机械钻孔桩施工方案

河南锦荣水泥二期熟料库工程机械钻孔桩施工方案编制：孟凡修审核：田维璞审核：徐良策日期：2011年7月28日目录1、工程概况2、编制依据3、机械设备及人员安排4、施工重点及控制措施5、施工工艺流程6、安全文明施工措施机械钻孔桩施工方案1、工程概况：本工程为河南锦荣水泥二期熟料库桩基工程，位于三门峡陕县张茅乡，设计机械成孔灌注桩122根，桩径1米，混凝土强度C30，具体施工深度图纸未明确注明，要求按地质勘察报告进入中风化岩层大于或等于1米。2、编制依据：1）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；4）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）。3、机械设备及人员安排：1）机械设备准备情况：根据现场实际情况及建设单位要求的工期，我公司安排1台大型旋挖钻孔桩机和3台冲击钻桩机进行桩基的施工。采用旋挖钻桩机可以直接成孔，不需要泥浆护壁，混凝土浇筑采用干法施工，成孔速度较快，故本次优先采用旋挖钻桩机进行桩基施工，冲击钻进行辅助施工。2）管理及施工人员准备情况：现场采用24小时不间断施工的方法，施工人员分2班保证施工的连续性。具体人员安排见下表序号工种人数备注1桩机操作工10成孔2钢筋工8钢筋制作安装3混凝土浇筑8下导管，浇灌混凝土4普工4现场杂活5吊车司机2移动桩机、吊钢筋、下导管等6装载机司机3清理土方及泥浆等7水电2现场水电管理4、施工重点及控制措施4.1钻孔灌注桩施工控制措施为了确保工程优质、高效地完成，施工时对各工序，尤其是关键工序应严格控制，钻孔灌注桩施工重点控制的环节及措施见表4-1。表4—1重点控制环节及控制措施施工环节技术质量控制要点主要措施原材料①材料规格型号是否与要求相符②原材料质量是否符合国标、行业规范或业主要求①材料员和质检员对进场材料加强检查，核对型号②会同业主现场代表和监理工程师按照规范要求按批次进行取样送往有相应资质试验室进行试验测量放线①轴线控制网偏差②桩位偏差①使用检定合格测量仪器②逐级复测③业主及监理工程师验收成孔①护筒下设深度、垂直度及偏差②桩位偏差③桩径④成孔深度⑤孔垂直度⑥孔底沉渣①技术干部检查②严格控制钻头直径③先行自检，然后由质检员检查，合格后报监理工程师验收钢筋笼制作①钢筋质量②钢筋焊接质量③笼长偏差④笼径偏差⑤主筋间距⑥箍筋间距①严格控制进场材料，按要求采样试验②用钢尺丈量方法检查③逐级验收制度，最终报监理工程师验收砼灌注①灌注前沉渣厚度②钢筋笼安放③桩顶超灌量①逐级检查②砼面测量用2点测量③桩顶超灌量不少于80cm4.2混凝土的制备基于本工程工期紧、混凝土用量大、日用量强度高、混凝土质量要求高等特点，本工程全部灌注桩桩身混凝土均采用商品混凝土。4.3成孔工艺4.3.1定位放样依据基础平面图、规划红线控制点，由施工测量小组按监理工程师批准的测量放线方案，用经纬仪结合图中尺寸进行放线定位，认真填写测量放线记录，并对重要部位进行复核。a、轴线控制点埋设标志，且控制建筑物总体尺寸的四条轴线交汇点用混凝土固化30cm深。b、用水准仪将高程引至轴线控制点。c、定桩位采用经纬仪精确测量，先打下一个30cm深的大木桩，再在木桩上钉一小钉，精确定位。d、绘制测量复核签证单，经监理工程师认可合格后方可进行护筒埋设。e、主轴、轴线控制网允许偏差小于2mm。4.3.2护筒埋设桩基定位后，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒。为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向，护筒的埋设是旋挖作业中的关键。护筒选用10mm厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩+20cm，高度2.0m，上部开设2个溢浆孔，护筒埋设时，由人工、机械配合完成，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，其顶端应高出地面20cm，并保持水平，埋设深度1.8m，护筒中心和桩位中心的偏差不得大于50mm，护筒埋设要保持垂直，倾斜率应小于1.5%。4.3.3钻孔定位在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒地坪标高已测定的基础上，钻机才能就位。钻机定位要准确、水平、垂直、稳固，钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。4.3.4钻进a、开孔前用水准仪校核桩位护筒标高，核对桩号编号，准确无误后，方可施工。b、根据本工程地质情况拟采用钻孔工艺成孔，钻头采用三翼螺旋钻头。成空前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程中对钻头磨损超标的及时更换；根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和角度。c、钻孔用泥浆采用原土造浆，在钻进过程中严格控制泥浆参数，以保证桩的质量。d、泥浆配制及使用:泥浆的主要作用是保护孔壁，悬浮携带钻渣，减少钻进阻力，泥浆性能指标要求如下：比重1.05～1.2粘度18～25注：上限为新制泥浆，下限为循环泥浆。含砂率：＜8%。胶体率：＞95%。e、冲洗液循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽等组成，泥浆池容量大于桩孔容积的2倍，沉淀池应满足钻孔清渣，排污方便，循环槽应经常进行处理，保持泥浆性能，沉淀池应及时清渣外排。f、前三米钻进要轻压慢转，防止钻孔偏斜。g、当孔较深时，加钻杆前，应将钻具提离孔底冲洗几分钟再加接钻杆。h、钻进中保持孔内浆满。4.3.5清孔a、桩孔达到设计深度后，清孔5～10min，保证沉渣厚度小于50mm为止。b、为保证桩的质量，在下入导管后，要进行二次清孔，以确保灌注前的孔底沉渣不超标。清孔时应注意一下两点：一是泥浆性能，应以清除孔底沉渣为主，还应避免造成孔内泥皮过厚；二是清空时间，清孔时间过长易造成塌方。所以在清孔过程中应使工人明确两点重点注意勤换泥浆和多测量。时刻注意孔内情况，满足条件后，经监理工程师检查认可后方能进行下一道工序。4.4成桩工艺4.4.1钢筋笼制作a、制笼所需的原材料必须双证齐全(出厂合格证、材质复验单)。为了保证钢筋笼的成型质量，所用的主筋必须调直。b、钢筋笼制作质量要求:主筋间距±10mm钢筋笼直径偏差±10mm箍筋间距偏差±20mm钢筋笼总长偏差±50mm螺旋箍筋搭接长度为300mm（均点焊），第一圈应是整圈。4.4.2钢筋笼的安放a、钢筋笼的搬运可用特制托架平车，运输过程中不得使钢筋笼变形，利用吊车放钢筋笼。b、下放钢筋笼前，用护筒的标高准确计算标杆和吊筋的长度。c、钢筋笼安放前必须核对钢筋笼规格和桩型相符合后才能进行。钢筋笼在吊放、入孔时应轻放慢放，必须保持垂直队中，不碰护壁，严禁高起猛落，强扭强压下放。d、钢筋笼定位采用压杆与钢筋笼通过特殊接头相连接，根据护筒标高计算钢筋笼标高，将钢筋笼下放到位，将压杆固定在孔口，压杆下面垫以方木，上部压上灌注台板或灌注架，以防灌注时钢筋笼上浮或下沉，灌注结束后将压杆取出。4.4.3下放导管a、采用Φ260钢导管，下放前应在地面检查其连接的密封性，试水压力为0.6～1.0Mpa。b、导管技术性能要求：连接部位内径偏差＜2mm连接好的导管轴线偏差≤1%下放导管时应认真检查密封是否完好。c、导管下入孔内应居中，导管下端应距离孔底约300～500mm。4.4.4混凝土供应采用优质商品混凝土。4.4.5灌注砼a、在砼灌注前，必须进行第二次清孔，并经常测量孔底沉渣，直至达到设计要求的泥浆比重，孔底沉渣厚度小于50mm停止清孔，20min内要立即灌注砼。b、灌注砼时，导管下端应离孔底300～500mm左右，漏斗应有足够的容量满足初灌量。导管埋入砼中2～6m，严禁导管提出砼面，浇灌中设专人测量导管埋深。拆卸导管须经专人计算，检查无误后方可进行，提升导管时，灌注架天车与导管中心、桩孔中心三者要在一条垂直线上。起吊要慢，有专人指挥，发现不对时用手扶正，发现挂笼时立即停止起吊，并下放、回转、对中导管慢慢提动，以防挂起钢筋笼，每次挂动钢筋笼，要检查压杆的固定情况，防止钢筋笼的上浮与下沉。c、灌注接近桩顶时，应控制最后一次灌注量，使灌注的桩顶标高高出不小于1m，并按装身长的5%进行控制。由灌注班和技术员分别用测绳及重锤或取样器取砼样检查桩顶标高，确认无误后才能停止灌注，拔出导管，砼充盈系数不小于1.05，不大于1.3。d、认真填写《钻孔桩水下混凝土灌注记录表》。e、灌注结束后，各岗位人员必须按职责要求整理、冲洗现场，清洗导管及工具。4.5施工质量保证措施4.5.1成孔质量保证措施a、成孔设备就位时必须平正、稳固，以免造成孔的偏斜和移位，桩位允许偏差70mm。b、经常检查钻头磨损情况，及时检测保证孔径要求，允许偏差20mm。c、在开孔前预先确定孔深要求以告之钻机手，当钻进到目标深度附近时再控制以满足设计要求。d、保证孔底沉渣深度不大于相应的规范和设计要求。4.5.2钢筋笼制作与安装质量保证措施a、制作钢筋笼前，应先进行钢筋原材的验收、复验及焊接试验；钢材表面有污垢、锈蚀时应清除，主筋应调直，钢筋加工场地应平整。b、钢筋笼按设计图纸要求设置对中架以确保灌注桩混凝土保护层厚度。c、下放钢筋笼前应进行检查验收，不合要求不准入孔。d、记录人员要根据桩号按设计要求选定钢筋笼，并做好记录。e、起吊钢筋笼时应首先检查吊点的牢固程度及笼上的附属物。f、钢筋笼用吊车吊放入孔，吊放时应避免钢筋笼发生弯曲。g、钢筋笼入孔后利用吊筋检查钢筋顶标高。4.5.3混凝土浇筑质量保证措施a、接头拧紧，避免孔深导管太长，导致导管脱落事故，同时，起吊导管应注意卡口是否卡牢，避免脱卡工程事故。b、浇筑前必须对混凝土认真检查。检查是否具有很好的和易性，塌落度是否符合要求，砼是否有离析，以及有无团块、大粒径骨料等，不合要求的决不允许浇筑。c、开始浇筑前，应检查孔底沉渣厚度，不满足要求时应二次清孔。d、应定时测量砼面上升情况，专人测量并负责砼浇筑记录。e、为保证导管埋深为2～6m，拆管前应对导管在混凝土内埋深进行测量，计算准确后方可进行拆管工作，以避免导管拔出砼面，导致管内大量进水，造成断桩。f、浇筑过程中，在导管深度的前提下，导管勤拔勤卸，砼浇筑结束后，最终导管起拔缓缓上提，避免过快。g、浇筑的桩顶标高不得偏低，严格控制混凝土保护桩头不小于50cm。4.5.4施工中可能遇到的问题及预防处理措施根据我公司在其它类似工程中所积累的经验，对本桩基工程出现的问题做如下分析和预防处理。1）钢筋笼主筋集束（1）原因分析在起拔护筒过程中，由于钢筋笼净外径与护筒内径间距较小，当钢筋笼紧贴护筒内壁，护筒按同一方向快速旋转时，钢筋笼随护筒一起转动，使得钢筋笼发生变形。（2）预防处理措施a、严把钢筋笼制作精度及运输起吊时的变形保护，吊装时采用工具式加强杆，一次整体吊装安放。b、钻机在开始起拔护筒时慢速静拔，然后应减小护筒驱动器转动角度，减慢转动速度，顺时针、逆时针方向相结合，拔动护筒。c、在钢筋笼第一加劲箍筋位置内增设一道加劲箍。2）桩身加泥（1）原因分析在饱和淤泥质土中施工，起拔管速度过快，砼骨料粒径过大，塌落度过小，砼还未流出管外，旁边的淤泥即涌入桩身。（2）预防处理措施a、在护筒松动以后，应采用慢速静拔（不转动）。b、护筒起拔后，用钢筋网片护住孔口，待5h后，再进行空孔回填。c、浇筑砼时，导管要经常拆卸，使得砼的上返力大一些。d、护筒拔出后，桩头振捣。3）护筒起拔困难（1）原因分析a、配合比砂率不当，碎石级配不连续。当遇桩基较深、地下水丰富时，砼浇下去后遇水发生离析，部分失去流动性，并紧紧裹住护筒，使得起拔护筒时砼与钢筋笼随同护筒一起上升，所以起拔困难。b、由于护筒内壁摩擦力过大，土颗粒细、粘性大，致使筒外壁沾的泥皮过厚，致使护筒外壁摩擦力加大。（2）预防处理措施a、调整砼配合比，使碎石级配连续，混凝土有较好的和易性，并且利用大料斗进行浇筑，并且加隔水塞，可防止砼离析。b、下护筒时与起拔护筒时及时清理护筒外壁，如每班钻孔备小型增压水枪冲洗等，这些措施能减少筒侧壁的摩擦力。c、控制护筒一次起拔