机械成孔灌注桩安全专项施工方案

三、旋挖桩施工设计
1、机械设备设计

根据地勘报告估算，本工程旋挖桩深度普遍超过45米，最深接近60米，根据开挖深度及机械功率拟采用TR360D、TR280D两种型号旋挖机。
2、开挖设计
2.1 开挖顺序
根据桩位布置及进度要求确定施工顺序。当桩间净距小于两倍桩径d(d为相邻桩较大直径)时，相邻桩位施工时容易造成桩孔的坍塌或移位，采用循环跳桩的方式进行旋挖桩的钻孔作业。（根据基础自编号图编制每栋楼桩基础的开挖（跳桩）顺序，后附分批次开挖顺序图。）
2.2 出土方式
成孔应采用跳挖方式，钻头倒出的渣土距桩孔口最小距离应大于6m，并应及时由挖机和渣土车清运至场内（外）指定堆土点。
3、桩孔口防护设计
桩孔口应设立明显的安全警示牌，非作业阶段必须盖好孔口。桩孔口四周设置如图钢管防护栏和警示标志。
4、取芯设计
施工前，会同甲方、监理共同确定取芯数量和位置。对于选定取芯的桩孔，开挖至满足嵌岩要求后及通知监理单位见证取样。采用旋挖钻机中专用的取芯钻头，将基岩芯样从孔底钻取出来，然后再采用水钻在该芯样上取直径150mm、长300mm的芯样，取出后及时用塑料口袋进行封闭，并立即送往检测机构进行抗压试验。
5、桩身设计
5.1 旋挖桩尺寸及配筋：
5.2 桩身混凝土
本工程旋挖桩基础混凝土强度等级为C30，全部采用水下混凝土浇筑，浇筑方式采用隔水塞（滑阀）式导管法施工。混凝土浇筑顺序根据跳挖及成孔先后顺序确定。
5.3 初灌量设计
（1）首批混凝土浇筑之间最好先配置0.1-0.3m³水泥砂浆隔水塞（滑阀）以上的导管和漏斗中，然后再灌入混凝土。确认初灌量混凝土备足后，再剪断铁丝，借助混凝土自重排除导管内的水，使隔水塞（滑阀）留在孔底。
（2）首批混凝土量必须满足导管埋深不小于1.0m，所以储料斗和输运泵的储量要充足。
导管埋深值表（单位：m）
5.4 混凝土试件
混凝土浇筑时，必须随机见证取样（每桩一组），取样试件标准养护达到龄期后，送检测单位试压。
6、桩身检测设计
机械成孔灌注桩桩身完整性应100%检测，检测方法采用声波透射法。
7、桩头破除设计
桩顶混凝土浮浆采用人工剔除，以露出石子为止，剔凿时不得损坏钢筋，此剔凿部分砼与承台砼一起浇筑到位。切除桩头外露过长的主筋，桩头平整，桩内无积水、无杂物。
四、施工准备及进度计划
1、施工准备
1.1现场准备
（1）根据施工总体布置合理地布置施工现场，搞好“三通一平”；按设计图及现场测量基准点、基准线和水准点，在监理单位见证下校测其基准点（线）的测量精度，按设计图放桩，并复核数据的准确性；并对测量基准点（线）、水准点、控制网点进行保护，注意施工机械和材料堆放不要使桩位遭到破坏，桩位标志用混凝土浇筑并钉上铁钉，以示桩位中心或轴线交叉中心的位置；对现场要经常巡视，保护好现场桩位。每新施工一批桩应在施工前进行轴线和桩位的复测。对桩位确定无误并认可后，方可进行基桩的施工。
（2）边坡处理及排水措施
根据工程实际边坡情况及地理位置等，确定边坡处理及排水措施。
1.2技术准备
搜集施工场地的工程地质勘察资料，施工中所用的有关报表、规范以及以往工作经验资料等；熟悉施工图，清楚了解设计要求，质量要求和技术要求，有不明确的及时提出。
熟悉施工组织设计，掌握施工顺序、施工方法、平面布置、技术措施等等。做好技术交底工作。
搜集本工程涉及的规范、规格化程并组织学习，为各项措施实施制定提供依据。
根据地勘剖面图结合施工勘察报告，根据场地地质变化，推算出所有桩的开挖深度。在施工过程中结合实际情况，及时对桩长作出调整。
1.3桩号测量定位的检查
桩施工前，要测量定桩位。施工中为确保测量质量、桩位准确，每新施工一批桩，对桩位要进行一次复测，并对损坏的桩号标志点进行复核。
2、劳动力计划
在施工过程中，根据工程实际情况对劳务及专业分包单位进行调整，按工程量大小及进度情况确定分包单位数量，并及时进行调整。
根据施工计划安排(本工程的特点：工期紧张)，同时考虑现场环境、技术间歇、天气等各种因素，并根据以往工程经验和工程进度安排情况。本工程自行承建范围内的劳动力需求计划详见表1－1所示。

3、材料计划
3.1材料计划说明
材料要按施工进度要求，储备满足用量的混凝土原材料及钢筋笼制作钢筋，并保证材料使用不脱节。
3.2材料进场保证措施
（1）材料进入现场时，应进行材料凭证、数量、外观的验收(外观的验收需填报外观检验记录)，其中凭证验收包括发货明细、材质证明或合格证，进口材料应具有国家商检局检验证明书。数量验收包括数量是否与发货明细相符、是否与进场计划相符。建立“收料台账记录”。
（2）充分利用中标后进场前的宝贵时间组织工程技术人员熟悉图纸,在按程序编制材料进场计划的同时，专门针对开工所需材料编制出一份材料清单，由专人负责落实；
（3）对开工各阶段所需材料，与材料供应商制定严密的供货措施，对大宗材料应分批进场，对外加工材料应在最短时间内提供图样及技术要求,确保施工期间材料的及时供给；
（4）经验收合格的材料应按施工现场平面布置一次就位，并做好材料的标识。
（5）材料的堆放地应平整夯实，并有排水、防扬尘措施。
（6）各类材料应分品种、规格码放整齐，并标识齐全清晰，料具码放高度不得超过1.5m。
（7）易燃、易爆、剧毒等危险品应设立专库保管，并有明显危险品标志。
（8）钢材、木材、地方材料等材料进场验收后进行待验标识。并通知有关人员送检，待复检合格后进行发放使用。
4、机械设备计划
4.1机械设备投入说明
根据工程进度计划，有秩序的组织机械设备进场。机械设备必须在施工前检查保养好,并做好机械运行及维护记录。编制科学合理的施工机械设备投入计划，投入的数量和时间可根据施工进度计划及各分项工程施工的先后进行安排，必须做到投入的机械设备可以充分利用，避免出现因机械设备闲置而造成浪费的现象。
4.2各阶段主要机械设备计划表（包括但不限于表中设备，视项目具体情况而定）
5、施工进度计划
五、施工工艺技术
1、施工方法
1.1干成孔施工工艺
施工流程：施工准备→测量定孔位→移机→埋设护筒→钻孔→取出岩芯→清孔→验收→安放钢筋笼→安放导管→浇筑混凝土→混凝土浮浆剔凿
1.1.1场地平整
根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物在进行场地整平，场地平整大小要能满足旋挖钻机施工的位置大小8m*10m。平整后的场地四周高程差距不能大于0.2m，组织有资格的测量放样人员，将当日要计划钻进的桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案；规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔壁稳定及施工方便；钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。
1.1.2桩位放样
桩位放样，按"从整体到局部的原则"进行桩基的位置放样，进行钻孔的标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差在规范要求内。施工钻机需每栋楼的桩基础从内至外,从上到下的施工方向，也就是说每栋楼的桩从最里面的桩向外打起，最里面的工作面展不开时跳左右的桩配合打起，原则施工方向，上→左右→中→下（施工便道入口）
1.1.3钻机就位
钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。
1.1.4埋设钢护筒
（1）钢护筒的制作及埋设的原则
本工程在孔口处采用长度 以内的钢护筒，厚8-10mm的钢板制作，钢护筒的内径应大于钻头直径；钢护筒埋设深度应满足设计及有关规范要求（钢护筒埋设高度高出地面300mm）。钢护筒埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm，埋设中保证钢护筒斜度不大于1％；埋设钢护筒前，采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。
（2）钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，钢护筒平面位置与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密。
（3）埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的渣土，要分层夯实，达到最佳密实度。夯填时要防止钢护筒偏斜。
1.1.5钻孔施工
干孔施工时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻桅起立桅及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面。从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将桅杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制。实现桅杆平稳同步起立桅。同时采集限位开关信号，对起立桅过程中钻桅左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置，一般情况下，做直孔作业，所以需要对桅杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在桅杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而桅杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的点动按钮或左操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的桅杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使桅杆最终达到作业成孔的设定位置。在施工过程中，有时也需要斜孔作业。操作人员需要通过显示器上的自动定位按钮进行自设定零位，然后再进行相同的调垂操作。
干孔施工钻孔时通过显示器按钮直接进入主工作界面，然后进行钻孔作业。钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示一一动力头压力，加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到卸土位置的位置，用装载机把钻渣运走，完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。开孔后，以钻头钻杆自重并加压作为钻进动力。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，用装载机把钻渣运走，同时观察监视并记录钻孔地质状况。
桩孔的垂直度时保证桩身质量的重要标准，所以在钻进过程中要检查成孔的垂直度：遇到坚硬孤石、地质情况较复杂时，应1～2m 要检查一次；其余正常钻进施工过程中，每5~8m检查一次。如发生偏斜应立刻停止钻进，反灌混凝土重新钻进，旋挖钻机施工过程中，在孔口附近6米范围内不得对方土渣、其他设备及材料。
（若场地为高回填区、回填土中有大量孤石等不良地质条件时，建议采用回灌混凝土的方式进行施工。）
1.1.6地质情况记录
地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度，及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；旋挖钻机孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，用测量孔深及虚土厚度（虚土厚度等于钻深与孔深的差值）。
1.1.7嵌岩
参考地质勘察报告入岩深度，结合桩长估算表，综合判断回填土、原生土、强风化等分层位置，并准确判断桩基前度中风化位置，钻进至中风化岩，截齿钻头钻出的岩渣也可进行确认，也可用直筒钻取出岩芯确认，岩石强度达到设计要求时，再用直筒截齿钻取出完整的岩芯，满足设计的嵌岩深度为止。
1.1.8成孔检验
成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。
钻孔终孔，旋挖桩钻入设计嵌岩深度，当钻至此地层时需向监理汇报，由监理确定终孔钻深。根据工程管理要求，当钻孔接近终孔时要报告，终孔要报检。报检前进行自检，如自检达不到质量要求，则修正桩孔不合格部分。
桩基开挖到持力层满足嵌岩要求后，应及时报监理、业主等相关参建单位一同检查验收；对于选定取芯的桩孔，开挖至满足嵌岩要求后及通知监理单位见证取样。采用旋挖钻机中专用的取芯钻头，将基岩芯样从孔底钻取出来。用塑料口袋进行封闭，并立即送往检测机构进行抗压试验。待相关参建方现场确认（取芯孔桩岩芯抗压报告合格）后，应及时下钢筋笼浇筑混凝土。
1.1.9清孔
清孔是钻孔灌注桩施工保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底沉渣厚度、含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。
本工程采用循环钻进技术进行清孔：桩孔终孔后，将钻具更换成专用清孔钻头，通过清孔钻头反复清孔（清孔次数不少于3次），再通过测针测盘的方法检测沉渣厚度，直到清完沉渣，确保沉渣厚度符合设计要求（沉渣厚度≦5cm）。

1.2.1施工流程
钢筋下料→安装加劲箍→主筋与加劲箍焊接→检查焊接质量→试拉件取样送检→绑扎螺旋筋→吊第一节钢筋笼（吊装前先进行清孔）→焊接下节钢筋笼→检查焊接质量→固定钢筋笼并完善上浮措施→办理隐蔽验收手续。
1.2.2钢筋笼的制作
按照设计要求采用经过检验合格的钢筋制作钢筋笼。
桩钢筋笼采用 焊接，焊接长度为 d，接头按照 错开。
按照桩孔深度分段制作，制作钢筋时，主筋应校直，焊接、绑扎要牢固，钢筋笼直径及箍筋间距控制在规范之内，如孔深超过钢筋的标准长度，在孔口处连接，用吊车一次性下入孔内。

六、施工质量保证措施
1、质量检验标准
1.1钢筋骨架的制作和吊放的检验标准

钢筋笼除符合设计要求外，尚应符合下列规定：
1）分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接并应遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2015) 的规定。
2）主筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3 倍以上。
3）加劲箍宜设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露，以免妨碍导管工作。
4）钢筋笼的内径比导管接头处外径大100mm 以上。

2、质量保证措施
2.1接到正式图纸后，组织工程技术人员认阅图明确设计意图，并做好施工图自审和技术会审工作。
2.2熟悉施工规范、规程，掌握施工技术标准，并在施工前组织全体施工人员进行详细技术交底，作好记录和会签。
2.3严格按建设部施工规范进行质量控制，施工中出现的技术问题，应由现场技术人员会同设计部门甲方监理代表协商解决。
2.4实行质量否决权制度，如发现质量问题或有导致质量问题的隐患，质检人员和甲方技监员，现场工程监理有权作出处理决定，任何人对质检人员的裁决无权更改。
2.5所有计量器具都必须鉴定合格后，方可使用，并统一计量标准。
2.6深化全面管理活动，把工程项目管理工作与日常管理工作结合起来，定期进行工程项目质量分析，以保证工程质量。
2.7施工前每个工程技术人员必须认真阅读地质资料和设计图纸及文件，详细了解施工区域内的地质情况与设计要求，以确保打桩施工顺利进行。
2.8接到试桩通知后应立即做好试桩准备，试桩时并做好试桩纪要，交有关单位签字盖章，并确定工程桩的施工控制标准与方法。

投稿会员：芳华