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岱山海舟修造船有限公司2#船坞工程钻孔灌注桩工程专项施工方案浙江康腾建设有限公司海舟2#船坞工程项目部二0一0年九月二十九日灌注桩工程施工方案第一节工程概况本工程为岱山海舟2#船坞坞口及坞墙围护排桩，桩径均为1000㎜，间距1200㎜。坞口东侧基岩埋深较浅处采用嵌岩形式，中西侧岩基较深处标高达到-24m和-28m止。坞墙西侧及北侧大部分以打标高为主，桩底标高为-23m，北侧靠近1#坞岩基埋深较浅处采用嵌岩灌注桩。第二节地质条件桩基工程施工区域地质分层主要以石渣覆盖层（抛石层）、沉积淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土夹砂砾层、强风化岩层、中风化岩层为主，坞口抛石层较厚，厚度为5~9m不等，坞室内石渣厚度为2m左右，靠近水泵房60m范围石渣层较厚，最深可能达到7m。第三节施工部署一、质量目标认真贯彻公司的质量方针，严格执行ISO9001:2000质量标准，确保工程质量达到合格要求。二、工期目标本桩基工程坞口部位施工工期为120日历天，坞墙部位施工日期为60日历天。三、桩机选择坞口桩根据本场地地质特点（基岩埋藏浅，中风化岩面起伏大，岩石裂隙发育完整，地下水丰富）结合我单位在同类工程中的施工经验，决定采用冲击成孔。冲孔桩机选用8JZ-150型和8JZ-125型。坞墙桩的地质以粘土为主，采用旋转成孔，桩机选用GPS-10型，钻头选用圆茏式钻头。钢筋笼现场分段制作，再将钢筋笼从制作场运至孔口附近，然后由桩机吊装安放，孔口焊接。坞口桩砼采用C30非泵砼，坞墙桩砼采用C35非泵砼，用砼搅拌车直接输送，水下导管法灌注。四、施工力量安排为保证桩机工程施工工期，不影响止水及廊道工程的施工计划，采用多台桩机同时作业，配备施工经验丰富、组织能力强的项目班子，保证施工力量的投入。根据本工程的规模和施工进度的安排，我们在施工期间投入52人，桩机工14人，灌注工14人，其他工人20人。详见“主要劳动力用量计划表”。投入冲孔桩机8台，回旋钻机6台，电焊机14台，泥浆泵24台，其他设备若干。详见“主要施工机具及检测试验设备计划表”。第四节施工方法及技术措施一、施工准备1、熟悉和掌握有关的图纸设计和施工规范要求及岩土工程勘察报告等资料，组织项目部图纸会审，进行各作业工种技术及安全交底。做到各负责人及操作人员心中有数。2、熟悉桩位平面布置图，编排桩位号，制定各班组施工区域。3、熟悉钢筋笼详图，根据所供应的钢筋长度合理使用钢筋，减少焊接点，满足规范要求。4、根据桩位设计图建筑坐标、高程控制点标高进行轴位放线，定出桩位并固实。随后检查，复核各桩位轴线设计参数，并经甲方、监理等有关各单位验收合格。5、材料、人员、机械设备、各种工具应提前进场准备好，临水、临电设施架设或铺设完成。6、做好施工现场的排水系统，浆池、浆沟开挖工作。施工污水须经沉淀池处理后，才可排放。同时，做好施工现场的安全、文明施工工作。二、施工工艺流程冲、钻孔灌注桩工艺流程图三、施工方法及技术措施1、测量定位用全站仪测放桩位，钢护筒直接安放定位，并经复核合格后，进入下道工序。坞口底板、墩的围护桩直接进入结构砼内，即灌注桩的外边线为结构边线。水泵房及流道墙的围护桩半根进入结构砼内，即灌注桩的中心线为结构边线。坞墙围护桩待坞室开挖后形成临空面，承受高差13m的侧向土压力和水压力，产生位移变形较为严重，桩位放样定位时直接向后缩进，预留20㎝的变形量。2、埋设护筒护筒采用4~6mm厚的钢板加工制成，高度1.5m，内径为1000㎜，护筒上部开设1～2个溢浆孔；校核桩位中心后，在护筒四周用粘土分层回填夯实，护筒埋设深度一般为1.5m左右。3、成孔（1）冲击成孔护筒埋设好后，桩机就位，使冲击锤中心对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm。开始应低锤密击，锤高0.4～0.6，并及时加粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒底以下3～4m后，才可加快速度，将锤提高至2～3.5m成桩安放隔水塞、灌注混凝土制作试块预拌混凝土安放钢筋笼下导管二次清孔、测定沉渣冲击成孔孔深测定、清孔桩机定位桩位放线,埋设护筒制作钢筋笼泥浆处理泥浆循环以上转入正常冲击。冲孔时应及时将孔内残渣排出，每冲击1～2m，应排渣一次，并定时补浆，直至设计深度。每冲击1～2m检查一次成孔的垂直度，如发生斜孔、塌孔或护筒周围冒浆时，应停机。待采取相应措施后再进行施工。粘土中钻进时，采用原土造浆。在较厚的砂层中钻进时，采用膨润土制备泥浆或在孔中投入粘土造浆，为使泥浆有较好的技术性能，适当掺加碳酸钠等分散剂，其掺量为加水量0.5%左右。泥浆性能指标选择成孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度（S）含砂率（%）胶体率（%）失水率（m1/30min）泥皮厚（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度冲击粉质粘土1.05～1.2016～22≤4≥96≤25≤21.0～2.58～10砂层1.2～1.522～28≤4≥95≤20≤33～58～11冲击成孔施工要点项目施工要点备注在护筒脚下2m以内小冲程1m左右，泥浆比重1.2～1.5，软弱层投入粘土块夹小片石。土层不好时宜提高泥浆比重或加粘土块。粘土或粉质粘土层中、小冲程1～2m，泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块。防粘钻，可投片石。粉砂或中粗砂中冲程2～3m，泥浆比重1.2～1.5，投入粘土块，勤清碴。基岩高冲程3～4m，泥浆比重1.3左右，勤清碴。如遇基岩面倾陡，回填块石至岩面以上30～50cm，先低锤密击待形成平面后正常冲击；如遇溶洞，采用回填粘土夹片石，低锤密击冲击造壁或压入钢护筒护壁。软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击，加粘土块夹小片石，泥浆比重1.3～1.5。冲击至岩面时，加大冲程，勤清渣。每钻进100～200mm要取一次岩样，并妥善保存，以便终孔时验证。冲击过程中，为防止跑架，应随时校核钢丝绳是否对中桩位中心，发生偏差应立即纠正。成孔后，应用测绳下挂0.5kg重铁砣测量检查孔深，核对无误后，经监理工程师终孔验收后，进行下一道工序。（2）回转成孔钻机开钻前必须检查钻机的水平及垂直度，控制桩身倾斜度≤1%，采用水平尺多角度的量测，确保钻机圆盘在同一水平面。采用泵吸反循环回转成孔。为防止成孔期间发生穿孔、坍孔等质量事故，必须做到：①采取隔孔跳打的施工工艺；②护筒按规定要求埋设，避免开钻筒体倾斜、孔口土体坍塌、护筒沉陷导致水位下降；③钻具吊绳下放速度与成孔速度一致，避免空中钻头摆动幅度过大而造成四周孔避受力不匀；④避免成孔时间和孔壁暴露时间过长；⑤砂性土成护避泥浆应具有一定粘度，能有效形成护壁泥皮；成孔时应小心提杆不得碰撞孔壁，否则第1次清孔后在提钻具时碰撞孔避可能引起坍孔，这将可能造成第2次清孔也无法清除坍落的沉渣。在提出钻具后必须立即用测绳复核成孔深度，如测绳深比钻杆测深小，就要重新下钻复钻并清孔，不得强行下笼。同时还要注意测绳遇水伸缩（伸缩率最大达1.2%）现象。为提高测绳的测量精度，测量前应预湿后重新标定并在使用中经常复核。根据不同土层情况对比地质资料随时调整钻进速度能有效防止缩颈现象。对于塑性土层遇水膨胀造成缩颈：钻孔是应加大泵量、加快成孔速度。快速通过，并调整泥浆配比，在成孔一段时间后孔壁因形成泥皮不渗水而阻止膨胀。如出现缩孔则采取上下反复扫孔以扩大孔径。施工期间应经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm应及时调换。清孔的目的是清除孔底沉渣，以确保钻孔灌注桩的承载力满足设计要求。为把沉渣对桩基承载力的影响降到最低，可通过改善泥浆性能、延长清孔时间等措施来提高清孔成效。2次清孔后的泥浆浓度控制在1.2以内，即抓紧时间吊放钢筋笼和沉放导管。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管时处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩底，可能不被混凝土冲走反而成为永久性沉渣而影响桩基质量；故应在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔，当泥浆相对密度、沉渣厚度均符合上述要求后才可进行水下混凝土灌注施工。成孔过程中出现钢护筒变形、塌孔、偏斜、卡钻和掉钻的补救措施：（1）护筒变形：根据变形程度回填块石至变形位置，用冲击锤反复冲击；严重变形的护筒，可拔出重打。（2）塌孔：当塌孔不严重时，回填至塌孔位置以上，改善泥浆性能、加高水头、重钻等措施；在护筒底口塌孔，采取跟进护筒的方法；当塌孔严重时，立即回填块石、沙土、袋装水泥，待回填物稳定后，改用冲击钻成孔。（3）孔身偏斜、弯曲：提钻至偏斜处，反复扫孔；回填至偏斜处，重新钻孔。（4）卡钻和埋钻：宜采用冲、吸等方法，将钻头周围土松动后提钻，并采取措施，保持孔壁稳定。（5）掉钻：应立即打捞。4、钢筋笼制作安装钢筋骨架现场制作，在一次清孔完毕后，起钻、吊放钢筋骨架。钢筋笼外侧设置控制保护层厚度的垫块（砼保护层厚度为70mm），其间距竖向为2m，横向圆周不得小于3处，顶端应设置吊环，钢筋骨架在井口分段焊接，采用单面搭接焊时，焊接长度不小于10d，受力钢筋接头应相互错开，焊接接头错开1000mm以上,同一截面占受力钢筋总截面面积小于50%，同一钢筋上应尽量少设接头，接头位置应设置在受力较小处，钢筋规格、等级、间距等安放必须准确。钢筋笼的制作应符合图纸设计和灌注桩工程施工规范要求。钢筋笼制作允许偏差表（mm）项次项目允许偏差1主筋间距±102箍筋间距±203钢筋笼直径±104钢筋笼倾斜度1%5钢筋笼安装深度±1006长度±100钢筋笼在运输和吊装时，应防止变形，安放应对准孔位，不得强行插入和碰撞孔壁，就位后应立即固定。对直径和长度大的钢筋笼，可分节制作和安装，钢筋笼接长时在确保连接垂直的基础上要加快焊接速度，尽可能缩短沉放时间，这有利于钢筋笼顺利吊放以及减少孔底沉渣量；另外，应确保钢筋笼垫层保护块不漏放。由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上，为确保钢筋笼的埋入标高满足设计要求，吊环长度要根据梁底标高变化而变化。再验收时应根据梁底标高逐根复核吊环长度，要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋笼准确地吊放到设计标高。钢筋笼安装完毕时，应会同建设单位、监理单位对该项进行隐蔽工程验收，合格后应及时灌注水下砼。5、安放导管导管采用壁厚5mm的无缝钢管制作，直径Ф250，导管必须具有良好的密封性能，使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，进行水密试验的水压不应小于孔内水1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注时最大压力的1.3倍。导管吊放时应居中且垂直，下口距孔底0.3～0.5米，最下一节导管长度应大于4米。导管接头用双螺纹方扣快速接头。6、清孔本工程采用反循环工艺清孔，一次清孔采用橡胶管，一次清孔降低泥浆浓度，防止二次清孔因沉淤过厚而难以清理，以及保证钢筋笼下放顺利；二次清孔在导管下放后，利用导管进行，二次清孔泥浆比重控制在1.15～1.2，粘度≤28s，含砂率≤4%，孔底沉渣厚度≤50mm。清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持孔内浆液面的稳定和高度。清孔完毕后，必须在30分钟内进行灌注砼。7、水下砼灌注施工水下砼灌注是成桩过程的关键工艺，施工人员应从思想上高度重视，在做好准备工作和技术措施后，才能开始灌注。本工程采用非泵送砼，混凝土强度等级C30和C35，用砼搅拌运输车运至现场，导管水下砼灌注。砼必须具备良好的和易性，坍落度控制在18～22cm。砼充盈系数大于1.0，水泥用量不少于370kg/m3，含砂率为40%～45%，并选用中粗砂，粗骨料的最大粒径应为31.5mm，采用二级配，砼初凝时间一般宜低于3～4小时。采用同标号砼隔水塞隔水。料斗砼灌注量应计算准确，首灌混凝土保证导管埋入砼中不小于1m。浇筑过程中导管的埋深宜为2~6m8、泥浆渣土处理措施成孔过程中产生的泥浆及时排放至储浆池，再抽进全封闭泥浆车运至弃置点，产生的淤泥渣土及时成堆，然后由渣土车运至弃置点。9、成品保护（1）已完成的桩，不允许车辆或钻机从邻近经过，以免造成断桩或桩位偏移情况。（2）桩芯砼浇筑完成，在砼终凝后，应及时进行浸水养护，养护时间不少于14昼夜。10、技术资料由项目部资料员负责整理，归档各种技术资料，按照合同要求编制好，以备查。每根桩必须有二组试件。11、桩基检测桩基施工完毕后，按设计和规范要求进行桩基检测，具体方法