灌注桩施工方案.docx
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灌注桩施工方案
天津港东疆保税港区梅赛德斯奔驰物流园（物流交易中心、培训中心工程）
灌注桩施工方案
工程名称：
天津港东疆保税港区梅赛德斯奔驰物流园（物流交易中心、培训中心工程）
编制单位：
中交一航局第四工程有限公司第三项目部
编制：
审批人：
报送日期：
2011年5月20日
目录
1、工程概况1
1.1场地工程地质情况1
1.2设计简介1
1.3编制依据2
2、施工准备情况2
2.1机械设备、人员准备2
2.2测量仪器和工具2
2.3钢筋场地2
2.4安全、技术交底2
3、灌注桩施工3
3.1施工工艺及方法3
3.2施工注意事项3
4、施工质量保证及质量控制标准8
5、钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施106、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施10
7、安全及文明施工要求14
1、工程概况
1.1场地工程地质情况
1.1.1地形地貌
场地位于东疆保税港区美洲路东侧、内蒙道南侧，场地为真空预压后回填素土，场地较平坦，土质较松软。
1.1.2场地地下水
据以往附近工程勘察资料可知，拟建场地内地下水类型属潜水，地下水主要受侧向径流的补给，排泄形式以侧向径流为主。
1.2设计简介
工程桩设计要求物流交易中心
桩直径
700mm
桩顶标高
桩1为-4.01米，桩2、3为-6.3米。
桩砼强度等级
C40（防腐、阻锈）
桩长
35m
单桩竖向承载力特征值
2800KN（抗压）
桩数
519根
培训中心
桩直径
700mm
桩顶标高
桩1为-3.15米
桩砼强度等级
C40（防腐、阻锈）
桩长
35m
单桩竖向承载力特征值
2800KN（抗压）
桩端持力层
粉质粘土层9
桩数
369根
1.3编制依据
试桩工程施工图纸
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
《砼结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002
《工程测量规范》GB50026-93
2、施工准备情况
2.1机械设备、人员准备
（1）按照工程设计情况，分析本工程地质情况和施工环境，拟采用6台桩机。
（2）每台桩机配备16名工人，24小时作业。
2.2测量仪器和工具
（1）GPS、全站仪各一台，用于桩位测放。
（2）水准仪3台，用于高程测量等。
（3）专用测绳6根（50m/根）,泥浆比重计6支，50m钢卷尺2把，线锤、小卷尺、自制探孔器等辅助工具若干。
（4）调直机一台，切割机一台，电焊机8台。
2.3钢筋场地
施工前需要建立一个临时钢筋加工场地，钢筋场地位于北侧围挡内，占地2000㎡，钢筋笼子采用现场加工。
2.4安全、技术交底
工程开工前对施工队伍进行安全技术交底和施工技术交底。
3、灌注桩施工
3.1施工工艺及方法
3.1.1施工工艺流程
3.1.2主要施工方法
A测量定位放线
（1）引基准点：
将基准点和水准点引至施工区域附近，不少于3点，其位置以不受施工影响为原则（距操作地点40m以外），由项目工程师会同监理工程师复检审核。
（2）放线定位：
根据基准点采用全站仪准确测放桩位，在桩位中心点地面上打入一只木桩，木桩顶部采用钢钉精确标示，并用红油漆标定醒目。
钻孔灌注桩的施工放样采用项目部现有GPS和50m钢尺相结合放样，并采用拉线控制；标高采用水准仪进行测量。
护筒用4-6mm的钢板制作，其内径大于桩径100-200mm，上部开设两个溢浆口，并高出地面0.3m。
当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2.0m以上。
护筒埋设位置准确，护筒内中心线与桩位中心线重合，平面误差控制在10mm以内，竖直线倾斜不大于1%。
护筒埋置深度根据现场测定的砂层厚度制定，经挖探坑测定表层砂层厚度约2m，护筒长度制作成2.5m，防止表层砂进入孔内，造成含砂率过高、沉渣偏大；护筒口两侧分别开一个溢浆口，以利于泥浆有组织流出。
护筒周边填粘土并分层夯实，防止漏水，并保证护筒内的水位稳定，高出孔内水位1.5m以上。
桩探挖埋设护筒前，将桩中心线引至基坑外设置的控制桩上，作为埋设护筒时的依据，护筒埋设定位完成后，请监理验收，合格后进行护筒埋设。
B桩机就位、对中
对拟施工桩桩位进行复测，确认无误后使钻机按预定桩位就位，且使钻机停在硬实地面，调整桅杆偏差，保证桩位移，倾斜度不超标，并在成孔中间不定期检查调整。
要求垂直度偏差＜1%，对中偏差＜2cm。
随后测定桩周地面标高，便于准确控制钻孔深度、钢筋笼安放高度等。
C制备泥浆
泥浆由粘土和水组成,在钻孔灌注桩成桩的过程中,泥浆的主要作用一是护壁,防止孔壁坍塌,二是携渣,钻头将孔内土体或岩体切削成渣,通过泥浆循环将其带出孔外,因而泥浆质量的控制非常重要。
泥浆质量的主要性能指标,有密度、粘度、含水率等。
泥浆过稀,则携渣能力不够;泥浆过稠,则孔壁会形成一层厚厚的泥壁,无形中减少了桩径。
施工过程中随时对泥浆进行检查，为了防止在泥浆循环回流过程中出现混进地面上的黑砂，在泥浆池、沉淀池及泥浆回流沟上均满铺塑料布，确保泥浆质量。
根据同类工程施工经验，钻孔过程中泥浆比重可适当调高至1.15~1.2左右，二次清孔泥浆比重控制在1.1-1.15之间。
随施工的进展及时对泥浆进行添制、净化，保证成孔、成桩的质量，优质泥浆技术标准详见质量控制标准。
D钻孔
（1）钻进时应根据土层情况掌握钻进速度，根据本工程地质条件，从原地面往下约20m深处为淤泥质粘土，所以钻孔过程中采用慢速钻进并适当增加泥浆相对密度和黏度，每钻进尺控制在15-20cm/min左右，下部粉质粘土层钻进速度适当加快，每钻进尺控制在30cm/min左右；开钻前检查钻头齿牙数量，确保钻孔过程中土体粉碎粒径达到要求，保证泥浆质量。
（2）钻孔至设计要求深度时，由项目部现场负责人员与监理工程师现场共同测量孔深，孔深不得小于设计规定深度，以此作为终孔孔深的依据。
（3）钻进过程中若发生异常情况时，要及时停钻，待采取相应措施后再行钻进。
经常检查钻具直径，保证成孔直径满足设计要求，磨损后要及时处理。
E钻机清渣
待成孔自检深度合格后，进行第一次清孔，清孔时间控制在40-60min，并经监理测量孔深，合格后方可安放钢筋笼、导管等，同时进行二次清孔，清空时间控制在30min左右，泥浆比重控制在1.1～1.15。
浇筑水下混凝土之前，需要测量孔底沉渣厚度和泥浆性能指标，如果沉渣厚度大于150mm，采取辅助清孔施工措施:
沿导管下放泥浆管，管底距离孔底10cm～20cm，以泵送方式把泥浆池新配泥浆压入孔底，在孔口设泥浆泵把孔内悬浮沉渣的泥浆置换出，直至孔底沉渣厚度和孔内泥浆相对密度均达到清孔标准。
F钢筋笼制作及安放
（1）钢筋笼在施工现场进行制作，都分为三节，每节钢筋笼子约为11.65m，12m,12m。
每节钢筋笼子间焊接采用单面焊接，焊缝长度大于等于10d。
（2）钢筋笼焊缝搭接长度≮10d；同一截面主筋焊接接头数量≯50%，相邻接头间距大于1米；焊接I级钢采用E43型焊条，Ⅱ级钢采用E50型焊条；
（3）箍筋与主筋在每个交点处均应绑扎牢固；
（4）主筋保护层采用直径10CM的预制砼圆垫块，其强度等级不小于桩身砼强度，采用C40垫块。
间隔布置，每层块数与主筋根数一致。
（5）钢筋笼安放时要缓慢，防止碰撞孔壁，当吊放受阻时，停止吊放并查明原因；如果是因没有垂直吊放而造成的，则提起重新吊放；如果是因成孔偏斜而造成的，则进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼；
（6）钢筋笼安放至自然地坪处时，现场技术员及时进行标高复核，按照设计标高进行安放调整完成后用两根吊筋穿钢管固定在护筒上部。
G安放导管
使用前先进行拼装、试压，试验时的水压，大于井孔内水深至少1.5倍的压力。
导管采用桩机自带卷扬机起吊安放，导管底部安放至距孔底50cm左右为宜。
H浇灌混凝土
（1）采用预拌商品混凝土，砼运输车直接放入集料斗；混凝土要求：
场地地下水有中等腐蚀性，故工程桩应采用抗硫酸盐硅酸盐水泥和掺入抗硫酸盐的外加剂、钢筋阻锈剂、矿物掺和料等外加剂,桩身混凝土抗渗等级不低于P6，水灰比不大于0.45。
混凝土充盈系数必须大于1。
（2）混凝土首灌要有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1m以上；
（3）浇注过程中导管埋深控制在2～4m，严禁将导管提出混凝土面。
设专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，并填写浇注记录；
（4）混凝土必须具备良好的和易性，坍落度控制在18～20cm，每根桩用混凝土坍落度筒抽测不少于一次；
（5）浇灌过程中，在监理人员见证下随机取样做好砼试块的留置工作，拆模后及时送至试验室进行标准养护。
（6）本工程灌注桩所用混凝土采用商品混凝土，商品混凝土运输至施工现场时，并派专人对混凝土送货单等进行检查，对不能满足要求的混凝土坚决不得使用。
3.2施工中需注意事项：
1）钢筋笼，压浆管接头焊接质量。
2）护筒埋设，高度控制在砂层下。
3）成孔过程中泥浆比重时刻控制。
4）进场道路畅通。
5）砼运输保障，浇筑过程中控制。
6）钻孔成孔后及时自检，自检合格后请监理检测。
4、施工质量保证及质量控制标准
4.1基桩轴线的控制点和水准基点应设在不受施工影响的地方，加强基点保护，在施工前，必须经监理工程师复核同意后，方可施工。
4.2钻机就位后，必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。
为准确控制成孔深度，在桩管上设置控制深度的标尺，以便在施工中进行观测记录。
4.3本工程桩基间距较小，我方施工时采用分区域施工结合跳打形式，物流交易中心安排4台桩机，培训中心安排3台桩机。
4.4灌注桩泥浆性能表
制备泥浆的性能指标
项次
项目
性能指标
检验方法
1
比重
1.1～1.15
泥浆比重计
2
粘度
10～25s
50000/70000漏斗法
3
含砂率
＜6%
4
胶体率
＞95%
量杯法
5
失水量
＜30mL/30min
失水量仪
6
泥皮厚度
1～3mm/30min
失水量仪
7
静切力
1min20～30mg/cm2
10min50～100mg/cm2
静切力计
8
稳定性
＜0.03g/cm2
9
PH值
7～9
PH试纸
4.5灌注桩成孔施工的允许偏差:
序
号
成孔方法
桩径
偏差
（mm）
垂直度
允许偏
差（%）
桩位允许偏差（mm）
单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩
条形桩基沿轴线方向和群桩基础中间桩
泥浆护壁钻孔桩
d≤1000mm
-0.1d且
≤-50
1
d/6且不大于100
d/4且不大于150
4.6钢筋笼的制作允许偏差
项次
项目
允许偏差（mm）
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距或螺旋筋螺距
±20
3
钢筋笼直径
±10
4
钢筋笼长度
±50
4.7钢筋笼主筋的保护层允许偏差如下：
水下浇注混凝土桩±20mm
4.8灌注桩质量检查标准
5、钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施
1）、护筒冒水
护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。
造成原因：
埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太高，或钻头起落时碰撞。
防治措施：
在埋筒时，坑低与四周应选用最佳含水量的粘土分层密实。
在护筒上部侧壁开设溢流口，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。
钻头起落时，应防止碰撞护筒。
发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。
2）、孔壁坍陷
钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。
造成原因：
孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。
钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
防治措施：
在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。
搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。
成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。
3）、缩颈
缩颈即孔径小于设计孔径。
造成原因：
塑性土膨胀。
防治措施：
采用优质泥浆，降低失水量。
成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。
或在导正器外侧焊接一定数量的刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。
如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
4）、钻孔偏斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
造成原因：
钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
防治措施：
先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线。
在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。
进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。
另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。
钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。
5）、孔底沉渣量过多
造成原因：
清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积，钻孔过程中；表层砂进入孔内，砂子沉入孔底；遇到淤泥质粘土层，钻杆进尺速度过快；泥浆质量差，无法将孔内残渣全部带出孔外。
防治措施：
成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。
采用性能较好的泥浆或粘土造浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。
钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。
可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。
下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。
遇到淤泥质粘土层，严格监控钻孔速度。
监控现场电压，定时进行电压测定，减少因电压不足而导致泥浆泵功率减小，无法正常运转。
开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30-50mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。
6、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施
1）、卡管
水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。
造成原因：
初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大，钻孔灌注桩基础水下混凝土施工的常见问题及处理方法
（一）、钻孔灌注桩水下混凝土施工易出现的问题
1）、导管接送严重漏水，造成断桩。
发生这种故障的后果非常严重，进水，使混凝土形成松散层或囊体，出现浮浆夹层造成断桩，严重影响混凝土质量，导致废桩重做。
2）、导管轻微漏水、导管埋入混凝土太深，混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成导管的堵塞，导致浇注中断，若重新灌注浇注时，则混凝土内存在浮浆夹层，造成断桩。
（二）、桩基础水下混凝土施工中的质量控制措施及方法。
1）、为防止导管接头与导管漏水，施工中我们通过严格的事前、事中、事后控制，保证导管制作及具备以下条件：
（1）足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量。
（2）各节的安装接头所用的胶热及法兰的对接位置，预先试拼并作好标记，按插导管时须按试拼时的状态对号安装。
所有的法兰盘接头均须垫入5-7毫米厚的橡胶垫圈，安放时须对正放平，拧紧螺栓，施工之前进行导管水密性试验，严防漏水。
（3）内径应一致，其误差应小于±2毫米，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞作通过试验。
（4）最下端一节导管长度要长一些，一般为4米，其底端不得带法兰盘，以便在混凝土内。
每节导管的长度整齐统一，便于丈量长度，并作出标记和记录。
（5）导管使用前做好水密性试验。
导管不要埋入混凝土过深，严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标。
2）、为预防孔壁坍塌，我们采用了维持护筒水位比土层水位高出1.3-1.4米，操作中避免碰撞孔壁，并随时注意控制泥浆比重。
3）、混凝土自拌合站出料至现场浇注时间不宜超过60分钟，施工中间每间断30分钟后，要上下抖动导管，防止混凝土失去流动性，提升导管困难，增加发生事故的可能性。
在施工过程中，中途中断浇注时间不宜超过30分钟。
4）、注意灌注所需混凝土数量，一般较成孔桩径计算的大，约为设计桩径体积的1.2倍左右。
为避免混凝土超灌量太大，掌握好各土层的钻孔速度，在正常钻孔作业时，中途不得随便停钻，以避免扩孔导致混凝土超灌量太大。
浇注标高高出桩顶设计标高0.5米，以便清除浮将和消除测量误差。
务必注意，不要因误测而造成短桩。
导管埋入混凝土的深度，任何时候不得小于1米，一般控制在2－6米内。
7、安全及文明施工要求
（1）、进入施工现场人员必须佩戴安全帽，施工操作人员应穿戴好必要的劳动防护用品。
（2）、泥浆池周围设置防护设施，高度≥1.2m。
成孔后，暂时不进行下道工序的，钻孔处设有安全防护设施，并有人看守。
（3）．电气设备的电源，应按有关规定架设安装；电气设备均须有良好的接地接零，接地电阻不大于4Ω，并装有可靠的触电保护装置。
（4）、配电箱以及其它供电设备不得置于水中或者泥浆中，电线接头要牢固，并且要绝缘，输电线路必须设有漏电开关。
（5）、在施工全过程中，应严格执行有关机械的安全操作规程，由专人操作并加强机械维修保养，经安全部门检验认可，领证后方可投入使用。
（6）、挖掘机工作时，必须有专人指挥，并且在其工作范围内不得站人。
（7）、材料运输车进出场必须打开转向灯，入场后倒车必须设专人指挥。
（8、钻机工作之前必须进行机械安全检查。
（9）、施工作业平台必须规整平顺，杂物必须清除干净，防止拆除导管时将工作人员绊倒造成事故。
（10）、现场卸料（主要指钢筋和钢板、钢管）前，必须检查卸料方向是否有人，以避免将人员砸伤。
（11）、桩基施工阶段，应在其桩位醒目位置立标示牌，标明桩位、桩长、桩径、施工状态等内容，尺寸40cm×60cm，白底宋体黑字。
（12）、导管安装及砼浇注前，井口必须设有导管卡，搭设工作平台（留出导管位置），并且要求能保证人员的安全。
（13）、遇大雨、大雾和六级以上大风，应停止钻孔作业，当风力超过六级时，应将机架放倒在地面上。
暴风雨雪后，必须进行一次全面检查，发现问题，及时处理。
（14）、操作人员要遵守桩机冲、钻孔的安全操作规程，严禁违章作业。
（15）、注意现场文明施工，对不用的泥浆池（地沟）应及时填平；对正在使用的泥浆池（地沟）加强管理，不得任泥浆溢流，捞取的沉渣应及时清走。
各个排污通道必须有标志，夜间有照明设备，以防踩入泥浆，跌伤行人。
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