站房扩孔灌注桩施工方案#天津#明挖法

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1、目 录一、工程概况11.1 工程总体概况11.2 工程桩概况11.3 施工工期11.3.1 盖挖段计划施工工期11.3.2 明挖段计划施工工期1二、地质情况12.1 工程地质概况12.2 水文地质概况5三、编制依据6四、本工程特点、重点、难点分析6五、施工部署75.1 施工组织机构75.1.1 项目组织机构网络75.1.2 技术组织机构网络85.1.3 质量组织机构网络85.1.4 安全组织机构网络9六、设备选型9七、施工工艺流程和施工方法127.1 AM工法施工工艺流程127.2 AM工法施工方法137.2.1 施工现场准备137.2.2 AM工法扩孔钻孔灌注桩施工方法和步骤13（1）施工概

2、述13（2）放桩位线13（3）钻机定位13（4）钢护筒埋设14（5）钻机等径部成孔14（6) 扩孔成孔作业15（7）利用扩孔钻头进行一次清孔15（8)成孔质量检测15（9）钢筋笼制作及安装16（10)安装导管、二次清孔17（11)混凝土的灌注187.3 钻孔灌注桩后压浆施工工艺257.3.1 钻孔灌注桩后压浆技术特点257.3.2 后压浆施工257.3.3 后压浆施工工艺26八、主要施工技术298.1 概述298.2 材料检验298.3 钻孔前要求298.3.1 场地要求298.3.2 常规AM扩孔灌注桩护筒要求298.3.3 泥浆要求308.4 成孔技术308.4.1 钻机就位308.4.2

3、 埋设护筒308.4.3 成孔垂直控制308.4.4 控制钻进速度和泥浆指标308.4.5 成孔检查308.4.6 清孔318.4.7 钢筋笼制作及安装318.4.8 浇筑混凝土成桩318.4.9 钻孔灌注桩主要技术措施328.5 施工技术措施328.5.1 确保成孔质量措施328.5.2 确保钢筋笼制作及质保措施338.5.3 确保混凝土施工质量措施338.5.4钻孔灌注桩质量通病的防治34(1)塌孔34(2) 桩孔偏斜34(3)缩孔34(4)钢筋笼放置与设计要求不符35(5)断桩35(6)钻孔漏浆358.5.5 注浆管堵塞防止及补救措施35(1)注浆管堵塞防止措施35(2)注浆管堵塞补救措

4、施35九、质量管理保证措施369.1 工程质量责任制369.2 全面推行施工质量过程控制措施369.3 原材料质量保证措施369.4 关键过程及控制379.5 质量标准控制379.5.1 成孔允许偏差及检测方法379.5.2 钢筋笼制作379.5.3 焊接要求389.5.4 泥浆指标控制389.6 施工质量管理389.7 成桩的检测方式39十、施工风险分析与应对措施39十一、雨季施工措施46十二、安全生产、文明施工4612.1 安全生产目标4612.2 安全责任制4612.3 安全教育4612.4 安全技术交底4712.5 安全生产管理4712.6 施工用电安全4812.7 文明施工措施481

5、2.8 环境保护目标、指标503京津城际延伸线于家堡站站房工程 AM工法：扩孔灌注桩施工方案京津城际延伸线于家堡站房工程AM工法：扩孔灌注桩施工方案一、工程概况1.1 工程总体概况于家堡站地处滨海新区于家堡中心商务区北端，是于家堡综合交通枢纽工程的一部分，其中于家堡站房建筑面积为86200m2，城际车站站台位于地下二层，候车大厅位于地下一层，基坑深度约为21.5m；B1、B2线车站与城际车站平行，B1线车站紧邻城际车站，与城际车站基坑深度基本一致21.5m，B2线车站基坑深度略浅为17m；Z1线车站与以上三站垂直，基坑深度29.5m；配套的出租车停车场工程位于地下一层，基坑深度11m，社会车停

6、车场工程位于B2线车站与城际车站之间结构的地下二层，基坑深度约17m。1.2 工程桩概况工程桩直径2400mmAM扩3400mm和直径2200mmAM扩3200mm。施作后，采取桩端、桩侧复式注浆，并且注浆量不得小于试桩注浆量。钢筋笼主筋为33根二级32，加强筋为同样为二级32，加强箍为Q235钢板箍2000mm，厚20mm宽100mm，螺旋箍筋为二级16。主筋混凝土保护层厚度为80mm。混凝土采用商品C50防水防腐钢筋混凝土，抗渗等级为P12。1.3 施工工期1.3.1 盖挖段计划施工工期根据现场实际情况和施工进度，本工程计划使用3台旋挖机，计划工期为 2010年4月15日2010年7月15

7、日。1.3.2 明挖段计划施工工期明挖段工程桩的施工工期根据新港二号路的拆迁情况而定。二、地质情况2.1 工程地质概况本区范围内地层主要为第四系全新统人工填土层（人工堆积Q4ml）、第I陆相层（第四系全新统上组河床河漫滩相沉积Q43al）、第I海相层（第四系全新统中组浅海相沉积Q42m）、第II陆相层（第四系全新统下组河床河漫滩相沉积Q41al）、第陆相层（第四系上更新统五组河床河漫滩相沉积Q3eal）、第II海相层（第四系上更新统四组滨海潮汐带相沉积Q3dmc）、第IV陆相层（第四系上更新统三组河床河漫滩相沉积Q3cal）、第III海相层（第四系上更新统二组浅海滨海相沉积Q3bm）、第陆相层

8、（第四系上更新统一组河床河漫滩相沉积Q3aal）、第海相层（第四系中更新统上组滨海三角洲相沉积Q23mc）各层具体分布详见工程地质断面图及地质柱状图，其岩性特征描述见表。时代成因土层编号岩土名称土层厚度(m)顶板高程(m)岩性描述Qml1杂填土0.505.30-0.242.9杂色，松散，潮湿，水位以下饱和，含碎石、砖块、灰渣等建筑垃圾及生活垃圾为主；局部以粉质粘土为主，灰褐色，硬塑2素填土0.902.101.582.36以粘性土主，灰黄色、黄褐色、褐黄色、灰褐色、褐色，可塑流塑，局部含有机质及腐植物；以粉土为主，湿，中密Q43al1粉质粘土0.705.60-5.300.87褐黄色、黄褐色、灰褐

9、色、黄灰色，可塑流塑，夹粉土层，具锈斑，局部夹有黑斑，含螺壳，含较多氧化铁及锰质结核，土质不均2粉土0.53.90-5.420.46褐灰色、黄灰色、黄褐色，中密密实，湿很湿，具锈斑及灰色条纹，夹粉质粘土薄层3粘土0.63.50-4.440.81黄褐色，软塑流塑，具锈斑，含腐殖质，具黑色条纹，土质不均5淤泥质粉质粘土0.405.7-6.890.52灰黄色、灰褐色，流塑，具锈斑，夹黑灰色条纹，具有机质，夹薄层粉土6淤泥质粘土0.503.4-3.850.64黄褐色、灰褐色，流塑，夹粉土薄层，含有机质，含姜石Q42m1粉质粘土0.614.5-19.23-1.27灰色、灰褐色、褐灰色，软塑流塑，含贝壳碎

10、片，夹粉土薄层，具黑色斑点2粉土0.505.7-17.70-1.61褐灰色、灰色，湿很湿，中密密实，含贝壳碎片，夹粉质粘土薄层，含有机质3粘土0.408.7-18.20-1.43褐灰色、灰褐色、灰色，可塑流塑，夹粉土团块，含贝壳碎片，具黑色条纹及斑点，局部含腐殖质4粉砂1.50-4.65灰褐色，密实，饱和5淤泥质粉质粘土0.508.2-17.13-1.14灰色、灰褐色，流塑，含贝壳碎片，夹粉土薄层，具黑灰色斑点6淤泥质粘土1.010.5-14.35-0.6灰色、褐灰色、灰褐色，流塑，含贝壳碎片及有机质，夹粉土薄层Q41h1粉质粘土0.604.9-20.45-7.49浅灰色、灰白色、灰黄色，硬塑

11、软塑，顶部为灰黑色及黑色泥炭层，局部夹少量贝壳碎片3粘土0.503.2-19.82-13.10浅灰色、灰白色、灰黄色，可塑，顶部为灰黑色及黑色泥炭层Q41al1粉质粘土0.605.8-23.62-10.69灰黄色、黄褐色，软塑可塑，具锈斑，夹螺壳，夹粉土薄层，含零星姜石2粉土0.507.3-24.80-16.94灰黄色、褐黄色，湿，密实，含螺壳碎片，夹粉砂薄层，具锈斑3粘土0.55.60-23.80-17.56灰黄色、褐黄色，软塑硬塑，具锈斑，含姜石，夹黑色条纹4粉砂0.205.7-26.39-19.27褐黄色、灰黄色，中密密实，饱和，夹粘性土薄层，含零星螺壳碎片Q3eal1粉质粘土0.506

12、.7-29.55-15.79灰黄色、黄褐色、褐黄色、灰绿色，软塑可塑，具锈斑，含姜石，土质不均，夹粉土薄层2粉土0.608.7-30.33-21.20灰黄色、灰褐色、褐黄色，湿，密实，具锈斑，含姜石，夹粉质粘土薄层3粘土1.904.0-27.83-21.07黄褐色、褐灰色，可塑，具锈斑，土质均匀4粉砂0.410.0-31.30-21.51灰黄色、黄褐色、褐黄色，中密密实，饱和，成份以石英、长石为主，含螺壳碎片，局部夹粉质粘土薄层9细砂0.66.40-32.19-21.91灰黄色、褐黄色、黄褐色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，含螺壳及贝壳碎片Q3dmc1粉质粘土0.705.5-52.26-3

13、2.31灰褐色、褐灰色、灰色、黄灰色，软塑可塑，夹粉砂薄层及泥炭层2粉土0.508.2-54.30-31.57灰色，密实，湿，土质不均，含少量贝壳3粘土1.105.0-51.63-41.17灰褐色、褐灰色，黄灰色，可塑，局部夹砂条带4粉砂0.727.7-54.60-28.30灰色、灰褐色、褐灰色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，含贝壳碎片，夹粉质粘土薄层5细砂0.811.7-53.20-29.34灰色、褐灰色、灰褐色、黄灰色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，夹少量贝壳碎片Q3cal1粉质粘土0.904.3-61.61-45.81褐黄色、黄褐色、黄灰色、灰黄色，硬塑可塑，具锈斑及灰色条纹，含

14、姜石，夹薄层粉土2粉土0.806.5-63.81-47.34黄褐色、灰黄色、褐灰色、褐黄色，稍湿湿，中密密实，具锈斑，局部夹薄层粉质粘土、粉砂层，含少量姜石3粘土0.704.4-59.18-55.47黄褐色、褐黄色、灰褐色、棕褐色，硬塑可塑，具锈斑及灰色条纹，含姜石4粉砂0.911.7-56.87-46.49黄褐色、褐黄色、灰黄色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，具锈斑，含少量姜石，夹粘土团块5细砂0.34.5-52.43-50.84灰褐色、灰黄色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，含贝壳碎片，夹粘性土薄层及团块Q3bm1粉质粘土0.508.9-71.20-55.99灰褐色、褐灰色、深灰色、

15、黄灰色，软塑可塑，土质不均，具锈斑，含贝壳碎片，夹粉土及砂土薄层2粉土0.706.0-69.78-55.95灰褐色、深灰色，湿，密实，具锈斑，含贝壳碎片，夹砂土薄层3粘土0.605.3-65.40-54.31灰褐色、褐灰色、棕褐色、黄褐色，硬塑可塑，具锈色条带及斑块，夹粉土、粉砂薄层4粉砂0.69.50-67.40-54.43灰褐色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，夹粉质粘土薄层，具锈斑，夹贝壳碎片5细砂1.206.0-67.31-59.83灰褐色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，夹粉质粘土薄层，具锈斑，夹贝壳碎片Q3aal(11)1粉质粘土0.608.1-84.02-64.05黄褐色，软

16、塑可塑，具锈斑，含姜石及贝壳碎片，局部夹粉土及砂类土薄层(11)2粉土0.504.7-83.61-65.45灰黄色、褐黄色，稍湿湿，密实，具锈斑，含贝壳碎片，夹砂土薄层(11)3粘土0.703.3-78.20-66.61灰黄色、褐黄色、灰褐色、黄褐色，硬塑可塑，具锈斑，含姜石及螺壳(11)4粉砂0.97.63-82.16-62.20灰黄色、褐色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，具锈斑，含零星姜石，夹粉质粘土薄层(11)5细砂1.005.1-79.04-68.66灰黄色、灰褐色、褐黄色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，具锈斑，含贝壳碎片，局部夹粉土薄层Q23mc(12)1粉质粘土0.906.

17、3-88.12-75.46灰色、褐灰色，可塑硬塑，土质不均，具锈斑，含姜石，夹粉土及砂类土薄层(12)2粉土0.901.8-86.32-85.13灰褐色、黄灰色、灰色，湿稍湿，密实，具锈斑，含砂颗粒(12)3粘土2.303.3-83.97-83.44灰绿色、浅灰绿色、黄褐色，可塑硬塑，具锈斑，含姜石，局部夹粉土薄层(12)4粉砂0.915.3-86.03-73.50褐灰色、褐黄色、灰黄色、黄褐色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，局部夹粘性土及粉土薄层(12)5细砂1.042.2-92.11-80.21褐灰色、黄褐色、灰黄色、褐黄色，密实，饱和，成份以石英、长石为主，局部夹粘性土及粉土团块2.

18、2 水文地质概况2.2.1地表水本场地位于海河的入海口处，海河自上游蜿蜒而下，自此注入渤海。海河在这里形成了一个倒“几”字型，本工程即位于这个倒“几”字型内。由于车站距海河及渤海边较紧，在车站基坑开挖时，将受到海河水及海水的双重影响。2.2.2地下水区间内表层地下水类型为第四系孔隙潜水。赋存于第陆相层及以下粉砂及粉土中的地下水具有微承压性，为微承压水。地下水的温度，埋深在5m范围内随气温变化，5m以下随深度略有递增，一般为1416。潜水存在于人工填土层层、第陆相层层及第海相层层中。该层水以第陆相层11粘土及21粉质粘土为相对隔水底板。人工填土层为杂填土，土体结构松散，含水量丰富，土层渗透系数大

19、。第陆相层以11、21、71、81粘土、粉质粘土、淤泥质土为主，土体渗透性能较差，土层渗透系数较小。第海相层主要含水层为31粉土。21粉质粘土中夹有大量粉土薄层，储水量较大，但出水量较小，垂直、水平方向渗透系数差异较大。潜水地下水位埋藏较浅，勘测期间水位埋深约为0.501.50m(高程0.84-1.74m)。潜水主要依靠大气降水入渗和地表水体入渗补给，水位具有明显的丰、枯水期变化，受季节影响明显。地下水丰水期水位上升，枯水期水位下降。高水位期出现在雨季后期的9月份，低水位期出现在干旱少雨的45月份。潜水位年变化幅度的多年平均值约0.8m。微承压水以第陆相层21粉质粘土、11粘土为相对隔水顶板。

20、31粉土、44粉砂、31粉土、44粉砂、54细砂、31粉土、44粉砂、54细砂、31粉土、32粉土、44粉砂、54细砂、31粉土、44粉砂、54细砂为主要含水地层，含水层厚度较大，分布相对稳定。微承压水水位受季节影响不大，水位变化幅度小。该层微承压水接受上层潜水的越流补给，同时以渗透方式补给深层地下水。该层微承压水为非典型的承压水，水位观测初期，该层水上升很快，一般在30分钟之内即完成全部上升高度的80左右，30分钟之后水位上升速度变缓慢，经过24小时之后，稳定水位一般稳定于潜水位以下。根据观测资料，稳定水位埋深约为8.999.52m。三、编制依据本施工方案编制依据京津城际延伸线于家堡站站房工

21、程工程桩资料要求及工程桩施工图、工程桩设计图交底、AM工法旋挖取土可视可控全液压扩孔灌注桩设计、施工技术规程(Q/DYB001-2007，上海市推荐性标准)、建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GBJ50202-2002）以及相应的施工验收规范编制。四、本工程特点、重点、难点分析本工程工程桩为大直径大深度AM扩孔钻孔灌注桩，AM工法扩孔钻孔灌注桩有以下特点：1、单桩承载力大，桩直径为2400mm，扩孔部分直径为3400mm和直径为2200mm，扩孔部分直径为3200mm。钻孔深度最深达60m左右（目前图纸），垂直度和扩孔部分的尺寸要求偏差小。2、钢筋笼较

22、长，总长度达60m左右，采用两节吊装，需进行焊接连接，增长钢筋笼下放时间，对泥浆护壁要求较高。3、地质复杂，成孔时间长，扩孔时间长，极易造成塌方，对整个施工过程产生影响较大。4、对商品混凝土要求较高，各项指标必须达到设计实验要求。所以对商品混凝土的控制也是重中之重。5、本工程桩的扩孔部位有的位于砂层，对扩孔的要求较高。5、工程桩施工24小时不间断施工，对夜间安全要求较高。6、由于南侧基坑内中间桩柱较多，加之旋挖机、履带吊自重大、荷载大，重型机械较多。五、施工部署5.1 施工组织机构5.1.1 项目组织机构网络指挥长 刘炳才总工程师曹景全商务经理高来香深基坑专家顾问团项目书记焦学年生产经理白宏亮

23、项目经理 严 峰施工技术部杜寒施工部关恒军安全监督部侯俊义财务部王永志经营部张超办公室张晓鹏质量监督部高贤胜水电部牛绪刚物资部宁景存5.1.2 技术组织机构网络项目总工程师 曹景全试验室 徐北芳测量组 刘均伟施工部 关恒军施工技术部 杜 寒质量监督部 高贤胜物资部 宁景存水电部 牛绪刚桩基成孔班长 杨 智钢筋笼制作班长 余立红电工班班长 沈 友机械维修班长 甘进龙混凝土灌注班长 余立民注浆班长 李晓雷钢筋笼吊放班长 蒋祥鹏泥浆制作班长 董兆建5.1.3 质量组织机构网络公司工程部质检工程师 刘建华项目经理 严 峰项目副经理 白宏亮项目总工程师 曹景全项目质量监督部 高贤胜机械维修班长 甘进龙电

24、工班班长 沈 友注浆班长 李晓雷混凝土灌注班长 余立民钢筋笼吊放班长 蒋祥鹏泥浆制作班长 董兆建桩基成孔班长 杨 智钢筋笼制作班长 余立红5.1.4 安全组织机构网络公司安全总监 刘德彬公司工程部安全工程师 赵其昌项目安全监督部 侯俊义项目副经理 白宏亮泥浆制作班长 董兆建钢筋笼吊放班长 蒋祥鹏注浆班长 李晓雷混凝土灌注班长 余立民机械维修班长 甘进龙电工班班长 沈 友钢筋笼制作班长 余立红桩基成孔班长 杨 智六、设备选型根据对本工程工程桩的特殊性，在工程桩桩基设备选择上必须有保证措施，使用常规的正反循环施工机械已无法保证该工程桩基扩孔施工及成桩质量，应选择进口的大型旋挖AM工法全液压可视可控

25、扩孔旋挖钻机，才能满足本工程扩孔灌注桩施工各项精度要求。拟采用日本LS-120RH、SWDM28等AM旋挖钻机施工，以上设备的共同优点是成孔深度深，垂直度高，成孔直径大，成孔效率高等特点。SWDM28旋挖机主要性能参数项 目主要参数备 注整机重量78吨最大钻孔直径2500mm最大钻孔深度86m6节杆发动机额定功率250KW最大扭矩280KN.m最大提升速度55m/min主要设备需求表序号机械名称设备型号数量1旋挖钻机SWDM282台2旋挖扩孔钻机LS-120RH2台3履带吊SCC15002台4履带吊SCC10002台6.1 钢筋笼起吊后由履带自行走至桩位点进行中心定位，在定位过程中由驾驶员在操

26、作室内利用钻机自身的垂直仪、水平仪检查机身的水平度和桅杆的垂直状况，进行水平度、垂直度的自动调整，使钻机达到最佳状态，在扩孔施工作业中，电脑输入参数影像监控，从而有效地保证成孔质量。同时所选钻机以原始土体挖掘方式进行施工，故成孔速度快。6.2 通过柴油机带动液压系统旋转、进行原始土体切削、挖掘钻进成孔，因此该机在成孔过程中，不需动力电源，克服了施工集中用电的难题，减少投入。6.3 泥浆可循环利用，节省资源，另外，所选钻机属低噪音、无振动环保型钻机，在钻进过程中噪音为65分贝以内，且在成孔过程中为原始土挖掘状态，通过钻斗提升直接卸土，从而使成孔过程实现无泥浆排放，减少了环境污染。6.4 AM工法

27、旋挖钻机施工现场作业图AM扩孔成孔施工作业 AM扩孔施工影像管理装置51七、施工工艺流程和施工方法7.1 AM工法施工工艺流程AM旋挖钻机定位施工现场准备埋设钢护筒等径桩成孔利用扩孔钻头第一次清孔安装钢筋笼等径桩成孔至设计深度如沉渣超标进行二次清孔扩底成孔结束，测量孔深测量孔深灌注混凝土混凝土灌注完毕钢筋笼制作钢筋笼验收泥浆循环泥浆处理回收废 弃不合格泥浆储藏池边钻边注入泥浆泥浆配制安装导管检测沉渣扩底成孔开始拔除钢护筒回填桩孔7.2 AM工法施工方法7.2.1 施工现场准备（1）本施工组织设计中确定的施工组织机构各部门人员集中到位，明确施工准备目标，按项目部各人员的主要职能进行运行。（2）完

28、成对桩基作业人员的组织准备。（3）完成对施工机械（具）的保养调试及清洁。保证在进场前机械（具）性能、状态良好。（4）各种材料准备齐全，完成材料的购买及购买计划，保证施工时各种材料及时到位。（5）规划、组织好运输力量，对进场道路、路线进行考察、落实。（6）办理好甲方、监理或当地有关部门要求办理的各种证件手续。7.2.2 AM工法扩孔钻孔灌注桩施工方法和步骤（1）施工概述1）本工程AM扩孔钻孔灌注桩工程桩采用一台日本进口大型AM可视可控扩孔旋挖钻机进行施工，该机既可以进行原始土挖掘钻机成孔，也可以在等径桩成孔达到设计后进行扩孔成孔作业施工，利用人工造浆护壁工艺，钢筋笼均为现场制作。2）AM工法扩孔

29、钻孔灌注桩施工要求严格遵照国家标准建筑桩基技术规范JGJ94-2008、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002、钢筋焊接及验收规程JGJ18-2003、钢筋机械连接通用技术规程、钢筋焊接接头试验方法标准JGJ/T27-2001、混凝土强度检验评定标准GBJ107-87、混凝土质量控制标准GB50164-92等进行。（2）放桩位线1）根据设计院提供的桩位坐标数据放出工程桩桩位中心，做好保护及复核，并请监理单位进行现场复核。2）工程桩桩位中心点处用红漆做出三角标志。3）工程桩桩位放好后应及时处理保护，打好十字控制桩并做好保护措施。（3）钻机定位1）钻机定位时，为保证AM扩孔旋挖钻

30、机的稳定性，改善施工作业场地的地质条件，在钻机履带下垫6m×2.2m×两块30mm厚钢板，增加钻机履带与地面的接触面积，防止施工中土体不均匀沉降而造成钻机不稳。2）在钻机履带下垫100150mm厚木垫块塞住履带，防止施工中钻机移动。3）利用钻机水平装置，调整钻机水平度，保证钻机钻杆的垂直。4）桩位定位后拉引桩十字线，将钻杆中心与桩位十字线中心对齐，偏差不大于20mm。5）在埋设护筒前，根据钻机自身的垂直仪调整钻杆的垂直度后，再用经纬仪复测钻杆垂直度，保证垂直度在3/1000范围内。6）钻机在完成定位、水平度和垂直度调整后，由驾驶员在操作室内对本机的水平度、垂直度、中心位置进

31、行锁定，使桩机达到最佳状态，从而有效地保证成孔质量。（4）钢护筒埋设1）钻机就位后，先钻一个比护筒直径略大的孔，深度比护筒略浅50cm，然后将护筒吊放入孔内采用旋挖钻机将其压入，并根据十字线，控制护筒中心位置。2）护筒采用1012mm钢板制作，上部做12溢浆孔，埋置深度可根据地表土质特征进行选定，护筒埋置深度不小于3.0m，以达到稳定孔口土体的目的，护筒直径应比桩直径大200mm。3）埋设护筒顶应比原始地面高出200mm，以达到控制地面渣土及浆液流入孔内的目的。4）埋设护筒后，根据十字引桩复核护筒中心，其中心线与桩位中心线不得大于20mm，且护筒与周围垂直，护筒周围应采用黏土夯实。（5）钻机等

32、径部成孔1）护筒埋设完毕后，用泥浆泵向孔内注入泥浆，钻机由随机柴油机驱动液压马达来转动钻杆，以钻杆、钻斗自重并利用液压加压旋转筒式钻头作为钻进压力进行原始土挖掘，当钻斗内装满土后，将钻斗提升，旋转钻机打开钻头斗门卸土到翻斗车上或卸土区内，关闭门将钻头旋转至钻进位置，并将机体旋转体的上部锁定住，再下降钻头，反复循环钻至设计深度，边钻进边加注泥浆。2）钻进中根据不同的地质条件合理调整钻进速度，一般最快不超过10m/h，严格控制泥浆的质量，及时向孔内注入泥浆使孔内水位高出钢护筒底部2m以上。3）钻进中根据不同的地质条件，使用不同的钻具：a.在淤泥层、粉质土、粉砂层、砂层用密封性能比较好的双底板钻斗，

33、以利于清除钻渣。b.在粘土层，用钻进效果较好的单底板漏空钻斗，保证快速钻进。c.在杂填土层，用合金螺旋钻斗，以利于达到障碍物清除的目的。d.钻孔过程中，经常检查钻机本体内的垂直仪或用经纬仪双向随时检测钻机钻杆的垂直度，当钻孔有倾斜时，可往复进行扫孔修正，直至垂直度符合要求。e.在成孔过程中或成孔后孔壁坍塌，轻度塌孔应加大泥浆密度和提高水位；严重塌孔，应用回填粘土，待一定时间后采用低速钻进。f.钻孔时经常检查泥浆的性能，当各项指标超过上下限时，应及时调整。g.发生漏浆可适当加稠泥浆或倒入膨润土、粘土，慢速钻动；护筒周围及底部接缝用土回填密实，适当控制孔内水头高度，不要使压力过大。h.等径部成孔达

34、到设计标高后，AM扩孔旋挖钻机更换AM工法魔力铲斗进行扩孔成孔作业。（6) 扩孔成孔作业AM工法旋挖钻机更换AM工法扩孔魔力铲斗进行扩孔成孔作业，本工程为2400mm扩至3400mm，在扩孔施工时，操作人员先在电脑上设定扩孔参数，在电脑自动管理中心的指挥下进行扩孔施工作业，通过映像监视系统及时监测扩孔情况，确保扩孔成孔质量；回转扩孔铲斗在进行旋转中，铲斗的倒排镶嵌钛合金，被平均分成二份或四份进行砂砾的切削挖掘，实施水平扩孔作业，扩孔作业产生的砂砾被铲斗所容纳，收回铲斗将沙砾带出地面。扩孔成孔结束后，随机打印扩孔作业资料，用测绳复测孔深并组织监理单位进行验收确认；因本工程工程桩部分桩型是在上部进

35、行扩孔成孔作业，当扩孔成孔作业完成后，更换等径捞渣筒将孔底沉渣清除至原钻孔深度。（7）利用扩孔钻头进行一次清孔清孔时将扩孔魔力铲斗（或捞渣筒，带档板）放至孔底，通过铲斗旋转钻进渣土达到清孔目的。（8)成孔质量检测在成孔(包括清底)完成后进行超声波测深，每孔均采用2点检测，以及时判定成孔质量情况，对成工程桩孔壁的垂直度，平整度进行检测，对垂直度不合要求的孔重新进行修正；如有坍方现象发生，则对以后成孔的泥浆进行调整。桩孔质量检测标准项次项 目允许偏差检测方法备注1孔 径不小于设计桩径用JJX型井径仪超声波测井仪图纸2垂直度3用JJX型井径仪超声波测井仪图纸3孔 深-0+300mm用测绳、超声波测井

36、仪GB50202-20024桩 位纵轴方向20mm用钢尺检测图纸垂直纵轴方向20mm记录垂直度发生明显偏差的点位，结合地质报告，判断其原因是由于地质因素还是人为因素；如有塌孔现象发生，记录塌孔的位置。（9）钢筋笼制作及安装1）钢筋笼的制作a.钢筋材料采用HRB335热扎钢筋，主筋为32mm，箍筋16mm，加强箍采用宽100mm×厚20mm的钢板箍。b.钢筋笼全笼最长长度约60m左右，计划分两节制作，分节长度为18.7m（空钻端），39.8m，桩头的1800mm长，500mm长弯锚进基础底板的钢筋采用预留直螺纹套筒的办法，后期基坑开挖完成后，再和钢筋进行机械连接，机械连接的接头的接头率

37、为50%。各分段内主筋与主筋制作中采用机械接头，两段之间的对接采用搭接焊，并应符合设计及施工规范要求，机械接头应先做试件送验，合格后方可使用。 c.钻孔灌注桩主筋净保护层为80mm，箍筋与主筋均采用电焊连接，钢筋主筋上每隔3m设置一道钢垫块，沿钢筋笼四周均布置3块。d.定位钢板箍用厚度20mm，宽度100mm的钢板制作，并与桩的主筋进行满焊，保证钢筋的牢固。e.钢筋笼制作时。应将主筋调直，除锈，下料准确。f.钢筋笼焊接应用THJ502焊条，焊距宽度不少于0.8d，厚度不少于0.3d。g.钢筋焊接过程中应及时清除焊渣，钢筋笼螺旋筋与主筋全部采用点焊，焊接必须牢固。h.钢筋笼制作允许偏差应符合建筑

38、桩基技术规范（JGJ94-2008）和图纸周的相关规定。i.制作成型的钢筋笼，要分组堆放在平整的场地上，不得变形。j.注浆管的制作必须焊接牢固、密封，不得漏浆。2)钢筋笼的安装a.钢筋笼的安装，必须符合设计和施工规范要求，要严格执行建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002。b.在吊放钢筋笼时分两段吊装，要严防碰撞，不得变形。考虑钢筋笼自重约26t，起重高度在40m左右，吊车选择150吨（150吨主臂长度50m，作业半径12m，起重量为50吨），在吊放钢筋笼时，钻孔灌注桩在吊放钢筋笼时分两段进行吊装，要严防碰撞，不得变形。对接时，必须采用两台经纬仪保证钢筋笼的对接垂直度。主吊选用

39、150T履带式起重机，主臂长度50m，主要参数如下表：150吨履带式起重机的各项参数工作半径R（m）有效起重量Q（t）角度（°）962.577.61060.476.21250.873.4副吊选用100T履带式起重机，主臂长度39m，主要参数如下表：100吨履带式起重机的各项参数工作半径R（m）有效起重量Q（t）角度（°）946.276.71044.775.11235.972.1c.在吊放钢筋笼时，采用双机抬吊，共分6个吊点，以150T履带吊为主吊，主吊点位置距上端在0.5m处，副钩吊2个点，100T抬吊，抬点位于下端4个点。（10)安装导管、二次清孔1)安装导管a.安装钢筋

40、笼完成后，应尽快安装导管，并严格控制孔底沉渣。b.本工程采用300mm导管，导管使用前须经过压水试验，试水压力为1.0MPa，导管接头用螺纹连接方式并加O型密封圈 ，各接头必须扭紧严防漏气漏水，用完后要清洗干净，丝扣要上油。c.吊放导管应位置居中，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼，导管底距孔底300mm500mm。2)气举反循环清孔气举反循环清孔适用于第二次清孔；气举反循环清孔的主要设备机具包括空气压缩机、出水管、送气管、混合喷射器（专利号ZL2007 2 0152047.5）等。设备机具规格一般应根据孔深、孔径等合理选择。出水管可利用灌注混凝土导管。气举反循环清孔优点：a.缩短了清孔时间。与正循环清

41、孔相比，工效提高了510倍。b.清孔较彻底。清孔前孔内沉渣厚度普遍较高，底部浆液比重大，清孔后，浆液比重在1.051.2之间（根据实际施工地质要求确定），沉渣厚度降到100mm以下，满足了设计及施工规范高标准的要求。气举反循环清孔施工要点：a.出水管下放深度以出水管底距沉淤面3040cm为宜；送气管下放深度一般以混合喷射器至液面距离与孔深之比0.550.66来确定；b.开始送气时应先向孔内供泥浆，停止清孔时应先关气后断水；c.送气量应由小到大，气压应稍大于孔底水头压力。若孔底沉淤较厚，块度较大或沉淀板结，可适当加大气量，摇动出水管，以利排渣；d.随着沉渣的排出，孔底沉淤厚度减少，出水管应同步跟

42、进，以保持出水管底口与沉淤面的距离；e.清孔中应注意保证补浆充足和孔内泥浆液面稳定；f.清孔时灌入泥浆比重应小于1.15，返浆泥浆比重小于1.20，含砂率小于4%，粘度18-22秒，孔底沉渣应小于100mm。在满足泥浆比重、粘度、含砂率及沉渣厚度控制指标后，请监理单位进行验收，合格后进行下道工序。（11)混凝土的灌注1）导管承受压力计算水下混凝土用钢导管灌注，导管内径为300mm，导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍。泥浆比重的加权平均值按1.2考虑，混凝土比重按2.45计，则

43、导管的试压压力不应小于1.91MPa。本工程使用双密封圈丝扣连接导管，导管内径300mm，厚6mm，实际试压均大于2.0MPa，无漏水现象。2）初灌量控制混凝土初灌量计算：V：混凝土初灌量；Hc：首批混凝土要求浇灌深度；Hd：管底至槽孔底的高度，取0.4m；He：导管的埋设深度，取0.8m；A：工程桩的横截面面积；H1：槽孔内混凝土达到Hc时，导管内混凝土柱与导管外水压平衡所需高度；Hw：预计浇灌混凝土顶面至槽孔水面或导墙顶面高差，即墙内泥浆深度；w：槽内泥浆重度，取12kN/m³；c：混凝土拌合物重度，取24 kN/m³；H1=Hw*w/c=60-（0.8+0.4）*12

44、/24=29.4mHc=Hd+He=1.2mV=H1*d²/4+Hc*A=29.4*3.14*0.3*0.3/4+1.2*1.2*1.2*3.14=7.503m³即：混凝土的初灌量不得小于7.503m3。3）导管埋深控制导管埋深太大、太小对成桩质量均有影响。埋深太小时，混凝土容易冲翻孔内的混凝土面而将沉渣卷入，造成夹泥甚至断桩，在操作过程中也易将导管拔出混凝土面；埋深太大时，混凝土顶升阻力很大，混凝土无力平行上推而仅沿导管外壁向上推挤至顶面附近再向四侧运动，这种涡流也易将沉渣卷入桩身四周，产生一圈劣质混凝土，影响桩身强度，且埋深较大时，上部混凝土长时间不动，塌落度损失大，容

45、易发生堵管的断桩事故。导管埋深控制在36m范围内，从而保证了工程质量。4)清孔结束后必须在30分钟内灌注混凝土，否则必须重新清孔，水下混凝土采用C50，混凝土的初凝时间控制在810小时，单桩浇注混凝土的浇注时间应控制在8小时内；5）混凝土灌注中应使用隔水板及隔水球，在灌注前首先把隔水球放入导管内，再在混凝土料斗内放入隔水板，待料斗放满混凝土后快速打开隔水板，使混凝土顺着隔水球往导管内下落；6)要严格检查混凝土的坍落度及和易性，坍落度一般控制在2022cm；7)在混凝土灌注中，技术人员要随时检查孔内混凝土上升的数字和灌注混凝土数量，控制埋管的深度，同时做好钻孔记录；8)混凝土灌注时，提升导管要慢

46、并平稳提升，严防碰撞钢筋笼；9)按施工规范每根桩派专人做试块，标养试块每50m³做一组；10)为了保证桩头混凝土质量，最后一次混凝土浇灌量宜控制在设计桩顶标高以上约1.5m；11)混凝土的充盈系数不得小于1.0且不大于1.2；12)施工过程中要做到施工质量四检测：自检、专检、抽检和互检；13)灌入过程中，应认真做好灌注原始记录，并及时分析整理。7.2.3泥浆的配制在工程桩成孔过程中，要保证成孔的安全与质量，护壁泥浆生产循环系统的质量控制指标是关键的一个环节。泥浆起到护壁、携渣、冷却机具、切土润滑的作用。性能良好的泥浆能确保成孔时孔壁的稳定，防止坍方，同时在砼浇灌时对保证砼的浇灌质量起

47、着极其重要的作用。新鲜泥浆拌制调整清浆拌制新鲜泥浆储存净化浆储存再生浆指标调整再生浆储存施工桩孔泥浆沉淀池净化中间储存泥浆净化处理中目振动筛粗筛去土渣净化浆指标调整劣质浆储存泥浆罐车外运合格浆优质浆脱水固化处理（1）护壁泥浆生产循环工序流程泥浆生产循环工序流程图（2）泥浆池容量设计按个工程桩的体积计算和施工经验推算，本工程考虑到高峰期施工作业的需要，故每台旋挖机各设置一个泥浆池，盛装泥浆的泥浆池的容量应能满足成孔施工时的泥浆用量。每个桩按开挖(1.2m×1.2m×3.1416×60m)+7.58m³标准计算。标准挖土量： V1=(1.2m×1.

48、2m×3.1416×60m)+7.58m³=280m³新浆储备量： V2= V1×25%=70m3泥浆循环再生处理池容量： V3= V1×1.2=336m3砼灌注产生废浆量： V4= V1×25%=70m3泥浆池总容量： V= V2+V3+V4=476m3已建泥浆池的容积已建泥浆池长30m，宽10m，深2.5m，地面以下2m，地面以上0.5m，泥浆循环再生处理、废浆池容量为656m3，为开挖方量的1.38倍，满足开挖泥浆供给要求。（3）泥浆池结构设计泥浆池底板为混凝土底板，池壁采用37砖墙砂浆砌筑，砂浆为M7.5；池内壁抹水

49、泥砂浆（1：2），泥浆池详见泥浆池平面尺寸及结构图。泥浆池平面尺寸及结构图泥浆池采用半埋式，地下埋深2.0m，地上0.5m。地下部分因装满泥浆后，在泥浆的压力下，墙体受被动土压力，因此无垮塌危险；地上0.5m，当泥浆池装满泥浆时，主要受泥浆的侧压力，可将泥浆池周围堆土夯实防止垮塌。(4)配合比设计根据在地层、地下水状态及施工条件和天津塘沽地区施工经验进行泥浆配合比设计，采用优良的膨润土、纯碱、高纯度的CMC、重晶石和自来水作原料，通过清浆冲拌和混合搅拌二次拌合而成。泥浆配合比及质量指标控制：基坑开挖前，首先制备足够的优质泥浆待用。泥浆配合比根据所选用的原料先行试配，再检测各项指标，按检测的情况

50、适当增加外加剂，改善泥浆性能，使之符合要求。将CMC事先与水搅拌成液体，加入浆液。泥浆在循环使用过程中，配备专人检查和管理泥浆，保证泥浆质量，使各项指标达到规范要求。新制泥浆配合比(1m3浆液) 膨润土品名材 料 用 量(kg)水膨润土CMC（M）Na2CO3其它外加剂钙土(级)1000801000.5133.5适量(5)制备方法泥浆配置方法如图所示。原料试验CMC和纯碱加水搅拌5min膨润土加水冲拌5min称量投料混合搅拌3min泥浆性能指标测定溶胀24h后备用 泥浆配置方法图将水加至搅拌筒1/3后，启动制浆机。在定量水箱不断加水的同时，加入膨润土粉、碱粉等外加剂，搅拌2min后，加入CMC

51、液继续搅拌1min即可停止搅拌放入新浆池中，待静置膨化24h后使用。(6)泥浆性能指标检验标准及测定频率护壁泥浆对下列表中的有关指标进行测试，检查新浆、循环泥浆和 废弃泥浆的质量。根据现场的实际地质情况，为了保证在30m以下的砂层稳定，现场适当提高泥浆比重和粘度，增大孔内泥浆的静水压力，提高支撑效果。如果按常规掺入膨润土，可能无法达到要求的比重，可以采用增加适量重度剂（重晶石）或适量的优质、干燥黄土。在掺入泥浆池前将成块状的黄土捣碎再掺入泥浆池中充分搅匀，以达到提高泥浆比重的目的。新制泥浆指标控制指标表泥浆性能粘性土砂性土检验方法比重1.151.21.151.25比重计粘度20242530漏斗

52、计含砂率（%）<3<4洗砂瓶PH值8989试纸 循环使用泥浆性能控制指标表泥浆性能粘性土砂性土检验方法比重<1.2<1.3比重计粘度<25<35漏斗计含砂率（%）<4<7洗砂瓶PH值>8>8试纸 废弃泥浆性能指标泥浆性能粘性土砂性土检验方法比重>1.25>1.35比重计粘度>35>40漏斗计含砂率（%）>8>11洗砂瓶PH值>12>12试纸 根据现场泥浆控制指标，现场由专人随时进行泥浆指标的测试，并对泥浆的性能指标进行控制。主要测试部位包括新拌制泥浆、供给泥浆、孔内的泥浆等，具体控制措施

53、如下表所示。 泥浆质量控制表编号泥浆取样时间和次数取样位置试验项目备注1新拌制泥浆搅拌泥浆达到100m3时取样一次。搅拌后和放置一天后各取一次。新浆池稳定性、比重、漏斗粘度、pH、（含砂率）2供给的泥浆开挖前，挖至中间深度和接近挖孔完了时各取样一次优质泥浆的送浆泵吸口稳定性、比重、漏斗粘度、pH、含砂率、（含盐量）3孔内的泥浆挖至中间深度和接近挖孔完了时各取样一次；孔内泥浆的上、中、下三个位置稳定性、比重、漏斗粘度、pH、含砂率、（含盐量）因土渣混入而泥浆质量急剧恶化时，应增加测定次数在孔挖完时，静置一段时间后取样。按3、6、12h定期进行测定(7)泥浆的循环使用与回收处理1)泥浆储存：泥浆储

54、存采用半埋式砖砌泥浆池，容量750m3。包括一个新浆池、八个循环池、两个废浆池，输送方式为泵送软管方式。对于需过路的泥浆管路，在路面内预留沟槽，所用软管随用随收。2)在开挖过程中，不断向开挖桩孔中供给浆液。利用置于贮浆池中的泥浆泵将泥浆泵入开挖孔中，保持孔内中泥浆液面高于地下水位1m以上。3)循环池中的泥浆，一部分来自旧泥浆的再生处理，一部分为配制的新鲜浆液，新泥浆配制采用螺旋浆式搅拌机按配合比进行调配，生产能力为40m3/h。旋挖机成孔施工泥浆处理方式：旧浆液主要采用物理再生处理方式，即重力沉淀处理。利用泥浆泵将旧浆泵入循环池沉淀，浆液中的土渣粗粒沉淀到池的底部，较轻的浆液在上。循环池中下部

55、废浆、泥砂，用挖掘机清除或用泥浆泵抽入废浆池，泥浆车外运排弃。4)在正常施工中，保证泥浆性能符合现场泥浆指标的规定。在穿过松散透水、稳定性差的粉砂层时，适当提高泥浆比重，添加堵漏剂，增加泥浆粘度，提高泥浆悬浮砂粒的能力。遇砂层等稳定性较差的地层，适当调整泥浆指标，以保证孔内压力平衡，从而保护孔壁。5)回收的泥浆分不同部位予以处理。孔内大部分泥浆可回收利用，对于距孔底的泥浆必须先经过除砂振动器除砂，使其砂粒充分去除，排入循环池调整后待用。对于距孔底5m以内泥浆排入废浆池，并及时外运。本工程地层含砂量较大，对泥浆性能有较大的破坏作用。循环泥浆经过充分除砂后才可回收利用。为了保证正常泥浆供应，对泥浆

56、池内沉砂及时清除，以保证泥浆池有足够的容量。(8)泥浆管理1)配备专人，负责原材料管理及泥浆质量监控。2)搭建泥浆作业棚、原材料棚，避免膨润土受潮。3)配备专人负责泥浆管理，外运等工作，防止泥浆泄漏，污染施工场地及周围环境。4)泥浆配制、循环及处理主要机械设备及仪器详见机械设备表。(9)废浆处理抽入废浆池中的废弃泥浆每天组织全封闭泥浆运输车晚上外运至规定的泥浆排放点弃浆。(10)泥浆质量管理要点1)配备专人，负责原材料管理及泥浆质量监控。2)搭建泥浆作业棚、原材料库房，避免膨润土受潮。3)配备专人负责泥浆管理，外运等工作，防止泥浆泄漏，污染施工场地及周围环境。4)泥浆制作所用原料应符合技术性能

57、要求，制作时，应严格执行试验室所制定的配合比，泥浆拌制后应熟化24h后方可使用。泥浆制作中，每班进行二次质量指标检测。5)在成孔过程中，泥浆会受到各种因素的影响而降低质量，为确保护壁效果、保证孔壁稳定，应对孔内被置换后的泥浆进行测试，充分利用各种再生处理手段，提高泥浆质量和重复利用率，直至各项指标符合要求后方可使用。6)严格控制泥浆液位，保证泥浆液位在地下水位1.0m以上，并不低于导墙顶面以下0.3m，液位下落及时补浆，以防坍塌。7)再生泥浆受水泥、砂土等污染，如性能指标达到合格标准，可再利用；检验如指标不合格，应予废弃。8)对严重水泥污染及超比重的泥浆作废浆处理。7.3 钻孔灌注桩后压浆施工工艺7.3.1 钻孔灌注桩后压浆技术特点后压浆技术是在已施工完成的钻孔灌注桩桩底和桩侧进行压浆，以达到消除桩底软弱垫层（沉渣），改善桩土界面提高承载力的目的。其优点是增加桩底土体强度、清除钻孔灌注桩桩底沉渣与桩侧泥皮的缺陷，提高桩基承载力、降低工程造价、缩短工期等优点。7.3.2 后压浆施工(1)压浆机具选用，选用额定压力310Mpa的压浆机（根据孔深不同而定），本工程根据设计要求注浆压力为2.02.5Mpa且注浆量不得小于试桩注浆量。(2)压浆