旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法
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武 汉 经 济 技 术 开 发 区
通 顺 河 路 建 设 项 目
京
珠
跨
线
桥
桩
基
施
工
方
案
武汉市市政建设集团有限公司
通顺河路建设项目部
二O一四年六月
旋挖钻机成孔灌注桩施工方案
1.桥梁设计概况
桥梁设计起止桩号K1+744.5-K1+876.5,桥梁全长132米。
本桥平面位于直线上，纵面位于i=2.4%的上坡路段接i=-4.0%的下坡路段上，凸曲线半径R=4000
上部结构为：（35+55+35）m钢箱梁
下部结构为：下构型式采用门墩式、桩基础:桩柱式桥台、桩基础
2. 编制主要应用标准和规范
2.1 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004
2.2 《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007
2.3 《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2011
2.4 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2-2008
2.5 《公路工程施工安全技术规程》JTJ 076-95
3、施工准备
3.1、技术准备
3.1.1、熟悉和分析施工现场的地质、水文资料，承包合同有关条款、设计图、设计文件、施工技术规范和质量要求、使用的施工方法和材质要求等进行交底。总工向各部门、现场负责人及技术员就以下内容进行交底。 ⑴合同中有关施工技术管理和监理办法，合同条款规定的法律、经济责任和工期。
⑵ 设计文件、施工图及说明要点等内容。
⑶ 分部、分项工程的施工特点，质量要求。
⑷ 施工技术方案。
⑸ 工程合同技术规范、使用的工法或工艺操作规程。
⑹ 材料的特性、技术要求及节约措施。
⑺ 季节性施工措施。
⑻ 各单位在施工中的协调配合、机械设备组合、交叉作业及注意事项。
⑼ 试验工程项目的技术标准和采用的规程。
⑽ 适应工程内容的科研项目、四新项目和先进技术、推广应用的技术要求。
⑾、安全、文明、环保施工具体要求。
由现场主管技术员配合分指工程部向现场施工班组、施工人员进行技术、操作、安全、环保交底, 确保施工过程的工程质量和人身安全。
3.1.2、熟悉施工现场环境,排查清施工区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑等的分布情况。本工程危险源包括：高空坠落、物体打击、触电、机械伤害、坍塌、中毒、火灾、职业病等。 3.1.3、砼配合比设计及试验：按砼设计强度要求，分别做水下砼配合比及普通砼配合比的试验室配合比、施工配合比，满足钻孔桩灌注砼的要求。
3.1.4、测量准备:沿路线方向300～500米距离，埋设水准点2个，导线点1个。
3.2、机具准备
3.2.1、钻孔设备: 三一280型全液压旋挖钻机。
3.2.2 配套设备:挖掘机、装载机、吊车、钻渣运输车各1台、钢护筒（每台钻机配2个）等。
3.2.3 安全设备:防水照明灯、安全帽、安全带、防护网等。
3.2.4 混凝土灌注设备:砼拌和站、砼运输车、导管、下料斗等。
3.2.5 钢筋加工、安装设备:钢筋笼成套加工设备、电焊机等。
3.2.6 试验检测设备：抗压强度试模3组、坍落度筒1套、温度计2支（量程0-100℃）等。
3.3、材料准备
原材料：水泥、石子、砂、钢筋等由项目部试验人员按规定进行检验，并报监理工程师见证检验，确保原材料质量符合相应标准。
3.4、作业条件
3.4.1 开钻前场地应完成三通一平，即路通、水通、电通、场地平整。场地平整采用装载机平整，人工配合。旋挖钻机作业场地平整尺寸为10米×10米，平整后用装载机轮胎进行碾压，地基不好处对作业面换填处理，压路机碾压，以满足钻孔设备的稳定性要求。 ①、施工前，根据主要施工过程存在的不安全因素特点，进行危险源辨识。
②、在施工现场设置“四牌一图”，即工程概况牌，工程公示牌，安全、质量、环保目标公示牌，施工标识牌及施工平面布置图。
③、施工现场用电采用三相五线制系统和三级配电二级保护方式，工作接地电阻值不得大于4Ω；供电线路始端、末端必须做重复接地。用电设备实行“一机一闸一漏一箱”制；不得用一个开关直接控制两台以上的用电设备。
④、用装载机及时清理钻渣，保证施工现场道路畅通。
3.4.2人员配备及技能培训
①人员配备：工区长一名，技术主管一名，技术员一名，专职安全质检人员一名，测量、试验人员每工区各配置一名。
②、技能培训
●培训方式：采用会议、授课、观看影像资料及考察观摩的形式。
●培训内容：施工工艺工法、技术标准、安全文明环保施工要求。
4、施工工艺、工法
4.1、工艺流程
现场调查→测量放线及埋设桩位→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→灌筑砼→桩成品检测、验收
以上所有流程须经监理全过程监控。
4.2、施工方法及施工要点
4.2.1、测量放样及埋设桩位（施工步骤）
①、复核全桥的桩位坐标，确认设计图纸提供的桩位数据。
②、排桩护桩放样与护桩埋设：
● 由专职测量人员采用全站仪或GPS对桩位采用坐标法进行实地放样。
● 沿桥宽方向一次放出整排护桩桩位，沿桥长方向放出两排护桩桩位（如图1）.
●当进行下一排桩基施工时可利用上一排排桩护桩。排桩护桩为木桩，桩顶钉钉，高度80cm，埋入地下45cm，并用砂浆或素混凝土保护。
③单桩护桩放样与护桩埋设：
●沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位，作为单桩护桩
●单桩护桩采用木桩（３ｃｍ×３ｃｍ），桩顶钉钉，高度80cm，埋入地下45cm，并用砂浆或素混凝土保护。
④检测：
●自检：现场技术员用几何尺寸方法复核桩位，每天对桩位护桩复核一次，若护桩被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测。
●监理检测：桩位放样完成，经现场技术人员检查无误后及时报请监理工程师复核，监理工程师用全站仪采用坐标法对桩位进行符合，无误后进行护筒埋设工作。
图1 排桩护桩示意图
墩台 1# 2# 3#
4# 5# 6#
1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8#
盖梁
图2 单桩护桩示意图（３ｃｍ×３ｃｍ）
护桩木桩钢护筒护桩
4.2.2、 护筒的制作与埋设
①、护筒制作
护筒采用钢质护筒，4m以内的护筒，采用厚不小于5mm后的钢板制作，顶部、中部和底部加焊5mm厚15cm高加强圈；长度大于4m的钢护筒，采用厚不小于6mm厚钢板制作，顶部、中部和底部分别加焊6mm厚15cm高加强圈，护筒钢板接头焊接密实、饱满，不得漏浆。
制作时，钢护筒的内径比桩径大200 -400mm。
②、护筒埋设
钢护筒埋置高出施工地面0.3m。
护筒埋设：
①、埋设护筒采用挖坑法，由吊车安放。 ②测量队对要埋设护筒的桩位进行放样，现场技术人员复核，旋挖钻机钻头中心对准桩位中心挖孔扩孔，所挖孔直径为护筒直径加40cm，挖孔深度为护筒长度。
③、在孔内回填30—50cm粘土，并用小型夯实机械夯击密实。
④、利用护桩拉线绳定出桩位中心，再用线锤将桩位中心点引至孔底。
⑤、用吊车吊放护筒至孔内，用线绳连接护筒顶部，吊垂线，用吊车挪动护筒，使护筒中心基本与桩位中心重合，其偏差不大于3cm。
⑥、护筒位置确定后，吊垂线，用钢卷尺量测护筒顶部、中部、底部距离垂线的距离，检查护筒的竖直度。护筒斜度不大于1％。
⑦、符合要求后在护筒周围对称填土，对称夯实。
⑧、四周夯填完成后，再次检测护筒的中心位置和竖直度。
⑨、测量护筒顶高程，根据桩顶设计高，计算桩孔需挖的深度。
钢护筒
4.2.3、钻机就位及钻孔
①、确定钻机位置，在钻机位置四周洒白灰线标记。
②、标记位置，定位。将旋挖钻机开至白灰线标记位置，不再挪动。 ③、连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定。
④、开始钻孔作业，钻进时应先慢后快，开始每次进尺为40-50cm，
确认地下是否不利地层，进尺5米后如钻进正常，可适当加大进尺，
每次控制在70-90cm。
⑤、成孔、成孔检查
●成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔器等。检孔器应按如下要求制作：
●检孔器的外径D为钢筋笼直径加10cm，长度为6D（D为孔径，检孔器的加工执行钢筋加工及安装作业指导书）。
检孔器长度一览表
桩径 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8
检孔器长度 6.0 6.6 7.2 7.8 8.4 9.0 9.6 10.2 10.6
●标定测绳，测绳采用钢丝测绳，20米以内测锤重2Kg，20米以上测锤重3Kg。
●测量护筒顶标高，根据桩顶设计标高计算孔深。以护筒顶面为基准面，用测绳测量孔深并记录，测量时测量五处（中心一处，四周对应护桩各测量一处）孔深按最小测量值，当最小测量值小于设计孔深时继续钻进。现场技术人员应严格控制孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀。
●用检孔器检测孔径和孔的竖直度，检孔器对中后在孔内靠自重下沉，不借助其他外力顺利下至孔底，不停顿，证明钻孔符合规范及设 计要求，如不能顺利下至孔底时，用钻机进行扩孔处理。
●检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％；沉渣厚度符合建筑桩基技术规范_JGJ94-2008规定：
1 对端承型桩，不应大于50㎜；
2 对摩擦型桩，不应大于100㎜；
3 对抗拔、抗水平力桩，不应大于200㎜。
钻孔过程中钻机操作要领和注意事项：
①、在钻进过程中应时刻注意钻机仪表，如仪表显示竖直度有变化，应及时进行调整，调整后钻进。
②、钻进时记录每次的进尺深度并及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项。
③、因故停钻时，严禁钻头留在孔内，提钻后孔口加盖防护。
○4、在钻进过程中，设专人对地质状况进行检查。
○5、在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的钻进速度。在粘土层内，钻机的进尺控制在80-90cm/次旋挖，在砂土层中，钻机的进尺控制在40-50cm/次旋挖。
○6、在钻进过程中，钻杆的提升速度控制在0.4米/s。
○7、完成灌注桩之后对下一根桩的桩位选取采用间隔至少一个桩位钻进，避免窜孔影响上根桩的整体质量及稳定性。
○8、钻进过程中应保证泥浆面始终不低于护筒底部500mm以上，应严格控制钻进速度，避免进尺过快造成坍塌事故。
