盾构机前方冲桩方案一、 工程概况盾构机目前位置前方分布有三根混凝土桩，同时，该区域为基岩隆起区，盾构机在该位置掘进遇到困难，没有推进速度、扭矩大、渣土温度高。其推进情况与磨桩的推进情况不同，初步判断，怀疑桩间存在基岩或者在桩体西侧存在基岩。为了进一步处理这些可能存在于盾构机刀盘前方的基岩，拟采用直径1.6米的重锤再次进行冲桩作业。现在盾构机的刀盘已经切入4#桩约15cm，为了保障在冲桩作业过程中盾构机及刀盘的安全，需要先让盾构机后退30cm，然后再进行冲桩作业。二、 施工顺序先采取措施使盾构机后退30cm左右，然后进行冲桩作业。三、 施工准备工作1、根据桩位坐标进行轴位放线，定出桩位并固实。2、材料、人员、机械设备、各种工具应提前进场准备好，临水、临电设施架设或铺设完成。3、做好施工现场的排水系统，浆池、浆沟开挖工作。施工污水须经沉淀池处理后，才可排 入市政管道。同时，做好施工现场的安全、文明施工工作。四、 施工方法（一）盾构机后退施工1、 由于盾构机长期对周围土体进行扰动，并且已经出现了部分坍塌，地下水系与盾构机土仓已经贯通，故首先对整个地面区域内的与盾构机土仓之间的水流通道进行封堵。2、 通过盾构机的注浆系统，向土仓内部注入膨润土浆液，形成高压，同时采用拼装模式将千斤顶松开，利用膨润土形成的高压向后推盾构机。由于盾构机后退的过程中，压力会下降，所以要不断向土仓内部注入膨润土浆液。3、 参照始发方案计算的盾构机与土体之间的摩擦力约800t，设膨润土形成的压强为P,盾构机截面积为A,则PA800t=800000kg其中A=3.143.003.00=28.26=282600cm2， P=800000/282600=2.83bar 五、 在盾构机退到预定位置后，进行冲桩作业1、 地面需要将填石区的部分区域挖出，并对填石进行加固。防止冲桩震动引起填石掉落。对冲桩机运行区间进行平整硬化。2、 桩位放样 平整硬化场地后，进行桩位放样，在桩位处浇砼，埋钢筋标注桩的中心点。3、 埋设护筒护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，提高孔内水位，防止地面水流入，增加孔内静水压力以维护孔壁稳定，并兼作钻进导向。护筒内径应大于钻头直径，当用冲击钻时，宜大于200mm。护筒埋设深度，根据土质和地下水位而定，应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上，应严格控制护筒内外的水位差，在护筒顶部应开设12个溢浆口。要求护筒中心与桩位中心线偏差不得大于50mm。护筒与孔壁之间用粘土分层填实，以防地面水流入，又能固定护筒。4、挖循环泥浆池在桩位附近适当的位置挖一个2米见方，深约1米的泥浆池，此泥浆池仅作冲孔时，孔内泥浆循环使用。采用泥浆循环的方法掏渣。使用粘土制作泥浆。5、冲桩机就位 护筒埋设结束后将冲孔机就位, 冲孔机摆放平稳,钻机底座用钢管支垫，钻机摆放就位后对机具及机座稳固性等进行全面检查，用水平尺检查钻机摆放是否水平，吊线检查钻机摆放是否正确。6、冲击机成孔通过卷扬机悬吊冲锤的冲击力把原有桩破碎成孔，泥渣部分挤入孔壁，大部分采用泥浆循环的方法掏出。操作时，要先在孔口埋设护筒，然后冲孔机就位，使冲锤中心对准护筒中心，开始应低锤密击，锤高0.40.6m，并及时加片石、砂砾（或石子）和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒底以下34米后，才可加快速度，将锤提高至1.52.0m以上转入正常冲击，并随时测定和控制泥浆比重。发现漏水及时补充，并应保持孔内水位高于地下水位1.5m左右，以防坍孔；遇岩层表面不平或倾斜，应抛入2030cm厚块石，使孔底表面略平，然后低锤快击使成一紧密平台后，再进行正常冲击，同时泥浆比重可降到1.2左右，以减少粘锤阻力，但又不能过低，避免岩渣浮不上来，掏渣困难。在各类土层中的冲程和泥浆比重关系见表。项 次项目冲程（m）泥 浆比 重备 注1在护筒中及护筒脚3米内0. 91.11.11.3土层不好时宜提高泥浆比重，必要时加小片石和粘土块2粘 土1 2清 水或稀泥浆，经常洹钻头上泥块3砂 土1 21.31.5抛粘土块勤冲勤掏渣，防掏渣4砂 卵 石2 31.31.5加大冲击能量，勤掏渣5风 化 岩1 41.21.4加大冲击能量，勤掏渣6坍孔回填重成孔11.31.5反复冲击，加粘土块及片石在冲孔过程中被冲碎的石渣，一部分和泥浆挤入孔壁空隙中，大部分清除出外。在开孔阶段，尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣，但冲至45米深度以后，则要开始掏渣，大约每台班掏一次，每次约45桶，要及时加水保持孔内水位的高度以防坍孔。每次掏完石渣后，即向孔内加护壁泥浆，恢复泥浆正常浓度，这样反复进行冲孔、掏渣，直至要求深度。每次掏渣，用塑料袋装渣的样品，并注明掏渣桩号、时间、桩长度范围。7、泥将护壁与清孔在钻进过程中，应随时补充泥浆，调整泥浆比重，泥浆作用：（1）泥浆夹带被钻头削碎的土颗粒不断从孔底溢出孔口，达到连续钻进连续排土。（2）加固保护孔壁，防止地下水渗入面造成坍孔。经常测定泥浆比重，在易坍孔的砂土和较厚的夹砂层中成孔中时，应设置循环泥浆池和泥浆泵，用比重为1.11.3的泥浆护壁；在穿过砂夹卵石层时，应提高泥浆比重至1.31.5。六、施工注意事项（1） 冲击钻进应遵守以下一般规定1）应控制钢丝绳放松量，勤放小放，勤松绳（指次数），小松绳（指长度），防止钢丝绳放松过多减少冲程，放松过小则不能有效冲击，形成“打空锤”，损坏冲击机具。用卷扬机施工时，应钢丝绳上作记号控制冲程。冲击钻头到底后要及时收绳提起冲击钻头，防止钢丝绳缠卷筒。应经常检查钢丝绳磨损情况、卡扣松紧程度、转向装置是否灵活，以免突然掉钻。2）必须保证泥浆补给，保持孔内浆面稳定，护筒埋设较浅或表土层土质较差者，护筒内泥浆压头不宜过大。3）一般不宜多用高冲程，以免扰动孔壁而引起坍孔、扩孔或卡钻事故。4）每次掏渣后或因其他原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程，以免卡钻。5）冲击钻头磨损较快，应经常检修补焊。6）大直径桩孔可分级扩孔，第一级桩孔直径为设计直径的0.60.8倍。（2）在砂砾石层钻进应注意：使用粘度较高、相对密度适中的泥浆；保持孔内有足够的水头高度；视孔壁稳定情况边冲边向孔内投入粘土，使粘土挤入孔壁，增加孔壁的胶结性；用掏渣筒掏渣时，要控制每次掏渣时间和掏渣量。（3）掏渣应遵守以下规定：掏渣筒直径为桩孔直径的50%70%；开孔阶段，孔深不足34米时，不宜掏渣，应尽量便钻渣挤入孔壁；每钻进0.51.0m应掏渣一次，分次掏渣，46筒为宜。在松散地层进尺小于15cm时，应及时掏渣，减少钻头的重复破碎现象；每次掏渣后，应及时向孔内补充泥浆或粘土，保持孔内水位高于地下水位1.52.0m。 。 七、 成孔质量控制1、垂直度的控制由于预定冲桩的位置一半在原有C10混凝土桩上，所以在桩旁边做旋喷桩，加强周围土体的强度，防止冲锤跑偏。如果在冲桩过程中出现跑偏情况，应回填碎石，或将钻机舟移向桩身另一侧，用高冲程猛击桩身，破碎桩身后再钻进。遇基岩时采用低冲程，并使钻头充分转动，加快冲击频率，进入基岩后采用高冲程钻进，如果发现孔斜，应回填重钻。由于其钻头可能存在经常跑偏的情况，故需经常检查，及时调整。2、塌孔的原因与应对措施（1）、冲击钻头或掏渣筒倾倒，撞击孔壁探明坍塌位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回填到坍孔位置以上12m，等回填物沉积密实后再重新冲孔（2）、泥浆相对密度偏低，起不到护壁作用按不同地层土质采用不不用的泥浆相对密度（3）、孔内泥浆面低于孔外水位提高泥浆面(4)、遇流砂、软淤泥、破碎地层及松砂层时钻进时进尺太快严重坍孔，用粘土、泥膏投入，待孔壁稳定后，采用低速重新钻进（5）、地层变化时未及时调整泥浆相对密度地层变化时要随时调整泥浆相对密度3、卡钻头的原因与应对措施（1）、钻孔不圆，钻头被孔的狭窄部位卡住（叫下卡）若孔不圆，钻头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头。（2）、冲击钻头在孔内遇到大的探头（叫上卡）使钻头向下活动，脱离卡点（3）、石块落在钻头与孔壁之间使钻头向下活动，让石块落下（4）、未及时焊补给钻头，钻孔直径逐渐变小，钻头入孔冲击被卡及时修补冲击钻头，若孔径已变小，应严格控制钻头直径，并在孔径变小处反复冲刷孔壁，以增大孔径（5）、上部孔壁坍落物卡住钻头用打捞钩或打捞活套助提（6）、在粘土层中冲程太高，泥浆粘度过高，以致钻头被吸住利用泥浆泵向孔内泵送性能优良的泥浆，替换孔内粘度过高的泥浆。（7）、放绳太多，冲击钻头倾倒，顶住孔壁使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正（8）、护筒底部出现卷口变形，钻头卡在护筒底，拉不出来将护筒吊起，割去卷口，再在筒底外围用12mm圆钢焊一圈包箍，重下护筒于原位八、安全保证措施及管理1、工地建立以项目经理为首的安全生产责任小组和安全检查轮值小组，做好安全知识学习工作。项目部设专职安全员，施工班组设兼职安全员。2、进入施工现场必须戴安全帽，严禁赤脚和穿拖鞋、高跟鞋进入。3、严禁酒后操作。4、全部供电线路必须有系统地架设，从配电箱接出的照明、电动小工具线路应采用电缆离地架设。5、电器设备必须按规定接地接零、制箱要设在离地面1.5M高处，装设要牢固可靠,制箱应加锁。6、要做到一机一闸制，防漏电开关，不能一制多机，每闸制旁应标注该闸制的地段或机械设备名称、使用功率。均配铁制开关箱，并按“三相五线制”架设线路。7、每日检查一次全部机械设备的接地电阻，并详细记录，存档备查。施工现场必须有各种防护设施和警示牌、安全标志均不得任意拆除和随意移动。所有机具应有防雨措施和接地接零措施，在潮湿环境下操作的手动工具，电源线必须采用电缆。8、在现场堆放的材料和设备要整齐有序,不使用的设备和机具以及废料要及时清理，保证通道畅通。9、加强消防保卫工作，所有进出人员必须佩带胸卡，工地入口应坚持每天24小时的值班制度，谢绝外来人员进场，以确保安全。10、严格执行“十项安全生产措施”。11、开工前各岗位操作人员必须对设备、特别是对机械等进行安全检查，确认机械性能良好，方可开工。九、文明施工措施建立健全的现场文明施工管理组织，由项目经理总负责，施工班组设兼职管理员。施工现场内应对施工设备、材料堆放、场地道路进行统一合理布局。做好泥浆的现场管理工作，浆液不得外溢，以免污染工地。污水须经沉淀滤清后才可排向市政管道。