冲击成孔灌注桩试桩施工方案Word下载.docx
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2.3泥砂
工程河段主槽区河床底质主要为中细砂，中值粒径d50=0.27mm～0.51mm,表明该河段水流动力条件强劲。
主槽河床质中值粒径远大于悬砂中值粒径，说明河床的泥砂运动以底砂推移为主。
码头后方淤积物粒径较细，说明其水动力环境较弱。
2.4地质
粘土和粉质粘土为微透水层，粉土为弱透水层，粉细砂为透水层，卵砾石为强透水层，破碎岩石和岩溶发育地段的透水性因岩溶发育规模、溶蚀、破碎程度、充填和连通性等情况不同差异较大。
查《工程地质手册》（第三版）表9-1-3得各岩土层渗透系数K如下。
层位
渗透系数K（m/d）
粘土
0.005
粉质粘土
0.1
粉土
0.5
粉细砂
5
圆砾
100
已取水样试验结果表明，场地地下水对混凝土无腐蚀，对钢结构弱腐蚀。
2.5地表水
本港区地表水体主要为自北西向东南流经本场地的柳江，河面宽约400m，常见水位高程▽+77.30m。
河中采取水样试验结果表明，场地地表水对混凝土无腐蚀，对钢结构弱腐蚀。
2.6岩溶
根据钻探资料反映，港区浅层岩溶较发育，其形态主要以溶洞（槽）、溶蚀裂隙为主。
3、设计高程及水深
3.1水位
设计高水位▽+86.10m（50年一遇）
设计低水位▽+73.59m
常见水位▽+77.73m
3.2码头面标高
1#～5#码头前沿高程：
▽+88.20m。
工作船码头前沿高程：
▽+78.50m。
3.3码头前沿停泊水域底标高
港池设计底高程为：
▽+69.69m。
四、施工条件分析
1、交通、运输、供电、通讯及水电条件
运输：
本工程的材料可经陆路至施工现场。
供电：
根据开发区供电系统情况，采用通过业主提供的供电接点接入，在市电供电系统未能正式送电的情况下，为了保证灌注桩的顺利施工，前期配置柴油发电机组发电供电。
通讯：
施工现场需采用无线电话进行通讯。
供水：
用水系统通过河边抽水泵送供水，引至施工现场。
2、材料
工程所在地及周边材料市场能够满足本分项工程的各种材料需求。
3、工期影响分析
本工程施工难点在于灌注桩桩基的施工，工程数量大，工作面狭窄，且受地质条件和水位变化影响较大，不确定的因素较多，直接决定能否按工期要求完成合同内施工任务。
五、施工总体部署
1、为满足1#～5#泊位5月底整体上水面的工程需要，我部计划1#～3#泊位桩基于2011年3月5日进行施工；
4#～5#泊位桩基3月下旬开始施工；
待3#～4#泊位征地问题解决后开始桩基施工。
码头工程共计114根灌注桩，总体施工安排为：
B轴（后排）向A轴（前排）施工。
根据工程施工场地实际情况，1#泊位～3#泊位桩基先行施工，A～B轴中间作为码头面东西向施工通道。
2、分项管理组织机构
3、施工测量准备
⑴本工程平面坐标系统采用业主提供的厂区AB坐标系；
高程以黄零为基准面。
根据业主提供的测区内的原始基准点数据，经项目部复核、验算无误后进行控制点布设，并将布设成果报送监理工程师复合验收，验收通过后进行施工放样。
⑵平面控制系统的设立
本工程陆域采用全站仪进行平面控制。
⑶施工高程控制系统的设立
（1）首先根据已经确定的高程水准基点引出高程控制网格点，高程控制点选在施工现场附近且通视良好的地方，在后方岸线上布设多个高程控制点，以利于相互检查。
（2）施工时，标高控制主要由高程控制网及施工水尺控制，并根据施工现场潮位涨落速度，掌握标高的变化，及时校对水尺，取得最新的数据，测量点距施工水尺较远时，派专人在施工水尺处利用对讲机通报水尺的最新读数。
4、灌注桩采用冲孔法成孔。
⑴工作平台的搭设
主要区域：
1#泊位后沿铺设长150m，宽5m的施工平台
施工方法：
由于本工程是围堰填筑干地施工，因此，土方开挖至▽+78m后，平整场地，并铺设5㎝厚混合碴作为隔离层即可成为施工平台，满足灌注桩施工。
（2）考虑到本工程桩基入岩层厚度较大，钢护筒锤击下沉过程中上、下口容易卷边，采用δ12mm（φ1800mm桩基）的钢板制作钢护筒加强边，直径采用设计桩径，长度为50cm。
冲孔前首先进行测量定位，采用振动法埋设护筒，并在护筒上口作好桩中心标记。
保持孔口水头稳定，形成静水压力。
钢护筒就位采用起重机直接吊放就位。
六、施工工艺流程
因为灌注桩入岩较深，灌注桩采用冲孔法成孔。
其工艺流程如下
测量放线
铺设平台
施放钻孔桩桩位
钻孔桩钢护筒埋设
泥浆制作
及检查
钻机定位、钻孔
清孔，测孔深、沉淤
泥浆循环
废渣土外运
沉放钢筋笼
钢筋笼制作
下导管，第二次清孔
桩机移位
灌注砼
配制砼
七、钢护筒的制作与沉放
⑴钢护筒制作
钢护筒直径按设计桩径制作。
施工时考虑工程地质情况，钢护筒采用δ8mm钢板卷制，同时每节钢护筒上下刃脚各增加高50cm，厚δ10mm的钢板。
护筒顶标高为▽+78.50m，抛石面/泥面标高约为▽+75.07m～▽+69.69m/▽+73.07m～▽+67.69m，持力层面标高▽+45m～▽+60m保证入石/土深度为1m/4.5m以上。
护筒总长度为20m～50m。
施工时跟进的护筒现场焊接。
⑵钢护筒埋设
钢护筒运到现场利用汽车吊吊振动锤进行安装。
安装时，钢护筒中心、桩机冲锤重心及设计桩中心必须调整至同一垂线上，钢护筒保持垂直就位。
采用边冲进边锤击护筒下落的形式完成护筒的安装，此时每次冲进时，护筒的上下口要采取相应的固定措施（实际施工中采用上下两排井字架进行固定）。
同时每次振打护筒时要对桩位及护筒垂直度进行复核校正，以保证桩位偏差及倾斜度符合规范规定。
八、灌注桩施工方法
1、冲孔桩机就位
桩机用枕木作机座垫木，并保证机座平稳，在钻进过程中不发生位移和倾斜，要随时检查桩机底盘的水平及钻杆的垂直度。
吊放钻机时要轻放，钻机在平台上移机时，速度要慢并注意安全，移动距离较大时采用吊机吊装移位。
2、泥浆
开冲后向孔内投入粘土块自造泥浆，粘土选用塑性指数＞25的粘土。
施工时根据泥浆性能指标进行泥浆配制，施工时泥浆浓度控制在1.2～1.4。
清孔前将对泥浆性能指标进行调整，使各项指标符合施工要求，通过掺入膨润土或外加剂等提高泥浆性能，通过延长沉淀时间降低含砂率。
每m3泥浆的粘土用量约需0.6t。
冲孔施工时沉浆池考虑设置在原码头面上，利用未进行施工的钢护筒（已沉放到位），作为泥浆池，进行泥浆循环，减少河域污染。
3、冲孔
⑴开始冲进时，用较小的进尺钻进。
冲孔机开孔前将冲锤悬吊距地面1米左右，检查锤的偏心程度，偏心过大的不准使用。
开冲后向孔内投入粘土块自造泥浆。
冲孔过程中，钢丝绳上要设有标记控制落锤高度，砂层冲程控制在1.5m～2.0m，粘土层冲程≯2m，进入岩层后≯2.5m。
冲孔过程中注意泥浆浓度大小，进入岩后，将低锤冲击或间断冲击，如发现偏孔，将采取回填片石至偏孔上方0.3m～0.5m，然后重新冲孔，遇到孤石时，可用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁。
冲孔中如遇到斜孔、弯孔、梅花孔、塌孔、护筒周围冒浆、卡锤、掉钻等情况时立即停止施工，采取相应措施后再进行冲进。
⑵粉砂冲孔
该层层厚约4m～23m，同时含有一定的流塑性，在冲孔、特别是清孔阶段，孔壁极不稳定。
为了冲孔过程中孔壁保持稳定，避免缩径、坍孔等事故而产生严重的经济、及工期损失，本工程采用跟进钢护筒的施工方法。
另外，在进入泥层冲孔时，要注意预防梅花孔，则应在钻头缀顶和提升钢丝绳之间设置钻头的自转装置。
⑶冲孔过程配合清渣，清渣采用反循环，并根据进尺与泥浆中的含渣情况及时进行捞清渣。
4、终孔、清孔及验收
本工程终孔以入岩深度为标准，即入岩标高决定终孔标高。
当冲孔进入中风化岩面时，及时请监理、业主等单位的专业工程师进行入岩判定，并决定终孔标高。
当冲孔达设计要求后，经验收同意终孔后，立即采用反循环法进行第一次清孔，清孔后的泥浆浓度控制在1.25以下。
在钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行第二次清孔，清孔泥浆浓度控制1.10～1.20，含砂率降至4%以下。
清孔后沉渣厚度≯50mm。
5、钢筋笼制作安装
钢筋笼陆上就近制作，用汽车吊起吊转运安装。
钢筋笼严格按照设计图纸及施工规范要求制作，制好的钢筋笼应架空堆放，主筋采用双面电弧焊接，焊接长度≮5d（或采用单面焊，焊接长度≮10d），焊条采用E4303；
环形加强筋与主筋的连接点采用电焊焊接，螺旋筋与主筋采用直接点焊固定，并根据钻孔的实际深度确定与调整钢筋笼的长度。
每节钢筋笼上将设置≮3组垫块（采用钢筋保护层形式），以保证保护层的厚度，本项目的钢筋笼分节长度初步考虑12m，实际长度将根据桩长调整。
钢筋笼验收合格后进行吊放安装，在运输、吊起和安装过程中防止变形和碰坏焊点，起吊点设在加强箍部位，采用二点吊法，第一点设在笼的下部，第二吊点设在笼的中上部。
起吊时，先提第一吊点，提起笼梢，再与第二吊点同时起吊。
待笼离开地面后，停起第一吊点，继续提升第二吊点使笼与地面垂直。
钢筋笼入孔前必须严格检查孔径与垂直度情况，以便及时发现孔壁异常，确保钢筋笼顺利安放。
钢筋笼安放入孔时，保持垂直，对准孔位轻放，避免碰撞孔壁。
上下节钢筋笼对接笼时，下节笼主筋上端露出操作平台1m，上下节主筋焊接部分须先除污并保持上下节笼垂直对正，方可进行焊接，焊接时采取对称施焊，主筋采取单面焊接，焊接长度≮10d，每节笼子焊接完毕后，补足焊接部位的箍筋和脱焊的螺旋筋。
钢筋笼安装就位后进行验收，立即用吊筋将其固定，避免灌注混凝土时钢筋上拱与下沉。
待混凝土浇筑至距设计标高3m左右时，将该吊筋拆除。
根据设计要求钢筋笼制作时将同步埋设3根声波检测钢管（内径φ50mm），钢管端部密封防止进浆，钢管与钢筋骨架用10#铁丝加固。
检测管连接拟采用两种形式：
①采用套管连接；
②将钢管端部开螺牙，采用推螺纹式连接。
6、灌注水下砼
灌注砼采用φ250mm～φ300mm的钢导管，每节长1m～3m，安装导管时要对准桩孔垂直放入，导管以放到底为宜，并将导管上下升降2m数次检查是否通畅，然后置导管底距孔底以上0.3m～0.4m即可准备灌注砼。
灌注砼前，进行第二次清孔。
检查时，测量锤在孔内上下拉动无阻力感时，而且泥浆比重必须符合要求，清孔泥浆浓度控制1.15以下，含砂率降至4%以下。
灌注桩浇注前将申请混凝土浇注令。
灌注桩采用陆上搅拌站搅拌，输送泵泵送砼，砼的灌注严格按照施工规范要求进行，坍落度控制在20cm±
2cm，灌注前须完成如下准备工作与初灌工作：
⑴混凝土配合比设计，由有资质的试验中心设计，并符合设计规定的要求,水泥采用42.5,按照规范要求水灰比控制在0.5以下,同时掺入粉煤灰及高效缓凝减水剂，坍落度控制在18cm～22cm，并按设计要求加入膨胀剂。
⑵混凝土采用现场搅拌站供应，计量采用电子设备，原材的检测执行水运工程混凝土施工规范。
⑶导灌采用φ250mm～φ300mm的钢导管，每节长1m～3m，使用前须检查水密性，及内壁干净，剔除变形和磨损严重的和漏水的导管。
导管安放时须轴线顺直，稳固，防止卡挂钢筋笼。
导管底口距孔底高度控制在30cm～40cm，对吊孔内的导管长度将逐级记录。
导管的隔水采用钢板隔水塞。
⑷混凝土灌斗：
灌斗的容量须满足初灌量及导管的埋管深度要求。
初灌量V≥（πh1×
d2）/4+（πh2×
D2）/4=0.955+3.01=3.97m3
计算时取h2=1.5m，h3=0.3m～0.4m;
则h1=（29.7-h2）γw/γc=28.2×
1.15/2.4=13.51m
施工时考虑充盈系数1.1，正式灌注前须备混凝土4.5m3，灌斗考虑按2m3设计，同时考虑到该量通过导灌的时间约须2/（25/60）=4.8min,地泵的每min供料量为（25～40）m3/60近似为0.5m3/min，4min内同步供应混凝土量为2m3能形成连续施工。
导管的浇注过程中，导管埋入混凝土面的深度3m～6m，最大埋深严格控制在8m，施工中勤探混凝土面，及时提升与拆灌，并做好浇灌记录与3组试块留置。
在施工过程中，为保证桩的浇筑质量，灌斗加大，可采用3m3灌斗。
九、质量保证措施
1、钻机就位前，对桩位予以复核，机械就位时，要认真调平、准确对位，保证施工时冲锤垂线心，钻轴垂线与桩位中心重叠。
2、钢护筒安装时要确保垂直度及中心位置偏差符合规范，
3、成孔过程中，要根据土质状况控制冲进速度，在护筒刃脚处，要低速慢进。
4、成孔过程中要及时捞取冲渣样品及泥样，并注意泥浆颜色变化，查对土类并作好详细记录，以便与设计资料核对。
5、钢筋笼安放时，各节之间主筋的焊接要严格按规范要求进行，每根钢筋笼安放就位后必须以强度足够的钢筋把钢筋笼焊接固定在钢护筒上以免发生浇砼时钢筋笼上浮现象。
6、钢筋笼安放后，浇砼前要再次清孔，达到各项指标要求后进行砼浇筑。
7、浇砼用漏斗容量必须保证可在导管下方形成足以裹住导管下口的砼堆，其容量2m3，或采用3m3漏斗,以便防止初灌时出现断料。
8、为了确保已成型的灌注桩质量不对邻近成孔施工影响，砼中掺入高效缓凝减水剂，以提高砼的早期强度与改善工作性能。
9、浇砼过程中要反复提升并反插导管，以确保砼料均匀并有较高密实度，但提升时要保证导管始终埋在砼里≮2m。
10、浇砼前要根据实际孔深计算好浇砼量，浇筑至桩顶标高附近要随时以探锤探测实际浇砼高度，确保最终浇注高度要高出设计要求值。
11、灌注桩施工完毕后，适时完成桩头处理工作，为验桩作好准备，经验桩合格后方可进入下道工序施工。
12、质量控制标准
灌注桩孔位允许偏差±
10mm。
钢筋笼直径允许误差为±
10mm，可通过加强筋的尺寸，保证钢筋笼直径。
钢筋笼安放后,顶标高允许误差为±
15mm，须通过实测桩长与下料长度保证该标高。
13、混凝土浇筑过程中，提前与商品混凝土供应商联系，若我部砼搅拌设备出现故障，及时采用商品混凝土进行砼浇筑施工。
14、施工现场配备1台125kW的柴油发电机组，作为现场出现突然停电事件的应急措施。
15、与汽车泵供应商提前联系，若我部地泵出现故障，及时采用汽车泵作为浇筑砼的设备。
十、进度计划
1、设备投入
灌注桩共投入15台冲孔桩机，按照每台桩机20天完成1根灌注桩计算。
拟投入设备一览表
序号
设备名称
规格
数量
备注
1
冲孔钻机
CK2000
2
砼搅拌站
JS750
35m3/h
3
砼输送泵
HBT60
40m3/h
4
装载机
ZL50
斗容3m3
汽车吊
QY25
6
柴油发电机组
125kW
7
泥浆泵
22kW
15
8
电焊机
9
混凝土运输车
6m3
10
钢护筒加工机
2、劳动力计划
①管理班组
见第六章分项管理组织机构
②班组配置
工种
人数
钢筋班组
冲孔班组
30
起重工
机电班组人数
合计
45
3、进度计划
4根灌注桩拟投入4台冲孔桩机进行施工，按每台桩机10天完成1根计。
施工完毕时，根据实际的施工进度情况，及时制定下部工作部署。
以确保进度总体目标与节点工期的实现。
十一、安全、文明及环境保护措施
●安全生产
1、工地按所在地标准设置围栏和防护措施。
2、施工区和危险区域设立醒目的安全警示标志。
3、施工机具符合安全标准，设立“三宝”、“四口”、“五临边”和临水作业防护。
4、各种施工装备、设备须保持完好状态下方可使用。
5、临时用电有计划与设计，电器设备安放安全、规范、合理。
统一使用标准开关箱，现场推行三相五线制。
6、工地安全员持证上岗，调度有序，指挥有方，无冒险作业，无野蛮装卸，无违章指挥。
●文明施工
1、建立文明施工的规章制度，责任到班组，落实到人。
2、工地生产班组健全，特殊工种工人持证上岗。
3、将文明施工、环境卫生、消防、安全生产纳入施工组织计划。
4、外来劳动力有劳务手续，岗前有三级安全教育培训，并持证上岗。
5、场地材料分类堆放，并设置标示牌。
●环境保护
1、加强检查和监控工作，加强检查和对施工现场粉尘、噪音、废气的监控工作，要与文明施工现场管理一起检查、考核、奖惩。
及时采取措施消除粉尘、废气和污水的污染；
2、保护和改善施工现场环境，进行综合治理；
3、严格执行国家的法律、法规，采取有效措施控制人为噪音、粉尘、烟尘、污水污染源；
1、施工现场道路采用指定专人定期洒水清扫，形成制度，防止道路扬尘；
2、加强对水泥、砂石等细散材料运输管理，必须采用遮盖措施，防止材料沿途漏洒，以减少扬尘和避免损伤道路路面；
3、禁止在施工现场焚烧油毯、橡胶、塑料、皮革、树叶等以及会产生有毒、有害烟尘和恶臭气味的物质；
4、施工期对环境影响解决措施
本工程规模较大，为控制施工期的环境影响，加强对施工过程管理和采取以下措施：
a、加强对施工人员环境保护的教育，提高职工对环境保护的教育，提高职工对环境保护重要意义的认识，人人自觉遵守环境保护法，做好环保工作。
b、所有施工机械均不得随意排放污水、油污和各种废弃物，防止附近水源受到污染；
c、施工中将尽量减小噪声污染，施工运输车辆途径市区时严禁按喇叭，确保给附近居民一个安静的生活环境。
d、施工现场设泥浆沉淀池，将泥浆水沉淀后外运排放。
e、做到施工材料、机具存放整齐，场地要清洁，施工过程中产生的建筑垃圾应定点堆放，并及时通知环保部门处置，生活垃圾应日日清，严禁随地丢弃。
桩基施工进度计划横道图
施工项目
计划
工期
（天）
时间
11年2月
11年3月
11年4月
11年5月
11年6月
2.20
2.28
85
3.10
5.31
钢护筒制作
105
2.15
桩基施工
90
3.05
十二、施工过程控制事项
1.1施工技术及相应资料交底
应从以下4个方面进行交底工作：
①组织施工图纸设计交底，认真熟悉设计图纸，使施工方透彻理解设计意图；
学习有关施工、验收规范，掌握地质资料，核查有关灌注桩方面的资料。
②进行施工组织设计审查（主要从审查该项目施工质量管理体系、技术和安全管理体系、质量保证体系等方面来体现）。
③对灌注桩在施工过程中可能会发生的问题进行分析后制订相应施工质量标准、验收实施方案并进行交底。
主要包括测量放样方案、建材质量控制措施方案、成孔设备操作及成孔质量控制方案、钢筋笼制作与吊装方案、混凝土灌注方案、以及成品保护方案等的交底。
④进行施工过程资料记录交底。
包括建材质量保证资料的收集整理，每根桩的成孔记录、钢筋笼制作与吊装记录、混凝土灌注记录等方面，以便有效对桩基施工质量监控。
1.2施工材料质检控制
材料员必须做到：
①严格检查验收与钢材同期进场的钢材质量保证书，并立即现场监督取样复检，如发现实样有质量缺陷或与质保书不符的应立即清场；
对不合格或检测结果未出来之前的钢材，严禁用于桩体；
②严格检查验收进场混凝土原料的质量保证书，如发现实样与质量保证资料或送检批不符，应立即取样复查，对不合格的原材料严禁用于桩体；
③成孔泥浆相对密度、粘度、含砂率、沉淀量（稳定性）、造模性等应根据地质勘察资料在规定允许范围内按设计要求通过试成孔确定；
根据试成孔确定的泥浆配比选用专门制备泥浆、高塑性粘土、膨润土或就地取土配制，在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制。
1.3钻孔灌注桩测量定位放样
施工方在钻孔灌注桩基础开始施工前，根据设计提供的坐标及高程控制点对桩定位放样或设置不受施工影响的临时测量控制点，并提供完整的测量结果资料。
业主（监理）对施工方提供的测量结果资料必须及时复核，复核无误后方可同意开钻施工，否则施工方必须重测后再次复核，直到测量结果符合设计要求为止。
同时，业主（监理）应要求施工方对经复核无误的测量结果采取有效的保护措施并指定专人负责。
2施工阶段监控
如果说施工准备阶段的资料控制属于事前控制（主动控制），那么施工阶段则属于事中、事后控制（被动控制）阶段，是钻孔灌注桩质量形成的关键环节，施工期间的任何闪失都可能造成桩基的永久缺陷，而此时工程质量的保证主要取决于施工方的施工经验和操作人员的技能及其责任心。
2.1成孔阶段质量控制
成孔是钻孔灌注桩施工中的一个重要环节，其质量如控制不好，则可能导致穿孔、坍孔、缩颈、桩孔偏斜、桩端达不到设计持力层要求、桩身加泥砂以及断桩等，将直接影响桩身质量并造成桩承载力下降。
故在成孔质量监控方面业主（监理）应着重监控：
⑴根据桩型、钻孔深度、地层地质情况、泥浆排放及处理等条件综合选定成孔机具及其工艺，对孔深＞30
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