鑽孔灌注樁施工方案

1. 工程說明

xx基地碼頭位於上海市寶山區長江口xx島東灘，為長江三角洲平原（河口、沙嘴、沙島）地貌。原碼頭由碼頭平台和三段引橋組成。碼頭平台長654m，寬16m。

排架間距為7m。鑽孔灌注樁施工為在原舊碼頭的基礎上，採用加樁的形式對原樁基進行補強。需要增加32根鑽孔灌注摩擦樁，樁徑0.

9公尺，樁長45m。

工期安排：2023年3月1日至2023年3月18日

2. 工藝流程

圖2-1 鑽孔灌注裝施工工藝流程圖

3. 施工準備

3.1場地準備

選用原碼頭平台作為施工平台，清理雜物，設定好安全警示牌和標識牌。

3.2測量放線

測量人員依據設計施工圖紙精確放出設計樁位的中心位置和兩根樁的中軸線。用記號筆或油漆做好標記。

3.3混凝土鑿除

根據測量人員放出的樁位，在原碼頭平台上以樁位為中心，鑿出直徑為1200mm的孔洞。混凝土鑿除採用砼破碎機（啄木鳥）鑿除，風鎬配合。為避免鑿除的混凝土掉入鑽孔位置，採用在碼頭下面掛安全網的方式。

安全網位於孔洞下放，待混凝土孔洞鑿除完畢，根據實際情況，將混凝土下放至穿上，運至碼頭外拋棄。

4. 主要施工方法

4.1鋼護筒沉放

根據設計，護筒採用壁厚6mm的鋼板捲製，護筒直徑為ф900mm，護筒長度為16m,鋼護筒總重量為67.4t。在岸上加工成型後，運至施工區域。

受條件的限制，護筒採用履帶吊配振動錘沉放到位，採用圍檁支架固定護筒，以保證沉樁的垂直度。護筒沉設時標高為2.9m和3.

9m，沉設時由兩台經緯儀在岸上交會控制樁位和垂直度，護筒中心軸線對設計樁位中心的偏差不得大於5cm，垂直度控制在1%以內。

護筒沉放結束後，在兩個護筒兩側用[100槽鋼焊接固定，以保證護筒的穩定，同時兼作後續結構施工的平台基礎。

4.2鑽機就位

進場鑽機採用***10鑽機。按規範要求將鑽機部件：動力機、捲揚機、鑽架、泥漿幫浦、砂石幫浦、鑽桿和水龍頭等組裝好，經技術人員檢查後，方可使用。

將鑽機由陸域牽引至碼頭樁位處。用兩台經緯儀在護筒上作出2條方向線測出樁中, 鑽頭尖對準十字中心，偏差不得大於5cm，再調整鑽機，校核鑽頭是否與樁中對齊,同時用水準儀對鑽機找平,並測出護筒的頂標高,用於測孔深和沉渣厚度。

4.3成孔

4.3.1 泥漿製備

根據工程地質條件，護壁泥漿由粘土、優質膨潤土、外加劑與淡水拌製而成。粘土應選用水化快、造漿能力強、粘度大的膨潤土或接近地表經過凍融的粘土為好。選擇時應參照以下條件：

a. 粘土風乾後不易碾碎，顏色較深；b. 水浸濕後有粘滑感，浸水後能大量膨脹；c:

膠體率不低於95%; d: 含砂率不大於4%。

泥漿主要是起護壁和浮懸鑽渣的作用，在本工程中選用的泥漿比重控制在1.1-1.2之間。將泥漿池、儲漿池、沉澱池設定在碼頭平台上，並用迴圈槽連線，做好環境保護。

4.3.2泥漿迴圈

迴圈出來的泥漿先通過泥漿處理機再進入泥漿池，調整其效能指標後，再進入迴圈使用。泥漿處理排出的鑽渣及時清除運送到指定點。

4.3.3鑽進成孔

護筒正位後，將鑽機就位，糾正其偏差後，下鑽頭開鑽。鑽孔開孔時，應先啟動泥漿幫浦和轉盤，待泥漿進入護筒內一定數量後，方可開始鑽進。

鑽進時注意控制進尺適當。在護筒刃腳處，應低檔慢速鑽進，使刃腳處有堅韌的泥皮護壁，鑽至刃腳下1m後，可按土質以正常速度鑽進。在粘土中鑽進時，宜採用中等轉速，大幫浦量、稀泥漿。

在粉砂土中鑽進時，宜採用低檔慢速，大幫浦量、稠泥漿。

泥漿要注意補充和淨化。開鑽前應調製足夠數量的泥漿，鑽進中如泥漿有損耗、漏失，應予補充，並按時檢查泥漿指標。遇土層變化應增加檢查次數，並適當調整泥漿指標。

每鑽進2m或地層變化處應在泥漿槽中撈取鑽渣樣品，查明土類並記錄，以便與設計資料核對。

4.3.4清孔

清孔的目的是抽、換孔內泥漿，清除鑽渣和沉澱層，儘量減少孔底沉澱厚度，防止樁底存留過厚沉澱土而降低樁的承載力；其次，清孔還為灌注水下砼創造良好條件，使測深正確，灌注順利。

當鑽孔進尺達到設計深度後，按規範對成孔進行質量檢查，孔位、孔深、孔徑符合要求後，應迅速清孔，不得停歇過久，使泥漿、鑽渣沉澱增多，造成清孔工作的困難甚至坍孔。清孔遵循「一次清孔為主，二次清孔為鋪」的原則，保證孔底沉渣厚度符合技術規範要求。迴旋鑽機採用反迴圈成孔正迴圈清孔。

沉渣厚度： ≤100mm。清孔後的泥漿指標應控制在如下範圍：

相對密度 1.03～1.10;

粘度 17～20s；含砂率＜4% ；膠體率＞98% 。

4.3.5．成孔的質量要求

鑽孔在終孔和清孔後，應下檢孔器對孔位、孔徑進行檢查。檢孔器可用外徑d等於鑽孔樁鋼筋籠直徑加100mm（但不得大於鑽頭直徑），長度不小於4d～6d的鋼筋籠替代。

4.4下放鋼筋籠

鑽孔樁鋼筋籠加工在後方鋼筋加工場分段下料，分段製作鋼筋籠，其長度以5~8公尺為宜，同槽製作好後，運到現場，汽車吊分節下放鋼筋籠。安裝時相鄰兩段鋼筋籠採用焊接接頭，採用雙面電焊搭接5d，且焊接牢固，主筋接頭按規範錯開，接頭在孔口焊接後繼續沉放到設計長度，用吊壓結合的方法把鋼筋籠固定在護筒上，以防止澆築混凝土時鋼筋籠上浮或下沉。鋼筋籠頂標高：

±50mm。

圖4—1：鋼筋籠製作示意圖

鋼筋籠質量要求

4.5混凝土澆注

4.5.1．灌注機具的準備：

漏斗和儲料斗必須有足夠的容量（即砼的初存量），應保證砼灌注後，導管埋入砼深度不小於1.0公尺，其最小初存量按下式計算：

v＝πk(h0+1)d2/4+πd2rw(h-h0-1)/4rc

式中：v－砼初灌量（m3）

k－超灌係數

h0－導管底與孔底高差（m）

h－孔深（m）

d－樁徑（m）

d－導管直徑(m)

rw－水容重

rc－砼容重

4.5.2水下砼的**與質量控制

採用拌合站集中**砼，並保持裝置狀態良好，運力充足，道路暢通，以確保灌注時的均衡連續性。原材料經試驗合格後按試驗室提供的配合比拌製，並在工地測定其坍落度，符合要求後方可灌注。

4.5.3．水下砼灌注

1．砼灌注時測深和導管埋深的控制

測深：灌注水下砼時，應探測水面或泥漿面以下的孔深和所灌注的砼面高度，以控制沉澱層厚度、導管埋深和樁頂高度。如探測不準確，將造成沉澱過厚、埋管過深拔不出、導管提漏或短樁事故。

因此測深是一項重要的工作，應採用較為準確的方法和探測工具。

a.測深錘法：目前多採用繩繫重錘吊入孔內，使通過泥漿沉澱層而停留在砼表面上（或表面下10～20cm），根據測繩所示錘的沉入深度作為砼的灌注深度。

探測時須仔細，並以灌注的砼數量校對，防止錯誤。

b.鋼管取樣盒：鋼管最下端設一鐵盒，上有活蓋，用細繩系蓋隨鋼管向上引出，當澆注將近結束時，僅靠測繩不易測準確，可用上述鋼管取樣盒插入混合物內，牽引細繩將活蓋張開，混合物進入盒內，然後提出鋼管，鑑別盒內混合物是砼還是泥渣。

2．導管埋深控制

灌注砼時，導管埋入砼中的深度一般控制在2～6公尺範圍。在任何情況下，不得少於2公尺或大於6公尺。少於2公尺時易發生拔導管時拔漏（拔出砼外）事故，大於6公尺以上時，易發生埋管拔不出來的事故。

拔管前須仔細測探砼面深度。用測深錘測探時，須由2人用2個測錘測深，防止誤測。

3．水下砼的灌注質量控制要點

灌注水下砼是鑽孔樁施工的重要工序，應特別注意。鑽孔應經成孔質量檢查合格後，方可開始灌注工作。

灌注前，對孔底沉澱厚度應再進行一次測定。如厚度超過規定，可用噴射法向孔底噴射3～5分鐘，使沉渣懸浮，然後立即灌注首批砼。

剪球、拔栓或開閥，將首批砼灌入孔底後，立即測探孔內砼面高度，計算出導管內埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如發現導管內大量進水，表明出現灌注事故，應按後述事故處理方法進行處理。

灌注開始後，應緊湊地、連續地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中要防止砼拌合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，而使測深不準確。

導管提公升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提公升，導管法蘭卡掛鋼筋骨架，可稍作旋動，使其脫開鋼筋骨架後移到鑽孔中心。

拆除導管要及時，時間一般不宜超過15分鐘。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中，並注意安全，已拆下的管節要立即沖洗乾淨，堆放整齊。

當孔內砼面進入鋼筋骨架4～5公尺後，適當提公升導管，減小導管埋置深度（不得小於2m），以增加骨架在導管底口下的埋置深度，從而增加砼對鋼筋骨架的握裹力，以防骨架被頂脫上公升。

為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應超灌一定高度。超灌量，以不小於1.0公尺控制。當拔除最後一節導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉澱的泥漿擠入導管下而形成泥心。

水下砼的坍落度以18～22cm為宜，並宜有一定的流動性，保持坍落度降低至15cm的時間，一般不宜小於1.0小時。

在灌注砼時，每根樁應製作不小於三組（每組3塊）試塊，並經妥善養護。強度測試後，應填入試驗報告表，強度不合格時，應及時提出報告予以補救處理。

有關砼灌注情況，灌注時間，砼面深度，導管埋深，導管拆除以及發生的異常等，應指定專人進行記錄。

4.6樁的質量檢測方法及標準

按設計及規範jtj248-2001《港口工程灌注樁設計與施工規程》要求進行，樁的質量檢測標準見鑽孔灌注樁質量檢測標準表。灌注樁沉樁完成後應100%進行完整性檢測，具體的方法可採用低應變動力檢測或者超聲波檢測。

鑽孔灌注樁質量檢測標準表

4.7施工中的事故預防和處理措施

鑽孔灌注樁施工方案

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