钻孔灌注桩专项施工方案.doc

一、 钻孔灌注桩施工工艺本工程采用正循环施工工艺。采用GPS-15型钻机原土造浆，正循环成孔。砼采用商品砼，由混凝土搅拌运输车直接灌入。砼浇灌中所排出的废泥浆输入泥浆贮存池由专用泥浆运输车外运。本方案采用钻孔与砼浇灌流水进行，即钻机成孔后进行一次清孔，清孔完毕后进行吊放钢筋笼，并浇筑商品砼，一气呵成，确保工程施工进度。二、 工艺流程图三、钻孔灌注桩施工方法与工艺1. 钻孔灌注桩允许偏差及技术要求 灌注桩水平偏差D/6，且不大于100mm，垂直度偏差1/100。 混凝土等级为水下C30，保护层厚度为60MM 孔底沉渣厚度小于100，灌注桩充盈系数为11.3。 桩身混凝土超灌高度大于2M且大于5%桩长。 桩的低应变动测要求：钻孔灌注桩静载荷试验数量为1%钻孔灌注桩高应变测试数量为5% 钻孔灌注桩低应变测试数量为100% 钻孔灌注桩超声波测试数量为 %（待定） 声测管长度不小于桩长L1000MM成孔质量允许偏差：序号项目允许偏差检测方法1孔径承重桩0+50mm用井径仪或超声波测井仪支护桩30mm2垂直度1%用测斜仪或超声波测井仪3孔深0+300mm核定钻头和钻杆高度或用测绳4桩位承重桩13根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩D1000mmD/6，且不大于100mm基坑开挖后，重新放出纵横轴线，对照轴线用钢尺检查D1000mm100mm+0.01H2. 成孔 成孔之前先进行试成孔，在确定所选设备、施工工艺及技术要求符合设计要求并且现场地质情况与地质勘探报告基本一致的情况下，才能进行正式成孔。 测量放线定位 测量定位采用全站仪，2c值误差不大于10，垂直度盘指标误差不大于1，钻孔灌注桩桩位放样采用经纬仪。 利用指定的轴线交点作控制点，采用极坐标法进行放样，然后再用横纵轴法复核，桩位误差小于5mm。 利用DSZ3型水准仪来测定护筒标高，其误差不大于1cm。 由基准桩引入场内座标点时，应结合温度进行调整测量值。 护筒埋设护筒起桩孔定位和保护孔口的作用。用4mm厚钢板卷制，直径以大于孔径200mm为宜，长度1.2-1.5m。 根据设计桩位，精确测定桩中心点，以桩中心为准，开挖护筒坑，护筒坑深度应低于原状土20cm，然后埋设护筒于坑内，挂线定位，保证护筒中心与桩中心重合。 护筒底及周围用粘土分层夯实，护筒顶面高出地表15-20cm。在整个施工过程中，护筒应保持垂直，不得翻浆，漏水和下沉。 钻机就位 钻机：GPS-15型 钻头：根据工程地质资料和设计要求，选用双环或单环三翼梳齿梨式钻头，该钻头具有切割度大，排渣导流性能好，强度高，导向性好的优点，主要结构参数为中心角100。钻头直径同设计孔径，井径测量后再做调整。 立式泥浆泵：3PNL 钻杆、钻头的连接：钻杆连接后应保证一定的刚度、直度，两根钻杆的连接处应用橡胶垫密封，不允许有大于0.5mm串动。钻头外径应满足设计桩径的需要，出刃要锋利，并定期检查其外径大小、同心度，发现磨损超过1cm时，及时修补。钻头、钻杆、机上钻杆连接后须保持垂直，以保证钻进中钻具的平稳性。 成孔 开孔钻进，采用轻压慢转，以保持钻具的稳定性和导向性，穿过护筒1-2m后，转入正常钻进。并应根据地层变化调整钻进参数。 钻进技术参数常规值为：钻压：15-35KN正循环成孔钻进控制系数钻进系数土层钻压（kPa）转速（r/min）最下泵量（m3/h）小于1000m桩大于1000m桩粉土层粘性土10254070100150砂土51540100150桩孔上部孔段钻进时应轻压慢转，尽量减少桩孔超径，在易缩径的粘土层中，应适当增加扫孔次数和防止缩径，粉砂层等不稳定地层应采用中等压力，慢转速钻进，并及时调整泥浆性能，保证孔径变化得到有效的控制，必要时对钻头的直径和结构进行调整，以便孔径能够满足设计要求，为了下一步工序创造良好的施工条件。 护壁 泥浆性能指标：该工程泥浆采用地层自然造浆工艺，泥浆性能指标见下表：层位泥浆性能指标粘度比重含砂量胶体率PH值粘土18-211.10-1.203%96%7.5-8.0淤泥质粘土20-221.15-1.253%96%7.5-8.0砂性土21-241.18-1.304%92%7.5-8.0 根据工程地质资料，本场区上部地层为砂性吹填砂和回填土，故在施工中易产生坍孔和流砂等不良地质作用，故钻孔桩施工时必须采取必要的技术措施，钻进该段时须调配好泥浆，必要时应人工造浆。该地区第层第层为粘性土，埋设深度至地表下约28m，在该段地层中钻进。因自然造浆较强，泥浆注入时，在孔口部位适当加入清水，防止泥浆稠化。但其中第层、第层土质较差，尤其第夹层为粉砂层，易产生超径及塌孔，钻进至该段地层时要注意使用具有良好性能的泥浆穿过该层，严禁在此部位更换泥浆加清水。钻进至第层土层施工时，易出现粘钻，糊钻现象，如发现进尺减慢，蹩泵要及时检查泥浆粘度。如发现泥浆粘度过大，要及时调整泥浆性能，专门清洗孔底和钻头。钻进进入29m后进入砂土层，地层的含泥量较少，这样钻孔下部无法自然造浆。充分利用上部含泥量较多的地层造浆储备，为下部粉土层施工所用是该工地泥浆使用的关键。在具体的施工过程中尽可能利用场地的优势，加大泥浆池的储浆量和循环槽长度，保证泥浆粘度必须大于20，泥浆比重应控制在1.20-1.30m之间，以便携带砂子或泥块，同时适当调小泵量，以保证孔壁稳定。 本项目桩基持力层为2层，钻遇1、2厚度约30m的粉砂质粉土和粉砂土层，泥浆比重将会很快上升，在施工过程中，为保证孔壁稳定与二清孔底沉淤小于100mm，降低泥浆含砂量，必要时可配旋流泥浆除砂器及加长泥浆循环槽长度除砂。 清孔 一次清孔在钻进终孔后使用钻杆进行，清孔时经常串动钻具，不可静止冲孔，以提高一次清孔效果，清孔进浆比重控制在1.10-1.15，返浆比重控制在1.15-1.30，沉渣厚度不超过0.1m。围护桩返浆比重小于1.35，沉渣厚度小于0.2m。有条件的钻孔采用大循环清孔，即利用沉淀池表层性能较好泥浆直接入孔。 二次清孔在灌注砼之前进行，采用3PNL泵通过导管清孔，二次清孔进浆比重1.15，孔内沉渣0.1m。3. 钢筋制作与安装所有不同规格的钢筋均有出厂合格证和按批进行机械力学性能复试，经复试合格后才能使用，试件取样必须有见证人签证； 钢筋、钢筋笼搭接应有同条件的试验报告，按现场焊接200个接头为一批，做一组焊件试验。 钢筋笼制作按设计图纸进行，主筋采用单面焊接。搭接长度大于10d，焊接缝宽度不小于0.8d，厚度不小于0.3d。接头数量不应大于主筋总数的50%。相邻接头应上下错开，错开距离不应小于35倍主筋直径。主筋与箍筋采用点焊固定，I 级钢焊条为T422，II级钢焊条为T502，I级钢与II级钢相焊用T502；钢筋笼制作允许偏差见下表：钢筋笼制作允许偏差项次项目允许偏差（mm）1主筋间距102箍筋间距203钢筋笼直径104钢筋笼整体长度100 发现弯曲、变形钢筋要作调直处理，钢筋头部弯曲要校直，制作钢筋笼时应使用控制工具标定间距，以便在孔口搭焊时保持钢筋笼垂直度。为防止提升导管时带动钢筋笼，严禁将弯曲或变形的钢筋笼下入孔内。 钢筋笼在运输吊放过程中严禁高起高落，以防弯曲变形。 每节钢筋笼应焊2-3组导正块，每组四只，以保证砼保护层均匀，导正块厚度60mm。 钢筋笼每节为9m左右，钢筋笼吊放采用吊索平衡器，应对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼过程中如遇阻，不得强行下入、晃动。应查明原因并经处理后继续下笼。 钢筋笼在孔口对接时，配备焊工施焊。每节钢筋笼焊接完毕后应补足接头部位的螺旋筋，方可继续下笼。 钢筋笼采用吊筋固定以使钢筋笼定位，一端固定在钢筋笼上，一端用钢管固定在孔口，避免灌砼时钢筋笼上浮。钢管应有足够的强度，笼顶标高允许偏差10cm。 由于使用的钢筋不同，焊条应根据母材的材质合理选用。级钢采用E43，级钢采用E50。 钢材每60吨为一批，每一批次钢筋进场应抽检样品进行复试，合格后方可。现场钢筋焊接以300个接头为一批，每批取一组焊接试件进行拉伸测试。声测管是为了能对钻孔桩进行无破损检测的一种辅助设施,因此在安装声测管时,一定要防止焊接时对声测管的损坏或者密封不严造成泥浆或水泥浆注入声测管而影响声测管功能的发挥。声测管应顺直、中间无变形，封端良好。声测管要保证长度及确保不漏水。声测管的长度应与设计长度一致，声测管的焊接接头我方在自我检查的基础上由监理人员进行抽查， 4. 水下砼灌注本工程钻孔灌注桩采用商品砼（水下C30），商品砼质量稳定，且选择具有足够运输能力的合格供应商来提供。商品砼从拌和开始到运至灌注现场时间不宜大于2小时。每次运到工地的商品砼应认真做好验收记录工作，每车混凝土灌注前均应做落度测试，落度要求为202cm，并应有良好流动度及和易性。商品砼一经拌和后不得随意添加水分。对于现场测试不合格或发生离析的商品砼严禁灌入桩孔内。 导管下口距孔底0.5m，导管使用前须经过压水试验，确保无漏水、渗水时方能使用，灌浆管接头连接处须加密封圈并上紧丝扣。旧导管须测试丝扣配合间隙，不合格不得使用。 导管隔水塞采用球胆，其直径小于导管内径2cm。 打开漏斗口盖板，不准再将导管下放到底，并同时继续开大油门向料斗注入商品砼，以便第一斗混凝土的连续浇灌量不小于2.5m2。 灌砼过程中，起拔导管时，应由质检员测量孔内砼面高度，并进行记录，严禁将导管提离砼面，导管埋深控制在3-10米，不宜小于2.5米。 按规范要求现场做砼试块，试块规格为100100100mm，每桩做砼试件3组，每组三块，每桩必须有一组试块报告。试块脱模后先放在现场标准养护室中进行养护，至规定龄期时送交测试单位进行测试。 灌注接近桩顶部应控制砼灌注量，超灌高度不得小于2.0M且不小于5%桩长。试锚桩必须灌至地表，并确保桩顶混凝土质量。 砼灌注过程中应防止钢筋笼上浮，尤其是在砼面接近钢筋笼底端时，导管埋入砼面的深度宜保持3米左右，可适当放慢灌注速度，当砼面进入钢筋笼底端1-2米时，可适当提升导管。提升时要平稳缓慢避免出料冲击过于猛烈或钩带钢筋笼。 砼灌注必须连续进行，每桩砼浇灌时间不宜超过6小时。 由于桩径较大，灌注提管时应保持导管上下串动3-5次，串动幅度为0.5米左右，并从四个方向测定导管埋深。 砼面接近桩顶时，应下入探测杆，以确保桩顶高度准确。钻孔灌注桩充盈系数不小于1，且不大于1.3。填桩孔：砼灌注完成后适时割断吊筋，拔出护筒并随即用道渣石将桩顶上部空段填实至地面，并用砼复原硬地坪，以确保人员设备的安全及施工现场的整洁。5. 记录 钻孔灌注桩质量检查值班记录日报； 钻孔记录表； 钻孔灌注桩钢筋笼制作检验表； 钻孔灌注桩隐蔽过程验收记录； 钻孔灌注桩水下混凝土灌注记录表；钻孔灌注桩工程检验批（钢筋笼）验收记录表。 钻孔灌注桩工程检验批验收记录表四、 钻孔灌注桩施工质量保证措施1. 质量保证技术措施严格按照ISO9000质量体系标准执行。施工中一切活动坚持以“质量第一”为宗旨，严格执行钻孔灌注桩施工规程（DBJ08-202-2007），着重抓住钻孔灌注桩的定位放线、成孔清渣、钢筋笼制作与吊放、混凝土灌注等四个关键环节，采取有效的技术措施，强化质量管理，务必使本工程一次验收达到优良标准。 工程施工准备 开工后对现场施工人员进行培训，使各工种作业人员对工程的基本情况和岗位职责有清楚的了解，全部持证上岗。并及时做好与有关部门的联系和协调工作，确保现场施工所需的材料能及时供应，以确保施工的连续性。 保证材料质量。商品混凝土及钢材必须采用正规厂家的产品，进场后要有质保书，并按规定进行送检，搭焊试验每200个接头送检一组，钢材每60T为一个检验批。 保证测量定位准确。用经纬仪进行桩位放样，护筒开挖前应复核测量基线桩位，为便于竣工后桩位的测量验收，在不易破坏的地方设立测量控制点，并建立明显标志。A、工程测量放样的程序，遵守由总体达到局部的原则；B、控制点应满足整体控制要求；C、控制点应埋设在牢固不易破坏的位置(用1001001500的木方桩打入土中，露出地面300mm，其上钉铁钉，用砼坞实。木桩上用红漆做出明显标记)； D、控制点相互之间必须通视，不能满足通视要求时应合理设置工作点；E、控制点数据采集后需进行闭合并进行平差计算；F、放样后，对所放点妥善保护，工程桩用红油漆在硬地坪上标好，并以此点为圆心按桩半径加7cm为半径画园，以便护筒开挖而不影响桩位偏位。G、控制点应满足整体控制要求，分布到现场四周固定的围墙上。H、按图纸要求控制各类桩顶标高，孔口标高在每根桩位护筒口的硬地坪上实测，根据桩顶标高通过计算出吊筋长度，采用吊筋悬挂钢筋笼来控制笼顶标高。I、临时水准点的设置一般在保证只设一站，临时水准点应定期用二等水准点检测。 设备安装就位 本工程采用八台钻机进行工程桩施工，开孔前，务必做到钻机安装准确、水平、稳固。各钻机必须配水平尺测机台水平。 钻机一般均安装在滚杠上施工，因此，道木铺设要平整。 为确保钻孔垂直度，钻机必须用水平尺校对机台。 确认钻塔天车，转盘和桩孔中心在一条垂直线上，偏差小于2cm，主动钻杆开钻前要经过校正，弯曲度不超过1，安装完毕，经安全质量检查认可后，由接到钻孔开孔施工通知书后方可正式开工。 成孔 成孔施工应一次不间断的完成，不得无故停钻，施工过程中应做好施工原始记录。成孔完毕至灌注混凝土的时间间隔不应大于24小时。如遇特殊情况停待，务必保持孔内水头高度，避免塌孔发生。 多台钻机同时施工，相邻两钻机之间的距离不易太近，以免互相干扰，在混凝土灌注完毕的桩旁成孔施工。其安全距离不应小于4d，或时间间隔不应小于36小时。 桩孔保径桩孔保径是防止桩孔的超径与缩径，为减少因钻头晃动而产生的超径，除选用适当直径的钻头钻进成孔，还应选用同心度好的钻头和平直度好的钻杆，并固定好钻机平台。此外，在钻进过程中针对不同性质地层，采用不同的钻进技术参数（即转速、钻压、泵量），及时调整泥浆的性能指标，如遇局部易缩径孔段，钻成孔后视需要进行复扫扩孔，正常钻进中，每钻完一根钻杆应提动钻具一次，确保桩径满足设计要求，作为自检，自备孔径测定用钢筋笼以便随时抽检。 桩身垂直度开孔前必须由质检员与技术员用水平尺校正转盘，检查钻机安装是否水平、周正、稳固，施工时严把“护筒埋设垂直关、开孔慢速钻进和软硬交替地层控制钻速关”，遇缩径、塌孔或沿护筒四周冒桨、地面下沉等情况，应停止钻进，经采取有效技术措施后方可继续钻进。 孔深控制为确保桩尖进入设计的持力层，成孔前确定基准面的高程，钻进至桩尖标高后，严格按设计深度的要求，认真丈量机上余尺，确保成孔深度，孔深用钻杆和测绳测量，钻杆定机使用。 清孔 清孔分两次进行，第一次清孔在成孔完毕后立即进行，第二次清孔在下放钢筋笼和导管安装完毕后进行。 孔底沉渣厚度如超标，将直接影响单桩承载力和受荷后的沉降量。为此，成孔后要认真清孔，确保质量。第一次清孔必须认真进行，为确保孔内沉渣厚度达到设计要求，具体做法是将钻具上提4m，多次扫打碎泥块，采用大比重泥浆清除孔内沉渣。二次清孔在导管下入孔内后进行，清孔时可用较大泵量冲孔约15分钟，然后逐步用稀泥浆替换孔内浓泥浆，直到满足施工规程要求为止。 清孔过程中应利用比重秤或密度仪测定泥浆比重应不大于1.2，清孔结束时应测定孔底沉淤符合规范要求，孔底沉淤厚度利用测锤及标准绳进行测试。 清孔结束后，立即进行水下混凝土灌注，通常以不超过30分钟掌握，否则，要重新进行清孔。 钢筋笼、格制作、吊装质量保证措施。 进料时应有专人负责验收，对不同规格、品种的钢筋、型钢、电焊条应标识并分别堆放，不得混杂，堆放时应垫枕木，离地不宜少于20cm，对有损伤或诱蚀严重的钢筋严禁使用。进料后及时抽检，杜绝不合格品。 在钢筋笼、格构柱制作过程中，质检人员要认真检查钢筋笼的焊接质量和垂直度，除规范要求外，还要注意每节上部加强筋与主筋之间必须加焊顶筋，避免起吊时发生跑筋、掉筋现象。焊接应分段焊，防止集中过热而变形。 由于该地区地质条件不好，钻孔易产生缩径和坍孔，给钢筋笼的顺利安装带来不利因素，当钢筋笼在吊放过程中受阻，应立即通知值班工长、技术人员，分析产生的原因，制定措施后再施工。 钢筋笼安装深度应符合设计要求，其允许偏差为10cm。吊筋采用2根16螺纹钢，钢筋固定要牢固，吊放时严禁冲压。为保证其准确性，严格审定吊筋长度（做到孔孔测量给定），同时支撑钢筋笼钢管必须用高强型钢。 水下混凝土灌注质量保证措施 尽量减少一清和二清及灌混凝土三者相距时间，防止孔底沉渣增多。 首批混凝土灌注正常后，应紧凑地、连续不断地进行灌注，严禁中途停工。在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外进入孔底，使泥浆内含有水泥砂浆而变稠，使测探不准确。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔口返水情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除，保持导管的合理埋深。测量孔内混凝土面高度的次数一般不宜少于所使用的导管节数，局部严重超径、缩径、漏失层位应增加探测次数，同时，观察孔口返水情况，以正确地分析和判定孔内情况，并做好记录。 提升拆卸导管时间要紧凑，严格控制在10分钟左右，各岗位人员须密切配合，严禁中途中断灌注作业。2. 在该区域地层中施工容易出现的质量问题及处理方法 孔壁坍落产生原因： 护壁泥浆比重太小 孔内液面高度不够或孔内出现承压水，降低了静水压力。 护筒埋设太浅，下端孔壁坍塌。 在松散砂土或流砂层中钻进时，进尺速度太快或停在一处空转时间太长，转速太快。处理方法： 根据土质条件合理配置泥浆，当在松散砂土或流砂层中钻进时，应控制钻进速度，并应选用比重、粘度、胶体率等均合适的优质泥浆。 如地下水位变化过大，应采取升高护筒，增大水头，或用虹吸管连接等措施。 发生钻孔坍塌时，应探明位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回填到坍孔位置以上1-2M处，如坍孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实后再重新钻孔。 缩径产生原因：由于塑性土膨胀而造成缩孔。处理方法：可采用上下反复扫孔或增大钻头外径的办法来扩大孔径，如缩径严重，必要时可在泥浆中加入腐植酸钾等泥浆处理剂。 硬层该区域50多米处有一层土质硅化严重的硬层，施工中钻头磨损严重，进展缓慢。如不能快速穿过该层，不但成孔时间长，还容易引起上部孔段不稳定地层坍塌。处理方法： 使用可拆换式的锋利钻头，即加密大八角状硬质合金片的切削刀体，加重钻具，用于该层的施工。 进入该层前使用已储备的优质泥浆专门清渣一次，以减少钻头的重复破碎。另外，还要注意在软硬土层交界处施工时，可能因为钻头所受的阻力不匀产生桩孔偏斜，一定要注意轻压慢转。 泥浆含砂量大钻进进入1层后，地层主要为砂性土，泥浆的含砂量高，比重大。在施工中为保证孔壁稳定与二清孔底沉淤小于100MM，提高钻进效率，减少成桩质量事故，必须采取有效措施降低泥浆的含砂量。处理方法： 有效利用现场空间，尽可能加长泥浆循环槽，使泥浆有较长的循环时间，以便砂粒沉淀。 在泥浆中加入0.1%-0.3%的铁铬木质素磺酸钠盐，使砂粒聚集而加速沉淀，达到除砂净化泥浆的目的。 必要时采用机械除砂的方法，即先使用高频振动泥浆筛把0.5MM以上的大颗粒筛出，如泥浆的含砂量还比较高，进一步用旋流除砂器净化。 利用人工捞砂。3. 建立质量机构 质量管理保证网络图 见附图 组织管理体系图 见附图 桩基工程施工工序管理表见附表 项目经理和项目总工负责整个桩基工程质量，负责保证质量的准备工作，合理安排工序，负责交接检查，排除质量故障。各专业工长负责对班组进行质量交底，组织好抽检，督促班组搞好自检，施工中严把质量关。 各职能系统要从管理上对项目的质量负责。管理系统负责解决施工中的政治思想工作，合理配备劳动力。生产系统负责施工准备，合理安排工序，负责加工订货的质量，发生问题及时修理。材料系统严格把好采购关，做到不合格材料不进场，钢材、水泥等要有出厂证明，并复检合格。技术系统认真审图，做好技术交底工作，及时检查试验和放线工作，组织规范和技术学习。质量系统交待质量标准，负责样板鉴定，随时检查是否按图和规范施工，及时提出施工中质量问题，进行质量评定。 总公司派出平行于项目部的质检办人员检查项目部的质量工作。4. 完善质量检查规章制度 建立三级检验制度 自检：各班组要认真操作，以好求快，同时每天进行自检、互检工作，随时进行质量分析。 初检：班组检查合格后，及时通知施工单位质检员进行检查，不合格者提出处理意见。 复检：初检合格后申请总包单位质检员检查，不合格应向施工单位提出处理意见。 成桩各级质检人员控制的管理点序号工序班组质检员监理序号工序班组质检员监理1首次放桩位13钢笼定位2护筒复测14导管深度3桩机就位15二次清孔泥浆比重4泥浆16二次清孔孔内沉淤5成孔记录17砼塌落度6孔内沉淤18砼试块制作7成孔孔径委外抽检19砼强度检测委外抽检8成孔孔斜委外抽检20砼初灌量9钢材复检委外抽检21砼灌注提导管长度10试件焊接委外抽检22终灌砼面高度11钢笼制作23孔口回填12钢笼对接24原始资料 工序验收对施工工序进行监控，所要求的检验和试验（如桩定位、护筒埋设、成孔、清孔、钢筋笼制作安装等）未完成或未认可之前，不得转入下道工序。施工队一旦出现检查不合格，需进行返工、返修，然后按书面程序进行重新检验，并研究防止再发生的纠正措施。 原材料未经检验或检验不合格不得投入使用。如因生产急需来不及检验或验证而放行时，应有明确标记，并做好记录，以便一旦发生不符合规定要求时能及时更换。 派专人贯彻执行质量记录的标识、收集、编目、归档、存储和保管，质量记录应字迹清晰，保管应便于存取，不得损坏遗失。