旋挖钻机护壁桩专项施工方案

湘江长沙综合枢纽船闸控制中心工程施工方案湖南长工工程建设有限公司二○一二年二月二十六日1施工方案一、施工整体布置及安排1、工程概况1.1本工程位于长沙；本工程包括船闸控制中心。1.2施工中应严格遵照国家现行各项施工验收规范，规程及施工有关规定进行，并应与建筑、给排水、电气、暖通、动力等其它专业。1.3本次设计中未考虑冬季及雨季的施工措施，施工单位应据有关施工验收规范采取相应措施。2、项目机构组织项目经理部项目经理：王升项目副经理：邹铁光技术负责人：彭建明工程部质安部资料室合约部后勤保障23、主要工程量φ1200旋挖桩:41根φ1500旋挖桩：4根4、施工要求技术标准本次工程桩设计遵循下列技术标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）《建筑地基基础设计规范》（GBJ50007-2002）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）5、场地工程地质条件根据湖南省交通规划勘察设计院编制的《湘江长沙综合枢纽工程船闸控制房主要岩土层得力学性质指标推荐表》《湘江长沙综合枢纽工程两阶段初步设计坝区工程地质勘察报告》，拟建场地工程地质条件概述如下：5.1地层岩性根据钻探揭露，场地内分布的地层主要由人工填土、局部粉质粘土、砂砾石、强风化花岗岩、中风化花岗岩及微风化花岗岩组成。根据地质报告：本场区有约13米的填土，无挖方，局部粉土厚度为0—1.00m,下部为9.3—10.5米厚德砂砾石再下部为全强风化花岗岩0—0.9米厚，最后下部为中风化和微风化花岗岩。5.2地下水本场地地下水类型主要为上层滞水，赋存于人工填土①中，水量3较小，主要受大气降水及地表水流补给，其水位变化受季节性影响较大。回填土方底临河床流沙层位于河道水流丰富。6、施工整体布置安排根据湖南省交通规划勘察设计院提供的湘江长沙综合枢纽船阀控制中心工程设计方案。本次工程桩采用旋挖机械桩成孔。工程桩施工是本工程的重点，须根据设计和现场具体实际情况进行统筹计划，科学安排，在确保安全的前提下，尽可能的加快施工进度，保质保量完成这项任务。（1）施工步骤第一步：测量放线，包括工程桩位置放样。第二步：工程桩开挖成孔（旋挖成孔）并以最快的速度完成成孔，成孔步骤：按桩位置埋钢护筒，厚0.10m，钢护筒直径大于桩径0.2m，1.1：φ1200桩成孔顶上部埋置长度3.0m、φ1500钢护筒，φ1500钢护筒内底部接φ1300钢护筒长度为6.0m；1.2：φ1500桩成孔顶上部埋置长度3.0m、φ1800钢护筒，φ1800钢护筒内底部接φ1600钢护筒长度为6.0m见附图如下：4第三步：工程桩钢筋笼制安和桩芯砼浇灌。（2）投入的施工人员、设备的确定工程桩（43根）：旋挖设备1台，人员20人。5（3）进度计划本工程工期为15日历日，我单位将在日历工期15天完成本工程，并移交合格的基坑给业主进行下一道工序的施工。（4）施工步骤：1、按桩位置埋钢护筒，厚0.10m，钢护筒直径大于桩径0.2m，长度3.0～4.0m；2、钢护筒埋置时钢护筒必须进入强风化岩；3、在完成桩成孔后，再用机械进行初步扩底；（5）施工平面布置图；6二、旋挖桩施工方法及要求1、施工准备⑴施工前，首先要进行施工优化与图纸审核，确保桩位、标高设计合理，尺寸无误。⑵加强便道维修与养护，确保便道畅通。⑶现场合理规划布置，要满足施工需要和环保要求。⑷施工前控制桩复测已完毕,完成各桩位定位测量放样。⑸平整场地，满足钻机就位和施工操作的需求。2、钻孔桩施工方法及工艺要求2.1施工工艺流程钻孔采用旋挖钻机成孔为主。采用钻孔灌注桩测定仪对沉碴厚度、孔壁垂直度、孔径检查合格后，安装钢筋笼。混凝土采用商品砼，罐车运输，直接进入集料斗，采用导管法水下灌注混凝土。钻孔施工工艺流程见图1。7图1钻孔施工工艺流程图定桩位埋设护筒护筒制作、准备钻机就位、校正开工报告批复钻孔钻机准备砼强度测试成孔自检钻孔处理清孔成孔检测安放钢筋笼钻孔泥浆制作钢筋笼制作检查记录填写成孔检测安放钢筋笼安放钢筋笼吊装安放导管安放钢筋笼搭设平台、安装漏斗安放钢筋笼检查沉渣厚度二次清孔安放钢筋笼浇筑混凝土安放钢筋笼凿除桩头安放钢筋笼桩检测安放钢筋笼进入下道工序浇筑记录、制作试块YNYN导管试拼、准备82.2施工方法2.2.1护筒就位（1）施工前设置坚固、不漏水的钢制护筒，护筒用δ=6mm钢板加工制成，护筒内径应大于钻头直径。使用回旋钻机时护筒内径比桩径大20cm，使用冲击钻机时护筒内径比桩径大40cm。（2）护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还要高出施工地面0.5m。护筒应埋到硬土以下至少1.0m，孔位周围地质如不能满足要求时，在埋设护筒位置挖除软土换填，护筒四周要夯填密实，护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。2.2.2钻孔本工程钻孔桩施工时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，要等到已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5Mpa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。安装钻机前，底座垫平，不得产生位移和沉陷，钻机保持稳定，钻头或钻杆中心与桩位中心偏差不得不大于5cm。钻孔过程中严格按施工规范进行，每进尺2～3m，应检查孔直径、垂直度和孔内地质情况，并定时定人记录观测数据。施工时如发现异常现象应即时找出原因，如发现钻孔偏斜或有涌砂现象，可采用片石回填，重新冲击，使孔位逐渐纠偏恢复至正位或将片石挤入砂层内堵住涌砂。开孔的位置要准确，使成孔壁直、圆顺、坚实。9开始钻孔时采用小冲程冲击，待钻进深度超过钻头全高时再正常冲程进行。钻进过程中，勤松绳和适量松绳，不得打空；勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。钻孔到达设计深度后，对孔位、孔径、孔深和孔形及垂直度进行检验，并填写钻孔记录表。钻孔中采取以下措施防止塌孔：①
筒的埋设深度，应确保回填土护壁稳定，并做好护筒底部密封。②现场钻孔操作人员，要仔细检测土质情况，尤其是含砂率的检测，不同地层必须按要求进行相应调整。③控制钢筋笼安装垂直度，安放钢筋笼时，需对准钻孔中心垂直插入，严禁触及孔壁。④紧密衔接各道工序，尽量缩短工序间隔。表3钻孔桩钻孔允许偏差序号项目允许偏差（mm）1孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深柱桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心偏心群桩≤504倾斜度≤1%2.2.3清孔（1）当钻孔深度达到设计标高时，先用测绳（检测过）测量钻孔深度，并做好记录，在用检孔器对孔深、孔径、孔形进行检查，确认满足设计要求后，立即进行清孔采用气举抽渣法进行换浆清孔。10（2）清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手模无2～3mm颗粒，再用测绳测量钻孔深度，清孔前后的孔深差值（孔底沉渣厚度）≯10cm，立即进行下道工序；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm，严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。（3）钢筋笼和导管安放完毕后、浇筑水下混凝土前，在检测桩底沉渣厚度。若沉渣超标，要立即进行第二次清孔，第二次清孔利用导管安装风管，气举反循环法清孔。（4）清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度，防止坍塌。因为孔较深，中途宜停顿片刻，待孔内悬浮钻渣均沉淀后，再送风清孔一次，当风管口设置很低，在清孔过程中不能保持孔口水头时，不可马上停止送风，应先将风管或导管提升一定的高度，才停止送风，以免稠浆渣将风管口堵塞。（5）二次清孔完成后，立即浇筑水下混凝土，避免泥渣再次沉淀。加快成孔与成桩速度，缩短从成孔到成桩的作业时间。4.2.5钢筋笼骨架的制作与安装（1）钢筋的性能必须符合现行国家技术标准，具有出厂质量证明书和试验报告单。钢筋加工时，保证钢筋表面洁净，使用前应将表面的油渍、漆皮、锈斑等清除干净。（2）钢筋笼在加工棚集中分节制作，钢筋焊接前，必须施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。钢筋制作过程中要预留好钢筋接头位置，钢筋接头采用单面搭接，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使11两接合钢筋轴线一致。接头焊接的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。焊接保证钢筋接头在同一断面内（相邻焊接接头间距不小于35d）的数量不能超过钢筋总量的50%。（3）钢筋笼存放时下部架空（垫木间距与加强圈间距相同），钢筋笼应采用彩条布覆盖，以防雨水侵蚀生锈，并挂标识牌。（4）本工程钻孔桩全部采用超声波检测法检测，钻孔桩设3根50mm检测管，均匀间距布置在钢筋笼的内侧；检测管接头应顺直、牢固，与钢筋笼加强钢筋焊接固定。为确保混凝土灌注后管道疏通，检测管安装后，在检测管内注水，其上、下端口用钢板密封，严禁泥浆或水泥浆进入管内。（5）钢筋笼吊装时配备专用托架，平板车运至现场，在孔口利用25t汽车吊吊放，每节钢筋笼接头钢筋错开，在接头长度段内受力钢筋焊接接头面积小于总面积的50%；在笼中加设十字钢筋撑，绑扎方木加固，防止钢筋笼变形。下放前检查钢筋笼垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致，钢筋笼安装就位后，在钢筋笼定设4根A16钢筋吊环，并与钢护筒顶部焊接固定，防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架不发生掉笼或浮笼。钻孔桩钢筋骨架允许偏差见下表：12表4钻孔桩钢筋骨架允许偏差序号项目允许偏差（mm）1钢筋骨架在承台底以下长度±1002钢筋骨架直径±103主钢筋间距±104加强筋间距±205箍筋间距或螺旋筋间距±206钢筋骨架垂直度0.5%骨架长度7钢筋骨架保护层厚度±208骨架中心平面位置±209骨架顶端高程±2010骨架底面高程±502.2.4导管安装导管采用内径30cm的钢导管，导管内壁光滑，圆顺，内径一致，导管接口严密、牢固。导管使用前进行试拼，导管接拼后，两端头安装配套的钢制法兰盘，管内注水，再增加气压（试压压力为孔底静水压力的1.5倍），检测导管的密封性，要确保导管不漏水，连接螺栓强度满足要求，导管测试合格后，接自上而下顺序编号和标尺尺度。导管组装后轴线偏差不超过钻孔深度的0.5％并不大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽在上（便于拆卸）。导管管节长度，中间节为2m等长，底节长度为4m，漏斗下节段为1m，并配置0.5m导管，以调整导管长度。导管长度按孔深和工作平台高度决定。下放过程中应保持导管位置居中，轴线顺直，逐步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。浇筑首盘混凝土时，导管底面应高于孔底0.35～0.4m。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不设法兰盘。132.2.5水下砼浇筑混凝土强度等级为C30。水下混凝土灌注前进行二次清孔，以灌注水下混凝土的导管作为吸管，高压风管设在导管内，高压风管沉入导管内的入水深度大于水面至出桨口高度的1.5倍，且不小于15m。清孔过程中必须保持孔内原有水头高度，停止清孔时，先关气后断水，以防水头损失造成塌孔。浇筑水下混凝土必须做好充分的准备工作，配置足够备用应急设备和材料，水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，导管内混凝土卡管时，应上下活动导管，并附以导管外部震动，使灌注顺畅，每根桩宜在8小时内浇筑完成。水下混凝土浇灌时的混凝土需用量计算确定必须满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不大于1m并不大于3m；同时当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的浇灌速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度，完成首批封底混凝土后，将首批混凝土用于储料斗换成小型储料斗，采用砼输送车直接浇筑砼，以加快水下砼的浇筑速度。当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当加大，灌注过程中随时测量孔内混凝土顶面位置，要始终保持导管埋深在1～3m范围，防止泥浆冲入管内。当混凝土浇筑面接近设计高程时，采用测绳或取样盒确定混凝土顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上141.0m左右最后拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。混凝土浇筑完毕，在混凝土初凝前拔出位于地面以下桩顶以上的孔口护筒。桩身砼要按规范和设计要求进行超灌，确保截除桩头后桩身砼质量，超灌长度根据泥浆比重、桩长、试桩数据确定。混凝土灌注事故预防及处理措施：①混凝土卡管及导管卡住钢筋笼严格控制混凝土的坍落度，保证混凝土和易性。如出现卡管，采用型钢来回捣动或在导管上安装附着式振捣器振捣。