施工组织设计下载简介

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钻桅倾角   侧向/前倾/后倾

±4°/5° /15°

10265×4800×27520

17615×3500×3535

XRS1050首次采用了大三角变幅结构，倾缸上铰点上移，下铰点加宽，左右支撑角度增加，对钻桅的支撑力显著增加遂渝铁路增建二线2标施工组织设计，增强了整机工作稳定性，保证钻孔垂直度；主卷扬采用单层缠绕和一同双机结构，有效减轻钢丝绳的磨损并能够提供400KN的超大提升力。具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活、钻进效率高等特点。

旋挖钻机因其钻碴大部分是被直接掏出孔外，沉碴较能控制，成孔速度快，孔壁不易产生泥皮。因为在成孔过程中孔壁一直都受钻斗的刮擦，在孔壁上形成较明显的螺旋线有助于增加桩的摩阻力。但也同样由于孔壁不易形成泥皮，泥浆护壁性相对较差，易缩径、塌孔；同时由于旋挖钻机自重较大，施工中对软弱地层的扰动大，也易形成塌孔。根据以往施工经验，加大施工平台的稳定性，减小平台的沉降，控制好钻进速度、护筒内水头高度及泥浆指标是防止塌孔的关键。

根据地质情况，主要地质为淤泥质粉质粘土、粉质粘土层、细（粗）砂层。钻头选用单底土斗和双底土斗进行淤泥质粉质粘土钻进，双底捞砂斗进行粉质粘土层、细（粗）砂层钻进。

3.3旋挖钻成孔平面布置及施工工艺流程

3.4测量放样及钢护筒埋设

测量放样包括对三角网的复测、控制网的复测、高程控制网的复测及控制点的加密。采用全天候GPS静态相对定位法进行平面测量，采用精密水准测量方法测量高程。根据设计图纸提供的桥轴线平面示意图及平曲线参数、桩基平面布置图对桩基坐标进行复核，确定无误之后用于施工。

钢护筒在工厂加工制作。在车间内加工成标准节段，用拖车运至施工现场。钢管桩施工形成钻孔平台后，开始钢护筒沉放施工。钢护筒采用门吊或吊船作为起吊设备，导向架辅助定位，DZ180振动锤进行沉放。沉放到位后，与钻孔平台连接。首先，测量人员将桩中心定位放样，施工人员将桩位中心引到贝雷片上，然后安装钢护筒导正架，通过贝雷片上的桩位中心引出点复核导向架位置，使导向架中心与桩位中心重合。在上下游钢护筒上设置导向及定位装置，防止在水流及涨潮作用下，造成钢护筒漂移。使用80T履带吊和DZ180振动锤插打钢护筒，护筒穿过淤泥质粘土层进入粉质粘土夹粉土层不小于3m。通过全站仪复核护筒中心，护筒中心与桩位中心偏差不得超过5cm。垂直度采用在护筒顶口中心调垂线的办法，通过吊篮下人，量出护筒内水面处护筒中心偏位及水面至护筒顶口高度，反算出护筒垂直度，垂直度偏差＜1％且护筒底口中心偏位不得超过8cm。利用工字钢采用焊接的方法将护筒固定定位。然后在贝雷片上铺设预制板作为施工作业面，预留桩孔位置。

3.5.1XRS1050旋挖钻机钻进成孔

3.5.1.1钻机就位

3.5.2.2泥浆配备与循环

（1）泥浆拌制材料的选择及配比

a膨润土：为泥浆胶体质的主要来源，采用以蒙脱石为主的钠质膨润土或采用聚合膨润土，不能采用铸造用的膨润土。

b纯碱（Na2CO3）：主要作用是增大PH值，使粘土颗粒分散，纯碱掺量为泥浆体积的0.3%～0.5%左右，碱用量应使泥浆PH值达到10～12，然后再加入PHP，以增大泥浆粘度。

c羟甲基纤维素（CMC）：有使土壁表面形成化学膜泥皮和降低失水量的功能。它常作为膨润土基浆的改性剂，掺用量为泥浆体积的0.005%～0.01%。

d聚丙烯酰胺（PHP）：其作用是提高泥浆的粘度，降低泥浆的失水量。其掺用量为泥浆体积的0.003%左右。

现场设一个泥浆桶和一个泥浆池，基浆在泥浆桶拌制。用泥浆泵搅拌制浆，先在泥浆池内加水1.5方，再加复合膨润土2.5～3袋，用泥浆泵、人工辅助搅拌20分钟，充分搅匀，放入泥浆池备用。

（3）泥浆循环、净化系统的布置

钻孔泥浆采用集中拌制、集中供应、分机过筛净化的方式。泥浆制备系统设在泥浆池边，泥浆拌好后储存在泥浆池备用。泥浆池设置泥浆泵一台，将泥浆泵送至需用点。泥浆池既是泥浆制备点，又兼做钻孔过程中泥浆补充站和钻孔桩混凝土灌注时泥浆回收站。

在钻孔施工过程中泥浆的净化采用机械强制净化。泥浆池配备一台泥浆分离器，灌桩时，孔内泥浆溢流至泥浆池。下一根桩基开钻后，泥浆池内的泥浆通过泥浆分离器净化后泵入。

（4）钻孔中泥浆循环应注意的问题

开孔后，将泥浆泵入孔内，旋挖钻均匀缓慢钻进，这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加泥浆保持液面高度。

钻进过程中，试验室负责泥浆指标的测试工作。在开始钻进前、钻进至护筒底口、钻进至细（粗）砂层时，分别测试泥浆的比重、粘度及含砂率并做好记录，作为后期施工的参考依据。

3.5.2.3钻进成孔

钻机就位后，按泥浆配置比例先在泥浆池内造浆，利用泥浆泵注入孔内，即可开钻，边钻进边补浆。

开始钻进，在操纵动力钻头旋转的同时，将钻杆放至孔底，按下主卷扬浮动按钮，即可进行加压钻进工作。在钻渣达到一定装斗容量时，即可提钻。提钻时将钻杆反转1～2圈，使斗门关闭，再将动力头抬高的同时，操纵主卷扬将钻杆、钻具提出孔口，将上车连同钻杆回转至卸土位置，提钻杆使钻斗撞击动力头下端面以打开斗门，上提钻杆，撞开斗门，撞开斗门，倒出钻渣，落钻杆，关斗门，再提钻杆并操纵上车回转至桩位，继续下一轮钻进作业，直至将桩孔钻至要求深度，快终孔前通过触摸屏将回转角度清零。

旋挖钻机成孔作业中，旋挖钻机的操作应如下：

①下降钻杆时，当随动架接近动力头的减震器时，要使钻杆下降速度很低；

②当随动架落在动力头的减震器后，再快速下降，在接近孔底时要减速。

③钻杆处于“浮动”状态，单开门钻头的进土量为斗容积的2/3—4/5时既可提钻，提钻之前要给压反转1—2圈待斗门关闭后再提钻；

④开始提钻时速度要低，然后快速提钻，至提引器将出随动架时提钻速度要减到很低。

⑤钻头提到孔口时停止提钻，让泥浆从溢流孔流出，可辅助正转动力头甩出泥浆。然后提钻出孔口，但不要机合装置撞上动力头使斗门打开。

⑥回转上车至卸料位置，慢速提钻打开斗门卸料。

⑦旋转钻杆，把斗门调至上回回转上车可顺向关闭，按下浮动按钮下降钻斗的同时，同时配合上车回转顺势关闭斗门。回转上车至孔口进行下一次钻进。

在钻进时需注意如下几点：

开始钻进时采用减压低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20％，以保证孔位不产生偏差。

护筒底口处是最容易塌孔，因此，钻至护筒底口时应缓慢、反复钻进、扫孔，保证泥浆护壁要好，不易塌孔。

钻进护筒底以下3m后可以适当加大钻进速度。钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。

④在钻进施工时，根据不同的地质层采取相应的操作。分别为：在粘土层中钻进、在砂土层中钻进

a钻进粘土:粘土层钻进阻力小，吸附性强，不易脱落。据此动力头转矩不宜过大，控制液压手柄低速钻进。钻进时不加压或点加压，依靠钻杆自重进尺，一次进尺量由钻头直径决定，一般可装斗容的60%～90%。如果粘土的吸附力太强，导致钻渣不能倒出。可采用快速正反转动力头甩动使土脱离钻头，或快速插入泥里造成局部真空使粘土吸出。

b钻进砂层:砂层特别是中粗砂层，地层没有胶结性，比较粗散，在泥浆中容易被稀释。在提升过程中钻斗中的砂流失比较大，钻进时阻力也较大。为了提高钻进效率，动力头钻进中能供最大扭矩，同时钻进时保持持续加压，当动力头达到经验压力值时，应该提钻并倒出渣土，开始第二回次钻进。钻进时，为了保证护壁的质量，采取低速钻进，每次进尺控制在40cm左右。旋挖钻机80%埋钻的事故发生在砂层。因此要操作中格外注意，特别是大直径孔时更不能野蛮施工。多回次钻进不进尺时，更要小心，因为钻进过深加上溶在泥浆中的砂回落极容易造成埋钻。钻进砂层时选用双层底门的捞砂钻，可最大程度的避免埋钻事故。

对于含砂层作业中，泥浆的相对密度应较高，否则混凝土灌注前沉渣太多而超出规定，即使旋挖钻机二次清孔也无济于事，以至造成混凝土灌注困难。

钻斗转速参考值（S/min）

钻斗升降参考值（m/min）

钻孔时钻碴要及时清运出墩位，不得堆积在孔旁，造成堆载。

⑦钻进过程中泥浆面保持护筒外长江水位以上2m～3m，在涨落潮时尤为注意调整泥浆面，防止塌孔。

不得用加深孔底深度的方法来代替清孔。

灌注混凝土前孔底沉渣厚度

3.7钢筋笼加工及安装

桩基钢筋笼采用长线法加工。桩基钢筋在钢筋加工车间统一下料、焊接，所有钢筋笼焊接均采用交流电弧焊机进行焊接，焊接工艺必须符合设计及桥涵规范的要求。对于桩基钢筋笼φ28主筋采用等强度滚轧直螺纹套筒连接接长技术，以节省钢筋笼下放时间。

首先在加工场地将钢筋笼胎膜按照2m间隔摆放，锚固，测量定位保证所有胎膜在同一条轴线上，按12m一节的长度在胎膜上连续加工3个钢筋笼节段。将加工好的钢筋笼在第1、2节段位置拆开，将钢筋笼的1节段作为钢筋笼的第一节。以2～3号钢筋笼节段为基础，加工下一节段钢筋笼。依此类推，按照以上步骤完成钢筋笼的加工。

钢筋笼制作完成并经监理工程师检查后，用专用钢筋笼运输平板车运输至待下孔位，安放钢筋笼时按照设计图纸要求埋设声测管，声测管采用Φ57×3.5mm钢管制作，采用大一号套筒连接后在两端密封焊接。声测管与加强箍通过U卡固定，为防止声测管上浮，在声测管上焊接反勾与加强箍固定。

钢筋笼用吊机吊放到钻孔内后，在钢筋笼的顶部焊接4根φ28的钢筋作吊筋用，在钻孔口放置2根型钢吊挂钢筋笼。为了确保钢筋笼底标高，吊筋长度根据护筒顶标高、钢筋笼长度、吊筋与钢筋笼搭接长度及设计钢筋笼底标高来计算。利用桩位四周4个定位控制桩引出桩位中心，调节钢筋笼的位置，使钢筋笼的中心与桩位中心在一条垂线上，通过焊接定位钢筋进行钢筋笼定位，报监理工程师检查验收。

声测管安装时，声测管底标高应与设计桩底标高一致，对于素混凝土段，需对声测管进行固定。钢筋笼安装时对每一节超声波检测管均灌水做水密试验，完成后用胶带封住管口，以免灌注水下混凝土时掉入杂物被堵塞，影响桩基检测。

钢筋骨架在承台埋置长度

±0.5d(d为钢筋直径)

桩身混凝土采用自拌混凝土，用混凝土搅拌车运至浇筑点之后，通过料斗、导管向桩孔内灌注。

导管采用φ325×8mm型号，导管长3m，另外配备两节2m及1m的导管。导管内壁应光滑圆顺，内径一致，拼装时，轴线偏差不宜超过孔深的0.5%，亦不宜大于10cm，拼装长度根据平台标高、孔底标高确定。导管预拼好后，进行编号、并用油漆在导管两侧做好刻度标记。作深度标尺，同时根据起吊高度进行分段，利用履带吊机吊放，依次入孔，两段接头连接必须牢固。导管位置居于孔中，轴线顺直，稳步沉放，保证导管底口距孔底0.35m～0.4m，同时应配备总数20%～30%的备用导管。首根桩灌注前除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密性试验和抗拉试验，确保导管的良好状态。水密试验时的水压力应不小于井孔内水深1.3倍的压力；进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力
。
可按下式计算：

式中：
——导管壁可能承受的最大内压力，kPa；

——混凝土容重（用24kN/m³），kN/m³；

——导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长，m；

——孔内泥浆容重，泥浆容重大于12kN/m³时不宜灌注水下砼，kN/m³；

——钻孔内泥浆深度，m。

试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入计算的风压力。导管需滚动数次，经过15min不漏水即为合格。

灌注开始后，应连续不断进行，中间不得停盘。灌注混凝土时，每车混凝土灌注完毕后即探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制导管埋入深度和桩顶标高。施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。在灌注过程中，导管埋深按2～6m控制，为防止钢筋笼上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋笼底部1.0m左右时，应降低混凝土的灌注速度，并随时观察，如钢筋笼有上浮现象，应立即采取加强固定措施进行处理。灌注过程中应设专人测量导管埋入深度，并作好混凝土灌注记录。遇有埋管等特殊情况，及时汇报，同时尽快处理。

混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过设计标高（对于本墩首根桩，按超灌2m考虑），以保证在剔除浮浆后，桩顶标高满足设计要求。7天后进行桩基完整性检测，合格后方能进行下道工序施工。

3.9钻孔桩施工中常见事故及处理办法

3.9.1.1坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。原因如下：

a、泥浆性能不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮，孔壁渗漏。

b、孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够。

c、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸泡软化或钻机搁置在护筒上由于振动使孔口坍塌、扩展或较大坍孔。

d、清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，反循环清孔，泥浆吸出后未及时补浆。

e、起落钻头时碰撞孔壁。

3.9.1.2预防及处理原则：

a、保证钻孔时泥浆的各项质量指标满足规范要求。

b、保证钻孔时有足够的水头高度，在不同土层中选用不同的冲程和进尺。

c、起落钻头时对准钻孔中心插入。

d、坍孔事故发生后，回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上1～2m，待回填土层稳定后重新钻孔。

3.9.2.1主要原因:

a、钻孔中遇有较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方。

b、在有倾斜度的软硬地层交界处、岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻头受力不均。

c、在软地层中钻进过快，水头压力差小。

3.9.2.2预防和处理：

a、安装钻机时地基基础密实稳固，使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。

b、在有倾斜的软硬地层钻进时，采取高低冲程交替钻进。

c、遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置具体情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填砂粘土或片石重钻。

3.9.3.1主要原因：钻进时强提、疲劳破坏易使钻头掉入孔中，另外由于操作不当，也易使铁件等杂物掉入孔内。

3.9.3.2预防和处理：小铁件可用电磁铁打捞。钻头的打捞视具体情况而定，主要有采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等器具。

在钻孔过程中除以上几种主要事故外，还须注意防止糊钻、扩孔、偏孔、卡钻、钻孔漏浆等。

3.9.4.1主要原因：进尺快泥浆比重和粘度大，使钻头同桩孔间形成真空将钻头吸住。

3.9.4.2预防和处理：一般应控制进尺，控制泥浆浓度。如糊钻严重，放管道到钻头处用水或压缩空气充钻头。

3.9.5.1主要原因：地层中有塑性土壤（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小或钻头来回摩擦护壁导致泥皮太薄，造成缩孔。

3.9.5.2预防和处理：可采取上下反复扫孔的方法扩大，也可采取提高孔内泥浆面或加大泥浆比重采取上下反复扫孔的方法恢复孔径。

3.9.6水下混凝土灌注时导管进水

主要原因有：首批混凝土储量不足或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入，此时，将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清除，重新灌注。如因导管埋深不足而进水，则将导管插入砼中，用小型潜水泵抽干导管内的积水，再开始灌注；如因导管自身漏水或接头不严而漏水，则应迅速更换已经拼接检查好的备用导管，然后按前面做法处理；如上述两种方法处理不能奏效，则应拆除灌注设备，用带高压射水的Ф300mm空气吸泥机将已灌注砼吸出，清孔后再重新灌注砼。

3.9.7.1灌注过程中，混凝土在导管中下不去称为卡管。主要原因：

初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小、流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接缝处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。

机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。预防措施：准备备用机械、掺入缓凝剂、选好配合比、改善混凝土的性能。

3.9.7.2处理办法：初灌时堵球卡管，或因砼自身卡管，可用长杆冲捣导管内砼，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器使堵球下落。如仍不能下落，则将导管连同其内砼提出钻孔，另下导管重新开灌。如因机械发生故障或因其他原因使砼在导管内停留时间过长，孔内首批砼已初凝，宜将导管拔出，用吸泥机将孔内表层砼和泥渣吸出，重下新导管灌注，灌注结束后，此桩宜做断桩予以补强（需征求设计单位同意）。否则，宜将导管、钢筋笼拔出，保存孔位回填粘土重钻。

导管无法拔出成为埋管。其原因是导管埋入混凝土过深，及时采取措施提升导管，控制埋深。若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出，已灌表层砼尚未初凝时，可加下一根导管，按导管漏水事故处理后继续开灌砼。

3.9.9水下混凝土灌注时坍孔

发生坍孔后，查明原因采取相应措施，如保持或加大水头，排除震动等防止继续坍孔，然后用吸泥机吸除孔中砾土，如不继续坍孔可恢复正常灌注，如坍孔不停止、坍孔部位较深，宜将导管和钢筋笼拔出。保存孔位回填粘土重钻。

建立安全管理责任制度，并与施工班组负责人签订安全管理责任书，明确安全管理职责划分，确保安全管理严密无漏洞、无死角。定期组织平台施工安全检查，并及时召开安全生产情况反馈会，确保安全管理日常化、规范化、具体化。配备足够的安全设施，在平台护栏上设置警示标识标牌及夜晚警示灯光，在栈桥桥头设置保安室，配备一名安全员和一名民工24小时职守和巡视。

（1）进入现场施工人员必须佩戴安全帽，穿救生衣。

（2）施工平台周围必须设有防护设施。

（3）导管安装及砼浇注前，井口必须设有导管卡，搭设工作平台（留出导管位置），并且要求能保证人员的安全。

（4）配电箱以及其它供电设备不得置于水中或者泥浆中，电线接头要牢固，并且要绝缘，输电线路必须设有漏电开关。

（5）吊车工作时，必须有专人指挥，并且在其工作范围内不得站人。

（6）砼料运输车进出场必须打开转向灯，入场后倒车必须设设专人指挥。

（7）吊车及钻机工作之前必须进行机械安全检查。

（8）钻孔过程中，非相关人员距离钻机不得太近，防止机械伤人。

（9）导管安装注意：导管对接必须注意手的位置，防止手被导管夹伤。

（10）泥浆池、孔位等需进行防护，并设置标识牌及警示牌。

（2）各种施工材料定点分区分类堆码整齐，各种标识牌清楚明了，特别是摆放到现场的半成品材料、构件不可乱堆乱放，影响美观。

（3）对施工现场设置各种标识和标志GBT 35292-2017标准下载，做到明显、清晰、规范。

（4）后场生产区设置合理的排水系统，防止场内积水。

（5）各种施工工具不用时放入工具箱或工具房，不得随意摆在施工现场。

（6）严禁施工现场钻孔泄漏泥浆、溅洒泥浆和洒落钻渣，若发生以上情况及时清理，保持施工现场整洁。

（7）施工现场电线线路条理有序。

（8）清洗导管、混凝土车时DB5301／T 62-2021 滇池流域农村生活污水处理设施水污染物排放要求及限值.pdf，避免积水。

（9）泥浆不得随意排放，废弃泥浆需用泥浆运输车运至指定地点。