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1、西部沿海高速珠海支線延長線第2 合同段旋挖鉆機試樁施工方案編制：審核：審批：廣東省長大公路工程有限公司西部沿海高速珠海支線延長線第2 合同段項目經理部目錄一、工程概況 .2二、試樁的內容及主要目的.3三、試樁現場人員、機械、材料配置.3四、施工方法 .4五、安全環保措施 .11六、質量保證措施 .11一、工程概況本合同段為西部沿海高速公路月環至南屏支線延長線工程第二合同段，本項目北起珠海大道南屏互通立交橋，樁號為LYK1+910（LZK1+910）；向南至洪灣電廠附近，樁號LYK5+059（LZK5+058.034），路線全長 3.149km。全線各類樁基共計489條，其中洪灣高架（主線段）22、10 根：120，12 根；180,174根；200，24 根；洪灣高架（互通段）194 根：120，2 根；150，2 根；180，67 根；200，123 根；洪灣互通 B 匝道 85 根：120，4 根；150，46 根；180，35 根；樁基除 B 匝道 9、10#墩 6 根摩擦樁外其余全部為嵌巖樁，均為陸上樁，樁基混凝土標號C35水下混凝土。區域內特別是環將軍山陸緣淺海及濱海沖積平原區內，覆蓋層總體厚度大，一般厚度約為 2838m。巖性主要是淤泥、淤泥質土；礫（砂）質粘性土、礫砂、中細砂、粘性土；一般粘性土夾砂土；孤石、卵石、圓礫等碎石類土。本次試樁孔位為洪灣高架主線段右幅43-1 3、樁，樁長 37 米，孔徑為 1.8 米，每個孔設計混凝土量約為94 方。地質情況參考附近LYK3+497 地質鉆孔 ZK311：層 號巖 性鉆孔樁周土極限摩阻力 ti（KPa）各巖土層物理特性填筑土30 松散淤泥20 飽和，軟塑，最大厚度10.50m 中砂40 飽和，稍密，最大厚度2.60m 淤泥5 飽和，軟塑，最大厚度3.80m 礫砂60 飽和，中密，最大厚度4.00m 粘土40 飽和，軟塑，最大厚度2.00m 全風化花崗巖70 密實，潮濕，最大厚度5.20m 強風化花崗巖100 軟巖易碎，最大厚度1.50m 中風化花崗巖完整硬巖二、試樁的內容及主要目的1、內容本次試樁以洪灣高架橋主線段右幅4、43#墩1.8m 樁基為試樁點，按照鉆孔樁的工程要求，進行施工。包括：場地整平、測量放樣、埋設護筒、樁位復測、泥漿拌制、鉆孔、成孔檢查、鋼筋籠的制作及吊裝、導管安裝、混凝土的拌和、運輸、試驗、混凝土的灌注、鑿樁頭、樁基檢測等所有灌注樁施工程序。2、目的1）掌握成孔工藝：鉆機類型、型號、鉆頭型式，以及在不同地質層中的鉆進速度和鉆進時的泥漿各種參數，成孔后的清孔方法和清孔時間。2）掌握下鋼筋籠合理方式和控制鋼筋籠位置、標高的合理方法。3）檢驗試驗室混凝土的配合比、塌落度等各項指標的可靠性和實用性。4）為灌注樁施工提供混凝土灌注等施工參數。5）確定施工組織及管理體系、人員及指揮方式。6）確定適宜的現5、場施工的機械、人員數量及混凝土運輸車輛數量。7）檢驗旋挖鉆機施工工藝的合理性與適應性，修正施工方案，完善施工組織，指導灌注樁施工。三、試樁現場人員、機械、材料配置旋挖鉆機試樁由專業旋挖鉆機施工班組實施，主線段施工專業隊鋼筋班組進行配合，樁基鋼護筒采用內徑1.85m 卷制鋼護筒（擬定4.5m 長度，具體根據實際狀況調整），旋挖鉆機選用德國寶峨BAUER BG25 型鉆機：鉆機型號、參數BAUER BG25 鉆孔深度（m）三節桿 43/四節桿 59.5 最大鉆孔直徑(mm)標配 1900/選配 2000 最大輸出扭矩(kN.m):237 最大提升力260KN 工作狀態高度(mm):22800 整機6、質量（t）82 額定功率（KN）223 動力頭型號KDK250K 事先聯系好混凝土材料，并檢查拌合樓機械以及混凝土運輸車等設備無故障，確保試樁混凝土連續供應。四、施工方法1、鉆孔灌注樁施工工藝流程2、施工方法2.1 測量定位根據樁基坐標，直接用GPS 測量儀進行投點定出樁位，用短鋼筋釘入，并在其周圍布置四個控制點，以便隨時檢驗校核樁位。2.2 護筒埋設護筒用厚度不小于10mm鋼板卷制，直徑（內徑）185cm，長 4.5m。護筒的埋設采用旋挖鉆機靜壓法或振動錘下放來完成。首先正確就位旋挖鉆機，使其機體垂直度、鉆桿垂直度和樁位鋼筋條三線合一，再用吊車吊起護筒并正確就位，用旋挖鉆桿將其垂直壓入土體中7、。護筒埋設位置準確，筒體豎直。護筒內中心點與樁位中心點重合，護筒頂高出地面0.3m，以防孔口坍塌和地表水流入孔內，周邊填粘土夯實，必要時候采用枕木或鋼板支墊。埋設完成后，采用其周圍的控制點進行校核，如有偏差立即調整，用水準儀測量護筒頂標高并作好記錄，作為控制孔深的基線。護筒埋設完畢后，申請測量監理工程師檢驗護筒頂面中心偏差、護筒頂標高和傾斜度，同時校核“十”字引樁的準確性，當監理工程師驗收護筒合格后，方可進行鉆機對位。2.3 鉆機就位旋挖鉆機底盤為伸縮式自動整平裝置，并在操作室內有儀表準確顯示電子讀數，當鉆頭對準樁位中心十字線時，各項數據即可鎖定，勿需再作調整。鉆機就位后鉆頭中心和樁中心應對正8、準確，誤差控制在2cm 內。首先要保證鉆機下地積不產生沉陷，在鉆機就位時，先將地面整平壓實，必要時要采取鋼板或枕木支墊。2.4 泥漿制備鉆孔過程中采用泥漿進行護壁，利用濃度1%的水解聚丙烯酰胺水溶液以及鉆進過程中鉆頭對泥土的攪拌作用自然造漿。泥漿指標控制在：比重 1.151.25，黏度 1622s；含砂率小于 4%；膠體率大于 95%；PH 值 8-11。施工過程中經常對護筒內泥漿取樣檢測，做好記錄。廢棄泥漿由運漿車外運。各種地質情況泥漿參考值：鉆孔方法地層情況泥漿性能指標相對密度粘度(Pas)含砂率()膠體率()失水率(ml 30min)泥皮厚(mm/30min)靜切力(Pa)酸堿度(pH)9、正循環一般地層易坍地層1.051.20 1.201.45 1622 1928 8 4 8 4 96 96 25 15 2 2 1.02.25 35 810 810 反循環一般地層易坍地層卵石土1.021.06 1.061.10 1.101.15 1620 1828 2035 4 4 4 95 95 95 20 20 20 3 3 3 12.5 12.5 12.5 810 810 810 推鉆沖抓一般地層1.101.20 1824 4 95 3 12.5 811 沖擊易坍地層1.201.40 2230 4 95 3 35 811 2.5 鉆孔鉆機就位后，調整鉆桿垂直度，注入水調制好泥漿，然后進行10、鉆孔。當鉆頭下降到預定深度后，旋轉鉆斗并施加壓力，將土擠入鉆斗內，儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點。鉆機施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部，保證孔壁穩定性。通過鉆斗的旋轉、削土、提升、卸土和泥漿撐護孔壁，反復循環直至成孔。施工過程中要注意以下幾點：1）開鉆前申請報驗，經監理工程師對鉆頭直徑、鉆機對中及水平檢查驗收合格后方可開鉆。2）鉆孔時，經常觀測泥漿面標高，保持孔內泥漿壓力，孔內水位必須高于護筒底腳 0.5m 以上或地下水位以上1.52.0m。3）鉆孔時，起、落鉆頭的速度均勻，不得過猛或驟然變速。鉆斗轉速參考值：S/min 表土層：6 粘土類：15 卵石混中粗11、砂 6 風化層：10m/mi 4）鉆孔作業必須連續進行，并詳細填寫各地層鉆孔施工記錄，以備指導后續樁基施工，因故停鉆時，將鉆頭提出孔外，防止埋鉆。5）鉆進時每回次進尺控制在60cm 左右，剛開始要放慢旋挖速度，并注意放斗要穩，提斗要慢，特別是在孔口58m 段旋挖過程中要注意通過控制盤來監控垂直度，如有偏差及時進行糾正，而且必須保證每挖一斗的同時及時向孔內注漿，使孔內水頭保持一定高度，以增加壓力，保證護壁的質量。鉆孔過程中，經常對泥漿進行檢測，注意地層變化，隨時根據地質情況調整泥漿比重，在地層變化處抽取渣樣，判明地層情況并與地質剖面圖比較，如實寫入鉆孔施工記錄，當鉆孔地質與設計明顯不同時，必須及12、時向現場負責報告。每層地質均要測定泥漿的各項指標（包括泥漿比重、粘度和含砂率），并做好記錄。6）經常注意檢查鉆機位置，保持其位置正確和平臺穩固。2.6 成孔檢查鉆孔達到設計深度后即開始清孔，當孔內抽出的泥漿（手摸無 23mm 顆粒，泥漿比重范圍為1.051.10，含砂率小于2%，粘度為1720s，膠體率不小于98%）滿足要求后，申請監理工程師驗孔，當監理工程師測量孔深（檢測方法：用測繩在至少兩個不同位置量測，測量值均不小于設計孔深）、泥漿指標合格后，方可提鉆。然后對孔位、孔徑、傾斜度進行檢查。2.7 鋼筋籠安裝1)鋼筋籠在車間分節制造，現場對接。鋼筋籠的制作要使鋼筋籠安裝順利，每節鋼筋籠連接必13、須順直。鋼筋籠綁扎順序是將主筋間距等距離布置好，待固定住架立筋后，再按規定的間距設箍筋，架立筋與主筋用電焊焊好，并在鋼筋籠內增設臨時支撐，以免鋼筋籠在運輸、安裝過程中變形。2）將鋼筋籠運至樁位處，用吊車起吊安放鋼筋籠，下籠時，為了保證鋼筋籠的順直，每節鋼筋籠制作完畢之后，在其兩端搭接焊縫中心處作垂直于鋼筋籠軸線的截面，并在鋼筋上作出顯著標記，鋼筋籠逐節下放焊接時，使上下兩截標記互相重合。上、下兩節進行錯位搭接，鋼筋采用機械套筒連接，鋼筋籠下到標高后，將鋼筋籠懸吊在護筒口橫向雙拼槽鋼上，并與護筒口固定。鋼筋籠吊裝時卡環應置于加勁撐處，防止鋼筋籠變形。吊放入孔時對準鉆孔，保持垂直，慢放入孔。若遇到14、阻礙停止下放，查明原因進行處理，嚴禁猛提猛落和強制下放。3)聲測管上下節的連接必須加橡皮墊并擰緊，保證不漏水。聲測管與鋼筋籠要綁扎牢固，在聲測管接口上部2cm 和下部 2cm 處均采用鐵絲與鋼筋籠的加勁箍綁扎，以防聲測管上浮或下沉。安裝完畢必須在聲測管內注滿清水并加蓋，嚴禁往聲測管內灌孔內泥漿。4)鋼筋籠采用一次制作成型，在下放中注意對準聲測管的口位,防止漏漿。5）鋼筋籠采用 25T 汽車吊進行吊裝，嚴禁使用鉆機吊放鋼筋籠。6)鋼筋籠中心與樁中心偏差1cm；鋼筋籠底面高程偏差范圍為5cm。2.8 下放導管1)鋼導管內壁光滑、圓順，內徑一致，接口嚴密。導管直徑為30cm，壁厚為 10mm，導管管15、節長度：中間節為3m，底節為 4m，漏斗下為 1m。2）導管使用前必須進行試拼和試壓，按自下而上順序編號和標示尺度。導管組裝后軸線偏差，不能超過鉆孔深度的0.5%且不得大于 10cm。澆筑首盤混凝土時，導管底部至孔底距離控制在3040cm。首次使用前應對導管進行水密試驗，根據公路橋涵施工技術規范的要求，水密壓力按下式p 的 1.3 倍計算：HwwHccp式中：P導管可能受到的最大壓力(kpa)；c混凝土拌和物的容重（取上限24KN/m3）；Hc導管內混凝土柱最大高度（m），以導管全長或預計最大高度計；w井孔內水或泥漿的容重（KN/m3）；Hw 井孔內水或泥漿的深度（m）。Hc 取 73m，w取16、下限 11KN/m3，Hw 取 70m。則P=2473-1170=982KPa（如采用壓力表進行導管水密試驗該值為表的讀數）即按照 9821.3=1.27MPa 試驗合格后的導管才能使用，并對導管按照試驗時的拼接順序自下而上進行編號，現場拼裝時按照試壓試驗的拼接順序逐節進行拼裝。3）每次安裝導管時要檢查連接處有無雜物，并檢查橡皮圈有無破損，發現有破損的要及時更換。2.9 清孔對于濕作業成孔，灌注混凝土前應再次檢查孔底，若沉渣厚度超標應二次清孔，合格后應立即灌注混凝土。將泥漿泵與導管上口連接牢固，管下口放至距離孔底15cm 位置，以泵送方式把泥漿池新配泥漿（相對密度為1.05，含砂率 2%的泥漿17、）壓入孔底，當孔底沉渣厚度和孔內泥漿相對密度均達到清孔標準后，停止清孔。在清孔過程中，始終要保持孔內水頭，防止塌孔。清孔必須達到以下標準：清孔后，泥漿相對密度應控制在1.051.10 之間，含砂率應小于2，粘度在 1720Pa.s之間，膠體率應大于98%。澆筑水下砼前孔底沉渣滿足設計要求。2.10 灌注水下混凝土首批封底混凝土計算：首批灌注混凝土量必須使導管在混凝土中埋深不小于1.0m，取 2m，首批混凝土數量V 按下式計算：V=H1d2/4+HcD2/4=7.3m3（未考慮底部擴孔）式中D鉆孔直徑；d導管直徑；Hc首批需要混凝土面至孔底高度=導管埋深（1m）+導管底至孔底高度；H1泥漿底部到18、導管內混凝土面的高度。第一次灌注混凝土前用鋼板作為砼擋板，根據首灌混凝土方量，制作不小于7.3 方容量大料斗，將料斗卸料口用砼擋板蓋住，放入不小于7.3 方混凝土后，迅速開啟卸料口，首灌混凝土一次迅速卸放到孔底，不得中斷。然后測量混凝土面深度，確保導管在混凝土中埋深不小于2.0m，然后換用小料斗灌注混凝土，每次拆管前測量混凝土面深度，計算導管埋深確定拆除節數，導管的埋深控制在1m3m，灌注開始后混凝土要連續進行，并盡量縮短灌注時間，爭取在初凝前澆筑完畢，過程中指定專人負責填寫水下混凝土灌注記錄。全部混凝土灌注完成后，立即拔出鋼護筒，清理場地。1)水下混凝土坍落度控制在180mm220mm。2)19、灌注砼前和過程中，按規定時間檢測砼的坍落度、擴展度、含氣量和入模溫度，并做好記錄。3)水下砼必須連續澆筑，中途不宜停頓，并盡量縮短拆除導管的間斷時間，灌注間隔時間不能超過30min，保證在配合比設定的初凝時間內澆筑完成。4)在澆筑過程中，應特別注意砼面到達鋼筋籠底標高位置時的操作，當砼面接近鋼筋籠底時應保持較大的導管埋深，放慢澆筑速度，以減少砼向上的沖擊力，當砼面超過鋼筋籠底2m 左右，減少導管的埋深，使導管口處于鋼筋籠底標高附近，并加快澆注速度，以增加鋼筋籠的埋深。當砼面高于鋼筋籠底24m 后即可正常澆筑。5）在澆筑砼過程中，采用測繩測量孔內砼頂面位置，保持導管埋深 26m。當砼澆筑面接近設20、計高程時，緩慢提升導管。砼頂面澆筑到樁頂設計高程以上1m 左右。6)灌注樁施工過程中，要做三組試塊，其中兩組進行標養，一組進行同條件養護。試塊要用紅油漆或毛筆寫上日期、樁號、砼標號和試塊編號。7)在灌注將近結束時，導管內混凝土柱高度減小，超壓力降低，而導管內的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大。如出現混凝土頂升困難時，可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。在拔除最后一節長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。8)混凝土灌注到接近設計標高時，現場施工人員要計算還需要的混凝土量，超過設計樁頂100cm 即可，以免造成浪費。施工用的鋼護筒，可在灌注結束、混21、凝土初凝前拔出。2.11 樁基檢測根據驗收規范對試樁進行抽芯、聲測，檢測試樁質量，確定該工藝是否可行。2.12 施工總結旋挖鉆機鉆孔樁試樁檢測完成后，分析各環節數據，并進行總結。五、安全環保措施1、施工前，對施工區域進行圍閉，圍閉施工期間的交通標志嚴格按照道路交通標志和標線和公路養護安全作業規程執行。2、開鉆前，鉆機駕駛員發出信號，確認安全后方可啟動鉆機，鉆機操作過程中應平穩，不宜緊急制動。當鉆具未離開工作面時，不得作回轉、行走等動作。鉆具升降不得過猛，下降時不得碰撞車架或履帶。3、配合鉆機及附屬設備作業的人員，應在鉆機的回轉半徑以外工作，當在回轉半徑內作業時，必須由專人協調指揮。4、施工前應22、對地下水和易發生坍塌的地層進行認真研究，對可能發生的孔內事故應事先作好預案，并作好準備。5、成孔前和每次提出鉆斗時，應檢查鉆斗和鉆桿連接銷子、鉆斗門連接銷子以及鋼絲繩的狀況，并應清除鉆斗上的渣土。6、水上作業應有作業人員和施工設備應急預案。7、施工開挖的溝、洞和施工完畢的樁孔必須加蓋安全網蓋，泥漿池四周應設防護欄桿。8、鉆孔使用的泥漿，宜設置泥漿循環凈化系統，并注意防止或減少環境污染。9、對于已埋設護筒未開鉆或已成樁護筒尚未拔除的，應加設護筒頂蓋或鋪設安全網遮罩。10、泥漿池采用圍欄并加密目網進行圍護，懸掛明顯標示牌。六、質量保證措施1）、護筒埋設：護筒既保護孔口壁，又是鉆孔的導向，則護筒的垂23、直度要保證。為防止跑漿，護筒周圍土要夯實，最好粘土封口。在上層土質較差時，將護筒加長至 46m，提高護壁效果。在松散的雜填土層和流砂層成孔時，加大泥漿比重，增加粘度，以便形成較好的孔壁。2）、對穩定液要求：一要控制泥漿的比重在1.151.25 之間，二要粘度在16s22s，含砂率小于 4%，定期測試穩定液的各項技術指標及時調整。3）、孔底沉淤控制：旋挖鉆斗的切削、提升上屑的機理與常見回轉鉆進的正、反循環成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通過鉆斗把孔底原狀土切削成條狀載入鉆斗提升出土，后者是通過鉆頭把孔底原狀土打碎由泥漿循環帶出土面。前者底部面緩，鉆至設計標高對土的擾動很小，沒有聚淤漏斗，所以24、要加強穩定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀。4）、復測孔深及穩定液比重：為保證灌注樁質量，澆筑混凝土前，一要檢查孔底泥漿的比重；二要檢查孔的深度，判斷有否孔壁坍塌現象，若有用旋鉆機清孔，達到設計深度后方可安裝導管。5）、對導管的要求：導管在使用前必須作密封性檢查，接頭嚴密，不漏水、不漏漿。導管上料斗的體積，由樁徑、樁長和導管埋入混凝土中的深度來確定，料斗體積應大些為好，確保首批澆筑混凝土的埋管深度。6）、澆筑混凝土的要求：混凝土應連續澆筑，中間不得停頓。由于樁內混凝土不能振搗，主要靠混凝土的自重壓密和混凝土的流動成型，必須控制好配合比、澆筑速度以確保混凝土的質量，隨時檢查混凝土的25、塌落度。由于混凝土澆筑到頂時殘留泥漿會與混凝土混合，則實際樁頂標高應比設計標高高0.5m1.0m，最后機械破樁頭處理。7）、其它注意事項a）成孔時，發生斜孔、彎孔、縮孔和坍孔或沿護筒周圍冒漿以及地面沉陷等情況，應停止鉆進，經采取措施后，方能繼續施工。b）鉆進硬層，可換用小直徑筒形齒狀鉆斗，先鉆一小孔，然后再用鉆斗擴孔鉆進，也可換用短螺旋鉆進，然后再下鉆斗撈渣，鉆進速度，應根據土層情況、孔徑、孔深、鉆機負荷以及成孔質量等具體情況確定，在砂礫、砂卵、卵石地層中鉆進時，為保護孔壁穩定，可事先向孔內投入適量粘土球，下入孔內的鉆頭，其底盤進渣口必須裝閉合閥板，以防提鉆時砂礫石從底部漏落孔內。c）控制最后一次灌注量，樁頂不得偏低。