鑽孔灌注樁冬季施工專項方案

五、施工佈置

5.1施工組織機構

本工程按項目法組織施工，設項目經理1人、技術負責1人、施工員1人。

5.2 施工用電

鑽孔樁施工用電採用接線。

5.3施工用水

施工用水採用地下水和地表水，設集水坑。

5.4內業資料(收集、整理、歸檔、移交)

工程部配備資料員1名，編制整理鑽孔樁施工開工報告、檢驗批、工程檢查證、施工現場記錄等內業資料，繪製施工進度圖，內業資料做到自檢、複檢後，報監理工程師驗收，並及時簽字後歸案，杜絕資料拖後情況，資料人員對資料按標準管理體系文件統一整理，並做到及時移交。

5.5施工準備

（1）測量放樣：

採用全站儀對樁中心位置進行準確放樣，用木樁上釘小米釘標示各孔位中心，設置樁中心的十字護樁並記錄各護樁至樁中心的平距；並用水準儀測量地面高程，確定鑽孔深度，測好放入樁位必須複測，誤差控制在5mm以內，並將計算資料和放樣資料保存完好，以備核查。

（2）施工場地準備工作

根據設計圖進行樁位精確放樣，經過複核無誤後，在四周定出不易受到破壞的護樁，以進行護筒精確定位。

（3）場地佈置：

規劃作業、設置泥漿循環淨化系統、材料存放、機械修整、人員休息場地，修通進場道路，接入水電設施；物資、機械、人員到位。

（4）施工人員、機具準備

①鑽孔樁：現場人員（鑽孔作業人員40名）、設備（衝擊鑽8台）充分滿足施工要求。

②鋼筋加工：現有人員（鋼筋加工人員10名），現場設備（電焊機3台；彎曲機1台；切割機2台）。

③砼工：10名，振動棒、振搗器、流槽、串筒、漏斗。

④砼澆注：3台10方砼罐車，根據拌和站正式投入使用時間開始，按照100m∕天計算。

（5）勞動組織工作

鑽孔樁每一樁孔位置配備四人進行操作，現場配備施工機械、水、電等維修保養人員，並由現場技術人員指揮作業。承台、系樑、墩柱的施工根據工程進度安排和建設單位、監理工程師的要求隨時加以調整

5.6鋼筋加工場地

在基坑一側設置鋼筋場地整坪，鋼筋加工在鋼筋場地集中加工，加工完成後由機械運至現場進行吊裝焊接。

六、施工工藝

6.1施工工藝流程圖

基礎處理採用衝擊鑽灌注樁，樁長22-30m不等。做好施工準備後以現場測量放線為準進行施工。

6.2護筒製造埋設

鑽孔用護筒採用δ=4-10㎜鋼板製作，高度為1500～2000mm，內徑大於鑽頭直徑，其中衝擊鑽鑽孔時護筒直徑比鑽頭大約200～250mm。護筒的頂部應開設1～2個溢漿口，並高出地面250～350mm。護筒頂高程應高出地面0.3m。其高度尚應滿足孔內泥漿面高度的要求，其中黏性土不應小於1m，砂類土不應小於2m。護筒中心線應與樁中心線重合,頂面允許誤差為5cm，護筒傾斜度為1％。護筒埋設後周圍要用粘土分層夯填密實。在水中築島上埋設護筒時根據水文地質情況適當考慮加深護筒的埋深，以免護筒底部坍塌造成周圍填土鬆動影響鑽機穩定和鑽孔質量。

6.3泥漿池設置

泥漿的作用：

①護壁作用，防滲、防水帷幕。以孔內高於地下水位的泥漿的側壓力平衡孔壁土壓力和孔周水壓力，抵抗孔周水滲入孔內，維持孔壁穩定。

②懸浮土渣，攜帶土渣出樁孔。不使土渣沉入孔底造成鑽孔困難、影響樁底沉渣厚度。

採用一個墩樁基用一個泥漿循環系統的方式。泥漿循環系統由造漿池與沉澱池兩部分組成（詳見〈〈泥漿循環系統平面佈置示意圖〉〉）。鑽孔施工時，對沉澱池中沉渣及灌注混凝土時溢出的廢棄泥漿，用汽車遠棄的方式隨時清除，以防泥漿溢流污染環境。

6.4泥漿配置

在黏性土中鑽孔，泥漿浮渣能力滿足施工要求時，可利用孔內原土造漿護壁，可將黏土加工後投入孔中，利用鑽頭造漿。泥漿也可採用黏性土在泥漿池中造漿，利用泥漿泵將泥漿泵入孔中。泥漿充分拌制均勻備用，開鑽前，充分備足製漿用粘土。相應地質情況下泥漿技術指標見表一。造漿後對泥漿的全部性能指標進行試驗，鑽進中應隨時檢驗泥漿比重和含砂率，並填寫泥漿試驗記錄表。

6.5鑽機就位

鑽機就位前，對鑽機的各項準備工作進行檢查，包括鑽機座落處平整、加固。主要機具的檢查、維修與安裝、配套設施的就位等。將拼裝好的鑽機安裝就位後，為保證底座和頂端平穩，打木樁固定，以防產生偏移。頂部的起吊滑輪緣或轉盤中心和樁孔中心三者保持在同一豎直線上，偏差控制在30㎜以內，以確保鑽孔樁豎直度≤1%及孔位中心<100mm的要求。

鑽孔前，繪製孔位處地質剖面圖，掛在鑽台上，作為對不同土層選擇適當的鑽頭、鑽壓、鑽速和泥漿比重的參考。並且經常注意土層變化，在土層變化處撈取渣樣鑑別土層，並記錄表中，與設計地層核對。並把渣樣保存好，對於有代表性的樁灌注前請設計院對地層進行現場確認。

6.6衝擊鑽鑽孔施工工藝

（1）開鑽前檢查各種機具設備是否狀態良好，泥漿製備是否充足。水電管路是否暢通，以確保正常工作。

（2）正式鑽進前先啟動泥漿泵，使之空轉一段時間，待泥漿輸入孔口一定數量後，正式鑽進。

（3）鑽進時，應採用小衝程開孔，使初成孔堅實、豎直、圓順，能起到導向作用，並防止孔口坍塌。鑽進深度超過鑽頭全高加衝程後，方可進行正常的衝擊。堅硬巖層應採用中、大沖程，鬆散地層應採用中、小衝程。鑽進過程中，必須勤鬆繩、少量鬆繩，不得打空錘；勤抽渣，使鑽頭經常衝擊新鮮地層。每次鬆繩量，應根據地質情況、鑽頭形式、鑽頭質量決定。鋼絲繩與鑽頭間須設轉向裝置並連結牢固，鑽孔過程中應經常檢查其狀態及轉動是否正常、靈活。

（4）鑽孔作業連續進行，不得中斷。因故停鑽，則在孔口加蓋防護罩，並且把鑽頭提出孔道，以防埋鑽,同時保持孔內泥漿面高度和泥漿比重、粘度符合要求。

（5）鑽進過程中，及時補充損耗、漏失的泥漿，使之高出孔外水位或地下水位1.5～2.0m;保證鑽孔中的泥漿濃度，防止發生坍孔，縮孔等質量事故。

（6）鑽孔過程中用自制的檢孔器隨時檢查孔的情況，防止發生彎孔等事故。

（7）當鑽孔距設計標高1米時注意控制鑽進速度和深度，防止超鑽，並核實地質資料判斷是否進入設計持力層。

（8）為防止由於衝擊振動導致鄰孔孔壁坍塌或影響鄰孔已澆築混凝土強度，應待鄰孔混凝土抗壓強度達到2.5Mpa後方可開鑽（一般為2-5天）。

6.7成孔報驗

當鑽孔深度達到設計要求時，立即用檢孔器（驗孔器的尺寸見圖1）對孔深、孔徑、孔形進行檢查，確認滿足設計要求後，報監理工程師檢驗，待認可後，立即進行清孔。鋼筋籠吊裝入孔後不影響清孔時，應在清孔前進行吊放。

説明：

1、單位cm；

2、D為設計鑽孔樁直徑；L=4D；d=（D-5）cm；N1取4根，N2取24根；

3、鋼筋的焊接必須牢固，吊點加固，確保在運輸和使用過程中不變形

6.8清孔

（1）當鑽孔深度達到設計要求後，立即進行清孔，以免時間過長沉渣沉澱，造成清孔困難。

（2）清孔採用換漿法，鑽孔達到設計標高後，將鑽頭上下慢速提放，然後注入淨化泥漿，置換孔內含渣泥漿。禁用加深孔底的方法代替清孔。

（3）清孔時，注意保持孔內泥漿面高度始終在地下水位或河流水位以上1.5～2.0m，以及泥漿比重是否合適，防止坍孔縮孔。

（4）當從孔內取出泥漿測試值的平均值與注入的淨化泥漿相近，測量孔底沉渣厚度不大於設計要求時，即停止清孔作業，放入鋼筋籠進行水下混凝土灌注。成孔質量標準見表二

6.9鋼筋籠製作吊裝

（1）鋼筋籠加工綁制在鋼筋棚集中進行，拖車運輸，25t汽車起重機吊裝入孔。鋼筋籠長度較長時可分兩節放入孔內，現場進行焊接。

（2）鋼筋骨架設防止在運輸和就位時變形的強勁內撐架,吊車吊起鋼筋籠後，檢查鋼筋籠的垂直度及外形輪廓，平穩垂直放入孔內，切忌碰撞孔壁，不可強行下放。

（3）鋼筋籠在入孔前，在骨架外側綁掛與鑽孔樁同標號的混凝土墊塊或按照設計要求，以保證鋼筋保護層厚度。

（4）鋼筋籠在清孔結束後，及時放入孔內，入孔後位置正確，符合設計要求，並牢固定位。骨架吊放偏差為：骨架平面位置100㎜，骨架底面高程±100㎜。

6.10水下混凝土灌注

鑽孔樁水下混凝土拌制在攪拌站集中拌制，混凝土運輸車運輸，導管法灌注，導管直徑根據鑽孔樁直徑選用，一般為φ20cm—φ30cm。

（1）灌注準備:在清孔過程中，對各類設備進行檢修，備足原材料。導管使用前，進行試拼和試壓試驗，試壓壓力宜為孔底靜水壓力的1.5倍。

（2）水下混凝土材料：粗骨料應選用級配合理、粒形良好、質地均勻堅固、線脹係數小的潔淨碎石，也可採用碎卵石，不宜採用砂巖碎石。細骨料應選用級配合理、質地均勻堅固、吸水率低、空隙率小的潔淨天然河砂，也可選用專門機組生產的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。水泥採用P.O42.5普通硅酸鹽水泥。水下混凝土坍落度18～22cm，運輸、灌注過程中無顯著離析、泌水現象。強度等級不低於設計要求，水下混凝土標養護試件強度必須符合設計強度的1.15倍。

（3）水下混凝土灌注方法

①安裝導管並放入鑽孔內，導管下口離孔底約40㎝，上口與儲料斗相連，儲料斗的容積不小於3m。確保首批混凝土灌注後導管埋入深度大於1米。

②導管安裝後，再次探測孔底沉渣厚度，如超過設計要求，則需進行二次清孔至合格為止。

③混凝土運至現場時，要檢查混凝土的和易性、坍落度，如不符合要求，則進行二次拌和，二次拌和後仍不符合要求的，混凝土不得使用。

④水下混凝土灌注在過程中，經常用測繩探測孔內混凝土面的標高，及時調整埋管深度。導管埋深控制在1～3米內，採用16t吊車或鑽機自帶起吊設備提拔導管，砼灌注速度不得太急以防鋼筋籠上浮。

⑤水下混凝土灌注連續進行，中途不得中斷，並儘量縮短拆除導管的時間。當導管內混凝土不滿時，可徐徐灌注，以防產生高壓氣囊壓漏導管。為防止灌注過程中發生坍孔、縮孔，要保持孔內水位高度。

⑥為防止鋼筋骨架上浮，混凝土頂面距鋼筋骨架底部1米左右時，應減慢混凝土的灌注速度。混凝土頂面上升距鋼筋骨架底部3米以上時拔除導管，使導管底口高於鋼筋骨架底部2米以上後，再以正常速度灌注砼。

⑦水下混凝土澆築面應高出樁頂設計高程0.8m，超灌的樁頭在澆築承台前鑿除。

⑧灌注將結束時，核對灌入的混凝土數量，以確定所測混凝土頂面高度是否正確。

⑨混凝土灌注完成後強度達到2.5Mpa，可拆除護筒。為不污染河道，廢鑽渣、廢漿沉澱後及時外運處理。

⑩樁基檢測：混凝土灌注樁超灌混凝土經吸漿泵處理後，及時進行骨料清除。當樁混凝土達到一定強度後，即可進行混凝土灌注樁超聲波檢測，確定混凝土灌注樁質量

6.11巖溶地帶鑽孔樁施工措施

I、處理方法

衝孔時採用優質泥漿進行施工,以加強護壁效果。鑽孔進入溶巖區後,繼續衝孔時,嚴格控制進尺速度,提鑽高度控制在50～80cm,泥漿比重控制在1.3左右，泥漿比重不能過小，否則會失去固壁作用,出現排渣困難,巖層剝落崩解或坍孔現象。

鑽至離溶洞頂部1米左右時，準備足夠的小片石或狗頭石（直徑10～20cm）和粘土，粘土要做成泥球（15～20cm大小）。對於半充填和無充填物的溶洞要組織足夠的水源。

鑽至離溶洞頂部1米左右時，在1～1.5米範圍內變換衝程，逐漸將洞頂擊穿，防止卡鑽。

在衝鑽過程中，若出現衝錘踏空現象以及泥漿面突然下降的情況時，可確定該處存在溶洞。

施工人員應當即提起錘頭,並快速用片石（直徑10cm~20cm）和黃泥包投入樁孔內,比例約為1∶1,同時從兩個泥漿池(因預計有溶洞,預備了兩個泥漿池)中抽送泥漿進樁孔,使孔內泥漿液麪回升到原位為止。然後反覆多次輕擊溶洞頂板,以擴大溶洞頂板口徑,防止錘頭穿過溶洞頂板提錘時出現卡錘或埋錘現象。

繼續衝孔全過程均輕錘低擊,上下摩擦,使溶洞造壁。施工人員密切注意觀察泥漿液麪的變化。一段時間後泥漿液麪曾再次出現突然沉降數米的現象。隨即採取如前述方法提起錘頭,組織人員，機械快速用大量的片石、黃泥包、袋裝C15砼混合物投入孔中,仍然從兩個泥漿池中抽送泥漿進樁孔內,使孔內液麪再次回升到原來位置。從第二次開始加入C15砼混合物,是為了加強樁孔四周的效果,保護樁孔。繼續衝孔時的方法如前所述。

II、成孔注意事項

(1)衝擊成孔時，必須待注漿穩固後才能進行。

(2)為防止以外，衝孔前應備好材料，一旦泥漿泄露，及時向孔內投放粘土，水泥和片石，依靠衝擠在溶洞內形成片石夾粘土的圍護結構牆，保持孔內泥漿高度，使得衝鑽順利進行。

(3)加大泥漿質量和密度。當缺少粘土時，可在泥漿中摻入適量水泥，燒鹼和鋸末，以提高泥漿膠體率和懸浮能力

(4)現場保證有挖機，剷車等24小時值班，在出現漏漿現象時，能及時回填片石，水泥和黏土。

III、常見事故的處理

卡錘

（1）原因：

①在基巖段成孔時由於樁錘磨損未及時修補；

②在衝擊時發生掉物、掉石；

③鋼絲繩衝放過多，致樁錘傾倒頂住孔壁；④溶洞底板傾斜或遇到半邊溶洞。

（2）處理措施：

①慢試法：鑽頭卡在中間任何部位時，應將主繩徐放—收緊—徐放—收緊，反覆進行使鑽頭旋轉從原位槽道提出；

②衝擊法：將主繩放鬆3-5m，用鑽頭副繩吊一重物向下衝擊鑽頭，使之產生鬆動，主繩重複慢試法；

③輔助提升法：用吊機、千斤頂或鑽機副繩穿滑車組加力提升；

④水下鬆動爆破法：測準鑽頭被卡高度後，迅速將乳化防水炸藥捆成兩組，加配重對稱放入鑽頭刃腳部位，之後將鑽機主繩帶緊或以吊機輔助緊提，採用電雷管起爆；

掉錘

（1）原因：

①錘體質量有問題，造成錘體斷裂；

②鋼絲繩斷裂；

③進尺時遇到大溶洞，且填充物為軟塑性土質或空洞時，因為控制進尺，衝錘一下進尺數米，引起掉錘。

（2）處理措施：

①選用打撈鈎、衝抓錐等合適的打撈工具將錘體撈起；

②確實無法撈起時，請設計單位提出樁基修改方案。

塌孔埋鑽

（1）原因：施工時由於碰到溶洞或與樁位外溶洞相通的裂隙，引起突然間大量泥漿漏失。

（2）處理措施：

①發生漏漿時要及時補漿補水，維持孔內水頭，防止孔內外產生過大的水頭差，並迅速用挖機，剷車及時將準備好的塊石、粘土、水泥按適當的比例拋入，直至孔中的泥漿停止下降，並慢慢上升，此時可用衝錘進行適當擠壓，反覆拋塊石、粘土、水泥，直至把樁基兩側的溶洞都填滿或堵死為止，最後補充滿泥漿再重新成孔，溶洞較大的等1～2天后再重新衝孔成樁。

②發生坍塌事故後，先把鑽機拉到安全位置，並清理四周的的浮土，防止2次坍塌。確定無坍塌危險後，重新放出樁位，下大鋼護筒（鋼護筒直徑一般是孔徑的1.5倍）直至原地面，隨後用黃土回填坍塌坑，並壓實。隨後架設鑽機，再次進行衝孔，在接近鑽頭的位置時，用衝鋒頭把鑽頭四周的塌陷土衝鬆，並用泥漿置換出來，待鑽頭與孔內有空隙後，可下撈鈎、衝抓錐等合適的打撈工具將錘體撈起，或請水下作業人員進行打撈。

斜孔

①溶溝、溶槽、巖面起伏不平。在鑽孔穿過覆蓋層或溶洞填充物接觸溶洞頂板時，鑽孔速度會明顯降低，主繩擺動大，遇此情況應馬上提出鑽頭，拋入堅硬片石、碎石和塊狀黃土，以小衝程衝擊，待衝到原位後第二次拋入相同配備的混合物以大沖程衝擊，反覆進行，直到不偏孔為止。如若效果不明顯時，也可以輔助採用

1.填充水下混凝土的方法，因混凝土強度一時不能滿足強度要求，可回填部分片石混合，再進行衝擊。

2.水下爆破:進入斜巖位置，用衝鋒頭將軟質層沖掉，放下炸藥，並根據孔徑下放圓形鋼板至斜巖頂，起爆後，回填片石等，繼續衝孔。

3.加大錘頭，進行衝孔。

②溶洞側壁侵入孔徑。以加入大塊片石為主，並適當降低泥漿比重，回填後以小衝程鑽進，鑽頭平穩後再加大沖程造孔。

IV、其它事故

因地質條件複雜，在勘測設計階段，進行地質鑽探時，出現了掉鑽現象。在鑽孔樁施工中，一旦碰到鑽探時留下的鑽桿、鑽頭等，將用打撈鈎、衝抓錐等合適的打撈工具進行打撈，確實無法撈起而又影響鑽孔樁鑽進時，則請設計單位提出樁基修改方案。

七、人員安排

分三班連續作業，表為每個作業班組人數。