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1、大孔径钻孔桩施工方案一、工程概况城市快速路；基础工程以桩基础为主，部分采用扩大基础，其中桩径为1.2m，1.5m，1.8m、2.5m及3m，设计桩长分别4051m。道路工程所处地质主要有：黄土层010m，卵石层930m，分化泥岩层3047m。桩基承载类型：主要为摩擦桩，地质地层分布不均匀，较复杂。二、编制依据1、工程施工图纸；2、工程岩土工程详细勘察报告；3、项目投标文件、施工合同。4、中华人民共和国交通部颁发的现行市政工程施工规范、规程、验收标准及相关行业标准。1)、工程施工技术规范（1）工程建设标准强制性条文（城市建设部分）建标2000202号；（2）城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ
2、 2-2008）；（3）市政桥梁工程施工质量验收规范（XJJ 032-2006）；（4）公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50-2001）；（5）其它相关国家、地方规范标准和政策法规；2)、安全生产规范、规程标准（1）中华人民共和国建筑法；（2）中华人民共和国安全生产法；（3）中华人民共和国职业病防治法；（4）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；（5）建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ801991）；（6）中华人民共和国道路交通安全法。5、我公司人员素质、技术装备、财务能力、资金状况等综合情况。6、我公司技术力量和机械设备能力，以及多年从事市政工程施工的技术，完成类似工程项
3、目积累的施工、管理经验。三、大口径桩基施工方法综合现场实际情况以及设计要求，为了满足工程进度，采用国内先进钻孔设备南车TR400旋挖钻机成孔，依据设计，桩径分别为3m和2.5m，桩长为41m，属于大口径钻孔桩，借鉴国内先进的生产经验以及相关规范质量要求，由于孔径较大，施工难度高，为了确保成孔率，先后采用直径由小到大分别为1.5m、2m及3m的钻头，依次扩孔至设计桩径2.5m和3m。根据现场实际地质情况，卵石层930m，卵石粒径最大的达30cm，地层含泥量极低，地下水位距离原地面20m左右，钻进时容易在2030m左右卵石层中出现较大范围塌方。经过技术论证和总结施工经验：首先采用1.5m钻头钻至卵
4、石层下，提出钻头和钻杆，使用30m3红土回填。然后采用孔内机械造浆，泥浆护壁，水下混凝钻孔方法施工。先采用1.5m钻头先下钻：1）探明该孔所属的地质情况，是否与地勘资料相符合。2）在该地质条件下成孔率情况。再采用2m钻头，进行扩孔作业，最后采用2.5m和3m钻头成孔。沿桩长方向具体按下图控制钻进深度。 钻头直径每次进深1.5m钻头2m钻头2.5m或3m（设计桩径）钻头第一次进深25m20m20m第二次进深设计标高41m41m第一次钻孔进深时采用1.5m钻头从护筒顶标高钻至孔深25m位置。提钻红土回填。再用1.5m钻头孔内造浆，泥浆护壁方法从护筒桩顶标高钻至孔深约25m位置，再用2m钻头从护筒顶
5、下钻至20m位置进行扩孔，最后用2.5m或3m钻头，从护筒顶标高钻至孔深20m位置，即实际成孔20m。第一次钻孔为一个循环，第二个循环1.5m钻进至设计孔深,然后采用2m钻头钻设计孔深，再用2.5m或3m钻头钻设计孔深，大口径桩基施工流程。四、1.5m、2m及3米钻头对每个循环按下图进行流水作业测定桩位钻机就位准备泥浆原材料、纯碱、红土、钻孔液及纤维素人工按照比列向孔内投入造浆料埋设钢护筒孔内旋挖造浆钻 孔提升斗齿钻头 提升斗齿钻头 测 孔旋挖钻机作业施工程序为：施工准备测量放样护筒埋设钻机就位钻孔造浆孔深测量地质确认1）钻孔施工工艺（1）内业技术准备开工前，技术人员应对施工图纸和施工组织设计
6、进行认真阅读和审核，制定安全保障措施及应急预案。对现场作业人员进行岗前技术、安全培训和考核，合格后持证上岗。对考核合格的人员进行技术交底。（2）外业技术准备a复核测量导线点、水准点，接通施工用水、用电，备齐各种原材料和安全防护设备。b进行场地踏勘，对既有架空电线、地下线缆、给排水管道等设施，如果妨碍施工或对安全操作有影响，应采取清除、移位、保护等措施妥善处理。c根据旋挖钻机施工的要求，准备满足要求的设备，如旋挖钻机、泥浆泵、导管、电焊机、氧气瓶、乙炔瓶、挖掘机、自卸车等，并调试至最佳使用状态。测绳需标定后方可使用。d平整场地，以便钻机安装和移位。对不利于施工机械运行的松散场地，应采取硬化、加固
7、等措施。场地要采取有效的排水措施。e场地布置应根据总施工组织设计，合理安排泥浆处理。（3)、护筒制作、护筒埋设a、旋挖钻机施工使用钢护筒，护筒用20mm厚的钢板加工制成，每节高度为2000mm。钻机桩的护筒比桩径大20cm，初步埋设高度为2m护筒，钻进过程中发现原地面回填土约4m，不满足护筒稳定性要求，故采用2节焊接对接方式到达护筒埋深满足现场需要。护筒加工完成后立即检查护筒几何尺寸、焊缝尺寸、外观及焊缝质量。检查合格后报现场工程师，同时在护筒顶面、底面找出护筒截面中心，并在护筒上做好标示。b、护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用。所以护筒中心与桩位中心应重合，周边用黏土夯填密实。埋设
8、护筒前进行桩位控制点的放样，用直径2m钻头先预钻至护筒底的标高位置，然后再用3m钻头加扩孔器扩3.2m孔径，直至坚硬层。再用30t汽车吊将护筒放入孔中，配合旋挖将护筒扶正。钻头压护筒时要分别在护筒各个方向均匀施压、同时施压、防止外侧护筒施压过程中出现倾斜。护筒外侧周围，使用南车TR400钻杆夯实回填土，防止护筒塌落。c、护筒压到位后用水平尺、垂球检查护筒的垂直度。检查合格后再进行护筒外侧的回填，并报现场监理工程师。d、利用施工现场附近的水准点测量护筒顶面标高，确定桩基深度。（4）、泥浆制备a、结合现场实际情况泥浆采用集中处理排放的方式本工程施工时利用优质红土进行人工造浆。并严格控制钻孔过程中的
9、泥浆质量，在泥浆指标的日常维护主要应该做到：每天测定泥浆参数，掌握其性能。因现场环境制约，泥浆只能一次使用，不能循环利用。结合城市环境特点，拟采用水车向孔内补水，人工按照一定比例，向孔内添加以下护壁材料。依据施工经验按下表添加原材料：纯碱红土钻孔液纤维素用水量备注3.4kg5kg0.8kg0.5kg1m每立方水所需要原料1000kg15000kg250kg150kg300m一根桩所用料并保证孔内液面水头距离护筒上口20 30cm左右，以提高孔内的水压对护壁的作用力。b、泥浆材料及制备泥浆性能指标要求泥浆制备材料主要为红土、纯碱、纤维素、钻孔液等。红土为泥浆胶体质的主要来源，分钠质和钙质两类。钠
10、质红土泥皮薄，稳定性好和造浆率高，优先选择钠质红土。纯碱的主要作用是增大pH值，使粘土颗粒进行分散，并增加表面负电荷，来吸附带正电荷的钻屑，使泥浆悬浮钻屑效能更好。纤维素主要用来膨胀胶体。使用钻孔液调节泥浆的粘度。c、泥浆处理与排放在施工过程中要不断除去所含钻渣，并调整泥浆性能指标在规定范围内，因此必须进行泥浆处理。根据本工程地层条件及施工经验，制备泥浆的性能指标要求见下表。项 目参 数测定方式比重1.21.4泥浆比重计粘度28s漏斗法含砂量4%含砂量测定仪Ph值8-10PH试纸因现场环境条件制约，钻完孔后泥浆采用22kw的泥浆泵排至混泥土运输罐车中集中处理。（5）钻机就位钻机就位以前先检查钻
11、机的工作性能，确保钻机各零部件、液压系统及各种仪表正常工作。保证钻机底座和顶端要平稳，在钻进运行中不应产生位移和沉陷。（6）钻机钻孔a钻孔前在护筒顶面依照护筒壁上的护筒顶面中心标示的挂设中心线，然后对中钻头中心。钻头中心与护筒中心偏差不得大于5cm。b成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、磨损情况，施工过程中磨损超标的钻头及时更换。c旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进的垂直度，通过电子控制和人工用垂球观察两种方式来保证钻杆的垂直度，从而保证成孔的垂直度。同时在每一次钻机提钻甩渣复位后检查钻头是否对中。d以钻头自重加压作为钻进压力，初入压力控制在80-90Kpa。每次进尺最佳为0.5-0.8
12、m，钻屑进入筒体，装满一斗后，将钻头提出孔外移至机侧，利用动力头下的挡板将钻头处的压杆下压，通过与顶压杆相连的连接杆件将钻斗的底盖打开卸渣，钻渣卸完后，再将钻斗下落至地面，正旋关盖复位。e起落钻头速度要均匀，不得过猛或突然变速，孔内出土，并将泥渣运到业主指定的弃泥渣场地。f钻孔作业分班连续进行，一次成孔。在钻进过程中，按试桩确定的参数进行施工，设专人记录成孔过程的各种参数，依照地质报告随时观察钻渣情况与地质报告对照，并准确取样报现场工程师确认地质情况。当桩尖持力层地质与设计不符时，立即通知监理工程师及有关部门确认是否进行变更设计。钻孔过程中还必须详细记录钻进深度、泥浆指标、机械设备损坏、障碍物
13、、钻孔异常情况等。记录必须认真、及时、准确、清晰。交接班时要做好交接记录。g钻至桩基设计标高后，钻头在不加压的情况下就地继续旋转数圈，再提钻，保证钻头尽可能在取渣情况下避免超钻。（7）清孔及浇筑在钻机显示器显示孔底达到设计桩底标高后，停止钻进，对护筒顶面标高、孔位中心偏差、虚桩长度、钻孔垂直度、孔底沉渣厚度等进行全面检查（见钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法），签字确认合格。（8）排渣、清孔钻到设计桩底标高后，应立即清孔。应对孔深、孔径、孔位和孔行进行检查，满足设计要求后，填写终孔检查证，经监理工程师鉴认后方可进行清理和灌注水下混凝土的准备工作。钻孔桩清孔:旋挖钻机采用回钻清孔。确认沉淀层厚度小于5
14、cm后，及时报请现场监理工程师检查签证。及时采用探孔器对孔倾斜度、孔径、孔深和孔形等进行检查确认。旋挖钻机钻进时，应及时向孔内补水，添加泥浆制备原料，保持孔内水位，避免坍孔。不得用加深孔深度的方法代替清孔。在灌注水下混凝土前必须复测沉渣厚度，沉渣厚度超过规范和设计图纸要求，必须重新清孔，符合规定方可灌注水下混凝土。（9）钻孔与灌注作业的连续性钻孔完成后，应立即组织钢筋笼安装和水下混凝土灌注工作，在此过程中，应保持孔内水头，避免塌孔。为保证施工的连续进行，应做好以下工作：a钢筋笼应提前制作。采用电弧焊或套筒冷挤压连接。b提前完成机械设备和施工器具的准备，包括起重吊装设备，电焊设备，供电设备，混凝
15、土灌注设备，检测试验设备等，混凝土生产和供电等关键设备应有一套备用。（10）注意事项钻孔灌注桩因其施工情况的特殊性，钻孔时可能遇到的不定因素较多，因此开钻前制定详细可行的桩基施工作业指导书，包括施工工艺、钻孔前的设备检修、人员培训与准备、泥浆循环系统等材料准备、事故预案、安全方案、质检方案等，并备有可靠的自发电系统和满足要求的商品混凝土应急。每钻进或地层变化时在泥浆池中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与地质剖面图相核对。因桩基地质情况较复杂，当钻孔至砂层等易塌地层时采用加大泥浆比重并增加泥浆的黏度，减慢钻孔速度等方法通过该地层。钻孔过程中现场工程师旁站监督，发现问题及时解决。五、质量控制及检验（1）质量控制1)钻架垂直及机身水平，钻架起吊滑轮与转盘中心在同一铅垂线上。2)应对钢护筒的位置及直径进行复查，钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于5。3)钻孔过程中随时认真对地质情况复查，并调整泥浆指标，防止出现塌孔现象，并且按照地
