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1、合肥新橋國際機場航站樓高架橋旋挖鉆機 鉆孔樁施工方案編 制：審 核：批 準：中鐵二十四局集團安徽工程公司二0一0年五月旋挖鉆機鉆孔樁施工方案一、工程概況某某高架橋位于某某市肥西縣某某村，為某某機場航站樓前進出港道的重要組成部分。高架橋分為主橋和引橋，主橋采用鋼筋混凝土連續箱梁結構，與航站樓二層平臺通過棧橋相連，三聯總長252.296m，兩端引橋與主橋及地面進出港道路相連，六聯連續箱梁全長2150=300m。主橋、引橋均采用圓形截面墩柱、矩形承臺、鉆孔灌注摩擦樁基礎，橋臺為現澆鋼筋混凝土輕型橋臺。其中11#16#墩樁基直徑為1.5m，其余墩臺樁基均為1.2m，共計152根。二、編制目的明確橋梁樁2、基旋挖鉆灌注樁作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規范樁基作業施工。三、編制依據市政橋梁工程質量檢驗評定標準高架橋施工圖設計四、適用范圍適用于某某機場航站樓高架橋土質層、砂類土、中等硬度以下基巖的樁基礎施工。施工前應根據不同的地質采用不同類型的鉆頭。五、人員及設備配置每臺鉆機配備機長2人，鉆機操作手2人，焊工2人，吊車司機2人，雜工4人；項目部配備現場施工員2人，技術員2人，安全員1人，質檢員1人，材料員1人，試驗員1人。每臺鉆機配備16T吊車1臺，電焊機2臺；2臺鉆機共用挖機1臺用于平整場地，挖出的土方及時用汽車運出。六、施工工藝流程圖七、施工方法1、施工準備 施工前應平整場地，3、清除雜物，換除表層耕植軟土，保證鉆機底座填土密實，以免產生不均勻沉陷；在施工范圍內不妨礙樁基施工的場地挖好泥漿池和沉淀池，用鋼管圍護并安裝安全網，設警示標志，同時做好作業場地排水工作，在施工范圍內挖設好臨時排水溝，確保施工場地不積水。2、樁位放樣正式鉆孔前根據設計圖紙和計算坐標用全站儀精確放出墩臺樁基中心并記錄，自檢合格后，及時向監理工程師報驗。3、泥漿制備 泥漿采用優質粘土與水拌合而成并摻入一定比例的膨潤土，制備的泥漿滿足：含砂量4%，膠體率96%，泥漿比重1.2。鉆孔施工時隨著孔深的增加向孔內及時、連續地補漿，維持護筒內應有的水頭，防止孔壁坍塌。樁孔砼灌注時，孔內溢出的泥漿引流至泥漿池內，4、用于下一根樁基鉆孔護壁。4、埋設護筒 鉆孔前設置堅固、不漏水的鋼護筒，護筒高1.5m，直徑比設計樁徑大20cm，頂面高出施工平臺約30cm。挖埋護筒時坑底應整平，然后通過定位的控制樁放樣，把孔位中心位置標于坑底，再把護筒吊放進坑內，找出護筒的圓心位置，用十字線定在護筒頂部或底部，然后移動護筒使護筒中心與鉆孔中心位置重合，同時用水平尺或錘球檢查，使護筒豎直。此后即在護筒周圍對稱、均勻地回填粘土，并分層夯實，夯填時要防止護筒偏斜。護筒頂面中心與設計樁位偏差不得大于5cm，傾斜度不得大于1%。為便于泥漿循環，在護筒頂端留有高30cm，寬20cm的出漿口。5、鉆機成孔 鉆機就位前應對鉆機各項準備工作進5、行檢查，鉆機安裝后的底座和頂端應平穩，就位核對好中心后，連接泥漿循環系統，開動泥漿泵使泥漿循環23min，然后開始鉆孔，在護筒底處應低壓慢速鉆進，鉆至護筒底下1.0m左右后開始正常鉆進。在鉆進過程中鉆機不能產生位移或沉陷，否則應及時處理。在鉆孔排渣、提鉆除土或因故停鉆時，應保持孔內具有規定的水位和要求的泥漿相對密度和粘度。處理孔內事故或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外。鉆孔進行前，司鉆人員必須先熟悉地質狀況，鉆進過程中應定時測試泥漿指標，從而確定所處地層，調整鉆進參數，鉆孔作業應分班連續進行，填寫的鉆孔施工記錄，交接班時應交待鉆進情況及下一班應注意事項。旋挖鉆機一般采用筒式鉆頭，施工時在孔內將鉆6、頭下降到預定深度后，轉鉆頭并加壓，旋起的土擠入鉆筒內，泥土擠滿鉆筒后,反轉鉆頭，鉆頭底部封閉并提出孔外，然后自動開啟鉆頭底部開關，倒出棄土成孔，在鉆進過程中或將鉆頭提出鉆孔外后，向孔內注漿，泥漿液面不得低于護筒底部。6、清孔鉆孔達到要求深度后，用檢孔器進行檢孔。孔徑、孔垂直度、孔深檢查合格后，立即填寫終孔檢查證，并經駐地監理工程師認可，方可進行孔底清理 ，否則重新進行掃孔。清孔采用換漿法，鉆孔達到設計標高后，停止進尺，將鉆頭提出，然后注入凈化泥漿置換孔內含碴的泥漿，清孔時孔內水位需保持在地下水位以上1.52.0m。嚴禁用增加深度的方法代替清孔。當從孔內取出泥漿(孔底、孔中、孔口)測試的平均值與7、注入的凈化泥漿相近，測量孔底沉碴厚度符合技術規范要求及設計要求，即停止清孔作業，放入經監理工程師檢查合格后的鋼筋籠。清孔結束后，孔底沉碴厚度：摩擦樁不得大于150mm，柱樁不得大于50mm。7、鋼筋籠骨架的制作安裝對于較短的樁基，鋼筋籠宜制作成整體，一次吊裝就位。對于孔深較大的樁基，鋼筋籠需要現場焊接的，鋼筋籠分段長度不宜少于5米，以減少現場焊接工作量。鋼筋籠主筋接頭采用單面搭接焊，每一截面上接頭數量不超過50%，接頭應錯開50cm以上。加強箍筋與主筋連接全部焊接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝，符合要求。鋼筋骨架的保護層厚度可用焊接鋼筋“耳朵”見下圖。設置密度按豎向每隔2m設一道，每一道沿圓8、周布置4個。4.515910910鋼筋籠制作完成后，使用特制加長平板車運輸至現場，采用汽車吊安裝。為了保證骨架起吊時不變形，對于長骨架，起吊前應在加強骨架內焊接十字撐，以加強其剛度。采用兩點吊裝時，第一吊點小鉤設在骨架的下部，第二點大鉤設在骨架長度的中點到上三分點之間。對于長骨架，起吊前應在骨架內部臨時綁扎兩根杉木桿以加強其剛度。起吊時，先提第一點，使骨架稍提起，再與第二吊點同時起吊。待骨架離開地面后，第一吊點停吊，繼續提升第二吊點。隨著第二吊點不斷上升，慢慢放松第一吊點，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊點，檢查骨架是否順直，如有彎曲應調直。當骨架進入孔口后，應將其扶正徐徐下降，嚴禁擺9、動碰撞孔壁。然后，由下而上地逐個解去綁扎杉木桿的綁扎點及鋼筋十字支撐。當骨架下降到第二吊點附近的加強箍接近孔口，可用木棍或型鋼（視骨架輕重而定）等穿過加強箍筋的下方，將骨架臨時支承于孔口，孔口臨時支撐應滿足強度要求。將吊鉤移到骨架上端，取出臨時支承，將骨架徐徐下降，骨架降至設計標高為止。將骨架臨時支撐于護筒口，再起吊第二節骨架，使上下兩節骨架位于同直線上進行焊接，全部接頭焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安裝完畢。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土過程中發生浮籠現象。骨架最上端定位，必須由測定的孔口標高來計算定位筋的長度，并反復核對無誤后再焊接定位吊環或固定桿。在鋼筋籠上拉上十字線，找出鋼筋籠10、中心，鋼筋籠定位時使鋼筋籠中心與樁位中心重合。其平面位置偏差不大于5cm，底面高程偏差不大于10cm。然后在定位鋼筋骨架頂端的頂吊環下面插入兩根平行的工字鋼或槽鋼，在護筒兩側放兩根平行的枕木（高出護筒5cm左右），并將整個定位骨架支托于枕木上。鋼筋骨架的制作和吊裝的允許偏差鉆孔樁鋼筋骨架允許偏差序號項 目允許偏差（mm）1鋼筋骨架在承臺底以下長度1002鋼筋骨架直徑103主鋼筋間距104加強筋間距205箍筋間距或螺旋筋間距206鋼筋骨架垂直度骨架長度1%8、導管試壓及安裝 導管試壓導管采用25-30鋼管，每節23m,配12節11.5m的短管，鋼導管內壁光滑、圓順，內徑一致，接口嚴密。導管使用前11、應全部預拼裝、編號并進行水密承壓和接頭抗拉試驗。進行水密試驗的水壓不應小于孔內水深1.5倍的壓力，也不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注砼時最大內壓力p的1.3倍，p=rchc-rwHw式中：p為導管可能受到的最大內壓力（kPa）；rc為砼拌和物的重度（24kN/m3）；hc為導管內砼柱最大高度（m），以導管全長或預計的最大高度計；rw為井孔內水或泥漿的重度（kN/m3）；Hw為井孔內水或泥漿的深度（m）。導管安裝接頭一律采用絲扣連接，并采用橡膠墊圈增強密封。導管底標高按實際孔底懸空250 400mm控制。9、二次清孔澆筑水下混凝土前應檢查沉渣厚度，沉渣厚度應滿足設計要求；當設計無要求時：柱樁不大12、于5cm；摩擦樁不大于15cm。如沉渣厚度超出規范要求，則利用導管進行二次清孔。10、灌注水下混凝土樁基混凝土采用為C30水下混凝土，為地方攪拌站提供，罐車運輸至現場。首批封底混凝土下落時有一定的沖擊能量，能夠把樁底沉渣盡可能地沖開，是控制樁底沉渣，減少工后沉降的重要環節。灌注后泥漿從導管中排出，要保證導管下口埋入混凝土不小于1m深。灌注開始后，應緊湊連續地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中，應防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內含有水泥而變稠凝結，致使測探不準確；應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除；導管的埋置深度應13、控制在24m。同時應經常測探孔內混凝土面的位置，即時調整導管埋深。導管提升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導管法蘭卡掛鋼筋骨架，可轉動導管，使其脫開鋼筋骨架后，再移到鉆孔中心。拆除導管動作要快，時間一般不宜超過15min。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管節要立即清洗干凈，堆放整齊。循環使用導管48次后應重新進行水密性試驗。在灌注過程中，當導管內混凝土不滿，含有空氣時，后續混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導管，以免在導管內形成高壓氣囊，擠出管節間的橡皮墊，而使導管漏水。混凝土灌注到接近設計標高時，要計算還需要的混凝土數量（計算時應將導管內及混凝土輸送泵內的14、混凝土數量估計在內），通知拌和站按需要數拌制，以免造成浪費。在灌注將近結束時,由于導管內混凝土柱高減小,超壓力降低,而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,相對密度增大.如在這種情況下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。在拔出最后一段長導管時，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。因為耐久性混凝土粉煤灰摻量較大，粉煤灰可能上浮堆積在樁頭，加灌高度應考慮此因素。為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌100cm以上，以便灌注結束后將此段混凝土清除。在混凝土灌注前應進行坍落度、含氣量、入模溫度等檢測并記錄，在灌注混凝土時，每根樁留取三組試件。15、灌注時間、混凝土面的深度、導管埋深、導管拆除以及發生的異常現象等，應指定專人進行記錄。八、 灌注事故的預防及處理1、導管進水導致導管進水主要有以下三方面的原因產生：、首批砼儲備不足，或雖然砼儲備已夠，但導管底口距孔底的間距過大，砼下落后不能埋沒導管底口，以致泥水從底口進入。預防和處理方法：如有發現導管進水，應立即將導管提出，將散落在孔底的砼拌和物用反循環鉆機的鉆桿通過泥石泵吸出，或者用空氣吸泥機、水力吸泥機以及抓斗清出，不得已時需要將鋼筋籠提出采取復鉆清除。然后重新放下骨架、導管并投入足夠儲備的首批砼，重新灌注。、導管接頭不嚴，接頭間橡皮墊被導管高壓氣囊擠開，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流入。16、導管提升過猛，或探測出錯，導管底口超出原砼面，底口涌入泥水。針對、兩中原因引起的事故，應視具體情況，拔換原導管重下新管；或用原導管插入續灌，但灌注前均應將進入導管內的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重新下管，必須用潛水泵將管內的水抽干，才可繼續灌注砼。為防止抽水后導管外的泥水穿透原灌砼從導管底口翻入，導管插入砼內應有足夠深度，一般宜大于200cm。由于潛水泵不可能將導管內的水全部抽干，續灌的砼應增加水泥量，提高稠度后灌入導管內，灌入前將導管進行小幅度抖動或掛振搗器予以振動片刻，使原砼損失的流動性得以彌補。以后灌注的砼可恢復正常的配合比。若砼面在水面以下不很深，為初凝時，可于導管底部設置17、防水塞（應使用砼特制），將導管重新插入砼內（導管側面再加重力，以克服水的浮力）。導管內裝灌砼后稍提導管，利用新砼自重將底塞壓出，然后繼續灌注。若砼面在水面以下不很深，但已初凝，導管不能重新插入砼時，可在原護筒內面加設直徑稍小的鋼護筒，用重壓或錘擊方法壓入原砼面以下適當深度，然后將護筒內的水（泥漿）抽除，并將原砼頂面的泥渣和軟弱層清除干凈，再在護筒內灌注普通砼至設計樁頂。2、卡管卡管主要有以下兩種情況：、初灌時隔水栓卡管；或由于砼本身的原因，如坍落度過小、流動性差，夾有大卵石、拌和不均勻，以及運輸途中產生離析、導管接縫處漏水、雨天運送砼未加遮蓋等，使砼中的水泥漿被沖走，粗集料集中而造成導管堵塞。18、處理辦法：用長桿沖搗管內砼,用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附著式振搗器等使隔水栓下落。如仍不能下落時，則須將導管連同其內的砼提出鉆孔，進行清理修整（注意切勿使導管內的砼落入井孔），然后重新吊裝導管，重新灌注。一旦有砼拌和物落入井孔，須將散落在孔底的拌和物粒料予以清除。提管時應注意到導管上重下輕，要采取可靠措施防止翻倒傷人。、機械發生故障或其他原因使砼在導管內停留時間過久，或灌注時間持續過長，最初灌注的砼已經初凝，增大了導管內砼下落的阻力，砼堵在管內。其預防方法是灌注前應仔細檢修灌注機械，并準備備用機械，發生故障時立即調換備用機械；同時采取措施，加速砼灌注速度，必要時可在首批砼中摻入緩凝劑以延緩19、砼的初凝時間。當灌注時間已久，孔內首批砼已初凝，導管內又堵塞有砼，此時應將導管拔出，重新安設鉆機，利用較小鉆頭將鋼筋籠以內的砼鉆挖吸出，用沖抓錘將鋼筋骨架逐一拔出。然后以粘土摻砂礫填塞井孔，待沉實后重新鉆孔成樁。3、坍孔在灌注過程中如發現井孔護筒內水（泥漿）位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，應懷疑是坍孔征象，可用探測儀探頭或伸測深錘探測。如測深錘原系停掛在砼表面上未取出的現被埋不能上提，或測深儀探頭測得的表面深度達不到原來的深度，相差很多，均可證實發生坍孔。坍孔原因可能是護筒底腳周圍漏水，孔內水位降低，不能保持原有靜水壓力，以及由于護筒周圍堆放重物或機械振動等，均有可能引起坍孔。發生坍孔20、后，應查明原因，采取相應措施，如保持或加大水頭、移開重物、排除振動等，防止繼續坍孔。然后用吸泥機吸出坍入孔中泥土；如不繼續坍孔，可恢復正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位較深，宜將導管拔出，將砼鉆開抓出，同時將鋼筋抓出，只求保存孔位，再以粘土摻砂礫回填，待回填土沉實后重新鉆孔成樁。4、埋管產生埋管的原因一般是：導管埋入砼過深，或導管內外砼已初凝使導管與砼間摩阻力過大，或因提管過猛將導管拉斷。預防辦法：應嚴格控制導管埋深在26m之內，要經常測深，及時指導提升導管。在導管上安裝附著式振搗器，拔管前或停灌時間較長時均應適當振搗，使導管周圍的砼不致過早地初凝；首批砼摻入緩凝劑，加快灌注速度；導管接頭螺栓21、事先應檢查是否穩妥；提升導管時不可猛拔。若埋管事故已發生,初時可用鏈滑車、千斤頂試拔。如仍拔不出，凡屬并非因砼初凝流動性損失過大的情況，可插入一直徑小的護筒至砼已灌砼中，用吸泥機吸出砼表面泥渣；派潛水工下至砼表面，在水下將導管齊砼面切斷；拔出小護筒，重新下導管灌注。此樁灌注完成后，上下斷層間，應予以補強。5、鋼筋籠上升鋼筋籠上升，除了一些易見的原因是由于全套管上拔、導管提升鉤掛所致外，主要原因是由于砼表面接近鋼筋籠底口，導管底口在鋼筋籠底口以下3m至以上1m時，砼的灌注速度（m3/min）過快，使砼下落沖出導管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠的重力時所致。為了防止鋼筋籠上升，當導管底口低于鋼筋22、籠底部1m3m，且砼表面在鋼筋籠底部上下1m之間時，應放慢砼灌注速度，允許的最大灌注速度以0.4 m3/min為宜。同時，還應從鋼筋籠自身的結構及定位方式上加以考慮，具體措施為：、適當減少鋼筋籠下端的箍筋數量，可以減少砼向上的頂托力；、鋼筋籠上端焊固在護筒上，可以承受部分頂托力，具有防止其上升的作用；、在孔底設置直徑不小于主筋的12道加強環形筋，并以適當數量的牽引筋牢固地焊接于鋼筋籠的底部。6、灌注樁補強方法灌注樁的各種質量事故，其后果均會導致樁身強度的降低，不能滿足設計的受力要求，因此需要作補強處理，一般采用壓入水泥漿補強方法，其施工要點如下：、對需補強的樁，除用地質鉆機已鉆一個取芯孔外（用23、超聲波等無破損深測法探測的樁要鉆兩個孔），應再鉆一個孔。一個用做進漿孔，另一個用作出漿孔。孔深要求達到補強位置以下1m，柱樁則應達到基巖。、用高壓水泵向一個孔內壓入清水，壓力不小于0.5Mpa0.7Mpa，將夾泥和松散的砼碎渣從另一孔沖洗出來，直到排出清水為。、用壓漿泵壓漿，第一次壓入水灰比為0.8的純水泥稀漿，進漿管應插入鉆孔1.0m以上，用麻絮填塞進漿管周圍，防止水泥漿從進漿口冒出。待孔內原有清水從出漿口壓出來以后，再用水灰比0.5的濃水泥漿壓入，使漿液得到充分擴散，應壓一陣停一陣，當濃漿從出漿口冒出后，停止壓漿，用碎石將出漿口封填，并用麻袋堵實。、最后用水灰比為0.4的水泥漿壓入，并增大24、灌漿壓力至0.7Mpa0.8Mpa關閉進漿閘，穩壓悶漿20min25min，壓漿工作即可結束。九、質量控制標準對于樁長大于40米的鉆孔樁，按設計要求在鋼筋籠安裝時預埋聲測管，成樁后采用聲波透射法進行檢測。對于樁長少于40米的鉆孔樁全部采用小應變檢測。對質量有問題的樁，鉆取樁身混凝土鑒定檢驗。 表1 鉆孔樁鉆孔允許偏差序號項 目允許偏差（mm）1孔徑不小于設計孔徑2孔深摩擦樁不小于設計孔深柱樁不小于設計孔深，并進入設計土層3孔位中心偏心群樁504傾斜度1%5澆筑混凝土前樁底沉渣厚度摩擦樁150柱樁50表2 鉆孔樁鋼筋骨架允許偏差序號項 目允許偏差（mm）1鋼筋骨架在承臺底以下長度1002鋼筋骨架25、外徑103主鋼筋間距104加強筋間距205箍筋間距或螺旋筋間距206鋼筋骨架傾斜度05%7骨架保護層厚度208骨架中心平面位置209骨架頂端高程2010骨架底面高程50十、安全及環保要求1、施工前對施工人員進行專項安全交底，進行安全環保培訓和考核，增強安全環保意識；特殊工種必須持證上崗。2、各種作業人員嚴格按規范操作，現場設專人指揮施工。施工現場實行安全防護，禁止非施工人員進入防護線內，施工人員進入現場必須戴安全帽。3、現場電器設備作漏電保護裝置，配電線全部采用三相五線制。電器系統設專人負責，配備電器保護裝置，隨時檢查。符合“三級配電兩級保護”要求；開關箱標準、有門、有鎖、有防雨設施；配電箱內26、多路配電標記清晰；開關箱安裝漏電保護器，電箱內設隔離開關。“一機一閘一保一漏”原則，熔絲規格符合標準；照明線、動力線架設高度符合要求，穿過通道穿管埋地；電動機具、電源線不隨地拖拉；停止使用的電器設備、電源線和開關及時拆除；室外燈具距地面不低于3米。檢修電器設備時執行停電作業，開關箱把柄上掛“有人操作，嚴禁合閘”警示牌；專用保護零線設置符合要求，保護零線與工作零線不混接；配電線路不老化、無破皮，線路過道防護。4、設備定期檢修，并由專職人員按操作規程操作。手持電動工具有接零接地、漏電保護，穿戴絕緣鞋和戴絕緣手套。5、運輸汽車必須狀態良好，不得違章行車，司機持證上崗。6、夜間作業，施工現場有足夠的照明設備。7、沉淀池內泥漿、碴土要及時清理運至指定棄土場，成樁后及時清理樁周泥漿、浮碴集中處理，以免污染地表及周圍環境。8、施工現場樹立施工標志牌，材料分批次堆放整齊并標識，做到統一布置、有條不紊、文明施工。