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小型旋挖機技術支持

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鉆孔防護樁施工方案

人氣：0發表時間：2018-04-09 15:05:53

哈爾濱市防汛搶險通道穿越哈齊客專、濱洲線框構橋工程
DK5+944.40 2-16.3m鋼筋混凝土框構
鉆孔防護樁施工方案

1、編制依據
鐵路混凝土與砌體工程施工規范TB 10210-2001 J 118-2001
施工現場臨時用電安全技術規范JGJ46-2005
建筑樁基檢測技術規范JGJ 106-2003
建筑施工安全技術規范
鐵路混凝土與砌體工程施工質量驗收標準TB10424-2003 J283-2004
鐵路信號工程施工質量驗收標準TB10419-2003 J289-2004
鐵路軌道工程施工質量驗收標準TB10413-2003 J284-2004
鐵路運輸通信工程施工質量驗收標準TB10418-2003 J288-2004
鐵路電力工程施工質量驗收標準TB10420-2003 J290-2004
鐵路路基工程施工質量驗收標準TB10414-2003 J285-2004
鐵路橋涵工程施工質量驗收標準TB10415-2003 J286-2004
鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001
混凝土結構工程施工質量驗收規范GB 50204-2002
砌體工程施工質量驗收規范GB50203-2002
注：規范中引用的標準或規程無論是否寫明頒布的年份，皆應以最新頒布的規范為準。
2、工程概況
防護樁設置在框構左側，位于既有濱洲線路基左側邊坡上，樁中心距既有濱洲左線中心7.16m，距離施工便線右線中心最短距離為14.25m。樁徑1.0m,樁長12m，共計51根，612米。鉆孔樁采用C25鋼筋混凝土，樁頂用冠梁連接。
本工程的重點是，在鉆孔樁施工過程中，為了不影響既有線行車，對既有線的防護。
3、鉆孔樁施工準備
鉆孔樁采用循環鉆機進行鉆孔施工，臨近既有線作業，應做好既有線行車的安全防護工作。
（1）開鉆前，首先進行樁位測量及放樣工作，形成放樣記錄，并報監理工程師審核批準后，再進行下一道工序施工。
（2）開鉆前，進行場地平整工作，使其能確保鉆機就位后底座平穩，修筑好鉆機移行道路，安排好樁孔的鉆孔順序。
（3）保證施工便道的貫通，接通水電，挖好泥漿池等，做好一切施工準備工作。
（4）提出主要材料、施工機械等用量計劃和勞動力安排計劃。
（5）進行試樁，確定施工工藝的各種參數、泥漿指標、成孔時間等。
4、施工方法

圖4-1 鉆孔樁施工工藝框圖

樁位放樣

護筒埋設

鉆機就位

鉆進

護筒制作

清孔

安設鋼筋籠

安裝導管

安設封底漏斗

水下混凝土封底

逐步灌注混凝土并拆導管

拔除鋼護筒、養護

檢修鉆機、準備鉆具

泥漿池準備
泥漿制備

泥漿池清碴、換漿

鋼筋籠加工

導管氣密性檢查

計算首批混凝土量量

混凝土拌和、運輸

鋼筋籠吊裝

4.1泥漿制備及修建泥漿池
考慮地質情況，在孔內利用粘土加水造泥漿的方法制備泥漿，泥漿性能指標應符合下列技術要求：
表4.1-1 泥漿指標

反循環	相對密度	粘度（Pa·S）	膠體率（%）
	1.01～1.15	16～22	≥95
	酸堿度（PH值）	含砂率（%）	靜切力（Pa）
	＞6.5	≤4

為使孔壁不發生坍塌，保證清孔泥漿循環、灌注混凝土時泥漿回收，根據地形合理設置泥漿池，泥漿池容量應滿足施工要求，泥漿池與護筒間挖泥漿溝相連，泥漿溝間設置1～2個沉渣井，以沉淀、清除浮渣。
4.2埋設護筒
護筒采用內徑比樁半徑大20cm的鋼護筒。護筒埋設深度：黏性土不小于1.0m，砂類土不小于2.0m，當表層土松軟時將護筒四周埋置到較堅硬密實的土層中至少0.5m。岸灘上埋設護筒，在護筒四周回填黏性土分層夯實。護筒埋設時高出原地面0.3m，護筒埋設好后平面位置偏差不大于5cm，豎直線傾斜不大于1%。
4.3、鉆孔及清孔
4.3.1鉆孔
鉆機就位時要將機座調平，底部用枕木墊起，防止場地松軟產生不均勻沉陷，以保證鉆孔過程中不發生傾斜和產生移動。鉆機安裝就位后，應底盤平穩、牢固，鉆頭中心和放線樁的中心點對正，誤差限制在2cm以內。
在選擇鉆機時應注意其旋轉功率、鉆錘重量和成孔孔徑，在鉆進過程中注意保證孔內水頭的高度和泥漿稠度，確保鉆孔質量。開孔階段必須扶正鉆頭，控制好樁位中心。在鉆孔過程中，勤加泥漿液，保證孔內漿面穩定。在成孔過程中，每鉆進5～8m，檢查一次垂直度，發現偏斜及時糾正。
成孔質量須達如下要求：
a、樁孔中心偏差不大于20mm；
b、孔徑不小于設計樁徑；
c、傾斜度小于1%；
d、孔深對于摩擦樁不小于設計深度，對于端承樁鉆至設計要求的嵌巖深度后超鉆不大于50mm。
終孔檢查后，立即進行清孔。采用換漿法清孔。終孔后停止進尺，略提起沖錐，開動泥漿泵保持泥漿正常循環，以相對密度小于等于1.1的較純泥漿壓入，把鉆孔內懸浮鉆渣較多的泥漿換出。
4.3.2清孔
清孔時，始終保持孔內水頭高出孔外1.5～2.0m，防止坍孔，但也不可太高，以免反壓過大，產生漏漿。清孔后，從孔底提出泥漿試樣、檢測沉渣厚度，必須達到：
①、含砂率不大于2%，粘度為17～20S，相對密度為1.03～1.10，膠體率大于98%。
②、孔底沉渣應符合驗標要求，柱樁孔底沉渣厚度不大于100mm，摩擦樁孔底沉渣不大于300mm。
4.3.3鉆孔樁鉆進方法與注意事項
①開始鉆進時，進尺應適當控制，在護筒刃腳處有堅固的泥皮護壁。鉆至刃腳下1m后，可按土質以正常速度鉆進。如護筒外側土質松軟發現漏漿時，可提起鉆錐，向孔中倒入黏土，再放下鉆錐倒轉，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙，穩住泥漿繼續鉆進。
②在黏質土鉆進，由于泥漿黏性大，鉆錐所受阻力也大，易糊鉆。要選用尖底鉆錐、中等轉速、大泵量、稀泥漿鉆進。
③在砂類土或軟土層鉆進時，宜塌孔。要選用平底鉆錐、控制進尺、輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿鉆進。
④在低液限黏土或卵、礫石夾土層中鉆進時，因土層太硬，會引起鉆錐跳動、蹩車、鉆桿擺動加大和鉆錐傾斜等現象，易使鉆機因超負荷而損壞。要采用低檔慢速、優質泥漿、大泵量、兩級鉆進的方法鉆進。第一級鉆錐底面積可取鉆孔面積的一半。
⑤鉆進時，高壓膠管，水龍頭與膠管連接處應用雙夾卡主。鉆機鉆進時不得提鉆。加接鉆桿時，連接螺栓嚴禁用普通螺栓代替。
⑥鉆孔時應考慮列車震動影響，加強放塌孔措施。泥漿池遠離路基坡腳，避免泥漿浸泡路基
4.3.4鉆孔事故預防與處理
①塌孔：塌孔不嚴重時，回填至坍孔位置以上，并采取改善泥漿性能，加高水頭，埋深護筒等措施繼續鉆進。坍孔嚴重時，立即將鉆孔全部用砂或小礫石夾粘土回填，暫停一段時間后，查明坍孔原因，采取相應措施重鉆。坍孔部位不深時，采取深埋護筒法，將護筒周圍土夯填密實，重新鉆孔。
②孔身偏斜、彎曲時：在偏斜處吊住鉆錐反復掃孔，使鉆孔正直。偏孔嚴重時，回填粘性土到偏斜處，待沉積密實后重新鉆進。
③擴孔、縮孔時：采取防止坍孔和鉆錐擺動過大的措施預防擴孔。縮孔是鉆錐磨損、焊補不及時或因地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的，對前者應及時補焊鉆錐，對后者則用失水率小的優質泥漿護壁。已發生的縮孔，在該處用鉆錐上下反復掃孔以擴大孔徑。
④鉆孔漏漿時：如護筒內水頭不能保持，采取將護筒周圍回填土筑實，增加護筒埋置深度，適當減小水頭高度或加稠泥漿等措施，還可填入片石、碎石或粘土，反復沖擊以增強護壁。
⑤糊鉆、埋鉆時：對泥漿稠度、鉆渣進出口、鉆桿內徑大小、排渣設備進行計算，并控制適當的進尺。若已嚴重糊鉆，則應停鉆，提出鉆錘、清除鉆渣。沖擊鉆糊鉆時，減小沖程、降低泥漿稠度，并在粘土上回填部分砂礫石。遇到坍方或其它原因造成埋鉆時，應使用空氣吸泥機吸出埋鉆的泥砂，提出鉆錐。
⑥卡鉆時：不能強提，以防坍孔、埋鉆。首先輕提，沖錐有松動后再用力上提。輕提不動時，可采用沖、吸的方法將沖錐周圍的鉆渣松動后再提出。
⑦掉鉆落物時：迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈，若被泥沙埋住，按前述各條先清除泥沙，使打撈工具接觸落體后再行打撈。
4.4鋼筋骨架的制作及下放鋼筋籠
①、檢查鋼筋出廠合格證，進場后分批進行物理性能檢驗，合格后方可投入使用。
②、鋼筋加工和焊接質量應符合《橋規》要求；鋼筋按不同鋼種、等級、牌號、規格及生產廠家分開堆放；并對鋼筋進行調直、除銹、除油污處理。
表4.4-1 鋼筋制作安裝允許誤差

序號	項目	允許偏差	檢驗方法
1	鋼筋骨架在承臺底以下長度	±100mm	尺量檢查
2	鋼筋骨架直徑	±20mm	尺量檢查
3	主鋼筋間距	±0.5d	尺量檢查不少于5處
4	加強筋間距	±20mm
5	箍筋間距或螺旋筋間距	±20mm
6	鋼筋骨架垂直度	1%	吊線尺量檢查

注：d為鋼筋直徑，單位：mm；檢驗數量：施工單位全部檢查。
③、鋼筋骨架需分段制作，在加強筋處焊十字支撐，防止鋼筋籠變形，分段長度根據吊裝條件來確定，確保不變形，鉆孔樁豎向主筋接長采用雙面搭接焊，且接頭錯開，保證同一截面上主筋接頭不超過50%，接頭錯開至少35倍鋼筋直徑。
④、鋼筋籠在運輸、裝卸、吊放等作業中易發生彎曲和變形，為此作業時應備有剛性組裝框架和嚴格操作程序，尤其起吊離地時應使用型鋼作為起吊扁擔，進行雙索或四索起吊，防止鋼筋籠變形。另外在鋼筋骨架內加勁箍上安設有強勁的內撐架，加強鋼筋籠的整體剛度，保證在運輸和就位中不變形。
⑤、鋼筋骨架靠定位鋼筋定位，從鋼筋籠底口開始向上每隔200cm布一圈。
⑥、鋼筋骨架的制作和吊放的允許誤差為：見表4.4-1
4.5導管安裝
水下砼用內徑Φ30cm鋼導管灌注，導管內壁要光滑、圓順，內徑一致，接口嚴密。導管節長度：中節為2m長，底節大于4m，漏斗下用1m長導管。導管用吊車分節吊裝，絲扣式連接且要有防松裝置。導管安裝要求位于鉆孔樁中，在混凝土澆筑前，先進行升降試驗。吊車的提升能力要與全部導管充滿混凝土后的總重量和摩阻力相適應，并有一定的安全儲備。首次使用前應對導管進行密水試驗，根據《橋涵施工技術指南》的要求，密水試壓壓力為孔底靜水壓力的1.5倍。
導管試壓壓力可按下式計算：
P=1.5×ρ×g×h
P-導管水壓力（Pa或MPa）
ρ-泥漿的密度取1100kg/m³ g-取9.8N/kg
h-井孔內水或泥漿的深度m
現場試壓時，根據實際最大的井孔內水或泥漿的深度計算壓力。導管水密試壓試驗合格后的導管才能使用。導管按照試驗時的拼接順序自下而上進行編號，現場拼裝時按照試壓試驗的拼接順序逐節進行拼裝。導管組裝后的軸線偏差不超過孔深的0.5％，并不大于10cm。導管的長度應按孔深和工作平臺高度決定。
4.6混凝土灌注
4.6.1混凝土灌注
灌注鉆孔樁水下混凝土前，再次檢查孔底情況。檢查導管口距孔底高度是否在25-40cm之內，澆筑混凝土機具設備完好。如若無異，利用儲料漏斗、導管灌注樁基水下混凝土。用隔水閥將儲料斗下口處封嚴，并用吊車上自帶小鉤將隔水閥掛住，導管上口堵塞嚴密后，再將混凝土攪拌運輸車尾部出料處的溜槽對準儲料漏斗口，開始卸放混凝土將漏斗裝滿。當儲料漏斗裝滿以后，用小鉤將隔水閥吊起，開始首批混凝土澆筑，混凝土攪拌運輸車同時連續卸料。在灌注過程中，當導管內混凝土不滿，含有空氣時，后續混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導管，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。
當混凝土澆注面接近設計高程時，應用取樣盒直接取樣確定混凝土頂面位置，保證混凝土頂面高出樁頂設計高程50cm以上，以保證樁頭砼質量。
在澆注水下混凝土過程中，應填寫“水下混凝土澆注記錄”。
水下混凝土澆注過程中，發生導管漏水或拔出混凝土面、機械故障或其它原因，造成斷樁事故，應予重鉆或與有關單位研究補救措施，不可擅自進行處理。
在灌注將近結束時,由于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上升困難時,可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。在拔出最后一段導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。
4.6.2混凝土澆注注意事項
①、灌注開始后，應緊湊連續進行，并注意觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除。導管在混凝土內埋深控制在 2m～6m 左右。
②、混凝土澆注面上升到鋼筋骨架下端時，為防止鋼筋骨架被混凝土頂托上升，澆注速度適當放緩，而當混凝土進入鋼筋骨架 4～5m 以后，適當提升導管，減小導管在鋼筋骨架下的埋置深度。
③、在混凝土灌注過程中，后續混凝土要沿導管壁徐徐灌入，以免在導管內形成高壓氣囊。另外為保證樁基礎的密實，要定時抽插振動導管，達到振搗效果。
④、為確保樁頂質量，混凝土澆注標高應比設計樁頂標高至少高出50cm。
⑤、混凝土澆注過程可能遇到的問題及其處理：
a、首批混凝土灌注失敗：用帶高壓射水的Ф300mm 空氣吸泥機將已灌注混凝土吸出，重新按要求灌注。
b、卡管：初灌時隔水拴卡管，或因混凝土自身卡管，可用長桿沖搗導管內混凝土，用吊繩抖動導管，或在導管上安裝附著式振搗器使隔水拴下落。如仍不能下落，則將導管連同其內混凝土提出鉆孔，采取其他辦法進行處理。因機械發生故障或因其他原因使混凝土在導管內停留時間過長，導管內首批混凝土已初凝，則將導管拔出，此樁宜做斷樁處理，。
c、埋管：若埋管事故已發生，初時可用鏈滑車、千斤頂試拔。如仍拔不出，已灌表層混凝土尚未初凝時，當灌注事故發生在護筒底標高以上時，可考慮終止灌注混凝土，待護筒內抽水后按施工縫處理，接長樁基。
d、鋼筋籠上浮：如若發現鋼筋籠上浮的情況，及時調整混凝土的灌注速度等方法使其下落到設計位置。為防止鋼筋籠上浮，當灌注的混凝土頂面距鋼筋籠1m左右時，應降低混凝土的灌注速度。當混凝土拌和物上升到鋼筋籠底口4m以上時，提升導管，使其底口高于鋼筋籠底部2m以上，即可恢復正常灌注速度。
5.既有鐵路安全防護措施
5.1安全目標
施工前，與相關單位簽訂施工配合協議，明確雙方責任，確保施工行車安全。施工中，嚴格執行、遵守鐵道部、哈爾濱鐵路局印發的關于既有線行車施工安全管理的各項規章制度。加強施工檢查，保證安全施工，確保既有線行車安全，杜絕特別重大事故、重大事故、較大事故和一般事故，杜絕因施工引起的鐵路D類以上事故，遏制因建設引起的其它一般事故，創建安全質量標準化工地。
5.2成立安全檢查監督小組
為實現安全目標，本項目工程設立以項目經理為第一責任者的安全生產領導組，總負責并領導本項目的安全生產工作。副經理為安全生產的直接責任人，總工程師為安全生產的技術負責人。下設安全環保部，安全環保部設專職安檢工程師；施工隊設立以施工隊長為首的安全生產組織，自上而下形成安全生產監督、保證體系。對施工生產實施全過程安全監控。建立健全各項安全制度、加強安全生產教育與培訓、做好專項安全技術方案的編制與審批、制定施工安全措施，提高和增強安全意識，經常對全員進行遵章守紀的安全教育，建立和完善各級安全生產責任制，明確各級管理人員的責權，抓好逐級負責制的落實。
5.3施工作業人員、機具、材料的安全措施
5.4.1、對所有施工人員進行既有線施工安全培訓教育，并通過考試合格后方可上崗作業。
5.4.2、施工期間設專人駐站，使施工現場時刻與車站保持密切聯系，以便于列車逼近時施工人員及時待避，確保行車、人員安全。
5.4.3、按《鐵路技術管理規程》規定的防護辦法設置施工安全防護，未設好施工防護不得進行施工作業。安全防護措施先驗收后啟用。
5.4.4、施工期間設廣播和拉繩防護，并設足夠的專職防護員，防護員必須經過專門培訓并取得合格證書后方可上崗作業，嚴禁使用勞務工擔任安全防護工作。
5.4.5、施工人員通過既有線路或車站股道時，必須止步嘹望，確認兩端均無列車開來時方準通過。嚴格執行避車制，來車時防護員要及時通知作業人員下道避車，作業人員下道后，防護員要檢查線上是否還有施工工具或工具是否侵限。施工人員不得在軌道上行走。施工中各種施工用料和機具嚴禁侵入限界。
5.4.6、推拉抬運鋼軌、工字鋼等重物時，要人力充沛，動作一致，呼喚應答，統一指揮，翻動時要有專人負責。閑雜人員遠離作業現場，防止撬棍脫手傷人，線上作業撬棍一律帶絕緣套，防止連電。
5.4.7、加強施工地點設備檢查整修，隨時掌握變化情況，遇有異常，及時通知施工負責人，果斷采取措施確保安全。
5.4.8、上道作業不許穿帶釘鞋和塑料底鞋，橫過線路要一站、二看、三通過。
建立嚴格的交接班制度，并做好記錄。各個崗位必須嚴格堅守，不得擅離職守。
5.4.9、影響行車或影響行車設備穩定、使用的施工項目未經申報批準嚴禁施工，嚴禁擅自施工或擅自擴大施工內容和范圍。在汛期確需進行影響路堤、路塹穩定的施工，需經路局防洪指揮部的批準，方可施工。
6、文明施工、環境保護措施
6.1文明施工措施
施工現場環境整潔，標牌齊全、醒目，各種宣傳口號及標語布置及時到位，確保施工駐地規劃合理、環境優美、衛生良好，確保不發生影響社會治安案件，樹立我公司良好的企業形象，創文明施工樣板及安全質量標準化工地。
設置工程公告標牌，標明工程項目名稱、范圍、開竣工時間、施工負責人、技術負責人。設置監督、舉報電話和信箱，接受監督。
施工現場設置醒目的安全警示標志、安全標語，作業場所有安全操作規章制度，現場的施工用電設施安裝規范、安全、可靠、建設安全文明標準工地。
按照施工組織設計平面布置圖，認真搞好施工現場規劃，做到布局合理，井然有序，盡量少占或不占公共道路和居民區，對施工中破壞的植被，施工完后予以恢復。
駐地生產區及生活區分片規劃，房屋布局合理，符合消防環保和衛生要求。做到場地平整、排水暢通。各種設施安裝符合安全規定，并定期進行檢查。
施工機動車輛始終處于完好狀態，遵守地方政府及交警部門的管理規定，遵守《中華人民共和國道路交通安全法》，自覺維護交通秩序，文明駕駛，施工機動車輛在學校、醫院、居民區、廠礦等附近道路上慢速行駛，根據現場情況設置專人防護。
工地油庫、料庫等設于遠離居民區和施工現場處，設置圍欄等防護措施并派專人防護。
施工場地內各種材料分類堆放整齊，掛設標牌，標識材料規格、產地等。各級負責人及施工人員一律掛胸卡上崗。
每項作業完工后，及時清理施工場地，周轉材料及時返庫，做到工完料凈、場地清潔。
6.2環境保護措施
認真執行國家、黑龍江省和哈爾濱市環境保護的規定，杜絕違規和破壞環境的現象，兌現合同要求。
施工前對施工區域的環境情況進行調查，根據國家、地方政府有關環保法律法規、規定，結合業主有關環保管理辦法，制定環境保護的具體安排及相應措施，確保環境保護目標。
施工時根據環保設施設計及施工方案，做好設計環保設施及臨時工程的環保設施，保護好施工現場及駐地周圍環境。
建立環境保護目標責任制，本標段環境保護工作由項目經理部向業主單位負責。項目經理部負責標段內各施工單位環境保護目標責任書的制定、下達、實施和考核工作，將環境保護工作與每個施工人員的責任、權力、利益和義務有機結合，切實做到獎優罰劣。

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