旋挖桩工程施工组织设计

旋挖桩工程施工组织设计内容摘要：

经纬仪 蔡 司 010J2 台 3 德国 3 水平尺 个 7 济南 检测、试验仪器 1 水泥抗折试验机 DKZ500 台 1 宁波 2 水 泥 净浆 搅拌 机 SJ160 台 1 沈阳 3 水泥胶砂搅拌机 JJ5 台 1 沈阳 4 水泥胶砂振动台 ZT96 台 1 无锡 5 水泥沸煮箱 ZF31 台 1 沈阳 6 水泥细度负压筛析仪 FSY150 台 1 天津 7 水泥稠度仪 NST 套 1 南京 8 水 泥 标准 养护 箱 HB40 台 2 天津 9 石子标准筛 φ 300 套 1 天津 10 砂 子标准筛 φ 300 套 1 天津 11 压碎值仪 套 1 天津 12 针片状规准仪 套 1 天津 13 振动筛 XSB70A 套 1 无锡 14 砼渗透仪 HS40 台 1 天津 15 贯入阻力仪 HC80 套 1 无锡 16 砼收缩仪 立式 台 1 无锡 17 桩基无损检测仪 台 1 上海 18 万能材料试验机 WE600 台 1 济南 19 压力试验机 YE2020 台 1 无锡 20 天平 各类 套 6 天津 21 台称 各类 套 10 天津 22 混凝土试验模 150*150*150 套 50 济南 八、主要工程项目的施工方案、施工方法 施工方案 本标段工程主厂房土建基础及设备基础均采用混凝土旋挖钻孔灌注桩基础，灌注桩为直径 800mm 的摩擦桩，单桩长 24m，共 1000 根，砼强度等级为 C30，水泥采用。 拟安排一个专业桩基础施工队伍和一个砼拌和施工队进行钻孔灌注桩基础的施工。 根据招标文件显示，厂区地基土主要为第四系全新统、上更新统黄河冲积和湖积以及山前冲积成因的粘性土和砂类土，岩性由黄褐色～灰色的粉土、粉质粘土和浅灰色～深灰色的细砂以及少量圆 砾组成，岩相变化不大，地层相对稳定。 按照招标文件要求，为确保工程进度，采用德国宝峨（ BAUER）基础工程公司生产的 BG25 型和 BG40 型液压旋挖钻机钻孔，钢护筒泥浆护壁进行施工，钢筋笼均在钢筋加工场内分节加工成形，吊装采用吊车或钻机架完成，进行一至两次井口焊接下至孔内，砼施工采取砼拌和站集中拌制，采用砼搅拌运输车运送，导管法进行水下砼灌注。 吊车或钻架提升导管。 施工时废弃钻渣、泥浆均外弃至业主指定地点。 桩基施工时根据设计桩位，为避免施工对成孔桩的质量影响，采用跳跃法施工，避免对临桩的干扰。 施工工 艺及方法 桩基的施工采用 BG25 型和 BG40 型旋挖钻机成孔方式。 施工中我单位将投入 7 台旋挖钻机，它是德国宝峨（ BAUER）基础工程公司生产的液压旋挖钻机，适用于各种直径的（φ 60~φ 320cm）的钻孔桩。 采用不同的钻头和护壁方法，可适应各种地质状况的成孔需要。 其成孔速度快，工程质量好，环境污染小，是目前工程界公认的性能优越的土木工程钻机。 正式施工前，按照相应的规范及业主的要求先进行试桩，经检查施工工艺正常，并经过检测满足设计要求，取得适合现场的施工参数及有关质量控制与监测标准后再大面积施工。 液压旋挖钻机的结构形式 该钻机主要由主机、动力头、钻杆、钻头组成。 具体结构见右图。 主机：履带自行式柴油发动机及卷扬机、高压油泵及自动化控制、操纵系统。 动力头：经高压油管将压力油输入，驱动液压马达变速系统驱动钻杆旋转。 钻杆：六键式可伸缩的拉杆天线式，靠主绞盘起重索和钻杆、钻头自重实现钻头的上下运动。 钻头：为适应不同的土层，本钻机可配备多种形式的钻头。 根据本工程的地层情况，一般土层钻头拟采用螺旋钻加土筒；圆砾层采用合金钢斜齿钻头加土筒。 钻进：钻孔时，驱动液压马达，使钻头作顺时针旋转，钻头与钻杆在其自 重作用下旋转进入待钻地层，将土体转入土筒后提升钻头到地面，再驱动钻头作逆时针旋转排除土筒中碴土。 如此反复作业，完成成孔工序。 旋挖钻机的主要技术性能 型号 指标 BG25 BG40 扭矩（ knm） 245 360 主绞盘起重力（ kn） 250 400 输出功率（ Kw） 291 420 整机重量（ t） 81 150 最大钻孔直径（ m） 最大钻孔深度（ m） 82 82 钻孔速率（ m3/h） 一般土 18～ 48m3/h 该钻机适应地层广，尤其适用于一般土层、松软 土层和砂卵（砾）石地层，其成孔速率特别高； 垂直度可控，通过主机井架控制系统可随时调整机架的垂直度，保证钻孔质量；利用钻杆、动力头自重及压拔油缸可压入或拔出钢护筒；环境污染小，当为全护筒或地下水位以上或冻土、黄土地区成孔可以干法成孔，避免泥浆所造成的环境污染、冻土的热扰动和黄土的湿陷等。 工艺流程 旋挖钻机成孔工艺流程见下图示。 具体施工方法如下： ⑴场地准备： 对场地进行平整、清除杂物。 由于钻机自重较大，对松散场地需夯压密实。 ⑵测定桩位：进行施工放样，严格按设计图纸准确定出桩位，并换手复核桩位的 准确性。 ⑶钻机就位： 钻机为自行式，可直接驶入靠近钻孔位并将钻头中心直接对准钻位中心，再精确调整机架的垂直度后，将钻头精确定位。 同时排碴运输车驶入场地，进行排碴对位试验，以有效配合，提高钻进速度。 ⑷压入钢护筒： 利用钻机专用卡具将底节钢护筒卡放在已钻 3～ 5m 的成孔中，利用钻杆、动力头自重和压拔油缸压入钢护筒，压入困难时采用震动锤打入。 护筒采用 8mm厚的钢板制作，直径为 90cm。 护筒每节高 ，护筒埋深超过 2m 时，采用接长焊接。 另外，为了便于泥浆循环，在护筒顶端预留 40 20cm 的出浆口。 ⑸继续钻 进压入护筒： 卸下护筒卡具，更换钻头，继续钻进 3～ 5m 后，再继续压入护筒。 从施工现场地质条件来看，地质条件较好，一般钢护筒埋深约 5～ 6m 即可。 ⑹钻进到设计要求： 护筒以下部分采用泥浆护壁方式，采取在桩位旁边开挖沉淀池、泥浆池及到各孔位的泥浆槽，选择质量符合要求的粘土或膨润土悬浮泥浆用水浸泡，用泥浆搅拌机搅拌成符合要求的泥浆存入泥浆池内，根据不同地质土层确定泥浆比重、稠度和用量。 造浆后，按设计要求测试泥浆性能指标，并在钻孔时抽查泥浆比重。 护 筒以下部分钻进时注入泥浆，并保持钻孔泥浆始终高出孔外水位 米，以满足孔壁稳定的要求。 护筒埋设完成后，进行正式钻进。 钻进硬质土层时，应准确保证钻杆垂直，加大钻杆对土层压力，缓慢进尺，采用高转速，小跟进量，匀压钻进。 在含水量较大的软塑土层中钻进时，要减缓进尺速度，减少钻杆晃动，以免扩大孔径。 旋挖钻机挖出的钻渣由汽车运至指定的弃土场集中处理。 当进尺达到设计标高时，经监理工程师同意，即可终止钻进，原处正向空转数圈，然后停止，提升钻杆，用淘碴筒无进尺淘碴 5～ 10 分钟。 ⑺清孔及成孔质量检查： 旋挖成孔 拟采取二次清孔方法，第一次采用掏渣筒清孔，第二次采用压入清浆、换浆清孔。 注入的用以置换孔内含渣的泥浆净化泥浆要求相对密度 ～，粘度 17～ 20S，含砂率 4%，施工时严禁采用加深孔底深度的方法代替清孔。 清孔完毕后，孔底沉渣厚度不大于规范要求值。 由于本钻机具有较高的垂直度控制系统和刚性较大的钻杆及导向系统，我单位在以往类似工程施工时其孔径、垂直度、孔底残渣余量等指标检测，均可满足规范及验收标准要求。 清孔完毕后，对成孔进行检测，符合要求后及时进行钢筋笼吊放和混凝土灌注。 ⑻吊放钢筋笼、安放 导管、灌注水下混凝土： 所有钻孔桩的钢筋笼均在钢筋加工场内加工成形。 吊装采用吊车或钻机架完成，进行一至两次井口焊接。 吊装时钢筋笼中心应与孔位中心重合，钢筋保护层采用钢筋耳环。 为防止钢筋笼上浮，对钢筋笼采取固定焊接。 钢筋笼安装完成后进行桩基检测管安装，安装位置准确，确保灌注砼时不挂住导管。 混凝土由拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运输，水下砼的灌注采用砼搅拌运输车配合导管进行。 导管采用 300mm 钢导管，快速螺丝联接，使用前进行水密、承压及接头抗拉强度试验。 导管分段拼接，吊车或钻机架吊入孔内拼成整体。 导管上部安 装储料漏斗，底部距离孔底 250～ 400mm，隔水栓采用橡胶球胆。 砼内掺入适量高强减水剂，以保证砼有足够的坍落度和良好的和易性。 砼灌注过程中，随时检查孔内砼面的位置，掌握好拆除导管时间，使导管埋入砼内深度始终保持在 2～ 5m 范围内。 砼灌注连续不得中断，并尽量缩短导管拆除的时间。 砼灌注终结时，桩顶要高出设计 ～ ，以保证桩头质量。 但由于本钻机成孔速度极快，钢筋笼制作、安装、水下混凝土灌注必须与之相适应，否则，不能充分发挥该钻机的工作效率，为此要保证钢筋笼下料绑扎人员数量及混凝土搅拌运输供应量。 ⑼拔出 护筒： 本钻机可以利用专用卡具、起重索和压拔油缸进行拔出护筒作业。 若钻机拔护筒困难时可采用起重机辅以震动锤拔出钢护筒。 劳力组织（每工班） 工种 工作内容 人数 说明 负责人 安排任务、协调工种配合 1 钻孔组 操作钻孔、填写钻孔记录、更换钻机卡具、导管泥浆循环系统、排水和排碴系统 3 钢筋组 制作、安放钢筋笼 10～ 20 依具体情况计算确定 混凝土组 导管拆放、安装、清洗、拔出等，灌注混凝土 5 混凝土供应 混凝土生产、运输 由砼拌和施工队供应，随加工供应方式计算确定 测试组 测量检查桩位、检查钻孔记录，记录核对地质情况，检查孔底高程、泥浆参数等 1 质量控制 ⑴质量标准 ①钻机及主要附助设备出厂质量验收标准 ②地基与基础工程施工及验收规范 ③施工图设计的具体要求 ④业主、监理工程师制定的具体质量标准 ⑵质量控制措施 防止塌孔，提高成孔质量： ①由于本钻机重量较大，可成孔直径大，再加上可能反复使用大型起重机械辅助作业等，均会引起地基的较大附加应力，容易引起地表一定深度范围内产生缩径、塌孔。 在计算护筒壁厚、埋深时应充分考虑重型设备的影响，必要时通过试钻确定。 当出现地 表严重下沉（主机下沉 3cm/d 以上）应立即停止钻进，查清原因，必要时接长补打护筒。 ②孔内坍塌 原因：泥浆比重不够 ,未形成可靠护壁；孔内水头高度不够或孔内出现承压水，降低了静水压力差；钻头撞击孔壁，破坏了护壁泥皮；钻头长时间快速空转或循环泵量过大，致使水流冲刷护壁泥皮等。 处理措施：坍孔不严重可加大泥浆比重继续钻进，严重时可采用部分回填黏土，提高泥浆比重，提高内外水头差方法，易塌孔地层可采用膨润土加纤维的优质泥浆增加护壁效果。 ③流砂 原因：钻孔进入流砂层，泥浆比重不够，静水压力过小。 处理措施：增大泥浆比 重，提高孔内水头，必要时可投放粘土块，用钻头冲击将粘土挤入流砂层内，以加强护壁，堵住流砂。 ④钻孔偏斜 原因：钻机底座不平或已发生不均匀沉降；钻杆受压弯曲或接头不直；地层分界处软硬不匀或岩面倾斜或卵石大小悬殊致使钻头所受阻力不匀；扩孔较大处，钻头摆动，偏向一边。 处理措施：弯孔严重时，可用钻头上下反复扫孔纠正；偏斜严重，则需回填并待其沉淀密实后重钻。 施工时经常检查纠正钻机井架的水平和垂直度，根据出碴情况和钻杆进尺，及时记录地质情况，保留典型地层的地质标本。 ⑤经常检查钻孔记录和灌注记录，发现问题及时纠正。 ⑥按规范、验收标准进行检查验收。 ⑶控制方法 序号 检测项目 检测方法 检测频率 1 桩位偏移 测量 1次 /每桩 2 孔深 测绳加水准仪测量 2～ 4 点 /每桩 3 沉渣厚度 （清孔后孔深）－（灌注前孔深） 2～ 4 点 /每桩 4 垂直度 仪器测井架、查钻孔记录、检孔器检查 2 次 /每桩 5 缩径 检孔器检查 2次 /每桩 6 泥浆的比重、稠度 比重计、稠度计 1 次 /小时 7 混凝土强度 按设计及规范验标要求 8 桩完整性、承载能力 按设计及规范验标要求 安全注意事项 ⑴严格按各种机具 操作规程施工，交接班必须有交接记录并签字。 定期检查设备各部件的主要情况，定期检查润滑油、高压油管路及其连接情况。 ⑵定期检查绞盘、钢索、。