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钻孔灌注桩专项施工方案

一、 施工工艺流程：
订轴线，桩位 →埋深护筒→钻机就位→成孔→第一次清孔→钢筋笼制作、吊装→安放导浆管→第二次清孔→灌注水下混凝土→成桩→钻机移位
根据本工程的场地，电量，钻孔灌注桩直径，桩深及工期因素，安排2套GPS-15型钻孔灌注桩机进行施工，混凝土采用水下商品混凝土C25，钢筋笼采用现场制作。为了确保质量及进度，合理安排施工顺序，进一步优化施工方案，进行钻孔桩的施工。
二、 施工工艺技术要求
本工程桩的施工应严格按照《地基基础设计规范》 《公路桥涵施工技术规范》《钻孔灌注桩施工规程》操作。具体如下：
1、放桩位线
每个桩位应按设计要求，用全站仪配合钢卷尺定放，并请监理方进行复核。
2、开工前，用水准仪对施工现场标高进行测量。并计算出平均值，作为地坪标高，当护筒埋好后，对护筒进行标高测量，一次控制成孔深度。
3、放桩位线：
⑴ 各轴线引出桩位中心线
⑵ 桩位中心点处用钢筋做出标志，以标志为圆心，桩半径为半径画控制护筒埋设位置。
⑶ 桩位线及标志要经常检查，看不清时及时补上。
⑷轴线桩及桩位线放好后，须进行检查，再请建设单位，监理单位组织人员认真检查，并及时办理复核手续。
2、填设护筒
定好桩位后，先在桩位外引测出桩位控制线，再进行开挖，护筒直径应比设计桩径大10cm，填设护筒时，其中心与桩位中心线偏差不得大于20mm，护筒底部应深入原土层不得少于20cm。护筒与周围垂直，且挖填设的护筒周围用粘土分层回填夯实。
3、钻机就位
钻机就位后，底座必须用水平尺打好水平，达到平整，稳固，以确保钻进中不发生倾斜和移动；转盘中心与桩位中心的允许偏差应小于20mm，转盘在四个方向上的水平度误差小于1／300
4、正循环成孔
⑴采用工程钻机进行工程施工时，采用泥浆护壁正循环成孔，正循环清孔的施工工艺，泥浆采用原土造浆。
⑵本工程设计桩径Φ800mm，施工时使用钻头直径应保证设计桩径。
⑶ 钻进压力及钻速控制：开孔时应遵守小水量、轻压力、慢转速，以防扩径过大；护筒脚附近要慢速钻进，使护筒脚有一定的粘泥皮；在钻进过程中最大钻进速度不大于1m／min；在钻进淤泥质粘土层时，要适当控制压力（粘土5~25kpa，砂土5~15kpa）和转速（粘土为40~70r／min,砂土为40r／min，最小泵量为50 m／h），以防扩径过大，且要少提动钻具，换钻杆时应轻提，以防坍钻孔，一般开孔及钻孔进淤泥层时宜开一档。
⑷ 相邻桩距小于4D时，钻孔必须跳打，以免串浆和连孔，或混凝土灌注后相隔36小时以上，方能在相邻孔位施工。
⑸钻进过程中应切实计算好钻杆和钻具长度，以便丈量杆上余尺，正确计算孔深。加接钻杆应先将钻具稍提离孔底，待泥浆循环2~3分钟再拧卸钻具。
⑹ 钻进中，上下串动钻具要适当，最好一根钻杆打完，在加钻杆前串动几下即可，即达到将孔内粘泥块打碎及使孔拉直的目的，又不至于造成钻杆脱扣和加快连接处的磨损。
⑺ 钻孔深度不得小于设计孔深，超深不得大于30cm。
⑻ 成孔垂直度偏差按不超过1／100控制。
⑼ 成孔泥浆的配制管理
合理地配制泥浆，是成孔成败的关键，在施工过程中，应严格按照土层条件的不同选用不同性能的泥浆护壁。
① 在粘土层中成孔时，出口泥浆的比重控制在1.15~1.2。
② 在砂土层，淤泥质及易坍孔土层中成孔时，排渣泥浆的比重控制在1.2~1.3，并应选择含砂量较小的泥浆。
③ 泥浆的粘度控制在18~20秒，含砂量小于4%。
④ 遇有流砂及易坍孔径土层如加大泥浆比重尚不能解决的，应适当调整施工工艺参数。
⑤ 在成孔过程中，排出的泥浆应先入泥浆沉淀池，降低泥浆的含沙量及比重，然后再进入循环池利用。
⑥ 经常对沉淀池，循环池进行清理，清楚沉砂，积淤，对不符合要求的泥浆应及时排放到废浆池外运，确保泥浆质量。
5、第一次清孔
⑴ 本工程成孔结束后，分一次清孔和二次清孔，第一次清孔在终孔验收合格后立即进行，（第二次清孔在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装后进行），采用换浆法清孔，先使用钻杆进行第一次清孔，钻进终了，将钻具提离孔底0.2m左右，空转并保持泥浆正常循环，以中速压人优质泥浆，把钻孔内悬浮钻渣的泥浆置换取代，并同步灌入相对比较小的泥浆，以保持稳定的水位，“实现一次清孔为主，二次清孔为辅”的清孔排渣原则，清孔后的泥浆比重必须在1.2以内，沉淤厚度不大于100mm，在沉孔过程中不允许故意打探桩底标高，用此来隐瞒沉淤厚度。
⑵ 本工程采用“换浆法”进行清孔，当钻至设计标高后，应停止钻进，并及时用换浆法进行一次清孔，具体方法：在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行，清孔时先将钻头提离孔底10~20cm,钻盘回转冲孔，泥浆循环不断地进行，并时常串动钻具，以提高一次清孔效果，一次清孔时间不宜定死，应根据钻具回落实验孔底沉渣厚度和反浆比来决定清孔是否可以结束，清孔泥浆进浆比重应小于1.15，返浆比重应小于1.20，手触泥浆无颗粒感觉，且沉渣厚度小于30cm，一次清孔即可结束。
6、钢筋笼施工
⑴ 钢筋笼制作
① 钢筋笼分节制作，一般分节长度为9m，分节吊放，吊拼焊接而成；主筋的搭接以50%错开，但面焊接长度应大于或等于10d；焊接宽度不应大于0.7d，厚度不小于0.35d。
② 钢筋笼制作前，应将主筋校直，除锈，下料长度要准确；
③ 钢筋笼制作允许偏差：
主筋间距：±10mm；箍筋间距：±20mm；
钢筋笼直径：±10mm;钢筋笼长度：±100mm；
④ 主筋保护层为50mm，允许偏差为±20mm，为保护厚度，每节钢筋笼设置两组水泥饼，每组四块。
⑤ 环行箍筋，螺旋箍筋与主筋的连接采用直接电焊固定。
⑥ 成形钢筋笼应平卧堆放，且不得超过两层。
⑦ 现场使用钢筋必须具有质保书，并经现场抽样检测后方可使用，钢筋以每60T抽检一组，钢筋接头实验为每300个接头做一组焊接实验。
⑵ 钢筋笼安装
清孔后，测量其孔深，将钻具提出孔外，做好记录，吊放钢筋笼时，可利用钻架及时吊放钢筋笼。为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高，安放前由施工员测定具体标高尺寸，确定吊筋长度，以保证偏差在±100mm以内。钢筋笼吊放入孔时，不得碰撞孔壁。为防止灌注混凝土时钢筋笼移位及上浮现象发生，钢筋笼下到设计位置后必须固定好，以确保钢筋笼保护层偏差为±20mm，笼顶，底标高偏差在±50mm之间。钢筋笼吊放时，应确保钻孔和钢筋笼的同心度。
钢筋笼孔口焊接应符合如下规定：
⒈上节笼上端露出操作平台高度宜在1米左右；
⒉主筋焊接部位的污垢应予以清楚；
⒊上下接笼各主筋位置应对正，且上下笼均处于垂直状态时方可施焊，焊接时宜两边对称施焊，并敲去灰渣；
⒋焊接完毕后，应补足焊接部位的箍筋；
⒌为保证焊接质量，按规范标准主筋二级钢筋焊接焊条必须采用J502焊条，一级钢筋环形箍电焊采用J422焊条焊接。
7、导管安装及二次清孔
⑴ 本工程钻孔浇筑桩砼灌注宜采用250mm直径导管，灌注应准确量好导管总长度。
⑵ 检查导管的密封性能，即检查导管有无漏水，导管连接密封圈的好坏情况。
⑶ 当钢筋笼安入完毕后，应尽快安放导管，进行第二次清孔，吊放导管时，应位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁，安放完毕后，应在导管上口设计漏斗和储料斗，下口离孔约30cm，用3PNL泵进行泥浆循环清孔，并进行泥浆指标的调整，利用钻机的正循环系统的砂石泵从导管中持续压入优质泥浆（泥浆比重不小1.15），使孔底沉渣从空口泛出（比重大于1.25泥浆清除至泯浆沉淀池中，由泥浆车组织外运），清孔后的泥浆比重必须在1.2以内，沉淤厚度小于100mm。
⑷ 二次清孔结束后，由施工员进行孔底沉渣的测试，在满足沉渣厚度控制指标后，会同建设单位，监理单位进行验收，合格后及时签证，并及时进行下道工序—混凝土灌注工作。
8、水下混凝土施工
实际施工的砼比设计强度高一级配置，本工程采用Φ250mm导管进行水下砼灌注，砼采用水下C30商品砼，砼灌注质量应按下列要求控制：
⑴ 采用商品混凝土，混凝土塌落度控制在18~22cm之间，混凝土初凝时间控制在6~8小时，级配单应在混凝土开浇时随车附来。严格把好质量关，每批进场混凝土搅拌站必须附送级配单。现场应仔细核对配合比组成情况，发现问题及时阻止更正。搅拌站后期附送混凝土质量证明单。每根桩的混凝土灌注必须做好二次塌落度实验，以及混凝土试块。
⑵ 导管下入孔内之前应仔细检查连接丝扣，焊点及密封槽的好坏，并编号，丈量，记录长度，导管底口距孔底高度一般控制在50cm左右，且第一节导管长度应大于4m，以保证初灌时埋入砼面大于1.5m。
⑶ 水下混凝土的灌注应在第二次清孔后30分钟内进行，若超过30分钟应重新测量孔底泥浆厚度，如不符合要求进行重新清孔。
⑷ 混凝土灌注前安放好隔水板后，导管提离孔底50cm，第一斗混凝土灌入后导管埋入混凝土面大于0.8~1.3m以上，每一斗混凝土灌注后不得提升导管，待第二斗混凝土灌注后，经过测试确认混凝土面埋入导管0.8~1.3m以上，方可小幅度提升，漏斗中的混凝土开始灌入时，立刻向漏斗中继续主送混凝土，以确保混凝土注灌的连续性，从而保证混凝土的浇灌量，单桩灌注时间不大于8小时。
⑸ 水下混凝土灌注应连续进行，导管埋深应控制在5~7m，最小埋深不得小于2m，导管应勤提勤拆，依次提管长度不得超过5m，最佳提管长度为2.5m应经常测定混凝土面高度，以确保提管长度，且不可将导管提出混凝土面以上。
⑹ 当混凝土面接近钢筋笼底端时，导管埋入混凝土面的深度宜保持在3米左右，灌注速度应适当放慢，当混凝土面进入钢筋笼底端1~2米后，可适当提升导管，导管提升要平稳，避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。
⑺ 注意检查导管吊绳及井口台板的质量，发现问题及时更换，并注意钢筋笼的固定情况，防止跑笼。
⑻ 灌注桩混凝土灌注高度，由施工员测定后方可停止灌注。
⑼ 灌注完毕后，拔出护筒，清洗导管和护筒，清除孔口泥浆（灌注时排出的废泥浆引入排污池），然后回填孔口，以保证施工现场安全文明。
⑽ 规定由专人做好混凝土试块的制作，根据设计要求做好混凝土的试块，每组三块，注明日期，桩号，按标准养护28天，然后测定其抗压程度。
三、质量保证的技术设施
1、确保成孔质量措施
⑴ 钻头外径不小于设计桩位，并经常核验钻头直径，防止出现缩径。
⑵ 护筒埋设位置应正确，垂直，埋设深度应超过杂填土层厚度，且护筒底口埋进原土深度不小于20cm，确保其稳固。
⑶ 预防孔斜措施：
① 钻机定位要准确、水平、稳固，定位后要垫实，以保证钻机平衡运行；成孔过程中，钻机搭架头部滑轮组边缘，转盘中心，钻孔中心应开始始终保持在同一铅垂线上，如发现异常情况，立即调整，确保桩孔倾斜率小于1%。
② 第一、第二根据钻杆钻进时不能加压，应争取低参数钻进，同时应根据不同的软，硬土层变化，合理选择钻进参数。
③ 操作人员，机长，施工人员应加强钻进过程中的监测，发现有异常现象及时处理纠正。
④ 根据情况检查成孔后的孔径及垂直度测试。
⑷ 钻杆接头应逐个检查，及时调整，发现主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调整或更换钻杆。
⑸ 开机钻进时，应先轻压慢转并控制泵量，待进入正常工作状态后再逐渐加大转速和钻压；钻进不同地层时应及时调整钻压，转速和泵量。在软土层，淤泥质易坍地层中钻进时，不适应加大泥浆比重，防止坍孔。
⑹ 在钻进过程中应适当串动钻具，上下扫孔，以便将孔内、粘泥块打碎并使孔拉直。
⑺ 在倾斜的软硬地层钻进时，应吊住钻杆，控制进尺，低速钻进，防止孔身偏斜。在发现孔身偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，使孔校直。
⑻ 成孔过程中，孔内泥浆液面（正循环成孔不应低于自然地面30cm）应保持稳定，以保持孔内外压力的平衡，确保泥皮的护壁作用。
⑼ 钻进过程中，采用人工造浆和人造化学泥浆相配合，以保证正常成孔，防止孔内漏水，塌孔，缩孔。如有上述情况发生，应采取如下措施：控制钻进速度，低速钻进，如缩孔采用反复扫孔的方法；如遇到砂层较厚，漏水塌孔现象严重时，应加大泥浆比重（此时排出泥浆比重可达到1.3~1.5）。如加大泥浆比重后仍无效果时，应部分回填粘土，待回填沉积密实后再进行泥浆护壁钻进；泥浆质量应有专人进行管理，并经常对其粘度，含砂率，胶体率进行测定，以确保成孔质量；钻孔倾斜时，可反复扫孔纠正，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。
⑽ 预防缩径措施
① 根据孔径的测试结果，及时调整钻头的规格和钻进方法。
② 操作人员应注意提升钻具时，发现有受阻现象，必须重新复钻。
2、确保钢筋笼制作及质保措施
⑴ 制作钢筋笼的钢材必须有出厂合格证和按批量进行机械性能复试报告，经复试合格后才能使用。钢筋，钢筋笼对焊时应有同等条件的焊接试验报告，按现场焊接300个接头为一批，做一组试件试验报告，原材料钢筋试验为每60T为一批次。
⑵ 归纳钢筋笼的制作应按设计要求和有关规范制作成型。
⑶ 为防止钢筋笼太长易变形，本工程中钢筋笼长度宜分段进行，最大分段长度不宜超过9m，钢筋笼孔内单面焊接长度大于10d，双面焊接长度大于5d。
⑷ 钢筋笼采用环形模制作，钢筋主筋混凝土保护层允许偏差为±20mm。为保证保护层厚度，钢筋笼上设保护层垫块，设置数量为每个钢筋笼设两组，每组块数为3块，且均匀分布在同一截面的主筋上，保护垫块采用混凝土块。
⑸ 为保证焊接质量，按规定标准主筋二级钢筋焊接条必须采用502焊条，一组钢筋环形箍筋点焊采用422焊条焊接。
3、确保混凝土施工质量措施
⑴ 工程开工前，技术负责人必须按审定的“施工组织设计”对有关施工人员做好混凝土施工的技术交底工作。
⑵ 把好材料质量关，不符合要求的材料不得使用，原材料应提供质保书，并按规定进行原材料试验工作。
⑶ 清孔结束后必须在三十分钟内灌注砼，否则必须重新清孔。
⑷ 混凝土初凝时间宜控制在6~8小时。
⑸ 砼初灌时，第一斗料应严格计算，保证灌入砼后导管埋入砼中大于1.5m以上，严格将导管拉出砼面。
⑹ 混凝土灌注过程中应勤测混凝土顶面上升高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过浅或过深。
⑺ 混凝土灌注的充盈系数不得小于1，也不宜大于1.30。
⑻ 混凝土塌落度应严格按设计或规范要求控制。
⑼ 混凝土试块的制作。
⑽ 为了确保桩顶混凝土质量，砼必须灌至设计标高。
（11）灌注过程中，应认真做好灌注原始记录，并及时分析整理。
（12）施工中要做到施工质量四检测：自检、互检、专检和抽检。
（13）做好各种施工记录，施工日记及其他施工管理台账。

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