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1、苏福快速路一期工程一标桩基专项施工方案编制人：盛景丰审核人：曹伟杰上海耿耿市政工程有限责任公司2006年11月30日一、 编制依据1、苏州市政工程设计研究院苏福快速路一期工程施工图设计文件；2、苏州地质工程勘察院工程地质勘察报告（2003-K-349）；3、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）；4、市政桥梁工程质量检验评定标准（CJJ2-90）；5、混凝土强度检验评定标准（GBJ107-2002）；6、混凝土质量控制标准（GB50164-92）。二、工程概况苏福快速路一期工程，位于苏州新区横塘街道内的老苏福路上，呈东西走向。西起滨河路交叉口西，东接友新立交的高架和地面道路。该道路为市
2、区内环高速路的放射线的道路，道路等级按城市快速路的标准设计，采用高架和地面相结合的形式。一标段的起讫桩号为K4+962.74K6+229.5，路线全长1.27km。其中高架部分K5+140.069K6+229.5（1.089km）包括桥头引坡、A0A31桥墩以及C线上匝道C0A13桥墩，B线下匝道A25B0桥墩，桩基础采用钻孔灌注桩，桩底平均标高为-60m，桩径为1.5m、1.2m，共计288根。根据地质勘察报告所知，本工程范围内地质属第四系冲湖积平原相沉积，泥盆系中、下统碎屑沉积，地层结构基本为杂填土、素填土、粘土、亚粘土、粉砂、亚粘夹亚砂土、亚砂夹亚粘土、碎石土、强风化石英砂岩、微风化石英
3、砂岩；本工程施工范围内下卧层为工程性能良好的亚砂夹亚粘土层或亚粘土层，可以亚粘土（或粘土）层作桩端持力层，地层结构工程性能基本良好。地质含水层主要为存在于地表浅部的粘性土内的潜水层，富水性差；以及微承压水层，富水性一般，经检测判别对砼及钢筋无腐蚀性，故本工程桩基施工适用于钻孔灌注桩基础。三、桩基施工（一）前期准备（1） 施工现场“三通一平”。（2） 桩位放样测设，及时埋设护桩并在施工过程中作系统的检查。（3） 为确保管线的安全，在桩基施工前将请专业的物探单位在基础范围内进行物探，确保无管线的情况下方可开始施工。（4） 根据本工程工期十分紧的特点，桩基施工中投入的桩机数量势必要超出常规施工，因而
4、在桩基集中施工的阶段施工用电将十分紧张，除了原来提供施工用电外还必须临时发电机提供施工用电。（5） 现场另配备150KVA柴油发电机6台，用来调节用电高峰和充当备用电源。（6） 现场修建满足施工需求的泥浆储备池。（7） 现场施工标识、标牌按规范要求设置齐全，确保安全、文明施工。（二） 施工设备选择根据本工程桩基特点，选用GPS2000、ZJ150-1等正循环钻机施工。（三） 施工人员配备本着统筹管理、全面铺开、平行施工的原则，桩基施工由项目部直接管理，统一调配资源，力争尽最大可能缩短工期。由项目副经理担任桩基施工总负责，下设质量检验员6人，测量放样员4人，安全员3人，现场施工员6人，材料员3人
5、，电工4人；每台钻机配备施工人员2班，每班56人；钢筋笼制作由钢筋加工班统一制作，配备人员30人；混凝土灌注由混凝土班统一灌注，配备人员30人。（四）钻孔前准备工作钻孔的准备工作主要有桩位测量复核、整理场地、布设道路或便道、设置供电、供水系统、制作和埋设护筒、泥浆备料、调制、沉淀、出渣和准备钻孔机具等。（1） 场地准备钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸，钻机移位要求、施工方法以及其他配合施工机具设施布置等情况决定。施工前应平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。（2）护筒准备护筒有固定桩位、引导钻头(锥)
6、方向、隔离地面水免其流入井孔、保护孔口不坍塌并保证孔内水位(泥浆)高出地下水或施工水位一定高度等作用。护筒一般用钢板或钢筋混凝土制成的埋设护筒，应坚实不漏水。护筒人土深时，宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等方法沉入。护筒内径应比桩径稍大。护筒顶端高度应高出地面0.3m并且高出地下水位2.Om以上，使护筒内水头产生2OKPa以上的静水压力。护筒的埋置深度不小于2.O4.0m，对于砂类土应将护筒周围0.51.Om范围内的土挖除，夯填黏质土至护筒底0.5m以下。护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压，不漏水；灌注桩完成后，钢护筒和钢筋混凝土护筒除设计另有规定外，一般应拆除。护筒平面位置的偏差一般不
7、得大于5cm，护筒倾斜度的偏差不大于1%。（3）泥浆制备普通泥浆是黏土和水拌和物。在钻孔中，由于泥浆比重大于水的比重，故护筒内同样高的水头，泥浆的静水压力比水大。由于静水压力的作用，泥浆可作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔外渗流，保护孔避免于坍塌。泥浆比重在1.151.4之间，根据不同土层进行调节。此外，泥浆还起悬浮钻渣的作用，使钻进正常进行。反循环回转中，泥浆主要是起护壁作用；在较好的黏性土层中用以上方法钻进，还可用清水护壁而不必使用泥浆。泥浆的循环和净化系统：把井孔内排出的混有钻渣的泥浆送到二级或三级高频振动泥浆筛上，首先把0.5mm以上的大颗粒筛出，通过皮带运输机装入泥浆槽罐车运走，混有0
8、.5mm以下砂粒的泥浆用泥浆泵压人旋流除渣器，净化后返回井孔。旋流除渣器分离出来的砂粒再通过皮带运输机装泥浆槽罐车运走。对本工程所处的湿地保护区范围，起到一个很好的保护环境作用。（五） 钻孔施工程序及方法1、钻孔平整场地桩位放样埋设护筒制作护筒钻机就位钻进成孔第一次清孔安装钢筋笼测量孔深、孔径及垂直度钢筋笼加工安装导管第二次清孔灌注水下混凝土测量沉渣厚度商品混凝土自拌混凝土测量桩顶标高试块制作拔出护筒钻机移位泥浆循环泥浆沉淀泥浆外运（1） 一般要求a、 钻机就位前，对钻孔各项准备工作进行检查。b、 钻孔时，按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆。c、 钻机安装后的底座和顶端应平稳，在
9、钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。d、 钻孔作业应分班连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常注意地质变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录本并与地质剖面图核对。（2） 钻进a、 开孔的孔位必须准确。开孔时均应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。b、 采用反循环钻孔时应采用减压钻进，即钻机的主吊钩要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻机不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。c、 在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和黏度。处理孔内事故停钻，必须将钻头提出孔外。（3） 故障处理a
10、、 坍孔坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。坍孔原因：泥浆比重不够及其他泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮；由于掏渣后未及时补充水或泥浆，或河水潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够；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，或钻机装置在护筒上，由于振动使孔口拥塌，扩展成较大坍孔；在松软砂层中钻进，进尺太快；提住钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长；水头太大，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔；清孔后泥浆比重、黏度等指标降低，用空气吸泥机清孔，泥浆吸走后未及时补水，
11、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，清孔时间过久或清孔后停顿过久。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。坍孔的预防和处理：在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进度速度，选用较大比重、黏度、胶体率的泥浆。或投入黏土掺片、卵石，低锤冲击，使黏土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用；汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒，增加水头，或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定；发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔、重新埋设护筒再钻；如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和黏土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上12m，如坍孔严重时全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进；清孔时应指定专人补水，保证钻孔
12、内必要的水头高度。供水管通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，避免冲刷孔壁。扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，以不超过1.51.6倍钻孔中水柱压力为宜。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入。b、 钻孔偏斜偏斜原因：钻孔中遇有较大的弧石或探头石；在有倾斜度的软硬地层交界处、岩面倾斜处钻进，或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均；扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；钻杆弯曲，接头不正。预防和处理：安装钻机时要使转盘、底坐水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡口和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正；由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增
13、设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架向中钻进；钻杆、接头应逐个检查，及时调正。主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调直；在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。或回填片、卵石冲平后再钻进。c、 掉钻落物掉钻落物原因：卡钻时强提强扭、操作不当使钢丝绳或钻杆疲劳断裂；钻杆接头不良或滑丝；电动机接线错误、使不应反转的钻机反转钻杆松脱；转向环、转向套等焊接处断开；钢丝绳与钻头联结钢丝绳卡数量不足或松弛等，或钢丝绳过度陈旧，断丝太多；操作不慎落入扳手撬棍等物。预防措施：开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取。经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置；为便于打捞落锥，可在冲锥上预先焊
14、打捞环，打捞杠或在锥身上围捆几圈钢丝绳等。d、 扩孔和缩孔扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，若因孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土)，遇水膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔，前者应及时修补磨耗的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁快转慢进，并复转二三次：或使用卷扬机吊住钻捶上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直到缩孔部位达到设计孔径为止。e、 钻杆折断折断原因：用地质或水文地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作
15、桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断；钻进中选用的转速不当，使钻杆扭转或弯曲折断；钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚；地层坚硬，进尺太快，超负荷引起。预防和处理：不使用弯曲严重的钻杆，要求连接处丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头，要有防止反转松脱的固锁设施；应控制进尺，遇坚硬、复杂地层要仔细操作；经常检查钻具各部分的磨损情况，损坏的要及时更换；如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。f、 钻孔漏浆在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失，护筒埋设太浅，回填土不密实或护筒接缝不严密，会在护筒刃脚或接缝处漏浆，也可能由于水头过高使孔壁渗浆。为防止漏浆，可加稠泥浆或倒入粉土慢速转动，或回填土掺片石、卵石，反复冲击增强护壁，在有护筒防护范围内，接缝处泥浆可由潜水工用棉絮堵塞，封闭接缝。2、 第一次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，清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件，使探测正确，灌注顺利。终孔检查后，应迅速清孔，不得停闲过久，使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作
