旋挖桩施工技术方案

旋挖钻机成孔灌注桩施工技术方案前言：我项目部承建的河运高速K2+500—K9+280段共有两座大桥，分别为K4+855四后坡沟大桥和K6+510庙子沟大桥，两座大桥长度均为307m，交角为90度。四后坡沟大桥桥墩直径为1.5m的桩44根，桥台直径为1.2m的桩16根；庙子沟大桥桥墩直径为1.7m的桩44根，桥台直径为1.2m的桩16根。桥位处表层均为湿陷性黄土，土质类别主要有黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、细砂等，承载力基本容许值为180KPa-200KPa。因此在四后坡大桥采用旋挖钻成孔灌注桩，庙子沟大桥采用反循环钻成孔灌注的施工方法。

此分项工程的首件产品拟选择K4+855四后坡沟大桥11-4#桩基，该桩长51.8m，桩基底设计高程为344.995m，桩基顶设计高程为396.795m，桩头高程为397.295m。设计砼93.7m3。

计划开工日期：2010年11月6日；计划完工日期：2010年11月9日。

一．施工准本工作

㈠施工技术准备

1.熟悉和分析施工现场的地质、水文资料，编制钻孔灌注桩单项施工组织设计，向班组施工人员进行技术、操作、安全、环保交底，确保施工过程中的工程质量和人身安全。熟悉施工现场环境，摸清邻近区域的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑、居民区的分布情况。

2.混凝土配合比设计及试验：按混凝土设计强度要求，分别做水下混

凝土配合比及普通混凝土配合比的试验室配合比、施工配合比，满足钻孔灌注桩混凝土的要求。

㈡机具准备

1.钻孔及配套设备：旋挖钻机、钢护筒、装载机、吊车、潜水泵等。

2.安全设备：防水照明灯、安全帽、安全带、标志等。

3.砼灌注设备：砼拌和站、发电机组、砼运输车、导管、下料斗等。

㈢材料准备

原材料：水泥、石子、砂、钢筋等由试验人员按规定进行检验，确保其原材料质量符合相应标准。

㈣施工人员

㈣作业条件

1、开钻前场地应完成三通一平。清除浮土，铲除松软土层并夯实；根据钻孔的大小挖好相应体积的泥浆池；准备装载机及时清理钻渣，出渣道路畅通，孔口四周排水系统完善；做好孔口的维护；临时电力线路、安全设施准备就绪。挂牌示出钻孔的桩号。

2、施工作业人员要求

操作工人：由工长或现场技术人员对操作钻孔的工人进行培训，做到熟练掌握造浆、钻孔、灌注等技术，要有应对安全紧急救援措施。操作人员要保持恒定。

3、设置排水沟、集水坑，及时将钻孔范围的积水排走，确保场内无积水。必要时降低地下水位。

二．施工操作工艺

㈠工艺流程图

1、测量放线及定桩位

依据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基准点。确定桩位中心，以中心为圆心、以大于桩身半径在四周设立十字护桩，做好标记并固定好。

2、配置泥浆

配置泥浆前要根据钻孔的体积确定所需泥浆的数量，泥浆量必须大于钻孔的容积。配置泥浆选取水化性能较好、造浆率高、成浆块、含砂量少的膨润土或黏土为宜。

钻孔过程中要经常测定泥浆技术指标，根据工程钻进需要，随时调整泥浆相对密度，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。

3、埋设钢护筒

钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端。埋设前，先准备施工放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于50mm，埋设中保证钢护筒斜度不大于1%。

埋设钢护筒应通过十字护桩放样，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，使钢护筒竖直。此后即在钢护筒周围和底脚对称、均匀回填最佳含水率的黏土，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300-500mm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。

护筒制作及埋设的原则：

①护筒内径比设计桩径大200—400mm。

②护筒连接处要求筒内无突出物，耐拉、耐压，不漏水。

4、钻机就位及钻进

A、护筒埋设完成后，钻机开始就位，开钻前利用护桩拉十字线使钻头对准桩位中心，钻进时应先慢后快，确认地下是否有空洞等不利地层，并做好泥浆护壁工作，泥浆相对密度控制在1.05-1.10之间，含砂率不大于2%，使其能在始终保持孔壁完整的前提下，具备很好的排渣能力。钻进过程中生成的泥浆，导入泥浆沉淀池自然下降，然后用泥浆车将其运至指定地点以防对环境造成污染。钻进过程中随时注意孔内水压差，以防产生流沙。经常测定泥浆相对密度，根据工程钻进地质情况，随时调整泥浆比重，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀影响坍孔等。钻进时及时填写钻孔施工记录，交接班时应交代钻进情况及下一班的注意事项。因固停钻时，孔口应护盖，严禁钻头留在孔内，以防埋钻。同时保持孔内有规定的水头和要求的泥浆浓度、黏度、以防坍孔。

B、钻机操作要领和注意事项

（1）钻机就位后，必须对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁定，防止钻杆在钻进过程中发生变化。

（2）由于旋挖钻机将孔内土壤直接挖出，钻进速度较快，为及时调整泥浆相对密度，在钻进过程中，应有专人对质地状况进行检查，

调整加入膨润土及外加剂的数量。

（3）在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的钻进速度。在黏土层内，钻机的进尺可快些，在砂土层中，钻机的进尺要控制，以防坍孔。

（4）在钻进过程中，必须控制好钻杆的提升速度，因为若钻杆提升过快，其一:钻头的下方就容易出现负压区，若在地下水位较高时，就容易使地下水渗入钻孔内，使护壁受到影响而造成坍孔；其二：钻头上部的泥浆通过切齿之间的空隙快速流动以补充因钻头上提而出现的空当，会严重冲刷泥浆护壁，从而出现坍孔的隐患。钻头的下降速度也不太快，尤其是在刚钻孔时，否则会造成泥浆四溅。

5、成孔检查

成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，再直接用测绳及测孔器测；若孔内存在地下水，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。

成孔达到设计高程后，对孔深、孔径、垂直度、沉淀厚度等进行检查。用测绳测量孔深并记录，钻孔完成后用探孔器检测孔径，合格后方可清孔。

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%，沉淀厚度符合设计规定，桩位误差不大于50mm。

6、清孔

旋挖钻机成孔由于渣土由钻头直接从底部取出，一般情况下均能

保证孔底泥浆沉淀厚度小于规定值。若是泥浆相对密度过大，则可能出现泥浆沉淀过厚，此时应用钻机再抓一斗，且用钻头上下搅动，同时抽换孔内泥浆，保证泥浆含砂率小于2%。若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标，则可以采用混凝土导管附着水管搅动孔底，同时注水换浆，以达到清孔的目的。

7、安装混凝土导管

导管采用内径为250mm的钢导管，导管使用权必须进行水密承压和接头抗压试验。试验时的水压力不应小于孔内水深1.3倍的压力。

安装导管时应对导管的节段组合长度做详细记录，以便于在水下混凝土灌注时参考。

8、灌注混凝土

首批混凝土灌注时必须满足首批混凝土的数量，剪球后连续灌注，每车混凝土灌注完成后，检测混凝土的上升高度和导管的埋置深度，并及时做好记录。在灌注过程中导管的埋置深度宜控制在2-6m。灌注过程中，混凝土放入导管的速度不能太快，以防止将导管上口全部封严，导管中部和下部气体无法排出，在导管内形成高压气体，阻止混凝土下落。在灌注混凝土时，应不定时对坍落度进行检测，混凝土的坍落度采用18-22cm为宜，坚决不使用不合格的混凝土。

9、桩成品检测验收

在钻孔桩混凝土浇注完成后，复测桩轴线中心和桩顶高程。在混凝土强度达到设计要求后，进行桩身的混凝土均匀性、承载力检测。

三、在施工过程中需注意的事项

为保证在施工过程中，不出现坍孔、斜孔、缩孔、清孔后孔底沉淀超厚；导管进水、堵管、埋管；桩头短桩、夹泥，断桩等现象，我合同段将采取以下措施：

①预防坍孔根据不同的地质情况，随时调整泥浆比重，确保泥浆具有足够的稠度，确保水位差，维护孔壁稳定，清孔时指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度。

②预防斜孔应在安装钻机时使用转盘，底座水平，起重滑轮轮轴、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常校正。

③预防缩孔应在钻孔过程中，经常检查钻具尺寸，及时补焊或更换钻齿。

④对于清孔后孔底沉淀超厚的问题，清孔应根据钻孔方法、机具设备和土层情况选定适应方法，达到降低泥浆相对密度，清除钻渣，清除沉淀层或尽量减少其厚度的目的。

⑤预防堵管，灌注桩混凝土的坍落度须控制在18-22cm之间，并保证具有良好和易性，在运输和灌注桩过程中不发生离析和泌水。

⑥预防埋管，导管采取接头形式为卡口式，以缩短卸导管引起的导管停留时间，并采取措施加快灌注速度。

⑦预防发生夹泥、断桩问题，混凝土塌落度须严格按设计或规范要求，尽量延长混凝土的初凝时间。灌注混凝土前，检查导管、混凝土罐车、搅拌机等设备是否正常，并备有备用的设备、导管，确保混凝土能连续灌注。随灌混凝土随提升导管，做到连灌、勤测、勤拨管，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或过浅。采取措施，避免导管卡、挂钢筋笼；避免

出现堵管、埋管、灌注中坍孔、导管进水等质量通病的发生。

四．质量标准

1、施工前应对原材料进行检查，并有合格签证记录。

2、施工过程中应对成孔、清渣、钢筋笼、混凝土浇注等进行全过程检查，应复检沿桩长范围内的土层地质情况并与设计对照，出入较大时应及时上报。

3、钻孔灌注桩质量标准必须符合要求。

五．成品保护

1、施工过程中妥善保护好场地的桩孔轴线桩、十字护桩、水准点。

2、保护好已成型的钢筋笼子，不松动、不扭曲、不污染，吊放钢筋笼时避免碰撞孔壁，防止孔壁坍塌，浇注混凝土时钢筋笼顶部固定牢靠，防止笼子上浮。

3、灌注混凝土前，孔口进行保护，防止杂物落入孔内。

六、质量目标及保证措施

A、质量目标

全部分项工程质量达到《公路工程质量检验评定标准》的优良等级。

B、质量保证措施

⑴人员保证

安排精干的技术骨干，充实各关键技术岗位。严格各个工序间的交接及检验，其工序检验流程见图示。

生产检验流程图

技术保证流程图

⑵技术保证

施工前认真会审图纸，熟知设计意图，并组织人员对施工现场进行深入的踏勘和调查，编制切实可行的实施性施工组织设计。努力推广和采用新技术、新工艺、新材料。工程控制测量由公司组织，项目经理部参加；施工过程中建立二级测量复核制，由项目经理部精测组和各项目队测量员形成二级控制，项目队施工放样必须复核测量，报监理批准后施工。见技术保证流程图。

⑶设备保证

按工程性质调配所需的适用机械设备，坚持维修、保养制度，确保机械设备的完好，满足工程施工要求。为确保工程质量，我们着重对生产过程和原材料进行检查和控制。

七．安全、环保措施

㈠安全措施

1、错开桩位间隔钻孔，随时掌握土体情况，钻进和灌注工作紧凑，避免坍孔。

2、钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。钻机安设必须平稳、牢固。

3、施工现场使用的各种电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏点；对经常处于水、泥浆浸泡处应架空塔设。挪动钻机时，不得挤压电缆线及风水管路。

4、钻机停钻，必须将钻头提出孔外，不得滞留孔内。

5、对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。

㈡环保措施

1、施工现场应制定洒水防尘措施，指定专人负责及时清运泥浆、钻渣土。

2、对出入县乡及以上级公路的运渣车辆进行清洗，以保证道路清洁，并加盖帆布，防止撒落，如有撒落发生及时派人清扫干净。

3、运送混凝土及砂、石料设置挡板，做到不丢不撒。

4、施工中废油、废水、废渣按指定地点排放，以避免污染空气和水源。

不任意损坏农田和水利建设及交通设施。

5、钻孔使用的泥浆，应设置泥浆循环净化系统，并注意防止或减少环境污染。