旋挖桩专项

K0+675.171中桥孔桩桩基专项 施工方案

一、工程概况

K0+675.171中桥，桥梁设计全长90m ，桥跨结构布置为36+39预应力钢筋混凝土箱梁，桩基共计18根。拟定采用旋挖开挖，在施工过程中由于桩基较深，若钻到有水部分改用泥浆护壁法成孔，因此以干作业法成孔为主，泥浆护壁法成孔为辅的方法施工，现场采用合格的粘土（膨润土）悬浮泥浆作为钻孔泥浆。

二、施工准备

（一）材料及主要要求

1、混凝土：采用正规生产厂家并有商品合格证

2、水：自来水或不含有害物质的洁净水。

3、钢筋：钢筋的品种，级别或规格必须符合设计要求，有产品合格证，出厂检验报告和进场复验报告，表面清洁无老锈和油污。

4、外加剂、掺合料：根据施工需要通过试验确定。有出厂质量证明文件、检测报告，复试报告。

5、机具准备:

1）钻孔设备：旋挖钻孔机、钢护筒等。

2）配套设备：挖掘机、装载机、吊车、潜水泵、钻渣运输车等。

3）安全设备：防水照明灯、安全帽等。

4）混凝土灌注设备：混凝土拌和站、发电机、混凝土运输车、机动小翻斗车或手

推车、长短棒式振捣器、混凝土导管、下料斗等。

5）钢筋加工、安装设备：钢筋笼成套加工设备、电焊机、吊车等。

（二）作业条件

1、地上、地下障碍物都处理完毕，达到“三通一平”。施工用临时设施准备就绪。

2、场地经过夯实或碾压。

3、分段制作好钢筋笼，长度根据设计孔深。

4、根据图纸放出轴线及桩位点，布设抄水平标高木桩，并经过验收签认。

5、选择和确定钻孔机进出路线和钻孔顺序，制定施工方案。

(三）场地布置：

规划作业、设置泥浆循环净化系统、材料存放、机械修整、人员休息场地，修通进场道路，接入水电设施；物资、机械、人员到位。

三、计划工期

计划总工期为10天

1，开挖：工期7天，起讫时间：2014年8月23日-2014年9月29日。

2、钢筋笼制作安装：工期8天，起讫时间：2014年8月22日-2014年8月29日。

砼浇筑：工期7天，起讫时间：2014年8月26日-2014年9月2日。

四、施工方案

1、施工工艺流程

测量放线及定桩位→配制泥浆→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位→钻孔→成孔检查→清孔→孔口盖板→移钻孔机→移盖板测孔深、垂直度→吊放钢筋笼→安装混凝土导管→浇筑混凝土→桩成品检测、验收。 图1 钻孔桩施工工艺流程图

2、护筒制造埋设

钻孔用护筒采用δ=6~8㎜钢板制作，内径大于钻头直径，其中旋转钻机钻孔时护筒直径比钻头大约0.2m ，冲击钻钻孔时护筒直径比钻头大约0.4m 。护筒顶端高出施工或地下水位2.0m, 并高出施工地面0.3m ~0.5m 。其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求，其中黏性土不应小于1m ，砂类土不应小于2m 。护筒中心线应与桩中心线重合, 顶面允许误差为5cm ，护筒倾斜度为1％。护筒埋设后周围要用粘土分层夯填密实。在水中筑岛上埋设护筒时根据水文地质情况适当考虑加深护筒的埋深，以免护筒底部坍塌造成周围填土松动影响钻机稳定和钻孔质量。

3、泥浆池设置

采用两个墩桩基共用一个泥浆循环系统的方式。泥浆循环系统由造浆池与沉淀池两部分组成（详见〈〈泥浆循环系统平面布置示意图〉〉）。钻孔施工时，对沉淀池中沉渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，用汽车远弃的方式随时清除，以防泥浆溢流污染环境。

4、泥浆配置

在黏性土中钻孔，泥浆浮渣能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁，可将黏土加工后投入孔中，利用钻头造浆。泥浆也可采用黏性土在泥浆池中造浆，利用泥浆泵将泥浆泵入孔中。泥浆充分拌制均匀备用，开钻前，充分备足制浆用粘土。相应地质情况下泥浆技术指标见表一。造浆后对泥浆的全部性能指标进行试验，钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。

表一 钻孔泥浆指标要求

5、钻机就位

钻机就位前，对钻机的各项准备工作进行检查，包括钻机座落处平整、加固。主要机具的检查、维修与安装、配套设施的就位等。将拼装好的钻机安装就位后，为保证底座和顶端平稳，打木桩固定，以防产生偏移。顶部的起吊滑轮缘或转盘中心和桩孔中心三者保持在同一竖直线上，偏差控制在30㎜以内，以确保钻孔桩竖直度≤1%及孔位中心

钻孔前，绘制孔位处地质剖面图，挂在钻台上，作为对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重的参考。并且经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样鉴别土层，并记录表中，与设计地层核对。并把渣样保存好，对于有代表性的桩灌注前请设计院对地层进行

现场确认。

6、冲击钻钻孔施工工艺

（1）开钻前检查各种机具设备是否状态良好，泥浆制备是否充足。水电管路是否畅通，以确保正常工作。

（2）正式钻进前先启动泥浆泵，使之空转一段时间，待泥浆输入孔口一定数量后，正式钻进。

（3）钻进时，应采用小冲程开孔，使初成孔坚实、竖直、圆顺，能起到导向作用，并防止孔口坍塌。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。坚硬岩层应采用中、大冲程，松散地层应采用中、小冲程。

钻进过程中，必须勤松绳、少量松绳，不得打空锤；勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量，应根据地质情况、钻头形式、钻头质量决定。

钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固，钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。

（4）钻孔作业连续进行，不得中断。因故停钻，则在孔口加盖防护罩，并且把钻头提出孔道，以防埋钻, 同时保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求。

（5）钻进过程中，及时补充损耗、漏失的泥浆，使之高出孔外水位或地下水位1.5～2.0m; 保证钻孔中的泥浆浓度，防止发生坍孔，缩孔等质量事故。

（6）钻孔过程中用自制的检孔器随时检查孔的情况，防止发生

弯孔等事故。

（7）当钻孔距设计标高1米时注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料判断是否进入设计持力层。

（8）为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5Mpa 后方可开钻（一般为2~5天）。

7、反循环旋转钻机钻孔施工工艺

（1）反循环旋转钻机适用于黏性土，砂类土及碎石类土，可根据地质条件，钻孔直径及钻进深度选用钻机和钻头。

（2）旋转钻机的起重滑轮和固定钻杆的卡机，应在同一垂直线上，保持钻孔垂直。

（3）开钻时，宜低档慢速钻进，钻至护筒下1m 后，再以正常速度钻进。

在钻进过程中，应经常注意土层变化，对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量。在砂土、软土等容易坍孔的土层宜采用低档慢速钻进，同时提高孔内水头，加大泥浆比重。

（4）使用反循环旋转钻机钻孔时，应将钻头提离孔底约20cm ，待泥浆循环畅通，方可开始钻进。

（5）使用循环钻机钻进如进入弱风化岩层需换用牙轮钻头，钻进时应注意保持孔内泥浆黏度不得小于20Pa ·s 。

（6）当钻孔距设计标高1米时注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料判断是否进入设计持力层。

8、旋挖钻机钻孔施工工艺

（1）旋挖钻机适用于各种土质地层、砂性土、砂卵砾石层和中等硬度以下基岩的施工。施工前根据不同的地质情况选用不同类型的

钻头。

（2）钻孔时，孔口护筒应高出地面20cm ~30cm ，并及时向孔内补充浆液，以保持足够的泥浆压力。套管跟随钻进时，套管底口应与钻头旋挖深度相适应，确保不超挖。

（3）钻孔作业过程中，应观察主机所在地面和支腿支撑处地面变化情况，发现下沉现象应及时停机处理因故停机时间长时，应将套管口保险钩挂牢。

9、成孔报验

当钻孔深度达到设计要求时，立即用检孔器对孔深、孔径、孔形进行检查，确认满足设计要求后，报监理工程师检验，待认可后，立即进行清孔。钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时，应在清孔前进行吊放。（检孔器大样图附后）

10、清孔

（1）当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔，以免时间过长沉渣沉淀，造成清孔困难。

（2）清孔采用换浆法，钻孔达到设计标高后，将钻头上下慢速提放，然后注入净化泥浆，置换孔内含渣泥浆。禁用加深孔底的方法代替清孔。

（3）清孔时，注意保持孔内泥浆面高度始终在地下水位或河流水位以上1.5～2.0m ，以及泥浆比重是否合适，防止坍孔缩孔。

（4）当从孔内取出泥浆测试值的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉渣厚度不大于设计要求时，即停止清孔作业，放入钢筋笼

进行水下混凝土灌注。成孔质量标准见表二

表二 成孔质量标准

11、钢筋笼制作吊装

（1）钢筋笼加工绑制在钢筋棚集中进行，拖车运输，25t 汽车起重机吊装入孔。钢筋笼长度较长时可分两节放入孔内，现场进行焊接。 表三 钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法

（2）钢筋骨架设防止在运输和就位时变形的强劲内撑架, 吊车吊起钢

筋笼后，检查钢筋笼的垂直度及外形轮廓，平稳垂直放入孔内，切忌碰撞孔壁，不可强行下放。

（3）钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑挂与钻孔桩同标号的混凝土垫块或按照设计要求，以保证钢筋保护层厚度。

（4）钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，入孔后位置正确，符合设计要求，并牢固定位。骨架吊放偏差为：骨架平面位置100㎜，骨架底面高程±100㎜。

12、水下混凝土灌注

钻孔桩水下混凝土拌制在搅拌站集中拌制，混凝土运输车运输，导管法灌注，导管直径根据钻孔桩直径选用，一般为φ20cm —φ30cm 。

（1）灌注准备:在清孔过程中，对各类设备进行检修，备足原材料。导管使用前，进行试拼和试压试验，试压压力宜为孔底静水压力的

1.5倍。

（2）水下混凝土材料：粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。水下混凝土坍落度18～22cm ，运输、灌注过程中无显著离析、泌水现象。强度等级不低于设计要求，水下混凝土标养护试件强度必须符合设计强度的1.15倍。

（3）水下混凝土灌注方法

① 安装导管并放入钻孔内，导管下口离孔底约40㎝，上口与储料斗相连，储料斗的容积不小于3m 3。确保首批混凝土灌注后导管埋入深度大于1米。

② 导管安装后，再次探测孔底沉渣厚度，如超过设计要求，则需进行二次清孔至合格为止。

③ 混凝土运至现场时，要检查混凝土的和易性、坍落度，如不符合要求，则进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求的，混凝土不得使用。

④ 水下混凝土灌注在过程中，经常用测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。导管埋深控制在1～3米内，采用16t 吊车或钻机自带起吊设备提拔导管，砼灌注速度不得太急以防钢筋笼上浮。

⑤ 水下混凝土灌注连续进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的时间。当导管内混凝土不满时，可徐徐灌注，以防产生高压气囊压漏导管。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，要保持孔内水位高度。

⑥ 为防止钢筋骨架上浮，混凝土顶面距钢筋骨架底部1米左右时，应减慢混凝土的灌注速度。混凝土顶面上升距钢筋骨架底部3米以上时拔除导管，使导管底口高于钢筋骨架底部2米以上后，再以正常速度灌注砼。

⑦ 水下混凝土浇筑面应高出桩顶设计高程1.0m ，超灌的桩头在浇筑承台前凿除。

⑧ 灌注将结束时，核对灌入的混凝土数量，以确定所测混凝土顶面高度是否正确。

⑨ 混凝土灌注完成后强度达到2.5Mpa ，可拆除护筒。为不污染

河道，废钻渣、废浆沉淀后及时外运处理。 四、自检、报验体系框架图

我部将严格执行自检、报验体系，每完成一道工序后首先质检工程师进行自检，自检合格后由质检工程师报监理工程师检测，合格后方可进入下道工序。

五、人员、机械安排 1、人员安排见表四。

表四 钻孔桩作业人员配备表

2、机械安排

表五 钻孔桩作业机械配备表

六、质量及安全保证措施 1、质量保证措施

（1）加强质量宣传，树立质量观念

加强全体职工的质量意识，树立“质量第一”的观点。 （2）建立施工全过程质量控制制度

加强对进场水泥、钢材、砂、碎石等材料的质量控制，所有进场材料必须有出厂合格证，检测试验报告，并按照规定频率送检。专职质检员对各工序质量进行检查，并填写各种检查证，经自检合格后上报质检部及驻地监理检查。若发现操作过程中存在质量问题或达不到质量验收标准，及时整改，并按质量控制程序，组织相关人员进行质量偏差原因分析，制定纠偏措施，确保工程质量达标。在易发生质量通病的工序设置预控点，制定事先防范措施，加强专项检查。 （3）质量保证体系框架图

2、安全保证措施

（1）加强安全教育，使之制度化、经常化，提高全体人员的安全意识，贯彻专业检查和群众检查相结合的原则，施工现场设专职安全员，做到随时检查督促，发现隐患及时排除，严禁违章作业。 （2）搞好安全生产的宣传，施工现场做到有固定标语和针对性醒目标牌，确保安全生产。

（3）坚持班前安全教育和检查。进入施工现场人员均佩戴安全帽，严禁穿拖鞋、高跟鞋进场作业。

（4）严禁机械带病运转，超负荷作业。夜间作业时，有足够的照明设备，工作视线不清时不得作业。

（5）钻机就位后，钻机安设时必须平稳牢固；钻架应加设斜撑或缆风绳。

（6）钻机使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水不漏电；对经常处于水、泥浆浸泡处架空搭设。挪移钻机时，不得挤压电缆线及风水管路。

（7）钻机停钻，必须将钻头提出孔外，置于钻架上，不得滞留孔内。

（8）对已埋设护筒或已成桩护筒尚未拔除的，应架设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。

（9）安全保证体系框架图

七、环保措施

（1） 钻孔泥浆通过沉淀池沉淀处理，干硬的钻碴运送到指定地点堆放，纯泥浆循环利用。

（2） 基坑抽水经沉淀后排放，禁止带泥污的污水直接排放到水中。

（3） 机械施工排放的油污等废弃物应集中处理，定期清理外运，禁止随地丢弃。

（4） 注意夜间施工的噪音影响, 必须在夜间从事有噪音污染的施工应先发安民告示, 以征得附近居民的理解。

（5） 凡对环境有污染的废物, 如建筑垃圾、生产垃圾、泥浆等废弃材料等，必须征得建设单位和当地环保部门同意后，在指定的地点排放、堆码、掩埋或销毁。

（6） 做好当地水系的保护工作，在施工时对边坡及时进行防护与植被绿化，弃土、弃碴及时运出现场，不得随意堆弃入。 （7） 便道、搅拌站的设置及大堆料的堆放等临时设施应充分考虑其对原地面排水的影响，以免阻挡地表径流的排泄。

（8） 材料、机械不得随意乱放。要认真计算、合理调配，做到工完料尽、场清。

（9） 施工完成后，对施工便道施工场地及生活基地进行环境清扫和整平，尽量恢复地面的天然状态。 （10） 环境保证体系框架图