反循环钻孔灌注桩施工方案

-１-钻孔灌注桩施工方案一、编制依据及原则1、编制依据1.1哈尔滨松北灌排体系及水生态环境建设一期工程银河4#公路桥施工图纸。1.2哈尔滨松北灌排体系及水生态环境建设一期工程银河4#公路桥地质勘探资料1.3《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)1.4《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)1.5《公路工程质量检验评定标准》第一册土建工程(JTGF80/1-2004)1.6我单位施工类似工程所积累的技术和管理经验2、编制原则按照“精干机构、精兵强将、精良装备”和“安全、优质、快速、高效”的原则，以满足工期要求为核心，以“安全高于一切，质量重于泰山”为宗旨，缜密考虑和制定环境保护、文明施工措施，积极稳妥地推行先进、科学的施工方法和施工工艺，大力推广、应用新技术，采用先进的、科学的施工管理手段，科学组织，精益求精，确保优质工程。3、编制范围哈尔滨松北灌排体系及水生态环境建设一期工程银河4#公路桥钻孔灌注桩工程。二、工程概况银河4#公路桥共有24根钻孔灌注桩，其中桥台钻孔灌注桩16根(米)，桩径Φ1.0m，桥墩钻孔灌注桩8根(米)，桩径Φ1.5m。结合本工程的地质情况和以往的施工经验，本桥钻孔灌注桩采用QZ1000型和QZ1500型反循环钻机钻进，泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土。三、地理及气候情况1、地形、地貌根据地貌形态特征和成因类型,桥位范围内地貌单元划分为冲湖积平原区。地势平坦，地面标高45.458米，桥位附近村庄密布，交通较发达，为农作物生产区。2、气候和气象拟建项目区地处北亚热带向暖温带气候过渡地带，基本上以淮河为界，淮南垄岗区是亚热带的北部边缘，淮北平原区是暖温带的南部边缘，有着交替的气象特征，光照时间长，气温暖和，四季分明，雨热同季。据气象资料统计，多年平均气温15.2℃，极端最低气温-18.5℃，极端最高气温39.8℃，无霜期220天左右。适宜水稻、小麦、红麻、油料及林-２-木的生长。区域内多年平均降水量为950mm，最大年降水量1506mm，最小年降水量464mm，多年平均蒸发量1258.5mm，多年平均迳流深286mm。降水在年内分配很不均匀，多年平均6～9月份降雨量为529.9mm，占多年平均降水量的55.8%，暴雨多为短历时。3、水文与河流地下水蕴藏丰富，水位较高，在1.5～3m左右，近河区只有0.5m。桥位区排灌网发达，水塘、水渠分布广泛。4、交通、水、电、通讯4.1本桥梁位于松北区松浦镇浦阳路，可充分利用已修好的浦阳路进行材料运输。4.2施工用水采用现场打井取水的方法满足，所采水水质应过检测满足施工标准。4.3用电采用国电电网，考虑当地电网情况，需从桥位附近的高压线接引高压线路，设变电站方可满足桥梁施工需要，同时与自备发电机相结合，共同解决施工用电问题。4.4该地区有无线通讯信号覆盖，满足通讯需要。5、工程地质情况桥位处为冲湖积平原，上部为薄层素填土，下部为亚粘土。地层层位稳定，无其它不良地质现象。桥址处地质条件较差，砂岩、砾岩沿地层不均匀分布，风化变质程度差异较大。针对地质状况及工程实际，采用泵吸式反循环回转钻机。6、材料供应桩基所需的砼采用商品砼、钢筋采用西林钢铁集团钢材，其它零星材料就近购买。7、临时设施7.1临时房屋按照施工总平面图的要求，施工管理人员租用民房作为办公、住宿用房，并组织人员、机具进场。施工现场搭设临时房屋作为施工人员使用。7.2临时便道沿桩位修筑宽6m的泥结碎石便道与浦阳路交汇，作为材料运输，机械进场的通道，以确保施工的顺利进行。8、施工工期拟定于2011年5月1日开工，2011年6月1日完成施工，见施工进度横道图。-３-9、施工组织安排由钻孔桩施工队负责施工。设一名质检工程师负责检验工程质量并与驻地监理工程师联系检验隐蔽工程，监督、检查工程质量。由测量员配合分管工程师进行施工测量。初期上场10人，高峰期上场40人。施工队由一名施工队长负责管理施工，材料员负责联系材料进场，试验员负责试验工作，同时安排环保工程师负责现场环保指导、监督检查工作（见组织机构图）。施工机械、设备表如下：钻孔桩施工机械、设备一览表机械名称规格型号额定功率(kw)或容量(m3)或吨位(t)厂牌及出厂时间数量（台）新旧程度（%）备注反循环钻机QZ1000QZ1500φ=1.2mφ=1.5m洛阳08.6185泥浆泵22kW常州09.6190砼输送车TZ51808m3唐山08.5680钢筋弯曲机LV40-4040kW杭州09.1190钢筋调直机P309kW郑州09.1190钢筋切断机GJ417kW江苏09.1190电焊机X3-30-130kW郑州10.5495变压器S9-315315kVA扬州09.1190发电机YC6112200kW玉柴09.11190发电机50GF10330kW玉柴10.9195全站仪科维TKS-202北京1100经纬仪J2北京1100水准仪北京1100坍落度筒15㎝1100四、钻孔桩施工工艺钻孔桩施工顺序为：测量定位→制作、埋设护筒→制备泥浆→钻机就位→钻进→换浆法清孔→检测→吊装钢筋笼→吊装导管→灌注水下混凝土→开挖基坑、处理桩头→桩基检测→墩、台柱施工。（钻孔桩施工工艺流程图附后）1、施工准备认真学习和理解图纸、施工规范，对操作人员进行技术培训及交底，同时进行安全生-４-产、文明施工教育。2.场地准备2.1钻孔前按文明施工的要求对钻孔桩施工场地进行清除杂物，平整压实，钻机底座找平并垫以方木。桩位处修筑便道，做到三通一平，以不破坏原地貌为度。3.施工放样3.1根据本桥的形式、跨径及设计要求的施工精度，确定利用原设计控制网加密。补充施工需要的水准点、桥涵轴线、墩台控制桩。测设出桥梁轴线、桥梁各（墩）台中心线及各桩中心点，本着施工方便的要求，加设控制桩，并做出测量和校对记录。3.2用极坐标法测定各桩的中心位置，然后在纵横方向引护桩，护筒埋设后，用四个正交方向的护桩来确定护筒中心位置，然后把纵横线恢复到护筒上，以此来调整钻机中心位置。桩位的测量定位工作由全站仪完成，桩顶及桩底标高通过护筒顶标高来控制。4.护筒制作及埋设4.1护筒采用6mm厚钢板制作，要求平面圆顺，纵向平直，直径比桩径大40cm，为有利于拆模，护筒制成两个半圆，用螺栓连接。为加强钢度防止变位，在护筒上下端和中部外侧各焊一道加劲筋。在护筒顶部开设20㎝×20㎝的溢浆口。4.2护筒采用钢护筒，护筒节间焊接要严密，谨防漏水。埋设护筒时采用重压辅以筒内除土法，并检查埋设是否偏位。护筒顶端高出地面30cm以上,埋设深度为2米。4.3护筒坑直径比护筒大80cm，深度比护筒底端埋置深度大50cm。护筒底部和周围用粘土换填并夯填密实。以防成孔时护筒下部塌孔。4.4护筒顶标高高出地下水2.0m以上。护筒埋好后，再次检查护筒埋设平面位置及垂直度。护筒中心应与桩中心线重合，平面允许误差要求在50mm内，竖直倾斜不大于1%。4.5相临桩间距不足4倍桩径时要跳桩施工或间隔36小时后方可施工。5.泥浆循环系统5.1钻孔泥浆由水、粘土组成，必要时加入添加剂，如需膨润土，膨润土要先浸水再搅拌。5.2为保证泥浆的供应质量，施工时设置制浆池、贮浆池及沉淀池。泥浆传送采用泥浆槽和泥浆泵。5.3用于护壁的粘土，其性能指标应符合规范要求。在钻孔作业中，经常对泥浆质量进行试验测定，及时调整泥浆性能指标，确保护壁良好不坍孔，钻进顺利。5.4钻孔时时刻注意保持护筒内泥浆水位稳定。-５-5.5泥浆稠度将视地层变化或操作要求，机动掌握。原则是护壁效果好，钻进速度合适。5.6调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，根据地层情况，采用相对密度为1.06-1.10，粘度为18-28，酸碱度为8-10，胶体率95%的泥浆，含砂率≤4%的泥浆。根据桥位处地质勘探资料，仅钻孔上部为粘土和亚粘土，而风化岩层较多，孔壁稳定性较差。在施工中需按现场技术、试验人员的要求，制造优质泥浆，使泥浆起到一定的护壁作用，保持一定的水头高度，严防坍孔事故发生。（1）泥浆指标钻孔方法地层情况泥浆比重粘度（Pa.s）含砂率（%）胶体率（%）反循环钻粘土、亚粘土1.02~1.0616~20≤4≥95易坍地层1.06~1.1018~28≤4≥95卵石土1.10~1.1520~35≤4≥95（2）泥浆制备选定用粘土作为造浆原料，在调制泥浆前后初步估计造浆需用粘土量，再进行造浆，其数量按下式计算：13132q其中：q:需要的粘土量（Kg/m3）1：粘土的密度（Kg/m3）2：要求的泥浆密度（Kg/m3）312)1(V3：水的密度（Kg/m3）（3）施工要求A)废浆处理对于废浆，放置与指定位置，严禁随意堆放，污染施工场地。B）为保证泥浆的各项性能指标满足施工要求，施工中对泥浆的各项指标，特别是泥浆比重、粘度按如下时间进行检测：每工作班开始时检测泥浆出口处密度、粘度，以后钻进过程中每隔2小时测定一次进-６-浆口及排浆口的泥浆比重、粘度等指标。C）在钻进过程中，若发现地质条件有变化时，根据实际地质条件及时测定、调整泥浆。D）在清孔过程中，每半小时测定一次泥浆比重，保证清孔过程中泥浆比重有效降低，达到清孔效果。6.钻孔桩钻孔工艺6.1为了保证成孔质量和施工进度，施工中依据设计要求选用GZ50型反循环钻机。适用钻孔深度65m，钻孔直径1.5～2.0m,功率40kw。6.2钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行全面检查，确认无误后就位，钻机安装后的底座和顶端应平稳，保证在钻进过程中不产生位移或沉陷。钻机应保持良好工作状态，电气部分无安全隐患，电机外壳应接地。6.3钻机就位：在埋设好护筒和备足护壁泥浆后，利用一台8T吊车配合人工将钻机就位，立好钻架，拉好缆风绳，并调整好起吊系统后，将钻头徐徐放进护筒内，然后安装转盘、钻杆、水龙头等。6.4钻机就位后，调平机座，认真量测检查钻头中心与护筒中心是否在一条铅垂线上，与孔位中心的偏差是否在规范允许范围之内。确认无误后，最后再次检查钻杆的垂直度是否满足要求及钻杆、钻头等部位连接是否牢固、运转是否良好、钻头直径和设计桩径是否相同，校核钻具的长度，同时检测泥浆的各项指标，一切就绪后就可开始施钻。6.5开钻：将钻头提高距离孔底20～30cm，真空泵加足清水（不得使用脏水），关闭控制阀使管路封闭，打开真空管路使气水畅通，然后启动真空泵产生负压，待泥浆泵充满水时关闭真空泵，立即启动泥浆泵。当泥浆泵出口真空压力达到0.2Mpa以上时，打开出水控制阀，把管路中的泥水混合物排到沉淀室，形成反循环，启动钻机慢速开始钻进。6.6开钻时先在孔内灌注泥浆，不进尺，只空载转动，使泥浆充分进入孔壁。泥浆比重等指标根据地质情况而定，一般控制在1.2～1.4左右。6.7开孔时钻机轻压慢转，随着深度增加而适当增加压力和速度，在土质松散层时采用比较浓的泥浆护壁，且放慢钻进速度和转速，轻钻慢进以控制塌孔。待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。6.8采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受钻具的重力，而孔底承受的钻压应不超过钻具之和（考虑浮力）的80%。6.9施工中注意事项-７-1、开始钻进时保持低档慢速钻进，刚开钻时泥浆比重有一个相对稳定的时期，每隔30分钟检测泥浆指标并及时调整；根据钻杆进尺，当钻头接近护筒底部时，要特别注意将钻进速度放至最慢档位且调整泥浆比重，使护筒底部有足够的泥浆护壁，防止护筒底部薄弱环节出现坍孔。在钻进过程中要控制进尺，轻压、低档慢速进行，施工中将钻头适当提起，防止出现钻头及钻杆的质量全部靠孔底承受形成扩孔。2、当平衡架移动至钻架滑道下端时，停止钻盘转动，待泥浆循环2-3分钟后，并使反循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净，然后关闭泥浆泵，将钻头提离孔底，再接长钻杆。此时需要仔细检查钻杆接头的磨损及密封情况，以防止漏气、漏水。3、钻进中不得随意提动钻具，孔壁不稳定地层提升作业时一定要采取回灌措施，保持水头高度以防坍孔。钻进过程中要经常检查钻机的水平情况，并随时用两台经纬仪检查钻杆位置及垂直度，以此保证钻杆的垂直度，确保成孔质量。4、钻进