旋挖灌注樁施工方案

合肥新橋國際機場航站樓高架橋

旋挖鑽機

鑽孔樁施工方案

編制：審核：

批准：中鐵二十四局集團安徽工程公司

二0一0年五月

旋挖鑽機鑽孔樁施工方案

一、工程概況

某某高架橋位於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，主橋採用鋼筋混凝土連續箱梁結構，與航站樓二層平台通過棧橋相連，三**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2×150=300m。

主橋、引橋均採用圓形截面墩柱、矩形承臺、鑽孔灌注摩擦樁基礎，橋台為現澆鋼筋混凝土輕型橋台。其中11#～16#墩樁基直徑為1.5m，其餘墩台樁基均為1.2m，共計152根。

二、編制目的

明確橋梁樁基旋挖鑽灌注樁作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規範樁基作業施工。

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、適用範圍

適用於某某機場航站樓高架橋土質層、砂類土、中等硬度以下基岩的樁基礎施工。施工前應根據不同的地質採用不同型別的鑽頭。

五、人員及裝置配置

每台鑽機配備機長2人，鑽機操作手2人，焊工2人，吊車司機2人，雜工4人；專案部配備現場施工員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。

每台鑽機配備16t吊車1臺，電焊機2臺；2臺鑽機共用挖機1臺用於平整場地，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，清除雜物，換除表層耕植軟土，保證鑽機底座填土密實，以免產生不均勻沉陷；在施工範圍內不妨礙樁基施工的場地挖好泥漿池和沉澱池，用鋼管圍護並安裝安全網，設警示標誌，

同時做好作業場地排水工作，在施工範圍內挖設好臨時排水溝，確保施工場地不積水。

2、樁位放樣

正式鑽孔前根據設計圖紙和計算座標用全站儀精確放出墩台樁基中心並記錄，自檢合格後，及時向監理工程師報驗。

3、泥漿製備

泥漿採用優質粘土與水拌合而成並摻入一定比例的膨潤土，製備的泥漿滿足：含砂量≤4%，膠體率≥96%，泥漿比重≥1.2。

鑽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，孔內溢位的泥漿引流至泥漿池內，用於下一根樁基鑽孔護壁。

4、埋設護筒

鑽孔前設定堅固、不漏水的鋼護筒，護筒高1.5m，直徑比設計樁徑大20cm，頂面高出施工平台約30cm。挖埋護筒時坑底應整平，然後通過定位的控制樁放樣，把孔位中心位置標於坑底，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，然後移動護筒使護筒中心與鑽孔中心位置重合，同時用水平尺或錘球檢查，使護筒豎直。

此後即在護筒周圍對稱、均勻地回填粘土，並分層夯實，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於5cm，傾斜度不得大於1%。為便於泥漿迴圈，在護筒頂端留有高30cm，寬20cm的出漿口。

5、鑽機成孔

鑽機就位前應對鑽機各項準備工作進行檢查，鑽機安裝後的底座和頂端應平穩，就位核對好中心後，連線泥漿迴圈系統，開動泥漿幫浦使泥漿迴圈2～3min，然後開始鑽孔，在護筒底處應低壓慢速鑽進，鑽至護筒底下1.0m左右後開始正常鑽進。

在鑽進過程中鑽機不能產生位移或沉陷，否則應及時處理。在鑽孔排渣、提鑽除土或因故停鑽時，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鑽時，必須將鑽頭提出孔外。

鑽孔進行前，司鑽人員必須先熟悉地質狀況，鑽進過程中應定時測試泥漿指標，從而確定所處地層，調整鑽進引數，鑽孔作業應分班連續進行，填寫的鑽孔施工記錄，交**時應交待鑽進情況及下一班應注意事項。

旋挖鑽機一般採用筒式鑽頭，施工時在孔內將鑽頭下降到預定深度後，轉鑽頭並加壓，旋起的土擠入鑽筒內，泥土擠滿鑽筒後,反轉鑽頭，鑽頭底部封閉並提出孔外，然後自動開啟鑽頭底部開關，倒出棄土成孔，在鑽進過程中或將鑽頭提出鑽孔外後，向孔內注漿，泥漿液面不得低於護筒底部。

6、清孔

鑽孔達到要求深度後，用檢孔器進行檢孔。孔徑、孔垂直度、孔深檢查合格後，立即填寫終孔檢查證，並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。

清孔採用換漿法，鑽孔達到設計標高後，停止進尺，將鑽頭提出，然後注入淨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1.5～2.0m。

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)測試的平均值與注入的淨化泥漿相近，測量孔底沉碴厚度符合技術規範要求及設計要求，即停止清孔作業，放入經監理工程師檢查合格後的鋼筋籠。

清孔結束後，孔底沉碴厚度：摩擦樁不得大於150mm，柱樁不得大於50mm。

7、鋼筋籠骨架的製作安裝

對於較短的樁基，鋼筋籠宜製作成整體，一次吊裝就位。對於孔深較大的樁基，鋼筋籠需要現場焊接的，鋼筋籠分段長度不宜少於5公尺，以減少現場焊接工作量。

鋼筋籠主筋接頭採用單面搭接焊，每一截面上接頭數量不超過50%，接頭應錯開50cm以上。加強箍筋與主筋連線全部焊接。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。設定密度按豎向每隔2m設一道，每一道沿圓周布置4個。

鋼筋籠製作完成後，使用特製加長平板車運輸至現場，採用汽車吊安裝。為了保證骨架起吊時不變形，對於長骨架，起吊前應在加強骨架內焊接十字撐，以加強其剛度。採用兩點吊裝時，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。

對於長骨架，起吊前應在骨架內部臨時綁紮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。待骨架離開地面後，第一吊點停吊，繼續提公升第二吊點。

隨著第二吊點不斷上公升，慢慢放鬆第一吊點，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。當骨架進入孔口後，應將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁。

然後，由下而上地逐個解去綁紮杉木杆的綁紮點及鋼筋十字支撐。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，將骨架臨時支承於孔口，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。

將骨架臨時支撐於護筒口，再起吊第二節骨架，使上下兩節骨架位於同直線上進行焊接，全部接頭焊好後就可以下沉入孔，直至所有骨架安裝完畢。並在孔口牢固定位，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，並反覆核對無誤後再焊接定位吊環或固定杆。在鋼筋籠上拉上十字線，找出鋼筋籠中心，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於5cm，底面高程偏差不大於±10cm。

然後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），並將整個定位骨架支托於枕木上。

鋼筋骨架的製作和吊裝的允許偏差

鑽孔樁鋼筋骨架允許偏差

8、導管試壓及安裝

導管試壓

導管採用φ25-30鋼管，每節2～3m,配1～2節1～1.5m的短管，鋼導管內壁光滑、圓順，內徑一致，介面嚴密。導管使用前應全部預拼裝、編號並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於孔內水深1.5倍的壓力，也不應小於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）。

導管安裝接頭一律採用絲扣連線，並採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

澆築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：柱樁不大於5cm；摩擦樁不大於15cm。如沉渣厚度超出規範要求，則利用導管進行二次清孔。

10、灌注水下混凝土

樁基混凝土採用為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衝擊能量，能夠把樁底沉渣盡可能地沖開，是控制樁底沉渣，減少工後沉降的重要環節。灌注後泥漿從導管中排出，要保證導管下口埋入混凝土不小於1m深。

灌注開始後，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位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公升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提公升和拆除；導管的埋置深度應控制在2～4m。同時應經常測探孔內混凝土面的位置，即時調整導管埋深。

導管提公升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提公升。如導管法蘭卡掛鋼筋骨架，可轉動導管，使其脫開鋼筋骨架後，再移到鑽孔中心。

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乾淨，堆放整齊。迴圈使用導管4～8次後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，後續混凝土要徐徐灌入，不可整鬥地灌入漏斗和導管，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幫浦內的混凝土數量估計在內），通知拌和站按需要數拌製，以免造成浪費。

在灌注將近結束時,由於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公升困難時,可在孔內加水稀釋泥漿，並掏出部分沉澱土，使灌注工作順利進行。在拔出最後一段長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉澱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，以便灌注結束後將此段混凝土清除。

在混凝土灌注前應進行坍落度、含氣量、入模溫度等檢測並記錄，在灌注混凝土時，每根樁留取三組試件。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：

①、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，砼下落後不能埋沒導管底口，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迴圈鑽機的鑽桿通過泥石幫浦吸出，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採取復鑽清除。然後重新放下骨架、導管並投入足夠儲備的首批砼，重新灌注。

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