河南某南水北调中线工程钻孔灌注桩施工方案.doc

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1、目 录一、概述1二、施工布置2三、地质复勘3四、施工方案及主要措施3五、施工中可能遇到的问题及预防处理措施13六、施工质量保证措施15七、施工安全保证措施16八、环境保护措施18九、施工进度计划安排18十、施工人员及设备投入20附：湍河渡槽灌注桩编号图钻孔灌注桩施工方案一、概述1.1 工程概况南水北调中线一期总干渠湍河渡槽位于河南省邓州市小王营冀寨之间的湍河上，渡槽槽身为相互独立的3槽预应力混凝土U型结构，单跨40m，共18跨，单槽内空尺寸（高宽）7.23m9.0m。南水北调中线一期干线工程为等工程，输水建筑物为1级建筑物。湍河渡槽为输水工程的一部分，其主要建筑物为1级，次要建筑物为3级。湍河

2、渡槽设计流量为350m3/s，加大流量为420m3/s。本标段所有钻孔灌注桩为摩擦桩，其中试验桩6根、工程桩342根。单桩直径为1.8m，桩长36m。1.2 地层岩性工程区地层主要有上第三系（N）和第四系（）。上第三系河湖相沉积，成岩作用差，产状平缓，岩相变化大。由粘土岩、砂岩和砂砾岩组成，具多韵律构造。均埋藏于第四系覆盖层之下，据钻孔揭露自上而下划分为四个韵律层（NN）。粘土岩:微裂隙发育，裂面光滑，含钙质结核，局部砂质含量较高或夹小砾石,共揭露4层。砂岩：中粗粒结构，泥质胶结，密实，局部泥钙质胶结，半坚硬状,共揭露4层。砂砾岩：泥质胶结,砂主要为中、粗砂，砾卵石成分以石英岩、花岗岩为主,共

3、揭露3层。第四系由上更新统（allQ3）和全新统（alQ4）组成。上更新统上部为粉质粘土、壤土，下部为粗砂、砾砂,构成两岸二级阶地。粉质粘土：可塑硬塑状，含少量铁锰质结核；壤土：可塑硬塑状，含少量铁锰质结核；粗砂：中密密实，含少量泥；砾砂：密实，含少量泥，砾卵石含量约40%。全新统下部（al41）具双层结构，上部为粉质粘土、砂壤土，下部为粗砂。全新统上部（al42）主要由粗砂、砾砂组成，局部漫滩顶部有薄层砂壤土或夹淤泥质粉质粘土透镜体。淤泥质粉质粘土软塑可塑状；砂壤土：干燥，松散状；粗砂：松散稍密。砾砂：中密密实。1.3 水文地质工程区含水层主要有第四系孔隙含水层和上第三系孔隙、裂隙含水层。第

4、四系孔隙含水层：由全新统粗砂、砾砂含水层和上更新统粗砂、砾砂含水层组成。全新统粗砂、砾砂含水层：分布于河床、漫滩和一级阶地下部，地下水属潜水，渗透系数k=1.010-12.010-1 cm/s,具强透水性，与河水水力联系密切；上更新统粗砂、砾砂含水层：分布于两岸二级阶地下部，地下水属潜水，含水层渗透系数k=2.010-28.010-2cm/s，具强透水性。区内地下水位128.1m129.2m，各含水层之间水力联系密切，可视为同一含水层。水位随季节变化明显，变幅2m5m。上第三系孔隙、裂隙含水层：由上第三系胶结差的砂岩、砂砾岩组成，为多层层间含水层。钻孔揭露3个含水层（NN），一般单层厚7.0m

5、11.0m。各含水层的含水、透水性较均一，渗透系数k=3.010-42.710-2cm/s，具中等透水性。N、N含水层水力联系密切，地下水属潜水，深部具微承压性。水化学分析结果表明，河水及地下水为微硬水，属淡水，水质良好，对混凝土无侵蚀性。1.4 主要工程量编号项 目单 位数 量混凝土工程量备 注1钻孔灌注桩C25混凝土（工程桩）m3342（根）313962钻孔灌注桩C25混凝土（试验桩）m36（根）5521.5 编制依据1.5.1 设计文件及图纸；1.5.2 南水北调中线一期工程总干渠陶岔渠首沙河南段（中线建设局直管项目）湍河渡槽工程施工招标文件（合同编号：ZXJ/SG/THD-001）；1

6、.5.3 建筑基桩检测技术规范（JGJ106-2003）；1.5.4 公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）；1.5.5 基桩静载试验自平衡法（JT/T739-2009）；1.5.6 公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）；1.5.7 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；1.5.8 水工混凝土试验规程（SL352-2006）；1.5.9 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；1.5.10其他相关的国家和行业规程规范。二、施工布置2.1 施工用水、电均采用系统供应。施工用电在现场安装接口使用，生产高峰用电负荷约400kW，施工用水输水钢管为1

7、00mm，沿线布置。2.2 施工用风采用2台9m3/min移动式柴油空压机供给。2.3 混凝土采用拌和站集中拌制，用8m3混凝土搅拌运输车运料到施工部位。2.4 泥浆系统：在钻孔灌注桩的附近设置泥浆制、供浆系统和泥浆回收系统，设二台NJ600高速搅拌机，用高塑性粘土和膨润土制浆，设两个200m3的储浆池（中间设隔墙分成2个100m3的浆池）和两个50m3的泥浆回收池，布置2台ZX200泥浆净化装置处理回收泥浆。用泥浆泵和50mm的钢管供浆到施工部位。2.5 钢筋笼加工厂：在综合加工厂内加工制作，运输至施工部位附近现场绑扎焊接钢筋笼，成型的钢筋笼，用2台25t吊车起吊安装。三、地质复勘根据地质资

8、料和基桩轴线的槽墩位置，详细分析基础桩的地质条件，在现场钻孔灌注桩作业开始前，在每个承台中心位置布置复勘孔。复勘孔采用XU-300型地质钻机造孔，钻进采用粘土泥浆护壁。如遇到不可避免塌孔，可采用套管跟进法。在覆盖层开孔，采用孔径150mm，覆盖层下入135mm套管，换91mm口径钻至终孔。查明地质情况，复勘钻孔取样进行地质编录，并将复勘地质成果报送监理人。四、施工方案及主要措施4.1 施工顺序施工准备一期围堰填筑搭设工作平台测量放样埋设护筒孔位放样钻机就位钻孔终孔前检查清孔终孔检查钢筋笼入孔二次清孔下导管灌注水下混凝土拔卸导管清理灌注现场破桩头。4.2施工工艺流程施工工艺流程详见图钻孔灌注桩施

9、工工艺框图。4.3 施工设备根据本工程基础为摩擦群桩，桩径1.8m，桩长36m，采用旋挖钻机和反循环钻机造孔。成孔时采用隔孔跳跃式流水操作，保证安全距离不小于4d，以防止对邻桩影响。 钻孔灌注桩施工工艺框施工准备场地平整测量定孔中心钢护筒定位下沉钻机就位钻进成孔清孔换浆提钻移机检孔安放钢筋笼下导管钢护筒的制作测设护桩制作钢筋笼导管试验合格不合格沉渣厚度测试灌注水下混凝土桩基检测二次清孔合格泥浆回收多余泥浆外运造 浆泥浆处理钻渣收集钻渣外运护筒内壁清理钢筋笼预接长4.4 平整场地及测量放线4.4.1 钻孔桩施工前，先放出墩台轮廓线，然后用机械平整场地，人工配合，以保证钻机置于平坦、稳固的地基上，

10、同时作好水池及排水通道，防止施工时泥浆污染附近环境，做到文明施工。4.4.2 整平场地符合要求后，即可测量放桩位；精确放出桩位中心点，并测设出护桩。桩位中心位置误差控制在100mm以内。4.5 护筒埋设4.5.1 护筒采用钢护筒，用6mm厚钢板卷制。护筒直径较桩径大20cm40cm。护筒上部留两个高400mm宽200mm的进出浆口，并在顶端设吊环,底节护筒下部设刃脚。4.5.2 护筒埋设前，对桩位进行保护，用十字交叉法引十字线引到桩位附近的四个保护桩上。4.5.3 护筒埋设深度：护筒采用挖孔埋设；本标段护筒埋设深度为4m6m。对于有冲刷影响的河床，应沉入局部冲刷线以下不小于1.0m1.5m。

11、4.5.4 护筒埋设后，恢复桩位；钻机就位前复核桩位。4.5.5 护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm；控制钢护筒的倾斜度在1%以内。4.6 泥浆制备处理在施工前需制备泥浆用于钻孔时护壁。根据本工程的地层特点及相关工程经验，选用膨润土造浆护壁。本工程将进行集中供浆、集中收集回浆、集中净化泥浆，进行集中管理，保证工程质量和现场文明施工。4.6.1 制浆材料 膨润土； 水：施工淡水。 分散剂：选用工业用纯碱。 4.6.2 新制泥浆配比及性能指标对于一般地层或易漏失的砂层，选用下表两种配合比制浆，其它地层，可参照此配比，并根据实际情况加以调整。泥浆配合比地层配 合 比(%)

12、膨润土纯碱水一般680.30.5100漏失100.30.5100根据上述配合比，泥浆性能指标见下表泥浆性能指标要求地层情况泥 浆 性 能 指 标相对密度粘度（Pas）含砂率（%）胶体率（%）失水率（ml/30min）泥上厚（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度（pH）一般地层1.021.06162049520312.5810易坍地层1.061.10182849520312.5810卵石土1.101.15203549520312.58104.7 钻进成孔4.7.1 旋挖钻钻进成孔：钻孔前向护筒内注入泥浆，并检查护筒内泥浆面高度保证不低于护筒口1m。钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0m1

13、.5m。钻进过程中，钻杆加压保持转动，保证取土斗底部土体不被挤压破坏，顺利进入斗体中，确保钻进过程中土体不形成失稳的滑弧面，有利于钻孔护壁。钻孔选用合适的钻头，保证钻孔连续进行，不中断。钻进过程中经常检查钻头通气孔，确保通气孔畅通，避免形成“活塞”，造成缩径与孔壁坍塌。钻进过程中应认真填写钻孔施工原始记录，详细记录地层变化、钻进过程中出现的有关问题、处理措施及效果等，钻机操作手或班长必须在钻孔记录上签字。交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。钻进时，应经常检测泥浆指标，发现不合要求时，应随时调整。钻至设计孔深后必须由现场监理工程师确认，监理工程师认可后终孔。4.7.2 反循环钻机钻进成孔：

14、 钻机就位要求平整、稳定。天车、转盘中心、桩位中心在一条垂线上即“三点一线”，偏差不超过10mm。钻进过程中保证钻机走道牢固稳定，防止钻机因振动移位，确保不偏孔。 钻进过程中，控制好钻进速度，随时取渣观测地层的变化情况，并与地质复堪图对照比较，按不同土层调整泥浆比重。钻进垂直，使钻进的垂直度偏差1%。同时控制好内外的水头差。护桶内的泥浆要高于护桶外水面30厘米。 钻孔过程中，始终采用减压钻进，钻具的主吊钩始终承受部分钻具的重量，使钻杆始终在受拉状态下进行工作，钻压最大不超过钻具扣除浮力后总重力的80%，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。4.7.3 清孔及孔位检查 钻进至设计孔深后，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底虚土尽量装入斗内，钻孔深度达到设计要求后，用捞砂斗进行清孔，并对孔深、孔径进行检查。 孔位检查：成孔后，当孔深、清孔泥浆指标合格后，钻机移位，搭设三角架，将检孔器（检孔器外径采用比设计桩径小2cm，）放入孔内，检孔器进入孔内后，在护筒顶放样十字线，通过吊绳进行检孔器对中。检孔器对中后，上吊点（三角架、下落钢丝绳点），必须位置固定且在整个检孔过程中不能变位，否则重新对中。检孔器在孔内下落时，靠自重下沉，不得借助其他外力。如果检孔器能在自重作用下顺利下至孔底（检孔器