宜巴高速钻挖孔桩施工方案.docx
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宜巴高速钻挖孔桩施工方案
桩基施工方案
一、工程简介
宜昌至巴东（鄂渝界）高速公路是《国家高速公路网规划》中上海至成都高速公路重要组成部分，中铁十四局集团二公司管区隶属土建工程第07合同段。
位于宜昌市夷陵区境内，该段为丘陵地貌，地形形态主要为斜坡与冲沟相间，表层分布着厚度不等的残坡积覆盖层，线路经过地段植被较发育，山体呈自然状态，较稳定。
本合同段起止里程：
ZK41+156（YK41+154）～K48+800，路线全长7.644km,主要内容包括大桥7座、中桥2座、隧道1座、路基3.0公里、通道7座。
2009年12月1日开工，合同工期24月。
道路为双向四车道设计，行驶速度80km/h，桥梁采用桩基础、扩大基础，柱式墩结构。
其中桩基684根，φ120cm76根、φ150cm197根、φ180cm315根、φ200cm96根。
拟采用钻孔桩施工为主，挖孔桩配合的施工方法。
河道范围全部采用钻孔桩，河道两边地层含水量较少，具备挖孔条件的采用挖孔施工。
二、投入人员及机械
人员
单位
数量
技术人员
人
8
测量人员
人
5
试验人员
人
6
质检人员
人
5
机械
单位
数量
装载机
台
4
挖掘机
台
6
吊车
台
5
冲击钻机
台
30
卷扬机
台
20
发电机
台
3
三、钻孔桩施工方案
（一）、施工准备
1、平整场地
根据水文、地质条件及机具设备、材料运输情况进行施工场地布置，对场地进行平整、清除杂物、施工放样，按设计图纸定出孔位。
２利用全站仪放样，施工测量必须做到：
事前检查、事中检查、事后检查的原则，发现问题及时解决。
3、供水
使用河道水，采用抽水机直接抽取。
4、供电
接用当地电力，安装4台变压器，并架设临时电力线，安装6个配电柜，并备有三台120kw的发电机，充当应急电源。
（二）施工工艺
施工工艺流程图
1、钻孔桩灌注桩施工工序
主要施工工序为测量放样、护筒埋设、泥浆制作、钻机就位、钻孔、清孔、钢筋笼制作与安装、灌注砼等，施工工艺流程如上图。
2、施工方法
（1）泥浆循环系统及泥浆和钻碴处理
泥浆循环系统布置根据现场地形统筹安排，泥浆池由制浆池和沉淀池组成，沉淀池深2.0米，泥浆池深1.5米，池四周及流槽用砖砌，流槽内面用水泥砂浆抹面。
配备三台3PNL泥浆泵,确保泥浆循环系统畅通。
废浆和钻碴用泥浆泵引致开阔地晾晒，晒干以后置于弃土场。
（2）钻孔定位
用全站仪准确定出钻孔桩桩位，并测量该处的地面高程。
（3）护筒的制作和埋设
钢护筒采用4mm厚的钢板制作，为便于泥浆循环，护筒顶高出地面30cm，预留高20cm，宽40cm的出浆口，护筒长度设置不小于2m。
在护筒四周填土之前准确确定护筒中线位置和垂直度，经检查合格后，分层对称夯实护筒四周粘土,测量护筒顶标高,计算钻孔深度并现场交底。
（4）泥浆粘土的选择
根据地质情况，采用水化快、造浆能力强的优质粘土。
钻孔泥浆的性能和指标如下：
比重：
粘土、粘质砂岩1.0-1.25，软土、沙粘土为1.2-1.6；
粘度：
粘土、粘质砂岩为16-22s，软土、砂岩为19-28s；
含砂率8%—4％，胶体率＞96％，PH值在8—10，泥浆充分拌制均匀后备用。
（5）钻机就位
钻机就位前，对钻孔的各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机处的平整加固，主要机具的检查、维修与安装，配套设施的就位及水电供应等。
钻机的底座应夯实，以保证钻机安装后的稳定性，在钻进过程中不产生偏移或沉陷。
（6）钻孔
钻机开钻前，检查各种机具设备的状态良好性，泥浆制备充分，以及水电管路的通畅情况，确保正常。
正式开钻前，启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后，开始正式钻进。
开始钻进时，采取慢进措施，待钻至护筒下1米后，再以正常速度钻进。
钻孔作业必须连续进行，不得中断。
因故停钻时，孔口必须加盖防护，把钻头提出孔外，以防埋钻。
在钻进过程中，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度及水位。
当钻至距设计桩底标高1.0m时，为防止超钻，核实地质资料，判定是否进入要求的底层，是否符合设计要求。
当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和垂直度等进行检查，确认满足设计要求后，进行清孔并灌注砼。
（7）检孔
钻进中，用检孔器检孔，检孔器用钢筋制作成钢筋笼状，其外径等于设计孔径，长度为孔径的4-6倍，每钻进5-8m，及通过易缩孔的土层时，都应检查钻孔的直径和倾斜率。
（8）清孔
当钻孔达到设计要求后，报监理验好孔后立即进行清孔，以免时间间隔长，钻渣沉淀造成清孔困难。
清孔采用换浆法或吸渣法，钻孔达到要求标高后，将钻头提升20-30cm，然后注入净化泥浆置换含渣的泥浆。
清孔时，保持孔内泥浆面高度和泥浆比重适度，防止塌孔、缩孔。
当孔内取出的泥浆测试值的平均值与注入的净化泥浆相近、测量孔底沉渣厚度符合设计要求不大于5厘米时，停止清孔作业，报监理验收后，合格后放入钢筋笼。
待钢筋笼安装完毕后，再次检查孔底沉淀物厚度，如不符合要求，采用二次清孔，直至符合设计要求。
在清孔过程中，要保持孔内水位，孔内水位保持在地下水位或河流水位以上1.5—2.0米，以防塌孔。
以下为钻孔桩成孔质量标准
项目
允许偏差
孔的中心位置（mm）
100
孔径（mm）
不小于设计桩径
倾斜度
小于1/300桩长
泥皮厚度
不大于1mm
孔深（mm）
不小于设计规定
沉淀厚度
不大于50mm
清孔后泥浆指标
相对密度：
1.03～1.10；粘度：
17～20Pa.s;含砂率：
＜2％；胶体率＞98％
（9）钢筋笼的制作和安装
为保证工程进度和工程质量，配备了8台电焊机用于钢筋笼焊接作业。
电焊工全部持证上岗，指挥部要对焊工进行岗前培训，经考试合格后方可上岗操作。
钢筋笼在钢筋场地加工好，钢筋骨架的制作应符合设计和规范要求。
长桩骨架分段制作，主筋接头方式采用机械连接，接头错开距离不小于40倍直径。
φ150以下桩基每根桩设3根φ57mm（δ=3.5mm）的声测管，φ150以上桩基每根桩设4根φ57mm（δ=3.5mm）的声测管，其长度比桩身长100cm，以备超声波检测用。
骨架外侧设置控制保护层的钢筋，其间距竖向为2m，横向圆周不小于4处，骨架顶端设置吊环，用于钢筋笼的吊装就位。
吊机吊起钢筋笼后，检查钢筋笼的垂直度及外形轮廓，对准孔位，平稳垂直慢慢放入孔内，切忌碰撞孔壁，不得强行下放。
下放过程中，注意孔内水位情况，若发生异常，马上停止下放钢筋笼，检查是否塌孔。
钢筋笼视长度分为一段或两段，在孔口即时用机械和套筒连接成整体。
入孔的位置准确，钢筋笼与钻孔中心对齐，并在孔口牢固定位。
钢筋笼制作和吊放的允许偏差是：
主筋间距±20mm；箍筋间距0～－20mm；骨架外径±5mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±10mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm，骨架底面高程±50mm。
（11）水下砼灌注
钻孔桩水下砼灌注采用壁厚5mm，直径30cm的无缝套丝导管。
导管在灌注水下混凝土前，必须经过试压试验合格后才能使用。
导管下口离孔底25～40cm，上口与储料斗相连。
安装好导管后，开始灌注前，再次核对钢筋笼标高、导管底距孔底尺寸、孔深、泥浆沉淀厚度、孔壁有无坍塌现象，合格后开始灌注砼。
砼由项目部拌合站提供，砼灌车运输。
砼应具有良好的和易性，在运输过程中无显著离析、泌水现象。
灌注时保持足够的流动性，其坍落度控制在180-220mm。
水下砼的灌注应连续不间断的进行。
首批砼的数量应满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。
首批灌注砼数量按照公式计算：
V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4；
h1=HwΥw/Υc
V—灌注首批砼所需数量（m3）
D—桩孔直径（m）
H1—桩孔底至导管底端间距一般为0.4m
H2—导管初次埋置深度（m）
d---导管内径（m）
h1—孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外压力所需高度即h1=HwΥw/ΥC
Hw－井孔内砼面以上泥浆的深度（m）
Υw－井孔内泥浆的重度（KN/m3）
ΥC－砼拌和物的重度（取24KN/m3）
按导管离孔底0.4m，首次砼浇注导管埋深1.6m计算，Φ1.2米钻孔桩封底混凝土不少于2.2立方米，Φ1.5米钻孔桩封底混凝土不少于3.5立方米,Φ1.8米钻孔桩封底混凝土不少于5立方米,Φ2.0米钻孔桩封底混凝土不少于6.3立方米，灌注过程中，技术人员应及时测量孔内砼面的标高，以便调整埋管深度。
导管埋深控制在2-6米。
灌注应连续进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的时间。
当导管内的砼不满时徐徐灌注，防止产生高压气囊，保持孔内水位高度，防止发生塌孔、缩孔。
在提升导管过程中，要轻拉慢提，速度适中，切忌猛提导管。
当砼上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，避免钢筋笼上浮。
当砼灌注至距桩顶4～6m时，砼的坍落度调为规范要求内的较小值，砼灌入高度（灌注口距离下导管口）不小于4～6m，以保证桩顶砼的质量。
在砼灌注过程中，如实填写砼灌注施工记录。
当砼灌注接近设计标高时，工地值班技术人员要计算还需要的砼数量，通知拌和站按需供应，以免造成浪费。
灌筑的桩顶标高比设计高出50—100cm，以保证砼强度。
砼灌注注意事项：
①所有机械设备要认真检查，使其处于良好状态，关键设备还要有备用，确保砼灌注的连续进行。
②灌注首批砼前，可往漏斗内先注入一定数量的砂浆，起到润滑导管的作用。
③技术人员必须认真细致，记录好砼灌注数量，复核砼深度，经常测量砼顶面标高，每次测量时沿桩周均匀测三点，最低点处的埋管深度必须满足要求，并根据测量数据调整导管埋深。
四、挖孔施工方案：
（一）、桩孔开挖
挖孔时相邻两孔错开施工，避免因间隔壁薄和支承力不足造成塌孔。
一墩有四孔以上时，对角或间隔挖孔。
先做好C20钢筋砼锁口，然后随挖随护，护壁采用C20砼，护壁厚20厘米，护壁内径不得小于桩身直径，护壁直至基岩面。
如有渗水则及时加强支护，防止水在井壁浸流造成塌孔，渗水量大的桩孔必要时对孔壁压水泥浆止水。
土质及软岩部分采用铁铲、风镐等工具进行人工开挖。
位于硬岩石层的，采用切槽预裂爆破法开挖，配合风镐施工，爆破钻眼采用风镐钻眼，预裂法爆破。
挖孔中出碴土石方采用提升架垂直运输，孔口悬吊支架安设牢固，并且井口用竹胶板覆盖，防止坠落伤人。
桩孔中线、净空尺寸、截面符合设计要求，孔径不小于设计桩径。
桩孔开挖时，开挖一段防护一段，每次防护高度控制在１～1.5米范围内。
护壁砼采用组合钢模，利用提升架供应砼，插入振捣。
护壁呈倒刺状，以便砼入模。
施工时注意抽水和人员上下的安全。
在开挖中，若渗水量大，对裂隙处压水泥浆止水处理。
挖孔达设计深度后且嵌入弱风化辉长岩层2米以上，经核查地质与设计无误后，清理孔底，做到无松碴泥土、沉淀土等扰动过的软层。
（二）、钢筋骨架加工和就位：
所有挖孔桩的钢筋笼均在钢筋加工场内按设计和规范要求加工成形。
吊装采用吊车完成，分节制作时，采取井口焊接。
吊装时钢筋笼中心与孔位中心重合，钢筋保护层采用砼垫块施作。
为保证工程进度和工程质量，配备了8台电焊机用于钢筋笼焊接作业。
电焊工全部持证上岗，指挥部要对焊工进行岗前培训，经考试合格后方可上岗操作。
钢筋笼在钢筋场地加工好，钢筋骨架的制作应符合设计和规范要求。
长桩骨架分段制作，主筋接头方式采用机械连接，接头错开距离不小于40倍直径。
每根桩设3根φ50mm（δ=3.5mm）的声测管，其长度比桩身长50cm，以备超声波检测用。
骨架外侧设置控制保护层的钢筋，其间距竖向为2m，横向圆周不小于4处，骨架顶端设置吊环，用于钢筋笼的吊装就位。
吊机吊起钢筋笼后，检查钢筋笼的垂直度及外形轮
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