河間地區(qū)沖孔管施工綜合技術(shù)方案一、工程概況本工程位于河間市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，場地總面積約35000平方米，擬建主體結(jié)構(gòu)為框架式工業(yè)廠房，基礎(chǔ)形式采用沖孔管灌注樁復(fù)合地基。設(shè)計(jì)樁型為Φ800mm鉆孔灌注樁，有效樁長28-35m，單樁承載力特征值2200kN，總樁數(shù)586根，按梅花形布置，樁間距2.0-2.5m。場地地下水位埋深9.5m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，需采取防腐措施。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，場地50m深度范圍內(nèi)存在3層可液化土層，地震基本烈度7度，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，場地類別Ⅲ類，特征周期0.55s，需進(jìn)行抗液化處理。二、地質(zhì)條件分析（一）地層分布特征場地自地表向下依次為：素填土層：厚0.5-1.2m，松散狀態(tài)，主要由黏性土及建筑垃圾組成，層底標(biāo)高8.5-10.2m。粉質(zhì)黏土層：厚2.5-4.0m，可塑狀態(tài)，含氧化鐵結(jié)核，承載力特征值fak=120kPa，層底標(biāo)高4.5-8.0m。粉砂層：厚3.0-5.5m，中密狀態(tài)，含云母片，標(biāo)貫擊數(shù)N=15-22擊，7度地震作用下液化指數(shù)12.6，屬中等液化土層，層底標(biāo)高-1.0-3.5m。細(xì)砂層：厚4.0-6.8m，密實(shí)狀態(tài)，局部夾礫石，N=25-32擊，層底標(biāo)高-7.8-1.2m。粉質(zhì)黏土層：厚5.0-8.2m，硬塑狀態(tài)，含鈣質(zhì)結(jié)核，fak=200kPa，層底標(biāo)高-16.0-5.5m。石灰?guī)r：中風(fēng)化狀態(tài)，單軸抗壓強(qiáng)度35MPa，節(jié)理裂隙發(fā)育，局部存在溶蝕孔洞，層面起伏較大。（二）不良地質(zhì)現(xiàn)象液化土層：③粉砂層在地震作用下易發(fā)生液化，需采用碎石樁+注漿復(fù)合加固處理。斷層破碎帶：場地西側(cè)存在北東向隱伏斷層，最大斷距約4000m，施工至28-32m深度時(shí)可能遭遇破碎帶。古河道沉積區(qū)：場地東南部為古洋河沖積扇，形成以粉砂為主的透鏡體結(jié)構(gòu)，厚度變化范圍1.5-7.8m，滲透系數(shù)1.2×10?3m/s，易引發(fā)管涌。孤石分布：石灰?guī)r地層中局部存在孤石，直徑0.5-2.0m，主要成分為燧石結(jié)核。三、施工總體部署（一）施工分區(qū)規(guī)劃將場地劃分為三個(gè)施工大區(qū)：Ⅰ區(qū)（西北側(cè)）：主要穿越石灰?guī)r地層，采用沖擊鉆進(jìn)工藝，配備3臺(tái)徐工XG450D沖擊鉆機(jī)。Ⅱ區(qū)（中部核心區(qū)）：以黏性土層為主，采用旋挖鉆進(jìn)工藝，配置2臺(tái)德國寶峨BG38旋挖鉆機(jī)。Ⅲ區(qū)（東南側(cè)）：為古河道沉積區(qū)，采用"旋挖+沖擊"復(fù)合工藝，配備1臺(tái)三一SR405旋挖鉆機(jī)。施工順序遵循"由西向東、分區(qū)流水"原則，設(shè)置6m寬環(huán)形施工通道，劃分4個(gè)流水段，每個(gè)流水段配置獨(dú)立的泥漿循環(huán)系統(tǒng)。（二）資源配置計(jì)劃機(jī)械設(shè)備：沖擊鉆機(jī)3臺(tái)（沖程0.5-2.5m可調(diào)）旋挖鉆機(jī)3臺(tái)（最大成孔直徑2.5m，深度60m）泥漿凈化系統(tǒng)3套（振動(dòng)篩+旋流器+沉淀池）混凝土輸送泵2臺(tái)（HBT80型）柴油發(fā)電機(jī)2臺(tái)（300kW）輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)6套（Φ100mm井點(diǎn)管，間距1.2m）材料準(zhǔn)備：鋼筋：HRB400E級(jí)，Φ25mm主筋，Φ10mm箍筋，進(jìn)場需進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)?；炷粒篊35P8抗?jié)B混凝土，坍落度180±20mm，初凝時(shí)間≥8h，摻加粉煤灰和聚羧酸減水劑。泥漿材料：膨潤土（造漿率1:8）、純堿（Na?CO?）、CMC纖維素、聚丙烯酰胺（PAM）。勞動(dòng)力組織：每個(gè)機(jī)組配置：機(jī)長1人、操作手2人、測(cè)量工1人、鋼筋工3人、混凝土工4人、普工4人。實(shí)行"三班倒"作業(yè)，日均計(jì)劃成樁18-22根，總工期45天。四、施工工藝與技術(shù)措施（一）施工準(zhǔn)備場地平整：清除地表雜物，碾壓場地，壓實(shí)系數(shù)≥0.93，鋪設(shè)500mm厚級(jí)配砂石墊層。測(cè)量放樣：采用全站儀極坐標(biāo)法放樣，設(shè)置十字控制樁，誤差≤10mm，每50m設(shè)置一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。降水系統(tǒng)：施工前7天啟動(dòng)降水，采用輕型井點(diǎn)+管井聯(lián)合降水，確保地下水位降至樁端以下1.5m。管井間距15m，深度15m，配備Φ150mm井管，濾網(wǎng)孔徑1.5mm。（二）護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒采用8mm厚鋼板卷制，內(nèi)徑900mm，高度2.5m，頂部開設(shè)2個(gè)溢漿口。護(hù)筒中心與樁位偏差≤50mm，豎直線傾斜≤1%，高出地面0.3m，周圍用黏土分層夯實(shí)（每層300mm）。埋設(shè)方法：采用"旋挖引孔+錘擊下沉"工藝，先鉆孔至1.8m深度，再用鉆機(jī)液壓系統(tǒng)將護(hù)筒壓入設(shè)計(jì)深度，底部0.5m范圍灌注水泥漿（水灰比1:1）。（三）成孔工藝沖擊鉆進(jìn)（石灰?guī)r地層）：沖程控制：黏性土層1.0-1.5m，砂層0.8-1.2m，巖層1.5-2.0m。沖擊頻率：40-50次/min，每沖擊3-5次轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭15-20°。清渣方式：采用抽渣筒清渣，每次清渣量不超過筒容量的2/3，巖層鉆進(jìn)時(shí)每0.5m清渣一次。旋挖鉆進(jìn)（黏性土層）：鉆頭類型：土層采用短螺旋鉆頭，砂層采用撈砂斗，巖層采用牙輪筒狀鉆頭。鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速15-25r/min，扭矩180-220kN·m，進(jìn)尺速度0.5-1.0m/min。護(hù)壁措施：采用膨潤土泥漿護(hù)壁，泥漿比重1.2-1.4，黏度25-30s，含砂率≤4%。特殊地層處理：液化砂層：提高泥漿比重至1.5，摻入2%PAM，采用"慢鉆快提"工藝，每鉆進(jìn)0.5m上下掃孔一次。孤石處理：當(dāng)鉆進(jìn)遇孤石（鉆進(jìn)速度突然下降至0.1m/h以下），采用"高低沖程交替法"破碎，先低沖程（0.5-1.0m）破碎，再高沖程（2.0-2.5m）清渣；孤石直徑＞1.5m時(shí)，采用地質(zhì)鉆機(jī)預(yù)鉆孔（Φ150mm），填入膨脹劑靜態(tài)破碎。斷層破碎帶：降低鉆進(jìn)速度至0.3m/h，提高泥漿比重至1.6，摻入0.5%鋸末，縮短清孔時(shí)間至30min內(nèi)，必要時(shí)投入黏土塊夾小石片（比例3:1）反復(fù)沖擊造壁。（四）清孔作業(yè)第一次清孔：成孔后采用換漿法清孔，注入新泥漿置換孔底沉渣，清孔時(shí)間≥30min，測(cè)定孔底沉渣厚度≤200mm。第二次清孔：下放鋼筋籠和導(dǎo)管后，采用導(dǎo)管氣舉反循環(huán)清孔，空壓機(jī)壓力0.6-0.8MPa，風(fēng)量12-15m3/min，清孔后沉渣厚度≤50mm，泥漿比重1.15-1.20，黏度18-22s。（五）鋼筋籠制作與安裝制作要求：鋼筋籠分節(jié)制作，每節(jié)長9m，主筋采用直螺紋連接，外露絲扣1-2牙，接頭錯(cuò)開35d，同一截面接頭率≤50%。箍筋與主筋采用點(diǎn)焊連接，焊點(diǎn)間距≤200mm，每隔2m設(shè)置一道Φ16mm加強(qiáng)箍，保護(hù)層墊塊采用混凝土預(yù)制塊（厚70mm，強(qiáng)度C30），每2m設(shè)一組，每組4塊。安裝工藝：采用雙吊點(diǎn)吊裝（吊點(diǎn)設(shè)在加強(qiáng)箍處），吊機(jī)選用25t汽車吊，起吊角度≤60°。鋼筋籠垂直度偏差≤0.5%，安裝深度誤差±100mm，頂部采用4根Φ20mm吊筋固定在護(hù)筒上。（六）混凝土灌注導(dǎo)管配置：采用Φ300mm絲扣連接導(dǎo)管，壁厚8mm，使用前進(jìn)行水密性試驗(yàn)（壓力0.6MPa，持壓30min），導(dǎo)管底口距孔底0.3-0.5m。首灌量控制：計(jì)算首灌混凝土量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），確保首灌后導(dǎo)管埋深≥1.0m，首灌量≥2.5m3。灌注工藝：采用隔水栓（球膽）法灌注，混凝土坍落度控制在180±20mm，灌注速度3-5m3/h。導(dǎo)管埋深控制在2-6m，每灌注1車混凝土測(cè)量一次混凝土面高度，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深。樁頂超灌高度1.2m，灌注完成后2h內(nèi)拆除護(hù)筒。五、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（一）成孔質(zhì)量孔深：允許偏差+300mm，采用測(cè)繩（重錘10kg）丈量，每樁檢測(cè)?？讖剑翰恍∮谠O(shè)計(jì)樁徑，采用井徑儀檢測(cè)，每2m測(cè)一個(gè)斷面。垂直度：全孔傾斜度≤1%，采用測(cè)斜儀檢測(cè)，每50根樁抽檢1根。沉渣厚度：≤50mm，采用超聲波沉渣儀檢測(cè)，清孔后立即測(cè)定。（二）鋼筋工程主筋間距：±10mm，采用卡尺測(cè)量，每節(jié)鋼筋籠檢測(cè)3處。保護(hù)層厚度：±5mm，采用鋼筋定位儀檢測(cè)。鋼筋籠長度：±100mm，采用鋼尺丈量。（三）混凝土工程坍落度：180±20mm，每50m3檢測(cè)一次，不足50m3按50m3計(jì)。強(qiáng)度：每50m3留置一組試塊（標(biāo)養(yǎng)+同條件），28d抗壓強(qiáng)度≥35MPa。樁身完整性：采用低應(yīng)變反射波法檢測(cè)，抽檢數(shù)量20%，Ⅰ類樁比例≥90%。承載力：靜載試驗(yàn)抽檢3根，最大加載量4400kN，沉降量≤40mm且本級(jí)沉降量大于前級(jí)5倍時(shí)終止加載。六、常見問題處理措施（一）孔壁坍塌現(xiàn)象：孔內(nèi)水位突然下降，泥漿中出現(xiàn)大量氣泡，排出的鉆渣中含大量泥塊。處理措施：輕度塌孔：提高泥漿比重至1.5-1.6，摻入0.5%PAM，保持水頭高度2m以上，采用小沖程（0.5-1.0m）反復(fù)沖擊造壁。嚴(yán)重塌孔：立即提鉆，向孔內(nèi)回填黏土夾塊石（比例3:1）至塌孔位置以上2m，靜置24h后重新鉆進(jìn)。（二）縮頸現(xiàn)象：成孔后孔徑小于設(shè)計(jì)值，井徑儀檢測(cè)顯示局部孔徑縮小。處理措施：膨脹土縮頸：采用優(yōu)質(zhì)泥漿（失水量≤15mL/30min），加快成孔速度（≤2m/h），成孔后立即清孔。鉆頭磨損縮頸：定期檢查鉆頭直徑（每臺(tái)班1次），磨損超過10mm時(shí)及時(shí)補(bǔ)焊，采用"上大下小"階梯形鉆頭。已發(fā)生縮頸：在導(dǎo)正器外側(cè)焊接3組合金刀片，進(jìn)行上下反復(fù)掃孔（每次掃孔高度≥縮頸段1m）。（三）鋼筋籠上浮現(xiàn)象：混凝土灌注過程中，鋼筋籠頂面標(biāo)高持續(xù)上升。處理措施：預(yù)防措施：鋼筋籠頂部焊接4根Φ20mm定位鋼筋，與護(hù)筒焊接固定；混凝土灌注至鋼筋籠底部2m時(shí)，降低導(dǎo)管埋深至1.5-2.0m，放慢灌注速度至1-2m3/h。處理方法：立即停止灌注，用吊車緩慢下放鋼筋籠至設(shè)計(jì)標(biāo)高，在鋼筋籠頂部加壓2-3t重物，繼續(xù)灌注時(shí)導(dǎo)管埋深控制在1.5-2.0m。（四）斷樁現(xiàn)象：混凝土灌注中斷，導(dǎo)管拔出混凝土面或?qū)Ч芏氯麩o法疏通。處理措施：導(dǎo)管堵塞：采用鋼筋捅搗或高壓水沖洗（壓力1.0-1.5MPa），無效時(shí)立即拔出導(dǎo)管，清除已灌混凝土，重新下導(dǎo)管采用"二次封底法"灌注（首灌量增加50%）。斷樁處理：若斷樁位置距孔口≤10m，采用人工鑿除上部混凝土后重新灌注；斷樁位置較深時(shí)，采用鉆孔壓漿樁技術(shù)處理，沿樁周均勻布設(shè)3個(gè)Φ100mm注漿孔，注入水泥漿（水灰比0.5），壓力2.0-2.5MPa。七、安全文明施工措施（一）安全防護(hù)機(jī)械設(shè)備：鉆機(jī)安裝防傾覆監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（傾角報(bào)警值3°），配備應(yīng)急制動(dòng)裝置。高壓線路下方設(shè)置防護(hù)架（凈高≥6m，寬2m），采用絕緣材料搭設(shè)。所有電氣設(shè)備安裝漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s）。高處作業(yè)：鋼筋籠吊裝設(shè)置防墜器，作業(yè)平臺(tái)滿鋪50mm厚腳手板，臨邊防護(hù)欄桿高度1.2m，掛密目安全網(wǎng)。操作人員佩戴雙鉤安全帶，攀登梯子設(shè)置防滑條（間距300mm）。消防安全：施工現(xiàn)場每50m設(shè)置1組滅火器（2×4kg干粉滅火器），油罐區(qū)設(shè)置防火砂池（2m×2m×0.5m）。焊接作業(yè)辦理動(dòng)火證，配備看火人，作業(yè)點(diǎn)下方10m范圍內(nèi)清除易燃物。（二）環(huán)境保護(hù)噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），沖擊鉆機(jī)設(shè)置隔音罩，夜間22:00-次日6:00停止施工。施工場地邊界設(shè)置2m高隔聲屏障，采用輕質(zhì)隔聲板（隔聲量≥25dB）。揚(yáng)塵控制：施工道路采用C20混凝土硬化（厚200mm），配備2臺(tái)灑水車（每2h灑水1次）。水泥罐設(shè)置脈沖除塵器，粉塵排放濃度≤10mg/m3，鉆渣堆場設(shè)置6m高防塵網(wǎng)。廢水處理：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)處理后回用（SS≤100mg/L）。油料庫房設(shè)置防滲池（滲透系數(shù)≤10??cm/s），防止油料泄漏污染土壤。八、應(yīng)急預(yù)案（一）觸電事故立即切斷電源或使用絕緣工具使傷者脫離電源，檢查呼吸心跳，必要時(shí)進(jìn)行心肺復(fù)蘇。對(duì)燒傷部位進(jìn)行冷敷處理，用無菌紗布覆蓋傷口，避免感染。撥打120急救電話，送往醫(yī)院救治，同時(shí)保護(hù)事故現(xiàn)場。（二）基坑坍塌立即啟動(dòng)邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每10min監(jiān)測(cè)一次位移（預(yù)警值50mm/d）。對(duì)坍塌區(qū)域采用速凝混凝土（初凝時(shí)間