冲孔灌注桩施工方案.doc

冲孔灌注桩施工方案编 制： 审 核： 审 批： 福建新纪建设集团有限公司2012-10-24 目 录第一章 编制依据- 3 -第二章 工程概况- 3 -第三章 施工部署- 4 -第一节、施工顺序- 6 -第二节、工期安排- 7 -第三节、劳动力需要量计划、主要施工机具计划- 7 -一、主要劳动力用量计划表：- 7 -二、主要施工机具、仪器计划表- 7 -第四章 冲孔灌注桩施工方案- 8 -第一节、工艺流程- 8 -第二节、施工方法- 10 -一、施工准备：- 10 -二、桩位测量：- 10 -三、埋设护筒：- 10 -四、钻机就位冲孔- 11 -五、桩基检测- 13 -六、钢筋笼制作与吊装- 14 -七、水下灌注混凝土- 16 -第三节、冲击成孔灌注桩常见问题及预防处理方法- 18 -第五章 质量保证措施- 20 -第六章 安全保证措施及管理- 21 -第七章 文明施工措施- 22 -第八章 工期保证措施- 22 -附图一：桩位编号图附图二：泥浆池布置图第一章 编制依据（1）长沙有色冶金设计研究院有限公司二一二年七月出图的闽批产业集中区安置勘察、设计；（2）厦门地质工程勘察院提供的闽北产业集中区安置房69#、70#、71#楼及地下室工程项目场地岩土工程详细勘察报告书（二一二年八月）；（3）有限公司提供的闽北产业集中区安置房69#、70#、71#楼及地下室工程项目地下管线探测报告（二八年十月）；（4）建筑工程施工质量验收统一标准（GB 503002001）；（5）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 502042002）；（6）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 502022002）；（7）建筑桩基技术规范（JGJ 942008）；（8）混凝土强度检验评定标准（GBT 10787）；（9）地基与基础工程施工质量验收规范（GB502022002）；（10）我公司类似工程施工经验。第二章 工程概况闽北产业集中区安置房69#、70#、71#楼及地下室工程施工项目由南平市武夷新区建设发展有限公司开发建设，地点位于福建省、建阳市、将口镇、芹口新村。本工程地下室有停车库，设备房，水池。地上建筑1-2层为商业服务网点（69#楼一层为架空层）、3-18层为住宅。地下室建筑面积5628.3、停车位140个、层高4.1m。69#楼地上建筑面积8762.06、地上18层、建筑总高52.5m。70#楼地上建筑面积6218.00、地上18层、建筑总高53.8m。71#楼地上建筑面积9701.42、地上18层、建筑总高53.8m。屋面防水等级级，外墙面为25mm25mm马赛克外墙面层。本工程设计为冲孔灌注桩基础，采用泥浆护壁冲击钻成孔灌注桩施工工艺。共需成桩231根，桩径均为8001300mm，有效桩长为17m31m不等，桩身混凝土等级为C30，桩端持力层为 中风化长英角闪片岩，持力层极限端阻力标准值9000Kpa，桩端全截面进入持力层内不少于1米。根据厦门地质工程勘察院提供的闽北产业集中区安置房69#、70#、71#楼及地下室工程项目场地岩土工程详细勘察报告书（二一二年八月）；，钻探揭露，场地内的地层有：素填土粉质粘土中砂卵石长英角闪片岩残积粘性土全风化英角闪片岩土状强风化长英角闪片岩碎块状强风化长英角闪片岩中风化长英角闪片岩。第三章 施工部署第一节、施工顺序在桩基施工阶段，将231根桩划分为2个施工段进行施工，总体施工顺序为：先从69#楼开始然后向70#、71#楼推进。 第二节、工期安排按照合同节点工期50天要求，项目部内控工期55天。第三节、劳动力需要量计划、主要施工机具计划、用电量项目部本着合理利用资源，精简实干的原则，安排计划冲孔灌注桩施工期间所需劳动力和机械用量。主要劳动力、施工机具用量见下表。一、主要劳动力用量计划表：项目工种人数桩基工程机长13钻工26混凝土灌注工16电焊工8测量员2机修工2水电工2其它人员10合计79二、主要施工机具、仪器计划表序号机具名称型 号单位数量单位功率1冲孔钻机JK6T台1345KW2泥浆泵台1322KW3电焊机BX-300台422KVA4水准仪S3-d台15激光经纬仪J2-JD台16钢护筒各种规格个13750m钢尺GB10633-89把38混凝土试件模具151515cm组109尖、平头铁铲把2010泥浆车15T辆211渣土车15T辆112钢筋对焊机UN1-100台113钢筋切断机GQ40-B台114钢筋调直机GJ4-4/14台115挖掘机200型台1备注：冲锤为十字形，锤重分别为直径800mm，重3T；直径1000mm，重3.5T；直径1200mm，重4.5T；直径1400mm，重4.5T；直径1500mm，重5T；直径1700mm，重5T；三、用电量桩基础13台冲孔桩机械用电量871KW，考虑到错峰用电，扣除施工现场已有600KW的变压器（不含生活区办公区），不足用电量采用500KVA发电机补充发电。 第四章 冲孔灌注桩施工方案第一节、工艺流程工艺流程图如下：平整场地桩位放线埋设护筒钻机就位钻进、捞取钻渣成孔验收第一次清孔安装钢筋笼护筒制作、维修桩位复测加入水和粘土测量孔深斜度直径钻机移位下导管第二次清孔灌注水下混凝土移开钻机导管闭水试验制作混凝土试件商品混凝土拔除护筒清理桩头第二节、施工方法一、施工准备：冲孔前需进行的准备工作有：平整场地、填1米厚砖渣、挖泥浆池（泥浆池的设置及布置见泥浆池布置图）、准备合格的粘土、架设配电线路及安装配电柜、配送用电和用水接口、钻机进场安装就位。冲孔桩施工应采用间隔冲孔，桩基浇筑混凝土3天内，大型车辆不准从周边行驶。以免挤压桩身，造成桩身断裂。二、桩位测量：使用全站仪进行导线闭合测量，合格后测放桩位标记，并做好标记保护工作。三、埋设护筒：护筒用68mm钢板制作，在护筒的上、下段及中部外侧各焊一道加强筋增加刚度，护筒内径大于设计桩径0.2m，高度为1.8m2.3m，在护筒顶下20cm处设一个20cm40cm溢浆孔。护筒制作完毕后，根据桩位标记拉十字线、打木桩标记桩中心线，然后人工挖土坑埋设护筒。护筒埋设完成后再次对中校核中心点位，护筒中心与桩位中心偏差50mm。护筒底部用水泥砂浆处理，在其周围60cm范围内以粘土分层夯填到护筒顶平。四、钻机就位钻孔采用20台zC-60型钻机成孔。钻机进场后检查钻头直径并及时进行焊接修补，保证钻孔直径为设计桩径50。如若在冲孔过程中，检测到成孔直径不满足要求，则停止钻孔，重新对钻头进行焊接，直到满足要求后，再进行钻进工作。安装钻机前使用全站仪复核点位，开钻前用水准仪测量护筒顶部标高，以计算孔深作为钻孔深度监测的基础数据。钢护筒埋设完成后，钻机组装就位，并使其底座平稳、水平，钻架竖直，保持钻机转盘中心、钻头、桩位中心在同一铅垂线上，以保证钻孔垂直度。冲击钻对准护筒中心，要求偏差不大于20mm,检查合格后根据四角控制拉好的“十字线”对准桩位。各类土层中的冲程和泥浆密度选用表 表7-81项次项目冲程（m）泥浆密度（t/m3）备注1在护筒中及护筒脚下3m以内0.91.11.11.3土层不好时宜提高泥浆密度，必要时加入小片石和粘土块2粘土12清水或稀泥浆，经常清理钻头上泥块3砂土121.31.5抛粘土块，勤冲勤掏渣，防坍孔4砂卵石231.31.5加大冲击能量，勤掏渣5风化岩141.21.4如岩层表面不平或倾斜，应抛入2030cm厚块石使之略平，然后低锤快击使其成一紧密平台，再进行正常冲击，同时加大冲击能量，勤掏渣6塌孔回填重成孔11.31.5反复冲击，加粘土块及片石施工中除能自行造浆的黏性土层外，均制备泥浆。选用高塑性黏土或膨润土造浆，使泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率达到设计和规范要求。特别是钻进到砂卵石层时应加强监测，如泥浆指标达不到要求，及时抛填粘土，通过钻头钻进时的冲击力重新造浆，使泥浆指标满足要求。泥浆护壁应符合下列规定：1、施工期间护筒内的泥浆面高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上；2、在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土；施工中废弃的浆渣未经沉淀池沉淀不得排放，在施工结束泥浆基本晒干后，同干土拌和挖运出场。钻进过程中每钻进100500mm，应清孔分段取样一次：非桩端持力层段高为300500mm；桩端持力层段高为100300mm，分析取样准备终孔验收并作好原始记录。成孔顺序采用跳打法，隔一根桩钻孔，以避免桩孔颈缩，变形。本工程混凝土等级C30，桩端持力层为微风化持力层，抗压桩端全截面进入持力层内的最小深度为0.5米。当抗拨桩桩长小于10米时，桩端全截面进入持力层为1米。五、桩基检测冲孔灌注桩质量检验标准及检测方法序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩位13根桩、群桩基础中的边桩：d/6且不大于100；群桩基础中的中间桩：d/4且不大于150基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心2孔深mm+300用重锤测，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度3桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范和见设计图纸结施054混凝土强度设计要求试块报告5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范和见设计图纸结施05一般项目1垂直度1%桩长用钢筋探笼、重锤配合进行测量2桩径mm50用探笼检测3泥浆相对密度1.25用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样4含砂率8%用筛子、天平、炒锅测，清孔后在距孔底50cm处取样5黏度28s用泥浆稠度仪测，清孔后在距孔底50cm处取样6泥浆面标高(高于地下水位)m1目测7混凝土坍落度(水下灌注)mm180220坍落度仪8钢筋笼安装深度mm100用钢尺量9混凝土充盈系数1检查每根桩的实际灌筑量10桩顶标高mm+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体11沉渣厚度mm50用测锤、测饼进行测量工程桩抽样检测方法及数量桩径（mm）类型检测方法同类型桩抽检数量桩型800桩端持力层为中风化层（或以下岩层），或单桩承载力特征值8000kN的灌注桩钻芯法钻芯法抽检不应少于总桩数的15%，且不应少于10根。抗压桩低应变法或超声法低应变法或超声法抽检不应少于总桩数的30%，且每承台下不应少于1根。静载静载法抽检不应少于总桩数的1%，且不应少于3根（总桩数在50根以内时，不应少于2根）。抗压抗拨桩注：当桩径小于或等于1600mm时，可采用低应变法或超声法。当桩径大于1600mm时，应全部预埋声测管。 六、钢筋笼制作与吊装 钢筋笼在现场加工制作，按原材长度制作钢筋笼，钢筋接头直径25的采用帮条单面焊，其它规格采用单面搭接焊。桩身钢筋笼主筋采用16T汽车起吊，在桩孔口现场焊接，接头形式为电弧单面搭接焊或帮条单面焊，螺旋箍和加劲箍均采用单面搭接焊，搭接长度10d。加劲箍与主筋每隔一根错位点焊连接，采用E43焊条；螺旋箍与主筋绑扎连接。主筋焊接在同一连接区段内钢筋接头面积不应超过钢筋总面积的50%，且接头位置错开900mm。钢筋笼每间隔2米焊接保护层定位钢筋，保护层厚度70mm。 钢筋笼制作允许偏差项目允许偏差（mm）主筋间距10箍筋间距20钢筋笼直径10钢筋笼长度100钢筋笼吊装采用汽车吊或塔吊一次吊放入孔，起吊点设在钢筋笼顶部、中部及底部1/3位置处，成孔检查合格后即可吊放钢筋笼。钢筋笼入孔时，应对准孔位轻放、慢放，如遇阻碍，可徐起徐落和正反旋动使之下放，以免碰坏孔壁。钢筋笼到达标高后，检查其中心偏位是否符合规范要求。检查合格后将对称焊接在钢筋笼顶部主筋上的四根吊筋与孔口护筒焊接牢固，以防掉笼或浮笼。 七、水下灌注混凝土钢筋笼安装就位后再次检验孔底沉渣厚度，如不满足50mm规范要求，应进行二次清孔。清孔完毕后应立即灌注水下混凝土：其粗骨料最大粒径应小于40mm，且不大于最小钢筋间距1/3，含砂率在40%50%，选用中粗砂，坍落度控制在180mm至220mm。混凝土由专业商品混凝土搅拌站拌合，商砼车运输到现场，采用汽车砼输送泵直接泵送砼。根据现场实际情况必要时掺加缓凝剂，以保证混凝土的质量。灌注混凝土进度宜控制在混凝土初凝时间内。导管采用钢导管，管节长度型号为0.5m、1.0m、2.5m、3.0m、4m、6.0m，管径250mm，钢管厚3mm，用法兰盘加止水胶垫用螺栓连接而成。拼装后确保导管底部至孔底间距在0.30.5m，以利隔水栓顺利排出及灌注混凝土时挤出沉渣。导管在使用前需进行检修，并以0.61.0mpa水压力试压，合格后方可使用。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以免漏气、漏浆而影响砼灌注质量。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（0.8m）和填充导管底部的需要。导管在混凝土面的埋置深度一般在2.06.0m严禁把导管底端提出混凝土面，并应控制导管提拔速度，安排专人测量导管埋深及其内外混凝土高差并做好记录。首批砼储备量计算：h1HcHwh2h3V=h1(d2/4)+Hc(D2/4)V-漏斗与储料槽容量；h1-钻孔内砼高度达到Hc时，导管内砼柱为与导管外水压平衡所需高度（m），h1=HWW /C； Hc-钻孔内灌注首批砼后所需的砼面至孔底的高度，即导管初次埋深h2加间距h3。h2至少为0.8m，h3为0.3-0.5 m ，当孔底有沉淀时应将h3值适当加大；HW-孔内水面至首批灌注需要的砼面高度（m）；D-钻孔直径（1m）；d-导管直径，250mm；w-孔内水或泥浆的密度，取1.2t/m3；C-砼拌合物密度，取2.4（t/m3）。以118#试桩34M桩长为例，由上式计算首批灌注混凝土用量不得小于1.97M3：h2取1m，h3取0.5m h1= HW/C =32.5m1.2/m32.4/m3=16.25m；V=h1(d2/4)+Hc(D2/4) =16.253.140.2524+1.53.14124 =1.97m3开始灌注砼时，可以使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以减小砼的冲击力，预防钢筋笼上浮；当钢筋笼在砼内有一定埋深后，再适当提升导管，按正常速度灌注砼。砼超灌高度为1.0m，人工凿除泛浆100cm，保证暴露的桩顶砼达到设计强度等级。桩身充盈系数大于1.0。灌注桩每灌筑50m3应有一组试块，小于50m3的桩应每根桩有一组试块。第三节、冲击成孔灌注桩常见问题及预防处理方法常遇问题产生原因预防措施及处理方法钻孔偏斜1. 冲击中遇探头石、漂石，大小不均，钻头受力不均2. 基岩面产状较陡3. 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷4. 土层软硬不均；孔径大，钻头小，冲击时钻头向一侧倾斜发现探头石后，应回填碎石或钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后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；若发现孔斜，应回填重钻；经常检查及时调整，进入软硬不均地层，采取低锤密击，保持孔底平整，穿过此层后再正常钻进；及时更换钻头孔壁塌坍孔壁塌坍1. 冲击钻头或掏渣筒倾倒，撞击孔壁2. 泥浆相对密度偏低，起不到护壁作用；孔内泥浆面低于孔外水位3. 遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快4. 地层变化时未及时调整泥浆相对密度5. 清孔或漏浆时补浆不及时，造成泥浆面过低，孔压不够而塌孔6. 成孔后未及时灌筑混凝土或下钢筋笼时撞击孔壁造成塌孔探明坍塌位置，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；按不同地层土质采用不同的泥浆相对密度；提高泥浆面；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；地层变化时要随时调整泥浆相对密度，清孔或漏浆时应及时补充泥浆，保持浆面在护筒范围以内；成孔后应及时灌筑混凝土；下钢筋笼应保持竖直，不撞击孔壁吊脚桩1. 清孔后泥浆相对密度过低，孔壁坍塌或孔底涌进泥砂，或未立即灌筑混泥土2. 清渣未静，残留沉渣过厚3. 沉放钢筋骨架、导管等物碰撞孔壁，使孔壁坍落孔底做好清孔工作，达到要求立即灌筑混凝土；注意泥浆浓度，及时清渣；注意孔壁，不让重物碰撞孔壁断桩断桩1. 在砼浇筑过程中，导管接头断裂使导管脱离混凝土面引起断桩；2. 导管接头密封不好，漏气、漏水，使混凝土产生严重离析导致断桩；3. 混凝土质量不佳，如塌落度不满足要求、运输灌注过程中产生离析等造成卡管，导致断桩；4. 初灌砼过少，导管埋入砼深度太小，使导管进水或进泥，导致断桩；5. 在灌注砼过程中以及后期导管埋入砼深度太小，提管时高出砼面，使导管进水和提漏导致断桩；砼砂、石、水泥用料按规范要求严格筛选，塌落度控制在180mm-220mm，使砼拌合物具有良好的和易性；在运输和灌注过程中，不应有离析、沁水现象；砼应连续灌注；首批砼灌注量应经过严格计算，保证充足；灌注过程中导管埋入深度2.0m-6.0m，及时提管；如造成断桩，根据现场实际情况，选择合理补救措施：二次成孔法、接桩法、压浆法、补桩法。钢筋笼上浮1. 导管底端接近钢筋笼底端时，灌注混凝土的速度太快，混凝土流出时冲击力较大，推动钢筋笼向上浮动；2. 埋管过深，混凝土灌注时间过长，表层混凝土已近终凝，使混凝土与钢筋之间产生了一定的握裹力。此时若导管底端未及时提升到钢筋笼底端以上，混凝土从导管流出后向上升时，会带动钢筋笼上浮；3. 提管时法兰盘钩住钢筋笼。 钢筋笼的顶端若在钢护筒范围内，可将其焊到钢护筒上；若在钢护筒以下，则可用钢管套在钢筋上顶压； 当导管底端接近钢筋笼底端时，适当放慢灌注速度，并控制好导管的埋深，以减少混凝土的上冲力； 尽量缩短混凝土的整体灌注时间，若整体灌注时间较长时，应采取措施延长混凝土的初凝时间；若发现钢筋笼有上浮现象，除了采用钢管套在钢筋上顶压以外，还应提升导管（注意导管的埋深），并放慢混凝土浇灌速度。第五章 质量保证措施一、开工前，做好施工图预审及会审工作；二、现场施工技术人员必须认真学习设计图纸和施工方案内容，对工人进行技术和安全交底，严格按设计要求和规范施工；三、施工过程中，落实各级人员岗位责任制，加强技术管理，认真贯彻各项技术管理制度； 四、认真做好原材料检验工作，材料进场要有产品出厂合格证，并按规定抽样送检，合格后方能使用；五、混凝土应严格执行配合比要求，试块按规定进行养护并按期送试验室试验；七、施工过程由主管施工员对主要轴线、位置、标高、尺寸等进行复核校对，经复核校对无误后，方可进行下一工序的施工；八、施工过程中，及时做好隐蔽工程验收工作，并记录和整理有关资料；九、切实执行工人班组自检、互检、交接检制度，施工员、质安员要进行经常性检查，及时发现消除隐患，并做好记录；十、项目经理部每星期检查一次，并开例会总结施工质量情况；十一、公司有关部门不定期检查落实质量管理各项工作；十二、钢筋严格按施工图纸和相关规范抽料并进行复核，安装时保护层厚度符合设计要求，接头位置以及同一截面的接头数量应符合规范要求；十三、桩身浇注时严格控制砼坍落度；十四、严格执行公司质量管理体系文件的要求。第六章 安全保证措施及管理一、成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