钻孔灌注桩的施工工艺

广州轨道交通五号线广州火车站钻（冲）孔桩、

三重管旋喷桩工程

施工组织设计

广东省地质工程公司 二OO五年五月十六日

广州轨道交通五号线广州火车站钻（冲）孔桩、

三重管旋喷桩工程

施工组织设计

编 写：陈志贤 审 核：梁 斌 总工程师：甘展孜 总 经 理：陈政民

广东省地质工程公司 二OO五年五月十六日

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目 录

一、工程概况-----------------------------------------------------4 二、场地工程地质条件-----------------------------------------4 三、施工组织管理和计划安排--------------------------------4 四、分项工程方法和技术措施--------------------------------6 五、施工安全技术措施----------------------------------------14

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一、 工程概况

广州轨道交通五号线广州火车站四号活塞风亭设在车站东端的区间，位于国旅门前。风井基坑尺寸22．3×9米,深29．93米。围护结构采用Φ1200mm钻(冲)孔灌注桩＋内支撑形式,钻(冲)孔桩长为31.7～33.2米,共49根,嵌固深度2～3.3m,桩间距1350mm；基坑外侧桩间止水帷幕为Φ900旋喷桩(三重管),共49根,与钻孔灌注桩咬合厚度不小于150mm,旋喷桩入全风化层1米以上。

基坑周边的国旅与民航售票处距基坑3～7米,且为天然基础,所以在基坑围护结构和建筑物之间设置一道隔断墙。隔断墙采用Φ900mm(三重管),共69根,咬合250mm,进入全风化层1米以上。

一、 场地工程地质条件

根据地质钻孔资料,主要地层从上往下依次为:(1)素填土<1>,厚2.3m。(2)残积土<5-1>,厚6.7m。(3)全风化红砂岩层<6>,厚8.5m。(4)中风化红砂岩层<8>,厚2.2m。(5)微风化红砂岩层<9>,厚1.8m,(6)中风化红砂岩层<8>,厚0.9m(7)微风化红砂岩层<9>,厚9.4m(8)中风化红砂岩层<8>,厚1.2m(9)微风化红砂岩层<9>,厚2.3m。 二、 施工组织管理和计划安排 (一)机械设备安排

根据本工程工程量及工期要求,我公司组织的机械设备见下表:

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设备名称 冲桩机 砂浆泵 三重管旋喷桩型号 3PM 工作范围(m) 钻深50m 钻深50m,桩径Φ数量 4台 4台 功率(ｋW/台) 35 11 GP-1500 机 800-Φ1000mm 2台 70 泥浆泵 PW-150 压力≥8MPa 2台 4．5 电焊机 2台 （二）、 劳动力的组织和管理

为保证工程质量，应严把质量关，与班组订立质量安全合同，责任到人，认真细致地对工人进行安全教育及施工前培训，全面的进行技术交底，每月进行安全技术教育学习一次。 施工人员配备： 1、施工队长：两人 2、工程技术人员：叁人 3、电工：壹人 4、焊工：壹人 5、冲桩班：二十人 6、旋喷桩班：十五人 7、辅助班：两人

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（三）、主要材料的供应及管理

1、 除甲方供应材料外，其它施工材料均由施工单位自已采购及供应，各种材料必须符合有关规定的要求，必须为合格品，具有质量合格的证明文件，并按有关规定，在现场随机抽样检验合格的才可使用，杜绝不合格材料使用在本工程上；根据工程需要，合理安徘材料进场计划，满足工程需要。

（四）、施工进度计划（见下表）

施工进度计划安排表

施工进度（95天） 工程项目 10 冲孔桩 三重管旋喷桩 四、分项工程施工方法和技术施措 （一）、冲孔灌注桩

广州市轨道交通五号线广州火车站四号活塞风亭围护结构采用泥浆护壁冲孔灌注桩，桩径Φ1200mm，共计49根。施工方法和技术措施如下：

1、 冲孔桩施工工艺流程图：

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20 30 40 50 60 65 75 85 90 各项准备工作 测桩中心 定桩位 埋设护筒 挖砌泥浆池 制作泥浆 桩机定位调整垂直度 冲孔至终孔 一次清孔 质量检测 下钢筋笼 下导管 二次清孔 灌注砼 导管起卸测砼面高度 砼面达-1.0米成桩 移机至下一桩 排污浆车 泥浆外运 排污场地

试验 水中养护 试块取样 坍落度试验 钢筋笼存放 钢筋笼制作 商品砼 2、施工工艺： A、设备安装：

（1）铺设移动钢轨，间距3米，木轨规格3100mm×250mm×250mm，间距2m｡

（2）先安装起落架再用钻机卷扬机立塔架，并设安全绳，以防钻塔向后倾斜。

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（3）调平基枕机架，调准回转器垂直度，孔位中心，天平滑轮中

心必须在同一垂线。

（4）泥浆泵应尽量靠近孔位，吸水胶管总长不超过15m。 （5）泥浆泵下端吸水口至泥浆池底距离不少于400mm。 B、埋护筒：

（1）护筒埋入深度为1m，高出地面200mm，应先用粘土更换

筒底散土400mm，然后下入，并将筒顶用粘土夯实。

（2）护筒埋设要保持垂直，倾斜率应小于1.5﹪，与桩孔位中

心偏差小于20mm。

C、成孔：

（1）开钻前往护筒内注满泥浆，开钻时在护筒底部用慢速钻进，

以保护筒底端土层支撑及密封作用。

（2）在钻进时，为避免钻头包泥或糊钻，应及时往孔内泵入清

水或稀泥浆，采用小压力，中钻速，钻速控制在0．10m/min左右，钻压10~15KN。

（3）加接钻杆前，应将钻具提离孔底80~100mm，让冲洗液循环3~5min，再拧卸钻杆接口部分。

（4）发现泵压上升或进尺缓慢，甭送清水和稀泥浆，加活动钻具，若上述措施无效应及时提钻。

（5）泥浆池采用2个10m3泥浆箱，用泥浆罐车外运。

D、清孔：

终孔后将钻头提离孔底80~100mm，输入比重1.05~1.08的

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新泥浆循环40~60min，至返回地面泥浆含渣量＜40﹪为止，下完导管后进行二次清孔，至沉渣厚度＜100mm为止，停泵后15min内灌注第一斗混凝土。

E、下钢筋笼： （1）钢筋笼制作：

钢筋笼在现场制作，钢筋笼均制成两节，箍筋与主筋点焊，钢

筋在放置和制作钢筋笼过程中要有足够的混凝土垫块保护层。

（2）下钢筋笼：

① 用吊车放入，入孔应轻放慢放，放完后用长螺杆悬挂定位。 ② 孔口钢筋对焊时上下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线

一致。

③ 为缩短下笼时间，由两名焊工同时作业。 ④ 笼顶与笼底入孔标高误差不得大于±50mm。 F、灌注混凝土：

（1）导管采用Φ219连接导管，下管时准确丈量，计算长度，导管底端距孔底高度400～500mm。

（2）水下混凝土港灌注：

① 隔水塞直径应比导管内径小20～25mm，灌注前用8﹟铁丝

吊挂在导管内，开灌时剪断铁丝放塞。

② 先配置0.2m³水泥砂浆放入漏斗，使砼易于下滑。 ③

每次升管前探测一次管内外混凝土面高度,即每灌4～ 5m³砼测定一次,填下水下砼灌注记录表。

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④实际浇筑量严禁小于计算体积,混凝土灌桩注充盈系数1.2～1.3。

⑤每桩测砼坍落度3次,即首批出料、灌注中期后期。

G、砼桩头处理:

砼灌注完毕后,应施测桩顶实际标高,确认符合设计后方可卸

下设备,桩头砼浮浆处理干净,并应满足设计要求。

(三)、冲孔灌注桩施工安全技术措施:

(1)考虑施工误差与桩的垂直度偏差,按设计桩位外放5cm。 (2)钻孔桩必须跳开施工,即前一个桩施工完后,再相隔2～3个

桩施工,减少两桩之间的影响。

(3)、防止坍孔,注意保持泥浆比重,控制钻进速度,保持孔内水

头高度。

(4)、保证清孔质量,不产生坍孔,清孔后泥浆比重达到1.2,泥浆

含砂率不大于4%,沉渣厚度满足规范要求,即不大于250mm厚度。 (5)、防止钢筋笼上浮和断桩。浇筑水下混凝土之前,必须将钢筋笼定位准确后,固定牢固,浇筑混凝土的导管需经检查,不漏水、不漏气。料斗内首批混凝土灌入桩内的高度必须满足高于导管下口1m以上,以后随混凝土灌注,逐步提升导管,但必须保证导管下口埋入混凝土中的深度不小于2～4m,灌注要求连续不间断地均匀灌注。混凝土灌注高度比设计桩顶标高超高0.5～1m。

(6)、钻孔桩在已钻成的孔尚未浇筑砼前,必须用盖板封严。 (7)、成孔桩机操作或桩机移位时,注意桩机安定平稳,以防止机架

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突然倾倒或具突然下落发生事故。

4、材料:

砼配合比C30水下商品砼,水泥加重360～380㎏/m³； 出料砼坍落度20±2cm。

(二)、三重管旋喷桩

广州市轨道交通五号线广州火车站四号活塞风亭围护结构外

侧桩间止水及基坑围护结构和国旅建筑物之间设置一道隔断墙,采用三重管旋喷桩,桩径Φ900mm,其中桩间止水桩49根,隔断墙桩69根,咬合250mm,共118根,进入全风化层1米以上。施工方法和技术措施如下:

1、三重管高压旋喷桩技术规格 (1) 桩径:φ900mm (2) 隔断墙桩间距:650mm (3) 桩长:11m

2、三重管高压旋喷桩施工工艺 (1)、工艺施工顺序

平整场地→定孔位→引孔钻机就位→钻孔→下喷管至深度→旋喷切割→制浆→注浆→冒浆→旋转提升→成桩→冲洗管路及回压灌浆

(2)、施工机械

为了能更好地完成设计要求,确保工程质量,拟选用两台套

GP-15型三重管旋喷机,该机具是目前较为通用、技术较先进的高压

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旋喷机械,它具有成桩半径大、成桩质量好、桩体均匀、桩体含土量尽等优点。

(3)、施工主要技术参数

高压旋喷桩注浆主要技术参数的选择,对施工质量的影响起着

决定性的作用。施工前应先进行室内水灰比的配比试验,以确定最佳的水灰比;在大规模正式施工前,还应先进行工艺性施工,以确定最佳的施工工艺和施工参数。根据我公司多年的施工经验,初拟施工技术参数如下表:

注浆主要技术参数 序号 1 项目 水压 单位 MPa 数值 ≥30 备注 2 气压 MPa 0.4~0.7 3 4 5 水灰比 提升速度 回转速度 Cm/min rpm 0.8 10~12 8~12 6 水泥浆比重 g/cm³ 1.5~1.6 7 回浆比重 g/cm³ ﹥1.2 12

(4)、施工方法

五、施工安全技术措施

1、加强对现场工作人员进行安全施工教育,提高自保、互意识,并严格执行每月不少于四小时的安全学习,同时坚持班前安全活动,以提高工人的安全意识,从而自觉执行各项安全规章制度。

2、实行逐级安全交底制度,严格实施安全“三宝”的使用与检

查,把施工安全作为头等大事来抓;要教育施工人员牢固树立“生产必须安全,安全为了生产”及“安全第一”的思想。

3、工地成立安全领导小组,配备专职安全员和兼职安全员。 4、安全必须经常在现场检查、监督,施工人员必须服从安全人

员的管理,经常开展安全活动,杜绝各种事故的发生。

5、进入施工现场必须戴安全帽,施工人员不得穿高跟鞋和拖鞋

作业,工作前及工作时不准饮洒。

6、加强用电安全管理,按规定设置三相五线制的施工用电线路,

施工机械实行一机一闸漏电保护开关。所有的开关控制箱必须是配置漏电开关，且规定动作电流不大于30mA。

7、特殊工种如电工、焊工、架子工、机架工等必须持证上岗，

并定期检查，严禁无证顶替现象发生。

8、各工序工人应相互协调，对机械设备应勤保养、勤检查，防

护设备安全可靠，机械运转正常，交时应办理必要的手续。

9、电器系统必须保持干燥，装好漏电开并，定期检查，经常查

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验电器、电线情况。若发现线路老化、破损等应及时更换。供电线路要架空2米，不允许随地拖接的情况。

10、制定严格的安全奖罚措施，责任到人。 11、工地各部位按规定悬挂安全标志。

12、做好防机械伤害的意外事故和触电事故，机械要有检验状态的标识，要有良好的接地，防漏电保护，所有的开关控制箱必须是配置漏电开关，且规定动作电流不大于30Ma。

13、场内电源线要架空2m，不允许随地拖接的情况。 14、现场要实行周检制度，对安全管理和安全设施的不完善部

份及时整改。

广东省地质工程公司

二00五年五月十六日

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