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旋挖钻机成孔灌注桩施工组织设计-secret

结合本工程特点，明确了施工控制的各项目标。从施工组织及部署的科学性；施工工序的合理性；施工方法选用的技术性、经济性和实现的可能性进行了科学地论证和详细地阐述。针对一些关键控制环节提出了解决问题的方法。

1.1 编制指导思想

我司编制本施工组织设计的指导思想是：以安全及文明施工为突破口，以工程质量为核心，以工期管理为主线，以施工管理为依托，以信息化施工为手段，以业务流程为标准，紧紧围绕本工程的“管理重点”和“施工重点”GB51395-2019标准下载，充分理解和掌握设计理念，精心组织，精心施工，确保向业主交付一个满意工程。

1.2 编制范围及内容

编制范围是济南×××桩基工程的钻孔灌注桩施工。

本施工组织设计内容分为十三个章节。主要内容包括编制说明、工程概况、施工顺序及施工方法、关键工序及重点环节的技术措施、施工机具及其它资源配备计划、工期安排及保证措施、确保工程质量的技术组织措施、确保安全生产的技术组织措施、确保文明施工的技术组织措施、施工总平面布置设计、项目管理班子配备及施工力量部署等内容。本施工组织设计是我们对本工程全面理解后所做出的总体策划，并以此指导本工程的施工。

1.3.1 图纸及现场勘探资料

1 济南×××工程施工图纸；

2 济南×××工程地质勘探报告。

1.3.2 现行有关国家、行业、地方规范标准

1.3.3 企业有关文件和标准

《建筑地基基础工程施工技术标准》

《混凝土结构工程施工技术标准》

《企业质量管理体系文件》

《企业环境管理体系文件》

《企业职业健康安全管理体系文件》

科学合理的原则 符合实际的原则

高效节能的原则 文明环保的原则

1.5 施工管理目标

结合工程情况和企业的实力，确定本工程的施工管理目标有：工期管理目标、质量管理目标、安全生产管理目标、文明施工管理目标、环境保护管理目标等内容。

从×××年×××月1日开始施工，至×××年×××月20日竣工，总工期20日历天。

确保本工程的质量一次性验收合格。

杜绝重大人身伤亡事故，一般工伤事故频率控制在1.5‰以下，确保安全生产。

创建绿色节能建筑，营造和谐施工环境。

济南×××工程，位于济南市总体规划中主城区的西部腊山新区，地下二层战时兼作人防掩蔽所和物资库。

本工程是×××楼的钻孔灌注桩施工，工程桩安全等级为一级。桩径Ф800，有效桩长。

桩顶标高为（相当于绝对标高），持力层为土层第8层卵石、中粗砂夹粉质粘土。为端承摩擦桩，单桩竖向抗压承载极限值为7000KN，特征值为3500KN。混凝土强度等级均为C30，水下浇筑的钻孔灌注桩混凝土强度应比相应的设计强度高一等级，以确保达到设计强度。

济南市南依泰山隆起，北临济阳凹陷，大地构造上处于新华夏系第二隆起的路西隆起与新华夏系第二沉降带的衔接地带，白垩纪早期，在该地区广泛形成NEE向火成岩侵入体，以多种形态侵入于奥陶系灰岩地层之中，或覆盖于其上。

济南市区在燕山运动的作用下，NNM向断裂较为发育，在场地以东为大型的有千佛山断裂和燕子上断裂，在场地西南有炒米店断裂，属小型断裂，该三条断裂均距场地较远，为第四系不活动断裂，不会对拟建场地稳定性产生影响；场地范围内亦未发现其他构造活动迹象。

在勘察范围内，场地地层为第四系全新统堆积层（Q4ml）和冲积层（Q3～4al），主要由粉土、粘性土砂土和卵石土组成，场地标准冻深，其中各分布层为：①素填土；②粉质粘土；③粉土；④粉质粘土；⑤粉质粘土+粘土；⑥粘土；⑦粉质粘土；⑧卵石+中粗砂+粉质粘土；⑨全、强风化辉长岩等。具体现场土质情况，待详细勘探报告。

根据岩土工程勘察资料，场地地下水设防高水位标高为绝对标高，场地地下水低设防水位为绝对标高。

场地地下水属第四系空隙潜水，分布于第四系粘性土、粉土及砂卵砾石层中，补给来源于大气降水和地下迳流。场地主要汗水透水层为砂卵砾石层。该地下水位年变化不大，抗浮设计水位可按考虑。

第三章 施工顺序及施工方法

3.1 施工总体顺序

施工总体流程是指导整个施工的关键线路，其贯穿于整个施工过程中，与之相关的包含有施工段划分、施工进度计划、物资设备投入等关键因素。

根据本工程工期短的特点和施工作业面宽阔的优势，本工程划分为施工段，由多台桩机同时施工，形成平行施工，流水作业。

1、结合施工现场平面布置特点，合理划分各施工区段，以保证各施工班组连续、均衡地施工。

2、考虑机械台班效率，方便机械移动、调度和流水作业的控制。

3、考虑材料在施工现场的运输、堆放、供应能力及其它有关条件的限制，方便各施工区段对材料供给的需求。

4、流水方向尽量减少桩孔之间的干扰因素，各施工阶段工作量大致相等。

5、整体流水节拍必须满足工期的要求。

3.1.2 施工区段划分

根据以上思路，整个标段桩基工程施工分三个区域由3台旋挖钻机进行施工。

3.1.3 施工顺序

按照施工段划分，3台桩机同时进入作业场地施工，实行平行施工。在每个施工段内按照放线定位、钻孔、清孔、下钢筋笼和灌注砼等工序，实行流水作业。

考虑到钻孔灌注桩位较近，为了防止桩机施工对相邻成桩或桩孔有影响，杜绝钻孔造成相邻新桩或桩孔做成破坏而影响桩的施工质量。钻机移位方向必须保证一定的间隔距离。

3.2 施工方案选择及施工准备

3.2.1 施工方案选定

3.2.1.1 成孔方式选择

根据现场土质状况和工程特点，钻孔灌注桩采用旋挖钻机成孔。与传统钻机相比，旋挖钻存在着施工速度快、成孔质量高、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高、适用性强及在特殊地层下工作等诸多优势，为了保证工程的工期、质量和安全文明施工的要求，本工程选择旋挖钻成孔的方法。

1 成孔速度快：与传统的循环钻机相比优势明显，这样就有效地保证了工程的进度。

2 环保特点突出：与传统的循环钻机相比，旋挖钻机区别在于可以循环使用泥浆，而传统循环钻机是不断地产生泥浆。

3 行走移位方便：旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到达的位置，而不像传统循环钻机移位那么繁琐。

4 桩孔对位方便准确：这是传统循环钻机根本达不到的，在对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态。

静态泥浆护壁、旋挖式钻孔工艺是在吸收各种成孔工艺优势的基础上发展起来的一种新型的灌注桩成孔工艺。该工艺由于采用非水介质取土成孔，钻孔出土由钻具直接带出，不依靠泥浆输送，大大减少了泥浆的使用，因而成孔泥皮薄、孔径规矩、桩承载力稳定。同时，钻机的安装比较简单，钻头拆卸方便，机械化程度高，成孔速度快。该工艺污染小、噪音低、振动小，非常适于在市区施工，是灌注桩成孔工艺的发展方向。

3.2.1.2 钻孔设备选型

根据以上分析本工程成孔采用旋挖钻机成孔，本工程拟选用福田雷沃L0VOL220型履带式旋挖钻机，LOVOL220型旋挖钻机具有行走灵活、功率大、速度快、自动化操作等优点，最大孔径可达2.5米，深度可达75米。其机械性能完全可以满足该工程的需要。

1 钻机构造：履带式。

(1)结构形式：和主机动力分离式。

(2)动力形式：电动机。

主机为履带式起重机，起重量30t以上，动力头和主机分离，动力头功率83kW，最大钻孔直径2.5m，最大钻深75m，标准钻深45m，钻杆为4节伸缩式，最大扭矩105kN·m，钻速0～195rpm，可用回转斗钻具。

回转斗钻：适用于淤泥、地下水位高的粘性土、粉土、砂土、人工填土以及含有部分卵石、碎石的地层，主要靠钻杆和钻斗的旋转及重力钻进，其斗牙可采用不同的切削角度。

按照施工工期和施工区段划分，本工程进场3台成孔设备，场外备用2台，以保证施工的连续性。

3.2.1.3 钢筋制作及安放

钢筋笼采用现场加工制作，钢筋连接采用搭接焊。使用吊装设备吊装入孔安放。

3.2.1.4 混凝土灌注

混凝土采用商品混凝土，按水下混凝土使用导管注入。

3.2.2 施工工艺流程

钻孔灌注桩施工工艺流程详见图3.2.2《钻孔灌注桩施工工艺流程图》。

图3.2.2 钻孔灌注桩施工工艺流程

3.2.3 施工准备

施工准备工作即是工程开工的条件，也是施工中的一向重要内容，开工前必须为开工创造条件，开工后必须为作业创造条件，因此它贯穿于施工全过程的始终。本标段工期紧凑，做好充分的前期准备是顺利展开施工的前提条件，因此需要从以下方面做好施工准备工作。

3.2.3.1 现场交接准备

进入现场后，立即会同业主方，着手对现场水电接驳点、定位坐标、标高等进行交接，做好详细书面记录及会签。

1 对现场的平面控制网点进行交接，并根据需要进行导线点加密，对工程的轴线、标高与设计要求是否相符进行复验，并办理相应的手续。

2 对现场的排水设施进入踏勘、交接。

3 向业主索取现场地下及周边可能存在的管线设施资料，同时编制合理可行的保护加固方案上报业主。

4 进场后进行场地平整，对地下障碍物进行清除。

3.2.3.2 施工人员准备

在操作工人的选择上，我单位将本着“择优汰劣”的原则，优先遴选具有同类型工程施工经验、技术力量雄厚、业绩优良的工人，对安全管理人员、特种作业人员、炊事人员等均严格要求持证上岗。

项目管理班子在工程两天内进驻施工现场，并立即组织搭设临建，为开工作好前期准备，为后续人员进入现场创造条件。

劳动力和施工设备在两天内组织到场，保证物资供应和人员配备保证工程顺利展开。

3.2.3.3 施工技术准备

1　熟悉和审查施工图纸：由项目总工程师组织项目部有关技术人员尽快熟悉图纸，提出图纸问题及在施工中所要解决的问题和合理化建议等，进行图纸会审。

2　修改和完善施工组织设计：按设计图纸要求，根据工程特点结合地质构造、现场环境和工程具体情况，进一步修改和完善已编制好的施工组织设计，确保工程快速、优质、安全地完成。

3 对于重要分部分项或复杂工程，将另行编制专项施工方案：本工程中涉及到的专项施工方案有定位和测量放线施工方案、打桩专项施工方案、临时用电施工方案，专项施工方案将通过审核、审批程序后方可实施。

4　由项目部预算人员根据施工图纸所确定的工程量、施工组织设计拟定的施工方法和进度计划，向材料部门提供详细的材料计划，并作好劳动力、材料及机械台班需用量分析。

5　进行施工技术交底：工程开工前由项目总工组织施工人员、质安人员对班组长进行交底，针对施工的关键部位、施工难点、质量和安全要求、操作要点及注意事项等进行全面的交底，各个班组长接受交底后组织操作工人认真学习，并要求落实在各个施工环节之上。

6　资料准备：施工中严格按国家和行业现行工程规范、技术规程和质量验收标准进行施工和检查，且遵照济南市质量监督站有关规定，开工前准备好各种资料样表，施工中及时填写整理，分册保管，待工程竣工后装订成册。

3.2.3.4 施工机械准备

根据工程需要，现场同时进场L0VOL220型履带式旋挖钻机3台套、泥浆搅拌器6台、空压机6台，钢筋加工机械2套，电焊机4台，挖掘机1台、推土机1台、装载机1台等。

对于上述机械设备,根据需用量在全企业范围内进行调配。

3.2.3.5 物资材料准备

本标段工程所需材料主要有钢筋、混凝土、膨润土、外加剂等，导管根据实际用量充足配置。

施工中，提前编制材料需用计划及采购计划，项目经理部材料员负责组织物资进场并负责做好物资进场的验收、入库及保管工作；并制定应急措施，对材料可能不能按时到场的情况事先确定应急方案。材料进场后由项目经理部材料员会同业主、监理组织验收，并单独做好物资进场验收记录。

3.2.3.6 施工道路

包括场外道路及场区内道路：场外道路主指材料、机械进出场运输通道；场区内道路指打桩过程中机械行走及场内运输便道。

3.2.3.7 现场临设准备

根据现场实际情况，职工生活区及管理人员办公用房在甲方指定点布置，临时房采用移动式集装箱。适应本工程工期短，便于现场位置调整灵活。

项目管理班子在工程两日内进驻施工现场，并立即组织布设临时用房，为开工作好前期准备、创造条件。

3.2.3.8 施工用水、电准备

1　本工程现场用水主要包括生产用水、生活用水、消防用水。现场具备施工用水条件，进场后根据实际情况，将施工用水线路铺设到位。

2 临时水管的铺设采用明铺的方法，通过道路的位置采用暗铺，埋深700mm。现场水源根据业主给定的位置，采用DN50镀锌钢管进行敷设，分别接至施工现场，办公区等临时用水位置。

3 根据设计规范，结合现场实际情况，施工用水与临时消防给水采用同一供水管道，总给水管采用DN50焊接钢管，水管明辅。

4 临时用电电源，业主已提供至现场。进场后根据业主提供电源位置，接至加工场地和作业面。线路使用安全电缆，实行三级配电。

3.3 主要施工方法

3.3.1 场地平整及障碍物清除

3.3.1.1 场地平整

施工前根据场地平面布置用推土机对场地进行必要的铺垫、平整、碾压，确保地基有足够的承载力，满足桩机行使需要，地面坡度小于1%。

3.3.1.2 清障工作的要求

因施工现场为拆迁的区域，地上和地下有诸多影响打桩的设施，所以清障工作是关系到桩基工程进度的关键工作，要求明确如下：

清障工作必须环绕桩位进行，清除位于桩位区域地表砼路面、地下杂物等，包括土中的大块毛石、混凝土块及砖砌体，对留在地坪表面及埋置深度较浅的砖、混凝土、石条基，采用风镐打碎后回填至没有桩位的地方，对桩位处较深的障碍物，进行人工挖除。整个清障工作宜一次完成。

3.3.2 施工测量

3.3.2.1 施工测量工作内容

依据甲方提供的平面大地定位测量控制点，用全站仪定出轴线的坐标定位点，在构筑物外作轴线的控制桩，并设红色三角旗保护起来，作为今后轴线控制的主要依据；然后利用该控制轴线作为场地施工测量定位系统的基础。然后再依次定位出其他测量定位轴线。

整体轴线定位本着先整体后局部的原则，依据业主提供的设计院蓝图和实际测出的红线测绘成果报告进行放线。测量工作均应报请监理和业主确认后方可进入下道工序。

根据施工测量控制点，用全站仪将轴线引侧到施工部位，来指导桩基测量施工。以上工作均报请监理和业主确认后方可进入下道工序。

3.3.2.2 施工测量仪器设备

本工程采用的测量器具详见下表

3.3.2.3 施工测量人员安排

本工程安排一个测量工程师，5个测量人员，分2班，每班2～3人。

3.3.2.4 施工测量方法

工程测量的精确是保证施工成果符合设计意图，确保工程质量的基本条件，必须高度重视，并予以反复复测核实，以确保全工程的空间几何位置在严密控制下进行。首先应根据设计和业主提供的坐标基桩用全站仪进行复核测量，并将复测结果报业主和监理，以便确定这些基桩的可靠性，如需调正应将调正值书面报监理，并获得正式批准后方可使用。在对业主（设计）提供的坐标基桩复测的基础上，加设三角网加密桩，这些加设的桩应设在稳定、可靠的位置，确保能在施工的全过程能精确地放测设计提供的全部工程控制坐标点，并对其进行严密的测定，以确定这些加密桩的坐标。

对施工场地及控制点进行实地踏勘，结合总平面布置图，创建施工测量平面控制网。要求达到考虑通视条件、稳固状况、攀登方便等各种因素，在现场每30建立一个控制点；建立互相相关的三角控制网。放样时每点至少有两个控制点作后视，便于投测时进行校验。

根据设计理论中心线要素，用普通测量复测这些中心线和控制桩相对位置正确与否。当用坐标测量放设中心线和控制桩，并用普通测量复测确认无误后，应对这些控制桩进行必需的保护（如放设十字护桩和用砼保护等），以确保使用时正确，并应将这些控制桩的护桩全部反应在控制网上。

3.3.2.5 高程控制测量

我们对业主提供的数个水准点标高认真复核，在进行闭合水准测量时应选定合理的路线将这些永久水准点全部纳入闭合水准测量。在确认所有原有永久水准点标高正确无误，并报业主和监理工程师认可后方可使用。

根据上述永久性水准点，在沿线每隔左右，引测一个临时水准点，每个水准点要经过二个以上永久性水准点的校核确认后方可使用。为了防止施工期间因受外界影响使桩位发生变化，应适时对上述桩位进行复核，使用时应利用二个以上的桩位进行校核。

所有的控制桩、水准桩和其它桩位均应在设置的桩上编号，根据桩的类别分别以本公司特殊编号法进行编写，防止和其他单位需要布置的桩混淆，发生差错。测量桩应予以详细记录，并说明位置、方向、作用、标高或方位等，以便查勘。

根据引入施工现场的水准点标高，进行桩基施工时利用水准点和水准仪控制桩的标高。

3.3.2.6 桩的平面控制测量

根据闭合测量正确无误的临时水准点和定位点（应予编号并注明标号），运用全站仪、水准仪对对高程和平面定位进行施工测量，控制桩的高程和位置。在施工时应严格保护临时水准及定位点和永久水准及定位点，并定期巡视和复核，确保正确无误。

1 本工程桩位的测量放线根据控制轴线木桩先引测至地面上，然后根据控制轴线测设桩的位置，并用木桩定出桩的位置。

2 在桩基础施工过程中，对轴线控制桩每周月复测一次，以防木桩位移，影响施工测量精度。

3 每一施工段的轴线测设完后，必须进行自检，自检合格后及时填写报验单，并附报验内容的测量成果表报监理验收合格后，方能进行下一步施工。

1)根据提供的规划红线与边轴关系定出施工桩位基准轴线，报送监理验收，再根据桩位控制轴线，按设计图所示尺寸逐一放桩位，验收合格后方可施工。

2)根据水准点高程引测至施工现场内设置临时水准点，并做好固定记号。

3.3.3 泥渣存放区、泥浆池的设置及泥浆配置

3.3.3.1 泥渣存放区和泥浆池的设置

为了施工场地的干燥，需进行泥浆池的合理规划。旋挖钻挖出的泥渣，需要设置专门的存放区；由于钻孔护壁和清孔的需要，需制作一定数量的泥浆，所以施工场地需设置储浆池一个，容积不小于6m3，沉淀池两个，容积不小于10m3，两个轮换使用，一个进浆沉淀，一个关闸清理，沉淀池进出口设闸门，沉淀池上口应高出造浆池0.5m。施工场地设置环形泥浆槽。泥渣存放区、泥浆池和泥浆槽均应用砖砌筑，池壁和池底用水泥砂浆抹面。

3.3.3.2 泥浆制备

1 泥浆制作主要材料：

（1）膨润土：以蒙脱石为主的粘土性矿物。

（2）粘土：塑性指数IP大于17，小于0.005mm的粘粒含量大于50％。为泥浆的主要材料。

2 泥浆的性能指标

(1)相对密度：1.1～1.15。

(2)粘度：18～20s。

(3)含砂率：6％。

(4)酸碱度：pH值为7～9。

(5)胶体率：95％。

(6)失水量：30mL／30min。

(1)全班工作日开始时，测定一次闸门口泥浆下面0.5m处的全套指标以后钻进过程中，每隔2h测定一次进浆口和出浆口的比重、含砂量、pH值等指标。

(2)在停钻过程中，每天测一次各闸门出口处0.5m处的全套指标。

为了有利于膨润土和羧甲基纤维素完全溶解，应根据泥浆需用量选择澎润土搅拌机，其转速宜大于200r／min。

材料的投放顺序，应先注入规定数量的清水，边搅拌，边投放膨润土，膨润土大致溶解后，均匀地投入羧甲基纤维素，然后投入分散剂，最后投入增大比重剂及渗水防止剂。

1)施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。

2)循环泥浆要求：注入孔口泥浆性能指标：泥浆比重应不大于1.10，粘度18～20s；排出孔口泥浆性能指标：泥浆比重应不大于1.25，粘度18～25s。

3)在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇筑水下混凝土。

4)废弃的泥浆、渣应按环境保护的有关规定处理。

3.3.4 钢筋笼的制作

钢筋笼的制作场地应选择在运输和就位都比较方便的场所，设置在现场内制作加工。钢筋进场后应按钢筋的不同型号、不同直径、不同长度分别进行堆放。

3.3.4.1 钢筋骨架绑扎顺序

①主筋调直，在调直平台上进行；

②骨架成形，在骨架成形架上安放架立筋，按等间距将主筋布置好，用电弧焊将主筋与架立筋固定；

③将骨架抬至外箍筋滚动焊接器上，按规定的间距缠绕箍筋，并用电弧焊将箍筋与主筋固定。

3.3.4.2 主筋接长

可采用对焊、搭接焊、绑条焊，主筋对接在同一截面内的钢筋接头数不得多于主筋总数的50％，相邻两个接头间的距离不小于主筋直径的35倍，且不小于500mm，主筋焊接长度为主筋直径的10～15倍，箍筋的焊接长度为箍筋长度的8～10倍。

3.3.4.3 钢筋笼保护层

为确保桩混凝土保护层厚度，应在主筋外侧设钢筋定位器，对于旋挖式钻孔，为避免桩孔侧面受到损坏，定位器应使用宽度为50mm左右的钢板，长度400～500mm，同一断面上定位器4～6处，沿桩长的间距为2～l0m。

3.3.4.4 钢筋笼的堆放

钢筋笼堆放应考虑安装顺序、钢筋笼变形和防止事故等因素，堆放不准超过二层。

3.3.5 护筒制作及埋设

3.3.5.1 护筒制作

护筒内径宜比孔径大200mm，当地下水位较深时，护筒长度1.5m为宜。护筒用5mm的钢板制作，在护筒的上、中、下各加一道加劲筋，顶端焊两个吊环，一为起吊用，二为绑扎钢筋笼吊杆，压制钢筋笼的上浮，护筒顶端同时正交刻四道槽，以便挂十字线，以备验护筒、验孔之用。在其上部开设2个溢浆孔，便于泥浆溢出，进行回收和循环利用。

3.3.5.2 埋设护筒

护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设。

埋设时，先放出桩位中心点，在护筒外80～l00cm的过中心点的正交十字线上埋设控制桩，然后在桩位外挖出比护筒大60cm的圆坑，深度2.0m，在坑底填筑20cm厚的粘土，夯实，然后将护筒用钢丝绳对称吊放进孔内，在护筒上找出护筒的圆心(可拉正交十字线)，然后通过控制桩放样，找出桩位中心，移动护筒，使护筒的中心与桩位中心重合，同时用水平尺(或吊线坠)校验护筒竖直后，在护筒周围回填含水量适合的粘土，分层夯实，夯填时要防止护筒的偏斜，护筒埋设后，质量员和监理工程师验收护筒中心偏差和孔口标高。当中心偏差符合要求后，可钻机就位开钻。

护筒埋设准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于5mm。校准后，护筒固定在正确位置，筒口应高出地面100mm。底部用粘土沿护筒外侧四周分层回填夯实，为减少回填对护筒的扰动，地面以下20cm采用直接灌浆。

3.3.6 钻机就位

首先做好场地的平整及压实，使主机左右履带板处于同一水平面上，动力头施工方向应和履带板方向平行，切不可垂直，开钻前调整好机身前后左右的水平。

钻机利用自行走移动系统就位，钻头与桩位的对位误差要小于2mm。

3.3.7 钻机成孔

3.3.7.1 成孔方法

采用旋挖钻成孔。旋挖钻进是利用旋挖钻杆上的液压马达往下压，并利用扭矩旋转，使旋挖钻头挤压并旋转切入土体，使破碎的岩体直接装入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。提出孔外的钻渣，装入自卸汽车运走。

1 钻孔前，调平钻机，保持钻机垂直稳固。开钻前将钻头着地，进尺深度调整为零；

2 钻进时原地顺时针旋转开孔，然后以钻斗自重、钻杆自重加以液压力作为钻进压力，初钻压力控制在90Kpa左右，钻速先慢后快。

3 不同地质条件采取不同类别的旋挖钻机钻头进行施工： 细砂、中砂、砾砂、角砾土、圆砾土及强风化层可采用筒式钻头；对于强度不均匀地质、易偏孔地质以及风化、中风化岩层采用短螺旋嵌岩钻头；岩层软硬不均、存在孤石及抗压强度较高的岩石地质采用筒式嵌岩钻头。

4 因短螺旋嵌岩钻头出渣能力有限，出渣时换用筒式钻头。

5 当钻杆充满钻渣后，停止下压及回旋，逆时针方向转动动力头，稍向下送行，关闭钻头回转底盖。缓慢上提钻斗，避免钻头碰撞孔壁。提离孔口后，钻机自身旋转至自卸车处，用动力头顶压顶杆，将底盖打开，倾卸钻渣。然后关闭底盖，旋回孔位，对准孔位慢慢将钻斗放至孔底钻孔，重复进行。当出现钻杆跳动，钻机摇晃，钻不进尺等异常情况时，立即停机提钻检查，查明原因妥善处理后再钻，直至钻至设计深度。

6 钻进过程中要随时不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位1～1.5m的水头高度，同时应根据土质情况调整泥浆配方和比重。钻至设计标高时用带有活门的筒形钻清理沉渣，即一次清孔。当孔壁泥浆皮沉淀较厚时，可用扫孔钻头上下往复，扫刷孔壁。

7 清孔后提出钻头，由质量员和工程监理进行孔径、孔深、垂直度检测，验收合格后，移走钻机，盖好盖板，进行下道工序施工。

3.3.7.2 成孔质量和沉渣检查方法

1 成孔质量检查方法

桩成孔质量检测方法主要有圆环测孔法（常规测法）、声波孔壁测定仪法、井径仪测定法三种，在每根成孔完毕后，利用圆环测孔法进行测试桩成孔质量，为了进一步保证工程质量，拟对本工程抽取一定比例的成孔进行井径仪（或声波孔壁测定仪）检测，尤其是对监理单位有疑义的桩进行检测。下面就对几种检测方法进行简要的叙述：

圆环测孔法基本原理是在所成好孔内利用铅丝下钢筋圆环，铅丝吊点位于钢筋圆环中间，利用铅丝线的垂直倾斜角测定成孔质量。此方法快速简便，为常用的成孔检测方法。

a.声波孔壁测定仪测定的原理是：由发射探头发出声波，声波穿过泥浆到达孔壁，泥浆的声阻远小于孔壁的土层介质的声阻抗，声波可以从孔壁产生反射，利用发射和接收的时间差和已知声波在泥浆中的传播速度，计算出探头到孔壁的距离，通过探头的上下移动，便以可通过记录仪绘出孔壁的形状。声波孔壁测定仪可以用来，检测钻孔形状和垂直度。

b.测定仪由声波发生器、发射和接收控头、放大器、记录仪和提升机构组成。声波发生器主要部件是振荡器，振荡器产生一定频率的电脉冲经放大后由发射探头转换为声波，多数仪器振荡频率是可调的，取得各种频率的声波以满足不同检测要求。

c.放大器把接收探头传来的电信号进行放大、整形和显示，显示用进标记时或数字显示，人们可以根据波的初至点和启始信号之间光标长度，确定波在介质中传播时间。计算机接口可以把数字信息化，然后计算机进行频谱分析或进一步处理，或者波形通过记录仪绘图。

d.在钢制底盘上安装八个探头（四个发射探头，四个接收探头），可以同时测定正交两个方向孔壁形状。探头由无极变速的电动卷扬机提升或下降，它和热敏刻痕记录仪的走纸速度是同步的，或者是成比例调节，因此探头每提升或下降一次，可以自动记录上连续绘出孔壁形状和垂直度。在探头上升到孔口或下降到孔底设有停机装置，防止电缆和钢丝绳被拉断。

e.刚钻完的孔，泥浆中含有大量气泡，气泡哪怕是微量的，也会影响波的传播，只有待气泡消失后才能测试，当泥浆很稠时，气泡长期不能消失的就难于测试。可以采用下面所述的井径仪进行测试。

a.井径仪是由测头、放大器的记录仪三部分组成。可以检测直径80～600孔深达浸透百米的孔，把测量腿加长后，可以检测不大于1200的孔。

b.测头是机械式的，当测头放入测孔之前，四条测腿合拢并用弹簧锁住，测头放入孔内，靠测头自身重量往孔底一墩，四条腿像自动伞一样立刻张开，测头往上提升时，由于弹簧力的作用，腿端部紧贴孔壁，随着孔壁凹凸不平状态相应张开或收拢，带动密封筒内的活塞杆上下移动，从而使四组串联滑动电阻来回滑动，把电阻变化变为电压变化，信号经放大后，要用数字显示或记录仪记录，显示的电压值和孔径建立关系，当用静电显影记录仪记录时，可自动绘出孔壁形状。

c.此检测方法用时较长，由于本工程工期要求比较紧，按要求抽取一定数量的成孔进行检测，以保证工程的施工质量。

采用泥浆护壁成孔工艺的灌注桩，浇灌砼之前，孔底沉渣应满足以下要求：端承桩≤50mm；磨擦端承桩或端承摩擦桩≤100mm；纯摩擦桩≤30mm。本工程孔底沉渣应≤100mm。假如清孔不良，孔底沉渣太厚，将影响桩端承力的发挥，从而大大降低桩的承载力。常用的测试方法为垂球法进行测试。

垂球法是利用重约1kg的铜球锥体作为垂球，顶端系上测绳，把垂球慢慢沉入孔内，施工孔深与测量孔深即为沉渣厚度。

3.3.8.1 两次清孔

第一次清孔：钻至设计标高时用带有活门的筒形钻清理沉渣，即一次清孔。当孔壁泥浆皮沉淀较厚时，可用扫孔钻头上下往复，扫刷孔壁。

第二次清孔：在灌注砼导管安放完成后，对孔深、空底沉渣、泥浆比重等进行复测。如果孔底沉渣厚度及泥浆比重超出规定时，利用灌注导管采用反循环清孔，在钢筋笼、导管下好后进行，第二次清孔时间不少于30min，测定孔底沉渣≤100mm，方可停止清孔。测定孔底沉渣，用重锤测试，测绳读数一定要准确，用3～5个孔必须校正一次。

3.3.8.2 清孔标准

第二次清孔注入泥浆相对密度为1.05左右，漏斗粘度18～22s，第二次清孔后，孔底50cm处泥浆的相对密度应控制在1.15左右不超过1.20。清孔结束后，要尽快灌注混凝土，其间隔时间不能大于30min。

3.3.9 钢筋笼吊放

1 起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点在钢筋笼上部箍筋与主筋连接处，吊点对称。

2 钢筋笼设置3个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。

3 吊放钢筋笼入孔时，实行“一、二、三”的原则，即一人指挥、二人扶钢筋笼、三人搭结，施工时应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，不得左右旋转。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下入。

4 对于20m以下钢笼采用整根加工一次性吊装，20以上的钢筋笼分成二节加工，采用孔口焊接；钢筋在同一节内接头采用帮条焊连接，接头错开1000mm和35d（d为钢筋直径）的较大值。螺旋筋与主筋采用点焊，加劲筋与主筋采用点焊，加劲筋接头采用单面焊10d。

5 放钢筋笼时，要求有技术人员在场，以控制钢筋笼的桩顶标高及钢筋笼上浮等问题。

6 成型钢筋笼吊放、运输、安装，应采取防变形措施，不得在其运作中变形。

7 按编号顺序，逐节垂直吊焊，上下节笼各主筋应对准校正，采用对称施焊，按设计图要求，在加强筋处对称焊接保护层定位钢板，按图纸补加螺旋筋，确认合格后，方可下入。

8 钢筋笼安装入孔时，应保持垂直状态。避免碰撞孔壁，徐徐下入，若中途遇阻不得强行墩放(可适当转向起下)。如果仍无效果，则应起笼扫孔重新下入。

9 钢筋笼按确认长度下入后，应保证笼顶在孔内居中，吊筋均匀受力，牢靠固定。

3.3.10 混凝土的灌注

桩混凝土设计强度等级为C30，水下浇筑桩的混凝土强度应高一等级进行配制，以保证达到设计强度。本工程选用商品砼，砼灌注采用导管水下灌注法。

3.3.10.1 导管法灌注砼的基本原理

所谓导管法是将密封连接的钢管（或强度较高的硬质非金属管）作为水下砼的灌注通道，其底部以适当的深度埋在灌入的砼拌和物内，在一定的落差压力作用下，形成连续密实的砼桩身。

3.3.10.2 导管灌注的主要机具

主要机具有：向下输送砼用的导管；导管进料用的漏斗；初存量大时还应配备储料斗；首批砼填充导管的隔离砼与导管内水所用的器具，如滑阀、隔水塞和底盖等；升降安装导管、漏斗的设备，如灌注平台等。

3.3.10.3 导管

(1) 本工程砼导管采用直径250mm无缝钢管导管，连接方式采用法兰，确保连接密封，不得漏水。

(2) 导管的设计与加工制造：

ａ.导管应具有足够的强度和刚度，又便于搬运、安装和拆卸。

ｂ.导管的分节长度为2m，最底端一节导管长应为4.5～6.0m，为了配合导管柱的长度，上部导管长为1m、0.5m或0.3m。

ｃ.导管应具有良好的密封性。导管采用法兰盘连接，用橡胶“O”型密封圈密封，严防。法兰盘的外径宜比导管外径大100mm左右，法兰盘厚度宜为12～16mm，在其周围对称设置的连接螺栓孔不小于6个，连接螺栓直径不小于12mm。

ｄ.最下端一节导管底部不设法兰盘，宜以钢板套圈在外围加固。

ｅ.为避免提升导管时法兰挂住钢筋笼，可设锥形护罩。

ｆ.每节导管应平直，其定长偏差不得超过管长的0.5%。

ｇ.导管连接部位内径偏差不大于2mm，内壁应光滑平整。

ｈ.将单节导管连接为导管柱时，其轴线偏差不得超过±10mm。

ｉ.导管加工完后，应对其尺寸规格、接头构造和加工质量进行认真检查，并应进行连接、过阀（塞）和充水试验，以保证密闭性能可靠和在水下作业时导管不漏水。检验水压一般为0.6～1.0MPa，不漏水为合格。

3.3.10.4 漏斗和储料斗

(1)导管顶部应设置漏斗。漏斗设置高度应适用操作的需要，并应在灌注到最后阶段，特别时灌注接近到桩顶部位时，能满足对导管内砼柱高度的需要，保证上部桩身的灌注质量。砼柱的高度，在桩顶低于桩孔中的水位时，一般应比该水位至少高出2.0m，在桩顶高与桩孔水位时，一般应比桩顶至少高0.5m。

(2)储料斗应有足够的容量以储存砼（即初存量），以保证首批灌入的砼（即初灌量）能达到要求的埋管深度。

(3)漏斗与储料斗用4～6mm钢板制作，不漏浆及挂浆，漏泄顺畅彻底。

3.3.10.5 隔水塞、滑阀和盖底

a.隔水塞一般采用砼制作，宜制成圆柱形，其直径宜比导管内径小20～25mm；采用3～5mm厚的橡胶垫圈密封，其直径宜比导管内径大5～6mm。砼强度宜C15～C20。

b.隔水塞也可采用硬木制成球状塞，在球的直径处钉上橡胶垫圈，表面涂上润滑油脂。此外，隔水塞还可用钢板塞、泡沫塑料和球胆等制成。不管由何种材料制成，隔水塞在灌注砼时应能舒畅下落和排出。

c.为保证隔水塞具有良好的隔水性能和能顺利地从导管内排出，隔水塞表面应光滑，形状尺寸规整。

(2)滑阀：滑阀采用钢制叶片，下部为密封橡胶垫圈。

(3)底盖：底盖也用砼，也可用钢制成。

3.3.10.6 水下混凝土灌注

水下混凝土采用商品混凝土，商品混凝土按水下砼配置。

a.根据桩径、桩长和灌注量合理选择导管、起吊运输等机具设备的规格型号。

b.导管吊入孔时，应将橡胶圈或胶皮垫安放周整、严密，确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中，防止跑管，撞坏钢筋笼并损坏导管。导管底部距孔底（孔底沉渣面）高度，以能放出隔水塞及首批砼为度，一般为300～500mm。导管全部入孔后，计算导管柱总长和导管底部位置，并再次测定孔底沉渣厚度，若超过规定，应再次清孔。

c.将隔水塞或滑阀用8号铁丝悬挂在导管内水面上。

a.滑阀（隔水塞）式导管法灌入水下砼的施工顺序：

放钢筋笼→安设导管→使滑阀（或隔水塞）与导管内水面紧贴→灌注首批砼→连续不断灌注直至桩顶→拔出护筒

在灌首批砼之前最好先配制0.1～0.3m3水泥砂浆放入滑阀（隔水塞）以上的导管和漏斗中，然后再放入砼，确认初灌量备足后，即可剪断铁丝，借助砼重量排出导管内的水，使滑阀（隔水塞）留在孔底，灌入首批砼。

首批灌注混凝土数量应能满足导管埋入混凝土中1.2m以上。

首批砼灌注正常后，应连续不断灌注砼，严禁途中停工。在灌注过程中，应经常用测锤探测砼面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。探测次数一般不宜少于所适用的导管节数，并应在每次起升导管前，探测一次管内外砼面高度。遇特别情况（局部严重超径、缩径、漏失层位和灌注量特别大时的桩孔等）应增加探测次数，同时观察返水情况，以正确分析和判定孔内的情况。

在水下灌注砼时，应根据实际情况严格控制导管的最小埋深，以保证桩身砼的连续均匀，不使其可能裹入砼上面的浮浆皮和土块等，防止出现断桩现象。对导管的最大埋深，则以能使管内砼顺畅流初出，便于导管起升和减少灌注提管、拆管的辅助作业时间来确定。最大埋深不宜超过最下端一节导管的长度。灌注接近桩顶部位时，为确保桩顶砼质量，漏斗及导管的高度应严格有关规定执行。

砼灌注的上升速度不得小于2m/h。灌注时间必须控制在埋入导管中的砼不丧失流动性时间。必要时可掺入适量缓凝剂。

f.桩顶的灌注标高及桩顶处理

桩顶的灌注标高按照设计要求，且应高于设计标高2.0m以上，以便清除桩顶部的浮浆渣层。桩顶灌注完毕后，应即探测桩顶面的实际标高，长用带有标尺的钢杆和装有可开闭的活门钢盒组成的取样器探测取样，判断桩顶的砼面。

3.3.10.7 施工注意事项

1)导管法施工时注意事项

a.灌注砼必须连续进行，不得中断。否则先灌入的砼达到初凝，将阻止后灌入的砼从导管中流出，造成断桩。

b.从开始搅拌砼后，在1.5h之内应尽量灌注完毕。

c.随孔内砼的上升，需逐步快速拆除导管，时间不宜超过15分钟，拆下的导管应立即冲洗干净。

d.在灌注过程中，当导管内砼不满含有空气时，后续的砼宜通过溜槽徐徐灌注漏斗和导管，不得将砼整斗从上面倾入管内，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。

2)为防止钢筋笼上浮，应采的措施

a.在孔口固定钢筋笼上端。

b.灌注砼的时间应尽量加快，以防止砼进入钢筋笼时，流动性过小。

d.当孔内砼接近钢筋笼时，应保持埋管较深，放慢灌注速度。

e.当孔内砼面进入钢筋笼1～2m后，应适当提升导管，减少导管埋置深度，增大钢筋笼在下层砼中的埋置深度。

3)在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减少，超压力降低，而使管外的泥浆及所含渣土稠度和比重增大。如出现砼上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，亦可掏出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。

4)依据孔深、孔径确定初灌量，初灌量不小于1.2m3,且保证一次埋管深度不小于1000mm 。

5)水下混凝土的灌注要连续进行，为此在灌注前需作好各项准备工作，同时配备发电机一台，以防停电造成事故。

6)水下混凝土灌注过程中，勤测砼面上升高度，适时拔管，最大埋管深度不大于8m，最小埋管深度不小于1.5m 。桩顶超灌高度控制在800～1000mm ,既保证桩顶砼强度，又防止材料浪费。

a.在堆放导管时，须垫平放置，不得搭架摆设。

b.在吊运导管时，不得超过5节连接一次性起吊。

c.导管在使用后，应立即冲洗干净。

d.在连接导管时，须垫放橡皮垫并拧紧螺栓以免出现漏水、漏气等现象。

e.如桩基施工场地布置影响到混凝土的灌注，可在场地外设置1～2台汽车泵输送至桩的灌注位置。

3.4 新技术、新工艺、新设备的应用

3.4.1 采用静态泥浆护壁、旋挖钻孔工艺

静态泥浆护壁、旋挖式钻孔工艺是在吸收各种成孔工艺优势的基础上发展起来的一种新型的灌注桩成孔工艺。该工艺由于采用非水介质取土成孔，钻孔出土由钻具直接带出，不依靠泥浆输送，大大减少了泥浆的使用，因而成孔泥皮薄、孔径规矩、桩承载力稳定。同时，钻机的安装比较简单，钻头拆卸方便，机械化程度高，成孔速度快。该工艺污染小、噪音低、振动小。

3.4.2 采用先进的检测设备和检测方法

先进的检测手段，是保证检测的准确性、严密性，施工工程质量控制的关键环节。本工程的检测方法主要有：

1 成孔质量检查方法：(1)圆环测孔法；(2)声波孔壁测定仪；(3)井径仪。

2 沉渣检查方法：垂球法进行测试。

3 泥浆比重检测：采用比重仪、粘度仪、含砂率等，对泥浆的比重、粘度和含砂率进行测试。

3.4.3 泥浆配置选料

(1)膨润土：以蒙脱石为主的粘土性矿物。粘土：塑性指数IP大于17，小于0.005mm的粘粒含量大于50％。为泥浆的主要材料。

(2)CMC：羧甲基纤维素钠盐，增加粘度，防止脱落。

(3)碱类：Na2CO3及NaHCO3控制和改善泥浆性质。

(4)渗水防止剂：废纸浆、锯末等，防止渗水。

3.4.4 二次清孔采用气举反循环法

气举反循环清孔是利用空压机的压缩空气，通过安装在导管内的风管送至桩孔内，高压气与泥浆混合，在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物，浆气混合物因其比重小而上升，在导管内混合器底端形成负压，下面的泥浆在负压的作用下上升，并在气压动量的联合作用下，不断补浆，上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流动，因为导管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断面积，便形成了流速、流量极大的反循环，携带沉渣从导管内反出，排出导管以外。

气举反循环清孔由于返浆速度快，清渣效果较好，沉渣层较薄，而沉渣层厚度大小与单桩承载力高低密切相关。相对其它反循环清孔工艺，气举反循环工艺的送风管安装在导管内，不像其它反循环清孔工艺在导管外安装风管，减少拔出风管时与钢筋笼牵挂的危险、更保护泥浆护壁，且气浆混合器制作简单，操作更为方便。

第四章 关键工序及重要环节的技术措施

JGT248-2009 混凝土坍落度仪.pdf4.1 冬、雨期施工技术措施

济南市年平均降水量669.30mm，年最小降水量为320.70mm，年最大降水量为1283.40mm（1973年），累计月最大降水量为504.5mm（1962年7月），一日最大降水量为298.4mm（1962年7月13日）；一日最大降雪量为190 mm（1971年3月2日）；一年之中降水主要集中在六、七、八月份，多以暴雨形式降落，三个月的降水量占年降水量的65％。

4.1.1 雨期施工组织措施

2 雨季施工前认真组织项目部有关人员分析雨季施工生产特点，制定雨季施工生产计划；编制详细的技术措施、材料调配计划，及时组织所需的防雨材料并落实专人将材料配备到位。

3 雨季夜间设专职的值班人员，保证昼夜有人值班并做好值班记录，同时设置天气预报员，负责及时收听、发布和预报天气情况。如有讯情应及时上报项目经理和项目工程师，以便采取预防措施。

4 做好施工人员的雨季施工相关技术培训工作，设立雨季施工奖惩管理制度GBT 3323.1-2019标准下载，确保各项措施有效、充分地实施。

4.1.2 雨期施工技术措施