海南码头冲孔灌注桩施工方案20121212

冲孔灌注桩专项施工方案 编 制： 审 核： 审 批： 二〇一二年十二月 目 录 11. 工程概况 52. 编制依据 63. 施工安排 64. 施工方法及工艺要求 155. 施工进度计划 156. 施工准备与资源配置计划 167. 施工难点与对策 208. 质量通病防治措施 209. 工期保证措施 2010. 质量保证措施 2411. 安全保证措施 2612. 文明施工、环境保护措施 29附图1 冲孔灌注桩桩位布置及施工顺序图 30附图2 冲孔灌注桩施工平面布置图 31附图3 冲孔灌注桩施工进度横道图 1. 工程概况 1.1. 概述 中海油南海西部油田海南码头项目为一个购建项目，业主为海南中海石油码头有限公司，工程建设地点位于海南省澄迈县海南老城经济开发区马村花场湾海域（华能海口电厂西侧），紧邻马村工业区，东距海口市约30km，地理坐标为19°57′30″N，110°01′18″E。该项目分三期建成，一期工程油罐和灰浆装置标段（以下简称本标段）工程建设施工任务由广东省石油化工建设集团公司承担，监理单位为河南卓越工程管理有限公司，单位为广东省航运规划设计院（总包）、广西工联工业工程咨询设计有限公司（分包）。本标段油罐区2座5000m3拱顶柴油罐桩基为冲孔灌注桩，为保证桩基施工安全顺利进行，特编制此专项方案，以指导桩基施工。 1.2. 水文地质条件 1.2.1. 水文条件 根据马村观潮站1985-1987年两年完整的潮位资料统计，各潮位特征值如下：(以秀英基面计) 最高潮位 3.31m； 平均高潮位 2.31m； 最低潮位 -0.23m； 平均低潮位 0.72m； 平均潮位 1.50m。 平均潮差 1.58m。 1.2.2. 地质条件 根据地勘资料描述，本标段油罐区范围主要地层结构为：新近吹填的人工填土、第四纪全新统海相沉积层、第四系中更新统滨海海湾相沉积层、第四系下更新统浅海-滨海潮坪相沉积层、第三系上新统海相沉积层。各地层的主要特征如下: 1.2.2.1. 第四系近期人工填土层（Q4ml） 主要为冲填土、素填土和人工填石层。冲填土（层号为①1）：为该场地地基处理冲填形成，主要成分为中砂，黄色，中密状，局部密实，层顶部呈松散状，上部稍湿，层底饱和，砂质纯净，混少量贝壳碎屑，该层层厚不均匀，最大层厚7.00m（BK8），最小层厚4.40m（BK11），层底标高最大值-0.01m（BK11），最小值-2.64m（BK8）；素填土（层号为①2）：为该场地地基处理堆填形成，以粉质粘土为主，含粗砂、块石等，最大层厚5.10m（BK12），最小层厚4.20m（BK10），层底标高最大值-5.18m（BK10），最小值-7.64m（BK8）；填石（层号为①3）：为场地围堤造陆时形成，以玄武岩块石为主，整体结构较紧密，间隙充填砂类土、淤泥等，最大层厚4.20m（BK9），最小层厚3.30m（BK11），层底标高最大值-3.31m（BK11），最小值-5.18m（BK9）。 1.2.2.2. 第四系全新统海相沉积层（Q4m） 主要为粘性土、砂类土。粉细砂（层号为②1）：灰色，松散为主，饱和，分选性好，级配不良，混少量粘性土，含少量贝壳碎屑，层厚0.90m（BK10），层底高程-7.63m（BK10）；粉质粘土（层号为②3）：灰色，饱和，可塑状，细砂含量15%～30%，不均匀，层厚最大值3.40m（BK12），最小值0.90m（BK10），层底高程最大值为-7.63m（BK10），最小值-12.31m（BK11）。 1.2.2.3. 第四系中更新统海相沉积层（Q2m） 主要为粘性土、砂类土。中粗砂（层号为③2）：灰色、黄色，中密，饱和，含贝壳碎片及少量角砾，局部夹粉质粘土薄层，层厚最大值1.20m（BK8），最小值0.60m（BK9），层底高程最大值为-8.84m（BK8），最小值-9.68m（BK9）。 1.2.2.4. 第四系下更新统浅海-滨海潮坪相沉积层（Q1m） 粉质粘土（层号为④1）：黄色、局部间灰白色，湿，可塑状，具水平层理，层面为薄层粉砂，层厚最大值5.35m（BK9），最小值2.40m（BK10），层底高程最大值为-11.23m（BK10），最小值-15.03m（BK9）。 1.2.2.5. 第三系上新统海相沉积层（N2m） 粉砂（层号为⑤2）：灰色，局部灰黄色，密实，局部中密，饱和，间粉质粘土薄层，局部含饼状胶结物，本层土和粉质粘土层（层号为⑤1）具有互层的特征，地勘揭示层厚最大值为9.35m（BK12），最小值4.00m（BK9），层底高程最高为-17.64m（BK8），最低为-23.54m（BK12）；粉质粘土（层号为⑤1）：灰色、饱和，可塑～硬塑状，具水平层理，层面间薄层粉砂，局部含饼状胶结物，本层土和粉砂层（层号为⑤2）具有互层的特征，地勘时未钻穿该层，揭示层厚最大值为8.00m（BK8），层顶高程最高为-17.64m（BK8），最低为-23.54m（BK12）。 1.3. 现场施工条件 1.3.1. 施工场地状况 本标段油罐区范围内地面表层为吹填砂，基本平整，无积水，地面标高在4.1m～4.5m（秀英基面）之间。根据场地吹填资料及地勘资料显示，距码头前沿约80m处，有1条从防波堤自北向南堆石围堤，该围堤为前期围堤造陆时形成，顶宽9m，顶标高在-0.98m～-0.01m之间，底标高在-5.18m～-3.31m之间。 1.3.2. 施工用水、电、道路状况 本标段已有业主提供的DN100施工用水主管接至码头前沿，且预留DN100接口2个；400kVA施工变压器位于3#堆场东北角，变压器低压配电柜预留120A自动开关3个，距油罐区直线距离约550m，桩机用电需施工单位自行接驳；码头前沿厂区道路已完工，至油罐区施工道路需从该位置厂区道路开始铺筑。 1.4. 设计概况 本标段油罐区2座柴油罐基础均采用Φ1000冲孔灌注桩基础，桩端以第⑤1粉质粘土层为持力层，单桩竖向承载力特征值Ra=1500kN，桩顶标高4.85m（绝对标高），桩端标高-17.15m（绝对标高），桩长22m。桩身采用C35混凝土浇注，钢筋笼保护层厚度为50mm，成孔后孔底沉渣厚度不大于50mm。冲孔灌注桩基设计等级为丙级，每座罐有冲孔灌注桩48根，总桩数96根，桩身完整性检测方法为低应变法，抽检数量为10根/座罐，单桩承载力检测方法为静载荷试验，检测数量为2根/座罐。 1.5. 工程特点 根据地勘资料显示，本标段油罐区柴油罐冲孔灌注桩基础施工具有以下特点：1）灌注桩所在地层大部为沙土层，不具备自造浆能力，需人工造浆，加之设计采用冲孔灌注桩工艺，故必须采取切实可行的环境保护措施对废弃泥浆进行妥善处置；2）有部分灌注桩冲孔时须穿越围堤堆石层，该层块石大小不一，结构松散，极易发生卡钻、偏孔及漏浆事故，如何做好相关防治措施将是本标段冲孔灌注桩基础施工重中之重；3）冲孔灌注桩基础濒海施工，地下水位受潮汐影响极大，必须切实做好塌孔防治与水下混凝土浇筑工作，防止断桩、夹渣事故发生。 2. 编制依据 2.1. 施工图纸及相关文件 2.1.1. 罐V-101、V-102基础桩布置图冲孔灌注桩身大样及说明； 2.1.2. 5000m3柴油罐（V-101、V-102）基础结构图； 2.1.3. 《南海西部油田海南码头项目一期工程岩土工程勘察报告》； 2.1.4. 《中海油海南码头项目一期工程油罐和灰浆装置标段施工组织设计》。 2.2. 现行标准、规范 2.2.1. 《工程测量规范》 GB50026-2007； 2.2.2. 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002； 2.2.3. 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB20204-2002； 2.2.4. 《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2001； 2.2.5. 《建筑工程施工质量评价标准》 GBT50375-2006； 2.2.6. 《混凝土结构工程施工规范》 GB50666-2011； 2.2.7. 《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18-2012； 2.2.8. 《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008； 2.2.9. 《建筑基桩检测技术规范》 JGJ106-2003； 2.2.10. 《建筑机械使用安全技术规程》 JGJ33-2012； 2.2.11. 《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ46-2005； 2.2.12. 《建筑施工标准》 JGJ59-2011。 3. 施工安排 根据桩基工程工期要求及现场电力状况，结合油罐区地层特征，共安排3台冲孔打桩机进行打桩作业，其中1台打桩机专用于堆石区灌注桩冲孔，另2台打桩机用于非堆石区灌注桩冲孔，力争在53天内完成桩基工程施工。桩机布置方式与总体施工顺序详附图1《冲孔灌注桩桩位布置图及施工顺序图》。 4. 施工方法及工艺要求 4.1. 施工工艺流程 冲孔灌注桩施工工艺流程图见图4.1。 4.2. 施工工艺要求 4.2.1. 现场准备 根据现场实际情况，将油罐区打桩场地地面回填整平至标高5.85m（绝对标高，场地自然地面标高在4.1m～4.5m之间，顶层0.5～1m范围内用粘土回填）以利桩机行走与操作，开挖泥浆池，铺筑临时施工道路以便混凝土罐车与施工机动车辆行驶。按施工组织设计要求将施工用水电线路接至打桩区域。水、电线路、施工道路、泥浆池及泥浆沉淀池具体布置情况详附图2《柴油罐基础冲孔灌注桩施工平面布置图》。 4.2.2. 测量放样、定桩位 图4.1 冲孔灌注桩施工工艺流程图 首先按施工组织设计要求建立本标段施工平面控制网与施工高程控制网，在平面控制网中确定合适的引测点，计算出工程桩与引测点之间的相对角度、距离位置关系，施测时架设全站仪在引测点上，根据内业计算的数值将工程桩的中心投测到场地上。然后在平面控制网中选择其它不同于放线依据的控制点进行复测，合格后，做好十字临时控制引桩，以保证工程桩的位置准确。 依据现场高程控制点，在现场选择不易被破坏且能通视的位置设置三个水准点，形成高程控制网，将设计桩顶标高（4.85m）引测至工程桩四周的临时标高桩上，利用其它不同引测点进行复核，对临时标高桩进行保护。 4.2.3. 护筒埋设 护筒内径为1.2m，护筒埋置深度不小于1.5m，四周0.5～1.0m及底部0.5m深度范围应回填黏土并夯实；护筒出浆口标高为5.65～5.85m，顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。 4.2.4. 桩机定位 安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。 4.2.5. 开挖泥浆处理池、制备泥浆 本标段冲孔灌注桩所穿越的地层，除第②3粉质粘土层、第④1粉质粘土层及第⑤1粉质粘土层具备自造浆能力外，其它土层均不具备造浆能力，需人工造浆。造浆粘土在工地附近马村挖取，人造泥浆可参考表4.1所列指标凭经验配制。当调制的泥浆性能指标达不到要求时，可在泥浆中掺入纯碱（Na2C03），以提高泥浆性能指标。一般纯碱的掺入量为加水量的0.5%，掺入剂先制成小剂量溶剂，按循环周期均匀加入，并及时测定泥浆指标，防止掺入剂超量，每循环周期相对密度不超过0.01。 表4.1 常用泥浆性能指标 性能 地层 密度 (g/cm3) 粘度 (s) 含砂量 (%) 静切力 (mg/cm2) 失水率 (mL/30min) 胶体率 (%) PH值 一般地层 1.0～1.20 18～22 ＜4～8 1min 10～25 ＜30 ≥90～95 7～9 易坍地层 1.30～1.60 22～30 ＜4～8 1min 50～70 ＜20 ≥90～95 7～9 桩孔排渣方式采用正循环泥浆排渣，根据工程桩所用混凝土的体积和泥浆循环渠平均长度，确定每台桩机泥浆池的容量为20m3，泥浆池池面标高应比护筒出浆口标高低1～2m。泥浆由泥浆池至桩孔采用泥浆泵利用浆液管道输送，桩孔至泥浆池利用泥浆渠靠泥浆重力自流形成循环系统。 为保护环境，冲孔灌注桩泥浆净化采用沉淀法（大循环除渣法），在泥浆自桩孔流入泥浆池之前，先流经泥浆沉淀池沉淀除渣，再流入泥浆池进行循环，废渣土自泥浆沉淀池定期清运，根据泥浆池容量，确定泥浆沉淀池容量为30m3。 4.2.6. 冲孔 本标段冲孔灌注桩采用正循环泥浆护壁冲击成孔，圆形十字钻头，锤齿采用耐磨块直径900～950mm。开孔时先在护筒内加满泥浆，低锤密击，并向孔内投入黏土块夹小片石反复冲击造壁，冲程控制在低冲程0.5～1m内。 进入砂层后，可适当加快冲击速度，将冲程提高至中冲程2～3m，并随时测定和控制泥浆相对密度。 进入造陆围堤堆石区时，将冲程控制在中冲程2～4m，同时向孔内投入大量粘土造壁止水，此阶段泥浆相对密度应控制在1.2～1.3内，并辅以掏渣桶及时掏渣，并随时测定泥浆相对密度。若投入大量粘土仍无法造壁止水，则须及时与设计单位联系，研究决定另行采用引孔护筒跟进施工法成孔（详本方案施工难点与对策章节）的可行性。 在粘土中冲击钻进时，冲程为中、低冲程1～2m，并注意粘糊钻具及泥包钻头。 当冲孔过程遭遇探头石时，应向孔内抛入块茎20～30cm块石，使孔底表面略平，然后低锤快击将孔底形成一紧密平台后，改为2～3m长冲程快速冲击，同时将泥浆相对密度控制在1.2左右。 冲孔过程中，钢丝绳上要设有标记，提升落锤高度要适宜，防止提锤过高击断锤齿，提锤过低进尺慢，工作效率低。松绳不应太少以防止打空锤，也不宜松绳太多，容易打空锤。 各类土层钻头冲程及泥浆比重选用见表4.2 钻头冲程和冲击频率选择见表4.3 表4.2 各类土层钻头冲程及泥浆比重选用表 适用土层 钻进方法 效果 在护筒及其刃脚以下3m 低冲程1m左右，泥浆相对密度1.2～1.5，土层松软时投入小片石和粘土块 造成坚实孔壁 黏性土、粉土层 中、低冲程1～2m，加清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块防粘钻 防粘钻、吸钻，提高钻进效率 粉、细、中、粗砂层 中冲程2～3m泥浆相对密度1.2～1.5，投入黏土块 反复冲击造成坚实孔壁，防止拥孔 堆石层 中冲程2～4m泥浆相对密度1.3左右，投入大量黏土块，辅以捞渣桶勤掏渣 加大冲击能量，提高钻进效率 软弱土层或塌孔回填重冲 底冲程反复冲击，加黏土块夹小片石，泥浆相对密度1.2～1.5 造成坚实孔壁 表4.3 钻头冲程和冲击频率选择参考表 冲程(m) 冲击频率(次/min) 冲程(m) 冲击频率(次/min) 冲程(m) 冲击频率(次/min) 1.5以上 34～38 1.1 48～52 0.78 58～60 1.2 40～44 0.95 50～54 0.50 62～64 4.2.7. 检孔及清孔 当冲孔至桩端持力层第⑤1粉质粘土层时（此时桩长约22m，相当于桩端高程26.85m），结束冲孔工作检孔。孔径、孔形、孔位中心采用笼式探孔器入孔检查，笼式探孔器外径为1m，长度为桩径的4～6倍，检查时，将探孔器吊起，使笼子中心与孔位中心、吊绳保持一致,缓慢放入孔内，上下通畅无阻表明钻孔合格，如中间遇阻则钻孔有缩径或孔斜现象，需采取相应措施予以纠正。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，立即进行清孔工作。 清孔工作采用换浆法进行，清孔完成后，孔底沉渣厚度不大于，孔底500mm以内泥浆含砂率不得大于8%，相对密度不得大于1.25，粘度不得大于28s，沉碴厚度不大于5cm。清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇筑水下混凝土，清孔合格后，应尽快进行后继混凝土浇筑相关工作。 4.2.8. 钢筋笼制作、安装 钢筋笼制作采用胎具成型法，在钢筋制作场内分节制作，每节长度按主筋定尺长度，主筋与加筋箍应间隔点焊加固，节与节连接时50%的钢筋接头应错开布置，不应使全部接头处于同一断面上，节间钢筋连接采用搭接焊，搭接焊缝长度不小于10d。 钢筋骨架保护层混凝土预制块尺寸为10cm×15cm×8cm，靠孔壁的一面制成弧面，靠骨架的一面制成平面，并有十字槽。纵向为直槽，横向为曲槽，其曲率与箍筋的曲率相同，槽的宽度和深度以能容纳主筋和箍筋为度。在纵槽两旁对称的埋设两根备绑扎用的U型12号铁丝。垫块在钢筋骨架上的布置以钻孔土层变化而定，在松软土层内垫块应布置较密。一般沿钻孔竖向每隔2m设置一道，每道沿圆周对称的设置不少于4处。 骨架安装采用钻机下笼，为了保证骨架起吊时不变形，起吊前应在骨架内焊接加强三角支撑，以加强其刚度。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。当首节骨架下放至顶部接近孔口时，用槽钢穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。然后起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。 4.2.9. 导管安装 导管壁厚不得小于3mm，直径20～25cm，导管入孔应在地面试拼装经0.6MPa压力憋水检查合格不漏水，导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。导管之间采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有300～500mm的空间。 4.2.10. 水下混凝土浇筑 冲孔灌注桩桩身混凝土采用C35商品混凝土，最大粒径不大于40mm，含砂率40～50%，塌落度18～22cm，每立方米混凝土的水泥用量不小于360kg，为防止罐车运输过程中产生离析，须添加减水剂，混凝土配合比应通过实验确定。 混凝土浇筑前，应再次检查确认孔底沉渣厚度不大于5cm，否则，必须进行二次清孔达到要求。首次灌入混凝土时，导管应埋入混凝土灌注面下不小于0.8m，由此计算混凝土初灌量不得小于1.6m3。 水下混凝土封底必须有隔水栓，隔水栓采用砼隔水栓，隔水栓用8#铁丝悬吊于导管内，并埋于导管内2m左右，当隔水栓上部混凝土充满料斗后慢慢下放隔水栓至孔底5m左右，剪断悬挂铁丝，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。 混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除，导管的埋置深度应控制在2～6m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。 拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。 在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。 当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：①尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。 混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。 在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌80～100cm（绝对标高5.65～5.85m）以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。 在灌注混凝土时，每根桩应至少留置一组混凝土试件，如换工作班时，每工作班都应制取试件。 4.2.11. 拔出护筒、桩身砼养护 护筒可在桩身混凝土灌注结束、初凝前拔出，当桩身混凝土达到一定强度后，凿除表面软弱层。 4.3. 试成孔 为核对地质资料，检验设备、工艺及技术要求是否适宜，设计要求本标段冲孔灌注桩在施工前，建议进行试成孔。 因设计未明确试成孔桩位置及数量，业主招标时的工程量清单亦未包含试成孔相关项目。如确需试成孔，则试成孔位置应由业主、监理指定，且该部分费用须另行核取。 试成孔工作在正式冲孔施工前进行，各项指标合格后，方能开始正式冲孔，试成孔施工工艺与正式冲孔施工工艺相同。 4.4. 桩基检测 当桩身混凝土强度达到桩基检测条件后，应及时进行桩基检测。桩身完整性检测采用低应变法，检测数量为10根/座罐，单桩承载力检测采用静载荷试验法，检测数量为2根/座罐，具体检测程序及要求另详检测方案。 5. 施工进度计划 按照施工组织设计要求，冲孔灌注桩施工必须在春节前完成冲孔灌注，自然养护至春节后检桩，计划于2012年12月15日开始桩基施工，2013年2月5日完成桩身砼灌注，计划工期52个日历天。根据工期要求，结合类似工程施工经验及实际地质状况,计划安排3台CK1200冲孔打桩机同时进行打桩作业，将2座油罐冲孔灌注桩划分为3个序列（详桩位布置图），第Ⅰ、Ⅱ序列灌注桩数量39根，从地勘资料分析，该部分灌注桩可能不会穿越堆石层，安排两台桩基分别进行施工，每台桩机计划生产率1.4天/根；第Ⅲ序列共有灌注桩数量根，极可能回穿越层，专门安排台桩机进行施工，机长应有丰富冲孔经验，该桩机计划生产率2.7天/根。由此确定冲孔灌注桩施工进度计划见附图3。 6. 施工准备与资源配置计划 6.1. 施工准备工作 6.1.1. 按照施工临电方案要求布设施工电缆，安置配电柜，接通施工电源。 6.1.2. 按照本方案施工平面布置图要求接通施工水源。 6.1.3. 按照本方案施工平面布置图要求修筑简易施工道路，路面宽度不得小于4m，采用碎石底层，保证混凝土罐车能安全顺利通行。 6.1.4. 按照本方案要求平整施工场地，保证桩基能够安全行走及顺利安放护筒。 6.1.5. 按本方案要求规划钢筋预制场、泥浆池、泥浆沉淀池等临时生产设施用地。 6.2. 资源配置计划 6.2.1. 冲孔灌注桩施工所需机具、设备计划见表6.1。 表6.1 进场机具、设备计划表 序号 机具、设备名称 规格型号 单位 数量 单机额定功率（kW） 1 冲孔打桩机 CK1200 套 3 74.5 2 其中：主卷场 JKL3 台 3 45 3 副卷场 JZ2 台 3 7.5 4 泥浆泵 3PNL 台 3 22 5 交流焊机 BX1-500 台 3 21 6 钢筋弯曲机 WJ40 台 1 3 7 钢筋调直机 GT3/9 台 1 7.5 8 钢筋切断机 QJ40 台 1 7 9 全站仪 BTS-812CLA 台 1 / 10 水准仪 DSZ3-D 台 / 6.2.2. 劳动力计划见表6.2。 表6.2 劳动力计划表 序号 工种 施工阶段投入劳动力情况 2012年12月 2013年1月 2013年2月 1 测量工 1 1 1 2 打桩工 12 12 12 3 钢筋工 4 4 4 4 电工 1 1 1 5 焊工 1 1 6 杂工 2 2 2 小 计 21 21 21 6.2.3. 冲孔灌注桩施工所需主要材料计划见表6.3。 7. 施工难点与对策 鉴于本标段冲孔灌注桩有部分工程桩将穿越造陆围堤堆石区，该区域抛 表6.3 物资进场计划表 序号 材料名称 规格型号 单位 数量 进场日期 1 热轧带肋钢筋 HRB400 Φ16 t 63.5 2102.12.09 2 热轧光圆钢筋 HPB300 Φ8 t 12.5 2102.12.09 3 商品混凝土 C35 m3 2600 施工期间分批进场 石材料块茎大小不一，块石间空隙较大，渗透性极好，颗粒间基本无粘结力。冲孔灌注桩施工时可能会造成较大的浆液漏失与塌孔，导致成孔困难，按前述常规施工方法无法施工时，参考类似工程做法，采用引孔护筒跟进施工法，即采用冲击钻进，边在堆石层中冲击钻进，边沉放钢护筒进行护壁，以期达到穿透堆石层的目的。 7.1. 钢护筒设计、制作 为减小沉放阻力，钢护筒直径不宜过大只需略大于桩径10cm即可，由此确定钢护筒内径为1200mm，冲孔施工时必须严格控制桩孔垂直度，以利于护筒沉放。 钢护筒采用壁厚6mm钢板卷制，分节制作，分节长度2～4m，总长度以穿越堆石层为宜。本工程堆石层底标高最低处为-5.18m，实际灌注桩顶最高为5.85m，由此确定护筒总长度为12m。 7.2. 抛石层中冲孔及钢护筒的安放 穿越堆石层桩机冲锤选用直径为1150mm，按常规方法安设护筒、造浆、冲进，每当冲孔有一定进尺，即50cm左右时，应及时将钢护筒下沉到孔底，防止块石掉落孔内和漏浆现象发生。下沉钢护筒的方法是用工字钢焊一个十字形替打，用钻机上卷扬机吊放在钢护筒上，然后用吊冲锤压在替打上，依靠锤自重下压钢护筒，必要时也可起吊冲击锤轻轻敲打替打，但冲程不宜过大，一般控制在20～40cm以内，以防将护筒锤击变形。应当注意的是护筒的下沉主要是靠冲锤事先冲好的与钢护筒直径相当的孔洞落入孔内的，此时钢护筒底部已无块石的端阻力，钢护筒下沉仅是克服块石层对钢护筒的磨擦阻力，由于在冲孔过程中孔内直径略大于钢护筒，因此孔壁对钢护筒的擦阻力是不大的。 当冲进至堆石层时，向护筒内投入1：1的片石和粘土，在冲孔时利用填充材料挤入块石层，提高块石的密实度，避免块石坍落，同时防止孔底漏浆，粘土可通过冲击形成泥浆，便于掏渣。待钢护筒进入块石层2m后，再选用2～3m的大冲程。每次进尺50左右采用掏渣筒掏渣一次，每次进尺50cm左右，钢护筒需采用锤压跟进。沉放钢护筒时要确保倾斜度控制1%以内，偏位不大于15cm。在冲孔过程中不断循环填料，冲孔及钢护筒沉放步骤，即填料、冲孔、钢护筒跟进三个步骤，以期达到钢护筒沉放和堆石层钻进的目的。下接钢护筒沉放至下导向框时，需逐节接高钢护筒，以便使钢护筒有足够的长度穿过块石层。在下部的钢护筒外侧焊坚向钢筋，安放时，上节钢护筒通过下护筒钢筋做导向，使上下接钢护筒接口正位，然后在连接部位进行满焊，并确保质量，以避免在沉安钢护筒时出现裂缝，变形导致漏浆或沉放困难现象发生，上节钢护筒接入时要确保与下节钢护筒顺直。 7.3. 堆石层冲孔注意事项 7.3.1. 成孔泥浆控制 成孔时，需保持孔内泥浆液面高于海水面1.5－2.0m，泥浆比重选为1.2－1.3，粘度20－25s,造浆采用孔内填粘土，冲锤冲击，自身造浆。为防孔底漏浆，孔底需填片石、粘土、用冲锤砸实充塞孔壁块石缝隙。冲孔前备用大量粘土、片石，便于施工，或在泥浆漏失时做为孔底填料使用。 7.3.2. 抛石层中冲孔进尺控制 由于冲孔主要是以钢护筒壁为主，如冲孔进尺过大，钢护筒不能及时跟进，在较松散的堆石层容易出现坍孔现象，会造成孔底泥浆流失，卡钻情况发生，因此每次冲孔进尺不易过大，及时沉入钢护筒，挡住块石。 7.3.3. 控制冲程 在堆石层中正常冲进时，冲程一般控制在2m左右，并根据块石的大小松紧度适当调整。冲程过小进尺太慢，冲程过大容易造成卡钻、斜孔现象发生。冲击时，应在钢丝绳上做好标志，落绳过少出现“打空锤”现象，损坏设备，也防止落绳过多，出现钢丝绳缠绕事故发生。 7.3.4. 克服大块石 孔内大块石、探头石容易在成孔过程中造成斜孔、卡钻、倒锤现象，影响成孔质量、进度，甚至出现埋钻事故。因此必须认真对待。遇到该现象可填入适量小块石、片石、粘土将采用低冲程将孔底砸平，然后再适当提高冲程冲击。如进尺仍有困难可在块石放置少量炸药（小于1kg）爆破，然后再填入片石后，继续冲进。 7.3.5. 预防掉钻、落物 为防止钻头掉落孔内，冲击钻头上应留设环形钢丝绳打捞套，以防钻头掉落便于用吊勾打捞。对冲孔用钢丝绳应经常检查，防止钢丝损坏，锤头落入孔内。还需备磁铁，以防铁物放孔内便于及时打捞，避免钻头损坏，影响进尺。 7.3.6. 防止梅花孔 应经常检查锤头上的转向装置，确保旋转灵活，以防钻头总是在一个方向上下冲击。避免泥浆粘度过大，应及时掏渣，以便钻头转动自如。不断调整冲程，采用高低冲程变化的方法，以便修整空形。出现梅花孔后，可填入小块石、片石、粘土混合料，重新冲击。 7.3.7. 卡钻处理 遇有卡钻时，千万不能盲动，可根据情况选择以下办法处理： A）上下提升钢丝绳，试着上拉钻头； B）用打捞钩打捞，打捞钩钩牢钻头后，交替紧、松打捞钩和钻头钢丝绳，左右摆动，试着上拉钻头。 C）用小型冲击钻头，在侧面轻轻冲击，然后再上拉钻头。 D）在上述方法无效时，可在孔底放入适量炸药（小于1kg）爆破，松动孔座堆石层，然后用卷扬机和链滑车同时提拉钻头，此方法一般都能将钻头提出。 8. 质量通病防治措施 冲孔灌注桩施工常见的质量通病主要有坍孔、钻孔倾斜、扩孔、缩孔、掉钻落物、卡钻等，具体防治措施见表8.1。 9. 工期保证措施 因冲孔灌注桩施工进度直接影响后继罐基础、罐体制安及配管安装，为确保在春节前完成桩基施工任务，必须采取以下措施确保工期： 1）根据总体控制计划、各阶段施工进度计划，实施过程中不断完善和分解，编制详细的周施工计划。实行信息监控，及时调整部署，采取相应措施，确保每一阶段的计划如期实施。 2）定期召开每周生产例会，加强与各单位协调工作，及时解决施工中存在的问题。 3）严格控制各工序的施工质量。加强劳动力管理，及时组织劳动力进场，合理安排各班组的工作面，通过合理的施工组织，安排流水式施工。 4）及时编制材料的需用量计划及采购进场计划，配备足够的机械设备。各工种由专业的熟练工人进行施工，分区段全面铺开施工。 5）质量检查员要随施工班组认真检查，不出现返工现象，确保施工顺利。、实行流水施工方法，实现均衡的流水施工，加快施工速度。工前做好技术交底工作。 6）采用24小时工作制，人停机不停，每台桩机两班人员轮流操作。 10. 质量保证措施 10.1. 质量组织措施 10.1.1. 质量管理体系 本工程质量管理体系见图9.1。 表8.1 冲孔灌注桩施工质量通病防治措施 序号 类别 产生原因 预防和处理措施 1 坍孔 1）泥浆比重不够及其它性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮； 2）护筒埋置太浅，下端孔口漏水； 3）由于掏渣后未即时补充水或泥浆、钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失造成孔内水头不够； 4）松散砂层中进尺太快。 1）在松散砂层中钻进时要严格控制进尺，投入粘土膏、卵石等挤入孔壁起护壁作用； 2）发生孔口坍塌时，拔出护筒用粘土回填，重新埋设再钻； 3）发生孔内坍塌，判明其位置，用砂和粘土回填至塌孔处以上1～2m，待沉积物密实后再钻。 2 钻孔倾斜 1）钻孔中遇有较大孤石； 2）在有倾斜度的软硬地层交界处钻头受力不均； 3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方； 4）钻机底座不水平，钻杆弯曲。 1）遇孤石或倾斜的软硬地层钻进时，低速钻进，控制进尺； 2）经常检查钻机底座水平、钻杆接头，并及时调正； 3）可往复扫孔修正，无效时孔内回填粘土或风化岩至偏孔处上部0.5m处重新钻进。 3 扩孔 孔壁坍塌。 局部扩孔不影响钻进至设计标高可不处理；若扩孔后继续坍塌，按坍孔处理。 4 缩孔 钻锥严重磨耗或软塑土遇水膨胀。 及时焊补钻锥，上下反复扫孔以扩大孔径。 5 掉钻落物 1）卡钻时强扭； 2）钻杆疲劳断裂； 3）操作不当。 1）开钻前清除孔内杂物，用电磁铁或其它方法； 2）经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置； 3）采用打捞钩，打捞叉吊出。 6 卡钻 1）形成了梅花孔； 2）钻头磨损未及时焊补； 3）遇孔内掉入物体卡住钻头。 1）经常检查转向装置防止失灵； 2）经常测定泥浆比重，防止泥浆太稠增大阻力； 3）采用较大冲程、低速度，使钻锥有足够时间变换位置； 4）用冲吸的方法将卡住钻头周围的钻渣松动后取出。 10.1.2. 严格按规范要求施工，执行全过程质量管理。 10.1.3. 加强技术管理工作，认真贯彻执行国家规范、规程，结合工程实际制定施工工艺，做好施工前技术交底，对每个作业班组、每道工序都必须要书面技术交底。交底部分包括相应的。技术交底由项目总工组织实施，项目质检员、安全员负责监督、检查。 图8.1 质量保证体系框图 10.2. 质量管理技术措施 10.2.1. 关健工序工程质量要严格检查，坚持执行“自检、互检、交接检、专检”四检制，对隐蔽工程应在“四检”合格后方可请监理、业主质检等部门验收，并做好各种隐蔽验收记录。 10.2.2. 严格执行各项材料检验，所有建筑材料必须有出厂合格证或质量保证资料，不合格材料杜绝进场。对需要复检的材料如钢材、水泥等必须复检合格后才能使用。 10.2.3. 钢筋进场后要及时进行原材料检测试验，各项检测合格合格后方能使用。 10.2.4. 桩机就位后，冲锤中心要与孔位中心重合。冲击过程中应加强观测，及时纠偏。 10.2.5. 护筒中心应对准桩位中心，顶面高出地面40cm，溢浆口应朝向浆沟。 10.2.6. 开孔时，应低锤轻击，冲程不大于1m，在粘土层中孔，可加少量清水。 10.2.7. 冲孔时，要用泥浆护壁，泥浆比重1.2～1.5为好。 10.2.8. 每冲四小时，必须停机将桩锤提出孔外清洗一次，并检查桩锤有无断齿或掉齿，有无出现大蒜头状，钢丝绳连接（包括转向器）有否松动，发现问题，及时报告施工员处理。 10.2.9. 做好台班记录和交接班记录。 10.2.10. 安排专人负责潮汐、波高及孔外水位观测，及时调整桩孔内水位，保证时始终高于孔外水位2m以上。 10.2.11. 认真检查泥浆质量，每2小时检查一次，并根据检查情况及时调整，使泥浆指标保持在合格状态。 10.2.12. 认真做好冲孔记录，并与原地质状况一一对应，与原地质有显著不同时，要及时反馈到相关部门。 10.2.13. 钢筋笼制作要严格按照规范要求，整体美观、顺直，确保接头焊接质量符合要求。 10.2.14. 砼浇注料斗要满足首罐方量（1.6m3）要求，在浇注过程中应做好记录，认真检查坍落度、导管埋深、砼供应情况，确保每根桩一次性连续浇注。 10.2.15. 砼浇注过程中确保电力供应，必要时配备应急发电机，防止因停电导致断桩、废桩事故。 11. 安全保证措施 11.1. 组织措施 11.1.1. 安全保证体系 本工程安全保证体系见图10.1。 图9.1 安全保证体系框图 11.2. 安全管理技术措施 11.2.1. 进入现场必须遵守安全操作规程和安全生产十大纪律。 11.2.2. 现场平整填实，并铺30cm×30cm长4m的大方木供行走机架。 11.2.3. 电源电线必须架空拉设，移动机架不准碰触高低压电线，不得在高低压电线下冲桩和吊放钢筋等施工作业。 11.2.4. 机架上电箱电器完好，电动机接地不少于两处，接保护零线牢固可靠，触电保护器动作灵敏。 11.2.5. 作业前，应检查卷扬机及机架各部位连接是否牢固，有无松动或磨损、变形，离合器、刹车是否灵敏，钢丝绳是否断丝、磨损、扭结、变形达到报废标准。 11.2.6. 不准带负荷启动电动机，严禁用脚代手进行操作。 11.2.7. 冲孔桩机在起吊桩锤、护筒等重物时，在重物的下方和扒杆的下风处，严禁停留站立和通行。 11.2.8. 制动皮带不得受潮，传动皮带的防护罩应齐全完好。 11.2.9. 检修或加润油时，必须切断电源停止运转后进行，在架顶高处作业时，必须先系好安全带。 11.2.10. 桩机整体跑架移动，纵移（前进或退后）应通过桩机上2#钢丝绳的缠绕使走管在大方木上移动来完成，横移是靠桩架侧旁滑转组的收缩使底盘卡钳在走管上滑动来完成，走管本身横移靠千斤顶协助完成。不准悬吊着锤跑架。 11.2.11. 进行孔深测量，泥浆取样或循环排碴时，必须停机，并将桩锤悬吊挂好保险钩。 11.2.12. 作业中，遇大雨、大雾或六级及其以上大风时，必须切断电源停止作业，如有台风警报，还必须对桩加设缆风绳拉固，必要时采取放下桩架等措施。暴风雨后，必须进行一次全面检查。 11.2.13. 成孔后应及时组织验孔和浇筑水下混凝土。 11.2.14. 作业后，必须拉闸断电，锁好开关箱。 11.2.15. 泥浆池要防止过满，应按当地规定，及时运走，不得污染道路，不准将泥浆直接排入海洋。 11.2.16. 泥浆泵的电动机接电源电线必须符合用电安全技术规范要求，接地接保护零线牢固可靠，触电保护器动作灵敏，并有防雨、防水、防尘措施。 12. 文明施工、环境保护措施 12.1. 文明施工、环境保护组织措施 12.1.1. 环境保护体系 12.1.1.1. 环境管理体系运行的总负责人为项目经理。 12.1.1.2. 施工现场环保管理具体实施者为施工经理。 12.1.1.3. 施工现场环保措施执行者为项目部个有关部门，负责施工区域内的环保措施的落实和具体管理工作。 12.2. 文明施工、环境保护技术措施 12.2.1. 施工过程中严格按照总平面布置图布置，包括临时设施、物资仓库、材料堆放、消防设施、道路及进出口、机械作业场地，以后随着工程的进行不断调整施工总平面布置。 12.2.2. 施工人员应穿戴统一的工作服等劳动保护用品。 12.2.3. 按照施工现场临时用电方案要求安装用电设施，严禁任意拉线接电，施工现场必须保持夜间照明。 12.2.4. 施工机械应按照规划的位置和线路工作和进出，不得任意行走。 12.2.5. 经常保持施工现场道路畅通，排水系统设置且处于良好状态。保持施工现场的整洁，随时清理建筑垃圾。 12.2.6. 施工现场的材料摆放、临时摆放应整齐、集中。 12.2.7. 施工现场应做好安全保卫工作，设值班人员，非施工人员不许入内。 12.2.8. 经常检查现场管理情况，发现不符合现场管理要求的及时督促整改，对于一贯混乱的给予处罚，对于现场管理好的给予奖励，处罚和奖励首先要针对各单位主要责任人。 12.2.9. 施工结束或局部结束后，及时组织清场，临设拆除，剩余物资退场，恢复现场原貌或设计要求，不留尾巴。 12.2.10. 对施工作业区进行调查，制定预防保健计划和实施方案。 12.2.11. 对全体职工进行卫生保健知识和预防措施的教育。 12.2.12. 对饮水源进行卫生调查和水质化验，达不到卫生标准的应进行消毒、净化处理，使水质达到要求，保证饮水供应，必要时补充钾、钠等无机盐。 12.2.13. 炊管人员卫生应进行专门体检，持“健康合格证”上岗。 12.2.14. 个人要注意防护，不得在高温下长期暴晒。 12.2.15. 必要时应调整作业时间，避开高温期，发现有中暑先兆应及时采取防治措施。 12.2.16. 随时掌握气象预报，寒流强风时应做好预报和预防工作。 12.2.17. 及时供应足量的热饮料、食物，为保证炊食，应配高压锅、煤气灶和液化气。 12.2.18. 宣传贯彻有关环境方面的法律、法规，尽量减少、收集和处理废弃物，正确管理、存放及处理危险品、燃油和机油。 12.2.19. 不准乱丢废焊条头等废弃物，不准乱倒废油、废液，要集中送到指定地点处理，不准随便乱倒生活污水、垃圾，应将垃圾、废弃物进行集中焚烧、深埋或送指定地点处理，不准向海洋中乱扔废弃物。 12.2.20. 加强营地环境保护，保持营地内清洁，不乱扔废物，临时厕所应建在合理地方，并做好消毒、灭蚊绳的工作。 12.2.21. 泥浆沉淀池应定期清理，废渣土运至业主指点地方堆存。 附图1 冲孔灌注桩桩位布置及施工顺序图 附图2 冲孔灌注桩施工平面布置图 附图3 冲孔灌注桩施工进度横道图 砼准备 泥浆循环 钻机移位 拨出护筒 拔出导管 灌注混凝土 安放隔水栓 测 沉 淤 第二次清孔 下 导 管 钢筋笼制作 沉放钢筋笼 测孔深、沉淤 清 孔 钢筋班负责人 冲 孔 桩机定位 护筒埋设 定 桩 位 不 合 格 合 格 合 格 不 合 格 废渣土外运 项目总工 项目总工 施工经理 项目经理 项目总工 冲孔班兼职安全员 钢筋班兼职安全员 泥工班兼职安全员 安全质量部 施工经理 项目经理 冲孔班负责人 泥工班负责人 工程技术部 冲孔班负责人 钢筋班负责人 泥工班负责人 技术质量部 施工经理 项目经理 泥浆检查 泥浆制备