。
2、落实临时用电三项技术措施：
第一，防止误触带电体的措施；第二，防止漏电措施；第三，实行安全电压措施。
3、电器必须在正确接线并经检验核定为完好后方可通电。
4、多机作业，用电必须分闸，严禁一闸多机和一闸多用。
5、施工现场电线、电缆必须按规定架空，严禁拖地和乱拉乱接。
6、检修电气设备须切断电源停电后方能进行。
电气设备的金属外壳应采用接地或接零保护。
电线电缆不准拖地敷设。
各种电闸箱内，应保持清洁，不得存放任何东西，并配备安全锁。
工作完毕后，应切断电源，锁好电闸箱。
并做好定期检查工作，确保施工用电的安全。
8文明施工、环境保护措施
8.1环境保护措施
本工程的环保目标：
达到工程所在地环境保护的相关法律规定。
（1）环境污染防治
施工期间,遵守国家有关环保的法律规定，根据工程所在地环境保护的相关规定，采取强有力的措施加强对施工噪声、粉尘（扬尘）、废气、振动等的控制，减少固体废弃物对环境的污染及危害。
（2）施工期间噪声的防治措施
对噪音较大的机械，在中午（12时至14时）及夜间（22时至次日7时）休息时间内停机，以免影响附近居民休息。
（3）施工期间水污染（废水）的防治措施
防止机械使用的油类和生活污水及生活垃圾渗漏进入地下水中或市政下水道。
（4）施工期间粉尘（扬尘）、的防治措施
对气动排渣出现的粉尘进行湿化和遮罩。
8.2文明施工措施
文明施工目标:
为创建“文明施工优良样板工地”和清洁卫生的环境，严格执行工程所在地相关法律规定，实施规范化管理，确保施工现场整齐、文明、卫生。
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