旋挖配合沖孔灌注樁施工方案一、工程概況1.1工程地質(zhì)與水文條件本工程場(chǎng)地地層分布自上而下依次為：①素填土層（厚0.5-1.2m，松散狀態(tài)）；②黏土層（厚2.5-4.8m，可塑狀態(tài)，承載力特征值180kPa）；③粉砂層（厚1.8-3.5m，稍密狀態(tài)，滲透系數(shù)1.2×10?3m/s）；④強(qiáng)風(fēng)化泥巖層（厚3.2-6.5m，中風(fēng)化夾層厚度0.5-1.2m，巖石單軸抗壓強(qiáng)度8-15MPa）；⑤中風(fēng)化泥巖層（揭露厚度5.8-12.3m，單軸抗壓強(qiáng)度18-25MPa）。地下水位埋深3.5-5.2m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。1.2樁基設(shè)計(jì)參數(shù)本工程共設(shè)計(jì)支護(hù)樁451根，樁徑1000mm，樁長(zhǎng)25.0-30.0m，樁間距1300-1500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，抗?jié)B等級(jí)P6。立柱樁87根，樁徑800mm，樁長(zhǎng)28.0-32.0m，采用格構(gòu)柱（4L140×10角鋼）作為豎向受力構(gòu)件。樁端進(jìn)入中風(fēng)化巖層深度不小于2.0m，單樁承載力特征值不低于2800kN。1.3施工設(shè)備配置設(shè)備類(lèi)型型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)旋挖鉆機(jī)XR400D3臺(tái)最大扭矩400kN·m，鉆孔直徑1.5-2.5m沖孔樁機(jī)JK-66臺(tái)沖擊頻率45次/min，最大沖程3m空氣壓縮機(jī)VY-20/84臺(tái)排氣量20m3/min，工作壓力0.8MPa泥漿攪拌機(jī)NJ-6002臺(tái)攪拌功率15kW，容量600L混凝土導(dǎo)管Φ300mm6套壁厚3mm，每節(jié)長(zhǎng)度2m，配0.5m調(diào)節(jié)節(jié)汽車(chē)吊25t2臺(tái)主臂長(zhǎng)度33m，最大起重量25t全站儀TS061臺(tái)測(cè)角精度0.5″，測(cè)距精度1mm+1ppm二、施工總體部署2.1施工分區(qū)劃分將場(chǎng)地劃分為A、B、C三個(gè)施工大區(qū)，A區(qū)配置2臺(tái)旋挖鉆機(jī)+3臺(tái)沖孔樁機(jī)，B區(qū)配置1臺(tái)旋挖鉆機(jī)+2臺(tái)沖孔樁機(jī)，C區(qū)配置1臺(tái)沖孔樁機(jī)作為機(jī)動(dòng)備用。各區(qū)采用"跳打施工"工藝，相鄰樁位施工間隔不小于48小時(shí)，避免群樁施工相互干擾。2.2施工流程規(guī)劃測(cè)量放線→場(chǎng)地平整→泥漿系統(tǒng)布置→鋼護(hù)筒埋設(shè)→旋挖鉆進(jìn)（土層段）→沖孔成孔（巖層段）→清孔→鋼筋籠安裝→導(dǎo)管布設(shè)→二次清孔→水下混凝土灌注→樁頭處理。關(guān)鍵線路工期控制：?jiǎn)螛冻煽讜r(shí)間≤12小時(shí)（土層段4小時(shí)+巖層段8小時(shí)），混凝土灌注時(shí)間≤2小時(shí)/樁，總工期90天。2.3泥漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)置集中泥漿處理區(qū)，包含：①制漿池（6m×4m×2m）2個(gè)，采用膨潤(rùn)土（8%）+純堿（1%）+CMC（0.1%）配制護(hù)壁泥漿；②沉淀池（8m×4m×2m）3個(gè)，串聯(lián)使用，采用三級(jí)沉淀工藝；③儲(chǔ)漿池（6m×4m×2m）2個(gè)，儲(chǔ)備量滿足8小時(shí)連續(xù)施工需求。泥漿循環(huán)采用Φ150mm無(wú)縫鋼管，布置環(huán)形供漿管路，每個(gè)作業(yè)面設(shè)置獨(dú)立閘閥控制。三、關(guān)鍵施工工藝3.1測(cè)量定位采用全站儀按"十字栓樁法"進(jìn)行樁位放樣，在樁位中心打入Φ20mm×800mm鋼筋作為中心樁，四周設(shè)置4個(gè)Φ16mm×600mm護(hù)樁，護(hù)樁距中心樁1.5-2.0m。樁位放樣偏差≤50mm，經(jīng)監(jiān)理復(fù)核簽字后方可進(jìn)行后續(xù)施工。對(duì)鄰近建筑物設(shè)置12個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻率為1次/天，預(yù)警值設(shè)為5mm/天。3.2鋼護(hù)筒施工護(hù)筒采用14mm厚Q235鋼板卷制，內(nèi)徑1150mm（支護(hù)樁）/950mm（立柱樁），高度2.5-3.0m，上口焊接200×10mm加強(qiáng)環(huán)。護(hù)筒埋設(shè)采用旋挖鉆靜壓法，先采用直徑1200mm鉆頭預(yù)鉆孔至2.0m深度，然后將護(hù)筒吊入孔內(nèi)，利用鉆機(jī)動(dòng)力頭將護(hù)筒壓入土層，入土深度≥2.0m。護(hù)筒頂高出地面300mm，周?chē)捎灭ね练謱雍粚?shí)（壓實(shí)度≥93%），垂直度偏差≤1%。3.3旋挖鉆進(jìn)施工3.3.1土層鉆進(jìn)工藝黏土層：采用錐形螺旋鉆頭，轉(zhuǎn)速15-20r/min，進(jìn)尺速度15-20cm/min，泥漿比重1.15-1.20g/cm3，黏度18-20s。每鉆進(jìn)3m采用測(cè)錘檢測(cè)孔斜，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整。粉砂層：換用雙層底撈砂鉆頭，轉(zhuǎn)速10-15r/min，進(jìn)尺速度8-12cm/min，泥漿比重提高至1.25-1.30g/cm3，黏度20-22s。鉆進(jìn)過(guò)程中保持孔內(nèi)水頭高于地下水位1.5m以上。強(qiáng)風(fēng)化巖層：采用短螺旋嵌巖鉆頭，轉(zhuǎn)速8-12r/min，進(jìn)尺速度5-8cm/min，適當(dāng)降低鉆進(jìn)速度，確保巖渣充分破碎。每鉆進(jìn)1m取樣檢查，確認(rèn)進(jìn)入設(shè)計(jì)巖層后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。3.3.2鉆進(jìn)參數(shù)控制地層類(lèi)型鉆頭類(lèi)型轉(zhuǎn)速(r/min)扭矩(kN·m)進(jìn)尺速度(cm/min)泥漿比重(g/cm3)素填土雙底斗鉆頭12-1580-12010-151.15-1.20黏土層錐形螺旋鉆頭15-20100-15015-201.15-1.20粉砂層雙層底撈砂鉆頭10-15120-1808-121.25-1.30強(qiáng)風(fēng)化巖層短螺旋嵌巖鉆頭8-12200-2805-81.20-1.253.4沖孔成孔施工當(dāng)旋挖鉆進(jìn)至強(qiáng)風(fēng)化巖層頂面（孔深約15.8-18.5m）時(shí)，更換沖孔樁機(jī)進(jìn)行巖層段施工。3.4.1沖擊鉆頭選擇中風(fēng)化夾層：采用十字形鉆頭，刃口寬度150mm，重量3.5-4.0t，沖擊頻率40-45次/min。完整中風(fēng)化巖層：換用空心圓柱形鉆頭，底部焊接硬質(zhì)合金齒，重量4.0-4.5t，沖擊頻率35-40次/min。3.4.2沖孔工藝控制沖程控制：中風(fēng)化夾層采用1.5-2.0m沖程，完整巖層采用2.0-2.5m沖程，避免沖程過(guò)大造成孔壁坍塌。清渣工藝：采用空氣吸泥機(jī)反循環(huán)清渣，風(fēng)管下入孔內(nèi)深度距孔底1.0-1.5m，風(fēng)壓0.6-0.8MPa，每沖擊30分鐘清渣1次，清渣時(shí)間控制在15-20分鐘?？仔笨刂疲好繘_擊5m采用測(cè)繩吊錘法檢查孔斜，發(fā)現(xiàn)偏差立即采取"低錘密擊"方法糾偏，偏斜超過(guò)1%時(shí)回填片石（粒徑100-200mm）至偏斜處以上1.0m，重新沖孔。3.5清孔施工采用"旋挖撈渣+氣舉反循環(huán)"聯(lián)合清孔工藝：初次清孔：沖孔至設(shè)計(jì)深度后，采用旋挖鉆撈渣鉆頭清除孔底大顆粒沉渣，撈渣次數(shù)不少于3次，確保沉渣厚度≤200mm。二次清孔：鋼筋籠及導(dǎo)管安裝完成后，通過(guò)導(dǎo)管注入壓縮空氣（壓力0.5MPa）擾動(dòng)孔底沉渣，同時(shí)置換新鮮泥漿，清孔時(shí)間不少于40分鐘。清孔后泥漿性能指標(biāo)：比重1.15-1.20g/cm3，黏度18-20s，含砂率≤4%，孔底沉渣厚度≤50mm（端承樁）。3.6鋼筋籠制作與安裝3.6.1鋼筋籠加工鋼筋籠在專(zhuān)用胎架上制作，主筋采用HRB400EΦ25鋼筋，間距150mm，箍筋為Φ10@200mm螺旋筋，每隔2.0m設(shè)置一道Φ16加強(qiáng)箍筋。主筋連接采用直螺紋套筒（型號(hào)G25），接頭等級(jí)I級(jí)，同一截面接頭率≤50%，錯(cuò)開(kāi)距離≥35d。保護(hù)層墊塊采用C35混凝土預(yù)制塊（100×50mm），每2m設(shè)置一道，每道6個(gè)，呈梅花形布置。3.6.2鋼筋籠吊裝采用25t汽車(chē)吊雙點(diǎn)吊裝，吊點(diǎn)設(shè)置在距鋼筋籠兩端1/3長(zhǎng)度處的加強(qiáng)箍筋上。起吊時(shí)先將鋼筋籠水平吊起，然后逐漸提升前吊點(diǎn)，使鋼筋籠緩慢直立。吊裝過(guò)程中設(shè)置2根纜風(fēng)繩控制鋼筋籠穩(wěn)定性，避免碰撞孔壁。鋼筋籠安裝偏差控制：中心位置≤100mm，頂面高程±50mm，垂直度≤1%。3.7水下混凝土灌注3.7.1導(dǎo)管準(zhǔn)備導(dǎo)管采用Φ300mm×3m鋼導(dǎo)管，絲扣連接，使用前進(jìn)行水密性試驗(yàn)（壓力0.6MPa，保壓30分鐘無(wú)滲漏）。導(dǎo)管底部距孔底300-500mm，首次埋深≥1.0m，計(jì)算首批混凝土量V=πD2H/4+πd2h/4（D為樁徑，H為導(dǎo)管埋深，d為導(dǎo)管直徑，h為導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度），實(shí)際用量不小于2.8m3。3.7.2灌注工藝控制混凝土性能：坍落度180-220mm，初凝時(shí)間≥8h，采用罐車(chē)運(yùn)輸，到場(chǎng)溫度≤30℃，每車(chē)檢測(cè)坍落度，偏差超過(guò)±20mm時(shí)立即退回。灌注速度：正常灌注時(shí)控制在30-50m3/h，導(dǎo)管埋深2-6m，嚴(yán)禁埋深超過(guò)8m或小于1m。提拔導(dǎo)管時(shí)保持勻速，速度≤0.5m/min，避免導(dǎo)管提出混凝土面造成斷樁。樁頂控制：混凝土灌注至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上1.2m，確保樁頭浮漿清除后樁頂混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。灌注過(guò)程中制作混凝土試塊，每50m3留置1組，每樁不少于2組，分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和同條件養(yǎng)護(hù)。四、質(zhì)量控制措施4.1成孔質(zhì)量控制孔徑檢測(cè)：采用Φ1000mm×2000mm鋼筋檢孔器，每根樁成孔后進(jìn)行全孔檢測(cè)，檢孔器順利下放至孔底為合格?？仔笨刂疲盒阢@進(jìn)每3m檢查1次，沖孔施工每5m檢查1次，采用測(cè)錘法（重5kg）測(cè)定，孔斜偏差≤1%?？咨铗?yàn)收：采用測(cè)繩（經(jīng)鋼尺校核）測(cè)量孔深，終孔深度比設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)超深≥300mm，確保樁端進(jìn)入巖層深度滿足要求。4.2鋼筋籠質(zhì)量控制加工檢驗(yàn)：主筋間距±10mm，箍筋間距±20mm，直徑±10mm，長(zhǎng)度±100mm，每加工10個(gè)鋼筋籠抽查1個(gè)。連接質(zhì)量：直螺紋接頭外露絲扣≤2p，每300個(gè)接頭抽樣1組進(jìn)行抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，合格率100%。保護(hù)層控制：墊塊強(qiáng)度≥C35，數(shù)量6個(gè)/道，間距2m，確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度≥70mm。4.3混凝土質(zhì)量控制原材料控制：水泥采用P.O42.5R，砂細(xì)度模數(shù)2.6-3.0，碎石5-25mm連續(xù)級(jí)配，外加劑為聚羧酸系高效減水劑，摻量1.2%。配合比管理：每工作班檢查1次配合比執(zhí)行情況，水泥用量偏差±2%，砂石料±3%，外加劑±1%。強(qiáng)度評(píng)定：混凝土試塊28d抗壓強(qiáng)度≥34.5MPa（C30標(biāo)準(zhǔn)值的115%），抗?jié)B等級(jí)≥P6，不合格樁嚴(yán)禁投入使用，必須進(jìn)行返工處理。4.4常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題處理4.4.1塌孔處理輕微塌孔（沉渣厚度突然增加≤300mm）：提高泥漿比重至1.30-1.35g/cm3，采用空氣吸泥機(jī)清孔后繼續(xù)施工。嚴(yán)重塌孔（孔內(nèi)水位突然下降，伴有大量氣泡）：立即提鉆，回填黏土+片石（1:1）至塌孔位以上2m，靜置24小時(shí)后重新鉆進(jìn)。4.4.2鋼筋籠上浮當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠底部2m范圍時(shí)，控制灌注速度≤20m3/h，導(dǎo)管埋深≤4m。若發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮，立即停止灌注，利用25t汽車(chē)吊配重下壓鋼筋籠，同時(shí)將導(dǎo)管提升至埋深1.5-2.0m，恢復(fù)灌注后減慢提拔導(dǎo)管速度。五、安全文明施工措施5.1機(jī)械設(shè)備安全鉆機(jī)操作：旋挖鉆機(jī)工作半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，履帶下方鋪設(shè)20mm厚鋼板，確保接地壓力≤150kPa。沖孔樁機(jī)設(shè)置防傾覆監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，傾斜度超過(guò)3°時(shí)自動(dòng)報(bào)警并停機(jī)。用電安全：施工現(xiàn)場(chǎng)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s），電纜架空高度≥2.5m，嚴(yán)禁拖地或浸泡在水中。5.2高處作業(yè)防護(hù)臨邊防護(hù)：泥漿池、樁孔周邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，刷紅白警示漆，懸掛"當(dāng)心墜落"警示牌，底部設(shè)置200mm高擋腳板。作業(yè)平臺(tái)：鋼筋籠加工區(qū)搭設(shè)操作平臺(tái)（寬1.2m，腳手板厚50mm，間距≤200mm），平臺(tái)兩側(cè)設(shè)置1.5m高防護(hù)欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)。5.3環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：旋挖鉆機(jī)、沖孔樁機(jī)設(shè)置隔音罩，夜間施工（22:00-6:00）噪聲≤55dB，超標(biāo)時(shí)采取限制作業(yè)時(shí)間或設(shè)置聲屏障。揚(yáng)塵治理：施工道路采用200mm厚C20混凝土硬化，配置2臺(tái)霧炮機(jī)（覆蓋率≥80%），出入口設(shè)置洗車(chē)平臺(tái)（長(zhǎng)8m×寬3m×深0.3m），車(chē)輛沖洗干凈后方可出場(chǎng)。泥漿處理：廢棄泥漿采用專(zhuān)用罐車(chē)外運(yùn)至指定消納場(chǎng)，嚴(yán)禁隨意排放。沉淀池清淤每周1次，淤泥晾曬后與鉆渣一并外運(yùn)，確保施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)積水、無(wú)泥漿外溢。5.4應(yīng)急管理建立應(yīng)急救援小組，配備應(yīng)急物資：①醫(yī)療急救箱（含止血帶、繃帶等常用急救用品）；②應(yīng)急照明（2臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，功率50kW）；③防汛設(shè)備（4臺(tái)潛水泵，流量50m3/h）；④消防器材（8個(gè)干粉滅火器，2個(gè)消防沙池）。每月組織1次應(yīng)急演練，重點(diǎn)演練塌孔、觸電、機(jī)械傷害等事故的應(yīng)急處置程序。六、施工監(jiān)測(cè)與驗(yàn)收6.1施工監(jiān)測(cè)成孔監(jiān)測(cè)：每根樁記錄鉆進(jìn)速度、地層變化、泥漿指標(biāo)等參數(shù)，繪制成孔柱狀圖，與地質(zhì)勘察報(bào)告對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位。混凝土監(jiān)測(cè)：采用超聲波檢測(cè)樁身完整性（抽檢比例30%），低應(yīng)變檢測(cè)（抽檢比例100%），承載力檢測(cè)采用靜載試驗(yàn)（抽檢比例1%），檢測(cè)結(jié)果全部合格后方可進(jìn)行后續(xù)施工。6.2驗(yàn)收程序分項(xiàng)驗(yàn)收：每道工序完成