主要工程项目的施工方案及施工工艺

第五章 主要工程项目的施工方案及施工工艺

（一) 钻孔灌注桩基础施工方案及工艺流程图

旋转法钻孔灌注桩基础的施工工艺流程图

合格

合 格

合 格

合格 合格

养 护

合 格

加工安装钢筋笼 钢筋笼的尺寸和质量检验 安放钻机钻架

检验混凝土材料 计算首盘混凝土灌入量 压进泥浆 检查泥浆性能指全站仪，水准仪测量放样

埋设护筒

桩基检验 抽浆清孔 旋转钻进成孔

吊放钢筋笼

安放导管

待下一道工序进行 灌注水下混凝土 整平场地

加工，安装，运输护筒

一般要求：

钻孔灌注桩施工应有完善的施工记录。钻孔灌注桩施工时应严格控制成孔及桩身混凝土质量,并采用可靠的检测手段对孔壁的成孔质量及桩身混凝土的质量进行检测。

钻孔灌注桩施工前应具备下列资料:

⑴ 详细的施工设计图纸；

⑵ 施工区域水文、气象、地形及环境等资料；

⑶ 施工区域内详细的地质资料;

⑷ 国家以及地方有关防台、防汛和环保的规定；

⑸ 主要施工设备的性能资料；

⑹ 开工前需签认的各种程序性文件已签署。

1 施工准备

(1）地质情况分析

钻孔施工前,应对钻孔灌注桩所穿过地层的地质情况进行详细的分析，根据地质情况制定周密的钻孔灌注桩施工措施，并研究确定各地层的钻孔速度。如钻孔施工时发现实际地质情况与地质钻探资料相差较大时应补充钻探。

（2）临建工程设计

钻孔灌注桩施工现场的平面布置、施工道路、施工平台、泥浆循环系统、混凝土供应系统和水电供应系统等均应根据施工需要和使用要求进行设计.施工设备的选择应以满足施工需要。

（3） 开工申请

钻孔灌注桩各分项工程开工前应根据招、投标文件及有关规范要求编报施工方案及开工报告。待开工报告得到批复或监理工程师同意开工后才允许开工。

（4） 施工测量

钻孔施工前，将场地整平,然后根据施工需要，对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测，进行必要的加密或重新布设控制网点，补充施工需要的水准点.

2 钻孔施工

（1）钻孔平台搭设

陆地钻孔灌注桩施工根据施工荷载及墩位地基承载能力，采用筑岛法或桩基

平台法施工。筑岛施工时筑岛面积应根据钻孔方法、钻孔机具的大小等要求决定，筑岛高度应高出地面0.5～1。0m，并需采取必要的排水措施。

水上钻孔灌注桩采用一般钻孔平台进行施工；钻孔平台采用钢管桩（钢护筒)、桁架梁和型钢等进行搭设，钢管桩（钢护筒)利用打桩设备进行打设，钢管桩的倾斜率应控制在1％以内，平面偏移应小于30cm。钢管桩（钢护筒)的打设宜选择在平潮时进行，钢管桩（钢护筒）打设到位后立即进行连接，增加其整体稳定性。

(2） 钢护筒的埋设

钻孔施工前应设置钢护筒，钢护筒应具有足够的强度和刚度，当钢护筒需穿越硬土层时，应在端部加强。钢护筒打设到位后,要求其平面偏移不得大于5cm，倾斜度应不大于1/200。

a钢护筒的加工、运输

b 钢护筒的吊装

钢护筒吊装施工时，为保证钢护筒起吊时不变形,采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力，起吊时顶端吊点采用两点吊装，根部吊点采用1点吊装.先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊,根部离开地面时，顶端吊点迅速起吊到90度º后，拆除根部吊点垂直吊其入孔。

c 钢护筒的下沉

旱地、筑岛处埋置较浅的钢护筒可采用挖坑埋设法或打入法进行施工，护筒四周所回填土必须分层夯实。水中钢护筒的沉入可采用振动、锤击并辅以护筒内除土的方法下沉。

（钻孔灌注桩施工完毕后,应将钢护筒高出设计高度的部分进行割除。）

（3）泥浆的制备

钻孔泥浆一般由水、膨润土和添加剂按适当配比配置而成，其泥浆性能指标可根据各种不同的钻孔工艺选用。采用正循环回转钻钻进时，由于要求的泥浆质量高，应在孔外采用机械搅拌制成泥浆后使用。制浆设备的制浆能力根据钻孔设备的能力及泥浆的净化能力确定。在钻孔过程中,应检测泥浆的性能指标，每两小时检测1次。钻孔阶段泥浆的指标应符合下表要求，并且钻孔施工中泥浆的排放和处理应符合环保的要求。

钻孔中泥浆性能指标 〈钻孔方法（正循环）>

性 质 地质情况

一般地质 易坍地质

相对密度（g/cm3) 1。05—1.20

1。20—1。45

黏度(s） 16—22 19-28

失水量（ml/30min） 小于或等于25 小于或等于15

泥皮厚（㎜）

小于或等于2 小于或等于2

胶体率（％） 小于或等于96 小于或等于96

含砂量（％） 8—4 8-4

PH值 8-10 8-10

静切力（Pa） 1。0—2.5 3-5

(4) 钻机钻孔施工

a 钻孔设备的选择

钻孔设备应根据地质条件、设计孔径、孔深、水深等因素选用。

b 钻机安装

安装时钻机底座应平稳,保证在钻孔过程中不发生位移和沉陷。钻机钻架中心与钻盘中心的连线应与钻盘垂直，并与钻孔中心的偏差不大于2cm。

c钻机钻孔

钻机钻孔时，根据设计要求，应采用旋转钻进成孔（泥浆循环程序采用正循环)方法。（对于淤泥质土层,应采用低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进,以免发生先扩孔后缩孔现象,对于亚粘土层,采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进的方法钻进；对于粘土层采用中等钻速大泵量、稀泥浆钻进;对于砂层,采用轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，以免孔壁不稳定,发生局部扩孔或局部坍孔,并充分浮渣、排渣，以防埋钻现象；对砂砾层，采用轻压、低档慢速、优质浓泥浆钻进,确保护壁厚度以及充分浮渣。）具体操作如图所示：

3 清孔

钻孔后，应立即进行清孔。目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆，以保证灌入钢筋混凝土质量和桩的承载力。清孔方法根据土质情况、孔底沉淀厚度要求和施工机具体条件选用抽浆清孔的方法进行清孔施工。（具体操作如图）

清孔时将钻头提离孔底20cm左右,钻机慢速空转，保持泥浆正常循环，同时置换泥浆。当泥浆指标达到相对密度1。06~1。10，粘度20～28s时，含砂率＜1％后，测得孔底沉渣厚度若＜20cm，可停止清孔，拆除钻具，移走钻机,进行下道工序的施

工。清孔过程中须保持孔内水头，防止坍孔.若孔底沉淀层厚度大于20cm，则需进行二次清孔，（二次清孔时要求泥浆指标达到相对密度1。06~1。10,粘度20～28s时,含砂率＜1%，孔底沉渣厚度＜20cm）。

钻孔成孔的质量标准

项目 允 许 误 差

孔的中心位置（mm） 群桩：100， 单排桩：50

孔径（mm） 不小于设计桩径

倾斜度 钻孔：小于1%

孔深 摩擦桩，不小于设计规定

支承桩，比设计深度超深不小于50mm

沉淀厚度（mm） 摩擦桩，符合设计要求当无设计要求时，对于直径<1。5m的桩，〈300mm;对于桩径>1。或桩长〉40m，〈500mm

支承桩，不大于设计规定

清孔后的泥浆指标 相对密度：1。03-1.10，黏度：17-20Pa＊s，含砂率:〈2％，胶体率〉98％

4 吊放钢筋笼骨架

钢筋笼应依照设计图纸进行绑扎与编制（详见施工设计图纸），并设置预留筋方便桥墩，桥台的施工,预留筋的尺寸依照设计图纸要求预留。钢筋笼加工完毕，成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的吊装施工。为保证钢筋笼起吊时不变形，每节钢筋笼采用采用多点起吊.采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力，起吊时顶端吊点采用钢筋笼专用吊具进行吊装，根部吊点采用二根吊绳进行吊装,吊点处设置弦形木吊垫与钢筋捆连.先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊，根部离开地面时,顶端吊点迅速起吊到90。后，拆除根部吊点及木垫垂直吊其入孔安装。钢筋笼下放时需严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求.在钢筋笼的接长、安放过程中,始终保持骨架垂直；钢筋笼接长时每节接长应保证垂直度满足要求,接头牢固可靠。

5灌注水下混凝土

（1）施工准备

钢筋笼安装完毕，应及时检查成孔质量要求，满足上表要求后方可进行混凝土的浇注施工。

水下混凝土一般采用刚性导管法进行浇注,导管内径为200mm~350mm，根据孔径的大小选用。导管使用前须进行水密承压和接头抗拉试验、长度测量标码等工作，并经监理工程师检查合格后下放导管。导管安装时其底口至桩孔底端的间距控制在0.4m左右，首盘混凝土储料斗设计容积应满足导管初次埋置深度大于1。5m；混凝土首盘方量经计算得到。

(2） 混凝土配比及其骨料要求

混凝土采用细骨料应采用级配良好的碎石、中砂；粗骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小间距的1/4,同时不应大于40mm；配制混凝土的水泥初凝时间不宜早于2.5h，其强度等级不应低于42。5，水泥用量不应小于350Kg/m3。混凝土拌制后要保证良好的流动性，宜在180-220mm，混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0。5,水灰比宜采用0。5~0。6。

(3)混凝土浇注

桩基础混凝土的浇注应采用浇注设备连续一次性浇注完成，混凝土的浇注设备宜采用混凝土泵,混凝土运输宜采用混凝土搅拌车运输。混凝土运输过程中应防止其发生漏浆、泌水、离析。混凝土运输至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度,如不符合要求，应进行第二次拌合，二次拌合后仍不符合要求的，不得使用.要经常测量孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深，导管埋深宜控制在2～6m。

灌注的桩顶标高应视浇注情况比设计高度高出0。5～1。0m，以保证混凝土强度，多于部分在桩基检测前凿除，残余桩头应无松散层。混凝土灌注将近结束时,应核对混凝土的灌注数量,以确定混凝土的灌注高度是否正确.