素砼桩首件施工方案

1、河(源)惠(州)(东)莞高速公路龙川至紫金段 TJ11合同段素混凝土桩首件工程施工方案 编制： 审核： 批准： 中铁七局集团有限公司 河惠莞高速TJ11标项目经理部 2017年2月18日目录1、工程概况12、编制依据13、编制目的14、首件选择15、工程地质26、施工工期37、人员、材料及机械设备37.1、人员安排37.2、机械设备安排37.3拟配备本项目的试验和检测仪器设备表47.4、施工用水、用电安排48、长螺旋钻管内泵压施工工艺48.1、施工工艺流程48.2、施工准备48.3、桩基施工58.3.1、钻机就位58.3.2、钻进成孔68.3.3、泵送混合料68.3.4、移机78.3.5、截除

2、桩头89、工程质量保证措施99.1、质量控制要点99.2、成桩常见问题109.2.1、堵管109.2.2、窜孔119.2.3、桩头空芯119.2.4、桩端不饱满1110、安全生产保证措施1210.1、安全措施1210.2、安全防护1211、文明施工措施1312、环境保护措施1312.1、环境保护机构设置1312.2、防尘措施1412.3、噪声控制14素混凝土桩首件工程施工方案1、工程概况 本标段素砼桩地基处理共计延米，22402根。设计桩径为400mm，桩间距为1.5m及1.8m两种。桩体所用水泥为42.5R级普通硅酸盐水泥，碎石最大粒径为20-50mm，并掺入石屑填充碎石空隙。桩身强度等级不

3、低于C15。桩帽采用C25钢筋混凝土现浇。2、编制依据（1）国家颁布各类标准、规范、技术标准：公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)；公路工程施工安全技术规程(JTJ076-95)；公路环境保护设计规范(JTG B04-2010)；公路路基设计规范(JTGD302004)；公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)；公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)；（2）招投标文件；（3）资源配置情况及类似工程经验等；（4）河(源)惠(州) (东)莞高速公路龙川至紫金段工地建设标准化管理手册。3、编制目的素混凝土钻孔灌注桩首件工程贯彻“以工序保分项、以分项保分部、以

4、分部保单位、以单位保项目工程”的质量理念，着眼于分项工程的首件工程质量。在实际生产过程中，详细记录操作程序和有关数据，及时修正施工工艺方案，以提高素混凝土桩质量意识为目的，抓住首件工程的各项质量指标进行综合评价，分析施工质量存在不足的原因，提出改进措施，以指导后续批量生产，预防后续批量生产可能产生的各程质量问题，有效减少返工损失、缩短减少返工损失、缩短施工周期。4、首件选择本标段素混凝土桩基共22402根，具体如下：里程间距（m）平均深度(m)根数(m)长度(m)K89+500K89+7351.59410436936K89+840K90+0901.810380038000K90+458K90+

5、5921.58481438512K90+930K91+0481.893713379K95+730K95+8801.514453563940K90+277K90+3451.81490712698K91+190K91+3301.58371129688BK0+130BK0+3201.57.52942205EK0+000EK0+3001.592842556K93+545K93+6621.51017412950AK0+237AK0+3211.89.12222020A场区1.89.18107371B场区1.814.590913181我标段素砼桩地基处理地段的主要分类为：盖板涵复合地基处理、一般及浸水路基地

6、基处理、桥头路基地基处理。结合现场实际情况，选定里程K90+277-K90+345段中K90+300右侧10根桩作为首件工程试桩施工，并将试桩的每一道施工工序作为首件工序，在施工方案经监理工程师批准后，进行首件施工。本段素砼桩设计桩径为40cm，平均深度为14m，桩间距1.8m，桩身强度C15，桩帽采用现浇钢筋混凝土托板，尺寸为70cm70cm50cm(长宽高)，强度C25。5、工程地质本标段所经过的地貌主要以山地丘陵为主，标段内山脉众多，丘陵起伏，局部有小范围的丘间谷地和河谷区，线路经过山间谷地区高程一般在200400m之间，山顶与坡脚或沟谷高差一般在30100m，地势较陡，地形起伏较大，沟

7、谷发育。 线路总体上位于河源深断裂带主体部分的北侧，受其影响，项目沿线断裂构造较发育。本项目区地层岩性主要由第四系全新世的粘性土、砂土、砾卵石（碎石）、强硅化碎裂岩，花岗岩，基岩埋深相对较深。区内水系比较发育，河网密度平均0.50.6公里/平方公里，汇水面积大。沿路线经过的地表水系呈放射状水系分布，与项目走廊带相关的水库有龙塘水库面积大，蓄水量多。区内水系比较发育，河网密度平均0.50.6公里/平方公里，汇水面积大。沿路线经过的地表水系呈放射状水系分布，与项目走廊带相关的水库有龙塘水库面积大，蓄水量多。6、施工工期素混凝土桩首件施工工期安排：计划开工日期：2017年2月22日；计划完工日期：2

8、017年3月27日。7、人员、材料及机械设备7.1、人员安排针对素砼桩施工的顺利进行，项目部已安排有丰富施工经验的管理、技术及劳务人员进场到位，具体任务安排如下表所示。具体人员安排表人员序号姓名职务职责现场管理人员1刘争庆技术负责人负责现场技术管理工作2辛勃试验检测工程师生产用料质量控制及检测3宋移辉测量工程师施工生产测量放样报验4赵峰楠质检工程师质量控制、自检及协调5凤小明专职安全员安全检查及控制6张大军施工队长现场施工控制及协调管理劳务人员1钢筋工10人钢筋加工及成型2拌合站15人砼生产3钻机队10人桩基成孔及安全控制7.2、机械设备安排 素混凝土桩施工时的机械配置设备名称单位数量技术状况

9、拟用何处长螺旋钻台1良好素混凝土桩罐车辆4良好素混凝土桩混凝土泵台1良好素混凝土桩挖掘机辆1良好清土用渣土车辆2良好清土用 7.3拟配备本项目的试验和检测仪器设备表设备名称单位数量技术状况拟用何处全站仪套1良好测量放线水准仪套1良好测量放线砼试模套3良好试块制作砼坍落度筒套1良好测试砼7.4、施工用水、用电安排钻机生产用电采用250kw发电机自行发电，另现场配备一台120kw的备用发电机。施工用水采用就近位置钻井取水。 8、长螺旋钻管内泵压施工工艺8.1、施工工艺流程素混凝土桩长螺旋钻管内泵压施工工艺流程框图见图8-1：素混凝土桩施工工艺流程框图。8.2、施工准备施工现场必须清除地上和地下一切

10、障碍物后再予以平整。施工前应预留保护土层，厚度为300mm，场地平整后的高低误差须小于100mm。根据设计的桩位平面图，使用全站仪测定挡墙坐标，推定桩位。在桩位点打30cm深的木桩或其他钉桩，桩上钉小钉定桩位中心，并加以保护。测量结果经自检、复检后，报请监理复核，复核无误并签字认证后，方可施工。8.3、桩基施工8.3.1、钻机就位钻机进入现场，组装后保证钻杆具有足够长度，满足设计桩长的需要。钻机就位时，由现场技术员检查桩位无误后，通知施工员可以安装钻机就位。钻机移至第一根桩就位，用自动水平仪调整机架，通过底座支垫调节调整水平，调整钻杆与地面垂直，用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校

11、正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，并且在桩旁的机架侧面用红油漆作好钻孔深度的水准标高标志，填写施工标识并挂在桩机上。开机前须检查导向架的垂直度，施工中随时观察和保持钻机底盘的水平和导向架的竖直，桩体垂直度偏差不得超过1%，桩位偏差不大于50mm，成桩直径不得小于设计值，具体要求见表-1。 桩位放线 桩机就位 钻孔至设计标高 泵送混合料拔管、灌注混合料至设计标高 清理桩间土、截除桩头成桩25天后检查 桩帽施工、垫层施工 图8-1素混凝土桩施工工艺素砼桩成桩检测表-1序号检验项目允许偏差施工单位检验 数量1桩位 (纵横向)50 mm按成桩总数的 10 %抽样检验，且每检验批不少于 5 根2桩体垂直度

12、1 %3桩体有效直径不小于设计值400mm4桩顶高程50 mm8.3.2、钻进成孔钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动钻机钻入，钻进时应先慢后快。钻头到达设计桩长预定标高时，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据，当标记处与标志持平时，钻杆就达到设计标高。施工时由现场技术员或施工员用钢卷尺检查深度和垂直度并且作好检查记录，现场钻机操作员作好钻进记录（内容含钻进时间、进度尺寸、钻机状况等）。a、根据地层情况，合理选择和调整钻进参数，并可通过电流表来控制进尺速度，电流值增大，说明孔内阻力增大，应降低钻进速度；b、开始钻进及穿过软硬土层交界处

13、时，应缓慢进尺，保持钻具垂直；钻进含有砖头瓦块砾石的土层时，应控制钻杆跳动与机架摇晃；c、钻进中遇蹩车，不进尺或钻进缓慢时，应停机检查，找出原因，采取措施，避免盲目钻进，导致桩孔严重倾斜、垮孔甚至卡钻、折断钻具等恶性孔内事故；d、遇孔内渗水、垮孔、缩径等异常情况时，立即起钻，采取相应的技术措施；上述情况不严重时，可经常上下活动钻具等，保持钻进顺畅；e、钻至设计深度后，应使钻具在孔内空转数圈清除虚土，然后停钻。8.3.3、泵送混合料混合料采用C15混凝土，坍落度要求160mm200mm，混合料不得离析，配合比必须按确定的试验配合比要求认真控制，采用长螺旋成孔管内泵压砼成桩施工工艺，每根桩的投料量

14、不少于设计灌注量，钻至设计孔深后，应提钻20-30cm，然后输送混凝土。混凝土浇筑前必须重新检查成孔深度和垂直度并填写混凝土浇筑申请，合格后方可浇筑。混凝土浇筑前必须检查混凝土塌落度、和易性并记录。混凝土运到灌注点不能产生离析现象。灌注首批砼之前先用同配合比的无石子砂浆湿润导管，然后再放入首批砼。在确认初存量备足后，可开动混凝土泵，将混凝土直接泵入导管内，在初期泵入混凝土时应控制泵入的速度，并注意观察提钻速度。提钻和泵压混合料要密切配合防止提钻过快。提钻速度应根据混凝土的泵送速度和孔径的大小等因素确定，提钻过程须保证钻头没入混合料面，提升速度宜控制在2m/min3m/min。做好混凝土用量记录

15、和提管时间记录。混凝土灌注必须连续进行，中间不得间断。应避免因后台供料慢导致停机待料，也应防止供料过快导致堵管。钻孔产生的弃土应及时人工清除至路基范围以外。混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握。不使骨架倾斜、位移，混凝土灌注到桩孔上部0.5m以内时，可不再提升导管，直到灌注至设计标高后一次拔出。灌注至桩顶设计标高后必须多灌一倍桩径长度约500mm，以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。提钻后，对桩头上部2m3m进行振捣。打桩过程中，应经常检查桩身混合料的配合比、坍落度、提钻速度、成孔深度、混合料的灌入量，并做好记录。混凝土浇筑应做混凝土强度试块，每浇注一个班次或者1

16、00m3混凝土时留设一组标养试块，试块应养护好，达到一定强度后立即拆模送往养护室标准养护；混凝土施工完毕后，及时收集混凝土强度报告，做混凝土强度评定。8.3.4、移机成桩后，移机到下一根桩继续施工。在同一排桩施工时，纵向、横向平移钻机采用钻机机座的导轨自动平移。横向移机操作：把钻杆落位放好，机塔和底盘加固稳定，启动转盘和导轨，使机头左右转向，利用四个支撑腿把钻杆移到指定的桩位，整个操作熟练时2分钟完成。纵向移机操作：把钻杆落位放好，机塔和底盘加固稳定，启动导轨和支腿，使机头前后移动，利用四个支撑腿把钻杆移到指定的桩位，整个操作熟练时3分钟完成。钻机到位后，技术人员要重新做“桩机就位”的各项工作

17、，保证桩位准确。8.3.5、截除桩头施工结束后注意保护桩头，在龄期未到之前禁止重型机械碾压。成桩24小时后清土，清土采用小型机械设备及人工挖土、运输；小型机械挖土时应离开桩边20cm，余土用人工清除，避免对桩体造成破坏；坑底预留20cm土层人工清除，找平；采用切割法截桩。如因截桩造成桩顶开裂、断裂，按桩基混凝土接桩规定，断面凿毛，刷素水泥浆后用高一级混凝土填补并振捣密实。桩头截除至同一标高后，待28天龄期后，进行试验检测之后进行现浇桩帽施工，桩帽施工完成后，经检验合格后，施工垫层。表2-2：素混凝土桩施工质量检验标准表项目检查项目合格标准检查方法主控项目原材料资料完整，试验项目符合设计要求查产

18、品合格证书及抽样送检桩径不小于400mm抽查该段桩数的5%桩身强度不小于C15取芯法，该工点桩数0.1%，且不少于3根单桩承载力和复合地基承载力大于150KPa静载试验，不少于该工点数量的1%，且不少于3根桩身完整性按桩基检测技术规程抽取施工总桩数的10%进行低应变动力试验检测桩身的完整性一般项目 桩距（mm）100抽查该段桩数的5%桩垂直度1%抽查该段桩数的5%桩长不小于设计值取芯法，该工点桩数0.1%，且不少于3根9、工程质量保证措施9.1、质量控制要点素混凝土桩质量控制的主要对象是：桩长、强度等，现场管理和监控要点如下：1）、测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，并用平地机平整

19、碾压后放出各桩的准确位置，将线路纵坡、横坡考虑在内后，原地面标高控制在正负5cm以内。将施工区域进行划分，并将各桩进行编号，定机定人进行管理。2）、布桩时，素混凝土桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求。并遵循从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工的原则。不宜从四周转向内推进施工。3）、对进场施工的所有长螺旋钻机在开钻前应由施工技术人员对标尺、刻画进行复核，消除标识误差。尤其是钻机初始标识要指定专人进行复查，防止操作人员弄虚作假、骗取米数。使用反差大的反光贴条每0.5米进行标识，粘贴在钻机导向架上，利于夜间记录人员识别读数。4）、指派责任心强、懂技术并经严格考核合格的员工对劳务队伍施

20、工的素混凝土桩进行现场监控和记录。防止作业队伍偷工减料、暗中做手脚的现象发生。5）、现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球目测导向架垂直度，以保证桩身垂直度不大于1%，确保桩体的正常受力。6）、长螺旋钻施工。钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。8）、素混凝土桩成桩过程由现场值班人员指挥，桩机操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原则，防止先拔管后泵料，防止素混凝土桩成吊脚桩。9）、严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而

21、拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。10）、整个施工过程中，应安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。11）、为控制提钻速度，应购置秒表配发到记录人员，钻孔时间、拔管速度、灌注混凝土时间应记录至秒。当天的记录每页必须由设备租赁方和项目队现场记录人当天进行相互签字确认。12）、提钻泵送过程中，旁站人员要经常敲打输送管，确认管内混合料是否充实，以保证桩体密实。13）、拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂

22、直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，施工中应避免反插。14）、桩顶砼停灰面根据导向架上标识由值班人员判断，控制在桩顶标高以上0.5米位置。15）、控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。16）、设置保护桩长。在泵送混合料时，比设计桩长多加0.5米的料。17）、在截取桩头前应准确测量桩顶标高，并在纵横向挂线标示桩头水平位置。截取后的桩头面应是水平面。清理桩间土和截取桩头时，应采取相应的预防措施，防止造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。18）、素混凝土桩施工中，每台班均须制作检验试件，进行28天强度检验，成桩28天

23、后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。19）、素混凝土桩施工属隐蔽工程，施工完毕后先进行自检。自检合格后报监理工程师签认后方可进行下一道工序施工。20）、素混凝土桩成桩后，桩顶以上没有一米垫层情况下严禁大型机械进入施工区。9.2、成桩常见问题9.2.1、堵管1)、混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时，混合料和易性不好，常发生堵管。因此，要注意混合料的配合比，尤其要注意将粉煤灰的掺量，坍落度应控制在160mm200mm之间。2)、混合料搅拌质量有缺陷。在素混凝土桩施工中，混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。混

24、合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。坍落度太大的混合料，易产生泌水、离析，泵压作用下，骨料与砂浆分离，摩擦力加剧，导致堵管。坍落度太小，混合料在输送管路内流动性差，也容易造成堵管。3)、施工操作不当。钻孔进入土层设计标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆芯管及输送软、硬管内混合料连续时开始提钻。若提钻时间较晚，在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，容易造成管路堵塞。4)、设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接，应圆顺连接。混合料输送管要定期清洗，否则管路内残余的混合料结硬后，还会造成管路的堵塞。9.2.2、窜孔在饱和粉土、粉细砂层中成桩

25、经常会遇到这种情况，打完X号桩后，在施工相邻的Y桩时，发现未结硬的X号桩的桩顶突然下落，当Y号桩泵入混合料时，X号桩的桩顶开始回升，此种现象称为窜孔。发生窜孔的条件有如下三条:1)被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;2)钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;3)土体受剪切扰动能量的积累，足以使土体发生液化。施工中采取的预控措施:1)采取隔桩、隔排跳打方法；2)减少在窜孔区域的一次连续施工的桩数，减少对已打桩扰动能量的积累；3)合理提高钻头钻进速度。9.2.3、桩头空芯主要是施工过程中，排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时，管内充满空气，泵送混合料时，排气阀将空气排出，若排气阀堵塞不能正常将管

26、内空气排出，就会导致桩体存气，形成空芯。为避免桩头空芯，施工中应经常检查排气阀的工作状态，发现堵塞及时清洗。9.2.4、桩端不饱满这主要是因为施工中为了方便阀门的打开，先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔，影响素混凝土桩的桩端承载力。为杜绝这种情况，施工中前、后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性。10、安全生产保证措施10.1、安全措施1)、施工前组织全体人员认真学习有关安全制度及施工操作规程，配备专职安全检查员，随时对施工现场进行安全检查，发现问题及时解决处理。现场设安全员，树立警示牌，时刻提醒施工人员注意安全。2)、在操作之前必须检查操作环境是否符合安

27、全要求，道路是否顺畅，机具是否完好牢固，安全设施和防护用品是否齐全，经检查符合后才可施工。3)、现场设专职安全、消防员随时对施工现场进行检查，发现隐患有通知单，并限期改正。4)、严格遵守业主有关安全规章制度，进入现场必须戴安全帽、穿工作鞋，严禁场地内吸烟。5)、现场用电设备做好防雨工作，用电采用三相五线制，两级漏电保护装置。6)、各工种需经安全培训方可上岗，特殊工种要有上岗证。7)、现场人员及车辆应由专人指挥，各部门分工明确，互相协作，定期对施工人员进行安全教育。8)、现场电器设备要有防漏电措施，非电工不得安装、操作电器设备。9)、易燃、易爆、有毒物品单独存放，专人负责，严格控制；可燃易燃物附

28、近要配备一定数量的灭火器及水桶。10)、密切注意天气预报，遇到特殊天气情况，及时采取各种措施，保证施工安全。10.2、安全防护1)、各种施工、操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的安全防护用具和劳保用品。严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。2)、施工中所用机械、电气设备必须达到国家安全防护标准，自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方可使用。3)、施工过程中，各种作业人员应配带相应的安全防护用具和劳保用品。4)、派专人协调大型机械设备施工，避免发生意外。5)、进入现场所有施工人员在现场要服从管理。6)、施工开始前，安全负责人负责成立工地安全小组，负责工地的安全检查与监督工作，安全小组成员如发现事故隐患时，有权立即令其停工，待采取适当的改正措施后方可复工。7)、现场施工人员按规定戴好安全帽，工作期间不得饮酒、赌博，严格遵守工地的各项规章制度。8)、各