冲孔桩施工方案

南昌悦达家乐福国际购物广场桩基工程江西省昌水建设工程有限公司一、施工概况该工程基础原采用反循环机械钻孔灌注桩，总桩数为194根，桩直径有700mm，800mm，900mm三种。因场地内有地下人防，大致分布于南北走向，集中在场地北面。在地下人防位置上及附近约有73根桩无法采用回转钻进成孔，根据这种情况，我公司技术部门决定拟采用冲击成孔进行钻进。且与设计单位进行交流，其中16根双桩变更为8根单桩，现共有65根桩待施工。二、施工工艺流程冲孔桩工艺流程如下图：测量放线——护筒埋设——钻机就位——冲孔——第一次清孔——钢筋笼安放——第二次清孔——砼浇筑——成桩——移机就位下孔开钻三、冲孔桩施工方案（一）施工工艺1、施工工艺根据本工程的地质条件和工程特点，以及我公司在南昌地区以往的施工经验，为保证该工程顺利完工，本工程地下人防位置的灌注桩采用冲击钻进成孔和水下导管混凝土灌注成桩的施工工艺。2、工程施工难点本工程的难点在于地下人防位置没有完全确定，特别在地下人防边沿成孔钻进时，可能造成孔斜；地下人防空洞上有可能造成严重漏浆、埋锤、塌孔等孔内事故。（二）施工准备冲孔灌注桩是一项质量要求高、施工工序多，并须在一个短时间内连续完成的地下隐蔽工程。要保证施工有序、快节奏地进行，必须要在开工前认真做好施工组织设计编审：施工场地的清理规划，孔口护筒的制作和埋设，泥浆配置与循环系统的安设，设备的安装就位及各类材料的采购运送等各项准备工作建立各工序施工管理制度、岗位责任制、交接班制、质量检查验收制、设备机具的检修保养制等。1、技术准备施工组织设计是施工过程各项工作的指南，也是施工组织的依据。须掌握和熟悉如下技术资料和情况：①场地工程地质勘察报告和地层剖面图；②场地水文地质资料；③桩孔设计文件，包括桩位平面布置图、桩身结构图、钢筋笼设计图，砼标号、单桩设计极限承载力及其他设计要求；④场地地下及周边埋设物和其它障碍物情况；南昌悦达家乐福国际购物广场桩基工程江西省昌水建设工程有限公司⑤供水、供电和污水废浆，钻渣清运等施工条件；⑥工期和工程费用。2、泥浆循环系统泥浆循环系统通常包括泥浆池、沉淀池、循环槽等，根据场地条件、桩位分布、桩孔方量、地层情况、成孔工艺、钻渣废浆的清除外运等因素综合考虑布设。泥浆池的容积一般为单桩孔方量的1-1.2倍，可用砂袋砌筑，或在天然场地挖成。沉淀池的容积一般为10m3，本工程根据现场实际情况，每台钻机设置2个泥浆池，共设置40个泥浆池。泥浆池与桩孔间挖500mm×800mm的循环槽，保证循环系统畅通。泥浆池尽量设置在不占桩位和已施工区域。（三）施工方案1、测量放线根据建设方提供的建筑红线及施工轴线，采用全站仪定位，以设计图中的标定尺寸布桩，桩定位误差控制在10mm，定位完毕，由专职质检员复核，方可进入施工，桩位布放完后，用砼保护桩，在桩位中心上用绳子作标记。2、护筒埋设先根据桩位中心标志点，挖好埋设坑，埋设护筒时，护筒应高出自然地面10-20cm，护筒埋设深度根据场地回填土深度确定，要求埋设至原地面标高处，护筒中心与桩位中心偏差不得大于2cm，埋设后进行桩位复测。3、设备就位调平严格按照安装规程进行设备安装，钻机必须调平、稳固，其主动轴心线与桩位中心偏差不得大于20mm。钻架天车中心、锤头中心、护筒中心，必须确保三点一线。4、检查验收整个设备安装完成后，由测量人员，质检员、安全员、机长等进行验收，验收合格后，由技术人员下达开孔通知单，监理或甲方代表检查签字后方可开钻施工。5、泥浆性能要求及观测泥浆性能要求：比重1.20～1.50粘度≤26秒含砂率小于8%泥浆性能观测；泥浆及其循环系统应由专人管理，用专门仪器观测各项泥浆性能指标，若有异常应随时调整。6、钢筋笼制作及验收分段制作钢筋笼时，35倍主筋直径区段范围内接头不能超过主筋总数50%。相邻两个接头间距应大于35d；南昌悦达家乐福国际购物广场桩基工程江西省昌水建设工程有限公司主筋采用单面焊接，其焊缝长为10d；焊缝要平整、光滑、密实、无气泡、无泡渣。钢筋笼制作偏差应符合下表1要求：表1名称误差要求（mm）钢筋笼长度±100主筋间距±10加强筋间距±20螺旋筋间距±20直径±107、冲击成孔根据地层情况采用冲击钻机，该工法针对性强，可以有效解决地下人防地段的障碍物等优点。开钻前，校正好钻机水平，使钻机天车中心，锤头中心、桩孔中心三点一线，钻进途中经常校正钻机水平，防止枕木下陷造成孔斜。为保证桩孔终孔深度数据准确，开孔前丈量好钻具长度，并在钻进过程中作好施工记录。8、终孔检测当钻头进入持力层（中风化砂岩）时应结合设计图要求，及时捞取岩样。由现场质检员，机长会同监理，业主代表进行鉴定。确认岩芯为中风化基岩后，丈量其孔深继续钻进到设计入岩深度，再次捞取岩样，报监理和业主代表对终孔孔深进行校核。经监理和业主代表认可签字后起钻终孔。9、第一次清孔在终孔后，应将钻具提离孔底约30～50cm，然后用大泵量进行第一次清孔，直至各项指标符合要求才施工下道工序。10、吊放钢筋笼吊放钢筋笼由吊车单独完成。吊放时一定要对准孔位，慢下、轻放。遇阻时，不得强行下入。钢筋笼外每4～6M设置一组3块保径块，以确保钢筋保护层，保护层为5cm。根据测量的孔口标高及设计桩顶标高，钢筋笼用吊筋串杆固定在孔口。吊筋必须焊接牢固，避免掉笼现象。11、下灌注导管下导管时，必须对每节导管进行详细检查，对管内壁是否有杂物，连接部位加密封圈和黄油，要密封可靠。导管长度要与孔深相符合并提离孔底30～50cm。12、二次清孔导管下入后，采用泵吸反循环进行二次清孔，当孔底泥浆含砂率小于5%，南昌悦达家乐福国际购物广场桩基工程江西省昌水建设工程有限公司比重小于1.20，粘度小于26S，孔底沉渣厚度≤5cm时，方可进行下道工序。13、孔底沉渣检测二次清孔后，由质检人员会同甲方代表或监理进行检查验收，孔深、孔底沉渣符合要求后，记录有关数据，签字后进行砼灌注。14、砼性能指标测定本工程采用商品混凝土，砼到位后，由质检员负责进行性能测定。和易性、塌落度符合要求后才能用于灌注，塌落度严格控制在18～22cm之间，否则，严禁使用。15、水下砼灌注采用导管水下回顶法、大初灌斗灌注工艺，导管直径为250mm，底部距孔底控制在0.3～0.5M。灌注过程中要严格控制导管埋深，严禁导管埋深小于1.5M并不得大于8M。同时应经常用测锤探测砼面的上升高度，严格控制成桩质量，桩顶标高。16、砼试块制作试块制作由专人负责，浇注砼与制作试块（15×15×15cm）同步进行并编号记录。一根桩制作一组3块。24小时左右脱模，放入样块池进行养护。四、主要施工技术措施（一）成孔施工技术措施据场区的地层特点，结合我公司在南昌施工工程经验，制定钻进成孔施工措施如下：1、安装钻机a、安装钻机时，钻架要固定在平台上，底座要平稳，以防钻架冲击而产生位移或下沉，通过钻架上滑轮的轮缘的铅垂线应对准桩位（或钢护筒底）中心，其偏差不得大于2cm，由于工序交替，钻架临时移开时，应作好标志，以确保复位后的准确位置，必要时应重新对位。b、钻头采用底部带球弧面的十字型钻头，重量3-5t，钻头直径比护筒小5cm，其允许偏差为0~20mm，钻头上端应设打捞装置。c、钨金套与大螺杆均为保证钻头转动的重要部件。要保证在钻孔时正常运转，钢丝绳要选用优质、柔韧、无死弯和无断丝者，大绳与钨金套上钢丝绳搭接时，两者的绳径应相同，捻扭方向一致，联结必须牢固，卡子不得少于规定数，以防掉钻。2、冲击钻孔冲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深度及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时改正，应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。3、清孔二次清孔采用泵吸反循环法，孔底泥浆比重控制在1.2~1.4。南昌悦达家乐福国际购物广场桩基工程江西省昌水建设工程有限公司4、桩底嵌入岩层深度的保证措施钻头应用优质45号铸钢制造，几何开关要能避免铸造时产生热拉应力和使用时应力集中现象，现场补焊以履带板、钢轨头做补焊材料，用铸钢焊条推焊，施工焊部位先预热，应由技术娴熟的电焊工施焊，确保补焊质量。5、冲孔各阶段应采用不同的泥浆比重及粘度，见表2表2土层名称钻进方法效果在护筒中及其刃脚以下3m冲程1m左右，泥浆相对密度1.2-1.5，土层松软时投入小片和黏土块造成坚实孔壁粘性土、粉土层中、低冲程1-2米，加清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块防粘钻、吸钻、提高钻进效率砾砂、角砾中冲程2-3米，泥浆相对密度1.2-1.5，投入黏土块，勤冲、勤掏渣反复冲击造成坚实孔壁，防止塌孔基岩高冲程3-4米，加快冲击频率8-12次/min，泥浆相对密度1.3左右加大冲击能量，提高钻进效率5、根据本工程地层地质情况,冲击钻成孔灌注桩可能遇到问题、原因和处理方法见表3（二）成桩施工技术措施1、保护孔壁的稳定性，成桩时各个工序要连续，尽可能缩短下笼、下管、清孔及辅助作业时间。孔口周围要清理干净，防止大卵石、钢筋等异物落入孔内。2、下放钢筋笼时，应有扶正块，保证主筋砼保护层厚度，防止露筋现象发生。3、灌注导管要可靠，防止漏气、漏水现象发生。4、对进场的商品砼进行质量和数量检查。5、严格控制埋管深度，特别是起管后，不能高起高落提降导管，防止导管拔出砼面，避免断桩事故发生。6、砼灌注至桩顶标高时，提拔导管要缓慢进行，避免浆、渣侵入砼内，影响顶部桩身质量。砼还应超灌一定高度，一般0.5M，保证桩头砼强度。7、起拔导管应缓慢进行，每次起拔导管过程中均分2～3个部位来回活动，增进砼的密实度。南昌悦达家乐福国际购物广场桩基工程江西省昌水建设工程有限公司冲击钻成孔灌注桩可能遇到问题、原因和处理方法（常见）表3可能遇到问题主要原因处理方法钻孔不圆，呈梅花形，掏渣筒下入困难钻头的转向装置失灵，冲击时钻头未转动经常检查转向装置的灵活性泥浆浓度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难调整泥浆的黏度和相对密度冲程太小，钻头转动时间不充分或转动很小用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击休整孔形钻孔偏斜冲击中遇探头石、漂石、大小不匀，钻头受力不均发现探头石后，应回填碎石，或将钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后再钻进钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷经常检查，及时调整土层软硬不均进入软硬不均地层，采取低锤密击，保持孔底平整，穿过此层后再正常钻进孔径大，钻头小，冲击时钻头向一侧倾斜及时更换钻头冲击钻头被卡，提不起来钻孔不圆，钻头被孔的狭窄部位卡住若孔不圆，钻头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头冲击钻头在孔内遇到大的探头使钻头向下活动，脱离卡点石块落在钻头与孔壁之间使钻头上下活动，让石块落下未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐变小，钻头入孔冲击被卡及时修补冲击钻头：若孔径已变小，应严格控制钻头直径，并在孔径变小处反复冲刮孔壁，以增大孔径上部孔壁塌落物卡住钻头用打捞钩或打捞活套助提在粘土层中冲程太高，泥浆黏度过高，以至钻头被吸住利用泥浆泵向孔内泵送性能优良的泥浆，清除塌落物，替换孔内黏度过高的泥浆放绳太多，冲击钻头倾倒，顶住孔壁使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拔正护筒底部出现卷口变形，钻头卡在护筒底，拉不出来将护筒吊起，割去卷口，再在筒底外围用Φ12mm圆钢焊一圈包箍，重下护筒于原位冲击无进尺钻头刃脚变钝或未焊牢被冲击掉磨损的刃齿用氧气乙炔割平，重新补焊孔内泥浆浓度不够，石渣沉于孔底，钻头重复击打石渣层向孔内抛粘土块，冲击造浆，增大泥浆浓度，勤掏渣钻头直径小选用的钻头直径小选择合适的钻头直径，宜比成桩直径小20mm钻头磨损未及时修复定期检查钻头磨损情况，及时修复钻头脱落大绳在转向装置联结处被磨断；或在靠近转向装置处被扭断；或绳卡松脱；或钻头本身在薄弱断面折断用打捞活套打捞；用打捞钩打捞；用冲抓锥来抓取掉落的钻头转向装置与钻头的联结处脱开预防掉钻头，勤检查易损坏部位和机构南昌悦达家乐福国际购物广场桩基工程江西省昌水建设工程有限公司五、成孔与成桩主要施工难点根