深层搅拌桩、钻孔灌注桩施工方案

1、汕头市供电局生产调度综合楼桩基工程施工方案一、工程概况1、工程简介工程位于汕头市金砂路71号，总用地面积：6545.7川，建设用地面积：5107.62 川，总建筑面积34692.6叭地上26182.6叭地下8510川。主楼设计为一栋二 十七层综合楼（楼高 99.9米），裙楼七层（屋顶高度 27.12米），地下室两层。 工程业主方为广东电网公司汕头供电局， 设计单位为广东省建科建筑设计院， 根 据施工合同约定，本项目计划开工日期为 2008 年 4 月 20 日，施工总工期 800 日历天。工程质量要求符合工程施工质量验收规范标准。2、桩基设计要求2.1 水泥搅拌桩2.1.1桩径为 600伽：桩

2、长从压顶底（-1.800 ）算起为13.0m,相邻桩搭接长度 为 150，桩数量约 1308 条；坑内加固部分搅拌桩桩长从基坑底（ -8.850 ）算起 为4.0m，相邻桩搭接长度为100,桩数量约1407条。总长度约22632m2.1.2加固料采用32.5R普通硅酸盐水泥，水泥渗入比为 15%2.1.3 质量检查， 采用钻探取芯的方法检查桩的入土深度及水泥搅拌后成桩的质 量。2.2 钻（冲）孔灌注桩2.2.1基坑围护桩：桩径为 800伽，桩数为380根桩，桩长从桩顶连梁梁底（-2.300 ）算起为25.0m，桩身砼强度等级为 C202.2.2工程桩：地下室抗拨桩：桩径为 600伽，桩数为42

3、根桩；主楼桩：桩径为 800伽，桩数为90根桩；桩径为 900伽，桩数为52根桩；桩径为 1000伽， 桩数为 23根桩。主楼工程桩：以第 12层（强风化花岗岩）为桩端持力层，要求 桩端全断面进入持力层约1.0m，桩入土深度（自然地面算起）约为46.054.0m； 地下室的抗拔桩：以第 7 层的砂土层为桩端持力层，要求桩端进入该层约 1.0， 桩入土深度约为35.0m。混凝土坍落度控制在160200伽范围内。3、工程地质条件3.1地形地貌、工程环境及地质构造场区位于汕头市金砂东路，场地周围相邻紧靠已建建筑物。地貌单元划分上 属韩江三角洲平原滨海前缘冲积地带。 工程场地地形、地貌条件较简单，现地

4、面 高程（相对于建筑物）.00）约为：-0.65-1.3米。场区属韩江三角洲冲积平原，第四纪沉积层厚度大，变化复杂，硬软土层相 间产出。区域构造上，本地区各种北东向断裂构造发育，属东南沿海地震带。3.2岩土层结构特征及物理力学性质场区地基土上部主要由第四纪全新浅海湾相沉积土和第四纪晚更新世内河湾河流三角洲相沉积土构成，下部（基底）由岩浆岩组成。具体场区各类土（岩） 层及其工程特征由上而下依次为：3.2.1杂填土： 土黄色，地下水位以上干，地下水位以下饱和，松散。主要由中 细砂及建筑废土构成，含砖块等，层厚 0.751.70米。3.2.2细砂：土黄色、灰色，地下水位以上干，地下水位以下饱和，稍密

5、中密，局部松散。本层普遍呈二层结构，上部以细砂粒为主，含少量泥质，下部含多量 粉砂粒及多量泥质，局部间淤泥微薄层。该层标贯试验标准值Nk=13.5击，变异系数S =0.202不均匀系数Cu=2.83。天然坡角：水上dc=36.3，水下dW=30.7，渗 透系数 k20=8.36341.0 X0-5cm/S。本层层位稳定，分布连续，层顶埋深0.751.70米，层底埋深7.609.0米, 层厚6.057.85米，土层承载力特征值fak=154Kpa。3.2.3淤泥：深灰色，灰黑色，流塑，高压缩性。泥质为主，含少量贝壳碎片， 上部混多量粉砂或间夹粉砂薄层，下部含腐植质，局部夹朽木碎块。该层标贯试验平

6、均值N =0.9击，含水量w=59.9%，凝聚力C=12.7Kpa，内磨擦角 =4.1； 渗透系数K20=0.65 X0 cm/S，土层承载力特征值fak=55Kpa，层顶标高-8.85-9.91 米，层底埋深20.1026.80米，层厚11.8019.0米。3.2.4粉细砂、中粗砂：本层分为1及2两个亚层，部份场地缺失。 1层：粉细砂，灰色，灰白色，饱和，稍密中密；2层：中粗砂，灰白色，饱和，中密密实。标贯实验平均值 N =16.9击，层顶埋深23.326.8米，层底 埋深23.9031.95米，层厚0.88.40米，土层承载力特征值fak=150Kpa。325粉质粘土：灰黄色，土黄色，杂班

7、色，软塑可塑。标贯试验标准值Nk=5.7击，层顶埋深20.1029.60米，层底埋深24.9533.65米，层厚1.65.30米， 土层承载力特征值fak=170Kpa。3.2.6淤泥质粘土：深灰色，灰黑色，流塑，高压缩性，泥质为主，土质纯粘性强，个别孔位缺失。标贯试验标准值Nk=3.5击，层顶埋深24.9531.45米，层底埋深3 3.4036.05米，层厚4.609.15米，土层承载力特征值fak=65Kpa。3.2.7粉质粘土，粉细砂中粗砂：灰色，灰白色，土黄色，湿，软塑可塑，局部含少量粗砂，部分孔位为粉细砂和中粗砂。 层顶埋深33.4536.05米，层底埋深34.7039.35米，层厚

8、1.205.15米，土层承载力特征值fak=220Kpa。3.2.8淤泥质粘土：深灰色，灰黑色，流塑，高压缩性。层顶埋深34.7039.35米，层底埋深38.6040.0米，层厚0.655.10米，土层承载力特征值fak=90Kpa。3.2.9中砂粗砂：灰色，灰白色，灰黄色，饱和，中密密实，上部含多量泥质，下部含少量细砾及个别细卵石。标贯平均值N =23.9击，土层承载力特征值fak=260Kpa，层顶埋深36.940.0米，层底埋深41.946.75米，层厚2.407.15 米。3.2.10砂质粘性土：青绿色，黄绿色，可塑硬塑，系花岗岩风化残积土状，具 可塑性。标贯平均值N=17.9击，土层

9、承载力特征值fak=200Kpa，层顶埋深41.90 46.75米，层底埋深44.1549.50米，层厚0.657.50米。3.2.11全风化花岗岩：灰绿色，土黄色，结构已破坏，但尚清晰，岩石风化成坚硬土状。标贯平均值N = 28.4击，土层承载力特征值fak=300Kpa，层厚0.756.35 米。3.2.12强风化花岗岩：黄绿色，褐绿色，浅肉红色，岩芯呈半岩半土状，上部以 土状、碎渣状为主，下部为碎块状、块状。标贯平均值N=49.1击，土层承载力特征值fak=1500Kpa，层顶埋深45.053.70米，层底埋深48.6061.50米，层厚1.75 12.70 米。3.2.13中等风化花岗

10、岩：灰白色，坚硬，岩芯完整呈短柱状。主要成份为石英长 石及暗色矿物，块状构造，岩体较完整，岩体基本质量等级为川U级，属较硬 岩，层顶埋深46.8061.50米。3.3 水文地质情况地下水按其含水介质和赋存条件及水力特征，主要存在松散岩类孔隙潜水， 层间孔隙承压水和基岩裂隙水。3.3.1 孔隙潜水：主要分布于场地第一层杂填土和第二层细砂中，含水性好，透 水性强，储水量较丰富， 迳流条件一般。 地下水补给主要靠大气降水和地表水就 地补给，其水位升降受季节性气候影响， 钻探时地下水位埋深1.201.75米，水 质无腐蚀性。3.3.2 孔隙承压水：主要赋存于场址第四、第七、第九层砂类土中，含水介质为

11、粉砂、细砂、中砂和粗砂。 其中第四层和第七层砂类土呈透镜状产出， 厚度较薄， 含水性、透水性一般，储水量中等；第九层中粗砂层含水性好，透水性强，储水 量丰富，地下水对钢筋混凝土结构无腐蚀。3.3.3基岩裂隙水：主要贮存于场址第十一层第十三层风化岩中，储水量贫乏。二、施工部署1、施工总体安排根据工程施工组织设计的总体部署， 本工程围护桩及工程桩的施工流向按从 北向南推进。 在桩基施工的总体安排将分二个系统同时推进， 第一个系统为围护 结构钻孔桩及水泥深层搅拌桩， 第二个系统为工程钻孔桩。 第一个系统钻孔桩采 用回转盘式钻孔桩机成孔， 分成三组作业， 第一组由二部桩机从北侧中间处开始 施打，并向相

12、反方向推进；第二组二部桩机，分别在东侧自北向南施工；第三组 二部桩机， 分别在西侧自北向南施工。 第一个系统中水泥深层搅拌桩的施工安排 也分成三组，第一组由二部桩机组成 ,与上述钻孔桩第一组的安排相同，并在钻 孔桩之前先行作业，即钻孔桩滞后水泥搅拌桩跟进； 第二组及第三组各一部桩机， 分别滞后第二组及第三组的钻孔桩跟进，即先施工钻孔桩后施工水泥深层搅拌 桩。第二个系统为坑内工程桩及坑底水泥搅拌桩加固， 从设计要求可知， 工程桩 为嵌岩钻孔灌注桩， 根据以往的施工经验， 采用钻孔桩机成孔很难达到设计要求 的嵌岩深度， 为达到设计嵌岩深度必须采用冲孔桩机成孔。 根据施工进度要求并 结合本工程的具体

13、特点，计划投入 6 部冲孔桩机，并分成三组，每组二部。第一 组施工北区， 第二组施工中区， 第三组施工南区， 上述分区按地下室底板加强带 划分。各区施工时均按自北向南推进。 围护结构内侧坑底水泥搅拌桩加固侧待围护结构水泥搅拌桩完成及加固区工程钻孔桩完成再行进入施工。2、工期目标及施工进度计划本阶段的工期目标为90日历天，其中围护钻孔桩 60日历天，工程基础桩 90日历天，水泥搅拌桩90日历天。具体施工进度计划详见附表 1 （桩基工程施 工进度计划表）3、施工机械设备计划根据施工进度安排并结合工程的具体特点，本工程桩施工时计划投入的主要 机械设备如下：主要施工机械设备及技术装备计划表序 号设备

14、名称型号 规格数量国别 产地制造 年份额定 功率生产 能力用于施工 部位备注1钻孔桩机GDF-12006部中国199822 KW基础2冲孔桩机6部中国200320基础3深层搅拌机GZB-6004部中国199711 KW基础4发电机1部中国2001180 KW基础主体5钢筋弯曲机GJ401台中国19995.5 KW基础主体6钢筋切断机GJ401台中国19995.5 KW基础主体7交流电焊机BS-3303台中国200321KVA基础主体8直流电焊机AX 3001台中国200414 KW基础主体9潜水泵QSB -11台中国20063 KW基础10泥浆泵7台中国20017.5 KW基础11水准仪DS3

15、2台中国2003基础主体12经纬仪J22台中国2004基础主体4、主要工种劳力计划根据上述的机械投入数及每台机械应配套的人工， 经测算，本阶段须投入的 主要工程劳力为：钻孔桩工：24人；冲孔桩工：30人；钢筋工：16人；电 焊工：6人。5、主要施工材料计划本阶段须投入的主要施工材料为工程实体材料，如桩身商品砼、钢筋、水泥 等，具体材料需要量见下表：桩基工程主要材料计划表序号材料名称规格型号数量备注1水泥名称32.5R1380 吨用于水泥搅拌桩2商品砼C204773m3用于围护桩3商品砼C251944 m3用于工程桩4商品砼C3033845 m用于工程桩5钢筋 8 25560吨用于钻孔桩6、施工

16、平面布置根据施工总体安排中的有关桩基工程施工流向、分组情况并结合工程现场的特点，本阶段施工平面计划按如下要点布置：6.1钢筋加工场设置于场区东南侧，桩笼钢筋统一在加工场制作好后运到现场安装，由于加工场不可避免会占用地下室桩位，施工后期，该加工场应往北平移腾出工作面供工程施工之用。6.2泥浆池的设置在场区西南侧处设一总的泥浆池，各部钻（冲）孔桩机边设临时的分泥浆池。 由总泥浆负责供应各分泥浆池的泥浆及处理各分浆池的废浆。 具体施工平面如下 图：S钻1 钻2H回 回 EEDnJ 2叵冲道路6 中 回一大门可钻5桩基阶段施工平面图三、主要项目施工方法1、水泥搅拌1.1 施工工艺方法要点1.1.1深层

17、搅拌桩的施工工程为：深层搅拌机定位一预搅下沉一制配水泥浆（或 砂浆）一喷浆搅拌、提升一重复搅拌下觉一重复搅拌提升至孔口一关闭搅拌机、 清洗移至下一根桩、重复以上工序。1.1.2 场地应先整平，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和 生活垃圾等），场地低洼处用粘性土料回填夯实，不得用杂填土回填。1.1.3 施工前应标定搅拌机械的灰浆泵输送量、灰浆输送管到达搅拌机喷浆口的 时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数， 并根据设计要求通过试验确定搅拌桩 的配合比。1.1.4 施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料罐 砂浆泵与深层搅拌机接通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转

18、，借设备自重，以0.380.75m/min的速度沉至要求加固深度；再以 0.30.5m/min的均匀速度提 起搅拌机， 与此同时开动砂浆泵将砂浆从深层搅拌中心管不断压入土中， 由搅拌 叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌， 边搅拌边喷浆直到提至地面 （近地面开挖部 位可不喷浆，便于挖土） ，即完成一次搅拌过程。用同法再一次重复搅拌下沉和 重复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体，外形呈“ 8”字形，一根接一根搭 接，相搭接宽度大于100伽，以增强其整体性，即成壁状加固体，几个壁状加固 体连成一片，即成块状。1.1.5 施工中固化剂应严格按预定的配合比控制，并应有防离析措施。起吊应保 证起吊设备的平整度

19、和导向架的垂直度。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数， 使连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。1.1.6 搅拌机预搅下沉时，不宜冲水；当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲 水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。1.1.7 每天加固完毕，应用水清洗贮料罐、砂浆泵、深层搅拌机及相应管道，以 备再用。1.2 质量控制1.2.1 施工前应检查水泥及外掺剂的质量，桩位、搅拌机工作性能、各种计量设 备（主要是水泥流量计及其他计量装置）完好程度。 1.2.2施工中应检查机头提升速度，水泥浆或水泥注入量，搅拌桩的长度及标高。1.2.3 施工结束后应检查桩体强度、桩体直径及地基承载力。 1.2

20、.4进行强度检验时，对承重水泥土搅拌桩应取 90d 后的试件；对支护水泥土 搅拌桩应取 28d 后的试件，试件可钻孔取芯，或其他规定方法取样。1.2.5 对不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩 等措施。2、钻孔灌注桩2.1 施工工艺方法要点2.1.1冲击成孔灌注桩施工工艺程序是：场地平整桩位放线、开挖浆池、浆沟 f护筒埋设f钻机就桩、孔位校正f冲击造孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣f清 孔换浆-终孔验收一下钢筋笼和钢导管一灌注水下混凝土一成桩养护。2.1.2成孔时应先在孔口设圆形68伽钢板护筒或砌砖护圈，它的作用是保护孔 口、定位导向，维护泥浆面，防止坍方。护筒（圈）内径

21、应比钻头直径大200伽，深一般为1.21.5m，如上部松土较厚，宜穿过松土层，以保护孔口和防止 塌孔。然后使冲孔机就位，冲击钻应对准护筒中心，要求偏差不大于土20伽，开始低锤（小冲程）密击，锤高0.40.6m，并及时加块石与粘土泥浆护壁，使 孔壁挤压密实，直至孔深达护筒下34m后，才加快速度，加大冲程，将锤提高 至1.52.0m以上，转入正常连续冲击，在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外， 以免孔内残渣太多，出现埋钻现象。2.1.3冲击钻成孔冲击钻头的重量，一般按其冲孔直径每 100伽取100140 kg 为宜，一般正常悬距可取0.50.8m;冲击行程一般为0.781.5m,冲击步率为 4048次

22、/min为宜。2.1.4 冲孔时应随时测定和控制泥浆密度。如遇较好的粘土层，亦可采取自成泥 浆护壁，方法在孔内注满清水，通过上下冲击使成泥浆壁。每冲击12m应排渣 一次，并定时补浆，直至设计深度。排渣方法有泥浆循环法和抽渣简法两种。前 者是将输浆管插入孔底， 泥浆在孔内向上流动， 将残溜带出孔外， 本法造孔工效 高，护壁效果好，泥浆较易处理，但对孔深时，循环泥浆的压力流量要求高，较 难实施，故只适于在浅孔应用。抽渣简法，是用一个下部带活门的钢筒，将其放 到孔底，作上下来回活动，提升咼度在 2m左右，当抽筒向下活动时，活门打开， 残渣进入筒内；向上运动时，活门关闭，可将孔内残渣抽出孔外。排渣时，

23、必须 及时向孔内补充泥浆，以防亏浆造成孔内坍塌。2.1.5在钻进过程中每12m要检查一次成孔的垂直情况。如发现偏斜应立即停 止钻进，采取措施进行纠偏。 对于变层处和易于发生偏斜的部位， 应采用低锤轻 击、间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好。2.1.6在冲击钻进阶段应注意始终保持孔内水位高过护筒底口0.5m以上，以免水位升降波动造成对护筒底口处的冲刷，同时孔内水位咼度应大于地下水位 1m 以上。2.1.7成孔后，应用测绳下挂0.5 kg重铁砣测量检查孔深，核对无误后，进行清 孔，可使用底部带活门的钢抽渣筒，反复掏渣，将孔底淤泥、沉渣清除干净。密 度大的泥浆借水泵用清水置换，使密度控制在 1.15

24、1.25 之间。2.1.8 清孔后应立即放入钢筋笼，并固定在孔口钢护筒上，使其在浇筑混凝土过 程中不向上浮起， 也不下沉。 钢筋笼下完并检查无误后应立即浇筑混凝土， 间隔 时间不应超过4h，以防泥浆沉淀和坍孔。混凝土浇筑一般采用导管法在水中浇 筑。3、冲孔灌注桩3.1 施工工艺方法要点3.1.1 钻机就位前，先平整场地，铺好枕木并用水平尺校正，保证钻机平稳、牢固。在桩位埋设68伽厚钢板护筒，内径比孔口大100200伽，埋深11.5m， 同时挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。3.1.2成孔一般多用正循环工艺，但对于孔深大于30m端承桩宜用反循环工艺成 孔。钻进时如土质情况良好，可采取清水钻进，自然造

25、浆护壁，或加入红粘土或 膨润土泥浆护壁，泥浆密度为 1.3t/m 3。3.1.3 钻进时应根据土层情况如压，开始应轻压力、慢转速，逐步转入正常，一般土层按钻具自重钢绳加压，不超过10kN；钻机转速：对合金钻头为180r/min ； 钢粒钻头 100r/min 。在松软土层中钻进，应根据泥浆补给情况控制钻进速度， 在硬土层或岩层中的钻进速度，以钻机不发生跳动为准。3.1.4 钻进程序，根据场地、桩距和进度情况，可采用单机跳打法（隔一打一或 隔二打一）、单机双打（一台机在二个机座上轮流对打） 、双机双打（两台钻机在 两个机座上轮流按对角线对打）等。3.1.5桩孔钻完，应用空气压缩机清孔，可将 30

26、伽左右石块排出，直至孔内沉 渣厚度小于100伽。清孔后泥浆密度不大于1.2t/m 3。亦可用泥浆置换方法进行 清孔。3.1.6 清孔后测量孔径，然后应用吊车吊放钢筋笼，进行隐蔽工程验收，合格后浇筑水下混凝土。水下混凝土的砂率宜为 40%-54%用中粗砂，粗骨料最大粒 径40伽；水泥用量不少于360 kg/m坍落度宜为180220mm；配合比通过试 验确定。3.1.7浇筑混凝土的导管直径为 200250 壁厚不小于3伽，分节长度视工 艺要求而定，一般由2.02.5m,导管与钢筋应保持100伽距离，导管使用前应 试拼装，以水压力0.61.0MPa进行试压。3.1.8开始浇筑水下混凝土时，管底至孔底

27、的距离宜为300500伽，并使导管一次埋入混凝土面以下0.8m以上，在以后的浇筑中，导管埋深宜为 26m3.1.9 桩顶浇筑高度不能偏低，应使在凿除泛浆层后，桩顶混凝土要达到设计强 度等级。四、质量保证措施工地配备质量员二名， 负责全工地的质量管理工作。 各桩机组的班组长， 要 认真管理、精心施工，重大质量问题要及时上报，妥善处理。4.1 水泥搅拌桩的保证措施4.1.1 水泥砂浆作为固化剂，浆体拌制后应及时喷浆，防止发生浆液离析。4.1.2施工中因故停浆时，应将搅拌头下沉至停浆点以下500伽，待恢复供浆时间再搅拌提升。4.1.3施工停浆面应高出桩顶设计标高 50待桩顶压梁，施工时再将多余部分凿

28、除。4.1.4桩与桩之间的搭接间隔时间不应大于 24h，如间隔时间太长，搭接质量无 保证时，应采取局部补桩或注浆措施。4.1.5必须做好每一根桩的时间记录，深度记录误差应不小于10 时间记录误差应小于 5S。4.2 钻（冲）孔灌注桩的保证措施4.2.1 测量定线：为了保证施工测量的精度，沿建筑物按轴线设置一明控制线， 以便桩机就位后复查桩位，各桩定位后埋小混凝土井圈保护桩点。 4.2.2桩机就位：确定标志，注意支承面的水平，确保成孔的垂直度。4.2.3 钻（冲）进：依据地质资料，结合实际情况，分不同地层调整钻（孔）进 速度及泥浆比重，粘土应该严格控制进尺，防止错位、缩孔，淤泥层及砂层钻进 速度不能过快，以备有充足时间护壁。4.2.4 控制桩端持力层：桩施工前，汇同设计、质监、甲方等有关部门，进行试 孔一个，确定桩端持力层岩样。4.2.5 清孔：终孔后应立即清孔，安钢筋笼及灌料管后，第二次清孔，泥浆比重 应在1.25左右，直至达到设计要求。钻孔灌注桩均可自承台底计起超灌高度 1.5m。4.2.6 钢筋笼制作及吊放：按设计要求下料，焊点牢固，防止变形，吊装采用起 吊强，防止变形，入孔应对正轻放，不能左右旋转，严禁猛落猛撞和强行下放， 使钢筋笼保护层得到控制。 围护桩钢筋笼为非对称配筋， 制作后应将坑内、 坑外 进行具体标识， 吊装时认真校