旋挖钻孔桩施工组织设计1

、施工操作要点

   （1）桩位的测量放样

    采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。桩位用ø10mm、长度35-40cm钢筋打入地面30cm（四周填以水泥砂浆或混凝土来保护）作为桩的中心点，然后在桩位周围做上标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点。

    （2）埋设护筒

    护筒的作用为固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水流入孔内，保证孔内水位高出地下水位或施工水位，增加水头高度，保护孔壁不坍塌，确保成孔质量。 

    a、护筒的要求

    护筒选用整体式钢制护筒，壁厚5—8mm，高度3m，内径150cm。为了增加护筒的刚度，防止周转使用中的变形，在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋。   

 b、护筒的埋设

    在埋设护筒前，首先对场地进行平整，垫高、清除杂物。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，在钻头的端部临时连接一扩孔器，使成孔直径可达 100～130cm，深度略小于护筒的埋深，然后用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中，从钻头连接扩孔杆至钻进挖深到安放好护筒仅需15分钟。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。经确认护筒平面位置的偏差不大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，则将其四周用粘土填实，准备下一道工序的施工。

    （3）钻孔

    a、钻机就位

    旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内；钻机就位前，确定桩基部位地基的稳定性，必要时需对桩基周围钻机座机区域内进行分层夯实或铺垫厚度＞1cm的钢板，避免钻机在钻进过程中下沉， 

    b、调制化学泥浆:化学泥浆调制的好坏是钻孔桩施工是否顺利的一个关键性指标，经过反复实验，本大桥用泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素制成，其各组成成分性能和用量如下： 

    膨润土：主要成分为蒙脱石，分钙土和钠土，使用时加入纯碱改造成钠土用于配浆。他具有相对密度低、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、造浆能力大等优点。 

    烧碱（na2co3）：调整泥浆的ph值，使其保证在8—10的偏碱性范围内，以保证水化膜的厚度，提高泥浆的胶体率（稳定率）和稳定性，降低失水量，同时避免了因ph值过小而引起钻头锈蚀和粘土颗粒难于分解而降低粘度，也避免了ph值过大而引起粘土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌。

    纤维素（cmc）：增加泥浆粘性，使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。

钻孔中化学泥浆性能指标和用量如下 

膨润

膨    土 

占用土量 

占用土量 

密度 

性ph

率(%)

(%)

1．20

    当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳,提斗要慢，特别是在孔口5～8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正，而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆，使孔内水头保持一定高度，以增加压力，保证护壁的质量。同时，做好整个过程中的钻进记录，随时根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度。在钻孔过程中，根据不同的地质情况，主要用以下四种钻头：挖土钻头、挖砂钻头、筒钻、螺旋钻头。

护筒埋设 

偏差（mm） 

≤50

（cm）

（cm）

（mm）

（mm）

≤200

    a、钢筋笼、声测管的加工制作:钢筋笼的加工和制作集中在施工现场进行。本工程钻孔桩钢筋笼的长度有15m、18m、20m，根据原材的规格和吊机的起吊高度和起吊能力，可为1节加工制作。钢筋的主筋接头采用对焊、双面搭接焊接两种焊接方法，钢筋的焊接后必须确保两结合钢筋轴线一直。在施工过程中，电焊工必须持证上岗。钢筋笼的制作采用加劲筋成型法，具体方法是：制作时，按设计尺寸做好加劲筋（圆形箍圈），用石笔标出主筋的位置，把主筋摆放在平整的工作平台上，并用石笔标出加劲筋的位置。焊接时，先使主筋两头加劲筋上任一主筋的标记对准主筋两端的加劲筋标记，扶正加劲筋，并用木制直角板尺校正加劲筋和主筋的垂直度，然后点焊，并保证此两个加劲筋中心与主筋在一个平面上，然后以两头加劲筋为准，焊接其余加劲筋；焊接其余主筋时用拉线法确保主筋同心及钢筋笼的垂直度。然后吊起钢筋笼放于支架上，套上盘条筋，按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上，再对整个钢筋笼进行加固焊接；两截钢筋笼的连接采用搭接，预先使搭接区的主筋偏向一边以确保搭接后主筋同心；同时为防止钢筋笼在加工运输和吊装时变形，在加强筋上设置直径12的支撑筋，支撑筋在吊装入孔内时逐步拆除。 

     声测管布置按照设计要求对于40m以上桩基均布置，40米以下布置数量不少于桩基数量50%。需要布置声测管的钢筋笼每根钻孔桩设三根，呈等边三角形布置，绑扎在钢筋笼的内侧，底部用钢板焊接堵死以防漏水。随钢筋笼同时安装，每吊放好一节钢筋笼后，对检测管内充水，看其水位是否下落，以判断检测管的严密性，确保浇注混凝土时不漏浆。 

  钢筋笼的吊装用25t吊车来完成，采用二点起吊的方法。第一吊点设在钢筋笼顶部的加劲箍处，第二吊点设在骨架长度的中部偏下。起吊时，先起第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面一定高度后，第二吊点停止起吊，继续提升第一吊点。随着第一吊点不断上升，慢慢的放松第二吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。人工配合把钢筋笼扶正后慢慢放入孔内，同时解除第二吊点。钢笼下放时严禁摆动碰撞孔壁。当骨架下到钢筋笼顶部的加劲箍处，用40钢轨穿过加劲箍的下方，将骨架稳定的支撑于孔口临时平台上，再按照上述方法起吊第二节钢筋笼。轴线与第一节对准后，进行钢筋接头连接。以此类推，直到全笼完成。用4根ф20的钢筋与钢筋笼的主筋相焊接并与孔口型钢连接固定后，通过预埋在护筒四周的四个护桩打一道十字线，钢筋笼的4根定位钢筋再打一道十字线，通过二道十字线对钢筋笼进行定位。二道十字线的交叉点如果在同一铅垂线上，则钢筋笼位置居于钻孔桩的中心。二个交叉点在水平面上的投影的最大误差不大于20㎜。定位合格后，通过护筒顶标高，推算钢筋笼入护筒深度并准确安装定位。

（5）导管安装

    a、导管的选用和检查

   导管采用直径φ300mm、壁厚6mm的无缝钢管，每节3m，底节4m，配2节1m，2节1.5m的短管，用以调节导管的长度及漏斗的高度。导管的连接采用丝扣式。并在二法兰盘之间垫有4-5mm厚的橡胶止水垫圈。 在下导管前，首先检查其是否损坏，密封圈、卡口是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严密。再进行闭水试验（用以检查导管的密封性能、接头抗拉能力）。具体实验方法如下:

    ① 平整好场地，每隔一米铺设方木一根并找平。 

    ② 在方木上安装放置导管，每五根连成一体，上好前、后封盖。 

    ③ 向拼装好的导管内灌入70﹪的水，然后接好输风管，输入计算好的风压力，经计算为3大气压。

    具体计算过程如下： 

    p＝γ1×hc-γ2×ηw

    γ1—混凝土的重度，取γ1＝24kn/m3 

     hc—导管内砼最大高度，取hc＝13m（桩长的2/3）

 γ2—井孔内泥浆的重度，取γ2＝1.08kn/m3 

     hw—井孔内泥浆的深度，取hw＝20m  

 p—导管可能受到的最大压力（kpa）

    则： p＝24×13-1.08×20m=290kpa    

化为大气压：p＝290×103/1.01×105＝3.0个大气压

 将导管在恒压下前后滚动，并持压15min，观察其接口处是否漏水、周身是否有变形，以此来验证导管的密封性、承压和抗拉性能。

    b、导管长度的计算和吊放

    以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度，并欲留30-50cm的悬空高度。拼装时要严格检查导管内壁和法兰盘表面，确保干净无杂物，变形和磨损严重的导管严禁使用，导管的吊放用吊车，要确保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡挂钢筋笼骨架。

 (6）混凝土的灌注

    a、混凝土的浇注过程

    水下混凝土的灌注应该在最短的时间内完成。 

    导管下好后，根据孔内泥浆指标和沉淀层厚度进行必要的二次清孔，确保混凝土浇注的顺利进行。首批混凝土的灌注要满足如下几点要求： 

    ① 首次封底砼方量需4.4m3。储料斗的容积为4.5m3。 

    ② 封底后导管有1.0m以上的埋深，导管内有一部分砼填充。

    ③ 储料斗的底部要设置一道隔水栓。 

    在灌注时，用汽车吊的主勾吊起储料斗，与导管相连接，把隔水栓堵放在其底部，向斗内注满混凝土后，用吊机副勾钢丝绳把隔水栓快速提出，使混凝土在很短的时间内降落到孔底，完成封底工作，之后，应连续、紧凑的进行灌注，严禁中途停工。 在灌注混凝土的过程中，每灌注一盘后，及时用测绳检测混凝土面的上升高度，计算出导管在混凝土中的埋深，一般情况下导管的埋深控制在2-6m，即拆导管前埋深不大于6m，拆导管后埋深不小于2m。要遵循“勤拔少拔”的原则，不能通过增加导管埋深来每次拔两根或两根以上的方法来减少拔管次数。当混凝土灌注到距桩顶设计标高还有4.5m左右的距离时，现场技术人员及时的计算出还需要的混凝土数量，并通知拌和站按需要量拌制以减少浪费。为保证桩顶砼质量，在施工中我们要求比桩顶设计标高超灌80cm，同时用“掏筒”探测砼质量，确认合格后方可提出导管，结束混凝土的灌注工作。

    b、混凝土首灌量的计算

    v≥πd2/4×（h1＋h2）＋πd2/4×H3          

    v—灌注首批混凝土所需数量（m3）       

    d—桩孔直径（m），取d＝1.5m           

    h1—桩孔底至导管底端间距，取h1＝0.3m   

    h2—导管初次埋置深度(m)，取h2＝1.0m

    d—导管内径（m），取d＝0.3m

H3桩孔内混凝土达到埋置深度1.0m时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度，按保守点取H1=20m 

则： v≥4.4m3 

    八、质量控制措施 

    1、提高成孔质量、防止塌孔

    在松散的杂填土层和砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。

    2、严格控制，保证桩孔垂直度

    经常安排专人检查维修钻机各部件，测定其垂直度与电子测试仪数据相符。用检孔器对桩孔垂直度进行复检。 

    3、保证钢筋笼和导管的垂直度，防止导管挂笼。

钢筋笼焊接完成后，起吊一定高度，用3m靠尺检查相接两段笼的平直度。导管每根连接完成后，扶正中心，缓慢地下放入孔中，防止撞击孔壁或导管斜插入笼中。

    4、加强砼试件制作的合格性，确保混凝土的强度符合要求。

桩身砼的抗压强度应符合设计规定，每根桩做3-4组混凝土试件，并根据28天强度判定其质量。

    5、检测手段

    ① 桩位偏移用直尺进行测量。 

    ② 桩的成孔深度用测绳测量。 

    ③ 桩的垂直度用检孔器测量。 

   ⑤ 桩身完整性和桩基砼质量采用探测器超声波检测。 

    九、安全控制措施 

    1、建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。

    2、加强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。

    3、钻机钻进时，孔口人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。

    4、在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近跨越。

    5、非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。

    6、搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。

    7、成孔后的孔口要设盖，成桩后的负孔要及时回填，防止人、物掉入孔中。