机械钻孔灌注桩施工方案

国电丰城发电有限公司#1、#2机组烟气脱硫及湿除改造工程钻孔灌注桩施工方案总包单位会签：分包单位批准：分包单位审核：分包单位编写：编制单位：国电环境保护研究院丰城脱硫湿除总承包工程项目部2016年07月18日-1-目录一、工程概况……………………………………………………………………2二、施工机械与施工方法………………………………………………………2三、常见事故原因分析与处理措施……………………………………………7四、施工组织与管理……………………………………………………………9五、工程质量保证措施…………………………………………………………10六、安全控制措施………………………………………………………………12七、施工进度计划及保证工期的主要措施……………………………………15八、竣工资料……………………………………………………………………15附图１钻孔灌注桩施工工艺流程图…………………………………………17附图2钻孔灌注桩工序质量保证对策表……………………………………18-2-一、工程概况（一）工程简介江西丰城发电厂位于江西省丰城市尚庄镇石上村，距丰城市约8km，距南昌市约60km，南临赣江约0.5km，东距丰高公路约600m，北距丰城水泥厂2.8km。根据报告结论，场地地层分布为：杂填土—粉质粘土—全风化泥质粉砂岩—强风化泥质粉砂岩—中风化泥质粉砂岩，本桩基设计采用大直径钻孔灌注桩基础，桩端持力层为⑤中分化泥质粉砂岩。其单桩竖向承压承载力为2000KN。施工必须确保设计桩长及桩端进入持力层深度为0.8米。工程设计要求桩径φ800，共78根.（二）设计要求如下：桩长按设计嵌入承台100mm，承压桩桩纵筋锚入承台不小于35d，抗拔桩桩纵筋锚入底板不小于40d。钢筋笼主筋通长1418，加强箍14@2000，加密区箍筋φ8@100，非加密区箍筋φ8@200，桩身砼强度等级为C35，单桩竖向承载力特征值为2000KN。（三）工程地质特征（详核工业鹰潭勘察院2016年6月提供的国电丰城发电有限公司1#2#机组脱硫及湿除改造EPC项目地质勘察报告（B136007082））。（四）编制依据：1、#1#2吸收塔及烟道支架桩位布置图（H2016S048-T0103-02）2、核工业鹰潭勘察院2016年6月提供的国电丰城发电有限公司1#2#机组脱硫及湿除改造EPC项目地质勘察报告（B136007082）3、建筑桩基技术规范（JGJ4-2008）4、钢筋焊接及验收规程（JGJ18-96）5、工程测量规范（GB50026-93）6、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）7、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB175-1999）8、钢筋砼用热轧带肋钢筋（GB1499-1998）9、钢筋混凝土用热轧光圆负钢筋（GB13013-91）10、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）二、施工机械与施工方法（一）钻孔桩施工工艺流程见附图1（二）钻孔桩施工方法1、放样定位：-3-依据甲方提供的现场建筑定位点测放桩位，在测定的桩位中心处打入木桩作为标志。2、护筒施工护筒采用5mm钢板卷制护筒制作，规格直径比设计直径大100mm，高度1.2～1.5m。孔口护筒采用人工挖埋。即先以桩位中心点为圆心，人工开挖一个比护筒直径大100～200mm圆坑，人工开挖后，将护筒中心对准桩位中心安放圆坑内，护筒外周边采用粘土回填并夯实。护筒埋置时，护筒顶高出地面20-30cm，以防施工时孔内泥浆外溢产生污染。3、回转钻机成孔（1）正常钻进技术参数选择正常钻进技术参数选择如下：地层钻速（转/分）泥浆重度杂填土40-701.30～1.35粘土及粉质粘土48-90＜1.2淤泥及淤泥质粘土48-90＜1.2卵石及碎石40-701.30～1.35（2）钻进技术要求：①桩机就位必须稳固、周正、水平。确保“滑轮与钻盘中心孔、护筒的中心”三点成一线。②钻具下放前，应做好检查工作，钻进过程中，应注意第一、二根钻杆的进尺，保证钻具与孔的中心垂直，同时需要吊紧钻具，均匀钻进。③在钻孔过程中经常复检，当钻至软硬层变异处时，缓钻进，并采取钻完一段再复扫一遍的方法。（3）桩孔质量标准及检验方法：①桩径允许偏差：+0.1D。②垂直度允许偏差：≤1%。③孔底沉渣厚度≤50cm，保证单桩承载力的发挥。4、清孔施工第一次清孔：钻孔达到设计孔深后，停止进尺，采用3PN泥浆泵，全泵量往孔内注入优质正循环泥浆悬浮排渣清孔。清孔要求及标准：a、能准确测量出孔深，孔内泥浆中无泥块悬浮。-4-b、清孔时间≥30分钟。二次清孔：为保证在混凝土灌注前孔底沉渣厚度控制在设计规范规定允许范围之内，钢筋笼吊装完毕，下完灌浆管后，砼灌注前进行二次清孔。本工程全部选择气举排渣法。a、方法选择：清除孔底淤积的方法采用气举排渣法。此法的原理是借助气举排渣器将液气混合，利用密度差来升扬排出孔底的沉渣。压缩空气从风管进入混合器，在排渣管内形成一种密度小于管外泥浆的液气混合物，在内外液体压力差和压缩空气动量的联合作用下沿着排渣管上升，排出孔外。排渣管底端距沉渣面的距离为0.3～0.4m。气举排渣效率与淹没比[a=h1÷(h+h1)、风压、风量和空气提升器型式有关。淹没比大，风压高，风量大，则效率高；风管安装的型式并列式优于同心式。混合器淹没深度一般不得超过空压机的额定风压。额定风压与混合器最大淹没深度表额定风压（Mpa）1.01.22.0混合器最大淹没深度（m）90108192孔深超过50m后，一般不加长风管，而采用加长尾管的办法。清除孔底沉渣的工作，应当在浇筑混凝土前进行孔底淤积的清理，必要时补充清孔。b、质量检测：孔内泥浆重度：1.15～1.20g/cm3；粘度≤22s；含砂率＜6%；孔底沉渣厚度≤50mm。二次清孔后在30分钟内灌注混凝土。若超过30分钟必须重新检测孔底沉渣厚度及泥浆指标，如超出设计规范允许值，则应再次清孔。5、钢筋笼制安（1）钢筋笼制作加工①钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀，钢筋下料时应准确控制下料长度。②钢筋笼采用环形模制作，制作场地保持平整。③钢筋焊接使用E50焊条，搭接双面焊缝长度不小于5d，单面焊不小于10d，焊缝厚度不小于1/4钢筋直径且不小于6mm,焊缝宽度应大于0.7倍钢筋直径且大于10mm.④钢筋笼焊接过程中，应即时清渣。主筋与加强筋全部点焊必须焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。⑤钢筋笼主筋连接采用单面焊接，焊接长度≥10D，且同一截面接头数≤50%错开。⑥钢筋笼保护块每隔2m设一组沿圆周均布，保护层厚度为50mm。-5-⑦成型的钢筋笼进行逐节验收，验收合格的钢筋笼应平卧堆放平整干净的地面上，堆放层数不应超过2层。⑧钢筋笼制作标准见下表：项目主筋间距箍筋间距钢筋笼直径钢筋笼长度保护层厚度允许偏差(mm)±10±20±10±100±20（2）钢筋笼安放①钢筋笼安放起吊采用桩机卷扬机起吊。②钢筋笼安放标高根据孔口护筒顶标高来计算，安放时需保证桩顶的设计标高，允许误差为±100mm。③钢筋笼下放时，应对准孔位中心，缓慢下放。遇阻时采用正、反旋转慢慢下沉，严禁猛提。放至设计标高后立即将φ14吊筋焊固在孔口护筒上或机架底盘上，或用钢管悬挂固定在孔口。④钢筋笼上、下对接放焊时，应使钢筋笼保持垂直状态，对接时，两边同时施焊，焊接头同截面不得超过配筋（主筋）的50%，间距错开不少于35d，且不小于50cm。6、灌注水下混凝土（1）砼料配制及搅拌：①砼配制原材料选用：水泥：32.5、42.5普通硅酸盐水泥。砂：中砂。石子：2～4cm卵石。拌和水：饮用自来水。②砼配比：混凝土配比实验室试配确定。施工时根据现场砂、石原材料含水量进行调整为施工混凝土配合比，混凝土施工按调整后的施工混凝土配比进行配制。③混凝土料拌合采用JZC-350型双锥反转击料式砼搅拌机搅拌。④砼料配制搅拌质量技术要求a、进场水泥应具有出厂质保单，并按有关规定要求现场取样进行安定性及强度试验，试验合格后方可使用。b、进场砂、石料现场分批取样检测其级配、含泥量等指标，各项指标均须符合规范规定要求方可使用。-6-c、砼料拌和时间不少于90S。d、砼料有较好的和易性，其坍落度为18-22cm。e、砼料具有较好的保水性，较小的泌水率。2小时内泌水量不大于混凝土体积的1.5%，即泌水率小于4%。f、砼初凝时间不早于45分钟，终凝时间不大于12小时，密度不小于2100Kg/m3。（2）水下砼灌注①灌浆管：选用φ250mm，油轮丝扣连接式导管，单节长度一般为2.5m。底管长度不小于4m，同时配备1.0m、0.5m和0.3m短节。安装时要确保连接紧密，接口绝对密封，连接处加垫“O”型橡胶密封圈，防止接头处漏水漏气。②初灌量为确保初灌埋深度≥0.8m，初灌量根据孔深、孔径、孔内泥浆重度，初灌导管悬管高度等数据，按下式计算确定。V=π×d2×h1÷4＋π×D2×HC÷4式中：V—初灌砼量（m3）；d—导管内径（m）；D—桩孔直径（m）；h1—孔内混凝土高度达到Hc时导管内混凝土柱与导管外水压平衡，导管内混凝土高度（m），h1=Hw×ra/rc；Hc钻孔初灌需要砼面主孔底高度（m）（如初灌注悬管高度为0.5m）；ra—孔内泥浆重度（KN/m3）；rc—混凝土拌和物重度（KN/m3）；Hw—孔内液面至初灌需要的混凝土距离。经计算φ800mm初灌量约为2.5m3。③砼灌注技术要求水下砼灌注是钻孔灌注桩施工中的重要环节，砼灌注施工技术要求：a、保证初灌量满足首次灌注明导管底端能埋入砼中1.0m以上。b、灌注时导管埋深宜控制在2～6m，严禁将导管拔出砼面。c、拆管前设专人测量孔内砼面，并核实砼量搅拌记录，确定可以拔管时才能拔管、拆管并记录。d、水下砼灌注应确保其连续性，中途不得停顿，对灌注过程中的故障均应做好记录。-7-e、水下砼灌注如发生堵管时，立即用备用无坐式7.5KW振动器振动导管；f、认真做好机械的维修保养，使机械经常处理完好运行状态，不因机械故障影响砼灌注质量；g、试块制作及养护：每50m3砼做1组，每根桩最少做一组砼试块，做好的试块24小时后拆模，置于水中常温养护。h、砼的充盈系数不得小于1.1。三、常见事故原因分析及处理措施（1）钻孔施工常见事故预防处理措施序号事故状态原因分析处理措施1粘土层钻进缓慢，甚至不进尺1、钻头有缺陷；2、钻头泥包或糊钻；3、钻进参数不合理；1、检查钻头，必要时重新设计钻头；2、清除泥包，调整冲洗液的比重、粘度、适当加大泵量或向孔中投入适当碎砖块解除泥包糊钻；3、调整钻进参数；2园砾层钻进时，钻头在孔内跳动厉害1、孔内沉碴较多；2、孔内有较大活动砾石；1、降低钻速，加大泵量及时排碴；2、提钻用专用打捞筒清除直径较大的卵砾石；3塌孔1、孔内泥浆漏失、水位下降；2、操作不当，产生压力振动；1、投入粘土锯未或水泥堵漏材料封堵；2、注意操作，升降钻具要平稳；4掉钻头1、钻杆架接丝扣脱落；2、钻杆断裂；1、预防措施a、采用高强锣栓并对丝扣检查；b、操作上开钻要将钻头提离孔底以降低突发扭距；c、钻杆过度磨损要及时更换；2、处理措施：采用打捞钓或钢丝绳套打捞。（2）水下砼灌注常见事故及处理方法-8-常见事故产生故障原因处理措施隔水塞卡在导管内1、隔水塞翻转或胶垫过大；2、隔水塞遇物卡住；3、导管连接不直；4、导管变形。取出隔水塞重放；并检查导管连接的垂直度；拆换变形的导管。导管内进水1、导管连接处密封不好，垫圈放置不平正，连接丝扣未扭紧；2、初灌量不足，未埋住导管。1、提出导管，检查垫圈，重新安放并检查密封情况；2、提出导管，清除灌入的混凝土，重新开始灌注，增加初灌量，调整导管底口至孔底高度。砼灌注过程中堵管1、混凝土配比不符合要求，水灰比过小，坍落度过低；2、混凝土搅拌质量不符合要求；3、混凝土泌水离析严重；4、导管内进水未及时发现，造成混凝土严重稀释，水泥浆与砂、石分离；5、灌注时间过长，表层混凝土已初凝。1、将混凝土按比例要求重新拌和并检查坍落度；2、检查所使用的水泥品种、标号和质量，按要求重新拌制；3、在