旋挖钻孔桩施工方案

.和平天鹿山碧桂园项目 旋挖灌注桩专项施工方案编制审核审批浙江省东阳第三建筑工程有限公司目 录一、 工程概况二、 施工准备三、 施工工艺四、 质量保证措施五、 安全保证措施旋挖灌注桩专项施工方案一、 工程概况1. 工程特点工程建筑物包括：1-8栋住宅楼和1栋商业楼，全部为18层，建筑高度为53.1m；商业楼为2层，5.9m；采用框剪结构，总建筑面积86157.33m2。本方案针对1#、2#、3#楼，3栋楼均为地上18层，地下1层的住宅楼，建筑高度为53.6m，采用框剪结构，其中1#、2#楼带有两层底商，一层底商在负一层，一层在首层。场地周围环境：工程位于和平县龙湖北路（原活塞厂），本项目距离已建的一排民房约12m，民房层数3/4/6/7层不等，基础型式采用旋挖桩桩基础，其中1#、2#楼带有的底商建筑采用柱下独立基础和条形基础。本工程地下室设一层，地下车库和设备用房（包括水泵房、发电机房、风机房和配电房），楼梯间也可由地下直达地上各层。该工程的建筑等级为一级，设计使用年限为50年，其耐火等级为二级， 安全等级为二级，抗震设防烈度为6度。本工程防水设计：地下工程防水等级为级，除结构采用混凝土强度等级采用C30,抗渗等级P6防水混凝土外，另增加外防水。屋面防水等级为级。本工程设计标高0.00相当于绝对标高165.20m（黄海高程）。 2. 设计概况本工程1#、2#、3#楼基础采用旋挖成孔灌注桩，桩直径D为0.8m。1#3#楼800mm灌注桩共计约183根桩。全部采用C30水下砼灌注。纵向钢筋通长1118（三级钢），螺旋箍为8200，加劲箍为122000，桩长约1223m（具体详见基础平面图），单桩竖向抗压承载力特征值为3700KN，持力层为中风化花岗岩。3. 地质情况根据广东中誉设计院有限公司提供的岩土工程勘察报告显示：项目单位工作量项目单位工作量勘探孔定位个100取地下水样及分析件2勘探孔孔口高程测量个100地下水位量测次100钻探总进尺m4407.92岩石抗压试验组53采取土样件129采取地下水位以上土样件2标准贯入试验次326根据钻孔揭露，场地在勘探深度内的岩土层按其成因类型可定为第四系人工填土层（Q4ml）、第四系冲积层（Q4al）、第四系残积土层（Q4el）和燕山三期花岗岩（52（3），现自上而下分述如下：（1）人工填土层（Q4ml，层号）-素填土灰黄色，褐色，主要成份为粘性土，欠压实，稍湿湿，为新近填土，物质组分不均匀，工程性能差，压缩性较高，湿陷程度轻微。本层共有66个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为0.408.30m,平均1.95m，层顶高程156.06173.56m。本层取28个土样进行土工试验，试验结果，天然孔隙比e00.9081.151，平均1.022，液性指数IL0.550.74，平均0.66。压缩模量Es=2.233.85MPa，平均3.03MPa，压缩系数a1-20.500.97MPa-1，平均0.69MPa-1，为高压缩性土。其凝聚力C=7.7914.59kPa，平均值11.38kPa，标准值10.85kPa；内摩擦角=8.05o10.35o，平均值9.14o，标准值9.92o。本层做标准贯入试验24次，实测击数N=6.08.0击，修正击数N=5.77.9击，平均值6.5击，标准差0.629，变异系数0.097，修正系数0.965，标准值6.3击。局部较薄无法完成标准贯入实验。综合建议该层地基承载力特征值ak=80kPa。未经处理，填土层不得作为地基持力层使用。（2）第四系冲积层（Q4al, 层号）细砂（层号1）黄色，浅黄色，褐黄色，饱和，主要成份由粉砂组成，中密状，分选、级配差。本层共有10个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为2.204.60m，平均2.82m，层顶高程153.66156.60m，平均高程155.51m。本层采取6件土样进行颗粒分析，定名为粉砂，结合野外钻孔岩芯揭露情况综合定名为细砂。本层进行标贯试验6次，实测击数为11.013.0击，校正后击数为10.512.5击，平均11.3击，标准差0.742，变异系数0.066，修正系数0.946，标准值10.6击。综合建议该层地基承载力特征值ak=100kPa。粗砂（层号2）黄色，浅黄色，褐黄色，饱和，主要成份由细砂和粗砂组成，中密状，分选、级配差。本层共有11个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为0.905.10m，平均1.90m，层顶高程152.68159.33m，平均高程154.88m。本层采取7件土样进行颗粒分析，定名为粗砂，结合野外钻孔岩芯揭露情况综合定名为粗砂。本层进行标贯试验7次，实测击数为13.015.0击，校正后击数为11.814.1击，平均12.9击，标准差0.852，变异系数0.066，修正系数0.951，标准值12.2击。综合建议该层地基承载力特征值ak=150kPa。（3）第四系残积层（Q4el, 层号）-砂质粘性土浅黄色，黄色，主要由花岗岩风化残积而成，原岩结构无法分辨，岩芯呈土状，稍湿，稍具粘性，可塑硬塑。本层共有84个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为1.0026.00m，平均8.87m，层顶高程150.46172.03m，平均高程163.49m。本层取43个土样进行土工试验，试验结果，天然孔隙比e00.6650.844，平均0.758，液性指数IL0.210.44，平均0.32。查表计算其承载力特征值的经验值ak为244.2kPa。压缩模量Es=4.477.05MPa，平均5.70MPa，压缩系数a1-20.240.41MPa-1，平均0.31MPa-1，为中压缩性土。其凝聚力C=13.2623.03kPa，平均值18.01kPa，标准值17.40kPa；内摩擦角=13.97o18.35o，平均值16.21o，标准值15.91o。本层进行标贯试验99次，实测击数为13.020.0击，校正后击数为12.216.1击，平均14.1击，标准差0.814，变异系数0.058，修正系数0.990，标准值13.9击，表4.4.3-3查得其地基承载力特征值的经验值ak=338kPa。综合建议该层地基承载力特征值ak=160kPa。（4）燕山三期花岗岩（ 52（3），层号） -花岗岩燕山三期花岗岩（52（3）为场地基底岩石，岩性以成份为花岗岩为主，按其风化程度和揭露深度可定为全风化、强风化、中风化岩层。 全风化花岗岩（层号1）：黄褐色，褐色，岩石结构基本已破坏，原岩结构尚可辩认，岩芯呈坚硬土状或砂土状，手捻易碎散，水浸软化。本层场地仅93个钻孔揭露该层，揭露厚度0.8020.60m，平均厚度7.34m，层顶高程138.58166.09m。本层取45个土样进行土工试验，试验结果，天然孔隙比e00.6500.831，平均0.740，液性指数IL0.030.24，平均0.15。查表计算其承载力特征值的经验值ak为272kPa。压缩模量Es=4.927.83MPa，平均6.37MPa，压缩系数a1-20.220.37MPa-1，平均0.28MPa-1，为中压缩性土。其凝聚力C=16.2628.74kPa，平均值21.84kPa，标准值21.08kPa；内摩擦角=14.69o21.40o，平均值17.12o，标准值16.70o。本层共进行标准贯入试验89次，实测击数N34.047.0击，校正击数N25.240.2击，平均31.0击，标准差2.553，变异系数0.082，修正系数0.985，标准值30.5击。岩体完整程度为坚硬土，岩体基本质量等级为类。综合建议该层地基承载力特征值a=220kPa。强风化花岗岩（层号2）：褐黄、灰青色，岩石结构大部分已破坏，矿物成份已显变化，风化节理、裂隙发育，岩芯基本被磨成砂砾状，少许碎石、碎块状，碎块易击碎。本层场地内所有钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为0.8032.10m，平均10.34m，层顶高程124.58158.23m；厚度变化较大，高差较大。本层进行标贯试验96次，实测击数为65.078.0击，校正后击数为46.960.0击，平均51.6击，标准差2.586，变异系数0.050，修正系数0.991，标准值51.2击。岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为类。综合建议该层地基承载力特征值a=400kPa。中风化花岗岩（层号3）：褐黄、灰青、黄白色，岩石粗粒结构，块状构造，裂隙发育，岩芯一般上部破碎，碎块状、块状夹短柱状，中下部较破碎，短柱状柱状，夹块。岩质硬。勘察期间上部岩芯基本较为破碎。本层场地所有有揭露该层，各孔揭露厚度9.3031.00m，平均厚度17.68m，层顶标高119.90153.25m。平均137.33m，高差较大。本层取岩样53组/159块进行天然抗压试验，其抗压强度单值为35.1059.80MPa,平均值46.54MPa，标准值45.6MPa，属较硬岩，岩体完整程度为较破碎较完整，岩体基本质量等级为类。综合建议该层地基承载力特征值a=1500kPa。上述各岩（土）层的详细情况及空间分布详见钻孔柱状图和工程地质剖面图。4. 地下水质现场地下水类型主要有上层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水。（1）上层滞水：赋存于人工填土层中。场区内人工填土层分布广泛，结构疏松，含上层滞水，但含水量不大，其动态受季节性控制。地下水主要接受大气降水和生活用水的渗入补给。（2）孔隙潜水：赋存于第四系冲积层细砂、粗砂、第四系残积层粉质粘土层，上述细砂、粗砂属强透水层，含水、富水性较好，粉质粘土属弱透水层，含水、富水性较差。孔隙潜水主要接受外围含水层和周边水系的侧向补给。（3）基岩裂隙水：主要含水层为全风化、强风化、中等风化岩层，其含水量、透水性主要受地层裂隙发育程度控制，整体上属弱含水、弱透水层，水量较小。由于上下地层透水性能的差异，基岩裂隙水具有微承压性，主要补给来源主要接受大气降水、周围生活废水，动态较稳定，受季节性的影响明显。从场地地下水的水位埋深标高分析，总体上地下水水位埋深一般与拟建建筑物的地下室底板标高相当，对地下室基坑工程的施工影响不大，但仍需考虑丰水期所引起地下水位的升高对基坑侧壁（或坑底）的不利影响。根据钻孔终孔24小时后的观测，场地地下水稳定水位埋深为2.305.70m，高程介于152.96159.86m。地下水位变幅随季节变化而变化，雨季水位升高，旱季水位下降，据地质经验地下水位长期变化幅度为1.002.50m左右。一般丰水期水位较高，枯水期水位较低。本次勘察所测地下水位是勘察期间的水位，不能代表本场地的长期稳定水位。拟建场地位于湿润区，年降水量大于蒸发量，干燥指数K1.5;根据岩土工程勘察规范（GB50021-20012009版）附录G表G0.1，该场地环境类型为II类。野外钻探期间取2件地下水样进行水质分析，取2件地下水以上的土样进行土的腐蚀性分析，地下水和地下水以上土的腐蚀性介质含量详见下水水质分析报告和土样检验报告。根据岩土工程勘察规范（GB50021-20012009版）表12.2.1、表12.2.2、表12.2.4、表12.2.5的规定，场地地下水、土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构腐蚀性判定见表3。 水和土对建筑材料的腐蚀性评价表 表3孔号采用地点pHCl- (mg/L或mg/kg)SO42- (mg/L 或mg/kg)HCO3- (mg/L 或mg/kg)Ca2+ (mg/L 或mg/kg)Mg2+ (mg/L 或土mg/kg)侵蚀性CO2 (mg/L)游离性CO2 (mg/L)地下水类型对砼的腐蚀性对砼中的钢筋的腐蚀性对钢结构的腐蚀性ZK16钻孔6.3927.3819.740.74525.252.6625.8529.79HCO3Ca弱弱弱ZK86钻孔6.4734.5514.170.89633.162.7924.6125.42HCO3Ca弱弱弱土ZK30-11.5-1.76.6350.9921.151.02923.609.46/弱弱弱土ZK76-11.4-1.66.1849.0416.930.87534.436.11/弱弱弱从表3可见，场地地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构 中的钢筋均具弱腐蚀性。从表3可见，场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构均具弱腐蚀性。建筑材料的防腐应符合国家标准工业建筑防腐蚀设计规范(GB 50046)的规定。二、 施工准备1、对施工场地进行平整，设计文件中交会的中线桩进行复测检查，恢复定线，对桩径进行准确放样定位，整理资料申报监理进行现场复核。2、基础施工部位采用机械人工降水方式，确保在施工期间避免冲孔塌方。3、埋设护筒。护筒采用3-5mm厚的钢板卷制，护筒内径大于设计桩径30cm，护筒长度为2m。埋设护筒时顶端高程高出地下水位或孔外水位1.5-2.0m，处于旱地时，除上述要求外还应高出地面30cm。护筒底端埋置将护筒周围0.5-1.0m范围内的土挖除,夯填粘性土至护筒底0.5m以下,其埋置深度不小于1.5m。埋设护筒时先在桩位处挖出比护筒外径大80-100cm的圆坑，然后在坑底填筑50cm左右的厚的粘性土，分层夯实整平，然后使护筒垂直就位，此后即在护筒周围对称均匀回填粘性土并夯实，夯填时要防止护筒倾斜或移位。护筒的平面位置偏差不得大于50mm，夯填与桩轴线的偏差不得大于1%。4、施工机械具计划序号名称数量单位备注1焊机6台一台备用2旋挖桩机4台一台备用3泥浆泵5台一台备用4吊车YO-251台5挖机PC1201台6（钢板）护筒15米7（钢制）导管180米8切铁机1台9泥浆车25T2台三、 施工工艺1. 施工工艺流程本工程全部灌注桩采用泥浆护壁结合套管施工,其工艺流程见图1。1) 资料准备开工前应具备场地工程的地质资料和必要的水文地质资料，桩基工程施工图及图纸会审纪要。施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑、精密仪器车间等的调查资料。主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所需的材料必需作材料的物理性能试验，并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。具有有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案，有关载荷、施工工艺的试验参考资料。 研究工程地质情况，作好全面的施工准备，施工前对工程的地质情况进行研究是必需的。这对以后施工组织安排和效益预测等有相当帮助。2) 场地平整 由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,在钻机就位前要清除有关架空电力线,通讯线等以保证施工安全.场地要平整,且有一定硬度以免沉陷.3) 安装钻具 钻具应有一定的刚度，在钻进中或其他操作时，不产生移动和摇晃，钻具的安装应符合生产厂家的标准。施工时可配用短螺旋钻头、回转斗，岩心钻头，岩心回转钻头等各种规格的钻头。施工时，根据不同的土壤、地质条件按下列规定选择不同的钻头：短螺旋钻具，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。岩心螺旋钻头，适用于碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层。岩心回转斗，适用于风化岩层及有裂纹的岩石。钻头规格由用户据实际工程的情况选购选配。4) 钻机定位 在桩位复核正确,护筒埋设符合要求,护筒、地坪标高已测定的基础上,钻机才能就位。桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。5) 埋设护筒该钻机自带护筒驱动器,可以自行埋设护筒.根据地质情况埋设护筒的长度可达6.0m,在本工程中护筒长为4一6m,护筒内径1.08m,外径1.12 m.埋设护筒时用水平尺检查垂直度,护筒顶一般高于原地面0.3 m,以便钻头定位及保护桩孔.6) 泥浆制备在钻孔灌注桩的施工过程中,为了防止坍孔,稳定孔内水位及便于挟带钻碴,采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力,以确保孔壁的稳定,所以泥浆的比重则起到保持这种压力差的关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小,泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用;如果泥浆的比重过大,则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难,使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用,其指标的选取是非常重要的。这就要求在实际工程的施工中,根据工程的具体情况,合理地控制不同土层中泥浆的指标,本工程中的控制数据见表1所示。7) 钻进成孔 成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度,同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪,在钻进过程中有专人观察两个垂直度仪,随时指挥机手调整钻杆垂直度。通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂直度。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。必须按要求测试进、出口泥浆指标,发现超标及时调整。成孔达到设计深度时,要测量机上余尺,监理工程师验收合格后,方可进行第一次清孔。由于施工场地的限制，施工过程中需挖掘机配合调配土方。8) 一次清孔测试泥浆指标,发现超标及时调整。然后将钻头放入孔底扫孔,捞去沉渣,清孔必须彻底。清孔结束,自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为第二次清孔后测沉淤的依据。9) 钢筋笼制作安装旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快,且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施,避免安装时钢筋笼刮伤孔壁,就可以大大地降低沉渣厚度,有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制,重点是钢筋笼外径和直线度,主筋搭接、纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此,要检查钢筋笼保护层垫块的设置。在这一工程中,垫块采用圆柱形砂浆垫块,沿钢筋笼每隔2m放置一组,每组设置4个,按90均匀安放,既可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。钢筋笼的吊装应3点起吊,保持笼轴线重合。入孔时,始终需保持垂直状态,对准孔位徐徐轻放,保持稳定,避免碰撞孔壁,一旦遇阻立即查明原因,禁止晃动和强行冲击下放。10) 下导管导管要定期进行水密性试验,下导管前要检查是否漏气、漏水和变形,是否安放了“O”形密封圈。 导管要依次下放,全部下入孔内后,应放到孔底,以便核对导管长度及孔深,然后提起3050cm,进行二次清孔。11) 二次清孔测试进、出口泥浆指标,调整到施工组织设计确定的参数,用无收缩水文测绳、标准测锤测沉淤值,一般控制在15cm范围内。12) 水下混凝土浇筑水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序,施工质量将严重影响灌注桩的质量,所以在施工中必须注意以下几点:导管必须严密,长度适中,保证底端距孔底3050cm; 混凝土拌和必须均匀,坍落度控制在1822cm,首批混凝土必须保证封底成功;混凝土浇筑必须连续作业,严禁中断浇筑;浇筑过程中应有专人记录,以防导管提升过猛或导管埋入过深,造成断桩;灌注桩的顶面标高应比设计值高50100cm,以确保桩顶混凝土的质量。四、 质量保证措施1、设立专职质安员，每个施工工序进行质量监控班组兼职质检员认真履行“自检”“互检”职责，使质量事故隐患消灭在萌芽状态，以达到控制工程质量，确保优良的目的。2、质量岗位责任制，坚持“谁施工谁负责质量”“谁操作谁负责质量”的原则，工人讲操作质量，管理人员注重工作质量，人人履行质量职能，个个把好质量关。3、技术保证措施：3.1严格执行原材料和半成品检验制度，施工现场提交质量证明和出厂报告，并按规定抽查复检，凡是不符合标准及设计要求的材料一律不准进场使用。3.2严格遵守施工验收规范，按设计图和施工组织设计施工，采用现场取样与地质报告等相结合的原则进行终孔。终孔时现场由技术人员指导、检查，确认无误方可进行下一步施工。3.3施工过程中进行质量跟踪制度，现场各班组质量检查员一经发现问题，及时上报，分析原因、制定对等、跟踪改进、尊重、服从建设单位和监理质检部门对本项目的监督检查。3.4严格执行公司质量规则，实行质量否决权，贯彻奖惩制度一切检