旋挖成孔灌注桩施工方案Word格式.docx
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根据设计图纸，由于基础落在第二层粉土层上，地基承载力特征值为90KPa，不能满足上部结构承载力要求，现采用旋挖成孔混凝土灌注桩进行地基处理（后注浆）工艺。
各楼号灌注桩情况见下表：
工程名称
工程桩
根数
试桩根数
锚桩根数
桩径
桩长
竖向承载力特征值
持力层
西10#楼
139
3
12
700
38m
3200KN
细中砂
西17#楼
102
36
粉土层
西18#楼
53
37m
细中砂或粉土层
其中工程桩及锚桩混凝土强度等级为C35，试桩C45，抗渗等级为P8。
2、地质概述
2.1、地层土质概况
根据该工程设计图纸中的地质勘察报告所揭示的地层结构，勘察场区地层及主要物理力学指标见下表：
西10#楼场地地基分层及主要物理力学指标
编号
土层岩性
土层状态
平均厚度（m）
1
粉质粘土
可塑
2.50
2
粉土
中密
10.02
5.00
4
细砂
7.55
5
2.58
6
密实
6.38
7
3.5
71
4.64
8
8.82
西17#楼场地地基分层及主要物理力学指标
人工填土
3.95
2.85
7.88
6.70
粉细砂
2.83
6.12
6.57
62
3.63
3.80
西18#楼场地地基分层及主要物理力学指标
3.67
11
3.05
2.55
21
2.05
10.75
6.02
41
6.00
5.92
51
2.3
3.50
3.97
2.2、水文地质条件
根据设计图纸中《太原首开花溪龙苑西区岩土工程勘察报告（补勘）》，地下水稳定混合水位为4.8~12.9m左右（平均7.15m），标高介于767.15~772.11m（平均770.38m）。
水位以上地基土达饱和状态，因此该场地不存在湿陷性问题，非液化场地，场地环境类型为Ⅰ类。
地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构的钢筋具有微腐蚀性。
三、钻孔灌注桩施工方法、旋挖施工特点、施工原理及施工工艺
1、旋挖钻孔灌注桩施工方法
根据地质条件、工期要求、机械设备配备状况、结合桩基设计参数，确定本工程钻孔灌注桩成孔为旋挖钻机成孔，混凝土采用商品混凝土，钢筋笼一次成型，整体吊装，导管法灌注水下混凝土。
2、旋挖钻孔灌注桩施工特点
（1）可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。
（2）自动化程度高、成孔速度快、质量高。
该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。
工效是循环钻机的20倍，尤其工程的质量和进度得到了充分的保证。
（3）伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率。
（4）环保特点突出，施工现场干净。
这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土，再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。
旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆基本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用。
目前很多城市在施工中的排污费用明显提高，使用旋挖钻机可以有效降低排污费用，并提高文明施工的水平。
（5）履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。
旋挖钻机的地层适应能力强旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。
在孔壁上形成较明显的螺旋线。
有助于提高桩的的摩阻力。
（6）吊放钢筋笼、灌注混凝土等施工场地较其他工艺容易布置。
自带柴油动力，缓解施工现场电力不足的矛盾，并排除了动力电缆造成的安全隐患。
3、旋挖钻孔桩施工原理
主要是其成孔工艺与其它桩基不同，旋挖钻机的钻进工艺：
旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺（当然也有干土直接取土工艺，视工地现场地层条件而定），是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆（稳定液）。
旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。
旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；
遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。
钻斗内装满土后，由起重机快速提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。
钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。
旋挖钻机行走机动、灵活，终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。
钢筋笼加工制作、吊放，后压浆工艺同其它桩基施工。
4、大型机具准备
灌注桩施工时钢筋原材料的堆场、钢筋笼的加工、泥浆的制备等施工用地均搭设在基坑内。
总工程师提前向甲方确定图纸，由技术部门编制该工程的施工方案和技术交底，作为生产指导性。
准备机具和钢材等材料。
确保按期进场，准时开工。
做好现场用水用电、排水的布置。
5、工艺选择及设备选型
（1）工艺选择：
结合本工程钻孔桩的地质情况、数量多、工期紧等综合因素，钻头采用旋挖斗钻头，清孔时采用旋挖捞砂钻头。
（2）设备选型：
根据上述情况，结合我公司的施工经验，选择国产三一重工280型钻机，钻机钻孔深度可达70m。
四、施工安排
1、施工组织机构及人员配备
为确保工程的顺利进行，项目部设项目经理1名，下设项目副经理1名、技术负责人1名，下设施工员4名、安全员3名、质检员2名、材料员2名、资料员1名、造价员1名、测量员3名进行施工管理。
2、施工计划安排
2.1桩基施工计划编制原则
（1）必须满足设计要求。
（2）旋挖钻孔桩施工时间采用循环换班制施工。
2.2施工工期计划
计划开工日期2016年1月15日，计划完工日期2016年4月30日。
3、施工部署
西10#楼、西17#楼、西18#楼桩基工程同时平行施工。
各楼号先施工试锚桩，待试验工作完成，试验结果合格后，进行工程桩的施工。
五、施工准备
1、现场准备
（1）施工前将桩位附近的地面平整，清除杂物，使道路通畅、排水良好，具备“三通一平”条件。
（2）施工现场临时用水、用电按规范及安全要求布设。
（3）现场四周设置临时防护,并将施工用的临时设备准备就绪。
2、技术准备
（1）仔细审阅施工图纸，复核桩基坐标及标高，并提出合理性的意见。
（2）编制钢筋、水泥、木材等材料计划，相应的试验计划，指导材料定货、供应和技术把关。
（3）将与桩基施工距离较近的现况地下管线探明，插牌标示，标明管线管径、种类、埋深、走向、产权单位及联系人。
（4）做好对班组人员的技术、安全交底工作。
开工前,必须强调劳动纪律，向工人班组进行技术交底，学习图纸及有关施工规范,掌握施工顺序，保证工作质量和安全生产的技术措施落实到人。
3、物资准备
本工程采用商品混凝土，施工前检验所用商混站材料的品种、规格、标号等符合设计要求，并让其根据设计要求出具配合比及材料试验报告。
4、机械设备准备
（1）机具设备进场前做好维修保养工作，保证设备机械完好性；
（2）本工程拟投入设备为：
序号
设备名称
型号
单位
数量
用于部位
旋挖钻机
SANYISR280
台
桩基成孔
油泵
ZB4-500
挖掘机
1.5m3
场地平整
载重汽车
挖孔土方外运
汽车起重机
QY25
钢筋笼吊装
洒水车
SZQ5090
文明施工
电焊机
DX3－500－2
钢筋笼焊接
钢筋弯曲机
钢筋加工
9
发电机
50KW
应急
10
潜水泵
成孔
低压变压器
插入式振捣棒
砼灌注
5、劳动力准备
工种
电焊工
木工
混凝土工
吊车司机
钢筋工
30
电工
钻机操作工
杂工
六、施工方案
1、施工步骤
详见附图1“旋挖灌注桩施工工艺流程图”
2、施工工艺
2.1场地平整
钻机平台现场地面承载力必须大于250KN/m2，所以钻机平台必须碾压密实，场地平整度与钻机就位时最大倾斜角不超过40。
2.2桩位测量
钻孔前根据墩台位置和现场情况，将场地平整压实后，即可测量放桩位。
采用极坐标定位法，使用全站仪进行轴线引测，以保证桩心定位准确，为便于施工过程中桩心位置的校核，再由桩中心引出4个方向控制点，测定桩位后，做好标识，并注意保护。
以便施工过程中随时复核桩位，保持桩位的准确性。
并请测量监理工程师复测无误后方可进行钻孔施工。
2.3、泥浆制备
泥浆采用优质粘土与水拌合而成并掺入一定比例的膨润土，制备的泥浆应满足：
含砂量≤4%、胶体率≥96%、泥浆比重≥1.2。
钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水位，防止孔壁坍塌。
桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，用于下一根桩基钻孔护壁。
2.4、埋设护筒
钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒，护筒高1.5m，直径比设计桩径大20cm，顶面高出施工平台约30cm。
挖埋护筒时坑底应整平，然后通过定位的控制桩放样，把孔位中心位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线定在护筒顶部或底部，然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合，同时用水平尺或锤球检查，使护筒竖直。
此后即在护筒周围对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。
为便于泥浆循环，在护筒顶端留有高30cm，宽20cm的出浆口。
2.5泥浆备制及排放
（1）钻孔泥浆由水、粘土（膨润土）和添加剂组成。
在一般地层钻进时，泥浆比重采用正循环控制在1.05～1.20。
在易坍地层正循环控制在1.2～1.45。
泥浆稠度视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；
泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。
泥浆的含砂率越小越好，含砂率大时会降低粘度、增加沉淀、磨损钻具，停钻时易造成埋钻、卡钻事故。
（2）在施工前结合施工现场实际情况，在钻孔桩墩之间各开挖一大小长3米、宽4.1米、深度为1.3米的造浆池，供钻孔进行泥浆循环。
桩基施工结束，桥位附近泥浆池清理后，采用素土回填夯实处理。
泥浆泥及沉浆池四周均设以围栏并用彩钢瓦防护，并设以危险警告标志，保证施工安全。
3钻孔施工
3.1钻机就位
钻机就位前应对钻机各项准备工作进行检查，钻机安装后的底座和顶端应平稳，就位核对好中心后，连接泥浆循环系统，开动泥浆泵使泥浆循环2～3min，然后开始钻孔，在护筒底处应低压慢速钻进，钻至护筒底下1.0m左右后开始正常钻进。
3.2钻进过程中
操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计算器控制深度，当旋挖斗钻头顺时针旋转钻头时，底板切削板和筒体翻板的后边对齐，钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部开口之后，提身钻头到地面缷土，开始钻进时采用低速钻进，钻土重量应控制在钻具重量的20%,以保证孔位不产生偏差，钻护筒下3m可采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自动摩擦加压，150Mpa下，进尺速度为20cm/min；
200Mpa压力下，进尺速度为30cm/min钻孔；
260Mpa压力下，进尺速度为50cm/min钻孔。
通过钻斗的旋转、削土、提身、缷土和泥浆支撑护孔壁，反复循环成孔。
钻孔作业采用分班工作连续进行，钻进的过程中应经常对钻孔泥浆随时检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，并填写泥浆试验记录表。
不合要求随时改正。
钻孔过程中还应经常注意地层变化，根椐不同地层采用不同的钻进速度。
在地层变化处捞取渣样，判明后记入钻孔记录表中，并对照设计资料绘制地质剖面图。
3.3孔渣、废弃泥浆处理
旋挖钻孔在钻进过程中带出的孔渣用挖掘机装车，自缷汽车运往堆积场地，运往堆积场地后用装载机推平，废弃的泥浆在处理时确保不影响环境及居民生活。
4、清孔
钻孔达到要求深度后，用检孔器进行检孔。
孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理，否则重新进行扫孔。
清孔采用换浆法，钻孔达到设计标高后，停止进尺，将钻头提出，然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆，清孔时孔内水位需保持在地下水位以上1.5～2.0m。
严禁用增加深度的方法代替清孔。
当从孔内取出泥浆（孔底、孔中、孔口）测试的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。
清孔结束后，孔底沉碴厚度不得大于30mm。
采用沉渣厚度的检测仪检测孔底沉渣厚度，该检测仪沉至桩底时，单向板（正常情况下只能向上滑动）受到沉渣的阻力停止下沉，探针在配重棒的作用下继续向下运动，直至遇到坚硬岩层，通过探针上的刻度尺可读出沉渣厚度的大小，如测出清孔的沉渣厚度不符合要求就可马上安排再次清孔，直至测出的沉渣厚度符合要求。
5、钢筋笼骨架的制作安装
1、钢筋原材必须符合设计要求，具备出厂合格证并经取样检验合格后方可使用。
2、钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋应按品种、规格、编号堆放，以免错用；
钢筋笼制作、运输和安装过程中，要防止变形；
钢筋笼加劲箍和箍筋、焊点必须密实牢固；
严禁钢筋笼成型有弯曲（香蕉型）或扭曲现象。
3、钢筋笼主筋混凝土保护层厚度不小于设计厚度，钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”见下图。
设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。
4、钢筋笼焊接、制作、吊装
（1）从事钢筋笼焊接的电焊工必须接受劳动部门的特殊培训，培训合格后取得电焊工岗位证书，方可从事钢筋笼焊接工作。
（2）应根据钢筋级别，直径，接头型式和焊接位置选择焊条，焊接工艺和焊接参数。
钢筋焊接采用交流弧接焊，焊接空载电压为60～80V，工作电压为20～30V，电焊机使用前应维护检查，确保处于正常状态。
（3）焊接时，引弧应在垫板、帮条或形成焊缝部位进行，不得烧伤主筋。
（4）接头焊缝尽量做成双面焊缝，当不能进行双面焊时，可采用单面焊。
其搭接长度应符合相关规范要求。
（5）接头的焊缝厚度s不应小于主筋直径的0.3倍，焊缝宽度b不应小于主筋直径的0.7倍。
（6）钢筋笼电焊所用焊条，其性能应符合低碳钢和低合金钢电焊条标准的有关规定，焊条采用E43系列，牌号J42X结构钢焊条。
（7）钢筋笼焊接前应将不洁表面进行清刷。
（8）焊缝长度、焊缝外观和质量应符合设计要求和施工规范规定，焊缝应连续饱满无夹渣等缺陷。
焊接是严格防止产生过热、烧伤、咬伤和裂纹等缺陷。
焊接地线应与钢筋笼接触良好，防止起弧而烧伤钢筋。
（9）钢筋笼焊接后应进行检验，外观检验主要观察是否有表面可见焊缝缺陷，工程开工准备阶段应进行钢筋笼焊缝的抗拉、抗弯强度试验，确保焊接工艺满足钢筋笼强度设计要求。
（10）钢筋笼焊接加工应在干燥场地上进行，做到安全文明施工，施工中应做好相应质量记录。
（11）制好后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上；
存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高方木以免粘上泥土；
存放钢筋骨架还要注意防雨、防潮。
（12）钢筋笼成型后，必须经现场质检员或施工人员全面质量检查：
钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求，制作允许偏差应符合技术规范要求；
分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接或机械式接头（钢筋直径大于20mm），并应遵守国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定；
加径箍宜设在主筋外侧。
（13）钢筋笼安装之前，应对其主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检，自检合格后书面申报监理工程师检查，检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。
钢筋笼质量标准：
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
钢筋笼主筋间距
±
20
尺量检查
钢筋笼箍筋间距
+0
－20
钢筋笼直径
钢筋笼长度
保护层厚度
（14）钢筋笼起吊和就位：
所选起重机为QY25型起重机，是全回转伸缩臂式液压汽车起重机。
（15）钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。
采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。
对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。
起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。
待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。
解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。
当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。
然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。
当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，用型钢穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。
将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。
并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算吊筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。
在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后在吊筋的吊圈里插入两根平行的工字钢或槽钢，并将整个定位骨架支托于第一节护壁砼井圈上。
（16）混凝土灌注前及灌注中，应时刻注意、采取措施校正设计标高、固定钢筋笼位置。
（17）桩头外露的主钢筋要妥善保护，不得任意弯折或切断。
6、导管试压及安装
导管试压
导管采用φ25-30钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管，钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。
导管使用前应全部预拼装、编号并进行水密承压和接头抗拉试验。
进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍，p=rchc-rwHw
式中：
p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；
rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；
hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；
rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；
Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。
导管安装接头一律采用丝扣连接，并采用橡胶垫圈增强密封。
导管底标高按实际孔底悬空250～400mm控制。
7、灌注水下混凝土
首批封底混凝土下落时有一定的冲击能量，能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。
灌注后泥浆从导管中排出，要保证导管下口埋入混凝土不小于2m-6m深。
灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。
在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；
应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；
导管的埋置深度应控制在2～4m。
同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。
如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。
要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。
要注意安全。
已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。
在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。
在拔出最后一段长导
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