回旋钻钻孔灌注桩施工方案

一、工程概述

【筠州·首座】商住综合体工程由宜宾市永竟房地产开发有限责任公司开发，四川华西建筑设计院有限公司设计，四川省兴旺建设项目咨询公司监理，宜宾诚展建设有限责任公司承建。工程地处宜宾市筠连县县城，总建筑面积26285.51m2，拟建2幢商业楼，地面以上拟建5层，高度23m；2幢商住楼，地面以上拟建28层（含2层地下室），高度91.6m；均采用机械钻孔灌注桩基础，孔径900mm计9根，孔径800mm计245根。根据对设计图纸、地质勘察说明及对周边环境的调查，并对工程特点进行深入分析，结合考虑我公司的技术、装备、特长、管理水平，在总结以往同类工程施工经验的基础上，采用回旋钻的施工方法;当不能保证工期计划在80天完成时,需要采取冲击钻、旋挖钻等不同形式的施工方法,再补充方案。

二、地形地貌

1.①层杂填土：结构松散，力学强度低，欠固结，不可作天然地基基础持力层。

2.②层红粘土：黄色，稍湿，可塑，韧性中等，干硬度高，局部呈上硬下软，由石灰岩全风化残积而成，含石灰岩碎石，粒径20-30mm，含量20%-30%，局部发育有少量裂隙。承载力特征值f ak=100 kPa，由于红粘土存在缩胀特性，且承载力低，场地内分布不连续，不宜直接选该层作为基础持力层。

3.③层漂石：黄色，松散，由砂岩漂石组成，粒径30~60cm不等，偶含粒径1m左右块石。结构松散，力学性质不均匀。不可作天然地基基础持力层。

4.④层碎石：杂色，松散，稍湿，主要为冲洪积物，由砂岩和石灰岩角砾组成，级配较好，分选差，粒径20-80mm，棱角状、次棱角状，充填大量粘土。场地内分布不连续，承载力特征值f ak=160 kPa，对力学强度要求较高及沉降敏感的建筑体，未经处理不宜选该层作为基础持力层。

5.⑤层砾砂：杂色，松散，稍湿，分选差，级配好，粒径5mm-20mm，颗粒呈次棱角状，>2mm颗粒占30%-50%。承载力特征值f a=140 kPa，对力学强度要求较高及沉降敏感的建筑体，未经处理不宜选该层作为基础持力层。

6.⑥层石灰岩：主要由白云石、方解石等碳酸盐类矿物组成，中厚层构造，中风化石灰岩承载力特征值f a=6000kPa，承载力高，可作基础持力层，但应注意其中发育的溶蚀空洞的影响。

三、施工准备

1.完成钻孔灌注桩的定位工作，平整场地，接通水、电，为钻机进场创造好条件。

2.钻机、护筒、钢筋、泥浆箱及各种相关材料，准备到位。

3.开工前召开现场技术交底会，使所有参与钻孔桩施工的施工人员明确本岗位的具体技术要求、职责，尽一切力量避免出现断桩。

4、跟外加工生产混凝土人员联系有关标号、配合比、坍落度及运输方面等事宜。

5、处理好文明、安全施工有关事项，包括用电、排污、排放泥浆、三防等。

6、备足有关配件材料，做到开钻后中途不停站，检查所有测量仪器及施工机械，确保无误。

7、清理、清除钻孔桩桩位内杂物保证护筒顺利下放。

8、对自备发电机组进行试机，并进行停电时的快速发电、通电检验，确保停电时能快速保证钻机重新开钻。

9、位于旱地钻孔灌注桩采用挖孔埋设钢护筒；位于现状河道内桥梁搭好水上排架。排架竖向均采用6米长直径16厘米的松木桩，并用道钉连接，中间用剪刀撑加固。

四、钻孔灌注桩施工

采用GPS150型钻机，正循环回转法施工。钻头采用尖头笼式钻头（主要用于粘土层中）及平头笼式钻头（主要用于粉砂土中）。

1.挖引孔：

工艺流程是:测量定位→砖（砼）井圈（H≥300mm）→开孔挖取→抽排水修整护壁→钢筋绑扎(配筋Φ10＠150双向)→支模→校正中心→浇护壁C30砼→养护，循环致第二节（约2～3m）。

2.埋设护筒

⑴护筒采用钢护筒，用5mm厚钢板制成，确保在护筒埋设稍有偏

差时，保证钻头能正确就位，并能顺利提钻。

⑵旱地里护筒长度为1.5m，位于现状河道内的护筒长为2m（并外套钢护筒），因为上部土质较差，大部分为杂填土。原则上保证护筒进入原状土50cm，并高出地面30cm左右，以确保不小于1m的水头压力，防止塌孔。如2m不够长，加长护筒。由于地质资料第一层土为粉质粘土，第二层均为淤泥质粉质粘土层，下为粉土夹粉质粘土，因此护筒埋深不宜穿透粉质粘土层，而使护筒外露段长一些有利。

⑶护筒就位用十字交叉法定位。

⑷护筒就位后，周围用粘土分层均匀填满夯实，确保泥浆不外漏，确保护筒位置正确牢固。

⑸如果底部土质很差。为防止护筒下沉，采取相应的加固措施，把护筒固定。

⑹护筒埋好后，测定好护筒顶标高，做好资料，请监理复核认可后，钻机就位。

⑺护筒埋好后，在桩机范围内整浇混凝土地坪，挖好泥浆排放沟。确保泥浆不外溢。

3.泥浆循环

在桩附近各设置一泥浆池（泥浆比重1：3），用于泥浆循环，并及时组织泥浆车进行外运。

4、钻孔

⑴开钻前，酌情配制比重为1.3-1.4的泥浆进入泥浆池及孔内。

⑵调平好钻孔工作平台，保证钻孔平台水平并确保牢固，在钻孔过程中不发生倾斜位移。

⑶调整好钻机，保证钻杆竖直，使钻架吊点、钻机的转盘中心和桩位中心三点在一垂直线上。

⑷在钻孔过程中，随时检查平台的水平度，发现倾斜，及时调整，确保成孔垂直度。

⑸在粘土钻孔过程中，及时检查泥浆比重，控制在1.2～1.3之间。粘度控制在16～22秒，发现不符，及时调整。

⑹钻孔作业分班连续进行，不中断。

⑺升降钻具时，保证操作平稳，钻头提升时，防止发生碰撞护筒、孔壁及钩挂护筒底现象发生。

⑻在钻孔中因故停钻时，一是确保有规定水位及相应比重的泥浆，防止塌孔，二是钻头上提2m左右，以防钻渣沉淀而埋住钻头，造成质量事故。

⑼钻孔中采用轻压慢钻，使孔底不全部承受钻具重力，以避免或减少倾孔、弯孔和扩孔现象。

⑽在粉砂土控制进尺速度，加大泥浆比重至1.3～1.4，粘度22～24秒。

⑾在粘土中控制中等转速，大泵量稀释泥浆，防止泥浆比重过大，影响成孔质量。

⑿当钻孔达到设计深度，及时停机。对孔径、孔深、孔斜率进行

检查，自测合格后，报监理复测，同意后，开始清孔。

5、清孔

6、达到设计深度后，开始清孔，用换浆清孔法。当泥浆比重为1.15～1.18时，再放钢筋笼。

6、下钢筋笼

⑴钢筋笼现场分节制作，长度根据定尺钢筋长度及钢筋笼长度确定。保证接头按50％错开。同一根钢筋两个接头错开100cm以上。

⑵钢筋笼制好后，报监理验收合格方可使用。

制作原则是：主筋顺直，距离均匀，箍筋间距均匀，点焊牢固，保护层垫块均匀合理放置，垫块采用圆垫块。

⑶钢筋笼连接采用单面搭接焊，长度为10d，持证上岗，保证焊缝饱满，长度满足规范要求。

⑷吊放钢筋笼，确保骨架垂直缓慢下放，控制好钢筋笼顶标高，用两根钢筋固定在正确的标高位置上，保证钢筋骨架不下沉不上浮。

7、放导管

⑴导管在使用前检验好水密性试验，不合格的接头不准使用。保证导管在填充水下混凝土中不漏水，不漏浆，确保桩的质量。

⑵根据孔深配制好相应的导管节数，保证安装时一次性到位。

⑶下放导管时，位置保证正确，卡口旋紧。

⑷导管底与孔底保证有30cm左右的空隙，防止导管进入沉淀中，混凝土无法涌出管外。另避免离孔底太高，使第一斗灌注混凝土无法

埋住导管口或导管埋深太少，泥浆重新涌入导管内形成夹泥，影响成桩质量。

8、二次清孔

放好导管后，通过导管进行二次清孔，测定好泥浆比重为1.10左右，沉淀≤10cm，孔径、孔深符合设计要求时，报监理同意后，开始浇注混凝土。

9、浇注混凝土

⑴钻孔灌注桩混凝土采用C25商品混凝土，坍落度宜控制在

16cm～22cm。

⑵浇混凝土前，隔水塞在导管一定高度内设置好，由初灌量计算确定，初灌量确定原则：当导管离孔底30～40cm时，保证第一次混凝土下料使导管埋入混凝土中1m以上。

⑶斗内灌满混凝土，剪断铁丝，混凝土连续浇灌。用测绳测得导管埋深为6m，拆导管二节并保证拆导管后，导管在混凝土内埋深＞1m，再浇混凝土。也就是控制两点，第一，导管埋深不宜过大，控制在4-6m 之间，过深导管无法拔出导致埋管形成断桩。第二，导管埋深必须保证最少有2m，防止操作中稍有失误，导管提升过高、过快，出现导管埋深过小或拔空，涌入泥浆，形成断桩、夹泥的质量事故。

⑷混凝土顶标高比设计桩顶标高出2米，确保设计桩顶以上1m内混凝土质量符合设计要求。

⑸配备一定数量泥浆车，保证泥浆顺利外运。

五、质量保证措施

1、每道工序须请监理验收合格后再进行下道工序施工。

2、确保钻孔垂直，钻头带导向，孔底减压钻进。

3、开钻前预先配制好优质泥浆，用粘土或膨胀土为原料，控制比重在1.3～1.4之间。遇夹砂土层时，为防缩颈，把优质泥浆注入孔内。

4、确保孔底沉渣小于10cm，采用二次清孔。

5、商品混凝土严格控制坍落度及发料时间，确保混凝土连续下料。

6、防止断桩、夹泥，备足第一斗。

7、现场施工记录确保准确，每根桩均报现场监理工程师予以验收签字。

8、为防止严重塌孔现象发生，钻孔采用梅花形间隔法（对角线）施工。

9、若发生塌孔、斜孔，则回填粘土至塌孔处以上1～2m，重新钻孔。

10、发生卡钻及落钻等现象，仔细分析原因，采取相应对策解决问题。

11、保证每根桩成孔质量检测比例达到规定要求。

12、在施工中严格按规范、标准执行，不合格坚决返工重做。

13、若下雨浇注混凝土，斗上设防雨棚，防止雨水进入混凝土内。

六、钻孔事故的预防及处理措施

1、坍孔

坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。

处理方法：施工中应严格按要求操作，以防为主，一旦发生坍孔，找出坍孔原因，采取相应措施。

2、钻孔偏斜

钻孔偏斜事故预防和处理方法：

⑴安装钻机时要使转盘、底座水平、起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。

⑵由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架钻进。

⑶钻杆、接头逐个检查，及时调正。主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调直。

⑷在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。

⑸用测孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。

3、落物掉钻预防措施：

⑴开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具，可用打捞工具打捞，然后在护筒口加盖。

⑵经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

⑶为便于打捞落入孔内的钻头，可在钻头上预先焊上打捞环，或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。

处理方法：掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻头。

4、糊钻

在软塑粘土层回转钻进，因进尺快，钻渣量大，出浆口堵塞而造成糊钻。预防处理办法：首先应对钻杆内径大小进行计算决定。还应控制进尺，加强泥浆循环。若已严重糊钻，应将钻锥提出孔口，清除钻头残渣。

5、扩孔和缩孔

扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加，若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。

缩孔原因有二种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计孔径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。

6、钻杆折断

折断原因：

⑴用地质或水文地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。

⑵钻进中选用的转速不当，使钻杆扭转或弯曲折断。

⑶钻杆使用过久，连接处有操作或接头磨损过甚。

⑷地层坚硬，进尺太快，超负荷引起。

预防和处理：

⑴选择钻杆直径和管壁厚度尺寸时，按规范要求进行计算决定。

⑵不使用弯曲严重的钻杆，要求连接处丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头，要有防止反转松脱的固锁设施。

⑶应控制进尺，遇有坚硬、复杂地层要仔细操作。

⑷经常检查钻具各部分的磨损情况，损坏要及时更换。

⑸如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。

7、钻孔漏浆

在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失，护筒埋设太浅，回填土不密实或护筒接缝不严密，会在护筒刃脚或接缝处漏浆，也可能由于水头过高使孔壁渗浆。

为防止漏浆，可加稠泥浆慢速转动，在有护筒防护范围内，接缝处漏浆，由潜水工用棉絮堵塞，封闭接缝。

七、对重大危险要采取“两个控制”，即前期控制、施工过程控制。

1.前期控制：工程开工前在编制施工组织设计或专项施工方案时，针对工程的各种危险源，制定出防控措施。

2.施工过程控制：在工程施工过程中，严格按照各项操作规程和专项安全施工方案施工和监督检查，认真落实整改。

3.加强安全生产的综合管理:

⑴认真落实各级安全生产责任制，建立健全各项管理制度，杜绝一切人为事故的发生。

⑵加强对员工队伍人员的安全教育，提高作业人员素质和安全生产自我保护意识。

⑶增强各级管理人员安全责任意识,加强安全专业知识培训。

⑷严格加强各种危险源预防管理工作，结合工程特点，针对确认的危险源实施相应的预防控制措施。

4.切实加强安全交底制度的落实

⑴交底必须在施工作业前进行，任何项目在没有交底前不准施工作业。

⑵交底必须履行交底人和被交底人的签字模式，附入安全生产台帐备查。

⑶被交底者在执行过程中，必须接受项目部的管理、检查、

监督、指导，交底人也必须深入现场，检查交底后的执行落实情况,发现有不安全因素,应马上采取有效措施,杜绝事故隐患。

七、桩基检测及验收

1.钻孔灌注桩施工完毕，按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008的相关要求、规定提请建设单位进行桩基检测。既要具有代表性，又能反映出施工的真实情况。

2.施工完成后及时整理基础竣工资料，报请监理工程师组织参建单

位质量监督机构搞好工程桩的竣工验收，及时交付上部结构施工。

3.桩基竣工验收应该提交以下竣工资料：测量放线图、工程地质勘察资料、材料试验记录与合格证、施工日志、桩施工隐蔽记录、桩位竣工平面布置图、桩检测试验资料、分项工程质量检验评定表等相关资料。