施工组织设计下载简介

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七、安全及环保要求 14

旋挖钻机钻孔桩施工方案

1.根据车站围护结构施工图及岩土工程勘察报告

底板埋深约17.2m，覆土厚度约3.0m，车站开挖深度范围内主要包括如下地层：粉土填土①层、杂填土①1层、粉土②层、粉质粘土②1层、粉细砂②3层、粉细砂③3层、中粗砂④4层、中粗砂⑤1层。

以上各土层中某住宅小区高层建筑工程节能施工方案.doc，粉土填土①层及杂填土①1层为人工堆积土层，密实度差，自稳能力差；新近沉积粉土②层与粉质粘土②1层土质较软、密实度差，粉土②层局部地段可能液化，稳定性差；粉细砂②3层、粉细砂③3层、中粗砂④4层为潜水及承压水含水层，层厚大，富水性好，呈饱和状态，在地下水的作用下稳定性差，会产生涌水、潜蚀、流砂等现象，容易导致侧壁失稳，施工时应及时施作有效支护。

其中普遍存在的粉细砂③3层、中粗砂④4层、中粗砂⑤1层，其厚度较大，富水性好，呈饱和状态，在地下水的作用下稳定性差，会产生涌水、潜蚀、流砂等现象，容易导致侧壁失稳。

本车站主体结构桩基数量428根，分两类，WZ1型和WZ2型。2台旋挖钻机进行施工。一台钻机成孔按5根/天考虑，钻桩施工时间为428/（5*2）=43天，考虑到施工衔接时间，钻孔桩施工按照75天安排，车站钻孔桩围护在2012年6月16日开工，钻孔桩围护结束时间为2012年8月29日。（围护桩布置见下图）

按照总体实施性施工组织设计，车站采用一期围挡明挖法施工，仅附属出入口通道（过街段）采用暗挖法施工。车站施工期间，设置施工围挡4处。

3.2场地平整及桩顶土开挖

①场地平整：临时占地范围内的施工场地进行清表处理，清理前测量整个围挡场地的原地面高程。

②桩顶土开挖：为了便于围护桩施工，车站范围内整体先下挖1.5m，坡比为1：0.5，下挖后的基坑底边线比围护桩的外缘线宽1m，保证围护桩施工的工作面。

在围护桩施工过程中，用电主要有两处，一处为钢筋加工场进行钢筋笼的加工用电，另一处为施工现场机具用电。

地面照明（龙门吊照明）

根据上述用电量计算表，桩基施工使用发电机发电。在钢筋加工区引入二级配电箱，功率满足150KW的要求，在施工现场引入二级配电箱，功率满足500KW要求。再根据现场机具配备三级配电箱，并满足“一机一闸一漏一保”的用电要求。

在围护桩施工过程中，现场机具主要配备如下：

3.4作业队劳动力配备

①施工前应平整场地，清除杂物，保证钻机底座填土密实，以免产生不均匀沉陷；在施工范围内不妨碍桩基施工的场地挖好泥浆池和沉淀池，用钢管围护并安装安全网，设警示标志，同时做好作业场地排水工作，在施工范围内挖设好临时排水沟，确保施工场地不积水。

正式钻孔前根据设计图纸和计算坐标用全站仪精确放出桩位并记录，自检合格后，及时向监理工程师报验。

旋挖钻机成孔时无需泥浆循环和悬浮钻渣，泥浆的作用仅为护壁，膨润土泥浆具有比重低、黏度好、含砂少、失水量少、泥浆薄、稳定性强、固壁能力高等特点，所以配制时宜优先选用钙质膨润土配制低比重的泥浆。

根据本工程地质状况，膨润土纯泥浆比重不得小于1.05，开钻后护筒内泥浆比重应在1.15~1.25之间。

造浆材料选择优质膨润土，不能使用孔内原土造浆护壁，膨润土作为泥浆原料一般为用水量的8%，造浆前应根据泥浆性能指标的要求做泥浆配合比的试验，现场按照泥浆配合比用制浆机拌制泥浆并存入储浆池。特殊情况下，在使用黏土作为造浆材料时应符合下列要求：

1、自然风干后，用手不易掰开捏碎。

2、干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角。

3、用刀切开时，切面光滑、颜色较深。

4、水浸湿后有粘滑感，加水合成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂砾不多，浸水后能大量膨胀。

为防止泥浆对周围环境的不利影响，废弃泥浆必须外运弃置于弃土场；严防地表水流入桩孔内，桩孔开挖后应采取措施防止施工用水和雨水流入基坑内。

钻孔过程中应随时检验泥浆比重、含砂率，并填写泥浆试验记录表，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，以保证成孔速度和质量；随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。泥浆高度必须高于地下水位，还应高于护筒底面。

钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒，护筒高1.5m，直径比设计桩径大20cm，顶面高出施工平台约30cm。挖埋护筒时坑底应整平，然后通过定位的控制桩放样，把孔位中心位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线定在护筒顶部或底部，然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合，同时用水平尺或锤球检查，使护筒竖直。此后即在护筒周围对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜。

护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，垂直度偏差不大于0.3%。为便于泥浆循环，在护筒顶端留有高30cm，宽20cm的出浆口。

钻机就位前应对钻机各项准备工作进行检查，钻机安装后的底座和顶端应平稳，就位核对好中心后，连接泥浆循环系统，开动泥浆泵使泥浆循环2～3min，然后开始钻孔，在护筒底处应低压慢速钻进，钻至护筒底下1.0m左右后开始正常钻进。

在钻进过程中钻机不能产生位移或沉陷，否则应及时处理。在钻孔排渣、提钻除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻时，必须将钻头提出孔外。钻孔进行前，司钻人员必须先熟悉地质状况，钻进过程中应定时测试泥浆指标，从而确定所处地层，调整钻进参数，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。

旋挖钻机一般采用筒式钻头，施工时在孔内将钻头下降到预定深度后，转钻头并加压，旋起的土挤入钻筒内，泥土挤满钻筒后,反转钻头，钻头底部封闭并提出孔外，然后自动开启钻头底部开关，倒出弃土成孔，在钻进过程中或将钻头提出钻孔外后，向孔内注浆，泥浆液面不得低于护筒底部。

钻孔达到要求深度后，钢筋笼吊装之前，应进行清孔，采用钻头捞渣，一次或多次进行捞渣。在清孔后，孔底沉渣不得大于20cm，并将孔口处杂物清理干净，方可进行下道工序。

4.2钢筋笼骨架的制作安装

围护桩钢筋笼制作成整体，一次吊装就位。

钢筋笼主筋采用套筒连接，滚压直螺纹接头用连接套筒的规格与尺寸应符合Φ25，螺纹直径M26×3、套筒外径37、套筒长度60的规定；完整丝扣圈数为11。

（1）、连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣应干净完好无损。

（2）、滚压直螺纹接头应使用扭力扳手或管钳进行施工，将两个钢筋丝头在套筒中间位置相互顶紧，接头拧紧矩应不小于260N·m。扭力扳手的精度为±5%。

（3）、经拧紧后的滚压直螺纹接头应做出标记，单边外露丝扣长度不应超过2P（P为螺距）。

（4）、每一截面上接头数量不超过50%，接头应错开100cm以上。

（1）、工程中应用滚压直螺纹接头时，应提交有效的型式检验报告。

（2）、钢筋连接作业开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋进行接头连接工艺检验。施工工艺检验应符合下列要求：

a、每种规格钢筋的接头试件不应少于3根。

b、接头试件的钢筋母材应进行抗拉强度试验。

c、3根接头试件的抗拉强度均不应小于该级别钢筋抗拉强度的标准值，同时不应小于0.9倍钢筋母材的实际抗拉强度。

（3）、现场检验应进行拧紧力矩检验和单向拉伸强度试验。

（4）、用扭力扳手按表规定的接头拧紧力矩值抽检接头的施工质量。

（5）、滚压直螺纹接头单向拉伸强度试验按验收批进行。同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一个验收批进行检验。在现场连接检验十个验收批，其全部单向拉伸试验一次抽样合格时，验收批接头数量可扩大为1000个。

（6）、对每一验收批，应在工程结构中随机抽取3个试件做单向拉伸试验。

加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用焊接护壁环钢筋。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置3个。

钢筋笼制作完成后，采用两点吊装，第一吊点小钩设在骨架的下部，第二点大钩设在骨架长度的中点到上三分点之间。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止，并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。

骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位吊环或固定杆。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。钢筋保护层偏差不宜大于10mm。

然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊环下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。

钻孔桩钢筋骨架允许偏差

导管安装接头一律采用丝扣连接，并采用橡胶垫圈增强密封。导管底标高按实际孔底悬空250～400mm控制。

浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，沉渣厚度应满足设计要求；如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。

桩基混凝土采用为C35水下混凝土，商混站提供，罐车运输至现场。首批封底混凝土下落时有一定的冲击能量，能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。灌注后泥浆从导管中排出，要保证导管下口埋入混凝土不小于1m深。

灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和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，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2～4m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。

导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。

拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。

在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。

混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。

在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌50cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。

在混凝土灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测并记录，在灌注混凝土时，要留取试件。灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。

五、灌注事故的预防及处理

搅拌站施工方案导管进水主要原因及处理措施：

①、首批砼储备不足，或虽然砼储备已够，但导管底口距孔底的间距过大，砼下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。

预防和处理方法：如有发现导管进水，应立即将导管提出，将散落在孔底的砼拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新放下骨架、导管并投入足够储备的首批砼，重新灌注。

②、导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。

③、导管提升过猛，或探测出错，导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。

针对②、③两中原因引起的事故，应视具体情况，拔换原导管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重新下管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注砼。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌砼从导管底口翻入，导管插入砼内应有足够深度，一般宜大于200cm。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的砼应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原砼损失的流动性得以弥补。以后灌注的砼可恢复正常的配合比。

若砼面在水面以下不很深，为初凝时，可于导管底部设置防水塞（应使用砼特制），将导管重新插入砼内（导管侧面再加重力，以克服水的浮力）。导管内装灌砼后稍提导管，利用新砼自重将底塞压出，然后继续灌注。

若砼面在水面以下不很深，但已初凝，导管不能重新插入砼时，可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤击方法压入原砼面以下适当深度，然后将护筒内的水（泥浆）抽除，并将原砼顶面的泥渣和软弱层清除干净，再在护筒内灌注普通砼至设计桩顶。

①初灌时隔水栓卡管；或由于砼本身的原因，如坍落度过小、流动性差，夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送砼未加遮盖等，使砼中的水泥浆被冲走ZJM-009-3161-2021标准下载，粗集料集中而造成导管堵塞。