旋挖钻孔桩施工方案(详细版)

目录

第一节工程概况 (4)

1. 机成孔灌注桩概况 (4)

2. 工程地质概况 (5)

3. 地下水位概况 (5)

4. 场地施工条件概况 (6)

第二节总体施工部署 (6)

1. 施工现场准备 (6)

2. 地勘资料准备 (6)

3. 施工进度和工期安排 (6)

4. 机械设备配置计划 (7)

5. 施工人员配备及计划 (7)

6. 材料供给计划 (8)

7. 施工平面布置及临时设施 (8)

8. 施工排水、排渣 (9)

第三节施工重点、难点分析 (9)

1. 定位放线 (9)

2. 塌孔处理 (9)

3. 孔位偏移控制 (10)

4. 持力层控制 (10)

5. 沉渣控制 (10)

6. 水下混凝土浇筑 (10)

第四节旋挖孔灌注桩施工工艺 (11)

1. 旋挖钻孔灌注桩施工工艺流程 (11)

2. 定桩位 (12)

3. 钢护筒的制作及埋设 (12)

4. 钻具安装准备 (14)

5. 钻机就位 (14)

6. 钻孔施工 (14)

7. 钻孔记录填写 (15)

8. 清孔 (16)

9. 成孔检查验收 (16)

10. 钢筋笼的制作和安装 (16)

11. 第二次淸孔 (19)

12. 导管安装 (19)

13. 混凝土浇筑 (20)

第五节施工难点处理方法或措施 (21)

1. 高回填区成孔措施 (21)

2. 泥浆护壁 (22)

3. 岩溶区孔桩偏位处理措施 (23)

4. 持力层厚度不足处理措施 (24)

第六节施工管理组织架构 (25)

第七节质量保证措施 (25)

1. 质量控制标准 (25)

2. 质量保证措施 (26)

第八节安全保护措施 (27)

第九节文明施工管理内容 (28)

1. 施工现场管理 (28)

2. 施工现场标准化管理 (28)

3. 现场安全保卫措施 (29)

4. 现场卫生管理 (29)

5. 周围环境保护 (29)

6. 噪音和振动控制 (29)

2、污水处理 (30)

旋挖钻孔桩施工方案

——适用于高回填区及岩溶地区

第一节工程概况

XXXX项目F1组团项目位于贵阳市云岩区渔安安井片区，项目西邻东二环，北靠大寨路，东傍规划道路二，交通便利。F1组团地上为6栋32层的住宅地下4层地下室，总建筑面积121134.97m2，基底面积3497.18 m2，建筑功能集住宅、商业网点、配套公建、地下车库及人防等于一体。基础为端承型桩基础，其中3#、4#、5#楼为人工挖孔灌注桩，其它各栋楼为旋挖钻孔灌注桩，采用旋挖钻机成孔的范围如下图阴影部分所示：

1.机成孔灌注桩概况

本工程机成孔桩径分别为φ1200mm、φ1400mm、φ1600mm、φ2000mm，混凝土强度等级、桩身净长、入岩深度等信息详见下表：

2.工程地质概况

根据本工程场地《岩土工程勘察报告》知，本组团场地覆土层为第四系人工填土，下伏基岩为志留系高寨田群泥质灰岩。结合现场及岩土特性、完整程度、风化程度等从上至下为三个岩土单元，现分述如下；

1）素填土：褐灰色，灰黑色、由粘土、碎石组成，结构松散。分布于整个场地，回填土厚度2.0m～10m之间。

2）强风化泥质灰岩：深灰色，薄层，节理裂隙发育，结构疏松、易碎，局部段夹有中风化碎块。钻探岩芯呈砂状或土夹石状。由于受构造应力及后期风化作用影响，其厚度变化较大，节理裂隙集中发育地段厚度较大。

3）中风化泥质灰岩：深灰~灰色，薄至中厚层，块~层状结构，节理裂隙微发育，中风化状态。岩芯呈柱状、碎块状和少数短柱状。

3.地下水位概况

本工程基础埋置深度内无地下水，只有少量上层滞水，上层滞水PH值在7.0左右，对混凝土、钢筋具有微腐蚀性。但是由于场地势低，四周为山丘，雨季地表水及大气降水均汇集到场地内，基础施工受地表水影响较大。

4.场地施工条件概况

施工场地为回填平整场地，上部均为新近回填区，回填土层厚度在5.0～20m 之间，主要由粘土、碎石组成，级配很差，堆填无序，碾压不密实，结构松散。

第二节总体施工部署

1.施工现场准备

本工程施工场地已基本回填整平，但土质结构较为松软，由于旋挖钻机设备很重、较高，为避免机械设备行走或施工时陷如土壤中或倾翻，从而影响孔桩质量，甚至造成安全施工，故要求场地平整高差控制应在30cm以内，并经压实。

根据场内孔桩布置情况铺设一条宽5.0米的施工便道，以便重型设备（如吊车、泵车）进出，便道应采用碎石碾压形成，碎石厚度宜为20cm～30cm，路面混合材料级配宜为：砾石>65%，现场土壤含量≤35%，以保证雨天汽车泵、吊车等设备不会压陷。

2.地勘资料准备

开工前由建设单位提供准确的地勘资料，要求每个孔位均有详细的地勘资料，以便我方根据地勘资料计算孔桩开挖深度，控制持力层厚度。

3.施工进度和工期安排

本工程采用旋挖钻机成孔的孔桩约245根，结合专业分包施工队伍以往施工经验，每台机械约每6小时成桩一根，24小时作业，考虑到施工过程中一些偶然或必然的间歇时间，每天预计成孔3根，则每台设备每月90根，2台机械60

天可施工桩基360根。在考虑到机械设备出现故障、地勘验孔人员缺席、混凝土供应不及时、天气影响等其它偶素的影响，进行0.7的折减，2台设备60天约可施工252根桩。

故本工程旋挖钻孔桩计划工期为60天，拟投入2台旋挖钻机同时进行施工，计划于2011年11月5日开孔试桩。

4.机械设备配置计划

本工程计划投入的机械设备如下表：

5.施工人员配备及计划

劳动力投入计划下见表：

6.材料供给计划

钢筋HRB335：用量约为200吨；

钢筋HPB235：用量约为50吨；

桩身混凝土强度C30，用量约为12561立方米。

7.施工平面布置及临时设施

7.1.施工场地平面布置及施工流向

根据场地作业面大小及投入的机械设备数量，考虑孔中出土运输的方便，避免与F1-3、4、5栋楼承台基坑开挖交叉作业，便结合现场场地状况：F1西侧有3排桩在边坡上，需待-4层施工完毕，土方平整完成方能施工，旋挖钻机施工流向拟从内向外侧施工，见《F1旋挖钻孔平面布置图》。

7.2.施工用水

本分布工程施工用水主要有：成孔阶段泥浆护壁的泥浆拌制用水，混凝土浇筑湿润导管及料斗、清洗泵管等用水，以及机械设备的少量用水，总的用水量不大。故此现场至少应留设一个DN50的施工用水接驳口，以满足施工用水，并在施工现场修建一个简易蓄水池，以防停水时应急使用，临水接驳点及简易蓄水池

详《F1旋挖钻孔平面布置图》。

7.3.施工用电

旋挖钻机是燃烧柴油提供动力，桩基施工时仅约5KW的照明用电及但每台钻机需约20KW的配辅助用之外，基本无其它用电。本工程现场应经安装1台630KVa 的变压器及数个一、二级配电箱，并按照规范要求及临时用电施工方案进行铺设输电线路，保证施工现场用电及安全，能够满足施工用电需求。

8.施工排水、排渣

本工程基坑底标高比其周围道路还低，为防止施工废水、废浆随意排至基坑内，淹没施工设备、材料，影响人员、车辆出入，拟在场地西南角设置一个2m ×2m的沉淀池，施工废水抽排至沉淀池中沉淀后方排入大寨路连线的市政泄洪沟内，钻孔所产生的渣土，采用土方车外运甲方指定地点。

第三节施工重点、难点分析

旋挖钻机成孔是以带动钻头旋转逐进逐次取土的一种孔桩成孔施工工艺，钻孔机械设备是采用履带底盘承载行走，方便灵活，通常采用水下浇筑混凝土的方式进行浇筑，保证桩身质量。干、湿环境，素土、岩石或淤泥等土质均能施工，在国外已有几十年的历史，但国内是在近几年才逐渐被认识和应用。其特点是作业效率高、工期短、尘土泥浆少，安全隐患小。

1.定位放线

定位放线要准确，并经现场质量控制人员复核无误后方能埋设护筒，且护筒的埋设应准确，保证其平面定位与垂直度。

2.塌孔处理

因场内地局部的回填深度达5m以上，回填土质结构松散，存在大量孤石，

且地势低下，汇水面积大，导致地下存留大量的地下滞水，成孔过程中极易出现塌孔现象，避免孔壁坍塌，保证桩身质量是难点及重点。

3.孔位偏移控制

贵州属于喀斯特地貌地区，又称岩溶地区，其地质特是：局部有溶洞、裂隙、溶槽发育，地下岩层成一定角度倾斜，且容易出现断层或者出现石柱、孤石。因此在施工过程中，某些孔桩孔径范围内可能会碰到一半岩层一半素土、孤石、溶洞等土质软硬不同、钻头受力不均等现象，导致孔桩倾斜或偏位，因此桩位及孔桩垂直度的控制是保证施工质量的重点及难点。

4.持力层控制

成孔过程中应根据地勘资料及现场护筒口标高，计算出孔桩开挖深度，提前半小时通知地勘及甲方等相关单位对持力层进行确定，若现场情况与地勘资料吻合，经地勘单位现场人员确定后，可按设计要求进行嵌岩；若现场情况与地勘资料不符，则应经地勘单位现场人员根据现场实际情况，重新确定进入中风化岩面的标高（孔深），我方按此进行嵌岩施工。

5.沉渣控制

因机械成孔没有护壁，不能下人，孔底沉渣的清理及检测难度较大，加之吊放钢筋笼时，钢筋笼与孔壁摩擦，不可避免的会掉入部分泥渣，施工过程孔底沉渣的控制是难点及重点，孔桩挖到设计及地勘建议开挖深度后进行清底，并反复测梁其厚度，将其控制在允许范围，钢筋笼安装完毕后应再次测量，若不满足要求，应进行二次清底，确保孔底沉渣在控制范围内。

6.水下混凝土浇筑

混凝土浇筑采用水下混凝土浇筑方式进行施工，导管安装要求导管连接严密、不漏水，且导管应接到孔底。浇筑时，应保证第一斗（料斗）混凝土能够一

次性将导管完全淹没不低于0.5m，过程中混凝土宜连续供应，严格控制每一次的提管高度，保证混凝土有一定的埋深，避免导管提出混凝土面，造成混凝土面上的泥浆、沉渣卷入混凝土内形成夹泥，造成断桩。

第四节旋挖孔灌注桩施工工艺

1.旋挖钻孔灌注桩施工工艺流程

2.定桩位

场地整平后，组织测量工程师进行放样，根据甲方给定的测量控制点，用全站仪在F1组团布置几个二级控制点，然后采用极坐标法或直角坐标法放出具体每个桩的中心位置或轴线，由于旋挖钻机行走的影响，在放出桩位后，应打插A14短钢筋作为标志，深度不小于300mm，并将标高控制到短钢筋上，做好标记。每根桩定位时还需要核准后才能开始成桩，即定桩位完成后经质检验收合格，并报监理单位验收后才能进行打桩施工。

钢护筒长度在4m以内，采用厚8～10mm的钢板制作，长度大于4m的钢护筒，采用厚10～15mm钢板制作。钢护筒埋置较深时，采用多节钢护筒连接使用。钢护筒的内径应大于钻头外径，护筒的直径比孔直径大200mm，当地平面标高低于桩顶标高时，钢护筒应高出桩顶标高0.3m，当地平面高于桩顶标高时，刚护筒应高于地面0.3m。

钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，要求钢护筒平面定位与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。以测量放样定出的桩心短钢筋为圆心，2-3倍的孔桩半径为半径，定出三个点，插短钢筋作为标志，要求其中两点连线穿过桩中心（见下图），短钢筋埋深不小于300mm，保证其稳定不动，并采用全站仪或水准仪测量一个高程，标定到外围的短钢筋头上，以便控制护筒安装高度及桩顶标高。先挖一个孔桩直径大小的圆坑（留出短钢筋的位置不挖），再把钢护筒吊放进孔内，用卷尺测量，调整护筒位置，使护筒外边缘到到三个短钢筋头的距离相等，此时钢护筒中心与孔桩中心重合。同时用水平尺或线坠检查钢护筒垂直度，确定钢护筒的孔口标高，然后对称、均匀将护筒外侧与孔壁之间的空隙采用其周围的渣土回填夯实，以固定护筒，使其不移位，不倾斜，夯填时要防止钢护筒偏斜。

4.钻具安装准备

钻具应有一定的刚度，在钻进中或其他操作时，不产生移动和摇晃，钻具的安装应符合生产厂家的标准。施工时可配用短螺旋钻头、回转斗，取心钻头，岩心回转钻头等各种规格的钻头。施工时，根据不同的土壤、地质条件按下列规定选择不同的钻头：短螺旋钻头，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。岩心螺旋钻头，适用于碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层。取心回转斗，适用于风化岩层及有裂纹的岩石。钻头规格根据工程的实际情况选购选配，初定为短螺旋钻头。

5.钻机就位

钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，配套设备是否齐全，保证钻机工作正常。

6.钻孔施工

在钻进回填土层遇混凝土、块石、孤石、卵石等硬性杂物必须减压，上下反复钻进以确保钻孔的垂直度符合要求和不垮孔，合理的钻压应在80—150bar、转速在15—22转。进入原生土层（粘土、砂土、粉土层）合理的钻进参数钻压60—100bar，转速为18—23转。粘土层中钻进会阻力小，吸附性强、不易脱落，控制液压手柄变速钻进（23R/Min左右为宜），粘土层容易产生缩径形成后，桩身局部直径小于设计直径，可在缩孔部位吊住钻头反复扫孔，应降低钻进速度，提钻要慢，多次反复扫孔以保钻具畅通。钻进中要做到三慢:提钻慢、旋转慢、进尺慢。

钻进岩石时，岩石承载力小于8Mpa时合理钻进参数(转速为12—15r/min，钻压100—150bar)。岩石承载力＞8Mpa时应使用外荷载方式加压，且加压过程应是均匀的，合理的钻进参数（转速为15－20R/Min，钻压为150－250bar）。

钻进持力层基岩层时，应使用取芯钻头，须减小钻进压力和钻进速度加大扭矩以扭断岩石，取出岩芯，钻进嵌岩深度必须大于设计要求且超钻不能大于500mm。

钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与孔深的差值）。

另外，针对本工程高回填区（回填深度5m以上）、岩溶区可能出现的塌孔或偏位的成孔方法详见第五节。

7.钻孔记录填写

钻孔施工过程中应由专人及时、认真做好记录并填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目、钻进深度、地勘资料要求钻进深度（标高），进入持力层深度(米)、成孔时孔底地质特征及加压旋挖的压力值、钻进速度、钻孔过程中现场特殊情况记录及孔底标高等，钻孔记录表详见附件一。

8.清孔

清孔是钻孔施工中保证成桩质量的重要环节，通过清孔尽可能使沉渣全部清除，使混凝土与基岩完好结合，以保证桩底承载力。

当钻机操作室中的孔深显示仪上的读数与计算处的持力层开挖深度吻合后，停止钻孔，并对钻头施加一定压力复核孔深，若与地勘建议持力层深度大概一致，即可组织地勘单位对持力层进行验收。当有效开挖深度满足（含嵌岩深度）设计及地勘建议开挖要求后，进行清孔。清孔是采用清孔钻头将孔底沉渣取出孔外。对于有沉渣的干孔，亦可采用与商混凝土相同牌品的袋装水泥投入孔中，与沉渣一起搅拌均匀，水泥用量可根据孔径大小决定，搅拌时可用钻头或导管伴合均匀，使沉渣与水泥凝结在一起，提高持力层的承载力或减少孔桩沉降。

9.成孔检查验收

钻孔达到设计深度后，组织监理单位和建设单位等相关人员对孔深、孔径、沉渣、垂直度等进行检查验收，并签署验收意见，不合格时经各家单位协商后采取相应措施处理，合格后进行下一道工序。

10.钢筋笼的制作和安装

1）钢筋笼主筋外径应比孔桩设计直径小200mm，使钢筋笼主筋净保护层为100mm，可在纵筋上焊接耳环以控制保护层厚度。钢筋笼内径应比浇筑导管接头外径大100mm以上，以便导管顺利伸到孔底。

2）钢筋笼在钢筋房加工制作，其长度以9m－15m来为宜，钢筋笼长度在15米以内可在一次加工成型，当钢筋笼长度大于16米时，应分段加工，用吊车吊在孔口焊接。钢筋焊接接头在同一截面不得大于50%，单面焊接长度不得小于10d，双面焊接长度不得小于5d，所有焊接点必须保证同心，偏心不得大于20mm。

3）应在钢筋笼上部纵筋上加焊3个耳环，呈“品”字形布置，以便吊放钢筋笼，长度大于16m的钢筋笼应分节吊放，先把第一节钢筋笼放入孔中，并用钢管横挂在护筒口处，再吊放另一节钢筋笼到护筒口处焊接。过程中应用钢筋卡箍将钢筋笼卡在护筒上，保证钢筋笼居中安放和垂直度，钢筋笼下放应垂直、平稳缓缓放入孔底，避免挂落大量孔壁岩土。

4）沿钢筋笼纵向隔每1.5米设置一道加劲箍，加劲箍与纵筋必须密焊，以保证钢筋笼吊装时坚固、不变形，且加劲箍应加工成“#”字形或三角形，以便浇注时导管顺利伸到孔底，详见下图下：

5）焊接时电流不应过火，避免烧坏主筋，主筋间距应用粉笔画好后焊接，保证主筋不大于±10mm的偏差。

6）声测管安装。声测管采用DN50的PPR（无规共聚聚丙烯）管，采用热熔连接，管底应封底，上部应用厚的塑料布堵实完好，以防止泥土进入声测管内堵塞。当800mm＜D≤2000mm时（D为孔径），埋设3根声测管，当D＞2000时，埋设4根声测管，声测管呈“品”字形或四边形布置，采用22#扎丝平行于桩身纵筋绑扎，每隔2米绑扎一道。

7）钢筋笼采用汽车吊安装，安装时钢筋笼应竖直、准确、慢慢地吊放，尽量避免或减少钢筋笼与孔壁的摩擦，以免蹭掉过多的渣土，导致孔底沉渣过过厚，引起二次清底或多次清底，造成浪费，延长混凝土浇筑时间。

11.第二次淸孔

浇筑混凝土前，吊放钢筋笼之后，应再次检查孔底沉渣，若沉渣超过规范要求时，应进行二次清孔，具体操作方法是：用汽车吊吊出孔中钢筋笼，并一直悬吊在空中，按照第一次清孔的方法进行淸孔，清完后立即竖直、准确、慢慢地吊放钢筋笼，钢筋笼吊放完成后，应迅速安装导管并浇筑混凝土。

12.导管安装

导管采用φ300的钢管，第一节4m，标准节2.7m，配1.5m的短管，钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管使用前应全部预拼装、编号并进行水密承压和接头抗拉试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深 1.5倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍。

导管安装采用20t以上的汽车吊吊装，其连接接头一律采用丝扣连接，并采用橡胶垫圈增强密封。导管底距孔底30cm～50cm为宜，孔径大的取小值。料斗安装在导管顶部，采用丝扣连接。

13.混凝土浇筑

本工程混凝土设计强度为C30，采用水下混凝土的方法进行浇筑，混凝土在工地搅拌站集中搅拌，采用混凝土泵车运输至现场进行浇筑。

为保证工程质量，不管孔中是否有积水，均采用水下混凝土浇筑方式进行浇筑，导管伸至孔底，浇筑时积水及沉渣被排挤到混凝土面上，最终排除孔外。因此浇筑过程中，导管提升不能过猛，以免提出混凝土面，影响桩身质量，所以在施工中必须注意以下几点：

1）导管（吊放同一般混凝土浇筑）必须严密，长度适中，导管底端到孔底的距离为0.3～0.5m，料斗内第一斗混凝土应经过计算，料斗内混凝土足以将一次性埋入混凝土中0.5m以上，保证注到孔底的混凝土顺利封底，若孔径比较大时，一斗混凝土不能成功封底，应在注料的过程中加大泵车油门，加速泵送，保证料斗内混凝土连续供应。

2）混凝土拌和必须均匀，坍落度控制在20±2cm之间，因为混凝土的浇筑是从孔底往孔口挤压上升，且是每隔10～20分钟通过反复升降导管，来达到振捣目的。

3）随着混凝土的上升，要适时提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下一般保持2～4m，不应大于6m，并不得小于1m。因为埋深过小会会使混凝土面上的泥浆卷入混凝土内形成夹泥，或导管底端提出混凝土面造成断桩，过大则使混凝土容易堵管，或导管拔不出来。

4）在水下混凝土灌注过程中，设专人测量导管埋深，以防导管提升过猛或导管埋入过深造成断桩或堵管，并填写好水下混凝土灌注记录，详见附表。5）水下混凝土浇筑必须连续作业，严禁浇筑中断。灌注前应有施工准备及辅助设施，一旦发生机具故障或停电、停水以及导管堵塞、进水等事故，立即采