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1、钻孔灌注桩施工方案1. 工程说明xx码头位于上海市宝山区，为长江三角洲平原（河口、沙嘴、沙岛）地貌。原码头由码头平台和三段引桥组成。码头平台长654m，宽16m。排架间距为7m。钻孔灌注桩施工为在原旧码头的基础上，采用加桩的形式对原桩基进行补强。需要增加32根钻孔灌注摩擦桩，桩径0.9米，桩长45m。工期安排：2012年3月1日至2012年3月18日2. 工艺流程 图2-1 钻孔灌注装施工工艺流程图3. 施工准备3.1场地准备选用原码头平台作为施工平台，清理杂物，设置好安全警示牌和标识牌。3.2测量放线测量人员依据设计施工图纸精确放出设计桩位的中心位置和两根桩的中轴线。用记号笔或油漆做好标记。
2、3.3混凝土凿除根据测量人员放出的桩位，在原码头平台上以桩位为中心，凿出直径为1200mm的孔洞。混凝土凿除采用砼破碎机（啄木鸟）凿除，风镐配合。为避免凿除的混凝土掉入钻孔位置，采用在码头下面挂安全网的方式。安全网位于孔洞下放，待混凝土孔洞凿除完毕，根据实际情况，将混凝土下放至穿上，运至码头外抛弃。4. 主要施工方法4.1钢护筒沉放根据设计，护筒采用壁厚6mm的钢板卷制，护筒直径为900mm，护筒长度为16m,钢护筒总重量为67.4t。在岸上加工成型后，运至施工区域。受条件的限制，护筒采用履带吊配振动锤沉放到位，采用围檩支架固定护筒，以保证沉桩的垂直度。护筒沉设时标高为2.9m和3.9m，沉设
3、时由两台经纬仪在岸上交会控制桩位和垂直度，护筒中心轴线对设计桩位中心的偏差不得大于5cm，垂直度控制在1%以内。护筒沉放结束后，在两个护筒两侧用100槽钢焊接固定，以保证护筒的稳定，同时兼作后续结构施工的平台基础。4.2钻机就位进场钻机采用GPS10钻机。按规范要求将钻机部件：动力机、卷扬机、钻架、泥浆泵、砂石泵、钻杆和水龙头等组装好，经技术人员检查后，方可使用。将钻机由陆域牵引至码头桩位处。用两台经纬仪在护筒上作出2条方向线测出桩中, 钻头尖对准十字中心，偏差不得大于5cm，再调整钻机，校核钻头是否与桩中对齐,同时用水准仪对钻机找平,并测出护筒的顶标高,用于测孔深和沉渣厚度。4.3成孔4.3
4、.1 泥浆制备根据工程地质条件，护壁泥浆由粘土、优质膨润土、外加剂与淡水拌制而成。粘土应选用水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好。选择时应参照以下条件：a. 粘土风干后不易碾碎，颜色较深；b. 水浸湿后有粘滑感，浸水后能大量膨胀；c: 胶体率不低于95%; d: 含砂率不大于4%。泥浆主要是起护壁和浮悬钻渣的作用，在本工程中选用的泥浆比重控制在1.1-1.2之间。将泥浆池、储浆池、沉淀池设置在码头平台上，并用循环槽连接，做好环境保护。4.3.2泥浆循环循环出来的泥浆先通过泥浆处理机再进入泥浆池，调整其性能指标后，再进入循环使用。泥浆处理排出的钻渣及时清除运送到指定点。
5、4.3.3钻进成孔 护筒正位后，将钻机就位，纠正其偏差后，下钻头开钻。钻孔开孔时，应先启动泥浆泵和转盘，待泥浆进入护筒内一定数量后，方可开始钻进。钻进时注意控制进尺适当。在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚韧的泥皮护壁，钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻进。在粘土中钻进时，宜采用中等转速，大泵量、稀泥浆。在粉砂土中钻进时，宜采用低档慢速，大泵量、稠泥浆。泥浆要注意补充和净化。 开钻前应调制足够数量的泥浆，钻进中如泥浆有损耗、漏失，应予补充，并按时检查泥浆指标。遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与设计资料核
6、对。4.3.4清孔清孔的目的是抽、换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力；其次，清孔还为灌注水下砼创造良好条件，使测深正确，灌注顺利。当钻孔进尺达到设计深度后，按规范对成孔进行质量检查，孔位、孔深、孔径符合要求后，应迅速清孔，不得停歇过久，使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。清孔遵循“一次清孔为主，二次清孔为铺”的原则，保证孔底沉渣厚度符合技术规范要求。回旋钻机采用反循环成孔正循环清孔。沉渣厚度： 100mm。清孔后的泥浆指标应控制在如下范围：相对密度 1.031.10;粘度 1720s；含砂率4% ；胶体率98% 。4.3.5
7、成孔的质量要求钻孔在终孔和清孔后，应下检孔器对孔位、孔径进行检查。检孔器可用外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm（但不得大于钻头直径），长度不小于4D6D的钢筋笼替代。序 号项目允许偏差1孔径不小于设计孔径2孔深不小于设计孔深3孔位中心100mm4倾斜度1%孔深5灌注前孔底沉渣厚100mm4.4下放钢筋笼钻孔桩钢筋笼加工在后方钢筋加工场分段下料，分段制作钢筋笼，其长度以58米为宜，同槽制作好后，运到现场，汽车吊分节下放钢筋笼。安装时相邻两段钢筋笼采用焊接接头，采用双面电焊搭接5d，且焊接牢固，主筋接头按规范错开，接头在孔口焊接后继续沉放到设计长度，用吊压结合的方法把钢筋笼固定在护筒上，以防止
8、浇筑混凝土时钢筋笼上浮或下沉。钢筋笼顶标高：50mm。图41：钢筋笼制作示意图钢筋笼质量要求序号项 目允许偏差1钢筋骨架外径10mm2主筋间距10mm3箍筋间距20mm4钢筋骨架垂直度0.5%5骨架底面高程50mm6骨架保护层厚度20mm4.5混凝土浇注4.5.1灌注机具的准备：漏斗和储料斗必须有足够的容量（即砼的初存量），应保证砼灌注后，导管埋入砼深度不小于1.0米，其最小初存量按下式计算： Vk(H0+1)D2/4+d2RW(H-H0-1)/4Rc 式中：V砼初灌量（m3）k超灌系数H0导管底与孔底高差（m）H孔深（m）D桩径（m）d导管直径(m)RW水容重Rc砼容重4.5.2水下砼的供应
9、与质量控制采用拌合站集中供应砼，并保持设备状态良好，运力充足，道路畅通，以确保灌注时的均衡连续性。原材料经试验合格后按试验室提供的配合比拌制，并在工地测定其坍落度，符合要求后方可灌注。4.5.3水下砼灌注1砼灌注时测深和导管埋深的控制测深：灌注水下砼时，应探测水面或泥浆面以下的孔深和所灌注的砼面高度，以控制沉淀层厚度、导管埋深和桩顶高度。如探测不准确，将造成沉淀过厚、埋管过深拔不出、导管提漏或短桩事故。因此测深是一项重要的工作，应采用较为准确的方法和探测工具。a.测深锤法：目前多采用绳系重锤吊入孔内，使通过泥浆沉淀层而停留在砼表面上（或表面下1020cm），根据测绳所示锤的沉入深度作为砼的灌注
10、深度。探测时须仔细，并以灌注的砼数量校对，防止错误。b.钢管取样盒：钢管最下端设一铁盒，上有活盖，用细绳系盖随钢管向上引出，当浇注将近结束时，仅靠测绳不易测准确，可用上述钢管取样盒插入混合物内，牵引细绳将活盖张开，混合物进入盒内，然后提出钢管，鉴别盒内混合物是砼还是泥渣。2导管埋深控制灌注砼时，导管埋入砼中的深度一般控制在26米范围。在任何情况下，不得少于2米或大于6米。少于2米时易发生拔导管时拔漏（拔出砼外）事故，大于6米以上时，易发生埋管拔不出来的事故。拔管前须仔细测探砼面深度。用测深锤测探时，须由2人用2个测锤测深，防止误测。3水下砼的灌注质量控制要点灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，应
11、特别注意。钻孔应经成孔质量检查合格后，方可开始灌注工作。灌注前，对孔底沉淀厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射35分钟，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批砼。剪球、拔栓或开阀，将首批砼灌入孔底后，立即测探孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应按后述事故处理方法进行处理。灌注开始后，应紧凑地、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中要防止砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，导管法兰卡挂钢筋骨架，可稍作旋动，使其脱开钢筋骨架后
12、移到钻孔中心。拆除导管要及时，时间一般不宜超过15分钟。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的管节要立即冲洗干净，堆放整齐。当孔内砼面进入钢筋骨架45米后，适当提升导管，减小导管埋置深度（不得小于2m），以增加骨架在导管底口下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力，以防骨架被顶脱上升。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应超灌一定高度。超灌量，以不小于1.0米控制。当拔除最后一节导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下而形成泥心。水下砼的坍落度以1822cm为宜，并宜有一定的流动性，保持坍落度降低至15cm的时间，一般不宜小于1.0小时。在灌注砼时，每根桩应制作不
13、小于三组（每组3块）试块，并经妥善养护。强度测试后，应填入试验报告表，强度不合格时，应及时提出报告予以补救处理。有关砼灌注情况，灌注时间，砼面深度，导管埋深，导管拆除以及发生的异常等，应指定专人进行记录。4.6桩的质量检测方法及标准按设计及规范JTJ248-2001港口工程灌注桩设计与施工规程要求进行，桩的质量检测标准见钻孔灌注桩质量检测标准表。灌注桩沉桩完成后应100%进行完整性检测，具体的方法可采用低应变动力检测或者超声波检测。钻孔灌注桩质量检测标准表项目控制标准孔位偏差陆上单桩和边桩50mm群桩的中间桩100mm内河和有掩护的海域单桩和边桩100mm群桩的中间桩150mm无掩护的海域单桩
14、和边桩200mm群桩的中间桩300mm孔深摩擦桩达到设计标高端承桩超深50mm孔径不小于桩径垂直度1%孔底沉渣厚度摩擦桩300mm端承桩50mm泥浆相对密度1.1-1.2含沙率4%-6%粘度20-22s4.7施工中的事故预防和处理措施灌注水下砼是成桩的关键性工序，灌注过程中应明确分工，密切配合，统一指挥，做到快速、连续施工，灌注成高质量的水下砼，防止发生质量事故。如出现事故时，应分析原因，采取合理的技术措施，及时补救。4.7.1坍孔在灌注过程中发现井孔护筒内水（泥浆）位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔现象，可用测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面上未取出的，现被埋不能上提，或测深锤探测砼面时，达不到原来深度，相差很多，均可证实确为坍孔。1、坍孔原因1）泥浆比重不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。2）护筒埋置太浅，下端孔口漏水，坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机装置安在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。3）在松软砂层中钻进，进尺太快。4）水头太高，使孔壁渗浆或护筒形成反穿空。5）清孔后泥浆比重、粘度等指标降低；泥浆吸走后未及时补水，使孔内水位低于地下水位；清孔操作不当，供水管直接冲刷孔壁；清孔时间过长或清孔后停顿过久。6）吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。2、坍孔的预防和处理1）在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大
