四川芙蓉集團筠連水泥廠專案ⅰ標段
機械沖孔灌注樁施工
方案編制審核
中建二局芙蓉集團筠連水泥廠專案部
2023年10月31日
目錄1、工程概況
2、施工部署及安排
3、施工工藝
4、水下混凝土施工
5、施工組織及機械安排
6、衝擊成孔質量要求
7、沖孔樁施工注意事項
8、安全及文明施工要求
9、施工進度計畫
10、樁位及施工平面布置圖
沖孔樁施工方案
一、工程概況
本工程為四川芙蓉集團筠連水泥廠4000t/d新型乾法熟料水泥生產線ⅰ標段工程,位於四川省宜賓市筠連縣巡司填鹽井村,廠區東西走向長約700公尺,南北走向寬約500公尺,占地面積約421.5畝;地形為向南西傾斜的階梯式坡地,最高標高472.4公尺,最低標高433.
0公尺,相對高差39.4公尺,屬單斜地貌。原料配料及輸送位於巡司河旁，地處6m左右的高回填方段,在進行人工挖孔樁施工時該部位已進行基坑開挖,該基坑坑底較原地面負4.
0m左右。
據勘察單位提供的地勘資料地質結構：場地內巖土層從上到下主要由雜填土、耕植土(q4pd)，衝洪積粉質粘土(q4al+pl)、淤泥質粉質粘土(q4al+pl)、圓礫土(q4al+pl)，和坡殘積含碎石粘土(q4dl+el)、及二疊系茅口組 (p2m)厚層狀石灰岩組成。現將巖土層從上至下分述如下：
雜填土: 黃褐色，稍溼，鬆散狀，主要由粘土、碎石及孤石等填土組成，厚度為6公尺左右。
①耕植土(q4pd)：黃褐色，稍溼，鬆散狀，主要由粘土及碎石等組成，富含植物根鬚，屬現代耕植土。揭露厚度0.40公尺～2.20公尺，平均0.76公尺。
②粉質粘土(q4al+pl)：黃褐色，溼～稍溼，可塑狀，區域性呈軟塑狀，韌性及幹強度中等，刀切面較粗糙，區域性含有少量礫石及卵石，亞圓形，粒徑一般在6mm-30mm，含量為5%～10%，揭露厚度0.80公尺～11.
50公尺，平均4.14公尺。
②1淤泥質粉質粘土(q4al+pl)：深褐色～黑褐色，溼，流塑～軟塑狀，主部分夾有機質，無搖震反應，稍有光澤，幹強度低，有腐蝕味，區域性含未風化完全的石灰岩碎石，揭露厚度1.00公尺～2.
00公尺，平均1.59公尺。
③圓礫土（q4al+pl）：褐灰色，稍溼，稍密至中密，亞圓形，礫石含量50%～55%，母岩成分主要由玄武岩、砂岩、石灰岩組成，級配不均勻，含粘土及粉、細砂充填；區域性含卵石及漂石，次稜角狀。揭露厚度1.
00公尺～16.50公尺，平均5.64公尺。
④含碎石粘土（q4dl+el）（物檢報告中為紅粘土）：褐黃色，溼，軟塑～可塑，切面較粗糙，搖振無反應，網狀裂隙發育、上硬下軟性質、表面收縮特性，幹強度及韌性高，區域性含灰岩碎石。揭露厚度0.
60公尺～23.40公尺，平均8.65公尺。
⑤石灰岩（p2m）（強風化層）：灰至淺灰色，破碎狀結構，受地下水侵蝕，岩體表面呈蜂窩狀，礦物成分發生明顯變化，裂隙極發育，充填方解石及粘土，鎚擊易碎，屬強風化岩體，揭露厚度0.32公尺～5.
500公尺，平均1.09公尺。
⑤1溶洞：本次勘探中zk8、zk15、zk18、zk19、zk21、zk23、zk41、zk42、zk43、zk44、zk45、zk46、zk47、zk48、zk50、zk52、zk57、zk61、zk62、zk63、zk64、zk66、zk68、zk74、zk83、zk84、揭露小型岩溶洞，溶洞頂板普遍破碎，洞中充填粘土，軟塑狀，層中混雜少量灰岩塊石、碎石，底部與基岩面接觸部位性軟，含水豐富。主要分布在旋窯、預均庫和輔助原料堆場一帶。
勘探中鑽孔深度均鑽入洞底完整基岩3公尺以下，滿足（gb50021-2001）5.1.5第三條之規定。
揭露厚度0.25公尺～7.50公尺，平均1.
92公尺。
⑤2石灰岩（p2m）（中風化層）：灰～深灰色，厚層狀結構，塊狀構造，緻密堅硬結構面平直光滑，無充填物，岩體岩芯呈短柱～長柱狀，鎚擊聲脆，屬於中風化岩體，揭露厚度0.60公尺～18.
30公尺，平均6.41公尺，頂介面埋深0.50公尺～25.
40公尺，平均12.30公尺。
二、施工部署及安排
1、施工現場場地條件
根據地質勘察報告知：場地內巖土層從上到下主要分為人工填土、耕植土衝洪積粉質粘土、淤泥質粉質粘土、圓礫土，和坡殘積含碎石粘土)、及二疊系茅口組厚層狀石灰岩組成，下伏基岩為中風化石灰岩等，現場三通一平工作業主正在繼續完善。
2、機具裝置
衝擊成孔樁，採用捲揚機懸吊衝擊鑽頭（又稱衝錘）上下往復衝擊將硬質土或岩層破碎成孔，部分碎渣和泥漿擠入孔壁，大部分成為泥渣，用泥漿幫浦抽出成孔，然後再灌注水下混凝土成樁。衝擊成孔樁的主要裝置鑽架、衝錘轉向裝置，泥漿幫浦以及3-5t雙筒捲揚機（帶離合器）等組成，鑽具為十字鑽頭，適用於岩石沖孔。鑽機和鑽頭用鋼絲繩連線，鑽頭重4.
5t,鑽頭直徑80~150cm。轉向裝置是乙個活動的吊環，它與主挖鋼繩的吊環聯結提公升衝錘。掏渣採用泥漿迴圈幫浦將泥漿渣抽出來。
三、施工工藝
1、衝擊成樁施工工藝程式是：基坑土方回填場地平整、樁定位開挖漿池、漿溝鑽機就位孔位校正衝擊造孔泥漿迴圈，清除廢漿，泥渣清孔換漿終孔驗收下鋼筋籠灌注水下混凝土成樁養護
2、場地平整後放線定樁位，定位後要在每個樁位中心點打入一根φ16×800mm的鋼筋做樁位標記，並用混凝土固定好。樁位放線後會同有關人員對軸線樁位進行複核，並要有複核記錄，軸線複核無誤後才可以進行施工。
3、護筒要按下列規定設定：
1）護筒一般用4～6mm厚的鋼板加工製成，高度為1.5～2m。並且護筒內徑要比鑽頭直徑大200mm。護筒頂部開設溢漿口，高出地面0.15～0.30m。
2）護筒有定位、保護孔口和維持水位高差等重要作用。護筒位置要根據設計樁位，按縱橫軸線中心埋設。埋設護筒的坑不要太大。
坑挖好後，將坑底整平，然後放入護筒，經檢查位置正確，筒身豎直後，四周即用粘土回填，分層夯實，並隨填隨觀察，防止填土時護筒位置偏移。護筒埋好後要複核校正，護筒中心與樁中心要重合，偏差不得大於50mm。
3）護筒的埋設深度：在粘性土中不得小於1m，在砂土中不得小於1.5m。本工程中使用2m護筒。
4、作護壁和排渣用的泥漿，其製作及其效能要求為：
1）在粘性土中成孔時應注入清水，以原土造漿護壁。迴圈泥漿比重要控制在1.1～1.3。
2）在砂土和較厚的類砂層中成孔時，應製備泥漿，泥漿比重要控制在1.2～1.3。
3）在砂卵石或容易塌孔的土層中成孔時，泥漿比重要加大至1.3～1.5。
5、泥漿池和沉澱池的池面標高要比護筒頂低0.5～1m，以利泥漿回流順暢。泥漿池和沉澱池的位置要合理布局，不得妨礙吊機和鑽機行走。
泥漿池的容量為每孔的排渣量，沉澱池的容量要為每孔排渣量的1.5～2倍。
6、派專人清除泥漿溝槽的沉積物，保證不淤塞。沉澱池及泥漿池的沉積物要經常清除，多餘的泥漿要及時排出基坑。
7、泥漿幫浦要有專人看管，以確保不被泥砂雜物堵塞。泥漿幫浦發生故障不能供漿時，要立即通知鑽機停鑽，以免堵塞鑽頭出漿口。
8、在衝擊鑽頭錐頂和提公升鋼絲繩之間，必須設自行轉向裝置，以保證鑽頭自動轉向，防止形成梅花樁。鋼絲繩要選用優良、柔軟、無斷絲者，且其安全係數不得小於12。連線吊環處的短繩和主繩的卡扣不得小於3個，各卡扣要受力均勻，在鋼絲繩與吊環彎曲處要安裝槽形護鐵，以防扭曲及磨損。
9、鑽機鑽進時，要根據地質勘察報告中所提供的土層類別及實際情況，以及孔徑大小、鑽孔速度、供漿量來確定相應的鑽進速度。
10、鑽機就位，衝擊鑽後對準樁中心，要求偏差不大於±20mm，開始低錘（小沖成）密擊，錘高0.4~0.6m並及時加石塊及粘土泥漿護壁，泥漿密度和衝程（見表1），使孔護壁壓密實，直至衝深達3~4m後，才加快速度，加大衝程，將錘提高至1.
5~2m以上，轉入正常連續衝擊，在造孔時要及時將孔內殘渣排出孔外，以免孔內殘渣太多，出現埋鑽現象。沖孔作業要求連續24小時作業，作業不能停機，直到衝到設計標高為止。
11、沖孔時應隨時測量和控制泥漿密度，如遇較好的粘土層亦可採取自成泥漿護壁。每沖1~2m應排渣一次，並定時補漿，直至設計深度。注意：
排渣時必須及時向孔內補足泥漿，以防虧漿造成孔內坍塌。
12、在鑽進過程中每1~2m要檢查一次成孔的垂直度情況，如發現偏斜應立即停止鑽進，採取措施進行糾偏。對於變層處和易於發生偏斜的部位，應採用低錘輕擊，間斷衝擊的辦法穿過，以保持孔形良好。
13、如遇溶洞及孔內石筍不規則，先下毛石墊平後輕擊，錘高控制在0.5m慢速，擊平後再逐步提高到1m左右，發現底部不平再填毛石，反覆輕擊，填毛石直至孔正石平，再往下衝擊。此時要加強向孔內補足泥漿，必要時加水泥漿，以保證孔壁牢固護壁良好。
14、成孔後應用測量繩掛0.5kg重的鐵砣檢查測量孔深，核對無誤後進行清孔，可使用底部帶活門的鋼抽查洞反覆掏渣，將孔底淤泥、沉渣清理乾淨。密度大的泥漿借幫浦用清水置換，使密度控制在1.
15~1.25之間，沉渣厚度≤50mm。
15、清孔後立即放入鋼筋籠，鋼筋籠下好經驗查無誤後立即澆築水下混凝土，間隔時間不應超過4時，以防泥漿沉澱和塌孔，鋼筋保護層為7cm，現場製作直徑14cm圓柱砼墊塊，中間留孔，穿入箍筋中。
16、每個子項編制樁機走位圖，樁機及樁基均編號上牆，便於現場管理及驗收。
17、現場設定排漿池，容量約3000m3，泥漿儲滿後外運。泥漿池位置由業主確認。
四、水下混凝土施工
1、混凝土配合比，採用水下澆築混凝土，混凝土強度等級c30的配合比，水泥採用拉法基p.o42.5，自來水拌合。機械拌合混凝土幫浦送。
2、澆築方法
採用16~25t吊車，吊混凝土料斗，通過下料漏斗提公升導管在稀泥中澆築。導管直徑選用300mm，用2~3mm鋼板卷成，管端用法蘭盤螺拴連線，接頭處用橡膠圈密封防水。另配製一些1~1.
5m的短導管以調節拔管時長度。導管可在地上予先裝配，吊車吊裝下管。長度距樁底0.
4~0.5m。
開導管方法採用預製園形混凝土隔水塞，予先放在混凝土漏斗下口用8#鐵絲吊在口，上蓋一層砂漿，待混凝土達到一定量後，剪斷鐵絲混凝土塞下落埋入底部混凝土中，在整個澆築過程中，混凝土導管應埋入混凝土中2~4m最小不得小於1.5m，也不宜大於6m。導管隨澆築隨提公升，要量出導在混凝土的深度。
提公升過快造成混凝土脫空現象，提公升過慢造成埋管拔不出事故。澆築時利用不停澆築及導管出口混凝土的壓力差，使混凝土不斷的從導管內擠出，使混凝土而逐漸均勻上公升，樁頂要高出標高0.6~1m。
抽除浮漿及水稀混凝土漿清除400mm留200mm將來鑿除。
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