旋挖钻施工方案

-1-旋挖钻施工方案一、编制依据及目的1、编制依据1、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）2、《公路交通安全设施施工技术规范》（JTGF71-2006）3、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1-2004）4、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）5、我单位从事公路桥涵工程建设施工经验、施工能力以及施工技术装备水平和设备配备能力。2、编制目的本作业指导书作为铜南宣高速公路路基工程桥梁钻孔灌注桩施工依据，指导旱地或筑岛钻孔灌注桩全过程施工作业，满足设计、规范要求，预防施工中安全质量事故的发生，确保钻孔灌注桩施工顺利进行。二、工程概况及工程地质1、工程概况铜南宣高速公路路基工程第四标段起讫桩号为K28+777～K35+100，全长6.323Km。位于南陵县籍山镇苍溪村，经四甲、后家，在三洪跨越国道205，并在此设置南陵东互通连接，路线继续向前经朱龙湾、袁村、西村、周角，即到本标终点K35+100.主要工程内容包括路基、桥涵、防护排水、分离立交、南陵东互通立交等。大桥336m/1座，中桥180.22m/4座，互通分离立交桥1060m/1座，互通-2-匝道桥650.23m/4座，圆管涵16道，盖板涵16道。桥梁桩基设计均为摩擦桩，桩基共计423根，桩长11～26m不等；其中Φ1.3m150根，Φ1.5m138根，Φ1.6m135根。桩基工程项目表序号桩径(m)根数量(m)备注11.3150215621.5138230631.61352925根据现场地质情况及技术规范采用旋挖钻成桩。2、工程地质场地全部位于芜湖市南陵县籍山镇，并穿过泄洪区，地形起伏不大，地面标高一般为6.0～12.0m。自上而下划分的土层如下：①层填筑土：灰黄、灰色，松散~稍密状态，主要为硬塑~可塑状态的粘土，含灰土，砖块、碎石。②、③、④层粉质粘土：灰、灰褐、褐灰等色，分布于田地表层，干旱天气呈干松状态，雨天呈松软稀糊状态。⑤层粉土:褐红、灰黄等色，硬塑，强度中等。⑥层中砂：灰白色，只要成分为石英质，含少量颗粒等。饱和，稍密-中密。⑦层卵石土：灰白、褐黄等色，只要成分石英质，偶有卵石，饱和。⑧层强风化泥质粉沙岩：极软岩，灰白、紫红、褐黄等色。-3-⑨层中风化泥质粉沙岩：岩，灰白、紫红等色。三、劳力、机械进场计划1、人员设备的安排现场管理、施工人员一览表序号姓名职务职责1赵朋生产副经理一工区施工现场管理总负责2黄大明生产副经理二工区施工现场管理总负责3郝瑞丰总工技术总负责4张金松试验工程师现场试验负责人5柳林工程部长技术负责人6韦邦敏安全工程师负责全线安全生产与环境保护7张须勇测量工程师负责施工测量放线及复测8万进桥梁工程师一工区技术负责人9阚和楠桥梁工程师二工区技术负责人10施工人员50人2、机械设备的安排主要机械设备一览表序号机械名称单位数量性能状况备注1挖掘机台2良好2自卸车台2良好3装载机台2良好-4-4全站仪台1良好5水准仪台2良好625T吊车台3良好7旋挖钻台2良好8砼罐车台6良好四、工期安排计划开工时间：2013年5月1日;计划完工时间：2013年11月15日。五、主要施工方法适用范围：适用于各种土质层和砂类土、碎（卵）石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。施工工艺场地平整桩位放样钻孔桩施工平台埋设护筒制备泥浆钻机就位钻孔第一次清孔制作钢筋笼下钢筋笼泥浆循环第二次清孔导管水密试验安放导管配制混凝土浇灌混凝土钻机移位钻孔桩施工工序-5-具体施工程序如下：1、护筒的制作与埋设施工场地平整处理，保证旋挖钻机底座场地应平整、夯实，避免在钻进过程中钻机产生沉陷。桩位确定后，利用十字线放出四个控制桩位，并以四个控制桩为基准进行埋设护筒。护筒埋设：护筒由厚度4－6mm钢板制成，护筒直径比桩基孔径大20cm，每节护筒长度1.5-3.0m，护筒至少高出地面30cm。以防止杂物、泥水流入孔内。旋挖钻机在埋设护筒时，应由人工进行辅助配合，护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调整。2、泥浆循环系统布置与处理根据现场地形以及周围环境等条件，设泥浆循环系统。泥浆循环池由沉淀池和泥浆池组成。为避免泥浆对周围环境的污梁，在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉碴及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆，采取及时清除、及时用泥浆运输车外运。3、泥浆在砂类土、黏土夹层中钻孔，宜采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15时，浮碴能力足够满足施工时，可利用孔内原土造浆护壁。泥浆性能指针，应按照钻孔方法和地质情况确定并符合以下规定：-6-泥浆比重：入孔泥浆比重为1.1～1.3。粘度：一般地层16～22S，松散易坍地层19～28S；胶体率：不低于95%；含砂率：不大于4%；PH值：应大于6.5。4、钻机就位钻机就位前，对钻孔前各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座落处平整和加固，主要机具设备的检查、维修与安装，配套设施的就位及水电供应等，且应进行详细的物探工作，避免桩基施工对管线的破坏，如发生冲突，尽量迁移管线，无法迁移需调整桩位时通知设计人员进行处理。钻机安装就位后，不得产生位移或沉陷。钻机钻头中心与钢护筒中心位置偏差不大于20mm。5、钻孔相邻两孔不得同时钻孔或浇注混凝土，以免破坏孔壁造成串孔或断桩；必须隔桩进行。开钻前一定检查各种机具、设备是否状态良好，泥浆制备是否充足，水、电管路是否畅通。旋挖钻施工施工工艺如下：旋挖钻对中后，用挖机埋设护筒。地质较好的地质可以直接钻孔，控制进尺速度，钻进速度不应太快，在钻进5米后，则可按土质情况适当调整钻进速度，在遇到孤石或者夹层时，应降低钻进速度，防止偏孔；在地质较差段，可适当配置泥浆护壁。-7-在钻进过程中，应不定时的检查钻杆和钢丝绳的垂直度，防止偏孔。钻孔距设计标高0.5～1.0m时，应用筒式钻头进行钻进，并把渣土掏出，严格控制成孔深度。旋挖钻机采用筒式钻斗。钻机就位后，调整钻杆垂直度，然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。改善钻斗护壁能力旋挖钻机施工初期，提升料筒时，发现提升力显著增大，有孔壁颈缩现象。经过详细分析，由于筒式钻斗完全无护壁作用，在提升钻斗时，其下部产生较大负压力作用，致使产生“吸钻”现象，从而造成孔壁颈缩现象。因此，必须对筒式钻斗进行改进。在筒壁上加焊4块双曲面护壁钢板（或增设导流槽），两两对称布置，为防止升降时碰怀孔壁，钻头旋转时双曲面护壁钢板直径小于孔径2cm。由施工现场实践得知，改善后的钻斗在提升过程中液压系统压力显著减小，钻孔颈缩现象得到改善。控制钻斗钻进、提升速度旋挖钻机钻机过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，-8-造成埋钻事故。若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻斗下部产生较大负压作用，造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度，经现场实践得知，钻斗升降速度保持在0.75－0.80m/s。当钻斗粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。6、清孔①钻孔达到图纸规定深度或根据桩基终孔原则经监理工程师批准同意终孔后立即进行清孔。清孔时孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5～2米，以防止钻孔的任何塌陷。清孔时，应将附着护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底砖渣等沉淀物清除，对于直径≤1.5米的摩擦桩厚度应≤30cm,对于直径＞1.5米的摩擦桩厚度应≤50cm,且保证沉淀厚度与桩基直径的比值小于0.3。清孔采用换浆法，用换浆法清孔不需另加机具，且孔内仍为泥浆护壁，不易塌孔，但容易造成清孔不彻底，应特别注意，一定要保证清孔时间及清孔质量，避免出现缺陷桩。②不得用加深孔深来代替清孔。③二次清孔后进行灌注水下砼。钢筋笼下放完毕，须进行二次清孔，当泥浆浓度、含沙率及沉渣厚度达到设计要求和规范要求后，并经监理同意，可以进行灌注水下混凝土。清孔后，从孔底提取的泥浆指标要符合规范要求，即相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa·s；含砂率：2％；胶体率：98％。在灌注水下混凝土前，孔底沉淀物-9-厚度不超过设计图纸的规定值，提前做好灌注水下混凝土准备工作，缩短清孔至灌注水下混凝土间隔时间。7、钢筋笼制作与安装钢筋制作在加工场进行，加工须符合图纸尺寸要求，笼体完整牢固。为使钢筋笼有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形，每隔2m设置一道加强箍。在主筋上设置钢筋骨架，以保证钢筋笼的保护层厚度。桩基按设计图纸要求检测管，依照图纸设计桩径小于或等于1.5m时,均匀布置三根声测管，桩径大于1.5m时，均匀布置四根声测管φ57mm检测管。底节钢筋笼上的检测管下口封好并与主筋底齐平，检测管必须牢固的固定在钢筋笼内侧。钢筋笼接好后立即用套头接好检测管，保证严密不漏水，检测管上口比设计桩顶高50cm，装好后上口灌满水并用塞子堵严实。下端用钢板封底焊牢，要求不漏水，浇注桩基混凝土前将其灌满水，上口用塞子封死，钢筋笼采用汽车吊起吊，为保证骨架起吊时不变形，拟采用两点吊：第一点设在骨架的上部，第二点设在骨架长度的中点到下三分之一间。放入孔内后用焊在钢筋笼上的挂环挂在钢管上。钢管搁支在护筒口，支撑在两边平放在地面上的枕木上。钢筋笼在下放过程中，注意防止碰撞孔壁，如放入困难须查明原因，不得强行插入。钢筋笼安放后的顶面和底面标高须符合设计要求。8、水下混凝土灌注-10-钻孔桩混凝土为C25耐久性水下混凝土，导管法灌注混凝土。导管接头为螺口式。导管在使用前须进行水压试验和接头抗拉试验。灌注前测量沉渣厚度，严格控制沉渣厚度，并对各类设备进行检查。导管在吊入孔内时，其位置应居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。灌注首批混凝土不得少于3.0m3,导管下口至孔底的距离控制在250～400mm，以保证导管埋入混凝土深度不少于1.0m。灌注开始后，连续地进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。灌注过程中经常用测深锤探测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，控制在2～6m为宜。为确保桩顶质量，桩顶加灌0.5～1m高度。同时指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。全部混凝土灌注完成后，拔除钢护筒，清理场地。六、钻孔桩质量验收标准-11-钻孔桩质量验收标准表七、常见钻孔事故的预防及处理1．坍孔a、在松散粉砂土、淤泥层或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重，粘度、胶体率的优质泥浆。b、如孔口坍塌，可回填重新埋设护筒再钻，或下钢护筒到未坍处以下至少1m。c、孔内坍塌不严重时，可加大泥浆比重继续钻进，较严重时，可回填砂石和粘土混合物到坍塌位置以上1～2m，甚至全部回填再钻，序号保证项目控制指标1桩位偏差小于或等于50mm2钻孔深度符合设计要求，不得出现负偏差3成孔直径任何断面不得小于设计桩径4钻孔垂直度1%的钻孔深度5孔底沉碴在灌注前，实测小于100mm6入孔钢筋笼制笼材质合格，制作成型后的钢筋笼经监理验收7桩砼强度满足设计强度要求9吊筋长度开挖后桩顶和笼顶标高控制在100mm以内10验桩结果桩身连续,完整,无夹泥、夹砂。合格率100%-12-若坍塌埋住钻头，应先清孔后提钻头。2．钻孔漏浆分护筒式漏浆和护筒接缝处漏浆两种情况a、原因：护筒埋设太浅；回填土不密实或护筒接缝不严密；水头过高等等。b、补救办法：加稠泥浆或倒入粘土快速转动；护筒本柱漏浆则可用棉絮堵塞。3．缩孔地层中央夹有塑性土壤（俗称橡皮土），遇水膨胀后，使孔径缩小，或钻头磨损严重未及时焊补，钻出小于设计桩径的孔，遇到这种情况可采用上下反复扫孔的方法扩大，或回填砂粘土，待密实后重钻。4.卡、埋钻卡埋钻是旋挖钻机最易发生的施工事故，因此，施工过程中应采取积极主动的措施加以预防。当钻机施工时出现卡埋钻现象时，采取切实可行的措施及时进行处理施工事故。处理卡埋钻的方法如下：(1)直接起吊法：采用吊车直接向上起吊即可。(2)钻斗周围疏通法：即用水下切割或反循环等