旋挖钻孔灌注桩施工方案DOC.docx
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旋挖钻孔灌注桩施工方案DOC
粉丝及烘焙食品扩能建设项目2#车间
机
械
旋
挖
桩
施
工
方
案
编制人：
审批人：
编制单位：
巴中市恒通建筑有限公司
编制日期：
2016年3月
1、编制依据..............................................1
二、工程概况..............................................1
1、工程简介............................................1
2、结构标准............................................2
三、地质概况..............................................2
1、工程场地地层结构....................................2
2、水文地质条件....................................4
四、旋挖桩施工方案........................................4
1、桩基概况.............................................4
2、土方开挖施工便道布置及修筑...........................5
3、管理措施.............................................6
4、钻孔施工时垂直度的控制...............................8
5、钻机就位............................................8
6、清孔及砌筑砖模......................................11
7、成孔、成孔检查......................................12
8、钻孔异常处理........................................13
9、流砂、泥流成孔施工方法...............................14
10、终孔检查.............................................14
四、质量要求.............................................14
五、钢筋制作和安装........................................14
六、旋挖桩砼施工...........................................16
七、旋挖桩水下砼施工......................................18
八、质量标准..............................................23
九、成品保护............................................24
十、应注意的质量问题......................................25
十一、质量记录............................................26
十二、安全文明施工.........................................27
十三、旋挖桩施工应急预案..................................28
1、突发事件应急准备........................................29
2、突发事件分析及应急预案..................................31
3、恢复生产及应急抢险总结..................................36
十四、保证措施.............................................37
十五、扬尘控制措施........................................38
十六、降噪控制措施.........................................39
一、编制依据
1、根据工程设计图纸及地质勘察报告；
2、建筑桩基技术规范JGJ94—2008；
3、《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009年版）
4、《混凝土结构工程质量验收规范》（GB50204—2011）；
5、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
6、钢筋混凝土工程施工及验收规范（GBJ240—83）；
7、建筑安装工程质量检验评定统一标准（GB5300—2002）；
8、工程测量规范（GB50026—2007）；
9、城市测量规范（CJJ8—2011）；
10、混凝土外加剂应用技术规范（GB50119—2013）；
11、钢筋焊接机验收规程（JGJ18—2012）；
12、混凝土强度检验评定标准（GBT50107—2010）；
13、混凝土质量控制标准（GB50164—2011）；
14、《旋挖成孔灌注桩工程技术规程》DBJ50-156-2012；
15、《四川省建筑地基基础检测技术规程》DBJ51/T014-2013。
二、工程概况
1、工程简介
工程名称：
粉丝及烘焙食品扩能建设项目
工程地点：
巴中市经开区清江工业园区
建设单位：
四川飞霞实业有限公司
设计单位：
四川华泽建筑设计有限公司
勘测单位：
巴中市峥嵘建筑工程地质勘察有限公司
监理单位：
四川佳强建设工程项目管理有限责任公司巴中分公司
施工单位：
巴中市恒通建筑有限公司
2、结构标准
（1）本工程设计使用年限为50年。
建筑结构安全等级为二级。
地基基础设计等级:
丙级。
建筑防火分类:
耐火等级二级。
本工程抗震设防烈度：
6度。
建筑场地类别：
Ⅱ类.
（2）本工程采用旋挖成孔灌注桩基础，以中风化砂岩层为持力层，砂岩层单轴抗压强度标准值取f{rk}＝16Mpa。
采用干式旋挖钻机成孔，旋挖钻直接钻土，然后利用旋挖斗快速提出孔外，出的是干土。
出土后放在钻机周围，用挖掘机装车,运渣车运出.旋挖斗为一米高，旋挖斗装满扰动的土就要提出放土，然后继续钻进。
三、地质概况
根据地质勘察报告场地内主要分布有素填土、粉质粘土、泥岩、砂岩、现自上而下分述如下：
1、工程场地地层结构
据钻探揭露：
场地地层结构简单，岩性变化较小，第四系土层主要为素填土、粉质粘土，下伏基岩为白垩系下统白龙组泥岩、砂岩。
其结构、构造特征如下：
①素填土（Q4ml）：
稍湿～湿，褐黄色、褐灰色，结构松散，主要由粉质粘土、砂岩块、岩屑等组成，属人工新近堆填成因。
该层在场地内均有分布，层厚0.20～6.50米变化。
②粉质粘土（Q4del）：
褐黄色，主要由粉质粘土组成，夹小石子，有光泽，干强度中等，韧性高，属残积成因，可塑状。
该层大大部地段分布，层厚1.1～3.8米，在局部钻中有孤石。
③泥岩（K1b）:
紫红色，泥质胶结，薄层层状构造，岩层呈近水平产状，倾角小于5°，具有易风化、遇水易软化的特点。
强风化泥岩层间裂隙和风化裂隙较发育，岩芯呈碎裂状和薄片状，强度低。
④砂岩：
紫褐色，褐灰色，细粒结构，厚层层状构造，岩层呈近水平产状，倾角小于5°，强风化砂岩：
层间裂隙和风化裂隙发育，岩心呈碎裂状和薄片状，强度低，采取率达30%，中风化砂岩：
岩石完整，裂隙不发育，中风化层岩心呈柱状或短柱状，长约5～20cm，局部夹有泥岩透镜体，岩石质量指标RQD=75，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
2、水文地质条件
勘察区属四川盆地北部亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛。
据巴中气象资料，多年平均气温13～17℃，最高月平均气温29.8℃，最低月平均气温3.3℃，极端最高气温40.6℃，极端最低气温－5.3℃，历年平均降雨量1113mm,80%以上的降雨集中在5～10月份，近50年来最大降雨强度为79.8毫米/小时。
场地内存在两种类型的地下水：
赋存于土层中的上层滞水，靠大气降水补给，水量小，水量受大气降水控制，赋存于基岩中的裂隙水，水量受大气降水、裂隙发育程度、地势状况控制，因此裂隙水在基岩中的水量分布均匀性差，在地表下一定深度范围内，水量随深度的增加而增加。
四、旋挖桩施工方案
1、桩基概况
本工程基础设计为机械挖桩，共有约35根桩，桩径统一为600。
设计桩身长度为＞6m，持力层为中风化砂岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级，根据现场实际情况，如不能一次成型，先开挖至持力层，再进行持力层作业。
桩基施工前要进行机械报审，经监理或建设单位现场代表，签字认可后，方能施工。
素填土部分，为防止浇筑混凝土时，发生桩基坍塌事故，每根桩应采用直径为700mm，钢板为10mm厚的钢护筒进行维护，混凝土浇筑完毕，拔出钢护筒。
如有未拔出的钢护筒，已签证为准。
桩身混凝土强度等级为C30。
桩基础保护层为：
40mm。
施工场地地下情况复杂，施工难度较大。
施工时必须探明所有桩底3倍桩径或5米深度范围内有无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件，当桩心距小于2倍桩径或小于2.5m时,采用间隔施工,待先施工桩的混凝土强度达到70%设计强度后,方才施工相邻桩。
确保持力层的稳定性。
桩身质量检验直径≥800mm的混凝土嵌岩桩采用钻孔抽芯法或声波透射法检测，钻孔抽芯法每个单体工程检测桩数不得少于总桩数的30%，声波透射法每个单体工程全数检测，做法：
直径600的桩放入两根Φ48×3.5钢管，钢管底部用钢板焊接封闭，长度贯穿整个桩长，并高于桩顶设计标高1米，且每根柱下承台的抽检桩数不得少于1根。
为减少负摩阻力措施：
桩穿越回填土深度大于5.00m时，5.00m以下部分桩孔侧壁刷沥青两道、声测管检测完毕后，内灌M40水泥砂浆。
2、土方开挖施工便道布置及修筑
本工程地平面积大，均采用机械大开挖，分层分段整体开挖至设计标高，人工配合修边清底的方案施工。
施工便道布置应综合考虑，尽可能顾及各个施工面。
针对旋挖桩施工，便道作如下布置：
按规划道路修筑临时便道，修筑临时坡道。
旋挖桩机机身重（约80吨），对施工场地要求高，要求在坚实、平整的作业面上施工。
考虑到雨季施工，及场地部分挖至设计标高为素填土，为便于汽车吊及混凝土运输，在作业场地修施工临时便道修筑宽度不小于6.0m，便道基底采用20cm以下粒径石块回填（厚度不小于40cm），碾压压实，保证混凝土运输车、汽车吊和钢筋车辆等的行驶。
便道每隔80m应修筑错车带，保证来往车辆顺畅。
3、管理措施
项目部对本工程的桩基础施工质量与安全高度重视，针对桩基础施工条件复杂的特点，我项目部成立了以项目经理、技术负责人为首的领导小组，定期召开会议，讨论施工中遇到的各种问题。
项目部与班组专门签订了施工合同，制定了质量与安全奖罚制度，对违反施工程序与规范的行为进行处罚。
3.1主要机械设备：
根据桩基旋挖灌注的施工特点选定以下机械设备：
如下表：
序号
机械名称
单位
规格型号
功率
数量
备注
1
吊车
台
1
负责在钢筋场地吊运加工好的成品钢筋笼和配合桩混凝土施工吊运导管
2
旋挖钻机
台
2
根据现场实际情况进行适当调整增加
3
挖掘机
台
1
根据现场实际情况进行适当调整增加
6
污水泵
台
5
根据现场实际情况进行适当调整增加
7
砼灌注导管
套
1
根据现场实际情况进行适当调整增加
8
钢护筒
个
20
根据现场实际情况进行适当调整增加
3.2、施工工艺流程
旋挖桩施工工艺：
测量放样——场地平整及钻机就位——护筒制作及埋设（有回填土场地采用）——钻进成孔——清孔——砌筑砖模——终孔
1）、放线定桩位及高程：
在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。
确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周。
撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。
孔位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好预检手续后开挖。
2）、埋设钢护筒
施工前设置坚固、不漏水的钢制护筒，护筒在钢模生产厂家定制，用δ=10mm钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环。
桩基钢护筒长度根据现场实际情况制作。
施工时通过定位的控制桩放样，把钻孔的位置标于孔底。
再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。
同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。
此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的黏土，要分层夯实，达到最佳密实度。
以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底土层不是黏性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实0.3-0.5m厚度的黏土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。
护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。
4、钻孔施工时垂直度的控制
本工程采用旋挖钻机，钻机上有车载电脑系统，可以自动显示和调节旋挖钻机的钻孔深度、垂直度，具体操作如下：
首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，把旋挖钻机电脑显示器调节到显示桅杆工作画面。
从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。
操作旋挖钻机的电气手柄，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀，实现闭环起立桅控制，将桅杆X轴Y轴的偏差度调节到正负零位置，以保证钻孔的垂直度。
桩的垂直度在成孔时桩机桅杆上有垂直度控制仪控制，桩机电脑屏上会自动显示，司机根据情况调整，因此垂直度在施工过程中就能控制确保小于1%，达到设计要求；
5、钻机就位
钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。
保证钻机工作正常。
通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后,即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。
6、钻进成孔
（1）旋挖钻机的设置及调整
施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。
先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。
从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。
操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。
实现钻杆平稳同步起立。
同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。
在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。
调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。
在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的电动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。
在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。
（2）、钻孔作业
钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。
在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示——动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。
开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。
当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到平台上，用挖掘机将钻渣装入运渣车运至场外废除，以免造成水土流失。
完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。
此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。
施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:
由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中出现卵石层，则采取以下措施：
对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层。
钻渣要及时运出工地，弃运到合适的地点以达到环境保护的要求。
（3）地质情况记录
地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：
工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。
7、清孔及砌筑砖模
钻孔至设计深度后即可清孔。
清孔采用循环出渣的方法，要求沉碴厚度不大于5.0cm。
在清孔完成后，桩孔上口外圈应做好挡土台，防止灌水及掉土。
挡土台采用红砖砌筑，厚为240mm，砌筑高度为300mm，砌筑完成后及时盖好孔盖，孔口盖板采用12mm厚胶合板，反面加50×80木方，间距为200，若开挖完成后桩孔内有积水，则先进行抽水至降水井，再将孔内淤泥进行清除。
8、成孔、成孔检查
（1）成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳等；
（2）沉淀厚度必须进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔工具等；
（3）检孔工具：
检孔圆板的外径D为直径加200㎜～300㎜的钢板，厚度为8㎜～15㎜，重量为2.5Kg～5Kg。
检孔钢筋为Φ22钢筋、长度1.4米
（4）检孔圆板测绳采用钢丝测绳，测绳直接绑扎在检孔圆板与检孔钢筋顶面。
（5）沉渣的检测，把检测器放下去，记录检测圆板上测绳的长度；在用钢丝测绳把检孔钢筋放下去、记录检孔钢筋加测绳的长度；两长度之间的差就是沉渣厚度。
（6）检测标准：
孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％；沉渣厚度与符合设计规定：
沉渣厚度≤50mm；
（7）钻孔桩钻孔允许误差表
序号
项目
允许偏差（mm）
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
不小于设计孔深
3
孔位中心偏心
群桩≤100
单排桩≤50
4
倾斜度
≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉碴厚度
≤50
9、钻孔异常处理
（1）坍孔处理
钻孔过程中发生坍孔后，要查明原因进行分析处理，可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。
根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末，同时增大泥浆比重（控制在1.15～1.4之间），改善其孔壁结构。
钻头每次进入液面时，速度要非常缓慢，等钻头完全进入浆液后，再匀速下到孔底，每次提钻速度控制在0.3～0.5m/s。
坍孔严重时，应回填重新钻孔。
（2）缩孔处理
钻孔发生弯孔缩孔时，一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。
（3）埋钻和卡钻处理
埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好，钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时，卵石掉落卡钻等。
埋钻或卡钻发生后，在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。
因此处理方案应首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。
事故发生后，应保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。
10、流砂、泥流成孔施工方法
当土质有较厚的砂土、分层土及水力坡度较大时，由于孔内水动压力大于等于颗粒的浸水容量、使土粒悬浮，失去稳定而变成流动状态，从而形成流砂，如遇到该情况，将采用如下措施进行处理：
1、接近流砂，流泥层时应严格控制相邻桩的间隔跳挖施工顺序，保证相邻桩进深的高差不少于2米。
2、保证已开挖成孔桩的孔内抽水，做到24小时不间断值班抽水，保持地下水位上升高度不超过已成孔桩底以上500mm。
3、成孔进尺控制在每模30～50cm，随挖随浇护壁砼。
尽可能缩短开挖时间，为避免土层外露太久，造成大量流砂，同时为增加护壁的抗渗能力，可掺入速凝剂或使用快硬早强水泥。
11、终孔检查
挖孔至设计深度后，施工单位应进行自检评定，工程桩终孔检查内容包括桩孔中心线位移偏差、桩径偏差、终孔深度、孔底沉渣以及桩底持力层等情况，各项偏差应在设计及规范允许范围内。
报监理、勘察、设计院及业主等部门核验并办理隐蔽验收手续。
四、质量要求
1、桩孔位中心线位移允许偏差：
≤50mm；
2、桩孔径允许偏差：
不允许负偏差；
3、孔底沉渣厚度：
不允许。
五、钢筋制作和安装
钢筋笼制作主筋采用绑扎搭接，由于现场条件制约，桩基础施工时，钢筋笼制作加工场地位于现场右侧，垂直运输采用吊车，将制作完成品钢筋笼吊运到安装位置。
（一）、钢筋笼制作
1、材料要求：
钢筋进场必须有出厂合格证书和质量保证书，进场钢筋应分别按规格、型号、批量堆放，并按规定进行见证取样检验，请监理单位、施工单位双方共同见证取样，检验结果书面通知技术负责人，报送监理单位审批后方可加工制作，钢筋现场堆放地点要求挂牌以备检查，明确标示已检查、合格、不合格字样。
（二）、钢筋笼绑扎施工方法
1、钢筋笼绑扎前要求
（1）、桩成孔经有关部门验收合格，已办理终孔验收手续。
（2）、钢材原材料具有合格证及检验报告。
（3）、孔内积水已抽干，用通风机具输送新鲜空气，且孔内空气经测试合格；
（4）、下井作业前已向班组进行安全技术交底。
2、工艺流程
钢筋下料安装加颈箍主筋与加颈箍焊接绑扎螺旋箍
吊钢筋笼到场地吊装到孔内安装办理隐蔽验收桩身砼浇筑。
3、钢筋笼制作
确保钢筋的位置、间距及根数符合图纸的规定和规范要求。
钢筋笼的螺旋箍筋或加劲筋的接头采用焊接，加劲筋与主筋连接采用点焊，螺旋箍与主筋连接采用绑扎。
为防止运输和吊装时钢筋笼变形，必须对吊点位进行加强处理，必要时加密加劲筋。
为保证钢筋笼的保护层厚度，在钢筋笼外侧事先以等距离绑扎混凝土垫块，沿桩长的间距为2m，横向圆周不少于4处。
4、钢筋笼吊装施工方法
钢筋笼在孔上制作成型后，为确保钢筋笼吊装安全，采用吊车整体吊装的方法进行桩身钢筋笼安装。
（1）、在钢筋笼上部设加颈箍一道与主筋焊接，作为吊装的吊点；
（2）、采用一次性整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装。
5、隐蔽工程验收
钢筋笼安装好后，应对其标高、主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检，自检合格后书面报请监理工程师检查，检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。
6、钢筋笼允许偏差
（1）、钢筋笼主筋间距：
±10mm；
（2）、箍筋间距或螺旋箍
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