大直径管桩施工技术

大直径管桩施工技术（通用7篇）

大直径管桩施工技术 篇1

【摘 要】本文笔者根据多年工作经验介绍了大直径管桩的设计，并详细阐述了大直径管桩的施工技术，对于施工中可能存在的下沉偏差问题，给出了相应的纠偏方法。

【关键词】管桩设计;施工方法;质量控制

1、工程概况

某标段工程地理位置位于山区，地质结构情况较复杂，高架桥下部结构桩基施工范围内的地质条件为卵石、圆砾、细砂层，不利于钻机钻孔施工，故该工程采用人工挖孔进行桩基施工。

该标段90号轴设计桩长36m，91、92号轴设计桩长42m，93～96号轴设计桩长40m，97号轴设计桩长30m。

桩基开挖施工时，90号轴桩基施工自地表以下25m深处遇地下水及大块漂石，97号轴桩基施工至26m深处时，遇流沙层。

根据90号轴及97号轴桩基施工现场地质情况分析，该标段90～97号轴段实际地质情况为砂卵石及大块漂石，自地表以下26～34m深度内为流沙层，按原设计进行桩基施工无法成孔。

为保证施工安全、工程质量及进度，该标段91～96号轴下部结构选用大直径管桩基础。

2、大直径管桩设计

大直径管桩直径D=7.0m，d=6.0m，桩长14.5～16.5m。

桩身为C50混凝土现场浇筑，桩壁厚50cm，采用自平衡技术分段下沉成桩，桩身内回填砂石(见图1)。

3、主要施工方法及技术措施

3.1施工工艺流程。

打设混凝土锚桩→首节管桩基坑开挖(支护)→预埋钢刃角→第1节管桩钢筋混凝土结构→全断面除土→第1节管桩下沉→第2节管桩钢筋混凝土结构→全断面除土→第3、4节管桩钢筋混凝土结构→全断面除土→顶压下沉→封底钢筋混凝土结构→管桩内回填砂石→封顶钢筋混凝土→桩侧压浆(见图2)。

3.2锚桩施工。

依据设计图纸，每棵管桩设4棵锚桩，桩径D=0.8m，桩长8m。

测量人员采用全站仪统一测放各锚桩准确位置。

锚桩及顶压设备(见图3)。

3.3基坑支护施工。

基坑土方先采用机械开挖2m，做好坑口圈梁和已开挖段的锚喷护壁后，其余部分采用人工开挖，步距1m，每步开挖完成后马上进行锚喷护壁，每步严格检查验收，并待护壁混凝土强度达到5MPa后才可继续开挖。

3.4基坑内浇筑第1节管桩。

管桩下端设钢刃角，上端预埋拉杆连接螺母，第1节管桩浇筑完成达到下沉强度后在管内全断面除土，靠自重可完成第1阶段下沉(见图4)。

3.5浇筑第2节管桩。

下端设钢板滑动套筒与第1节管托相连接，管壁预留拉杆孔道。

接高浇筑后，安装中继间顶镐并穿入拉杆与第1节管桩连接，在第2节管桩顶部安装拉杆千斤顶，安装工作完成后开始第2阶段管内除土，当管桩不再靠自重继续下沉后开始第3阶段下沉。

3.6管桩内除土，中继间千斤顶顶压下沉。

管桩内全断面除土，在刃角下超挖，用中间的顶镐压第1节管桩下沉一个行程，随后用拉杆千斤顶压第2节管桩跟进一个行程，如此重复直至桩顶接近地面时，接第3节管桩，同时在2、3节管桩之间安装顶镐，并移装拉杆千斤顶到第3节管桩顶。

第3节管桩制作安装完成后，如上述循环顶压管桩，沉入第3节管桩，继续自平衡下沉至预计深度。

3.7扎钢筋浇筑底板混凝土。

管桩下沉达预定深度后，由刃角向下挖深1.5m，扎钢筋浇筑混凝土底板封底。

管桩封底后，桩内逐节回填砂石，并由下向上逐个拆除千斤顶，连接管壁钢筋并浇筑混凝土，封闭各千斤顶的工作位置。

3.8封闭中继间工作程序。

1)中继间压缩到收缩闭合状态，上下节管桩间距达到最小值(20cm)，环向设垫块垫实;卸落中继间千斤顶，放松拉杆，桩顶拉杆千斤顶回油卸载;2)上节管桩预埋钢板滑动套，在管桩内用贴角焊与下节管桩预埋钢板沿周圈连续焊接;3)上节管桩预埋连接钢筋，内外两层逐根与下节管桩预埋连接板焊接;4)下节管桩拉杆孔道压注水泥浆，将拉杆锚固于孔道中作为管桩结构受拉(弯)钢筋的一部分;5)在管桩内壁中继间部位支模，模板与管壁间留20cm杯口，高出中继间顶面20cm用拉杆紧固;6)浇筑无收缩混凝土至杯口顶面，加振捣使混凝土流动充满中继间。

3.9浇筑封顶混凝土后再管壁外侧压浆。

由于施工过程中桩侧摩阻力受到部分削弱，设计要求采用管壁外侧压浆的施工方法提高桩基承载力。

管桩顶承台施工完成后，实施桩侧压浆。

按附图在距管壁外0.2m处打入压浆管，压浆管深度超过管底约0.5m，桩侧注浆压力≥1.5MPa。

4、大直径管桩施工质量控制

作为首次应用大直径管桩这一新技术的工程，根据其施工特点，经过仔细分析，把控制下沉施工偏差作为质量控制要点，并在施工过程中严格控制，取得了良好的效果。

4.1下沉施工偏差控制标准。

沉井下沉应符合设计标高要求,沉井底面中心和顶面中心与其设计位置中心在平面纵横方向的偏差，均不得大于沉井高度的1/50,沉井斜度不大于1/50,矩形沉井平面扭转角偏差不得大于1°。

4.2下沉偏差原因及预防措施

4.2.1下沉偏差原因。

筑岛被水流冲坏或管桩一侧的土被水流冲空;管桩刃脚下土层软硬不均;没有对称地抽出垫木或未及时回填夯实;除土不均匀使管桩内土面高低相差过大;刃脚下掏空过多，管桩突然下沉;刃脚一角或一侧被障碍物搁住没有及时发现或处理;排水开挖时管桩内大量翻砂;土层或岩面倾斜较大，管桩沿倾斜面滑动;在软塑至流动状态的淤泥土中，管桩偏斜。

4.2.2预防措施。

事先加强对筑岛的防护，对水流冲刷的一侧可抛卵石或片石防护;随时掌握地层情况，多挖土层较硬地段，对土质较软地段应少挖，多留台阶，或适当回填和支垫;认真制订和执行抽垫操作细则，注意及时回填夯实;除土时严格控制管桩内土面高差;严格控制刃脚下除土量;及时发现和处理障碍物，对未被障碍物搁住的地段，应适当回填或支垫;刃脚处应适当留有土台，不宜挖通，以免在刃脚下形成翻砂涌水通道，引起管桩偏斜;在倾斜面低的一侧填土档御，刃脚到达倾斜岩面后，应尽快使刃脚嵌入岩层一定深度，或对岩层钻孔以桩(柱)锚固;可采用轻型管桩，踏面宽度宜适当加宽，以免管桩下沉过快而失去控制。

4.3采用偏除土的方法进行纠偏。

1)纠正偏斜时，可在刃脚高的一侧除土，刃脚低的一侧支垫，随着管桩的下沉，倾斜即可纠正;2)纠正位移时，可先有意识地偏除土使管桩向偏移方向倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至管桩底面中心与设计中心位置重合(或接近)时再将其纠正。

如位移量较大，一次完不成，可反复几次进行，使其逐渐移近中心位置，最后调整到使倾斜和位移都在允许偏差范围之内为止。

参考文献

[1]张瑞平,史佰通,龚维明.自平衡试桩法在桩基工程中的应用[J].广西土木建筑.(02)

[2]黄强,刘银飞,黄明.自平衡试桩法在高层桩基检测中的应用[J].施工技术.(S1)

大直径管桩施工技术 篇2

一些常用桩的设桩工艺的选择,可详见本专题讲座第一讲,表1列出常用桩的桩型、桩径(桩宽)和桩长。

筒式柴油锤打入式钢筋混凝土预制桩和管桩虽然具有桩身质量较可靠、施工速度快及承载力高等优点,但由于其施工时噪声高、振动大和油污飞溅等公害缺点,在城区施工中受到很大限制。静压桩由于桩机能力的限制,桩径和桩长不可能很大。钢管桩因耗钢量大,则很少应用,目前只有在部分成桩困难或特殊要求下在需较强穿透力的地层中还有应用。

振动下沉管柱由1957年武汉长江大桥成功使用直径1550mm混凝土管柱后,在深水桥梁基础中发展较快。由武汉长江大桥直径1550mm混凝土管柱到南京长江大桥直径3600mm预应力混凝土管柱到赣江大桥5800mm最大直径管柱。但由于管柱下沉靠施加强大振动力,其振动力要求大于2倍的管柱重力,使振动沉桩机功率太大,受振动力制约管柱的长度和直径都不大可能再大,同时因振动力对周边建筑物(如护岸等)和管柱本身损伤等影响,目前已很少使用。

钻孔沉埋空心桩近20多年来在河南、湖南等地试用,其途径是先成孔,后分节沉入管桩,最后环形间隙填石压浆成桩。受钻孔制约其最大直径在3m左右,环形间隙填石压浆与空心桩壳结成一体,其质量可靠性和稳定性受多种因素影响,尚待进一步探索,多年来只在湖南常德澧水大桥等几座桥梁试用、未见推广。

钻孔灌注桩是先成孔后灌注混凝土成桩。近30多年来在施工工艺、机械设备及检测技术等方面都取得了长足进展,直径2.5～4.0m、桩长超过100m的大直径超长桩成功使用,在深基础中显示强大优势,成为桥梁基础中的首选形式。但钻孔灌注桩存在以下问题:①桩径再增大,成孔设备及施工稳定性难度很大。②桩径增大,混凝土用量太大,使空心钻孔桩倍受关注,但空心成桩问题始终没有突破。③钻孔桩受桩径制约,大中跨桥梁的桩基只能采用群桩承台的结构形式,群桩在轴力、弯矩荷载作用下、单桩承载力极不均匀,其最大、最小值之比达到3～4,甚至出现负值(一侧桩受压、另一侧桩受拉)既增大了桩长、更增加基础混凝土工程量;④钻孔桩在深水和很厚的湖海相沉积软土覆盖层中,都需设置很长的护筒。如海湾大桥直径2.5～2.8m、长125m桩基中、护筒长45m;南京长江二桥护筒长42m;舟山连岛工程桩长110m、护筒长45～60m,有些长桩永久性钢护筒已接近桩长的1/2～1/3。⑤钻孔桩先天存在的泥浆中灌注混凝土成桩,混凝土强度的稳定性、可靠度低及桩侧阻、端阻的降低和钻孔排污问题都少有突破。以上的问题都制约着钻孔桩的发展。

沉井基础一般用于入土较深、荷载很大的大型深基础。其沉入主要靠自重克服井壁摩阻、井内全断面除土降低端阻下沉。因之壁厚受自重和沉入阻抗制约,井壁较厚。在跨径100m以下的桥梁,桥墩桩基竖向荷载在15000kN以下,直径3～8m沉井采用壁厚1.5～2.5m,混凝土量太大,一般很少使用。只有荷载很大,入土较深、截面很大的情况下,沉井才有使用价值。

上述分析表明,目前运用各种施工方法和施工机械成桩的共同特点是:在整个成桩过程中需要克服的对象自始至终是“桩的整体”。灌注桩需通过钻(控)形成“完整”的桩孔,然后放置钢筋笼、灌注混凝土成桩;挤土预制桩和管柱在成桩的“全过程中”,通过重锤击和强振动克服“全桩”的侧摩阻和端阻成桩;沉井依靠其巨大的自重在“整个”下沉过程中克服“全部”侧摩阻完成深基础。由于工程建设的需要,桩径和桩长不断增大,“桩的整体”日益庞大,现有的成桩手段越来越力不从心甚至失去生命力。

通过上述分析还可以看出:桩径3～15m的超大直径桩,成桩问题成为难点,而超大直径桩只有采用空心截面才经济合理。

北京维公工程项目管理有限公司张子良总工程师按照创新、变革的观点,提出“自平衡下沉大直径管桩及其施工方法”全新的成桩模式,在成桩全过程中,不再把“桩的整体”作为施工过程中所克服的对象,而是将“桩的整体”分解为简单的几个部分进行作业。

自平衡下沉大直径管桩施工方法基本原理

将“桩的整体”分解为简单的几个部分(绝大多数情况下分解为两个部分就足以满足成桩施工要求),在整个成桩过程中需要克服的对象自始至终是“桩的某个部分”,而且在这个过程中其它部分还可以起“帮忙”作用。在管桩沉放到预定位置时再将各部分连接为整体,形成完整的桩基础。

自平衡下沉大直径管桩工艺原理

自平衡下沉大直径管桩施工技术是采用全断面除土和改进的顶拉工艺,将管桩沉放到预定深度。具体作法是:将管桩分节预制,管桩各节节间设中断间,安装顶压千斤顶,管壁预留孔道,穿入拉杆通过管桩顶设置的穿心式千斤顶将管桩各节联接为一体(图1a)。利用上节管桩与土体间摩阻和自重作支撑顶压下节管桩下沉,然后利用下节管桩摩阻和自重,拉上节管桩跟进,管桩各节互为支撑,交替顶压下沉,利用自身摩阻和自重实现自平衡下沉。管桩下沉至预定深度后封底,张紧、锚固拉杆,封闭中继间,浇筑顶板,使管桩连接为整体(图1b)。

自平衡下沉大直径管桩技术特点

从桩的形态来看,打破传统成桩模式的束缚,实现新的成桩方式。解决了大直径、薄壁、空心桩的成桩问题。自平衡下沉大直径管桩为非挤土静压桩,适宜桩径3～15m,桩长可大于100m,壁厚可选用1/20桩径。在桥梁基础中,采用桩柱合一的结构形式,不设承台。

从桩的承载能力来看,可大大提高竖向单桩承载力,合理利用地基持力层,有效减小桩长。桩径大,桩底无沉渣,如有必要可扩底以增大端承面积,充分利用端阻,单桩承载力可达20万kN以上,为桩柱合一,取消承台,简化基础结构创造条件;桩的抗弯、抗推、抗扭刚度大,可充分利用土的弹性阻抗。大直径环形截面,抗水平作用和扭矩能力强。

从桩型的结构特点来看,单柱单桩排除群桩承台各桩受力不均,甚至出现部分桩出现受拉的问题;维护结构与受力结构合一,可应用于50m以上水深的基础工程。

从施工角度来看,该大直径管桩正常使用时的受力结构同时也是施工时的维护结构,施工过程安全可靠,不存在安全隐患;该大直径管桩施工方法简便,易于推广。施工全过程采用机械化施工,但主要是千斤顶及油泵等简单机械,费用低廉,易于运输,维修简单,耗能低,减少对大型成桩设备的依赖,从而加快施工进度。在水中施工时可预拼浮运,取消钢护筒、钢套箱和钢围堰,无需泥浆护壁。管桩采用先预制后下沉的方法,妥善地解决钻孔桩空心成桩的难题。此外,管桩因采用临时支护与永久结构合一,下沉过程可彻底排除临时支护垮坍,坍孔的施工风险,施工安全有可靠保障。

自平衡下沉大直径管桩优势

与钻、挖孔灌注桩相比,该大直径管桩彻底打破大直径钻孔灌注桩不易成孔的困境,克服钻孔灌注桩无法有效利用桩端阻力及桩身混凝土质量不易保障等难题;彻底消除挖孔桩施工中的安全隐患。

与打入式桩和管柱相比,该大直径管桩可解决打入式桩和管柱因受设备能力和工程地质制约而桩径和桩长无法加大的问题,消除该类桩的高耗能、重锤击与强震动的弊端。

与沉井相比,该大直径管桩实现自平衡下沉,可克服由于沉井只能依靠自重自由下沉,壁厚受自重制约无法减少,使得小型薄壁沉井难以实现的不足。自平衡下沉属于强迫下沉,施工下沉过程更容易控制。管桩下沉不受自重制约,管壁厚度取决于结构受力和构造要求,这种环形截面偏心受压构件,可充分利用高强混凝土的强度,壁厚可做到外径的1/20左右,较多地减少壁厚,并为水中浮运创造出条件。

该大直径管桩成桩过程中,混凝土为现场预制,可以使用高强混凝土,钢筋工程和混凝土工程易于检查,质量有可靠保证。

自平衡下沉大直径管桩的施工过程符合现代环保理念。成桩过程无需泥浆护壁,施工现场不设泥浆池,从根本上解决了泥浆对环境的污染。成桩设备简单,主要是千斤顶和油泵系统,施工噪音很低,消除了传统成桩设备由于重锤击、强震动、高功率造成的噪声污染。在获得相同承载能力的前提下,较传统桩基类型混凝土和钢筋用量大大降低,并且不采用大型的高耗能成桩设备,从而大大降低能源的消耗。由上可知,自平衡下沉大直径管桩是具有低能耗、无噪声、无震动、薄壁特点的新桩型。

自平衡下沉大直径管桩的设计和施工完全可按现行规范进行,利用成熟施工方法和工艺。

自平衡下沉大直径管桩适用范围

自平衡下沉大直径管桩可在无水地层、含水地层和深水条件下成桩。在含水地层和深水基础中成桩时无需泥浆护壁,在深水中可采用预拼、浮运、水中扶正下沉,不需要钢护筒、防水钢围堰及钢套箱等防水工程和大型施工平台。在含水地层和深水基础成桩时带水施工,无需提前排水。

自平衡下沉大直径管桩及其施工方法为国内外首创,已获国家发明专利。专利号:200910312282.8。

自平衡下沉深基础系列

试论大直径管桩施工技术 篇3

【关键词】管桩设计;施工方法;质量控制

1、工程概况

某标段工程地理位置位于山区，地质结构情况较复杂，高架桥下部结构桩基施工范围内的地质条件为卵石、圆砾、细砂层，不利于钻机钻孔施工，故该工程采用人工挖孔进行桩基施工。该标段90号轴设计桩长36m，91、92号轴设计桩长42m，93～96号轴设计桩长40m，97号轴设计桩长30m。桩基开挖施工时，90号轴桩基施工自地表以下25m深处遇地下水及大块漂石，97号轴桩基施工至26m深处时，遇流沙层。根据90号轴及97号轴桩基施工现场地质情况分析，该标段90～97号轴段实际地质情况为砂卵石及大块漂石，自地表以下26～34m深度内为流沙层，按原设计进行桩基施工無法成孔。为保证施工安全、工程质量及进度，该标段91～96号轴下部结构选用大直径管桩基础。

2、大直径管桩设计

大直径管桩直径D=7.0m，d=6.0m，桩长14.5～16.5m。桩身为C50混凝土现场浇筑，桩壁厚50cm，采用自平衡技术分段下沉成桩，桩身内回填砂石（见图1）。

3、主要施工方法及技术措施

3.1施工工艺流程。打设混凝土锚桩→首节管桩基坑开挖（支护）→预埋钢刃角→第1节管桩钢筋混凝土结构→全断面除土→第1节管桩下沉→第2节管桩钢筋混凝土结构→全断面除土→第3、4节管桩钢筋混凝土结构→全断面除土→顶压下沉→封底钢筋混凝土结构→管桩内回填砂石→封顶钢筋混凝土→桩侧压浆（见图2）。

3.2锚桩施工。依据设计图纸，每棵管桩设4棵锚桩，桩径D=0.8m，桩长8m。测量人员采用全站仪统一测放各锚桩准确位置。锚桩及顶压设备（见图3）。

3.3基坑支护施工。基坑土方先采用机械开挖2m，做好坑口圈梁和已开挖段的锚喷护壁后，其余部分采用人工开挖，步距1m，每步开挖完成后马上进行锚喷护壁，每步严格检查验收，并待护壁混凝土强度达到5MPa后才可继续开挖。

3.4基坑内浇筑第1节管桩。管桩下端设钢刃角，上端预埋拉杆连接螺母，第1节管桩浇筑完成达到下沉强度后在管内全断面除土，靠自重可完成第1阶段下沉（见图4）。

3.5浇筑第2节管桩。下端设钢板滑动套筒与第1节管托相连接，管壁预留拉杆孔道。接高浇筑后，安装中继间顶镐并穿入拉杆与第1节管桩连接，在第2节管桩顶部安装拉杆千斤顶，安装工作完成后开始第2阶段管内除土，当管桩不再靠自重继续下沉后开始第3阶段下沉。

3.6管桩内除土，中继间千斤顶顶压下沉。管桩内全断面除土，在刃角下超挖，用中间的顶镐压第1节管桩下沉一个行程，随后用拉杆千斤顶压第2节管桩跟进一个行程，如此重复直至桩顶接近地面时，接第3节管桩，同时在2、3节管桩之间安装顶镐，并移装拉杆千斤顶到第3节管桩顶。第3节管桩制作安装完成后，如上述循环顶压管桩，沉入第3节管桩，继续自平衡下沉至预计深度。

3.7扎钢筋浇筑底板混凝土。管桩下沉达预定深度后，由刃角向下挖深1.5m，扎钢筋浇筑混凝土底板封底。管桩封底后，桩内逐节回填砂石，并由下向上逐个拆除千斤顶，连接管壁钢筋并浇筑混凝土，封闭各千斤顶的工作位置。

3.8封闭中继间工作程序。1）中继间压缩到收缩闭合状态，上下节管桩间距达到最小值(20cm），环向设垫块垫实；卸落中继间千斤顶，放松拉杆，桩顶拉杆千斤顶回油卸载；2）上节管桩预埋钢板滑动套，在管桩内用贴角焊与下节管桩预埋钢板沿周圈连续焊接；3）上节管桩预埋连接钢筋，内外两层逐根与下节管桩预埋连接板焊接；4）下节管桩拉杆孔道压注水泥浆，将拉杆锚固于孔道中作为管桩结构受拉（弯）钢筋的一部分；5）在管桩内壁中继间部位支模，模板与管壁间留20cm杯口，高出中继间顶面20cm用拉杆紧固；6）浇筑无收缩混凝土至杯口顶面，加振捣使混凝土流动充满中继间。

3.9浇筑封顶混凝土后再管壁外侧压浆。由于施工过程中桩侧摩阻力受到部分削弱，设计要求采用管壁外侧压浆的施工方法提高桩基承载力。管桩顶承台施工完成后，实施桩侧压浆。按附图在距管壁外0.2m处打入压浆管，压浆管深度超过管底约0.5m，桩侧注浆压力≥1.5MPa。

4、大直径管桩施工质量控制

作为首次应用大直径管桩这一新技术的工程，根据其施工特点，经过仔细分析，把控制下沉施工偏差作为质量控制要点，并在施工过程中严格控制，取得了良好的效果。

4.1下沉施工偏差控制标准。沉井下沉应符合设计标高要求,沉井底面中心和顶面中心与其设计位置中心在平面纵横方向的偏差，均不得大于沉井高度的1/50,沉井斜度不大于1/50,矩形沉井平面扭转角偏差不得大于1°。

4.2下沉偏差原因及预防措施

4.2.1下沉偏差原因。筑岛被水流冲坏或管桩一侧的土被水流冲空；管桩刃脚下土层软硬不均；没有对称地抽出垫木或未及时回填夯实；除土不均匀使管桩内土面高低相差过大；刃脚下掏空过多，管桩突然下沉；刃脚一角或一侧被障碍物搁住没有及时发现或处理；排水开挖时管桩内大量翻砂；土层或岩面倾斜较大，管桩沿倾斜面滑动；在软塑至流动状态的淤泥土中，管桩偏斜。

4.2.2预防措施。事先加强对筑岛的防护，对水流冲刷的一侧可抛卵石或片石防护；随时掌握地层情况，多挖土层较硬地段，对土质较软地段应少挖，多留台阶，或适当回填和支垫；认真制订和执行抽垫操作细则，注意及时回填夯实；除土时严格控制管桩内土面高差；严格控制刃脚下除土量；及时发现和处理障碍物，对未被障碍物搁住的地段，应适当回填或支垫；刃脚处应适当留有土台，不宜挖通，以免在刃脚下形成翻砂涌水通道，引起管桩偏斜；在倾斜面低的一侧填土档御，刃脚到达倾斜岩面后，应尽快使刃脚嵌入岩层一定深度，或对岩层钻孔以桩（柱）锚固；可采用轻型管桩，踏面宽度宜适当加宽，以免管桩下沉过快而失去控制。

4.3采用偏除土的方法进行纠偏。1）纠正偏斜时，可在刃脚高的一侧除土，刃脚低的一侧支垫，随着管桩的下沉，倾斜即可纠正；2）纠正位移时，可先有意识地偏除土使管桩向偏移方向倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至管桩底面中心与设计中心位置重合（或接近）时再将其纠正。如位移量较大，一次完不成，可反复几次进行，使其逐渐移近中心位置，最后调整到使倾斜和位移都在允许偏差范围之内为止。

参考文献

[1]张瑞平,史佰通,龚维明.自平衡试桩法在桩基工程中的应用[J].广西土木建筑.2002(02)

[2]黄强,刘银飞,黄明.自平衡试桩法在高层桩基检测中的应用[J].施工技术.2010(S1)

大直径管桩施工技术 篇4

大直径软土盾构隧道工程地层沉降规律分析

以上海长江隧桥中的`隧道为背景,研究地层沉降规律.首先建立二维有限元计算模型来模拟盾构推进阶段对地层沉降的影响,得出该阶段地层沉降的规律.然后对同步构件浇注、设备安装及车辆运行荷载引起的地层沉降进行了计算和分析.最后将计算结果与实测数据进行比较,得出规律:要注意盾尾注浆阶段注浆液的体积必须大于盾尾空隙的体积;盾尾开脱阶段极易发生沉降,必须做好同步注浆;运营阶段车辆荷载对地层沉降影响不大.

作 者：蒋睿 JIANG Rui 作者单位：上海黄浦江大桥建设有限公司,上海,90刊 名：中国市政工程英文刊名：CHINA MUNICIPAL ENGINEERING年，卷(期)：“”(1)分类号：U456关键词：盾构隧道 地层沉降 盾构推进 运营阶段

静压管桩桩基施工组织 篇5

第一章 编制说明

本施工组织设计依据以下资料、文件、规范及规程编写：

1、《福建炼油乙烯项目桩基平面布置图》；

2、《福建炼油乙烯项目岩土工程察报告》详勘05291 ；

3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；

4、《预应力混凝土管桩》03SG409；

5、《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)；

6、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003，J256-2003)；

7、业主有关的招标文件等。第二章 工程概况

一、场地地质条件

拟建场地位于福建炼化炼油乙烯项目厂区H区第ⅰ部分。根据业主提供的《福建炼油化工有限公司炼油乙烯项目厂区H区第ⅰ部分岩土工程勘察报告（详勘）》，地层情况从上往下依次为：

1、素填土：属场地平整时回填形成的新近填土，已经压实处理，但压实效果较差，土质不均匀，软硬差异较大，一般不宜直接作为拟建（构）筑物的天然地基持力层。

2、粉质粘土及中砂：分布不稳定，且顶面埋深较大，不宜直接作为拟建（构）筑物的天然地基持力层。

3、粉质粘土、残积粘土（砂质粘性土）：分布相对较稳定，厚度一般较大，承载力相对较高。在粉质粘土、残积粘土顶面埋深较浅（或）直接露出地表的部位可作为一般作为装置（或建筑物）的天然地基持力层。残积粘土（砂质粘性土）可作为短桩的桩端持力层。

4、强风化花岗岩：分布较稳定，厚度教大，承载力较高，压缩性较低，是较好的桩端持力层。

5、中微风化花岗岩：分布较稳定，承载力较高，在顶面埋深相对较浅部位是好的桩端持力层。

二、设计要求及设计工作量

1、桩径500MM，壁厚100MM；

2、桩体混凝土强度C60；

3、桩长及嵌入强风化花岗岩的深度：

D处：桩长约21米，桩端嵌入强风化花岗岩深度1米，桩顶标高-13.1M，位置及坐标见平面图。

4、预应力管桩做法参见03SG409《预应力混凝土管桩》中的PC－AB500（100）-XXA型。

本工程共设计预应力管桩试桩3组计9根，总桩长约189米。桩端进入强风化花岗岩1.0M。

第三章 工程质量、进度和安全目标

根据建设方招标文件和施工要求，结合 公司的实际施工能力和本工程的实际情况，确定本工程质量、进度、安全目标如下：

1、质量目标：工程施工质量和管理质量目标达到合格，桩基工程保证一次性交验通过，确保桩基工程达到优良等级。

2、安全目标：施工期内无人员伤亡、无重大安全事故。

3、文明施工：实行标准化管理、创建标化样板工地。第四章 主要施工方法

本工程采用砼构件厂家工厂化生产的高强度预应力混凝土管桩，运送到现场堆放，由吊车吊运至全液压静力压桩机前，再由压桩机压桩，专用送桩器送桩到设计桩顶标高。

一、压桩工艺流程

本工程采用YZY500型全液压静力压桩机压桩，该机能独立吊桩、夹桩、压桩的施工作业，全部动作为全液压驱动，具有行走和360度回转、机身调平、自动拆卸等功能；特别是通过配套在桩机上的电脑检测仪，能直观反映压桩时的贯入阻力，经电脑自动记录处理，将数据列表打印。压桩工艺流程见静力压桩工艺流程图。

二、工艺流程详述

1、测量放线定桩位埋桩尖：

1）根据提供的测量基准点用经纬仪放出各轴线，定出桩位，埋好桩尖。2）每根桩施工前均用经纬仪复测桩位，并请监理人员检查验收。

2、桩机就位：

1）将压桩机移至桩位处，观察水平仪和挂在压架上的垂球，调平机身。2）以导桩器中心为准，用垂球对准桩尖圆心，找准桩位。

3、吊桩、插桩：

1）驱动夹持油缸，将夹持板放置在适应高度。

2）启动卷扬机吊起管桩，再将管桩（或桩段）吊入夹持梁内，夹持油缸驱动夹持滑块，通过夹持板将管桩夹紧，然后压桩油缸作伸程动作，使夹持机构在导向桩架内向下运动，带动管桩挤入土中。

3）微微启动压桩油缸，将管桩压入土中0.5～1.0M后，用双向经纬仪调整桩身垂直度。

4、压桩

压桩工艺流程图

通过定位装置重新调整管桩的垂直度，然后启动压桩油缸，将管桩慢慢压入土中。压桩油缸行程走满，夹持油缸伸程，然后压桩油缸做回程动作，上述运动往复交替，即可实现桩机的压桩工作，油缸每次压桩行程为2米。压桩时控制好施压速度。

5、接桩

当下节桩压到露出地表0.8M左右时，应接上节桩，上、下节桩应在同一中心线上，接桩前清洁钢套周边表面，上、下节之间的间隙用铁片填实焊牢，焊条采用E4303型，焊缝必须焊透、饱满，符合设计及规范验收要求，并请监理公司验收合格后方可继续下压。接桩采用2 台电焊机同时对角对称焊接，时间控制在40分钟以内，以免桩周土固化，给续压带来困难。

6、送桩

当管桩（或上节桩）压到接近自然地面时，用专用送桩器将桩压送到设计标高，送桩器断面应平整，器身垂直，最后标高应用水准仪控制。送桩结束后，卸出送桩器，回填桩孔。第五章 施工部署

一、施工准备

（一）生产准备工作

1、办理施工许可证及有关手续。

2、场地平整度应小于2％，排水通畅，并铺设适量道碴等，使压桩区域有足够强度的承载力，以利于压桩机安全、文明、保质保量施工。

3、按施工平面布置图修建临设及材料堆场。

4、安装临时用水、电线路，并试水、试电。

5、选择压桩机具设备，进行维护、保养后运输进场，安装、试车。

6、按计划组织进场施工人员。

7、订购工程施工用材料（管桩和桩尖等），注明规格、数量及进场时间。

（二）技术准备工作

1、开工前技术资料准备

（1）工程地质勘察报告；

（2）设计图纸和各类技术报告；

（3）施工组织设计编写与审批；

（4）技术交底会议纪要；

（5）提供测量基准轴线、高程水准点，根据规划红线和设计图纸要求，放出轴线桩并进行交接复核；

2、熟悉资料和技术交底

项目经理、项目技术负责人应组织有关技术人员进行技术资料和施工图纸的阅读，详细了解工程地质情况、施工工艺特点，布置技术、质量、生产管理各部门对各工种进行交底；为确保总体计划的实现，应详细编制周作业计划，在运行中进行检查，实现动态管理。

3、准备各种施工记录用表

有关工程所需的工序、质量记录表，及时按要求配备好，同时按公司质量制度要求做好各道工序的运行记录，做到上道工序合格后方可进入下道工序施工。及时编制和申报有关管桩等供应的时间、数量等书面计划表，使工程用管桩和材料及时到位。严格按规范和图纸施工。

4、准备有关规范、标准

准备有关工程执行的规范、标准，严格按国家规范、标准、企业工法和公司质量办法执行。

5、提交开工报告。

二、施工布置

根据本工程特点及设计工程量，计划投入一台YZY500型全液压静力压桩机进场施工，以避免挤土对周边环境的影响。为了尽可能减少压桩对周围楼房及道路的影响。第六章 施工进度计划

根据设计工程量和桩机设备能力，结合现场工程地质条件，并参照类似工程施工时日均压桩数，施工 9 根管桩需 个日历天。第七章 主要施工机具设备 主要机械设备见下表：

主要机械设备表

序号 名 称 及 规 格 单位 数量 1 YZY500型全液压静力压桩机 台 1 2 TDJ2经纬仪 台 2 3 16T吊车 辆 1 4 BX3-300电焊机 台 2 5 DS3水准仪 台 1 第八章 施工组织

项目施工管理组织是工程施工的指挥中心，是关系到工程施工是否达到预期目标的关键。因此，为了确保本工程顺利进行，在本公司中遴选指派有较高政治素质，并具有丰富施工经验和管理能力的管理人员组成项目经理部，推行项目法施工。实行公司领导下的项目经理负责制，除现场设置项目经理部外，公司质量、技术、安全等部门都积极配合，完成施工全过程的监督和指导。

一、组织管理体系 见施工组织管理网络图

二、主要管理人员（桩基）

图4

施工组织管理网络图

项 目 经 理： 张赛喜

宋江明

技 术 负 责： 陈雪峰

施

工

员： 陈亨兵

质

量

员： 伍恒进 材

料

员： 蒋少平预

算

员： 林康聪 安

全

员： 刘

斌

三、劳动力配备计划

各工种及劳动力配备如下：

压桩机组

7人

起重工及辅助工

6人

电焊工

2人

测量员

1人 机修电工

2人

质量员

1人

施工员

1人

合计：20人。

第九章 工程质量和工期保证措施

工程质量的好坏直接影响优良项目的评比和施工单位的社会声誉，因此要求参加本工程施工的各机组、各工种都必须严格遵守国家行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）、《预应力混凝土管桩》

03SG409、《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003，J256-2003)及本公司质量管理规定。本工程质量最终验收等级必须达到优良。为达到这一目的，要求全员有“质量第一”意识，以确保优良的质量管理要求精心组织施工，建立完善的全面质量管理体系，工地成立项目质量管理组织，在项目技术负责的主持下，质量员负责现场全面质量检查，监控施工中的各道工序、各个环节的质量工作，坚持施工必须服从质量要求，并赋予质量管理否决权；同时，公司、项目部针对本工程的质量要求，加强骨干力量的投入，并建立严格的施工组织设计报批手续。公司有关职能部门定期对“施工现场合格率”进行检查考核，并接受建设方、监理方的监督、检查和考核。其次，针对施工出现的技术难题，由总工程师或主任工程师召集专题会议，必要时会同建设方和监理方共同研讨，集思广益。实施方案必须技术可行、质量措施可靠。

一、质量管理保证措施

(一)质量保证体系

认真执行公司质量管理体系文件，树立本公司“诚信为本、质量第一”的质量方针，提高全体施工人员的质量意识。

（二）施工现场建立项目经理部

工程施工建立项目经理部，下设技术组负责工程施工质量管理工作，内设质量岗，对施工各道工序质量实行24小时全天候的监督、检查、监控工作，并及时与项目施工监理方联系，配合进行隐蔽工程的检查验收和原材料检查验收与抽样送检工作。建立行之有效的施工质量管理制度，明确各岗位质量工作职责，使工程施工质量纳入有序的控制之中。为着重解决施工中遇到的质量难题，主要关键工序项目经理部将建立有领导、技术人员和生产工人参加的QC小组，从而在组织上保证工程质量。项目质量管理网络见图：

项目质量管理网络图

二、施工质量保证措施

针对本工程施工工序特点，制定出《静压混凝土预制管桩工序质量现场验收记录表》，将施工分出数道工序，对于每道工序 方必须首先自检，验收合格后，质检员签字认可；然后请总包方、监理方（和建设方）检查，验收合格后，签字认可。只有当监理方最终验收合格后，才被允许进入下道工序施工。对于总包方、监理方和建设方提出的整改意见，方必须不折不扣执行，直至完全符合设计规范验收要求。为此着重抓好以下环节：

(一)质量教育

1、了解图纸

组织有关人员认真阅读施工图纸和有关技术文件及监理单提供的工程监理监督文件，了解设计意图，坚持按图施工原则，按程序作业，按规范验收。

2、质量教育

搞好质量教育工作，提高全体施工人员质量意识。做好施工前的技术交底工作，认真执行单桩质量自检、互检、交接验收制度。

（二）施工过程控制

1、管桩进场要有合格证，并逐节严格按规范及设计要求进行验收，发现不符合要求者，坚决不准进场。

2、管桩的吊装、运输与堆放。

（1）管桩吊装时宜采用两支点法，也可采用勾吊法，吊钩钩于管桩两端板处，绳索与桩身水平交角应大于45度。

（2）管桩在起吊、装卸、运输过程中，必须做到平稳，轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落。

（3）管桩在运输、堆放时的支点位置距二端均为0.2L（L为管桩长度）。

（4）堆桩场地要平稳坚实，不得产生过大的或不均匀沉陷。支点垫木的间距应与吊点位置相同，并保持在同一平面上，各层垫木应上下对齐处于同一垂直线上，最下层的垫木应适当加宽。堆放层数不宜超过三层。不同规格的桩应分别堆放，堆放位置和方法应根据打桩位置，吊运方式以及打桩顺序等综合考虑。

3、桩位定位采用二次经纬仪校正复核，并经监理公司复核认可，测放精度≤2CM。定期复核测量控制点。

4、垂直度保证措施

(1）桩机的基础必须稳固，安装必须周正、水平，压桩时，导向压桩架、送桩器和桩身应在同一条中心线上。

(2)采用双向经纬仪校正桩身垂直，经纬仪应放在距桩机约20米处，成90度方向设置。如发现垂直度超标（0.5%），应及时调整、重新压桩。(3)严格检查桩顶平整度，保证缓冲垫厚薄均匀。

(4)压桩过程中必须使管桩轴心受压，若有偏移及时调整，确保垂直度偏差不大于0.5％。电焊接桩前要校正好上下桩管的垂直度，上下节桩中心线偏差小于2MM。

5、桩位偏差保证措施

(1)制定科学合理的压桩流程，减少挤土影响，避免压桩时影响邻桩。(2)提高就位精度，桩尖与桩心偏差≤1CM。

(3)提高桩的制作质量，防止桩接头面的歪斜及桩尖偏心和桩体弯曲等不良现象发生。(4)提高接桩质量，保证上、下节桩同轴。

6、桩端标高质量保证措施

根据本工程地基土质状况和设计要求，预定每根桩的桩长和桩尖标高，要求“双控”，即管桩的长度和设计承载力都达到要求后才能停止压桩。

7、桩顶标高质量保证措施 桩顶最后的标高应采用水准仪控制。随时测量不同区块的自然地面标高并标记于桩位编号图上；送桩器以红漆明显标记不同的送桩深度位置，送桩时严格控制，务必使桩顶标高允许偏差控制在-50～+100MM之间。

三、组织管理保证措施

1、实行生产、技术、质量网络管理，工地成立项目经理部，在项目经理的领导下，由项目副经理和技术负责进行整个工程的生产调度和技术管理。

2、工地建立以技术负责为主由各专业技术人员组成的管理和质量检查小组，进行测量、压桩和后勤物资供应等各个环节的技术管理和质量管理，使各工序的施工都处于质量监控之下。

3、生产中严格执行公司制定的全面质量管理制度，严格按施工工序进行生产，坚持“质量第一”，“为下道工序服务”的观念，把各项工作职责分解落实到班组、个人。并通过完善以承包为主的经济责任制，明确内部奖罚制度，充分调动施工和管理人员的积极性和责任心，从而保证施工质量和施工工期。

四、工期保证措施

按照本方案安排的施工进度计划，根据公司的施工经验，在正常情况下是可以完成的，考虑到该工程的重要性和实际情况为防止意外因素影响，特采取以下措施：

1、加强现场管理，避免施工干扰，争取提高压桩的时间利用率。

2、加强设备维护保养，减少设备运行故障。施工现场机修人员24小时值班随时检修。

3、严格按施工流程压桩，缩短运桩时间，提高压桩效率。

4、及时与管桩制作厂家联系，做好管桩的提货、进场工作，保证施工正常进行。第十章 文明施工和安全生产措施

一、文明施工措施

1、工地门口按公司文明施工要求挂牌，标明工程名称，施工单位、工期、工程主要负责人姓名和监督电话，自觉接受社会监督。

2、实行施工现场平面管理制度，各类临时施工设置、施工道路、堆物场和生产设施场均按经建设方、监理方审定的施工组织设计和总平面布置图实施。如现场情况变化，必须调整平面布置或搭建其它设施，应提前上报建设单位和监理部门审批。

3、工程材料、构件分门别类有条理地堆放整齐，机具设备定机定人保养，保持机器整洁，运行正常。

4、施工中严格按照审定的施工组织设计实施各道工序，工人操作要达到标准化、规范化、制度化，做到工完料清。

5、工地上配齐食堂、浴室、饮用水供应点等生活设施，并制定卫生检查制度，定期进行大扫除，保持生活设施清洁卫生和周围环境整洁卫生。

6、设立文明执勤小组，定期和不定期检查文明施工措施落实情况，主动约束各职工的不文明行为，经常征求有关单位周围居民对文明施工的批评意见，及时采取整改措施，切实搞好文明施工。

7、施工现场严禁打架、闹事、偷窃、赌博，违者重罚。情节严重者提交有关执法机关处理。

二、安全生产措施

1、认真贯彻“安全第一、预防为主”方针，坚持管生产必须管安全的原则，根据“国务院关于加强企业生产中安全工作的几项规定”和“国营建筑企业安全生产条例”，结合 单位和本工程特点组成由工程处主要负责人、安全员、项目组和机组兼职安全员参加的安全生产管理网，执行安全生产责任制，明确各级人员的责任，抓好本工程的安全生产工作。

2、工程实施前，对参与本工程施工的全体职工进行安全生产的宣传教育，组织职工学习相关安全生产的《规定》、《条例》和《安全生产操作规程》，并要求职工在施工中严格遵守有关文件的规定。

3、工程实施前，对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关安全部门验收的设备和设施不准使用，不符合安全规定的地方立即整改完善。并在施工现场设置必要的护栏、安全标志警示牌。

4、工程实施时，严格按照经公司审定的施工组织设计和安全生产措施的要求进行施工，操作工人必须严守岗位履行职责，遵守安全生产操作规程，特种作业人员应经培训，持证上岗，各级安全员要深入施工现场，督促操作工人和指挥人员遵守操作规程，制止违章操作、无证操作、违章施工。

5、工程实施时，每周组织一次安全日活动，检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患，及时补充完善安全措施。

6、经常保养施工机具，保证安全装置灵敏可靠，防护罩完好无损。同时搞好安全用电管理，保证变电、配电间达到“四防”要求，输电线路、配电箱、漏电开关的选型正确，敷设符合规定要求，电气设备和照明灯具有良好的接地保护，并在可能雷击处安装防雷装置。

7、重视个人自 防护，进入工地按规定佩戴安全帽，进行高空作业和特殊作业前，先要落实防护设置，正确使用攀登工具，安全带或特殊防护用品，防止发生人身安全事故。

8、夜间施工必须有足够的照明器材，临时照明电线及灯具应高于2.5M。

9、高空作业高度2米以上，必须系好安全带，压桩过程中施工人员尽可能撤离桩架中心15M以外。

10、吊卸所用索具要经常检查，发现问题应立即更换或妥善处理。

11、起吊管桩时不得撞击周围物体，管桩下面不得有人穿行。

12、焊接场地周围应清除易燃易爆物品。

13、焊接工作结束，应切断电焊机电源，并检查操作地点，确认无隐患后，方可离开。

14、对邻近建筑物及设施的防护措施。

（1）沿施工区域四周开挖防挤沟，能有效地割断横向挤压力，又可作现场排水沟用。

（2）防挤沟内设置潜水电泵，及时排水。

三、压桩机操作使用注意事项

1、作业前的检查

（1）检查各部件连接是否牢靠，液压系统元件是否有松动、破损、漏油现象。查看油箱内液压油是否足够，检查活动部分各润滑点加润滑油。

（2）检查起重作业需要的吊具和索具是否安全牢固可靠，检查电磁阀是否灵活。

（3）查看导线的绝缘情况，特别是电源和配电箱引入线的各部绝缘是否牢靠，接零或接地是否良好。

（4）检查电压是否380V，启动电动机，按下工作按钮，操作夹持手动阀手柄使油缸是否在死点位置，查看液压系统压力是否正常。

（5）桩机安装前务必将溢流阀压力值调为零。

2、操作注意事项

（1）电动机采用空载Y／△降压起动方式，自动电控延时，当电动机运行正常后，才能进行桩机的每一个动作，否则损坏电动机。

（2）操作手柄变位时，动作不应过猛，避免冲击震动。

（3）起重机吊桩进入夹持机构压桩开始之前，必须在起重机的卷扬机构松放起吊的钢丝绳吊钩脱离后才能压桩，以免钢丝绳拉断和起重机臂拉弯。

（4）压桩如采用焊接方式，对准桩位后，切不可松夹持板，以防止桩段因焊接变形而斜倾。

（5）当夹持机构处于松夹状态时，机构下方严禁站人。

（6）压桩施工时，指挥人员和操作人员应紧密配合，随时调整一下压桩的垂直度，以免桩身断裂影响施工质量。

（7）各执行机构应在性能范围内使用，切勿超负荷以免发生事故。

（8）顶升桩机时，四个顶升油缸需相邻两个一组交替动作，每次行程不得超过100MM，如需单个油缸动作，行程不得超过30MM。

（9）桩机行走运动时，长短履与水平坡度不应超过3°。

（10）吊桩施工作业时，非工作人员要离机13米以外。起重机臂下严禁站人。

（11）压桩时，发生桩身倾斜应立即停止加压，查明原因，采取措施以免桩身断裂。

（12）压桩施工中，随时注意出现的异常现象，一经发现应停机及时处理。

（13）施工中，液压油温超过500C时，开动冷却系统后再继续施工。

（14）长船行走时，不允许单向操纵一个手柄，两个手柄动作需一致。

（15）停止工作时，短船需运行到桩机中间位置，停落至平整地面上，其余油缸全部回程缩进，切断电源，操作人员方可离开桩机。

如果允许, 可以把全国第一流队伍的联系电话留给你找宋工:***

阳光159 2009-03-02 15:58:45

宋工有现成的管桩施工的施工组织设计,希望对你有用.静压管桩工程施工组织设计

第一章 编制说明

本施工组织设计依据以下资料、文件、规范及规程编写：

1、《福建炼油乙烯项目桩基平面布置图》；

2、《福建炼油乙烯项目岩土工程察报告》详勘05291 ；

3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；

4、《预应力混凝土管桩》03SG409；

5、《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)；

6、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003，J256-2003)；

7、业主有关的招标文件等。第二章 工程概况

一、场地地质条件

拟建场地位于福建炼化炼油乙烯项目厂区H区第ⅰ部分。根据业主提供的《福建炼油化工有限公司炼油乙烯项目厂区H区第ⅰ部分岩土工程勘察报告（详勘）》，地层情况从上往下依次为：

1、素填土：属场地平整时回填形成的新近填土，已经压实处理，但压实效果较差，土质不均匀，软硬差异较大，一般不宜直接作为拟建（构）筑物的天然地基持力层。

2、粉质粘土及中砂：分布不稳定，且顶面埋深较大，不宜直接作为拟建（构）筑物的天然地基持力层。

3、粉质粘土、残积粘土（砂质粘性土）：分布相对较稳定，厚度一般较大，承载力相对较高。在粉质粘土、残积粘土顶面埋深较浅（或）直接露出地表的部位可作为一般作为装置（或建筑物）的天然地基持力层。残积粘土（砂质粘性土）可作为短桩的桩端持力层。

4、强风化花岗岩：分布较稳定，厚度教大，承载力较高，压缩性较低，是较好的桩端持力层。

5、中微风化花岗岩：分布较稳定，承载力较高，在顶面埋深相对较浅部位是好的桩端持力层。

二、设计要求及设计工作量

1、桩径500MM，壁厚100MM；

2、桩体混凝土强度C60；

3、桩长及嵌入强风化花岗岩的深度：

D处：桩长约21米，桩端嵌入强风化花岗岩深度1米，桩顶标高-13.1M，位置及坐标见平面图。

4、预应力管桩做法参见03SG409《预应力混凝土管桩》中的PC－AB500（100）-XXA型。

本工程共设计预应力管桩试桩3组计9根，总桩长约189米。桩端进入强风化花岗岩1.0M。

第三章 工程质量、进度和安全目标

根据建设方招标文件和施工要求，结合 公司的实际施工能力和本工程的实际情况，确定本工程质量、进度、安全目标如下：

1、质量目标：工程施工质量和管理质量目标达到合格，桩基工程保证一次性交验通过，确保桩基工程达到优良等级。

2、安全目标：施工期内无人员伤亡、无重大安全事故。

3、文明施工：实行标准化管理、创建标化样板工地。第四章 主要施工方法

本工程采用砼构件厂家工厂化生产的高强度预应力混凝土管桩，运送到现场堆放，由吊车吊运至全液压静力压桩机前，再由压桩机压桩，专用送桩器送桩到设计桩顶标高。

一、压桩工艺流程 本工程采用YZY500型全液压静力压桩机压桩，该机能独立吊桩、夹桩、压桩的施工作业，全部动作为全液压驱动，具有行走和360度回转、机身调平、自动拆卸等功能；特别是通过配套在桩机上的电脑检测仪，能直观反映压桩时的贯入阻力，经电脑自动记录处理，将数据列表打印。压桩工艺流程见静力压桩工艺流程图。

二、工艺流程详述

1、测量放线定桩位埋桩尖：

1）根据提供的测量基准点用经纬仪放出各轴线，定出桩位，埋好桩尖。2）每根桩施工前均用经纬仪复测桩位，并请监理人员检查验收。

2、桩机就位：

1）将压桩机移至桩位处，观察水平仪和挂在压架上的垂球，调平机身。2）以导桩器中心为准，用垂球对准桩尖圆心，找准桩位。

3、吊桩、插桩：

1）驱动夹持油缸，将夹持板放置在适应高度。

2）启动卷扬机吊起管桩，再将管桩（或桩段）吊入夹持梁内，夹持油缸驱动夹持滑块，通过夹持板将管桩夹紧，然后压桩油缸作伸程动作，使夹持机构在导向桩架内向下运动，带动管桩挤入土中。

3）微微启动压桩油缸，将管桩压入土中0.5～1.0M后，用双向经纬仪调整桩身垂直度。

4、压桩

压桩工艺流程图

通过定位装置重新调整管桩的垂直度，然后启动压桩油缸，将管桩慢慢压入土中。压桩油缸行程走满，夹持油缸伸程，然后压桩油缸做回程动作，上述运动往复交替，即可实现桩机的压桩工作，油缸每次压桩行程为2米。压桩时控制好施压速度。

5、接桩

当下节桩压到露出地表0.8M左右时，应接上节桩，上、下节桩应在同一中心线上，接桩前清洁钢套周边表面，上、下节之间的间隙用铁片填实焊牢，焊条采用E4303型，焊缝必须焊透、饱满，符合设计及规范验收要求，并请监理公司验收合格后方可继续下压。接桩采用2 台电焊机同时对角对称焊接，时间控制在40分钟以内，以免桩周土固化，给续压带来困难。

6、送桩

当管桩（或上节桩）压到接近自然地面时，用专用送桩器将桩压送到设计标高，送桩器断面应平整，器身垂直，最后标高应用水准仪控制。送桩结束后，卸出送桩器，回填桩孔。第五章 施工部署

一、施工准备

（一）生产准备工作

1、办理施工许可证及有关手续。

2、场地平整度应小于2％，排水通畅，并铺设适量道碴等，使压桩区域有足够强度的承载力，以利于压桩机安全、文明、保质保量施工。

3、按施工平面布置图修建临设及材料堆场。

4、安装临时用水、电线路，并试水、试电。

5、选择压桩机具设备，进行维护、保养后运输进场，安装、试车。

6、按计划组织进场施工人员。

7、订购工程施工用材料（管桩和桩尖等），注明规格、数量及进场时间。

（二）技术准备工作

1、开工前技术资料准备

（1）工程地质勘察报告；

（2）设计图纸和各类技术报告；

（3）施工组织设计编写与审批；

（4）技术交底会议纪要；

（5）提供测量基准轴线、高程水准点，根据规划红线和设计图纸要求，放出轴线桩并进行交接复核；

2、熟悉资料和技术交底

项目经理、项目技术负责人应组织有关技术人员进行技术资料和施工图纸的阅读，详细了解工程地质情况、施工工艺特点，布置技术、质量、生产管理各部门对各工种进行交底；为确保总体计划的实现，应详细编制周作业计划，在运行中进行检查，实现动态管理。

3、准备各种施工记录用表

有关工程所需的工序、质量记录表，及时按要求配备好，同时按公司质量制度要求做好各道工序的运行记录，做到上道工序合格后方可进入下道工序施工。及时编制和申报有关管桩等供应的时间、数量等书面计划表，使工程用管桩和材料及时到位。严格按规范和图纸施工。

4、准备有关规范、标准

准备有关工程执行的规范、标准，严格按国家规范、标准、企业工法和公司质量办法执行。

5、提交开工报告。

二、施工布置

根据本工程特点及设计工程量，计划投入一台YZY500型全液压静力压桩机进场施工，以避免挤土对周边环境的影响。为了尽可能减少压桩对周围楼房及道路的影响。第六章 施工进度计划

根据设计工程量和桩机设备能力，结合现场工程地质条件，并参照类似工程施工时日均压桩数，施工 9 根管桩需 个日历天。第七章 主要施工机具设备 主要机械设备见下表：

主要机械设备表

序号 名 称 及 规 格 单位 数量 1 YZY500型全液压静力压桩机 台 1 2 TDJ2经纬仪 台 2 3 16T吊车 辆 1 4 BX3-300电焊机 台 2 5 DS3水准仪 台 1 第八章 施工组织

项目施工管理组织是工程施工的指挥中心，是关系到工程施工是否达到预期目标的关键。因此，为了确保本工程顺利进行，在本公司中遴选指派有较高政治素质，并具有丰富施工经验和管理能力的管理人员组成项目经理部，推行项目法施工。实行公司领导下的项目经理负责制，除现场设置项目经理部外，公司质量、技术、安全等部门都积极配合，完成施工全过程的监督和指导。

一、组织管理体系 见施工组织管理网络图

二、主要管理人员（桩基）

图4

施工组织管理网络图

项 目 经 理： 张赛喜

宋江明

技 术 负 责： 陈雪峰

施

工

员： 陈亨兵

质

量

员： 伍恒进 材

料

员： 蒋少平预

算

员： 林康聪 安

全

员： 刘

斌

三、劳动力配备计划

各工种及劳动力配备如下：

压桩机组

7人

起重工及辅助工

6人

电焊工

2人

测量员

1人

机修电工

2人

质量员

1人

施工员

1人

合计：20人。

第九章 工程质量和工期保证措施

工程质量的好坏直接影响优良项目的评比和施工单位的社会声誉，因此要求参加本工程施工的各机组、各工种都必须严格遵守国家行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）、《预应力混凝土管桩》

03SG409、《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003，J256-2003)及本公司质量管理规定。本工程质量最终验收等级必须达到优良。为达到这一目的，要求全员有“质量第一”意识，以确保优良的质量管理要求精心组织施工，建立完善的全面质量管理体系，工地成立项目质量管理组织，在项目技术负责的主持下，质量员负责现场全面质量检查，监控施工中的各道工序、各个环节的质量工作，坚持施工必须服从质量要求，并赋予质量管理否决权；同时，公司、项目部针对本工程的质量要求，加强骨干力量的投入，并建立严格的施工组织设计报批手续。公司有关职能部门定期对“施工现场合格率”进行检查考核，并接受建设方、监理方的监督、检查和考核。其次，针对施工出现的技术难题，由总工程师或主任工程师召集专题会议，必要时会同建设方和监理方共同研讨，集思广益。实施方案必须技术可行、质量措施可靠。

一、质量管理保证措施

(一)质量保证体系

认真执行公司质量管理体系文件，树立本公司“诚信为本、质量第一”的质量方针，提高全体施工人员的质量意识。

（二）施工现场建立项目经理部

工程施工建立项目经理部，下设技术组负责工程施工质量管理工作，内设质量岗，对施工各道工序质量实行24小时全天候的监督、检查、监控工作，并及时与项目施工监理方联系，配合进行隐蔽工程的检查验收和原材料检查验收与抽样送检工作。建立行之有效的施工质量管理制度，明确各岗位质量工作职责，使工程施工质量纳入有序的控制之中。为着重解决施工中遇到的质量难题，主要关键工序项目经理部将建立有领导、技术人员和生产工人参加的QC小组，从而在组织上保证工程质量。项目质量管理网络见图：

项目质量管理网络图

二、施工质量保证措施

针对本工程施工工序特点，制定出《静压混凝土预制管桩工序质量现场验收记录表》，将施工分出数道工序，对于每道工序 方必须首先自检，验收合格后，质检员签字认可；然后请总包方、监理方（和建设方）检查，验收合格后，签字认可。只有当监理方最终验收合格后，才被允许进入下道工序施工。对于总包方、监理方和建设方提出的整改意见，方必须不折不扣执行，直至完全符合设计规范验收要求。为此着重抓好以下环节：

(一)质量教育

1、了解图纸

组织有关人员认真阅读施工图纸和有关技术文件及监理单提供的工程监理监督文件，了解设计意图，坚持按图施工原则，按程序作业，按规范验收。

2、质量教育

搞好质量教育工作，提高全体施工人员质量意识。做好施工前的技术交底工作，认真执行单桩质量自检、互检、交接验收制度。

（二）施工过程控制

1、管桩进场要有合格证，并逐节严格按规范及设计要求进行验收，发现不符合要求者，坚决不准进场。

2、管桩的吊装、运输与堆放。

（1）管桩吊装时宜采用两支点法，也可采用勾吊法，吊钩钩于管桩两端板处，绳索与桩身水平交角应大于45度。（2）管桩在起吊、装卸、运输过程中，必须做到平稳，轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落。

（3）管桩在运输、堆放时的支点位置距二端均为0.2L（L为管桩长度）。

（4）堆桩场地要平稳坚实，不得产生过大的或不均匀沉陷。支点垫木的间距应与吊点位置相同，并保持在同一平面上，各层垫木应上下对齐处于同一垂直线上，最下层的垫木应适当加宽。堆放层数不宜超过三层。不同规格的桩应分别堆放，堆放位置和方法应根据打桩位置，吊运方式以及打桩顺序等综合考虑。

3、桩位定位采用二次经纬仪校正复核，并经监理公司复核认可，测放精度≤2CM。定期复核测量控制点。

4、垂直度保证措施

(1）桩机的基础必须稳固，安装必须周正、水平，压桩时，导向压桩架、送桩器和桩身应在同一条中心线上。

(2)采用双向经纬仪校正桩身垂直，经纬仪应放在距桩机约20米处，成90度方向设置。如发现垂直度超标（0.5%），应及时调整、重新压桩。(3)严格检查桩顶平整度，保证缓冲垫厚薄均匀。

(4)压桩过程中必须使管桩轴心受压，若有偏移及时调整，确保垂直度偏差不大于0.5％。电焊接桩前要校正好上下桩管的垂直度，上下节桩中心线偏差小于2MM。

5、桩位偏差保证措施

(1)制定科学合理的压桩流程，减少挤土影响，避免压桩时影响邻桩。(2)提高就位精度，桩尖与桩心偏差≤1CM。

(3)提高桩的制作质量，防止桩接头面的歪斜及桩尖偏心和桩体弯曲等不良现象发生。(4)提高接桩质量，保证上、下节桩同轴。

6、桩端标高质量保证措施

根据本工程地基土质状况和设计要求，预定每根桩的桩长和桩尖标高，要求“双控”，即管桩的长度和设计承载力都达到要求后才能停止压桩。

7、桩顶标高质量保证措施

桩顶最后的标高应采用水准仪控制。随时测量不同区块的自然地面标高并标记于桩位编号图上；送桩器以红漆明显标记不同的送桩深度位置，送桩时严格控制，务必使桩顶标高允许偏差控制在-50～+100MM之间。

三、组织管理保证措施

1、实行生产、技术、质量网络管理，工地成立项目经理部，在项目经理的领导下，由项目副经理和技术负责进行整个工程的生产调度和技术管理。

2、工地建立以技术负责为主由各专业技术人员组成的管理和质量检查小组，进行测量、压桩和后勤物资供应等各个环节的技术管理和质量管理，使各工序的施工都处于质量监控之下。

3、生产中严格执行公司制定的全面质量管理制度，严格按施工工序进行生产，坚持“质量第一”，“为下道工序服务”的观念，把各项工作职责分解落实到班组、个人。并通过完善以承包为主的经济责任制，明确内部奖罚制度，充分调动施工和管理人员的积极性和责任心，从而保证施工质量和施工工期。

四、工期保证措施 按照本方案安排的施工进度计划，根据公司的施工经验，在正常情况下是可以完成的，考虑到该工程的重要性和实际情况为防止意外因素影响，特采取以下措施：

1、加强现场管理，避免施工干扰，争取提高压桩的时间利用率。

2、加强设备维护保养，减少设备运行故障。施工现场机修人员24小时值班随时检修。

3、严格按施工流程压桩，缩短运桩时间，提高压桩效率。

4、及时与管桩制作厂家联系，做好管桩的提货、进场工作，保证施工正常进行。第十章 文明施工和安全生产措施

一、文明施工措施

1、工地门口按公司文明施工要求挂牌，标明工程名称，施工单位、工期、工程主要负责人姓名和监督电话，自觉接受社会监督。

2、实行施工现场平面管理制度，各类临时施工设置、施工道路、堆物场和生产设施场均按经建设方、监理方审定的施工组织设计和总平面布置图实施。如现场情况变化，必须调整平面布置或搭建其它设施，应提前上报建设单位和监理部门审批。

3、工程材料、构件分门别类有条理地堆放整齐，机具设备定机定人保养，保持机器整洁，运行正常。

4、施工中严格按照审定的施工组织设计实施各道工序，工人操作要达到标准化、规范化、制度化，做到工完料清。

5、工地上配齐食堂、浴室、饮用水供应点等生活设施，并制定卫生检查制度，定期进行大扫除，保持生活设施清洁卫生和周围环境整洁卫生。

6、设立文明执勤小组，定期和不定期检查文明施工措施落实情况，主动约束各职工的不文明行为，经常征求有关单位周围居民对文明施工的批评意见，及时采取整改措施，切实搞好文明施工。

7、施工现场严禁打架、闹事、偷窃、赌博，违者重罚。情节严重者提交有关执法机关处理。

二、安全生产措施

1、认真贯彻“安全第一、预防为主”方针，坚持管生产必须管安全的原则，根据“国务院关于加强企业生产中安全工作的几项规定”和“国营建筑企业安全生产条例”，结合 单位和本工程特点组成由工程处主要负责人、安全员、项目组和机组兼职安全员参加的安全生产管理网，执行安全生产责任制，明确各级人员的责任，抓好本工程的安全生产工作。

2、工程实施前，对参与本工程施工的全体职工进行安全生产的宣传教育，组织职工学习相关安全生产的《规定》、《条例》和《安全生产操作规程》，并要求职工在施工中严格遵守有关文件的规定。

3、工程实施前，对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关安全部门验收的设备和设施不准使用，不符合安全规定的地方立即整改完善。并在施工现场设置必要的护栏、安全标志警示牌。

4、工程实施时，严格按照经公司审定的施工组织设计和安全生产措施的要求进行施工，操作工人必须严守岗位履行职责，遵守安全生产操作规程，特种作业人员应经培训，持证上岗，各级安全员要深入施工现场，督促操作工人和指挥人员遵守操作规程，制止违章操作、无证操作、违章施工。

5、工程实施时，每周组织一次安全日活动，检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患，及时补充完善安全措施。

6、经常保养施工机具，保证安全装置灵敏可靠，防护罩完好无损。同时搞好安全用电管理，保证变电、配电间达到“四防”要求，输电线路、配电箱、漏电开关的选型正确，敷设符合规定要求，电气设备和照明灯具有良好的接地保护，并在可能雷击处安装防雷装置。

7、重视个人自 防护，进入工地按规定佩戴安全帽，进行高空作业和特殊作业前，先要落实防护设置，正确使用攀登工具，安全带或特殊防护用品，防止发生人身安全事故。

8、夜间施工必须有足够的照明器材，临时照明电线及灯具应高于2.5M。

9、高空作业高度2米以上，必须系好安全带，压桩过程中施工人员尽可能撤离桩架中心15M以外。

10、吊卸所用索具要经常检查，发现问题应立即更换或妥善处理。

11、起吊管桩时不得撞击周围物体，管桩下面不得有人穿行。

12、焊接场地周围应清除易燃易爆物品。

13、焊接工作结束，应切断电焊机电源，并检查操作地点，确认无隐患后，方可离开。

14、对邻近建筑物及设施的防护措施。

（1）沿施工区域四周开挖防挤沟，能有效地割断横向挤压力，又可作现场排水沟用。

（2）防挤沟内设置潜水电泵，及时排水。

三、压桩机操作使用注意事项

1、作业前的检查

（1）检查各部件连接是否牢靠，液压系统元件是否有松动、破损、漏油现象。查看油箱内液压油是否足够，检查活动部分各润滑点加润滑油。

（2）检查起重作业需要的吊具和索具是否安全牢固可靠，检查电磁阀是否灵活。

（3）查看导线的绝缘情况，特别是电源和配电箱引入线的各部绝缘是否牢靠，接零或接地是否良好。

（4）检查电压是否380V，启动电动机，按下工作按钮，操作夹持手动阀手柄使油缸是否在死点位置，查看液压系统压力是否正常。

（5）桩机安装前务必将溢流阀压力值调为零。

2、操作注意事项

（1）电动机采用空载Y／△降压起动方式，自动电控延时，当电动机运行正常后，才能进行桩机的每一个动作，否则损坏电动机。

（2）操作手柄变位时，动作不应过猛，避免冲击震动。

（3）起重机吊桩进入夹持机构压桩开始之前，必须在起重机的卷扬机构松放起吊的钢丝绳吊钩脱离后才能压桩，以免钢丝绳拉断和起重机臂拉弯。

（4）压桩如采用焊接方式，对准桩位后，切不可松夹持板，以防止桩段因焊接变形而斜倾。（5）当夹持机构处于松夹状态时，机构下方严禁站人。

（6）压桩施工时，指挥人员和操作人员应紧密配合，随时调整一下压桩的垂直度，以免桩身断裂影响施工质量。

（7）各执行机构应在性能范围内使用，切勿超负荷以免发生事故。（8）顶升桩机时，四个顶升油缸需相邻两个一组交替动作，每次行程不得超过100MM，如需单个油缸动作，行程不得超过30MM。

（9）桩机行走运动时，长短履与水平坡度不应超过3°。

（10）吊桩施工作业时，非工作人员要离机13米以外。起重机臂下严禁站人。

（11）压桩时，发生桩身倾斜应立即停止加压，查明原因，采取措施以免桩身断裂。

（12）压桩施工中，随时注意出现的异常现象，一经发现应停机及时处理。

（13）施工中，液压油温超过500C时，开动冷却系统后再继续施工。

（14）长船行走时，不允许单向操纵一个手柄，两个手柄动作需一致。

大直径深立井快速施工工艺 篇6

1 工程概况

潘一矿东区设计规模3.0Mt/a, 由主井、副井、第二副井、风井组成。其中风井立井井筒直径8.0m, 冻结深度269m, 井筒全深872.3m。风井井筒穿过新生界第四系地层和煤系地层的上、中部, F32大断层从井筒区穿过, 井筒水文地质条件复杂。风井井筒于2008年7月1日开工, 施工时合理组织, 科学管理, 精心施工, 创造了10个月井筒安全到底的好成绩。

2 冻结段机械化配套工艺

冻结法是我国施工深厚表土层井筒的主要方法[2]。井筒冻结的施工工艺, 取决于先进施工机械的应用, 而合理的机械化配套是发挥先进施工机械的保证[3]。

2.1 冻土掘砌

冻土掘砌筑段, 井筒中布置2台HZ-6型抓岩机装罐、2台CX-55B挖掘机破土, 配以风铲、气动破碎机刷帮。采用人工挂钩翻矸, ZL-50装载机、10T自卸汽车排土。采用JKZ-3.6/15.5绞车挂5.0m 3吊桶作为井筒主提升, J KZ-3.2/15.5绞车挂5.4m 3吊桶作为副提升。砌壁采用高度为4.0m的MJY液压金属整体下行刃角模板浇筑混凝土外壁。砼下放采用DX-3.0m3吊桶, 经过分灰器浇入模板, 分层振捣, 实现掘砌平行作业。

2.2 内壁浇筑

采用液压滑模砌壁, 砼由DX-3.0m3吊桶经过分灰器浇筑入模, 由下向上连续浇筑, 分层浇筑、振捣。滑模盘高度1.4m, 均匀布置12~24组千斤顶, 每次滑升速度控制在10~30分钟以内, 以强度满足滑升、混凝土不粘模板为标准。

2.3 冻结基岩段施工

在冻结基岩段, 风镐、风铲挖掘困难, 采取钻爆法掘进。FJD-6型伞钻打眼, 防冻岩石乳化炸药装药, 地面起爆。坚持光面、光底、弱冲、减震爆破技术。

3 井筒基岩段机械化配套施工工艺

在基岩段施工中, 仍采用短段掘砌作业方式, 施工时, 除继续采用表土段的机械化配套设施外, 重点对爆破进行了研究, 真正实现了深孔爆破, 确保了快速施工。

3.1 钻眼爆破

施工中采用了表土段“四大一挖”施工工艺, 采用1台改造的FJ D-6型伞钻, 钎杆长度为5700m m, 掏槽方式为直眼分段挤压式, 炮眼深度为5500~5700, 与高度为4m的模板配套, 循环进尺不低于5m。在施工过程中根据工作面岩石软硬程度, 及时调整爆破参数, 提高爆破效率。创造了风井基岩段平均月进尺110m的良好成绩。井筒基岩段爆破参数见表1。

3.2 出矸系统

在吊桶下方, 布置2台HZ-6型抓岩机, 配合小型挖掘机清底, 提升设备不变。该机械化系统, 包括清底时间, 循环出矸时间可以控制在8h左右。

3.3 井筒砌壁

井筒砌壁采用MJY型整体模板砌壁, 模板高度4m。集中搅拌站搅拌砼, 输送车将砼运至井口, 采用DX-3.0m3吊桶下放至模板。为了提高浇筑质量, 加快浇筑速度, 采用对称浇筑。在冬季施工, 用热水搅拌砼, 确保砼浇筑时温度不低于15℃。过含水层时, 添加防水剂, 以提高井壁防水性能。

4 立井井筒临时改绞配套施工工艺

立井井筒到底后, 在施工方向上, 由自上向下施工转换为水平方向施工;上下的人员和材料需要通过井简进入平巷;掘进矸石需要由平巷转入井筒提升;运输方式转换为矿车运输、罐笼或吊桶提升的组合运输方式;同时工作面大量展开, 需要的提升量增加较大[4, 5]。所以要缩短建井工期, 必须对井筒的提升系统进行改造, 在这个环节上实施科学地机械化配套方案。

4.1 改绞方案

主要是将吊桶改变为罐笼提升, 以满足巷道施工需要。改绞后, 风井选用井筒施工期间2JK-3.6/15.5绞车结合一对1.5t双层2车带防坠器普通金属罐笼进行提升, 以满足后期工程施工需要。采用8根18X17+FC—32—1770钢丝绳作为罐道绳, SGY—20型液压拉紧装置固定;4根18X7—36—1770 (左右各两根) 钢丝绳作为制动绳。井筒中设置2路准900mm玻璃钢风筒, 风井井口附近安设三台FBD—NO7.5/2X45防爆压入式对旋轴流式风机结合井筒内安设的两路准900mm玻璃钢风筒及通向工作面的胶质软风筒构成压入式通风系统;布置准159mm×4.5mm和准57mm×3.5mm无缝钢管个1路, 作为压风及排水管路;另, 设置1路HYU2×10通讯电缆, 2路MYJV428.7/15KV3×95高压动力电缆。

4.2 提升绞车选型

改绞后, 采用2JK-3.6/15.5提升绞车, 卷筒直径D=3600mm, 卷筒宽度BT=1850mm;最大静张力为200KN, 最大静张力差为180KN。经核算, 选用2J K-3.6/15.5主提升绞车满足要求。

5 结束语

5.1 潘一矿东区风井井筒选用合理的机械化配套方案, 创造了大断面深立井井筒10个月安全到底的好成绩。

5.2 施工中由于实行了掘、砌“滚班制”, 保障了掘、砌正规循环作业和辅助工作的配合, 使掘、砌、运转三大系统协调一致。

5.3“四大一挖”机械设备的合理配套, 达到了快速出矸清底的目的;可变径金属整体模板, 实现了一模多用, 节省了支模、拆模及上下提升辅助时间, 施工安全性和工程质量显著提高。

5.4 井筒到底后, 改绞的机械化合理配套, 满足了后期巷道施工中大量重大装备的要求。

参考文献

[1]张馨.特厚层表土大直径深立井冻结法施工及关键技术研究[J].铁道建筑技术, 2008, (5) :59-67.

[2]牛学超, 洪伯潜, 杨仁树.煤矿悬浮下沉钻井井壁筒轴向失稳特性与滑移试验研究[j].煤炭学报, 2008, 33 (11) :1235-1238.

[3]王敏建, 崔建井.立井筒表土冻结段施工工法探讨[J].煤炭工程, 2005, 24 (01) :54-56.

[4]方体利, 牛学超.大直径深井施工机械化的设计与应用[J].中国矿业, 2010, 19 (1) :107-110.

大直径管桩施工技术 篇7

前言

随着近年跨海、跨江大桥建设数量的持续增长，对大直径超长深水钻孔灌注桩的施工技术提出了更高的要求。一般桩径大于2.5m为大直径桩，桩长大于40m为超长桩，大直径超长桩的护筒制作和设置、泥浆配制、成孔和灌注混凝土等，除应符合普通桩的常规做法外，还要满足一些特殊

规定。

钢护筒

1.大直径深水护筒的内径除考虑钻头在筒内的摆动外，还要考虑振动沉入时护筒允许倾斜（一般为深度的1%）造成护筒内径需要的扩大值。

2.钢护筒的直径和长度越大，则其壁厚也应厚一些，才能满足施工时不变形的要求，壁厚尺寸的大小宜按刚度要求经计算确定。如果钢护筒较长、直径较大，则宜按近似的钢管桩来设计，其壁厚为直径的1/80～1/100；一般情况下，钢护筒的径厚比可为120～150，当钢管桩长度大于10m，需要锤击或振动下沉时，则其径厚比以不大于120为宜。

3.钢护筒制作加工时，其椭圆度应小于d/100，且不大于30mm；直径的允许偏差应为±10mm；筒体端面的倾斜度最大允许偏差为3mm；纵轴线弯曲矢高应不大于护筒长的0.1%，且不大于30mm；钢护筒对接时的错边量应不大于0.2倍钢板厚度，且不大于4mm。

4.在制作、运输时，每节钢护筒上下口内壁的径向宜布置一组或多组单向临时加劲撑架，撑架本身应具有足够的刚度。

泥浆及其净化

1.大直径钻孔宜采用高性能优质泥浆，泥浆的配合比应通过试验确定，要对桩孔的护壁能起到有效的、良好的作用，以及对桩身混凝土不会产生不利影响。

2.高级泥浆中如果掺入聚丙烯酰胺（PHP）絮凝处理剂，虽然其掺入量很少（一般为泥浆量的0.0003%），但所起的作用很大，PHP泥浆具有以下优点：

（1）可变性好。配制合格的PHP泥浆呈嫩白色，由于黏度大，在静止状态时呈果冻状。泥浆从流动到静止时其黏度可恢复其悬浮作用，阻止钻渣下沉；当钻头钻动，泥浆流动时可改变泥浆的结构使其黏度减少，流动性增加，从而减少钻头阻力。

（2）相对密度小、含砂率低。通过试验发现，PHP泥浆的相对密度小、含砂率低，约为0～0.3%。

（3）黏度高、不分散，失水量少。聚丙烯酰胺是一种特效增黏剂，可大大增加泥浆的黏度，且制出的泥浆不分散，失水量少。

（4）泥皮薄。泥皮越薄，成孔时钻孔桩的质量越高，泥皮厚度是衡量泥浆质量的重要标志。

（5）环保性好。PHP泥浆采用水、钠质膨润土、纯碱（Na2CO3）、羧甲酸纤维素（CMC）、聚丙烯酰胺（PHP）、锯木屑等按照一定比例配置而成。泥浆的制备采用强制式拌和机配制，造浆时PHP需事先充分水解，膨润土需充分搅拌，且应先加水再加膨润土，最后加外加剂搅拌。钻孔时泥浆根据不同的地质情况和不同的钻孔深度对配比进行适当的调整；在不同的钻孔施工阶段，对钻孔泥浆的指标进行不同的调整。

3.在钻孔过程中，宜采用泥水分离装置进行泥浆的循环。泥浆经过钻孔循环使用后，必然造成污染、劣化，为了充分利用泥浆，必须经过高效的净化系统，使泥浆性能符合要求，继续使用。当泥浆污染严重，净化处理不经济，则宜舍弃。

（1）泥浆净化方法分为物理净化和化学净化两大类。前者又分为机械处理法和重力沉淀法，一般采用两者综合处理法，在桥基钻孔中以物理处理法为主。物理净化法的工艺是先经机械净化除去较大钻渣，再流经沉淀池沉淀的综合处理法。

（2）化学净化法：先检验钻孔流出的泥浆的各项性能指标，当不符合要求时，掺配适量的化学处理剂，通过循环系统处理并达标后可继续使用。

化学处理剂品种分为有机处理剂和无机处理剂二大类。前者有保水剂，如羧甲酸纤维素（CMC）、水解聚丙烯腈、木质素磺酸盐、煤碱液等；稀释分散剂，如铁铬木质素磺酸盐（FCL）、丹麦宁碱液等；絮凝剂，如聚丙烯酰胺（PHP）、水解聚丙烯腈等。无机处理剂有消石灰、氯化钙等；固化剂有水泥、石灰、石膏等。

化学处理剂只能改善泥浆性能，不能清除泥浆中大颗粒钻渣（掺絮凝剂后可加速钻渣沉淀），故只能作为泥浆辅助处理法。

钻孔

1.大直径桩和超长桩的成孔宜采用大扭矩反循环回旋钻机。钻孔作业时，应根据不同土层、不同的钻孔深度采用不同的钻压、转速、配重、进尺速度及泥浆指标。

2.对大直径桩和超长桩，钻杆扭矩的大小是进行钻机选型的一个关键技术参数；反循环有泵吸反循环和气举反循环两种类型。

3.钻机的选择原则主要依据钻进地层的阻力扭矩、钻压和速度确定。

4.当计算的扭矩大于钻机额定扭矩很多时，可采用分级扩孔方式，或通过改变钻头底部形状，调节钻压（给进面积）和钻速（降低速度）以满足钻机扭矩要求。在有较高强度的岩层，采用冲击

钻机。

成孔质量保证措施

1.防掉钻头、偏斜孔措施

钻孔施工中采用加扶正圈导正、全孔减压钻进的防斜措施，扶正圈直径比设计桩径小20cm，扶正圈的位置放在离钻头腰带5～6m处，必要时也可每钻进20～30m，加一个扶正圈，以保持钻具的导向性。采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%。

2.防缩颈措施

（1）使用与钻孔直径相匹配的钻头以反循环工艺钻进成孔。

（2）在淤泥层和淤泥质黏土层钻进时，采用小钻压、中等钻速钻进成孔，并控制进尺，以防止钻孔缩颈。

（3）在粉质黏土层采用中等钻压、中等钻速钻进成孔，并注意扫孔。

（4）在粉细砂层采用大钻压、低钻速钻进成孔，并控制进尺。

（5）当出现缩颈时，加大泥浆比重，以稳定孔壁。在淤泥层和淤泥质黏土层钻进时，容易产生缩颈问题，钻进时应注意，每进尺一定深度后，上下提放钻头，重新扫孔，确保成孔直径。

（6）根据试验孔的钻进参数、孔径检测匹配情况，适当调整钻头直径及钻进参数，以期达到设计要求。

3.成孔质量保证措施

采用超声波孔壁测定仪对孔壁形状和尺寸进行检查和量测，能较准确地发现桩孔的问题所在，然后采取补救措施，保证成孔质量。

灌注水下混凝土

1.混凝土灌注前，宜采用相对密度小于1.05的优质泥浆循环置换孔内泥浆。

2.采用搅拌船或水上搅拌站拌制混凝土时，材料的储备应满足一根桩连续灌注的需要。

3.首批混凝土灌注时，宜采用大、小储料斗同时储料，料斗的出口应能方便快捷地开启或关闭，储料斗的体积应大于或等于首批灌注混凝土的体积，并应满足混凝土能完全充满导管连续灌注的

要求。

对大直径桩，因首批灌注混凝土数量大，为保证其灌注后能有效地埋住导管1m以上，有必要采用大、小储料斗同时储料，在满足灌注数量的前提下进行灌注。

4.尽量保证各项工序的连续性，严格控制混凝土流量和下放速度，保持均匀的流量和流速。保证灌注的连续性，尽量缩短混凝土泵送的间歇时间。如在短时间内（0.5～1h）混凝土不能搅拌到位时，混凝土泵储料斗内应储备满斗混凝土，间隔10min泵送两个行程，以减少混凝土泌水率，或放慢放料速度，应及时清理混凝土储料斗中残余干硬混凝土。混凝土导管不宜埋置过深，拆除导管应迅速及时，拆除后导管要检查密封圈好坏，及时更换密封圈，并保证导管有足够的安全埋管

深度。