旋挖机成孔灌注桩施工方案

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承包单位：吉安中心城区105国道改道跨铁路桥项目部

105国道上跨京九线k1666+016天玉立交桥

旋挖机成孔灌注桩施工方案

一、工程概况

105国道上跨京九线K1666+016天玉立交桥（国道相交里程为K1926+682）与京九线正交，桥梁全长248.16m，桥梁上部均采用预制安装施工，现浇湿接缝，先简支后连续的6x40m预应力钢筋混凝土小箱梁。下部结构采用盖梁柱式墩，肋板式轻型桥台，基础均为钻孔灌注桩。0#、6#桥台均高8m，桥台桩基础为1.5m。墩柱为Φ1.9m圆柱，桥墩桩基础为Φ2.0m钻孔灌注桩。其中Φ1.5m桩基础16根，设计桩长23m。Φ2.0m桩基础20根，设计桩长23m桩基础12根、设计桩长25m桩基础8根。

二、施工调查

1、旋挖机成孔是通过底部带有活门的桶式钻头回旋破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直接钻至设计深度。

2、旋挖钻机适用于素填土层、亚黏土层、亚砂土层、亚黏土夹粉细砂层，强风化泥质粉砂岩、弱风化泥质粉砂岩层等。本桥工程地质岩土层可分为：耕表土、粉质黏土、粗砂、圆砾、强分化粉砂质泥岩、中风化粉砂质泥岩，符合旋挖钻机对地质岩层的要求。

三、编制依据

1、《铁路桥涵设计基本规范》（TB 1002.1-2005）

2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

3、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）

4、本合同段两阶段施工图设计图纸

5、施工现场探勘所得的资料

6、南昌铁路局营业线施工及安全管理细则

四、施工准备

4.1 技术准备

4.1.1 已完成导线、水准点加密工作。满足桥梁桩基施工控制测量要求。

4.1.2按规定对原材料进行分批验收，并取样送检，检验合格后按混凝土设计强度要求，做好水下混凝土配合比及普通混凝土的试验室配合比、施工配合比，满足钻孔桩灌注混凝土的要求。

4.2 机具准备

4.2.1 钻孔设备：旋挖钻机、6m钢护筒等。

4.2.2 配备设备：挖掘机、吊车、潜水泵、钻渣运输车等。

4.2.3 安全设备：防水照明灯、安全帽等。

4.2.4 混凝土灌注设备：混凝土拌合站、发电机、混凝土运输车、导管、下料斗等。

4.2.5 钢筋加工、安装设备：钢筋笼成套加工设备、电焊机、吊车等。

4.3 材料准备

原材料：水泥、石子、砂、钢筋等由试验人员按规定进行检验，确保其原材料质量符合相应标准。

4.4 作业条件

4.4.1 开钻前场地应完成三通一平。清除坡面危石、浮土，铲除松软土层夯实；根据钻孔的大小挖好相应体积的泥浆池；及时清理钻渣，出渣道路通畅，孔口四周排水系统完善；做好孔口的围护；临时电力线路、安全设施准备就绪。挂牌示出钻孔的桩号。

4.4.2 由工长或现场技术人员对操作钻孔的工人进行培训，做到熟悉掌握造浆、钻孔、灌注等技术，要有应对安全紧急救援措施。操作人员要保持稳定。

4.4.3 设置排水沟、集水坑，及时将桩孔范围的积水排走，确保场内无积水。必要时应降低地下水位。

五、施工方案

5.1 施工流程

测量放线及定桩位→配置泥浆→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→清空→吊放钢筋笼→安装混凝土导管→灌注水下混凝土→桩成品检测、验收。

5.2 施工方法

5.2.1 测量放样及定桩位

确定桩位中心，以中心为圆心、以大于桩身半径在四周设立十字护桩，做好标记并固定好。经驻地监理工程师核查、批准后开钻。

5.2.2 配置泥浆

对黏性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。

钻孔过程中需经常测定泥浆技术指标（表1），根据工程钻进需要，随时调整泥浆相对密度，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。

表1 泥浆技术指标

根据地质岩层分布，确认钢护筒埋设深度至少6m，钢护筒采用6-8mm钢板制作，钢护筒高出施工地面0.3m，顶面位置偏差不大于50mm，埋设中保证钢护筒斜度不大于1%。回填黏土要分层夯实，达到最佳密实度，以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。

5.2.4 钻机就位及钻进

钻机钻进一般采用泥浆护壁钻进，当地质条件好时，孔深小于15m时也可以直接钻进。钻进过程中随时调整泥浆相对密度，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。随时注意孔内水压差，以防止流沙。钻进时及时填写钻孔施工记录，交时应交代钻进情况及下一班的注意事项。因故停钻时，孔内应覆盖，严禁钻头留在孔内，以防埋钻。同时保持孔内有规定的水头和要求的泥浆浓度、黏度，以防塌孔。

钻进操作要领和注意事项：1、钻进就位后，必须对钻机的钻杆进行垂直度检测和调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁住，防止钻杆在钻进过程中发生变化。2、由于旋挖机钻进速度较快，应及时调整泥浆相对密度。3、在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的钻进速度。在黏土层钻机的进尺可快些，在砂土层中钻机的进尺要控制，以防塌孔。4、在钻进过程中必须控制好钻杆的提升速度，因为钻杆提升太快容易出现塌孔的隐患。钻头的下降速度也不可以太快，尤其是刚入钻孔时，否则会造成泥浆四溅。

5.2.5 成孔检查

成孔达到设计高程后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉淀厚度等进行检查，不合格时采取措施处理。

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%，沉淀厚度符合设计规定，桩位误差不大于50mm。

5.2.6 清孔

旋挖钻机成孔由于渣土由钻斗直接从底部取出，一般情况下均能保证孔底泥浆沉淀厚度小于规定值。若是泥浆相对密度过大，则可能出现泥浆沉淀过厚，此时应用钻机在抓一斗，且用钻斗上下搅动，同时抽换孔内浆液，保证泥浆含砂率小于2%。若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标，则可以采用混凝土导管附着水管搅动孔底，同时注水换浆，已达到清孔的目的。

5.2.7 吊放钢筋笼

事先分段焊好钢筋笼骨架，骨架焊牢，在主筋上焊钢筋耳环作保护层用，骨架经监理工程师检验合格后使用。钢筋笼在场外分节制作，汽车吊吊装入孔焊接成整体，两节笼焊接时，上下节中心线保持一致，不得扭曲。在骨架上端均匀设置吊环固定，并增设一道临时加强环筋，防止吊装时钢筋笼扭转变形，同时方便钢筋笼校正中心。钢筋笼顶部用钢管搭井字架固定，上压方木等重物，防止砼灌注过程中钢筋骨架上浮。

5.2.8 安装混凝土导管

导管使用前必须进行水密承压和接头抗压试验。试验时的水压不应小于孔内水深的1.3倍，确保导管在灌注混凝土的全过程不漏气不漏水。安装导管应对导管的节段组合做详细记录，以便于水下混凝土灌注时参考。导管安装完毕后，由现场施工主管人员和驻地监理工程师进行检查，主要检查钢筋平面位置是否正确，固定是否牢固，孔底沉淀是否超过规范要求。检查符合要求后，经驻地监理工程师认可并签字后及时灌注混凝土。

5.2.9 灌注混凝土

首批混凝土灌注时必须满足首批灌注混凝土数量，剪球后连续灌注，每次混凝土灌注完成后，检测混凝土的上升高度和导管的埋置深度，并及时做好记录。在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2-6m。灌注过程中，混凝土放入导管的速度不能太快，以防止将导管上口全部封严，导管中部和下部气体无法排出，在导管内形成高压气体，阻止混凝土下落。在灌注混凝土时，应不定时对坍落度进行检测，混凝土坍落度采用18-22cm为宜，坚决不使用不合格的混凝土。

5.2.10 桩成品检测、验收

在钻孔混凝土浇筑完成后，复测桩轴中心和桩顶标高。在混凝土强度达到设计要求后，进行桩身的混凝土均匀性、承载力检测。

5.2.11 季节性施工

1.雨季应对现场做好排水工作，确保道路通畅。孔内周围应有挡水措施，防止雨水流入孔内。

2.雨季施工期间，应对现场供电线路、设备进行全面检查，以预防触电事故的发生。

3.当气温超过30℃时，混凝土拌合物的出料温度不宜超过35℃。

六、 临近既有线施工施工安全注意事项及措施

1、主要危险源及其可能产生的危害

①施工机械侵限，造成车毁人亡和既有线停车、脱轨等重大事故；

②土方开挖时对地下管线认识不清，造成管线被损坏，使通信信号损坏，影响行车安全。

③施工器具侵限，严重影响列车行车安全。

④施工器械施工时的强烈震撼或不当作业，影响既有线路基及桥梁基础的稳定性，造成路基松动和基础下沉。

⑤施工人员侵限，对侵限人员造成重伤或死亡。

⑥施工点距既有线太近，火车通过时产生强大磁场影响施工人员生命安全。

⑦既有线排水沟堵塞，导致路基基底被谁浸泡，严重影响路基稳定及安全。

2、采取主要的预防措施

①加强对一线工人既有线施工安全生产知识培训，明确施工注意事项，提高安全意识。

②在既有线铁路路基坡脚、坡顶埋设沉降和位移观测桩，埋置深度1m，四周用砼进行包裹，埋设距离宜为5m。

③在既有线管段配备专职安全防护员，对既有线路基边坡进行巡视。如发现边坡出现裂纹等异常情况，必须立即停工，查明原因，采取相应加固措施进行加固后方可继续施工。

④钻机进行钻孔作业或大型机械在既有线施工时，必须设置缆风绳，防止机械倾倒侵限。同时要求在有火车经过时需停止钻孔和其他大型机械作业，通过后可继续施工。

⑤在靠既有线侧的新建线路红线上设置1.5m高的封闭式隔离防护网和挂设警示牌，主要起警示作用，防止施工人员侵限。

⑥吊装作业注意事项：吊车必须保持机架平稳且设置防倾倒措施，如缆风绳；驾驶司机为熟悉司机，牢记“十不吊”原则；严格控制吊装物体和吊装的高度，应进行精确计算，避免倾覆后侵限；夜间进来避免吊装作业；吊装要缓慢移动，避免吊装物体剧烈晃动碰触沿线高压线路。严格做到“一机一人一防护”。

七、质量标准

    1、施工前应对原材料进行检查，并按规定进行检验。

2、施工过程中应对成孔、清渣、钢筋笼、混凝土浇筑等进行全过程检查，应复检沿桩长范围内的土层地质情况并与设计对照，出入较大时应及时上报。

八、安全、环保措施

8.1 安全措施

8.1.1 错开桩位间隔钻孔，随时掌握土体情况，钻进和灌注工作紧凑，避免坍孔。

8.1.2 钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。钻机安设必须平稳、牢固。

8.1.3 施工现场使用的各种电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏电；对经常处于水、泥浆侵泡处应架空搭设。挪动钻机时，不得挤压电缆线及风水管路。

8.1.4 钻机停钻，必须将钻头提出孔外，不得滞留孔内。

8.1.5 对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。

8.1.6 施工现场的电工必须持证上岗操作。

8.2 环保措施

8.2.1施工现场应制定洒水防尘措施，指定专人负责及时清运泥浆、钻渣土。

8.2.2 对出入县乡及以上级公路的运渣车辆进行清洗，以保证道路清洁，并加盖帆布，防止撒落，如有撒落发生及时派人清扫干净。

8.2.3 运送混凝土及砂、石料设置挡板、做到不丢不撒。

8.2.4 施工中废油、废水、废渣按指定地点排放，以避免污染空气和水源。不任意损坏农田和水利建设及交通设施。

8.2.5 钻孔使用的泥浆，应设置泥浆循环净化系统，并注意防止或减少环境污染。下载本文