冲击钻孔桩施工方案 - 副本

中国稀金谷永磁电机产业园一期建设项目工程

冲击钻孔桩施工方案

*********有限公司

江西省赣州市稀金谷永磁电机一期项目经理部

2021年1 月 19日

1.1编制依据 (1)

1.2建设方提供的技术文件 (1)

2规程概况 (1)

2.1参建单位基本情况 (1)

2.2工程设计基本情况 (2)

2.3工程地质水文情况 (2)

3施工部署 (5)

3.1组织机构管理权限 (5)

3.2施工总体进度计划 (9)

3.3物资、设备投入 (9)

3.4主要劳动力投入 (10)

3.5施工技术准备 (10)

3.6施工现场准备 (11)

4主要施工工艺 (11)

4.1场地准备 (11)

4.2安装钻机 (11)

4.3埋设护筒 (12)

4.4泥浆的制备及循环净化 (12)

4.5钻孔施工 (13)

4.6成孔检查 (15)

4.7第一次清孔 (15)

4.8钢筋笼加工及吊放 (16)

4.9第二次清孔 (17)

4.10灌注水下混凝土 (18)

4.11灌注混凝土注意事项 (19)

5钻孔常见问题的处理 (19)

5.1偏孔、斜孔及处理方法 (19)

5.2缩孔及处理方法 (20)

5.3塌孔及处理方法 (21)

6水下混凝土灌注过程中常见问题及处理方法 (23)

6.1导管进水 (23)

6.2钢筋笼上浮 (24)

6.3桩长小于设计要求 (25)

6.4断桩 (26)

7桩施工检查要求 (28)

7.1成孔桩位检测 (28)

7.2钢筋检测要求 (29)

8质量保证措施 (29)

8.1施工人员 (29)

8.2物资进场 (30)

9安全文明施工管理 (30)

9.1安全管理 (30)

9.2文明施工措施 (31)

10环保措施 (32)

10.1对水资源保护及污染防护 (32)

10.2大气污染及噪音的防治 (32)

11应急预案 (33)

11.1编制依据 (33)

11.2工作原则 (33)

11.3危险源辨识 (34)

11.4应急救援安排 (37)

11.5应急物资和装备保障 (38)

11.6事故报告程序 (38)

11.7应急措施 (39)

11.8现场保护 (41)

11.9应急结束程序 (41)

11.10送医路线 (42)

1编制依据1.1编制依据

1.2建设方提供的技术文件

2规程概况2.1参建单位基本情况

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序号参建单位单位名称

4.监理单位江西省兴赣建设监理咨询有限公司2.2工程设计基本情况

拟建项目为1#~5#楼为办公、办公配套楼，6#~12#楼为多功能厂房，基础设计为独立基础、桩承台基础组合结构，桩身设计混凝土标号C30~C35,塌落度为180±20。

2.3工程地质水文情况

2.3.1工程地质概况

据现场地质测绘和钻孔取芯鉴定资料，结合场地原位测试和室内土工试验成果综合分析：

本次勘察查明，在钻探所达深度范围内，场区主要地层自上而下可分为下述三个地质单元：人工填土层、第四系全新统冲积层和白垩系基岩，本次勘察揭露到中风化带。现由上至下将岩土层分层描述如下：

（1）第四系人工填土（）层①：紫红色，褐黄色，稍湿~湿，松散状，主要由粘性土及风化碎屑、碎石、块石等组成，粘性较差，均匀性差，尚未完成自重固结，回填时间小于1年，碎石、块石含量约30~35%，一般直径约

5~30cm,最大约50~80cm，局部夹有少量淤泥。场地内共471个钻孔揭露该层，其顶面埋深0.00m，相当于标高103.90～123.69m，层厚0.40～19.20m，平均厚度6.69m。

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（2）第四系冲积（）层粉质粘土②1：灰黑、灰黄色，稍湿，粘性土呈软～可塑，干强度中等，韧性中等，主要由粘粒、粉粒组成。场地内仅120个钻孔揭露该层，其顶面埋深0.50~13.10m，相当于标高99.50～118.01m，层厚0.60～6.90m，平均厚度2.20m。

（3）第四系冲积（）淤泥质粉质粘土②2：灰色，灰黑色，流塑～软塑状，无摇振反应，切面略光滑，干强度及韧性中等偏高，夹薄层状粉细砂。场地内共22个钻孔揭露该层，其顶面埋深2.90～13.50 m，相当于标高100.23～115.74m，层厚0.60～2.50 m，平均厚度1.35m。

（4）白垩系基岩（K）③：

1）全风化砂砾岩③1：紫红色，紫红色，岩石风化严重，原岩结构已基本被破坏，基本风化为粘土状，肉眼难以辨认成分，裂隙间充填铁锰氧化物薄膜，手捏易碎，水泡易软化，岩体完整程度属极破碎，属极软岩，岩体质量基本等级属Ⅴ级。在勘察深度范围内未发现洞穴、临空面、软弱夹层。场地内共69个钻孔遇见该层，其顶面埋深介于0.00～15.50m，相当于标高101.28～

117.51m，层厚0.60～6.70m，平均厚度3.19m。

2）强风化砂砾岩③2：紫红色，原岩结构已经大部分被破坏，岩芯呈土状、碎块状，少量短柱状，块径2-5cm，节长5-6cm，水泡易软化，遇空气极易进一步风化、崩解，属极软岩，岩体质量基本等级属Ⅴ级。在勘察深度范围内未发现洞穴、临空面、软弱夹层。场地内共在467个钻孔揭露该层，其顶面埋深介于0.00～20.20m，相当于标高96.01～121.21m，层厚0.50～18.20m，平均

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厚度3.68m。

3）中风化砂砾岩③3：紫红色，砂砾质结构，层状构造，岩体完整～较完整，岩芯完整～较完整，呈长柱状为主，少量短柱状、块状，锤击易断，水泡有软化现象，失水有干裂现象，开挖及暴露于空气中易进一步风化，节理裂隙较为发育，节长10～60cm，RQD=70～90，岩石单轴天然抗压强度标准值frk 为9.90Mpa，属软岩，岩体质量基本等级属Ⅳ级。本层岩面坡度一般为10～

57.78%，局部变化较大约15～55%。在勘察深度范围内无洞穴、临空面、破碎

岩体、软弱夹层。场地内所有钻孔均揭露至该层，其顶面埋深介于0.00～

20.20m，相当于标高96.01～121.21m，本层未揭穿，揭露厚度6.00～

18.20m。

2.3.2工程水文情况

根据勘察报告，场地地下水类型主要为上层滞水、孔隙潜水及深部基岩裂隙水。赋存于<1>层素填土中的地下水属于上层滞水，主要受大气降水和地表水渗入补给，含水量较小，含水量随季节性变化较大，雨季时急剧增加，靠大气蒸发排泄。粉质粘土<2-1>和淤泥质粉质粘土<2-2>、全风化砂砾岩<3-1>层中的地下水属潜水，主要受大气降水和地表水渗入补给，靠大气蒸发排泄及地下水侧向径流。赋存于基岩各风化带裂隙中的地下水属基岩裂隙水，其水量大小和迳流受岩体节理裂隙发育程度、连通性和构造的控制，其地下水压力场和渗流状态具明显的各向异性，一般无统一的地下水头，该层地下水主要受上层地下水下渗及地下水侧向迳流补给，未形成稳定连续的水位面。场地地下水主要通过蒸发及地下侧向迳流等方式排泄。

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勘察期间处于丰水期，由于大部分钻孔位于丘陵低缓山坡上，基岩埋藏浅，未测的地下水位，仅测得部分钻孔地下水稳定水位埋深为0.30～13.5m，水位标高103.30～117.81m。根据区域水文地质调查，地下水位随季节变化较大，6～8月为丰水期，地下水位最高。场地地下水水位年变化幅度可按3～5m 考虑。

3施工部署

3.1组织机构管理权限

3.1.1项目组织管理机构

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3.1.2管理人员责任权限

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3.2施工总体进度计划

3.3物资、设备投入

序号设备型号计划数量备注

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3.4主要劳动力投入

3.5施工技术准备

3.5.1技术交底

施工技术交底主要包含安全技术交底、桩定位、护筒埋设、冲孔、清孔、进入持力层判断、钢筋绑扎、钢筋吊装、桩身混凝土浇筑、空孔回填、桩侧面注浆等几大部分。

3.5.2冲击钻孔钻桩编号

冲击钻孔桩编号采用原工程桩编号，施工时原桩位编号加Z-****号桩，加以区分桩施工不同方式。

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3.6施工现场准备

3.6.1施工用电准备

施工时用电从一级配电箱接驳，采用YJV3*50+1*25专用电缆，保证一机一闸电箱控制机械。

3.6.2施工临时用水

施工临时用水从洗车池旁接驳，采用PVC A50管接驳至施工现场。

4主要施工工艺

4.1场地准备

护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m，防止钻孔过程中由于孔内压力小于孔外压力而导致坍孔。

4.2安装钻机

冲击钻机：钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心。钻机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。

钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。陆地桩基的施工场地均为旱地，施工期间地下水位在原地面以下。钻孔前将场地整平，清除杂物，更换软土。场地表面压实平整后横向铺设枕木，然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢，即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、

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吊机站位及混凝土搅拌车运输等协调工作的要求。

4.3埋设护筒

护筒用20mm的钢板制作，长200cm，护筒顶要高出地面不小于

30 cm，护筒内径大于钻孔直径20 cm，护筒顶面位置偏差不大于

5cm，倾斜度不大于1%。

4.4泥浆的制备及循环净化

根据现场实际情况，拟采用优质泥浆。各项指标如下：相对密度：1.03～

1.1、粘度(s)：18～22、含砂率(％)：＜2、PH值：8～10、胶体率(％)：＞98、

失水率(ml/30min)：14～20。

根据桩基的分布位置每2个桩孔设置1个制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于钻碴沉淀。

采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土和膨润土，必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、离析极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。

施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池，人工用网筛将石碴捞出。然后使处理后的泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内，形成连续循环。钻孔弃碴(废泥浆)放置到指定地方，不得任意堆砌在施工场地内或向水塘、河流排放，以避免污染环境。

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4.5钻孔施工

开钻时先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击。在开孔阶段4～5m，为使钻渣挤入孔壁，减少掏渣次数，正常钻进后应及时掏渣，确保有效冲击孔底。

在钻进过程中，应注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进速度。

冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用大冲程；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程，冲程过大，对孔底振动大，易引起坍孔；在通过高液限粘土，含砂低液限粘土时，采用中冲程；在易坍塌或流砂地段用小冲程，并应提高泥浆的粘度和相对密度。

在通过漂石或岩层，如表面不平整，应先投入粘土、小片石、卵石，将表面垫平，再用钻头进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故；如岩层强度不

均，易发生偏孔，亦可采用上述方法回填重钻；必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。

在砂及卵石类土等松散层钻进时，可按1:1 投入粘土和小片石(粒径不大于15cm)，用冲击锥以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。必要时须重复回填反复冲击2～3次。若遇有流砂现象时，宜加大粘土减少片石比例，力求孔壁坚实。

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当通过含砂低液限粘土等粘质土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用0.5m 的小冲程，防止卡钻、埋钻。

要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5cm～8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3～5cm，应注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏，松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。

为正确提升钻头的冲程，应在钢丝绳上做好长度标志。

钻孔施工中，一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺小于5cm～10cm，松软地层每小时纯钻进尺小于15cm～30cm时，应进行取渣。或每进尺0.5m～

1.0m时取渣一次，每次取4～5筒，或取至泥浆内含渣显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。取渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度，投放粘土自行造浆的，一次不可投入过多，以免粘锥、卡锥。

每钻进1m掏渣时，均要检查并保存土层渣样，记录土层变化情况，遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位，研究处理措施后继续施工。

钻孔作业应连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。在取渣后或因其他原因停钻后再次开钻，应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。

整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位（或施工水位）至少0.5m，并低于护筒顶面0.3m 以防溢出。

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4.6成孔检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

4.6.1孔径检测

孔径检测是在桩孔成孔后，下放钢筋笼前进行的，是根据桩径制做笼式检孔器入孔检测，其外径等于钢筋笼直径加100 毫米，但不得大于钻孔的设计孔径，长度等于4～6倍。检测时，将探孔器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径符合要求。

4.6.2孔深和孔底沉渣检测

孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm～15cm，高20～22cm，质量4kg～6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。4.7第一次清孔

清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合规范和设计要求，为混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，即可进行第一次清孔。

1.抽浆法清孔：采用反循环钻机钻孔时，可在终孔后停止进尺，一边利用

钻机的反循环系统的泥石泵持续抽浆，把孔底泥浆、钻碴混合物排出孔

外，一边向孔内补充经泥浆池净化后的泥浆，使孔底钻碴清除干净。

2.抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩。

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但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意，防止坍孔。

3.使用冲击钻钻孔时，除用抽渣筒清孔外，也可采用换浆法清孔，直至孔

内泥浆指标满足要求。

4.清孔应达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重

不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s。同时保证水下混凝土灌注前

孔底沉渣厚度：柱桩≯5cm、摩擦桩≯20cm。严禁采用加深钻孔深度的

方法代替清孔。

4.8钢筋笼加工及吊放

4.8.1钢筋骨架制作：

钢筋笼大于8.00米时采用分段制作焊接放型,桩身钢筋笼主筋与分段钢筋笼连接、螺旋箍和加劲箍的连接均采用单面搭接

焊，搭接长度>10d，主筋、加劲箍焊接采用E50焊条，螺旋箍筋焊接采用E55焊条。加劲箍与主筋每隔一根错位点焊连接;螺旋箍与主筋点焊连接，分采用扎丝绑扎加固。主筋焊接在同一连接区段内钢筋接头面积不应超过钢筋总面积的50%，接头位置应错开35d(且不小于500mm)。

钢筋笼每间隔3.00米在主筋上呈正方形焊接4个保护层定位钢筋，定位钢筋采用C16钢筋制作，保护层厚度500mm。钢筋笼直径大于1.00m、长度大于20.00m时，每隔4米在加筋箍上点焊十字加强筋(B16钢筋制作)，防止钢筋笼运输吊装时变形，十字加强筋在钢筋笼吊装入孔时拆除。钢筋笼分段存放在平整、干燥的场地上，并将钢筋笼垫高不低于0.3m、间距1.50m左右，防止钢

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筋笼变形和锈蚀。

4.8.2钢筋笼的存放、运输与现场吊装

成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的吊装施工。为保证钢肠笼起吊时不变

形，钢筋笼均采用多点起吊。

使用长吊绳小夹角的方法减小水平分力，起吊点设在钢筋笼顶部A、中部B

及底部1/3位置C处，起吊时先吊起顶部吊点A，后起吊根部C吊点与中部吊点B，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点A、中部吊点B起吊到孔桩正上方后，拆除根部吊点C吊绳，吊钢筋笼入孔安装。当钢筋笼入孔至顶部时，在钢筋笼接长主筋上焊接两根吊筋(采用B18钢筋制作)，将起吊点转移至吊筋处，再将钢筋笼下放至指定位置。

钢筋笼入孔时，应对准孔位轻放、慢放，如遇阻碍，可徐起徐落和正反旋动使之下放，以免碰坏孔壁。钢筋笼到达标高后，检查其中心偏位是否符合规范要求。钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求。在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直，钢筋笼接长时每节接长应保证垂直度满足要求，接头牢固可靠成.

4.9第二次清孔

由于安放钢筋笼及导管时间较长，孔底产生新的沉渣，待安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法二次清孔，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摆动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到

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