基建工程鉆孔樁施工主要施工技術措施

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1、基建工程鉆孔樁施工主要施工技術措施基建工程鉆孔樁施工主要施工技術措施1、設計概況1、設計概況本標段高架橋及匝道橋基礎為鉆孔樁基礎，鉆孔樁：共 540 根，總長 32400延米，砼 47672m3，其中：120樁 200 根；150樁 340 根。高架橋及匝道樁長約為 60m，混凝土標號為 25 號。2、施工設備及人員配備2、施工設備及人員配備（1）設備選型與配備（1）設備選型與配備根據(jù)本標段工程現(xiàn)場的地質(zhì)條件，配備 6 臺目前國際上工藝先進、技術成熟的意大利土力單位產(chǎn) R-618 型旋挖鉆機作為樁基施工的主要設備。該鉆機可以通過更換不同的鉆頭來通過地表填土層含碎塊石、混凝土塊夾粘性土的地層和其

2、他各種地層，具有施工效率高、速度快（按橋址區(qū)現(xiàn)場地質(zhì)條件可達到 34 根樁/天）、利用內(nèi)燃動力緩解電力供應緊張、桅桿式鉆桿豎放自如、電腦顯示鉆進深度等指標、液壓系統(tǒng)可全護筒跟進、履帶式自動行走移位方便、現(xiàn)場整潔干凈利于環(huán)境保護等優(yōu)點；成孔護壁采用泥漿護壁，樁身混凝土采用導管法灌注水下混凝土。另配備 10 臺反循環(huán)鉆機，以加快施工進度。（2）設備能力分析（2）設備能力分析根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告提供的地質(zhì)條件，旋挖鉆機的施工進度指標可以達到 12 根/天，按綜合成樁能力 1.5 根/天臺計算，6 臺旋挖鉆機的綜合成樁能力為 9 根/天，分配旋挖鉆機施工 405 根樁，施工時間為 45 天，考慮天氣、

3、環(huán)境等不確定因素的影響，安排 60 天的工期，其設備能力是足夠滿足要求的。安排反循環(huán)鉆機施工 135 根樁，按綜合成樁能力 0.3 根/天臺計算，10 臺反循環(huán)鉆機的綜合成樁能力為 3 根/天,共需 45 天時間，滿足施工要求。（3）人員配備（3）人員配備成立兩個專門的樁基施工隊，直接由項目經(jīng)理部管理。樁基隊設隊長 1 人，副隊長 2 人，工程技術人員 6 人，質(zhì)檢員 3 人，安全員 2 人，電工 6 人，后勤人員 4 人等；每臺鉆機配備機長 1 人，工班長 2 人，鉆工 4 人；另外安排一個混凝土灌注（40 人）工班，負責水下混凝土灌注。兩個樁基施工隊共計 240 人。3、施工整體規(guī)劃3、施

4、工整體規(guī)劃成孔質(zhì)量要求：施工中嚴格執(zhí)行（JGJ94-94）建筑樁基技術規(guī)范和（JTJ041-2000）公路橋涵施工技術規(guī)范，其成孔質(zhì)量滿足（JTJ071-2000）公路工程質(zhì)量檢驗評定標準和施工圖設計要求。施工順序：由于本標段工期較緊張，因此樁基施工要盡可能壓縮，以保證后續(xù)項目的施工時間，因此樁基施工擬采取平行作業(yè)，在積極協(xié)助業(yè)主完成各項工作，當場地條件允許后，盡快展開樁基施工，樁基施工完后樁基隊伍盡快離場，為后續(xù)項目創(chuàng)造條件。施工現(xiàn)場用水、用電：鉆孔灌注樁施工用水采用當?shù)刈詠硭挥秒姀脑诂F(xiàn)場附近設置的變壓器上直接引入，同時配備 2200KW 固定發(fā)電機，作為補充和備用電源。4、鉆孔灌注樁施工

5、4、鉆孔灌注樁施工（1）施工工藝流程（1）施工工藝流程旋挖鉆機施工工藝流程見圖 4-1，旋轉(zhuǎn)鉆機施工工藝流程見圖 4-2。（2）施工總體安排（2）施工總體安排主橋樁基和匝道橋樁基同時開工，使用輸送泵車輸送商品混凝土直接進入混凝土灌注漏斗，用導管法灌注樁身水下混凝土。（3）主要施工要點（3）主要施工要點a、施工準備a、施工準備根據(jù)地層巖性等地質(zhì)條件、技術要求確定鉆進方法和合適的鉆具；全面檢查鉆機的各部位狀態(tài)，保證良好運轉(zhuǎn)工作；規(guī)劃施工場地，合理布置臨時設施；開孔時，起吊鉆具對位，找出樁位中心后將鋼護筒壓入土中正確對位。護筒為配套的厚度為=10mm 以上定型護筒，根據(jù)測量結(jié)果將護筒中心對準樁中心，

6、利用鉆機液壓系統(tǒng)將護筒壓至設計標高；開孔時，采用短鉆具、低鉆速、輕壓慢進。b、鋼護筒的制作b、鋼護筒的制作1.5m 直徑樁基護筒用=10mm 的 A3 鋼板卷制，考慮到樁長和傾斜度影響，護筒內(nèi)徑加工成=1.8m。為了保證鋼護筒的整體剛度和接口質(zhì)量，在每節(jié)護筒的焊接口處加焊=10mm、寬 15cm 的加強鋼帶；護筒底段加焊=10mm、寬 50cm的加強鋼帶作刃腳。護筒焊接采用開坡口雙面焊，要求焊逢連續(xù)，保證不漏水。c、鉆進施工c、鉆進施工鉆進施工時，再次將鉆頭、鉆桿、鋼絲繩等進行全面檢查；采用旋挖鉆機成孔，鉆桿為伸縮式鉆桿，鉆頭為筒式活門掏渣筒。鉆進時，開啟鉆機將鉆筒中心對準設計樁位中心，先將鉆

7、頭垂吊穩(wěn)定后，再慢慢導正下入井孔，然后勻速下放至作業(yè)面，液壓裝置加壓，旋轉(zhuǎn)鉆進，操作室內(nèi)顯示進尺及鉆頭位置，按輕壓慢鉆的原則緩緩鉆進；鉆渣通過進渣口進入鉆筒，同時向孔內(nèi)注入泥漿，根據(jù)屏顯深度，待確定鉆筒內(nèi)鉆渣填滿后，反轉(zhuǎn)后即可關閉進渣口。提升鉆桿帶動鉆筒，同時繼續(xù)向孔內(nèi)注泥漿，確保孔內(nèi)水頭后，將鉆筒提出孔外，擬提時開始要緩慢，提離孔底數(shù)米后，如未遇到阻力，方可加速按正常速度提升至井口，利用液壓系統(tǒng)，將筒門打開，排除鉆渣，如此反復，直至設計標高。成孔后，更換清底鉆頭，進行清底，并測定孔深；鉆進中發(fā)現(xiàn)有塌孔、斜孔時及時處理。發(fā)現(xiàn)縮徑時，經(jīng)常提動鉆具上下反復修擴孔壁；每次鉆進深度以不超過 0.5m

8、為宜。d、護壁d、護壁鉆孔護壁采用泥漿護壁的形式。選用膨潤土造漿，其具有相對密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、穩(wěn)定性強、固壁能力高等優(yōu)點。施工前可制作一活動泥漿池，用 6mm 鋼板制成，比重 1.11.4，根據(jù)不同的地質(zhì)情況選擇不同的泥漿比重。在鉆進中定期檢驗泥漿比重、粘度、含砂率、膠體率等，填寫泥漿試驗記錄表。泥漿循環(huán)使用，廢棄泥漿沉淀后汽車外運處理。為了防止坍孔，穩(wěn)定液應有一定的粘度，按照不同的土質(zhì)，粘度指標見表4-1。各機長認真執(zhí)行鉆探操作規(guī)程，根據(jù)地層情況及時調(diào)整泥漿性能，保證成孔速度和質(zhì)量，施工中隨著孔深的增加向孔內(nèi)及時、連續(xù)地補充泥漿，維持護筒內(nèi)應有的水頭，防止孔壁坍塌。

9、灌注過程中，開挖泥漿溝，使孔內(nèi)泥漿返回泥漿 泥漿粘度指標表 泥漿粘度指標表 表 4-1 表 4-1土質(zhì)必要粘度（S）500/500ml砂質(zhì)淤泥2023砂 N45砂 10N202325池，防止泥漿外溢。為實現(xiàn)對周邊的環(huán)境保護，施工時按國家環(huán)境保護規(guī)定嚴禁亂排放泥漿和鉆渣，擬采用 BE-250 型泥漿處理機，BE-250 型泥漿處理器總功率為 6.2KW，泥漿處理能力為 250m3/h。BE-250 型泥漿處理器主要由高頻振動篩、泥漿泵和旋流除砂器組成。e、鉆進施工控制e、鉆進施工控制施工過程中可以通過鉆機本身的三向垂直控制系統(tǒng)反復檢查成孔的垂直度，確保成孔質(zhì)量。該鉆機最大的特點是采用液壓系統(tǒng)，根

10、據(jù)地質(zhì)情況隨意控制鉆進速度。（通過低液限時 46m/h，稍密細砂層時 68m/h，中密至密實的礫卵石及礫石層 810m/h）。f、鋼筋籠制安f、鋼筋籠制安鋼筋應符合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GBl3013-91）和鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋（GBl499-91）以及低碳鋼熱軋圓盤條（GB701-97）的規(guī)定，并應滿足設計文件的要求。對于 II 級鋼筋的化學成分（C+Mn/6）的總含量應不大于 0.5%。鋼筋外觀要求無裂紋、起皮、銹坑、死彎及油污等。鋼筋應有出廠合格證，外觀檢查合格后每批應按 TBl0210-97 要求抽取試樣，分別作拉、彎復查試驗，如有一項不合格，則加倍取樣，仍有一項不合格，則該

11、批鋼筋為不合格。本工程鋼筋籠利用汽車吊安裝。為保證鋼筋籠吊裝安裝時不變形，鋼筋骨架在加工時設置強勁的內(nèi)撐架，防止鋼筋骨架在運輸和就位時變形，并設置板凳平臺。鋼筋籠吊裝時采用兩吊點起吊，先把鋼筋籠吊豎直后，再檢查是否有彎曲變形并加以糾正。鋼筋籠骨架進入孔口后，將其扶正徐徐下放，嚴禁擺動碰撞孔壁。當最后一道加勁箍接近孔口時，在主筋上均勻焊上 6 個吊環(huán)，并用 6 根鋼絲繩把鋼筋籠固定在板凳平臺上，再吊起第 2 節(jié)鋼筋籠同第一節(jié)對接，接頭對接焊好后再吊起鋼筋籠、取掉板凳平臺上的鋼絲繩下放骨架，如此循環(huán)，直至把鋼筋籠骨架下放至設計標高，并用型鋼把鋼筋籠固定定位于孔位中心。鋼筋骨架的保護層，采用中心開孔

12、、厚 5cm、半徑 45cm，與樁同標號的圓形水泥砂漿墊塊穿入螺旋筋上來保證，砂漿塊按豎向每隔 2m 設一道，每一道沿圓周穿入 68 個。g、導管安裝g、導管安裝導管用內(nèi)徑300，壁厚 4mm 的鋼管，標準每節(jié)長 3m，底節(jié)長 6 m，配0.51m 的輔助節(jié)。導管均采用絲口連接，接頭設置用密封膠墊。為保證導管質(zhì)量，每次灌注樁基混凝土前，均對導管進行一次水密性和抗拉試驗檢測，確保導管的良好狀態(tài)。下放導管時小心操作，避免掛碰鋼筋籠。導管安裝長度建立復核和檢查制度，避免因誤裝而造成斷樁?；炷翝沧⒓苡眯弯撝谱?，用于支撐懸吊導管，吊掛鋼筋籠，上部放置混凝土漏斗。h、灌注水下混凝土h、灌注水下混凝土混凝

13、土采用商品混凝土，應滿足以下要求：粗骨料宜用卵石，最大粒徑不大于導管內(nèi)徑的 1/8，且不大于 40mm，使用碎石時，粒徑為 520mm，砂用級配良好的中砂。混凝土的水灰比在 0.6 以下，水泥用量不大于 350kg/m3，含砂率為40%50%，塌落度為 1822cm，擴散度為 3438cm?；炷脸跄龝r間為 46h。混凝土灌注：水下混凝土施工時先灌入首批封底混凝土，首批混凝土數(shù)量要經(jīng)過計算（按導管距孔底 30cm，一次性將導管埋入 100cm 深計算，150cm 直徑灌注樁的首批混凝土數(shù)量按不小于 3.20m3控制），使其有一定的沖擊能量，能把泥漿從導管中排出，并能把導管下口埋入混凝土不小于

14、1m 深。導管內(nèi)首批水下混凝土與泥漿用隔水栓隔開，隔水栓預先用 8 號鐵絲懸吊在混凝土漏斗下口，當混凝土裝滿與隔水栓完全接觸后，剪斷鐵絲，混凝土即在重力作用下頂著隔水栓下沉至孔底，排開泥漿，埋住導管口，完成封底。隨著澆注連續(xù)進行，及時提拔導管，混凝土澆注應連續(xù)進行，不能停止，中途停歇時間不得超過 15min。在整個澆注過程中，導管在混凝土埋深以 1.54m 為宜，既不能小于 1m，也不能大于 6m。施工中指派專人負責測量導管埋置深度及管內(nèi)外混凝土面的高差，及時填寫水下混凝土灌注記錄。利用導管內(nèi)的混凝土的超壓力使混凝土的澆筑面逐漸上升，上升速度不得低于 2m/h，灌注高度應高于設計標高 0.51

15、.0m，在灌注過程中，當導管內(nèi)混凝土含有空氣時，后續(xù)混凝土宜通過溜槽慢慢地注入漏斗和導管，不得將混凝土整斗從上面傾入漏斗內(nèi)，以免導管內(nèi)形成高壓氣囊，沖出管節(jié)間的橡膠墊而使導管漏水。對灌注過程中的一切故障等情況均要如實記錄在案。在灌注將近結(jié)束時，在孔內(nèi)注入適量的水使孔內(nèi)泥漿稀釋，有效排出泥漿，加大導管內(nèi)外的壓力差，保證澆注效果。（4）鉆孔過程中常見事故的預防及處理（4）鉆孔過程中常見事故的預防及處理a、塌孔a、塌孔塌孔的表征：塌孔的表征是孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細密的水泡，出渣量顯著增加而不見進尺，鉆機負荷顯著增加等。原因如下：泥漿比重不夠或泥漿其它性能不符合要求，使孔壁未形成堅實護壁泥皮，孔壁

16、滲漏，孔內(nèi)水頭高度不足，支護孔壁壓力不夠；在松軟砂層中鉆進，進尺太快，提住鉆頭鉆進，旋轉(zhuǎn)速度過快，空轉(zhuǎn)時間太長；清孔后泥漿比重、粘度等指標降低，反循環(huán)清孔，泥漿吸出后未及時補漿，起落鉆頭時碰撞孔壁。預防及處理原則：保證鉆孔時泥漿質(zhì)量的各項指標滿足規(guī)范要求；保證鉆孔時有足夠的水頭差，不同土層選用不同的轉(zhuǎn)速和進尺；起落鉆頭時對準鉆孔中心插入；回填砂和粘土的混合物到坍孔處以上 12m，靜置一定時間后重鉆。b、鉆孔偏斜和縮孔b、鉆孔偏斜和縮孔偏斜縮孔原因：鉆孔中遇較大的孤石或探頭石，擴孔較大處鉆頭擺動偏向一方；在有傾斜度的軟硬地層交界處，巖石傾斜處鉆進或者粒徑大小懸殊的砂卵石中鉆進，鉆桿受力不均；鉆桿

17、剛度不夠，鉆桿彎曲接頭不正，鉆機底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷；在軟地層中鉆進過快，水頭壓力差小，全壓鉆進。預防和處理：安裝鉆機時使底座水平，起重滑輪、鉆頭中心和孔位中心三者在一條直線上，并經(jīng)常檢查校正；傾斜的軟硬地層鉆進時，采取減壓鉆進;鉆桿、接頭逐個檢查，及時調(diào)整。遇有斜孔、偏孔時，用檢孔器檢查探明孔偏斜和縮孔的位置情況，在偏孔、縮孔處上下反復掃孔。偏孔、縮孔嚴重時回填砂粘土重鉆；全過程采用減壓鉆進方式。c、掉鉆c、掉鉆主要原因：鉆進時強提強扭、鉆桿接頭不良或疲勞破壞易使鉆頭掉入孔中，另外由于操作不當，也易使鐵件等雜物掉入孔內(nèi)。預防和處理：小鐵件可用電磁鐵打撈。鉆頭的打撈應視具體情況而定，主要有采用打撈叉、打撈鉤、打撈活套、偏鉤和鉆錐平鉤等器具。在鉆孔過程中除以上幾種主要事故外，還需注意防止糊鉆、擴孔、偏孔、卡鉆、鉆桿折斷、鉆孔漏漿等。