1、旋挖钻钻孔灌注桩施工方案汇编旋挖钻钻孔灌注桩施工方案随着高速公路的迅速发展，钻孔灌注桩运用在公路桥梁基础工程中日益增加，旋挖钻机是钻孔灌注桩施工中一种较先进的施工方法，该施工方法主要特点是施工效率高，适用于工期要求紧的工程项目。鉴于目前形势，项目部决定在白水村大桥桩基施工中部分采用旋挖钻进行钻孔施工，同时使现场技术人员掌握了新技术，加块了施工进度，确保了工程质量。一、旋挖钻机型号及特点用于白水村桩基施工的旋挖钻机是易通320型，其最大扭矩350KN.m，最大旋挖速度6-23rpm，发动机功率250KW，最大桩径 3000mm。适用于粘性土、粉质土、砂土等土层施工，该钻机通过钻斗的旋转、削土、提
2、升、卸土，反复循环而成孔，并具有功率大、钻孔速度快、移位方便、定位准确、工作效率高、噪音小、环保的特点。旋挖钻机易通320型成孔优点（1） 因该钻机操作由全液压系统控制，能保证桩基垂直度、孔位、孔深、沉淀厚度等各项指标全部达到施工规范要求。（2）该钻机适用不同地质情况，成孔效率高，伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率。约6h左右即可成孔，1天成孔3-4个，因此使用于工期要求紧的工程项目。（3）孔壁稳定性好，成孔后清孔彻底，施工进度快。（4） 施工噪音低，不污染环境，使用于环境保护要求高的施工地区。（5
3、）履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。（6）在孔壁上形成较明显的螺旋线。有助于提高桩的的摩阻力。二、 工程概况K220+500.0白水村大桥为1025m组合箱梁大桥，交角90。上部结构采用后张法预应力混凝土组合箱梁结构，下部结构采用柱式墩、柱式台、肋板台，钻孔灌注桩基础。桥址区主要地层均为第四系地层，主要由粉质黏土、粉土、黏土、粉砂、细砂构成，局部颁布有灰黑色淤泥质土薄层。地层基本连续颁布于桥址区，地下水对混凝土无腐蚀性，桩基采用摩擦桩。三、主要工程量0号桥台钻孔灌注桩12棵，桩径1.2米，桩长34米，总计408米；10号
4、桥台钻孔灌注桩6棵，桩径1.5米，桩长30米，总计180米；桥墩钻孔灌注桩36棵，桩径1.6米，1-6号桩长44米，7-9号桩长43米，总计1572米。四、施工方案（一） 施工方案确定根据该桥址处地质情况、施工工期要求紧及环保等因素，对白水村部分桩基选用旋挖钻机成孔。（二） 施工准备1、人员进场情况：根据工期要求，我公司已组织施工人员进场，现在，钻孔灌注桩施工人员已经到位。详见进场人员一览表。2、考虑到该桥的地质情况，由于粉砂、细砂、粉土地层较多，我们投入旋挖钻机1台（易通320型），磨阻式五节钻杆（5节13.5米），配备11KW泥浆泵及专门用来打捞钻头的强性磁铁、抓钩，25T汽车吊1台等设备
5、，其它设备如导管、对焊机等已经到位，灌注桩用导管已进行了水密试验。详见进场设备一览表3、拌和站投入劳力30人，负责混凝土拌和工作。拌和站设在经理部北侧预制场内，拌和站拌和设备共有2套，其产量均为75m3/h，1#拌和楼主要供给所有灌注桩桩基施工，2#拌和楼作为灌注桩桩基施工备用设备，以保证混凝土的正常供给和施工。（三）施工工艺1. 泥浆制备. 现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池）为810米，深两米。在沉淀池的旁边设置渣土区，沉渣采用挖机清理后放在渣土区，保证泥浆的巡回空间和存储空间。 制备泥浆采用水力搅拌器，先在泥浆坑注水，边搅拌边加入膨润土或塑性大的泥土，并添加纤维、纯碱等材料，确保泥
6、浆指标达到要求。在塑性指数大的黏性土中钻孔，可利用孔内原土冲击造浆，并添加火碱、纤维等使泥浆指标达到要求。泥浆相对密度：1.021.10，粘度：1822s，砂率4，泥皮厚度：2mm，PH值：大于7。施工过程中随时检测清孔后灌注砼时泥浆的各项性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用，避免发生施工事故。 护壁泥浆再生处理：施工中采用重力沉降除渣法，即利用泥浆与土渣的相对密度差使土渣产生沉淀以排除土渣的方法。现场设置回收泥浆池用作回收护壁泥浆使用，泥浆经沉淀净化后，输送到储浆池中，在储浆池中进一步处理（加入适量纯碱和CMC改善泥浆性能）经测试合格后重复使用。 2、埋设护筒 施工场地平整处理，保证旋挖钻机底
7、座场地应平整、夯实，避免在钻进过程中钻机产生沉陷。 桩基定位后，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向，护筒的埋设是旋挖作业中的关键。护筒选用46mm厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩径+20cm，高度2.0m，上部开设2个溢浆孔，护筒埋设时，由人工、机械配合完成，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，其顶端应高出地面20cm，并保持水平，埋设深度1.8 m，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。护筒埋设要保持垂直，倾斜率应小于1.5。3、 钻孔定位 在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒、地坪标高已测定的基础上，钻机才能
8、就位。桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。4、 钻进成孔 钻孔施工前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换；根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和角度；根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。 钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，保证成孔质量。在进入沙层和卵石层时，应适当减慢进尺速度，
9、提高泥浆的稠度，减小每个钻进回次的进尺量，保证孔壁稳定。钻进施工时，利用正铲及时将钻渣清运，保证场地干净整洁，利于下一步施工。钻进达到要求孔深停钻后，注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。并设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。5、孔底沉淤控制。旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。必须加强稳定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀，还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。成孔深度达到设计要求后，应尽快进行钻机移位、终孔验收工作；从清孔停止至混凝土开始浇灌，一般不得
10、超过4h，否则应重新清孔。6、清孔桩孔终孔后，将钻具提高12，采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆，并维持正循环以上，一次清孔终结条件：泛出孔口的泥浆手捻基本无块渣感，实测孔深与实际钻深误差在3以内。检验沉淀厚度（摩擦桩300mm）、泥浆指标（相对密度：1.031.10；粘度：1720Pa.s；含砂率2%）达到设计要求后方可提出钻机，进行下道工序。清孔时注意事项： 要保持孔内水头，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀。 清孔后，孔底、中、上部泥浆质量必须符合规定要求7、钢筋笼制安清孔完毕，经检查孔深、孔径和竖直度检查符合要求后，即进行钢筋笼施工。旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快，且成孔后孔底
11、沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施，避免安装时钢筋笼刮伤孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制，重点是钢筋笼外径和直线度，主筋搭接纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此，要检查钢筋笼保护层垫块的设置。在这工程中，垫块采用厚5cm直径D15cm的圆形混凝土垫块，沿钢筋笼每隔放置一组，每组设置个，按均匀安放，垫块中间有10的孔，用8钢筋横向将垫块固定在钢筋骨架两个主筋之间。既可避免笼体碰撞孔壁，又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。 为保证在运输过程中不变形，钢筋笼内用十字支撑加固。安放钢筋笼前先用探孔器探孔，合格
12、后再放钢筋笼。钢筋笼采用扁担起法，用吊车吊入孔内，入孔时，始终需保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，保持稳定，避免碰撞孔壁，一旦遇阻立即查明原因，禁止晃动和强行冲击下放。放入第一节钢筋笼后，在孔口与第二节钢筋笼采用单面焊接长，并保持上下节在一条轴线上，焊缝长度符合钢筋笼下到设计标高后，用粗钢管将其与护筒或平台连接牢固，防止钢筋笼发生掉笼或浮笼现象。钢筋笼安装要认真对中，保证桩壁砼保护屋的厚度及钢筋笼标高符合设计要求。钢筋笼安装完毕，进行导管安装。8、导管的安放水下混凝土用钢导管灌注。导管内径300mm。钢导管选用螺旋式接头。导管配有长度2.5米/节，17节，并配有一节2米、一节4米、一节1米、和一
13、节0.5米导管，以便在最上面调整长度，控制顶面高度。导管使用前必须进行水密承压，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不小于孔内水深1.3倍的压力，也不小于导管壁和焊缝可能承压灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍，P可按下列公式计算：P=rchc-rwHw式中：P导管可能受到的最大内压力（Kpa）； rc混凝土拌和物的重度（取24KN/m3）； hc导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计； rw井孔内水或泥浆的重度（KN/m3）； Hw井孔内水或泥浆的深度（m）。经计算，导管可能受到的最大内压力为600KPa。导管放在孔中心位置，严禁碰撞钢筋笼。导管上口接贮料口，料斗使用前用水浇
14、湿。管口布置好工作平台。布置好贮料斗、混凝土运输车和吊车等的位置关系，以便操作。准备工作要尽量缩短时间，减少孔底沉淀和防止其他意外发生。孔内第一次砼浇筑时，导管下口距钻孔孔底间距以0.4m左右为宜。9、二次清孔在一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇筑混凝土的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，用测绳检测孔内沉渣，如沉渣厚度大于10cm,利用导管进行二次清孔。（4）灌注水下砼水下砼采用灌浆导管法灌注，导管直径30cm，管间连接为法兰盘；隔水采用拔球法。导管在使用前要对其规格、质量和拼接构造进行压水试验。要求压水试验时的压力应不小于灌注砼时导管可能承受的最大压
15、力。为保证水下混凝土质量，水泥，砂、石料原材料各项指标检测合格后方可使用。混凝土具有良好的和易性和流动性，坍落度控制在18-22cm之间。严格控制水灰比，以保证混凝土的强度指标。运输时采用9立方米砼运输车运输，运输过程中，旋转轴保持旋转状态，以防止砼离析。浇注时先灌入首批混凝土，其数量为能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入砼深度不小于1.0m；首批混凝土数量计算参考桥规JTJ041-2000 P44 6.4.5公式： VD2（H1+H2）/4+d2 h1/4 V首批混凝土数量（m3）D桩径（m）H1孔底至导管底面距离（约0.4m）H2导管初次埋置深度（m）1md导管内径（m）h1桩孔内混凝
16、土达到埋置H2时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度h1HWW/C （HW孔内泥浆深度（m）；W孔内泥浆密度（KN/ m3）;C混凝土拌和物的重度（KN/m3）经计算，1.6米桩径首次灌注砼方量为3.0方。施工现场料斗体积为：1.61.61+(0.323.144+1.61.6)20.5=3.2m3可满足首批砼的灌注。 灌注砼时，在大灌浆斗颈部设置一个隔水球，球栓由细钢丝绳栓住挂在横梁上，大灌浆斗装满足够的混凝土，起拔球栓，利用初灌砼的压力排水，以保证导管埋深，从而保证水下砼的质量。进行水下砼的灌注时，导管接头不得漏水或漏气；提升导管时，不得有摇动，要维持孔内静水状态，起拔导管要保证导管底部
17、埋深不少于2m，并不得大于6m，灌注完成后的钻孔桩桩顶应比设计高度至少高出80cm，以便清除桩头浮浆砼后，保证截面处砼有良好的质量。做好已浇注混凝土的数量记录，随时测量并记录导管埋深和混凝土高度以防断桩。10、养生、凿除桩头及质量检验当砼灌注完成后，在桩头进行覆盖保温养护。桩头混凝土强度达到设计值的30时（成桩714天），可凿除桩头多余的混凝土，截桩时须防止损毁桩身，用风钻截断时预留10cm，再采用人工细凿，将混凝土顶面凿成微凸的形状，桩头凿除后无松散、夹泥、偏位和保护层不足等缺陷，并将桩头主筋稍向外弯曲，其角度控制在15度。凿除桩头后，对桩头的质量情况拍照留存。在监理工程师在场的情况下对钻孔
18、桩，进行桩的质量检验和评价。五、钻进施工时出现卡埋钻的控制措施卡埋钻是旋挖钻机最易发生的施工事故，因此，施工过程中应采取积极主动的措施加以预防。当钻机施工时出现卡埋钻现象，应及时摸清具体部位及钻头情况，采取切实可行的措施及时进行处理施工事故。处理方法如下： (1) 直接起吊法：采用吊车直接向上起吊即可。用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾往后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，可能将冲锥提出。(2) 钻斗周围疏通法：可用压缩空气或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或钻头处适当冲射一些时候，使卡点松动后强行提出。如效果不佳，即用水下切割或反循环等方法，清理钻筒周围沉渣
19、，然后起吊即可。六、 施工注意事项(1) 由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。(2) 钻机施工中检查钻斗，发现侧齿磨怀，钻斗封闭不严时必须及时整修。(3) 泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。(4) 因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度。(5) 钢筋笼或探孔器向孔内放置时，应由吊车吊起，将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁，使孔壁坍塌，在砼浇筑时出现废桩事故。(6) 根据不同地质情况，必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。七、质量控制措施1. 钻斗护
20、壁能力的控制旋挖钻机施工初期，提升料筒时，发现提升力显著增大，有孔壁颈缩现象。经过详细分析，由于筒式钻斗完全无护壁作用，在提升钻斗时，其下部产生较大负压力作用，致使产生“吸钻”现象，从而造成孔壁颈缩现象。因此，必须对筒式钻斗进行改进。在筒壁上加焊4块双曲面护壁钢板（或增设导流槽），两两对称 布置，为防止升降时碰怀孔壁，钻头旋转时双曲面护壁钢板直径小于孔径2cm。由施工现场实践得知，改善后的钻斗在提升过程中液压系统压力显著减小，钻孔颈缩现象得到改善。2、 控制钻斗钻进、提升速度(1) 旋挖钻机钻机过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成埋钻事故。(2) 若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁
21、和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻斗下部产生较大负压作用，造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度，经现场实践得知，钻斗升降速度保持在0.750.80m/s。当钻斗粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。3、泥浆指标的控制旋挖钻机的钻进工艺旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺，是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆（稳定液），因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用，为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。所以安排专职人员对泥浆随时进行检测尤为重要。八、文明施工、安全措施及环保措施文明施工、安全措施在整个施工过程中，我们将贯彻
22、“安全第一、预防为主”的方针。切实抓好施工中安全工作，并将采取以下措施：1、加强安全教育，提高全员安全意识和安全生产水平。2、建立安全岗位责任制，施工中要严格执行操作规程，并定期进行安全技术考核，非专业人员不得随意使用机械。3、加强对各种机具设备和劳保用品定期进行检查和必要的检验，保证其经常处于完好状态；不合格的机具设备和劳保用品严禁使用。4、安全人员应与气象、水文等部门紧密联系，及时掌握气温、雷雨、风暴和讯情等预报，建立督促施工生产负责人，做好防范工作。5、施工中采用新技术、新工艺、新设备、新材料时，制定相应的安全技术措施。6、沉淀池、泥浆池用绿网维护，并立牌警示。机械设备驾驶室内保持整洁卫
23、生，严禁存放易燃、易爆、有毒等危险品；严禁酒后操作、疲劳驾驶；严禁机械设备带故障运转和超负荷运转。对违规者进行处罚措施，机械设备在施工现场停放时，选择安全和不妨碍交通的地点，要检查手制动，锁门窗，并设专人看管。7、施工点挂牌施工。钢筋加工厂设标志牌，标明钢筋规格、型号等。每个开钻的桩基处也设标志牌，注明桩基的名称、桩径、桩长、钢筋笼笼径、笼长、现场负责人等。8夜间施工，现场具有符合操作安全的照明设备，围栏警告牌及安全措施。用红灯警示，保障公众的安全，危险性工作尽量不要安排在夜间施工。环保措施在施工过程中，严格按照招标文件要求，努力做好环境保护和水土保持工作。主要具体措施如下：1.沉淀池、泥浆池用绿网维护，泥浆不得随意排放。2.生产用地方道路、施工便道在干旱季节，经常洒水控制扬尘，防止污染。九、 结束语 旋挖成孔灌注桩的施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强大大缩短了工期，废浆少、低噪音、污染小保护了环境，克服了机械成孔时孔底沉淤土多，桩侧摩阻力低，泥浆管理差的缺点，极大地提高了施工质量。
