1、天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工方案 天津第六市政公路工程有限公司 1 一、编制依据 -2二、编制原则 -2三、工程概述 -2四、地质概况 -3五、旋挖钻施工方案 -31.旋挖钻施工原理 -32.旋挖钻优势 -43. 施工流程 -42.1 施工工艺流程 -42.2 工艺操作要点 -44.钢筋笼制作及安装 -84.1 钢筋笼制作 -95.导管下放 -125.1 导管选择 -125.2 导管安装 -136.水下混凝土灌注 -136.1 水下混凝土浇注设备 -136.2 水下混凝土灌注 -136.3 桩基砼灌注应注意的问题 -147.超声波检测 -15六. 断桩处理预案 -15
2、1. 断桩原因 -162. 预防措施 -173. 处理断桩的几种方法 -18七、施工保证措施 -181.工艺保证措施 -182. 质量保证 -21八、安全、环保 -231. 安全 -232 .环保 -26天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工方案 天津第六市政公路工程有限公司 2 桩基旋挖钻孔施工方案一编制依据1.天津地下轨道集团招投标相关文件。2.招标人提供的设计图纸及其它相关设计资料。3.国家、天津的有关法律、法规。4.国家、现行的设计、施工规范、验收标准、安全规程、定型图、标准图等各项技术标准。5.本地区自然环境、气候条件和资源条件。6.现场踏勘调查所获得的有关资料二、编
3、制原则1.在充分理解设计文件的基础上，以设计图纸为依据，采用先进、合理、经济、可行的施工方案。2.整个工程全过程对环境破坏最小、占用场地最少，采取对周围环境保护措施,避免周围环境的破坏。3.充分应用先进的科学技术和施工设备，做到机械化作业、标准化作业、流水作业，坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性相结合原则。4.强化质量管理，树立优良工程观念，创一流施工水平，创精品工程。5.实施项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、方案、信息、时间与空间条件的优化处置，实现成本、工期、质量及社会效益的预期目标。6.遵守招标文件各项条款要求，全面响应招标文件，认真贯彻招标文件要求。三、工程概述
4、本工程位于天津市西青区李七庄镇梨园头村，地铁 10#线综合楼以南材料天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工方案 天津第六市政公路工程有限公司 3 堆场。建筑总高 3.2m，共 1 层； 建筑面积 4210；耐火等级一级，采用钢筋混凝土结构。基础采用钻孔灌注桩基础，桩径 0.6m，数量为 287 根。桩长约为 40m，砼强度等级为 C40。四、地质概况具体情况描述如下：暂无地址勘察报告！五、旋挖钻施工方案1.旋挖钻施工原理旋挖钻机通过自带动力头提供钻孔所需扭矩，驱动钻杆和钻头旋转，使钻斗切削土层，利用多层伸缩式钻杆和钻头的特殊结构及时快速出渣，实现较高速钻进。钻进中钻头多次上下往
5、复作业，以保证成孔的质量。钻孔中采用优质泥浆护壁，确保孔壁的稳定。成孔后二次清孔采用泵吸换浆法及时快速清孔。2.旋挖钻优势旋挖钻机具备以下优势： 1.成孔速度快。与传统的循环钻机相比优势明显，这样就有效地保证了工程的进度。 2.工程成本低。由于对优质泥浆进行了循环再利用，大大降低了成孔费用。 3.行走移位方便。旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到达的位置，而不像传统循环钻机移位那么繁琐。4.桩孔对位方便准确。这是传统循环钻机根本达不到的，在对位过程中天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工方案 天津第六市政公路工程有限公司 4 操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确
6、地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态，有效的保证了成孔的各项指标。5.可提高灌注桩的承载力。旋挖钻机成孔中静压优质泥浆在孔壁上形成厚的泥皮护壁，但由于钻头的多次上下往复，使孔壁粗糙。与传统的钻孔灌注桩相比，旋挖钻孔灌注桩的承载能力得以提高。6.良好的环保性。在特殊地层需要泥浆护壁的情况下，泥浆只起支护作用，钻削土中的 泥浆含量相当低，这使污染源大大减少，进而降低了施工成本，也改善了施工环境。对于干孔施工，环境污染会更小。3. 施工流程3.1 施工工艺流程见图 2.13.2 工艺操作要点3.2.1 施工准备1)场地、便道和用水用电根据现场情况，做好施工场地的平整。修建施工便道，确保钻机和其它车辆通
7、行顺畅。准备好发电机，以防突发事件。根据当地实际情况将施工用水引至施工现场。在场地范围内布置好泥浆池。2)施工测量建立测量控制网，对桩位进行施工放样。定出的桩位，及时设置护桩，并交施工队看管保护。桩位和护桩 1.5m 范围内严禁机械行走、碾压。3.2.2 埋设护筒护筒采用厚度 10mm 的钢板制作成整体钢护筒，直径比设计桩径大20cm、长度 3.0m。强度高、刚度大、适应性强，有利于实现机械化作业，加快施工进度。护筒埋深要求在地面以下不小于 2.0m，顶端高出地面 0.3m。钻机就位后，用大于护筒直径的钻头施钻至护筒埋设底标高，安装护筒，检天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工
8、方案 天津第六市政公路工程有限公司 5 查护筒中心和垂直度符合要求后四周分层夯填粘土。3.2.3 钻机就位旋挖钻机自重较大，整机质量超过 40t，但地表土承载力却比较低。为避免地基局部受力产生不均匀沉陷，影响钻机稳定性和对孔壁产生压力，旋挖钻机就位时均在其底抛填片石或铺设 16mm 的钢板，以提高地基承载力。然后调节下部导向圈、调直钻杆、将钻斗导向尖与桩位对齐，保证插钻正确，防止钻孔偏斜。施工准备平整场地桩位放样埋设护筒钻机就位钻 进清 孔检查沉渣厚度、泥 浆各项指标下 钢筋笼、导管安装导管二次清孔水下砼灌注拔除护筒成桩质量检验孔内注泥浆泥浆池泥浆备料砼制备输送检查砼质量及砼面标高、制作试件钢
9、筋笼制作拼装导管检查沉淀池净化泥浆天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工方案 天津第六市政公路工程有限公司 6 图 2.1 施工工艺流程图3.2.4 储浆池造浆泥浆性能，泥浆的配合比，新配制的泥浆性能应符合地基基础设计规范DGJ08-11-1999 的要求，根据本工程的地质情况，采用膨润土、纯碱、高浓度 CMC 和自来水为原材料 混合搅拌而成。天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工方案 天津第六市政公路工程有限公司 7 3） 护壁新泥浆各项技术指标护壁泥浆在使用前应进行室内性能试验，施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。如果不能满足槽壁土体稳定须对泥浆指标进行
10、调整。天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工方案 天津第六市政公路工程有限公司 8 6） 泥浆储存采用钢制泥浆箱泥浆箱的总容量泥浆池的容积计算：QmaxnVK Qmax：泥浆池最大容量 N： 同时成槽的单元槽段本工程各地下连续墙施工面同时成槽的槽段为2 幅 V： 单元槽段的最大挖土量本工程按 V=312m3K： 泥浆富余系数本工程取 K=1.4 泥浆池的最大容积为 873m3，同时考虑循环泥浆的存贮和 1 幅槽段废浆存放，地下连续墙施工期间，泥浆池的容量设计为 1100m3。另外设 2 个容积为 4m3的新泥浆拌浆池。在施工管理上应注意废弃泥浆及时外运，经常清池提高泥浆利用率和
11、泥浆质量。 7）泥浆循环 天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工方案 天津第六市政公路工程有限公司 9 泥浆循环，采用 NL86 型泥浆泵输送，NL100 型泥浆泵回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。 8）泥浆施工管理 各类泥浆性能指标，均应符合国家规范要求，并需经采样试验，达到合格标准的方可投入使用。成孔作业过程中孔内泥浆液面应保持在钢板护筒，不致泥浆外溢的最高液位，并且必须高出地下水位 1m 以上，成孔作业暂停施工时，泥浆面不应低于钢板护筒顶面 30cm。泥浆性能指标表序号 项目 性能指标 检验方法1 泥浆相对密度 1.051.25 泥浆相对密度计测定2 粘度 1825s
12、 700mL 漏斗法3 含砂量 4% 含砂率计测定4 胶体率 95% 量杯法5 失水率 20ml/30min 滤纸法6 泥皮厚度 13mm/30min 滤纸法7 PH 值 79 PH 试纸3.2.5 钻进旋挖钻的钻进是用动力头驱动钻杆和钻头旋转，利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎，切削的土体被挤进钻斗，装满后将钻斗提出孔口，旋转钻机底盘然后反转，并开启钻斗阀门，将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走。这样通过钻斗的旋转、削土、提钻、甩土，多次反复作业而成孔，直至孔底标高。初始钻进进尺要缓慢，尽量减少钻杆晃动，保证钻孔的垂直度。钻进过天津地铁 10#线一期工程梨园头车辆段 旋挖钻孔桩施工方案
13、天津第六市政公路工程有限公司 10 程中，应随时调整机架保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底沉渣。斗底铁门在钻进中始终要保持关闭状态，以防止钻斗的土砂掉落到孔内。钻斗在孔内的升降速度必须控制好，速度过快，钻斗内的水流会冲刷孔壁，甚至在钻斗下方产生负压而导致塌孔.一般砂类土在桩径 1.5m 时钻斗提土速度为 0.50.6m/s，空钻斗升降速度为 0.70.9m/s。随钻孔深度的增加，其升降速度宜减小。成孔后钻头要多次上下往复作业，以保证孔径满足要求。对泥浆性能进行随时观测和试验，以保证钻孔过程中泥浆的性能稳定，防止孔内水位波动，护壁质量不佳，使孔壁砂向孔内涌流。孔的垂直度
14、主要是靠调整机座、大臂和钻杆座孔之间的相对位置来确定的。大臂和钻杆座孔上都装有刻度盘，调整大臂和钻杆座孔的相对位置，通过刻度盘指针的指示即可知道钻杆是否垂直于机座；机座上装有水准仪，利用水准仪可以将机座调平。因此，只要将机座调平，同时使钻杆垂直于机座，那么钻杆就垂直于地面了，这样就保证了钻进中孔的垂直度。3.2.6 终孔钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。通过钻砟，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用测控仪进行检测。确认满足设计和验标要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，立即进行清孔。3.2.7清孔采用换浆法清孔，清孔注意保持孔内水位。清孔目的是清除钻渣和沉淀层，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清孔分两次进行，第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行，第一次清孔就应满足规范要求，否则不应下钢筋笼。待钢筋笼
