钻孔灌注桩专项施工方案

钻孔灌注桩专项施工方案

宁波市水利水电规划设计研究院

慈城古县城护城河及官山河综合整治工程（一期）项目部

2017年2月

一、工程概述

慈城古县城护城河及官山河综合整治工程（一期）位于江北区慈城镇。本工程河道整治河道3条，整治总长约2086m，其中东护城河821m，南护城河1008m，西护城河257m，建设内容包括现状护城河河岸防洪加固、河道整治、清淤、疏浚、驳坎及河岸绿化等建设；新建西护城河闸站1座，南护城河水闸1座；重建桥梁2座，其中城南东路桥1座，南护城河上的日新桥1座。其中钻孔灌注桩打设情况如下：

φ800钻孔灌注桩桩一览表 部 位 东护城河 E1+670-E1+675 西侧 岸墙下 东侧 岸墙下 围护 桥桩 闸室及泵站 上游侧隔墙 下游侧隔墙 进水段翼墙 上游北侧翼墙 消力池段翼墙 下游翼墙 闸室 上游翼墙 下游翼墙 桩长 22m 22m 15m 42m 42m 42m 42m 42m 42m 42m 42m 30m 30m 30m 桩数 4枚 4枚 21枚 20枚 22枚 2枚 2枚 4枚 4枚 4枚 8枚 20枚 8枚 8枚 桩顶标高 -0.4m -0.4m 1.8m -1.4m -3.77m -3.77m -2.37 m -3.37 m -1.97 m -2.87 m -1.97 m -3.27m -1.47m -1.97m 桩底标高 -22.4m -22.4m -13.2m -43.4m -45.77m -45.77m -44.37 m -45.37 m -43.97 m -44.87 m -43.97 m -33.27m -31.47m -31.97m E1+471-E1+490 东侧 城南东路桥 A型 B型 C型 西护城河闸 D型 E型 F型 G型 A型 南护城河闸 B型 C型 φ1000钻孔灌注桩桩一览表

部 位 日新桥 桥桩 桩长 52.017~52.113m 桩数 6枚 桩顶标高 0.917~1.013m 桩底标高 -51.1m

二、施工准备

1、组织有关技术人员熟悉挖掘本工程的有关设计资料，根据地质资料勘察报告，桩基工程的施工图纸、技术要求、技术交底会议纪要等。

2、了解建设单位提供的测量基线、水准点、坐标及桩位资料。 3、搭设好现场临设，按施工现场平面图布置就绪水、电、施工道路及其它设施。

4、平整场地，编制桩基工程施工技术措施，施工进度，质量安全保证措施。

5、施工机械、设备、材料进场，选派钻孔灌注桩施工经验丰富的专业打桩队伍作业。

6、工程所需钢筋等材料购置计划落实到现场，灌注桩砼采用商品砼，合同已签订落实，以利于工程顺利进行，同时做好原材料的检测工作。

7、由公司专人负责，项目经理为主，成立工程质量，安全管理小组，办好开工前各种手续。

8、按设计桩位放样准确，根据图纸桩位尺寸，仔细复查轴线至桩中心线的尺寸放出桩位，埋设护筒，并用一定长度钢筋打入桩中心作为标点。

三、施工机械、人力的投入及工期安排

1、施工机械设备

根据本工程工程量大及交叉作业多等特点，并依据设计要求及地质情况，结合施工总进度计划，本工程采用的主要机具如下：1）、GPS10型回旋钻机1台。2）、作业所需的机械配套设备。 3）、钢筋加工制作的机械设备配备。

2、人员的投入

建立以施工经理为首的组织管理机构，组织协调本公司与业主、监理单

位、总承包单位及有关部门的各种关系，负责工程质量、工期、安全等方面工作。

钻机配备4人，每天按15小时两班制进行施工。

四、灌注桩施工方案

桩基础施工采用常规钻孔桩工艺。

桩基础施工顺序：平台搭建→护筒埋设→钻孔→清孔→安放钢筋笼→混凝土灌注→桩基础检测。

1、平台搭建、埋置护筒：

1）按施工要求搭建合适的打桩平台。平台搭建要牢固、平稳，符合施工的需求。

2）准备场地施工前应将场地平整好，以便安装钻架进行钻孔，在钻架位置处应整平夯实，清除杂物，挖换软土。机架要平直，机座垫稳，不能软硬不均，一般桩机下垫枕木。钻孔过程中机架不能移位和不均匀沉陷。

3）护筒制作要求坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便和能重复使用。

4）在陆地上的桩基，在放出桩位后，查明无地下管线即可开始埋设护筒，护筒高2.0～2.5m。钻头中心对准状位，然后根据护筒的大小挖埋护筒，护筒应高出地面30～50㎝，埋入土中应不小于1.0m。

2、制备泥浆：

泥浆在钻孔中的作用是：

1）在孔内产生较大的悬浮液压力，可防止塌孔。

2）泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的活动，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用，同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位； 3）泥浆比重大，具有浮渣作用，利于钻渣的排出。因此在钻孔过程中，孔内应保持一定稠度的泥浆，一般比重以1.1～1.3为宜，在钻进大卵石层时可用1.4以上，粘度为10～20s，在较好的粘土中钻孔，也可灌入清水，使钻孔时孔内自造泥浆，达到固壁效果。调制泥浆粘度塑性指数不宜小于15。

3、钻孔：

1）钻具联结要牢固，铅直，初期钻进速度不要太快，在孔深4.0m以内,不超过2m/h，以后不要超过3m/h。在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度与泥浆排放量相适应。冲孔钻在开孔时要慢，孔深2.0m以内，不超过1.5m/h。

2）钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度，泥浆压力超过水压力，可满足施工规范要求。

3）经常检查机具运转情况，发现异常情况立即查清原因，及时处理。钢丝绳和润滑部分必须每班检查一次。

4）小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢，防止掉入孔内。 5）经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂或护筒、桩架是否倾斜。 6）严格遵守操作技术规程，做好钻孔记录。记录中要反映泥浆变化。 7）钻至设计深度时，要由监理工程师在现场与施工单位有关人员共同判断并准确测定孔深。以此作为终孔标高的依据。

4、清孔：

1）钻孔到设计深度，施工单位提出终孔要求，需由现场监理工程师决定，并进行孔径，孔偏斜度、孔深的验收。验收方法是制造一个长度等于4—6倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和偏斜度达到要求。孔深用测绳和钢尺丈量。钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，钢筋笼能顺利放到底为止。

2）清孔方法是用原浆换浆法清孔，清孔后泥浆指标比重1.15—1.25之间，含砂量小于8%，粘度18—22，孔底沉渣小于10cm。为防止孔内沉渣大于规范要求，一般用抽吵筒先将孔内泥砂打掉再换浆。

3）清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5—2.0m防止塌孔。 4）清孔达到要求，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，同意隐蔽，灌注砼，再进行下道工序。

5、钢筋笼制作安装

1）钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检查合格后方可使用。

2）钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。一般钢筋笼用焊接方法，个别连接点用绑孔。钢筋笼外侧的定位钢筋可用空心穿孔砼预制圆柱体，或直接用钢筋弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度。

3）钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢，焊条一般用5字头型号，以保证钢筋笼焊接质量。钢筋笼在安装过程中不能变形。

4）钢筋笼最好一次性使用一台吊机。

5）钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。

6、浇注砼

1）用直径30cm导管灌注砼。导管每节长度2—3m。导管使用前试拼，并做封闭水试验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。仔细检查导管的焊缝。

2）导管安装时底部应高出孔底30—40cm。导管埋入砼内深度2—4m，最深不超过6m，最浅不小于1m，导管提升速度要慢。

3）导管的砼数量应满足导管埋入砼深度的要求，开管前要备足相应的数量。

4）砼落度为18—22cm，以防堵管。

5）砼要连续浇注，中断时间不超过30分钟。浇灌的桩顶标高应高出设计标高1m以上。砼用商品砼，采用砼运输车运至现场泵送入槽。

6）施工中应保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣及时清除。 7、桩基检测

1）凿除桩顶预加高的砼，桩头钢筋不能乱弯。凿桩头用风镐或人工凿除。桩顶标高按设计要求，桩顶要大致平整。

2）桩基检测的方法是动测，超声波。每条桩用什么方法检测由总承包单位、监理工程师和质监部门决定。

3）施工单位配合质检部门对每条桩进行检测。质量合格后方能进行下道工序施工。

4）灌注桩成孔施工的允许偏差应该满足以下要求： 灌注桩施工允许偏差

桩位允许偏差（mm） 桩径偏差（mm） 垂直度允许偏差（%） 单桩、条形桩条形桩基沿基沿垂直轴线方向垂直轴线方向和和群桩基础中的边群桩基础中的中桩 -0.1d且＜-50

五、事故的预防及处理措施 1、钢筋笼上浮

产生的原因；砼由漏斗顺导管向下灌注时，产生一种顶托力，使钢筋笼上浮。 防治措施

①钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。

②灌注中,当砼表面接近钢筋笼底时,应放慢砼灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。

③砼液面进入钢筋笼一定深度后，应适当提导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入砼表面应不小于2m，不大于10m。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，现场操作人员应及时补救，补救的办法是马上起拔拆除部分导管；导管拆除一部分后，可适当上下活动导管；这时可以看到，每上提一次导管，钢筋笼在导管的抽吸作用下，会自然回落一点；坚持多上下活动几次导管，直到上浮的钢筋笼全部回落为止。当然，如果钢筋笼严重上浮，那么这一补救措施也不一定会十分奏效

2、“烂桩头”

产生的原因；①清孔不彻底，桩顶浮浆过浓过厚，影响水下砼灌注时测量桩顶位置的精度。

②导管起拔速度过快，尤其是桩头直径过大时，如未经插捣，直接起拔

＜1 100 d/6且不大于间桩 d/4且不大于150 导管，桩头很容易出现砼中间高、四周低的“烂桩头”。

③浇筑速度过快，导致孔壁局部坍塌，影响测量结果。

防治措施：①认真做好清孔工作，确保清孔完成后孔口没有泥块返出；在空孔较长的桩内测量砼上升面时，应控制好测量重锤的质量。通常认为使用5～40mm碎石砼时，重锤的质量可以控制在1.5kg 左右；使用5～25mm 碎石砼时，重锤的质量可以控制在1kg 左右。在设计桩顶与地面距离<4 m时，通常认为使用竹竿通过手感测量砼面更直观，精度更高。

②砼终灌拔管前，应使用导管适当地插捣砼，把桩身可能存在的气泡尽量排出桩外后，以便精确测量砼面。也可通过导管插捣使桩顶砼摊平。

3、灌注砼时桩孔坍孔

灌注水下砼过程中，发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，为坍孔征兆。如用测深锤探测砼面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。

原因分析；①灌注砼过程中，孔内外水头未能保持一定高差。在潮汐地区，没有采取措施来稳定孔内水位。

②护筒刃脚周围漏水；孔外堆放重物或有机械振动，使孔壁在灌注砼时坍孔。

③导管卡挂钢筋笼及堵管时,均易发生坍孔。

预防方法 ；①灌注砼过程中，要采取各种措施来稳定孔内水位，还要防止护筒及孔壁漏水。

②用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高度，如不再坍孔，可继续灌注。

③如用上法处治，坍孔应不停时，或坍孔部位较深，宜将导管、钢筋笼拔出，回填粘土，重新钻孔。

4、孔位倾斜

原因分析 ；①桩机本身未竖直或桩机平台不水平。 ②桩机在钻孔过程中发生不均匀沉降。 ③在进行超深桩作业时，桩机钻杆太细。

预防方法 ；①首先要扩大桩机支承面积，使桩机稳固，并保证钻机平台水平。

②采取经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。

③严格按照规范要求先配钻杆。 六、安全技术措施

1、电器设备均要设置漏电开关，并有可靠的接地，用电机械做到一机一闸。

2、进入施工现场必须戴好安全帽，登高检修和保养人员，必须穿软底鞋，系好安全带，并将鞋底的淤泥清理干净。

3、经常检查桩孔的限位结构，严防脱落伤人或掉入孔洞中，避免用手触摸，严防轧伤。

4、钻杆与钻头的连接要经常检查，防止松动脱落伤人。

5、采用泥浆护壁，对泥浆循环系统认真管理，做好现场防滑工作。 6、钻孔后，砼浇灌顶标高比地面低时，应在孔口加盖板封挡，以免人或工具掉落孔中。

7、吊置钢筋笼时，要合理选择捆绑吊点，并应设置尾绳，保证平衡起吊，准确入孔，严防伤人。

8、施工现场挂好五牌及安全标语，以便警钟长鸣。

9、工地内不得有外来人员随便进出，日夜配备专人值班，在醒目处挂上各种安全文明标志。

10、及时处理污泥，清理排污沟内的沉砂等，保持场地清洁。 11、各种材料堆放，严格按平面布置图要求堆放，及时打扫，清理场内外的建筑垃圾。

12、全体施工人员，都必须遵守劳动纪律和规范操作上班，不得早退迟到，交接班手续要齐全完整。班前不得喝酒及聚众赌博。