旋挖钻孔灌注桩施工方案.docx
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旋挖钻孔灌注桩施工方案
XX机场隧道钻孔灌注桩施工方案
第一章编制依据
1.1编制依据
1、XX高铁施工图；
2、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010；
3、《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设【2010】241号；
4、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；
5、《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号；
6、现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；
7、本部现有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、科技成果和多年积累的工程施工经验；
8、国家有关方针政策、法律法规以及国家和铁道部有关规范、规程和工程验收标准等。
9、国家现发行的相关技术标准、规范、规程
1.2编制范围
新建XX至YY高速铁路站前工程JQGTSG-11标段一分部XX机场隧道起讫里程DK290+250～DK292+650，隧道全长2.4Km，其中明挖段2340m，暗挖段60m。
另有围护结构旋挖桩基3133根（64373m）；无砟轨道3.3公里。
线路经过XX村、YY庄村后，下穿既有ZZ铁路。
1.3编制原则
施工方案应完全满足业主要求和符合施工现场实际施工需要以及施工技术规范。
确保工程安全、优质、按时完成。
1.3.1遵守设计
服从甲方、遵守设计，严格执行甲方提供的工程图纸及文件，并且满足国家现行施工规范要求。
1.3.2确保工期
根据本工程的特点和要求，在保证质量、安全可靠的前提下合理安排施工工序，优化施工组织，各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序地进行，确保施工工期并力争提前完成。
1.3.3质量第一
确立质量目标、制定创优规划、严格按照质量体系运作，以工作质量确保每道工序和每项工程的工程质量。
1.3.4安全第一、预防为主
确立安全工作目标、完善规章制度、层层签订安全生产责任状，强化安全教育和安全管理，狠抓现场各项规章制度、措施的落实，确保安全生产目标的实现。
1.3.5科学管理
从实际出发，系统的、合理的安排施工的程序和顺序，做到布局合理、突出重点、全面展开；正确选用施工方法，科学组织，均衡生产。
在实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理和经济适用；在确保工程质量标准的前提下，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料和新方法。
作好人力、物力、机械综合调配，组织均衡生产，降低工程成本。
1.3.6文明施工
坚持自始至终对施工现场的全过程进行严密监控，以科学的方法实行动态管理，并按动、静结合的方法精心布置和规划施工现场，保护周围环境。
严格施工管理，开展文明施工活动，做到文明施工，争创标准化施工现场。
第二章工程概况
2.1工程概况
XX高铁XX机场隧道位于DD省XX市胶东镇境内，北起汪家村，向南依次经过周王庄村、前店口村、二铺村、石家庄村，下穿既有ZZ铁路后南至胶东村，隧道起讫里程DK286+250～DK293+550，一分部施工里程为DK290+250～DK292+650段，长2400m。
其中DK290+250～DK292+175（中间段）、DK292+235～DK292+650（出口段）为明挖段，长2340m；DK292+175～DK292+235为暗挖段，长60m。
另有围护结构钻孔灌注桩3133根（64373米），DK290+250～DK291+250为3‰的上坡，DK291+250～DK292+250为5.1‰的下坡，DK292+250～DK292+650为9‰的上坡，隧道线间距4.6m，曲线半径R-6000。
隧道最大覆土约11.9m（结构顶至现状地面）。
2.1.1主要技术指标
1、铁路等级：
高速铁路；
2、设计行车速度：
正线250km/h；
3、正线数目：
双线；
4、线间距：
4.6m；
5、最小曲线半径：
6000m；
6、最大坡度：
机场隧道+3‰～-5.1‰～+9‰；
2.1.2主要参数
本工程含隧道、旋挖桩基、无砟道床及附属工程等分部分项工程。
其中DK290+250.0～DK292+650.0段桩基桩径为1m，根数为3133根，左、右侧分别距线路左线中心线支距为5.11m（左支距）、10.11m（右支距），桩基沿线路方向在正线两侧布置，间距1.6m。
桩基具体参数及布置如表2.1-1：
表2.1-1桩基参数及布置表
序号
开始里程
结束里程
长度
钻孔灌注桩
放坡开挖高度/m
支撑体系
m
桩径/mm
桩间距/mm
桩长/m
1
DK290+250.0
DK290+349.1
99.1
1000
1600
21
0
三撑+一倒撑
2
DK290+349.1
DK290+355.9
6.8
1000
1600
21
0
三撑+一倒撑
3
DK290+355.9
DK290+400.0
44.1
1000
1600
21
0
三撑+一倒撑
4
DK290+400.0
DK290+549.1
149.1
1000
1600
20
0
三撑+一倒撑
5
DK290+549.1
DK290+555.9
6.8
1000
1600
20
0
三撑+一倒撑
6
DK290+555.9
DK290+600.0
44.1
1000
1600
20
0
三撑+一倒撑
7
DK290+600.0
DK290+700
100.0
1000
1600
20.5
0
三撑+一倒撑
8
DK290+700.0
DK290+900.0
200.0
1000
1600
21
0
三撑+一倒撑
9
DK290+900.0
DK291+100.0
200.0
1000
1600
20
0
三撑+一倒撑
10
DK291+100.0
DK291+249.2
149.2
1000
1600
19.5
0
三撑+一倒撑
11
DK291+249.2
DK291+255.8
6.6
1000
1600
19.5
0
三撑+一倒撑
12
DK291+255.8
DK291+300.0
44.2
1000
1600
19.5
0
三撑+一倒撑
13
DK291+300.0
DK291+449.2
149.2
1000
1600
20
2.5
三撑+一倒撑
14
DK291+449.2
DK291+455.8
6.6
1000
1600
20
2.5
三撑+一倒撑
15
DK291+455.8
DK291+500.0
44.2
1000
1600
20
2.5
三撑+一倒撑
16
DK291+500.0
DK291+600.0
100.0
1000
1600
21
2.5
三撑+一倒撑
17
DK291+600.0
DK291+700.0
100.0
1000
1600
19.5
4
三撑+一倒撑
18
DK291+700.0
DK291+800.0
100.0
1000
1600
20
4
三撑+一倒撑
19
DK291+800.0
DK291+900.0
100.0
1000
1600
21
4.5
三撑+一倒撑
20
DK291+900.0
DK292+000.0
100.0
1000
1600
21
4.5
三撑+一倒撑
21
DK292+000.0
DK292+130.0
130.0
1000
1600
20.5
6.345～6.997
三撑+一倒撑
22
DK292+130.0
DK292+175.0
45.0
1000
1600
20.5
5.5
三撑+一倒撑
23
DK292+175.0
DK292+235.0
60.0
无
无
无
五
无
24
DK292+235.0
DK292+247.5
12.5
1000
1600
21
6
三撑+一倒撑
25
DK292+247.5
DK292+299.2
51.7
1000
1600
21
5
三撑+一倒撑
26
DK292+299.2
DK292+305.8
6.6
1000
1600
21
5
三撑+一倒撑
27
DK292+305.8
DK292+450.0
144.2
1000
1600
21
5
三撑+一倒撑
28
DK292+450.0
DK292+499.2
49.2
1000
1600
22
4
三撑+一倒撑
29
DK292+499.2
DK292+505.8
6.6
1000
1600
22
4
三撑+一倒撑
30
DK292+505.8
DK292+650.0
144.2
1000
1600
22
4
三撑+一倒撑
第三章施工准备
3.1技术准备
3.1.1开工前熟悉岩土工程勘察报告，桩基工程施工图设计文件及图纸会审资料。
3.1.2掌握旋挖钻机及其配套设备的技术性能资料。
3.1.3编制旋挖钻孔灌注桩工程专项施工方案，并按有关规定要求审查批准。
3.1.4制定有针对性的事故应急预案，完善各种预防措施，保障在遇到突发情况时有妥善的处理方案。
3.1.5施工前对作业人员做好方案交底和安全技术交底工作。
3.1.6根据岩土工程勘察报告中的地层情况、水文地质条件确定合适的作业方式。
3.2设备准备
3.2.1应根据桩基设计图中的桩径、桩深，岩土工程勘察报告中的地层情况选用合适型号的旋挖钻机及配套设备。
旋挖钻具和钻进参数见表3.2-1。
表3.2-1旋挖钻机及钻进参数表
地质
条件
钻头选用
钻杆选用
加压
方式
转速（r/min）
回次
进尺
（m）
提钻
速度（m/s）
一般粘性土
单层底旋挖钻斗、短螺旋钻头、分体式钻斗
摩擦钻杆+机锁钻杆
油缸+自重加压
20～50
≤0.8
≤0.8
杂填土、软土、粉土、砂土、松散卵砾石层
双层底旋挖钻斗
20～30
≤0.5
≤0.6
硬粘土
单层底旋挖钻斗或斗齿螺旋钻头
20～30
≤0.8
≤0.8
冻土层
斗齿螺旋钻头、旋挖钻斗、锥形螺旋钻头
机锁钻杆
油缸+机锁钻杆加压
9～25
≤0.5
≤0.8
胶结的卵砾石和强风化岩
锥形螺旋钻头或双层底斗齿旋挖钻斗
9～20
≤0.5
≤0.6
中风化岩
截齿或牙轮筒式钻头、锥形斗齿螺旋钻头、双层底斗齿旋挖钻斗
9～15
≤0.5
≤0.8
3.2.2按照旋挖钻机使用说明书进行运输、安装、启动、工作、拆卸和存放，并进行必要的检查、维修和保养。
3.2.3旋挖钻机的钻头具有现场改进和多样性的特点，根据实际地层情况，对钻头调整和改进。
3.2.4根据钢筋笼的制作和安装要求，配备相应的设备。
3.2.5根据混凝土的施工要求，配备相应的设备。
3.2.6根据桩基施工过程质量控制的要求，配备相应的检查工具。
3.2.7根据现场条件配备通信设备。
3.2.8采用的设备必须具有出厂合格证，其性能指标应符合现行国家相关标准的规定，并在检定有效期内。
3.3材料准备
3.3.1桩基使用钢筋型号为:
纵向主筋：
HRB40025；加劲箍：
HRB400
22;箍筋：
HPB300：
10。
钢材应有出厂质量证明书或试验报告单，进场时分批检验，并按现行国家有关标准的规定抽取试样进行复验，合格后方可使用。
3.3.2采用自拌混凝土，水泥：
P·042.5；掺合料：
粉煤灰、矿渣粉；细骨料：
细度模数2.7；粗骨料：
连续级配（最大粒径25mm）；外加剂：
聚羧酸系高性能减水剂、引气剂。
混凝土的质量和技术性能应符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010的规定和设计要求。
3.3.3准备的燃油、液压油等应符合旋挖钻机使用说明书所规定的要求。
3.3.4应根据桩基工程量的大小，准备充足的钻齿等耗材。
3.4人员准备
3.4.1应根据施工作业计划的要求，合理配备人员，建立健全的旋挖成孔灌注桩工程主要管理人员质量责任制。
3.4.2施工管理人员应具有与其岗位相适应的资格证书，技术人员、旋挖钻机操作手、技工人员应具有相应的岗位证书。
3.5场地准备
3.5.1场地平整度、承载力应满足旋挖钻机使用说明书对场地的要求。
3.5.2施工现场临近边坡的桩基施工应在完成边坡支护后进行。
3.5.3应充分了解进场线路及施工现场周边建筑（构筑物）状况，施工过程中避免影响临近建筑（构筑物）安全。
3.5.4掌握水、电、天然气、消防等设施的资料，特别是地下埋设设施的详细资料，并采取相应保护措施。
3.5.5旋挖成孔灌注桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。
开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。
3.5.6对出土出渣路线进行测定。
规划场内行车路线，使行进道路与钻孔位置保持一定距离，不得影响孔壁稳定。
第四章主要工程项目的施工程序和施工方法
4.1施工组织安排原则及施工顺序安排
4.1.1施工组织安排原则
合理布局精心安排，突击重点项目和工序、全面展开工作面、科学组织，均衡生产；确保工期、保证质量、力争提前。
4.1.2施工准备安排
根据工程合同工期、项目相互独立和相互交驻的特点，首先进行施工准备，完成施工用水、用电及临时生活生产设施的落实，为工程尽早动工创造条件。
4.1.3平行与流水作业工序划分
1、平行与流水作业工序划分原则
由于工程合同工期较短、任务重，为此需投入较大的施工力量和机械设备，合理划分平行与流水作业，方可确保该工程的施工进度。
2、平行与流水作业工序划分
将整个钻孔桩工程分4个施工组，每个组在施工区内组织流水作业。
4.2旋挖钻孔灌注桩工程
施工工艺流程：
场地平整→放线定位→钻机就位→埋设护筒→校桩位→钻进成孔→反复清孔→制安钢筋笼→测量桩底沉渣厚度→二次清孔→下导管→浇注桩身砼至桩顶→砼养护。
4.3一般方法
4.3.1施工前，先进行试成孔。
4.3.2钻机就位时，钻杆应保持垂直稳固、位置准确，施工中应随时检查调校。
4.3.3钻进过程中应随时检查钻头保径装置、钻头直径、钻头磨损情况，不能保证成孔质量时应及时更换。
4.3.4按试成孔确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各项参数，记录应及时、准确、完整、真实。
4.3.5钻进过程中应根据地质情况控制进尺速度。
4.3.6成孔采用跳挖方式，钻头倒出的渣土距桩孔口最小距离应大于6m，并应及时清除外运。
4.3.7钻进过程中，随时清理孔口积土，遇地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应及时处理。
4.3.8达到设计深度时，及时清孔。
4.3.9成孔达到设计深度后，孔口应予保护，并应做好记录；
4.3.10旋挖灌注桩成孔施工的允许偏差应满足《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752—2010）的相关规定。
4.4护筒
4.4.1旋挖成孔灌注桩护筒可分为钢制护筒和混凝土护筒。
本工程采用钢制护筒。
4.4.2钢制宜选用厚度不小于10mm的钢板制作，护筒内径宜大于钻头直径200mm～300mm，钢护筒的直径误差应小于10mm。
4.4.3护筒顶端高出地面不小于0.3m。
4.4.4护筒的埋置深度应根据地质和地下水位等情况确定，一般宜为2～4m。
4.4.5护筒埋设时，应确定钢护筒的中心位置。
护筒的中心与桩位中心偏差不得大于50mm，护筒倾斜度不得大于0.5％。
护筒就位后，应在四周对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时应防止护筒偏斜移位。
4.4.6旋挖钻机埋设钢护筒时，应先采用稍大口径的钻头钻至预定位置，提出钻头后，再用钻斗将钢护筒压入到预定深度。
4.4.7采用机械加压或震动下沉埋设护筒时，应先对护筒进行定位和导正，然后加压或振动施压至预定深度。
4.5干作业旋挖成孔
4.5.1干作业旋挖成孔适用于地下水位以上的素填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及风化岩层等无需护壁措施的相对较好地质条件的场地。
4.5.2干作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程图见图4.5-1。
成桩、提出护筒
图4.5-1干作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程图
4.5.3孔口设置护筒，埋设深度应根据地质情况确定，一般为2m～4m，高出地面0.3m。
4.5.4钻进过程应控制下钻及提钻的升降速度。
4.5.5成孔至设计标高后，应清除孔底残渣。
4.6施工机械与设备
本工程选用三一重机SR280R型旋挖钻机八台及相关设备、起重机25T三台、400A电焊机4台、气割2套、护筒多套，推土机一台，灌注导管，测量仪器（如全站仪、水准仪）等机械设备，所有机械设备均需有出厂合格证。
旋挖钻机施工附属机具的要求：
A、三一重机SR280R型旋挖钻机。
B、25T起重机：
用于钢筋笼子的的吊装和下导管灌注混泥土，操作手必须持证上岗；
C、配电柜：
必须单独安装漏电保护器；防护罩安全有效；外壳必须有接地或接零；橡皮线不准破损。
D、400A电焊机：
钻具的维护和保养及下钢筋笼子搭接的烧焊，要有可靠的防雨措施；有良好的接地或接零保护；一、二次线接线处应有齐全的防护罩；二次线应使用线鼻子；配线不许乱搭、乱拉，焊把绝缘良好；焊工持证上岗。
E、气瓶：
各类气瓶有明显的色标和防震圈，不准在露天曝晒；乙炔气和氧气瓶距离应大于5m；乙炔气瓶在使用时必须装回火防止器；皮管应用夹头紧固；操作人员必须持证上岗。
F、水泵两台备用。
G、护筒:
根据施工桩径的要求，护筒准备20个以上。
H、灌注导管及大小漏斗:
在钻孔完毕时进行混泥土灌注。
4.7场地布置、桩孔位置的确定
根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。
在场地整平后，组织测量放样人员，将所有桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案。
规划挖桩行车路线，使便道与钻孔位置保持一定的距离，以免影响孔壁稳定。
钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷，因此在软土的地方铺设3cm的钢板，钻机置于钢板上作业；钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。
1、桩位放样：
根据实际桩位情况，按照“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样，采取同排桩位跳开施工，统筹施工，不得延误下一个施工程序。
进行钻孔时，应及时对放样的标高进行复核。
采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差在规范要求内。
作业班组配合测量组按设计图纸定出孔位和护桩。
经检查无误后，由作业班组埋设十字护桩，现场施工员进行复核，十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护，以备开挖过程中对桩位进行检验。
2、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，进行钻机施工前的调试，保证钻机工作正常。
在桩位处若场地较软，则铺设钢板，保证钻机工作时平稳不下沉。
保证桩位附近平整，把钻机开到桩位旁，钻头的尖端正对桩位标注点。
检查在回转半径是否有障碍物影响回转。
4.8钻机施工
1、埋设钢护筒
钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，钢护筒平面位置与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。
护筒要高出施工地表300mm，护筒周围要挤密夯实以防松动。
埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻机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，使钢护筒垂直。
2、钻孔
（1）开钻时，先用低档慢速钻进，钻至护筒以下1米后，再调为正常速度。
钻进过程中，根据不同的地质情况选用不同形式的钻头，在土质或细角砾土地层中钻头选用螺旋式土钻或旋挖斗。
钻进过程中，抽取渣样并与设计地质核对，注意土层变化，以便及时对不同地层调整钻速、钻进压力。
（2）钻机取上来的渣土应及时的处理出钻机的旋转范围，以便于旋挖钻机的倒渣。
倒渣时用人工浇水以控制扬尘。
（3）钻机完活后根据机械仪表和机械施工记录检测成孔质量是否满足设计要求，孔底沉渣厚度是否符合设计要求＜200mm；以上工序完工后请及时从孔口撤出钻机，防止压塌桩孔。
孔口要用铁箅子盖上以防止有人及杂物坠落的危险。
（4）钻孔清理的土石方不定期进行清理并运出场地外。
（5）旋挖钻机成孔三小时内应及时的进行灌注混凝土以防止出现塌孔。
4.9清孔
钻进到设计深度后，采用旋挖斗清孔，密切注视电脑上的深度显示值，当显示值为钻进深度显示值时，原位正向旋转4-5转，使孔底的沉渣旋入容斗内，同时利用旋挖斗的平底斗齿将孔底清理为平底，然后提出旋挖斗卸渣。
为确保孔底沉渣满足要求，第一次掏渣后还需用测绳检测孔深，如果测量深度与钻进深度一致，表明清孔合格，否则再次用旋挖斗继续清渣至合格。
清孔后及时用测绳测量孔深，用检孔器检测孔径、孔的倾斜度等各项指标，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4倍。
严禁用强插检孔器方法进行检孔。
孔深、孔径、倾斜度检测合格后方准进入下一道工序。
下放钢筋笼及灌注混凝土前重新测量孔深，检查是否有塌孔现象。
遇塌孔或沉渣过厚时，及时用旋挖斗进行二次清孔。
4.10钢筋工程
4.10.1施工准备
1、检查钢筋是否有出厂合格证明和检测报告。
2、钢筋表面如有铁锈的应在绑扎前清除干净，锈蚀严重的钢筋不得使用。
3、绑扎钢筋地点应干净、平整。
4、按图纸和操作工艺标准向班组进行安全、技术交底。
4.10.2钢筋的存放．
钢筋加工场应将不同型号的钢筋标明并分别堆放，以便明确识别。
钢筋应保持清洁并应无锈蚀，锈屑，氧化皮，油，油脂、柏油、泥土、油漆、缓凝剂、滴下的混凝土以及盐或其他任何材料的污染等使混凝土与钢筋之间粘结受到损害。
所有钢筋应堆在木板或混凝土的支承上并覆盖好。
离地面至少有l50毫米的净空，支撑点间距小于2m，防止钢筋变形、污染、锈蚀。
4.10.3钢筋笼制作
1、钢筋笼制作工艺：
原材进场检测→钢筋下料制作→钢筋焊接→钢筋笼成型
2、制作工艺
本桩基采用Ф1000mm灌注桩，钢筋笼直径为800mm，桩基最大长度22米。
钢筋笼加工长度根据桩位不同而不同，必须保证钢筋笼到最底部并留足锚固长度。
3、钢筋下料加工
①钢筋除锈
钢筋除锈采用钢丝刷除锈。
钢筋的表面应洁净，油渍、漆污和用锤敲击时能剥落的浮皮、铁锈等应在使用前清除干净。
在焊接前，焊点处的水锈应清除干净。
②钢筋调直
钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直，采用调直机进行调直。
③钢筋切断
将同规格钢筋根据不同长度长短搭配，统筹排料；一般应先断长料，后断短料，减少短头，减少损耗。
断料时应避免用短尺量长料，防止在量料中产生累积误差。
为此，宜在工作台上标出尺寸刻度线并设置控制断料尺寸用的挡板。
在切断过程中如发现钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除。
钢筋的断口，不得有马蹄形或起弯现象。
4、钢筋焊接及骨架成型
钢筋接头采用单面搭接焊，焊接时对接头进行预弯，保证钢筋轴线在一条直线上，焊条型号使用J502焊条。
主筋采用HRB
25螺纹钢，共30根，加强筋采用HRB
22@1500螺纹钢，螺旋筋采用HPBФ10@150圆钢，桩纵筋采用单面搭接焊连
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