立柱 基坑支护施工组织设计

中央路288号基坑支护工程立柱桩施工方案南京钟山岩土工程有限公司二一一年二月十八日方案编制：南京钟山岩土工程有限公司项目经理： 方案编制： 方案审核： 方案审批： 一、施 工 工 艺 及 技 术 要 求1、 放 桩 位 线开 孔 前 ， 用 水 准 仪 对 施 工 现 场 标 高 进 行 测 量 ， 作 为 成 桩 控 制 标 高 ；桩 位 测 放 允 许 偏 差 为 0.5cm。桩 位 中 心 点 处 用 红 漆 做 出 三 角 标 志 ， 以 标 志 为 圆 心 、 桩 半 径 为 半径 画 控 制 圆 。 以 便 于 桩 位 复 核 。 桩 位 线 及 标 志 要 经 常 检 查 ， 看 不 清时 及 时 补 上 。桩 位 线 放 好 后 ， 须 进 行 自 检 ， 再 请 建 设 单 位 、 监 理 单 位 、 总 包 单位 组 织 人 员 复 核 检 查 ， 并 及 时 办 理 复 核 手 续 。2、 埋 设 护 筒定 好 桩 位 后 ， 先 在 桩 位 控 制 圆 外 侧 弹 出 桩 位 十 字 线 以 便 控 制 桩 位 ，再 进 行 开 挖 埋 设 护 筒 。护 筒 直 径 为 1200mm， 高 大 于 1.0m。 埋 设 护 筒 时 ， 其 中 心 线与 桩 位 中 心 线 偏 差 不 得 大 于 20mm， 护 筒 底 部 应 深 入 原 土 层 不 得 少于 20cm， 且 护 筒 应 略 高 于 地 坪 面 。 护 筒 与 周 围 垂 直 ， 且 开 挖 埋 设 的护 筒 周 围 用 粘 土 分 层 回 填 夯 实 。3、 钻 机 就 位钻 机 就 位 后 ， 底 座 必 须 用 水 平 尺 打 好 水 平 ， 达 到 平 整 、 稳 固 ， 以 确 保 钻 进 中 不 发 生 倾 斜 和 移 动 ； 转 盘 中 心 与 桩 位 中 心 的 允 许 偏 差 应小 于 20mm， 转 盘 在 四 个 方 向 上 的 水 平 度 应 保 持 水 平 ， 机 架 垂 直 度小 于 1/300。4、 成 孔采 用 10套 GPS-18型 工 程 钻 机 进 行 钻 孔 灌 注 桩 施 工 ， 采 用 泥 浆 护壁 成 孔 工 艺 ， 泥 浆 采 用 原 土 造 浆 。 本 工 程 工 程 拟 使 用 的 钻 头 与 设 计桩 径 相 同 ， 钻 头 锥 形 夹 角 应 大 于 120o。 成 孔 中 应 经 常 检 查 钻 头 直 径 ，发 现 磨 损 超 过 0.5cm时 应 及 时 修 复 。钻 进 压 力 及 转 速 控 制 ： 开 孔 时 应 遵 循 小 水 量 、 轻 压 力 、 慢 转 速 ，以 防 扩 径 过 大 ； 护 筒 脚 附 近 要 慢 速 钻 进 ， 使 护 筒 脚 有 一 定 的 粘 泥 皮 ；在 钻 进 过 程 中 ， 最 大 钻 进 速 度 不 大 于 1m/min； 在 钻 进 层 土 层 时 ，要 适 当 控 制 压 力 和 转 速 ,以 防 扩 径 过 大 ， 且 要 少 提 动 钻 具 ， 换 钻 杆 时应 轻 提 ， 以 防 抽 坍 孔 壁 ， 一 般 开 孔 及 钻 进 淤 泥 层 时 宜 开 一 挡 。钻 进 过 程 中 应 切 实 计 算 好 钻 杆 和 钻 具 长 度 ， 以 便 丈 量 钻 杆 上 余 尺 ，正 确 计 算 孔 深 。 加 接 钻 杆 应 先 将 钻 具 稍 提 离 孔 底 ， 待 泥 浆 循 环 2 3分 钟 再 拧 卸 钻 具 。钻 进 中 ， 上 下 串 动 钻 具 要 适 当 ， 最 好 一 根 钻 杆 打 完 ， 在 加 钻 杆 前串 动 几 下 即 可 ， 既 达 到 将 孔 内 粘 泥 块 打 碎 及 使 孔 拉 直 的 目 的 ， 又 不致 于 造 成 钻 杆 脱 扣 和 加 快 连 接 处 的 磨 损 。 成 孔 垂 直 度 偏 差 ， 一 般 按 不 超 过 1/100控 制 。 5、 成 孔 泥 浆 的 配 制 管 理合 理 地 配 制 泥 浆 ， 是 成 孔 成 败 的 关 键 ， 在 施 工 过 程 中 ， 应 严 格 按照 土 层 条 件 的 不 同 选 用 不 同 性 能 的 泥 浆 护 壁 。 在 粘 土 层 中 成 孔 时 ， 出 口 泥 浆 的 比 重 控 制 在 1.1 1.2； 在 砂 土 层 、 淤 泥 质 及 易 坍 孔 土 层 中 成 孔 时 ， 排 渣 泥 浆 比 重 控制 在 1.2 1.3， 并 应 选 择 含 砂 量 较 小 的 泥 浆 ； 泥 浆 的 粘 度 控 制 在 18 20秒 ， 含 砂 量 小 于 3%； 遇 有 流 砂 及 易 坍 孔 缩 径 土 层 ， 如 加 大 泥 浆 比 重 尚 不 能 解 决 的 ，可 用 人 工 造 浆 。 人 工 造 浆 配 比 ： 水 91%， 陶 土 粉 8%， 纯 碱0.4 0.5%, 浆 糊 粉 0.03 0.05%； 在 成 孔 过 程 中 ， 排 出 的 泥 浆 应 先 进 入 泥 浆 沉 淀 池 ， 降 低 泥浆 的 含 砂 量 及 比 重 ， 然 后 再 进 入 循 环 池 利 用 ； 经 常 对 沉 淀 池 、 循 环 池 进 行 清 理 ， 清 除 沉 砂 、 积 淤 ， 对 不 符合 要 求 的 泥 浆 应 及 时 排 放 到 废 浆 池 外 运 ， 确 保 泥 浆 质 量 。6、 第 一 次 清 孔当 钻 至 设 计 标 高 后 ， 应 停 止 钻 进 ， 并 及 时 用 换 浆 法 进 行 一 次 清 孔 。具 体 方 法 ： 在 钻 进 终 孔 后 利 用 成 孔 钻 具 直 接 进 行 ， 清 孔 时 先 将 钻 头提 离 孔 底 10 20cm， 转 盘 回 转 冲 孔 ， 泥 浆 循 环 不 断 地 进 行 ， 并 时 常 串 动 钻 具 ， 以 提 高 一 次 清 孔 效 果 。 一 次 清 孔 的 时 间 不 宜 定 死 ， 应 根据 钻 具 回 落 测 试 孔 底 沉 渣 厚 度 和 返 浆 比 来 决 定 清 孔 是 否 可 以 结 束 ；为 确 保 孔 壁 质 量 ， 一 清 泥 浆 进 浆 比 重 应 小 于 1.15， 返 浆 比 重 应 小 于1.3， 手 触 泥 浆 无 颗 粒 感 觉 ， 一 次 清 孔 即 可 结 束 。7、 钢 筋 笼 制 作钢 筋 笼 分 节 制 作 ， 一 般 分 节 长 度 为 9m， 分 节 吊 放 ， 吊 拼 焊 接而 成 ； 主 筋 的 搭 接 以 50%错 开 ， 主 筋 错 开 长 度 应 大 于 35 d， 单 面 焊接 长 度 应 大 于 或 等 于 10d；钢 筋 笼 制 作 前 ， 应 将 主 筋 校 直 、 除 锈 ， 下 料 长 度 要 准 确 ；主 筋 保 护 层 为 50mm， 允 许 偏 差 为 20mm， 为 保 证 保 护 层 厚 度 ，每 节 钢 筋 笼 设 置 两 组 砂 浆 垫 块 ， 每 组 三 块 ， 平 面 上 呈 120度 角 布 置 ，且 上 下 两 组 均 匀 错 开 。 环 形 箍 筋 、 螺 旋 箍 筋 与 主 筋 的 连 接 采 用 直接 点 焊 固 定 。8、 钢 筋 笼 安 装吊 放 钢 筋 笼 时 ， 可 利 用 机 架 直 接 吊 放 钢 筋 笼 。 为 保 证 钢 筋 笼 的 安放 深 度 符 合 设 计 标 高 ， 安 放 前 由 施 工 员 测 定 具 体 标 高 尺 寸 ， 确 定 吊筋 长 度 ， 以 保 证 偏 差 在 50mm以 内 。钢 筋 笼 吊 放 入 孔 时 ， 不 得 碰 撞 孔 壁 。 如 下 放 有 阻 ， 应 查 明 原 因 。如 焊 接 垂 直 度 不 好 ， 应 重 新 调 正 后 再 下 放 。 如 为 孔 径 缩 径 ， 则 因 提 出 钢 笼 重 新 扫 孔 至 符 合 要 求 。为 防 止 灌 注 混 凝 土 时 钢 筋 笼 移 位 及 上 浮 现 象 发 生 ， 钢 筋 笼 下 到 设计 位 置 后 必 须 固 定 好 ， 以 确 保 钢 筋 笼 保 护 层 偏 差 为 20mm， 笼 顶 、底 标 高 偏 差 在 50mm之 间 。钢 筋 笼 吊 放 时 ， 应 确 保 钻 孔 和 钢 筋 笼 的 同 心 度 。钢 筋 笼 孔 口 焊 接 应 符 合 如 下 规 定 ：1） 下 节 笼 上 端 露 出 操 作 平 台 高 度 宜 在 1.3m左 右 ；2） 主 筋 焊 接 部 位 的 污 垢 应 予 以 清 除 ；3） 上 下 节 笼 各 主 筋 位 置 应 对 正 ， 且 上 下 笼 均 处 于 垂 直 状 态 时 方可 施 焊 ， 焊 接 时 宜 两 边 对 称 施 焊 ， 并 敲 去 焊 渣 ；4） 焊 接 完 毕 后 ， 应 补 足 焊 接 部 位 的 箍 筋 。9、 格 构 柱 的 制 作 与 安 放格 构 柱 采 用 外 加 工 ， 进 行 使 用 前 先 报 监 理 验 收 ， 验 收 合 格 后再 进 入 下 道 工 序 。格构柱安放前先进行钢筋笼的安放，待钢筋笼对接好后，用横杠固定在井口，再进行格构柱的安放，安放前在格构柱的下口向上3m 处用红油漆做好标记，用桩机的卷扬将格构柱垂直吊起后插入钢筋笼中 3m，保证格构柱垂直居中后将笼顶主筋与格构柱牢固焊 接后起吊，格构柱与钢筋笼整体下放距设计位置 50cm 左右，用横杠固定，在格构柱的顶端焊接吊筋，再将吊筋固定在井口。10、 导 管 安 装 及 二 次 清 孔本 工 程 导 管 直 径 为 250mm， 下 导 管 前 应 准 确 量 好 导 管 总 长 度 。检 查 导 管 的 密 封 性 能 ， 即 检 查 导 管 有 无 漏 水 ， 导 管 连 接 密 封 圈 的好 坏 情 况 。当 钢 筋 笼 和 格 构 柱 安 放 完 毕 后 ， 应 尽 快 安 放 导 管 ， 导 管 从 格 构柱 中 间 下 放 ， 再 进 行 第 二 次 清 孔 。 吊 放 导 管 时 ， 应 位 置 居 中 ， 轴 线垂 直 ， 稳 步 沉 放 ， 防 止 卡 挂 钢 筋 笼 和 碰 撞 孔 壁 。 安 放 完 毕 后 ， 应 在导 管 上 口 设 闷 头 连 接 泥 浆 管 ， 下 口 离 孔 底 约 30cm， 用 3PNL泵 进 行泥 浆 循 环 清 孔 ， 并 进 行 泥 浆 指 标 的 调 整 ， 二 次 清 孔 的 进 浆 比 重 应 小于 1.20。 沉 渣 厚 度 摩 擦 桩 应 不 大 于 5cm， 清 孔 时 间 一 般 控 制 在 30分钟 左 右 。二 次 清 孔 结 束 后 ， 由 施 工 员 进 行 孔 底 沉 渣 的 测 试 ， 沉 渣 厚 度 不 大于 5cm， 在 满 足 沉 渣 厚 度 控 制 指 标 后 ， 报 监 理 验 收 合 格 后 及 时 进 行下 道 工 序 混 凝 土 灌 注 工 作 。10、 水 下 混 凝 土 施 工按 设 计 要 求 桩 身 砼 强 度 为 C30、 采 用 250导 管 进 行 水 下 混 凝 土灌 注 ， 商 品 砼 质 量 及 砼 灌 注 应 按 下 列 要 求 控 制 ： 导 管 下 入 孔 内 之 前 应 仔 细 检 查 连 接 丝 扣 、 焊 点 及 密 封 槽 的 好 坏 ，并 编 号 、 丈 量 、 记 录 长 度 ， 导 管 底 口 距 孔 底 高 度 一 般 控 制 在 30cm左 右 ， 且 第 一 节 导 管 长 度 应 大 于 4m， 以 保 证 初 灌 时 埋 入 砼 面 大 于1.50m。采 用 商 品 混 凝 土 ， 混 凝 土 坍 落 度 控 制 在 16 22cm， 每 批 的 混 凝土 灌 注 前 须 做 好 一 次 坍 落 度 试 验 ， 不 合 格 混 凝 土 予 以 退 回 ， 商 品 砼不 得 在 现 场 加 水 搅 拌 。水 下 混 凝 土 的 灌 注 应 在 二 次 清 孔 后 30分 钟 内 进 行 ， 若 超 过 30分钟 应 重 新 测 量 孔 底 沉 渣 厚 度 ， 如 不 符 合 要 求 应 重 新 进 行 清 孔 。 同 时 ，混 凝 土 因 故 搁 置 时 间 超 过 3小 时 ， 不 再 使 用 。混 凝 土 灌 注 前 安 放 好 隔 水 球 后 ， 导 管 提 离 孔 底 30cm， 混 凝 土 初灌 量 必 须 符 合 规 范 要 求 ， 料 斗 采 用 1M3容 积 ， 装 满 提 升 开 压 水 板 时 ，商 品 混 凝 土 车 内 混 凝 土 连 续 放 入 ， 第 一 斗 混 凝 土 灌 入 后 导 管 埋 入 混凝 土 面 大 于 0.8m， 第 一 斗 混 凝 土 灌 注 后 不 得 提 升 导 管 ， 待 第 二 斗 混凝 土 灌 注 后 ， 经 过 测 试 确 认 减 管 后 混 凝 土 面 埋 入 导 管 2.0m以 上 ， 方可 小 幅 度 提 升 。水 下 混 凝 土 灌 注 应 连 续 进 行 ， 导 管 埋 深 应 控 制 在 5 7m， 最 小埋 深 不 得 小 于 2m， 导 管 应 勤 提 勤 拆 ， 一 次 提 管 长 度 不 得 超 过 5m，最 佳 提 管 长 度 为 2.5m， 应 经 常 测 定 混 凝 土 面 高 度 ， 以 确 定 提 管 长 度 ， 切 不 可 将 导 管 提 出 混 凝 土 面 以 上 。注 意 检 查 导 管 吊 绳 及 井 口 台 板 的 质 量 ， 发 现 问 题 及 时 更 换 ， 并 注意 钢 筋 笼 的 固 定 情 况 ,在 混 凝 土 接 近 孔 底 时 ， 应 放 慢 灌 注 速 度 ， 且 不可 大 幅 提 升 导 管 ， 防 止 跑 笼 。混 凝 土 灌 注 高 度 应 高 出 设 计 桩 顶 标 高 至 少 一 倍 桩 径 ， 以 确 保 截桩 后 混 凝 土 强 度 符 合 设 计 要 求 。灌 注 完 毕 后 ， 待 混 凝 土 初 凝 后 即 可 切 断 钢 筋 笼 吊 筋 ， 拔 出 护 筒 ， 清洗 导 管 和 护 筒 ， 清 除 孔 口 泥 浆 （ 灌 注 时 排 出 的 废 泥 浆 引 入 排 污 池 ） 。6.2.5.4 主要工序质量控制标准桩孔、成桩质量标准桩径偏差 20mm垂直度允许偏差 0.5桩位允许偏差 50mm成渣厚度（支护） 150mm成渣厚度（工程桩） 50mm6.2.5.5 钢筋笼制作允许偏差主筋间距 10mm箍筋间距 20mm 钢筋笼直径 10mm钢筋笼长度 100mm7.4常见事故及处理方法由于钻孔灌注桩施工的隐蔽和不可预见性，施工工艺复杂，质量较难控制，介绍了钻孔灌注桩、钻孔施工中产生的质量通病与解决措施。钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用，具有承载力大、占地少、噪音低、对相邻建筑影响小等诸多优点。但灌注桩地下施工不可预计因素多，工程质量较难控制，桩基施工既有机械操作，又有钢筋加工，混凝土拌制和灌注等多种工作，工序种类繁多，影响因素多，水下混凝土施工要求严格，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等，可能造成质量事故，因此，施工中必须严格监管质量。钻孔灌柱桩作为一种基础形式，目前在我国广泛使用在铁路桥梁、公路桥梁。城市各种桥梁中，这是因为这种施工方法，可以变水下作业为水上施工，从而大大简化施工，缩短工期，降低了工程造价，而且所需设备简单，操作方便，但其施工质量难于控制，发生事故后又较难处理。因此如何在施工工艺上采取一些措施，尽量避免或杜绝质量事故的发生，以确保施工顺利进行。 1 钻进中坍孔处理 在钻孔过程中，如果钻孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，就表示已坍孔。此时，出渣打量显著增加而不见钻头进尺，但钻孔负荷著增加，泥浆泵压力突然上升，造成憋泵。一旦坍孔，钻孔便无法正常进行，易造成掉钻，埋钻事故。防治措施：在松散粉砂土或沙砂中钻孔时，应选用较大比重，粘度的泥浆。一般选用优质黄泥制作黄泥浆，要求黄泥中不得含有沙石等杂质，塑性指数大于22，并放慢进尺速度，也可投入粘土掺片石或卵石，低锤冲击，将粘土膏、片石卵石挤入孔壁稳定孔壁。根据不同地质，调整泥浆比重，确保泥浆具有足够的稠度确保孔内外水位差，维护孔壁稳定，黄泥浆的比重控制在1.251.30左右，数量不少于单桩孔体积的2倍，实践证明：高质充足的黄泥浆是确保钻孔灌注桩施工质量的关键之一，钻制井孔上段67m时，可不必向井孔内输入高压水，让钻渣自然形成浓稠的低质泥浆护壁，特别是护住护筒底脚处的井壁。清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度，中段67m可输入高压水承压清孔。下段67m输入黄泥浆，如此作法，既有效地保证了施工质量，又节省了费用较高的黄泥用量。发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻坍孔部位不深时，可用深埋护筒法，将护筒周围土夯实填密实重 新钻孔。发生孔内坍塌时，判明坍塌位置，回填砂和粘土混合物到坍孔处以上12m，如坍孔严重时应全部回填，特回填物沉积密实后再进行钻进。2 钻孔偏斜问题发现钻成的桩孔，垂直桩不竖直，斜桩斜度不符合要求的标准或桩位偏离设计桩位等称为钻孔偏斜，钻孔偏斜会会使灌注桩施工时钢筋笼难吊入，或造成桩的承载力小于设计要求造成钻孔偏斜的原因大致有五个方面：（1）钻孔中遇到较大孤石或探头石；（2）在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进，或在粒径大小悬殊的卵石层中钻进，钻头受力不均匀；（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；（4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；（5）钻杆弯曲，接头不正。防治措施：安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮轮轴，固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正，由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架地增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架向中钻进，钻杆、接头应逐 个检查，及时调正，主动钻村弯曲，要用千斤顶及进调直。在有倾斜的软硬地层中钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或回填片石，卵石冲平后再钻，在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使孔正直。3 缩孔产生孔径小于设计孔径现象称为缩孔，缩孔产生钢筋笼的砼保护层过小及降低桩承载力的质量问题，产生缩孔主要原因有：（1）钻具焊补不及时，严重磨损的钻锥往往钻出比设计桩径稍小的孔。（2）钻进地层中的软塑土，遇土膨胀后使孔径缩小。防治措施：经常检查钻具尺寸，及时补焊或更换钻齿，有软塑土时，采用失水率小的优质泥浆护壁。采用钻具、下反复扫孔的方法来扩大孔径。4 掉钻、卡钻和埋钻现象与解决钻头补卡住为卡钻，钻头脱开钻杆掉入孔内为掉钻，掉钻后打捞造成坍孔为埋钻，出现上述现象影响钻孔正常进行延误工期。造成人力和财力的浪费。产生此现象的原因是：（1）冲击钻孔时钻头旋转不匀，产生梅花形孔，或孔内有探头石等均能发生卡钻。倾斜长护筒下端被钻头撞击变形及钻头倾倒。也能发生卡钻。 （2）卡钻时强提，强扭，使钻杆、钢丝绳断裂，钻杆接头不良，滑丝，电机接线错误，使不能反转的钻杆松脱，钻杆、钢丝绳、联结装置磨损，未及时更换 等均造成掉钻事故。防治措施：经常检查转向装置，保证灵活，经常检查钻杆，钢丝绳及联结装置的磨损情况，及时更换磨损件，防止掉钻，用低冲程时，隔一段时间要更换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间，避免形成梅花孔而卡钻