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钻孔灌注桩施工组织设计学位论文

钻孔灌注桩

施

工

组

织

设

计

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校对：

审核：

二00三年六月十五日

桩基工程施工组织设计

第一章施工任务和施工条件

§1—1施工任务

杭州新丰商务楼位于杭州市清江路，现钱塘大厦南侧，地下二层，地上二十层，施工场地平坦，围护采用钻孔灌注桩，三重管高压喷桩。

钻孔灌注桩工：

程桩134根，其中Φ600，16根，Φ800，24根，Φ1000，94根，护钻孔灌注桩Φ700，209根，高压旋喷桩Φ800，359根。

立柱桩10根。

其工作量如下表：

名称

桩径mm

桩长m

数量（根）

砼方量M3

工程桩

Φ600

28

16

126.67

工程桩

Φ800

28

23

323.7l

工程桩

Φ1000

28

76

1671.33

试桩

Φ800

36.4

1

18.30

试桩

Φ1000

39.6

2

62.20

锚桩

Φ1000

37

4

116.24

锚桩

Φ1000

39.6

12

373.22

围护桩

Φ700

11.5

174

773.42

围护桩

Φ700

12.05

35

162.31

合计

3627.40

高压旋喷桩

Φ800

359

4160.4M

§1—2施工地层和条件

一、施工地层

根据“浙江城建勘测工程有限公司”提供的工程地质勘察报告，

施工现场自上而—F的地层为：

①-l杂填土：

褐色～褐灰色，松散，由粉寸二、碎石及大量建筑垃圾组成，局部含腐植质，以建筑垃圾为主。

①-2素填土：

灰色，稍密，以粉土为主，含少量腐植质。

（注，有建筑垃圾存在就该定名为杂填土）

③粉土：

灰黄色，很湿，稍密～中密，含铁锰质斑点和少量云母碎片，夹粘土薄层，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低。

③-1砂质粉土：

灰黄色～褐黄色，很湿，稍密～中密，含云母碎片，局部夹粉砂薄层，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低。

③-1-l粉土：

灰色，很湿，稍密，含云母碎片，腐植质和少量贝壳碎屑，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低。

③-2粉砂：

灰色，饱和，中密，含铁锰质斑点及云母碎片，颗粒均匀。

⑤-1粉土：

灰色～青灰色，很湿，稍密～中密，呈薄层状，含云母碎片和氧化铁斑点，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低。

⑤-1粉砂：

灰色～青灰色，饱和，中密，含云母碎片，夹少量薄层状粉土及粘性土。

⑥淤泥质粉质粘土：

灰色，流塑，含腐植质及少量贝壳碎屑，具垂直气孔，夹粉土薄层，稍有光泽反应，干强度中等，韧性中等。

⑦粉质粘土：

灰色～灰白色～褐黄色，可塑，含云母碎片，局部夹少量粉土薄层，见有雾白色高岭土团块，稍有光泽反应，干强度中等，韧性中等。

⑨-1粉质粘土夹粉土：

褐黄色，可塑，偶含少量小粒径的砾石，粉质粘土与粉土互呈，稍有光泽反应，干强度中等，韧性中等。

⑨-1-1，粉砂：

褐黄色～灰褐色，中密，砾石含量30—35％不等，最大粒径可达6cm，多呈次圆状，局部呈次棱角状，成份以白色砂岩与火山岩组成，胶结一般。

⑨-3圆砾：

褐黄色一灰褐色，中密～密实，砾石含量50％—70％，最大粒径可达10cm，硬度大，多呈次圆状，局部呈次棱角状，粒径一般在2-4厘米为多，成份以白色砂岩与火山岩组成，中间充填有中粗砂，胶结良好。

⑨-4砾砂夹圆砾：

褐黄色，中密局部密实，砾石含量30％-45％，最大粒径可达6cm，多呈次圆状，局部呈次棱角状，局部砾石含量50％以上，以圆砾为主，胶结良好。

二、地下水

勘察期间测得场地各勘探点的地下水位一般埋深于地表下0.55～0.95米左右，根据现场地质条件分析，场地上部地下水主要为浅层潜水，而承压水主要分布在圆砾和砾砂层中，地下水受大气降水等影响明显，根据附近建筑经验和区域水质资料，场地地下水对砼无侵蚀性。

三、施工条件

施工场地原有建筑物已拆平，地形较平坦，±0.000相当于绝对

标高7.40m，地面高程在6.60m，相对标高-0.80

§1—3质量要求

§1—3质量要求

（一）钻孔灌注桩质量要求

一、钻孔灌注桩按“省标DBJ-10-l-90”和“国标JGJ94-94”施工。

二、钻孔灌注桩的桩位允许偏差d／6且不大于lOOmm，桩身垂直度偏差不大于1％，桩径偏差—0.1d且≤-50mm。

三、桩端持层为⑨-3圆砾或者⑨-4砾砂夹圆砾，桩端全面进入持力层深度大于等于5m。

四、钢筋笼制作要求见“结施-5修A”图,钢筋笼焊接按“GB50204-92”执行，钢筋笼制作允许偏差，主筋间距±10mm，箍筋间距或螺旋筋螺距±20mm，钢筋笼直径±10mm，钢筋笼长度±50mm。

五、孔底沉渣不大于50mm，灌砼和清孔的时间间隔不大于30分钟。

六、桩身砼标号C25，试桩混凝土强度等级为C35，主筋混凝土保护层厚度50mm，其允许偏差±20mm。

七、桩的混凝土超灌量1.5m。

八、单桩竖向极限承载力标准值：

Φ600mm桩Quk=3300KN

Φ800mm桩Quk=6400KN

Φ1000mm桩Quk=9900KN

第二章施工方案和设备选择

§2—1施工方案和进度控制

一、施工方案

钻孔灌注桩：

本工程填土采用人工挖孔，埋设护筒隔离；填土以—下地层采用正循环回转钻进成孔，优质泥浆护壁、排渣；正循环清孔；导管法灌注水下混凝土成桩。

施工工艺流程图如图1所示。

二、施工周期

根据施工地层、孔深和以往施工的经验，施工工天共需60天。

§2—2施工设备选择

一、钻机GPS-10型30KW7台

二、泥浆泵3PNL型22KW7台

立式涡流浆泵7.5KW14台

三、电焊机BX-330-123.4KW5台

BX-300-116KW5台

四、气焊1套

五、型材切割机J3G—4002.2KW1台

六、空气压缩机2V—6／840KW1台

2V—0.9／45.5KWI台

七、潜水电泵QX-60.75KW2台

八、经纬仪DJ41台

九、水准仪DS31台

十、排污车6m34辆

第三章施工工艺

§3—1、成孔工艺

一、桩位放样

根据建设单位提供的测量基准点和基线进行复测，再据此测出桩位中心，打入定位桩。

二、埋设护筒

1、以桩位中心为基准，埋设十字交叉桩。

2、挖护筒坑，挖到下部土层后，钎探证实无地下障碍物即可。

3、将护筒放到坑内，拉十字线，调整护筒位置，使护筒中心与十字线交点重合，再在护筒四周填粘占土夯实。

4、复核桩位，插上钢筋。

三、钻机就位

移动钻机，使转盘中心与桩位中心重合，再找平垫实，使机座周正水平。

四、钻进成孔

1、钻具连接

提引水笼头主动钻杆钻杆加重杆钻头。

2、钻进技术参数

①压力：

钻具自重；

②转数：

40rpm、70rpm、128rpm；

③汞重：

108m3/min

3、泥浆循环系统：

①泥浆循环系统：

泥浆池泥浆泵胶管钻杆孔底孔口立式涡流浆泵沉淀池泥浆池。

②泥浆性能

粘度18—20S，比重1.10—1.20，含砂量小于5％，胶体率大于90％。

③泥浆性能调整

1）开孔，比重1.2-1.3，粘度25-28s，含砂量小于5％，胶体率大于90％。

2）淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土，比重1.15，粘度20s，含砂量小于5％，胶体率大于90％。

3）粘质粉土、粉质粘土，比重1.20，粘度20——22s，含砂量小于5％，胶体率大于90％。

4）细砂混粘性土、砾砂，比重1.20—1.25，粘度22—25s，含砂量小于8％，胶体率大于90％。

5）角砾混碎石，比重1.25-1.30，粘度25-28s，含砂量小于8％，

胶体率大于90％。

4、一次清孔

钻进到设计孔深后，将钻具略微提起，慢速回转，大泵量冲孔30分钟，然后停泵测量孔深，测到终孔孔深才能提钻。

§3—1、成孔工艺

一、下钢筋笼

1、按设计要求制作钢筋笼。

2、吊起钢筋笼，调直，轻放、慢放下入孔内，孔口焊接钢筋笼和吊筋，将钢筋笼固定在孔口。

二、下导管

按设计长度连接导管，吊起缓慢下入孔内。

三、二次清孔

接好清孔帽，下入风管，开泵进风清孔，直到孔底沉渣达到规程

要求为止。

四、灌注混凝土

1、清孔后立即接好储料斗，将隔水塞下到导管内水面处，固定之。

2、混凝土为商品混凝土。

3、将混凝土装入储浆斗，剪塞，混凝土由隔水塞前导，流入孔内，埋住导管底部。

4、灌注混凝土时，导管底部埋入砼面1.5—6.5m。

5、灌注结束后清洗导管、料斗、储料斗和机具。

6、拔出护筒，回填孔口。

第四章安全和工程质量保证措施

§4—1安全和文明施工措施

一、安全措施

1、认真贯彻“安全第一，预防为主”方针，坚持管生产必须管安全的原则，根据“国务院关于加强企业生产中安全工作的几项规定”和“国营建筑企业安全生产条例”，结合我单位和本工程特点组成由分公司主要负责人、安全员、项目部和机组兼职安全员参加的安全生产管理网，执行安全生产责任制，明确各级人员的责任，抓好本工程的安全生产工作。

2、工程实放前，对参与本工程施工的全体职工进行安全生产的

宣传教育，组织职工学习相关安全生产的《规定》、《条例》和《安全生产操作规程》，并要求职工在施工中严格遵守有关文件的规定。

3、工程实施前，对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未以有关安全部门验收的设备和设施不准使用，不符合安全规定的地方立即整改完善。

并在施工现场设置必要的护栏、安全标志警示牌。

4、实施时，严格按照公司审定的施工组织设计和安全生产措施的要求进行施工，操作工人必须严守岗位履行职责，遵守安全生产操作规程，特种作业人员应经培训，持证上岗，各级安全员要深入施工现场，督促操作工人和指挥人员遵守操作规程，制止违章、无证操作、违章施工。

5、工程实施时，每周组织一次安全日活动，检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患，及时补充完善安全措施。

6、经常保养施工机具，保证安全装置灵敏可靠，防护罩完好无损，螺栓紧固无松动。

搞好安全用电管理，保证变电、配电间达到“四防”要求，输电线路、配电箱、漏电开关的选型正确，敷设符合要求，电气设备的照时灯具有良好的接地保护，并在可能雷击处安装防雷装置。

7、重视个人自我防护，进入工地必须戴安全帽，高空作业高度3米以上，必须系好安全带，穿防滑鞋，服装必须符合安全要求，施工时不不得擅自离开工作岗位，严禁酒后作业。

8、施工场地的坡度应小于1％，地耐力应满足桩机施工的要求。

桩机移位时，由机长统一指挥，防止发生桩架倾倒事故。

9、吊卸所用索具要经常检查，发现问题应立即更换或妥善处理。

10、施焊场地周围应清除易燃易爆物品或进行覆盖隔离。

11、焊钳和手把线必须绝缘良好，连接牢固，更换焊条应戴手套。

在潮湿地点工作应站在绝缘板或木板上。

12、焊接工作结束时应切断电焊机电源，并检查操作地点，确认无隐患后方可离开。

二、文明施工措施

1、工地门口按公司文明施工要求挂牌，标明工程名称，施工单位、工期、工程主要负责人姓名和监督电话，自觉接受社会监督。

2、实行施工现场平面管理制度、各类临时施工设置，施工道路，堆物场和生产设施场均按经建设方、监理方审定的施工组织设计和总平面布置图实施。

如现场情况变化，必须调整平面布置或搭建其它设施，应提前上报建设单位和监理部门审批。

3、工程材料，构件分门别类有条理地堆放整齐，机具设备定机定人保养，保持机器整洁，运行正常。

4、施工中严格按照审定的施工组织设计实施各道工序，工人操作要达到标准化，规范化，制度化，做到工完料清。

5、工地上配齐食堂、浴室饮用水供应点等生活设施，并制定卫生检查制度，定期进行大扫除，保持生活设施清洁卫生和周围环境整洁卫生。

6、项目部、施工桩机设文明施工负责人，定期和不定期检查文明施工措施落实情况，经常征求有关单位和周围居民对文明施工的批评意见，及时采取整改措施，切实搞好文明施工。

7、工作人员全部统一着装，持证上岗。

8、做好现场的清场工作：

①及时排出溢出地表的废浆和地面积水。

②及时清除挖护筒挖出的砼块、建筑垃圾等障碍物。

⑧及时回填钻孔桩，以防人员掉入造成事故。

④及时排污，车辆驶出现场前应用清水冲洗轮胎，以免污染路面

有碍市容。

9、晚间施工尽量减少噪声。

10、保持场内道路畅通，排水；、排污系统处于良好的使用状态。

§4—2、工程质量保证措施

（一）钻孔灌注桩部分

一、保证质量技术措施

1、成孔质量保证措施

①桩位定位质量保证措施

1）根据建设单位提供的测量基准点和测量基线放样定位，经监理公司和总包单位复核认可后才交付使用。

2）采用三次定位校正措施。

第一次放样定出孔位中心，并用十字交叉法确定护筒坑的挖掘位置。

第二次校正护筒位置，打入定位钢筋，请监理公司复核。

第三次钻机就位时，使用重锤校正，使转盘中心与孔位中心重合。

②钻孔垂直度保证措施

1）．钻机的基础必须稳固，钻机安装必须周正水平，天车、转盘中心和桩位三点应成一垂线。

2）．在钻头上部接加重杆或扶正器，使钻头工作平稳。

3）．根据地层情况合理设计钻头，使各切削刃受力均匀。

4）．钻进时主动钻杆应有导正装置防斜。

5）．开孔和换层钻进，采取轻压慢转措施。

6）．经常检查钻杆，发现弯曲立即更换。

7）．发现钻孔偏斜后应重新成孔，纠直后才可继续钻进。

⑧桩径和桩形保证措施。

1）．埋设护筒时，护筒四周应用粘土夯实，防止护筒底部向周边漏水而造成泥浆水头下降，进而引起坍孔。

2）．用好泥浆，防止缩径和坍孔。

当原土泥浆达不到要求时，酌情使用化学处理剂，改善泥浆性能。

3）．根据不同地层的可钻性和护壁特点选择合理的钻进技术参数和相应的操作技术，如开孔轻压慢转，小泵量钻进；粉质粘土、粘质粉土大泵量、高转数钻进，适当控制钻速；淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土，中泵量、中速钻进；细砂混粘性土、砾砂，大泵量、中速钻进，保持泥浆质量，及时除砂；角砾混碎石，大泵量、低速钻进，保持泥浆质量，及时排砾。

④桩端进入持力层保证措施

1）．施工前根据地质资料作出持力层等高线图，以此作为各桩孔的深度设计依据，指导施工。

2）在有地质剖面资料的钻孔处，选择一个桩作为工艺性试桩，详细记录桩孔进入持力层的钻进速度，供其他桩孔钻进同样层位时的钻速参考。

3）选派有经验的钻工进行入持力层操作，以保证钻进技术措施能不折不扣地得以实施，并能通过钻机的跳动、声音、返浆颜色、岩样等判断是否进入持力层。

4）当钻孔深度与设计孔深相符，且钻进速度与试钻速度一致时，即可确认桩尖进入持力层。

5）钻头进入圆砾层时立即取砾样，终孔时再取一个样，每根桩的砾样编号保存备查。

2、成桩质量保证措施

①清孔质量保证措施

1）．钻进到设训—孑L深后钻具在原位慢速回转，大泵量冲孔，换浆排渣，为第二次清孔创造条件。

2）．二次清孔，以导管为排渣管，使用空气压缩机进行气举反循环清孔，可以保证孔底沉渣达到规程要求。

②钢筋笼质量保证措施

1）．钢筋进场应验收，要有质保单，并作力学试验和焊接试验

合格后才能启用。

2）．焊条要有质保单．其牌号要与钢筋的性能相适应。

3）．严格按照设计图纸加工钢筋笼，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。

4）．钢筋笼导正保护采用φ100mm砂浆园饼，每4m一组，每组4

个，90°园周竖向相隔布置。

5）．钢筋笼入孔前要调直，孔口焊接时，上下笼要保持同心。

③桩身质量保证措施：

1）．导管离孔底距离不大于0。

5m。

2）．混凝土初灌量应保证导管底部能埋入砼面0．8m以上。

3）．灌砼应紧凑地连续不断地进行。

及时测量孔内砼面高度，以

指导导管的提升和拆除。

4），提动导管时，应使导管保持在桩孔中心，以防挂碰钢筋笼。

5）．为保证桩顶质量，混凝土超灌高度应不小于1m。

3、筋笼质量保证措施

①钢筋进场应验收，要有质保单，并作力学试验和焊接试验，合格后才能使用。

②焊条要有质保单，其牌号要与钢筋的性能相适应。

③严格按照设计图纸加工钢筋笼，主筋用钢筋定们支架控制等分距离。

④灌注混凝土时，往常检查吊筋的固定情况，以免钢筋笼上浮、下沉。

4、混凝土质量保证措施

混凝土为商品混凝土。

5、桩身质量保证措施

A、桩身混凝土必须连续灌注，桩的充盈系数不得≥1.1。

B、选择合理的打桩流水，以防桩身挤断或被桩架压断。

C、同一承台内的桩应在一天内施工完毕。

二、保证质量的组织措施

1、工地建立以主管工程师为主的各工种技术人员组成的技术管理和质量检验小组进行定位、成孔、成桩和后勤物资供应等各个环节的技术管理和质量管理，技术人员实行三班制值班，使各工序的施工都处于质量监控之中。

2、实行施工技术质量网络管理。

工地成立项目部，在项目经理领导下，由生产指挥、主管工程师和后勤管理进行整个工程的生产调度和工程技术质量管理。

3、施工中严格执行公司制订的全面质量管理制度，建立施工质量管理流程图和工序责任表，把定位、钻孔、清孔、钢筋笼制作和安

放、砼灌注以及排污、文明施工、安全和消防等各项工作职责分解落实到班组个人，并通过完善以承包为主的经济责任制，明确内部奖罚制度，充分调动施工人员的积极性和责任心，保证工程质量达到优良。

4、认真做好各种原始资料的记录和整理，并按工序进行质量评定，对重要工序要认真复核，防止差错。

5、工地成立由技术、质检、施工员组成的QC小组，活动内容

旨在提高施工质量。

§4—3事故和特殊情况的应急防治措施

一、坍孔的预防和处理

1、使用优质泥浆护壁。

泥浆失水后在孔壁形成薄而致密的泥皮，达到护壁效果。

2、采用大比重泥浆钻进⑨-3圆砾或⑨-4砾砂夹圆砾层,并保持足够的泥浆水头，以平衡地压。

3、尽量缩短成孔后的待灌时间，尽可能加快混凝土灌注速度，缩短灌砼时间。

4、下笼后出现局部坍塌，可用导管进行二次清孔。

二、钻具脱扣，折断的预防和处理

1、施工前必须对钻杆、钻头进行检查，发现钻杆直径变小或接头的螺纹损坏应及时更换，防患于未然。

2、开钻或加杆后重新钻进时，应将钻具略微提起再启动，防止钻具回转受阻造成扭断钻杆或脱扣。

3、一旦发现断杆或脱扣，应记下事故头在孔内的具体位置，然

后因地制宜地采取捞、钩、套等方法处理。

三、堵管的预防和处理

l、使用的导管和料斗必须确保其连接部位和焊缝的密封性。

2、隔水塞的直径要和导管的内径相匹配，隔水塞的安放位置要正确，剪塞后，隔水塞能从管内J顷利排出。

3、混凝土的碎石粒径一般不大于导管内径的1／6，个别碎石的最大粒径不宜大于50mm；混凝土质量必须满足施工要求。

4、灌砼时，混凝土不宜猛烈地倒入料斗，以防在导管内形成“气栓”而造成堵管。

亦可在料斗内安装管子引气。

5、一旦出现堵管，采用长杆冲捣、上下窜动导管或在导管上安装震动器，迫使混凝土或隔水塞下落。

6、如果上述方法处理无效，应立即提出导管，进行清洗，视孔内混凝土情况，作重新灌注或接桩处理。

①隔水塞堵塞导管时，可将提管时散落在孔底的混凝土清除，重新下隔水塞灌砼。

②当孔内混凝土面尚未初凝时，尽快清洗导管，重新下导管到混凝土面上，开泵冲洗浮浆后，再下隔水塞灌注。

隔水塞冲出导管底部后，尽可能将导管下插到原先灌注的混凝土内，原位上下窜动导管，使混凝土混合，密实，然后继续灌砼。

③当孔内混凝土己初凝时，下入比钢筋笼直径稍小的钻头钻进到新鲜砼面，重新清孔，再灌注混凝土。

第五章工程进度计划和施工组织管理

§5一l、工程进度

一、施工工期

本工程开动7台钻机，二班制连续施工。

6日内做好搭建临设，验灰线、放样，钢材进场、验收，设备进场、安装，试运转，开挖泥浆池、排污池和循环系统，技术交底和技术准备等工作，施工工期60个日历日，竣工后3天内做好撤场工作。

工程进度见表2“桩基工程施工计划进度表”。

施工

项目

工程进度（日）

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

33

36

39

42

45

48

51

54

57

60

进场

施工准备

围护桩

工程桩

撤场

二、施工工期保证措施

为了保证按期竣工，采取以下措施：

1、加强设备的维护保养，减少设备运转故障，对于24小时连续运转的设备应有一套备用设备和足够的配件。

2、做好钢材、混凝土等原材料的采购工作，减少不必要的停待。

3、施工现场的机修人员24小时值班，随时检修设备，减少停工时间。

4、做好现场管理工作，减少各工序的节点转换时间，提高施工效率。

5、加强职工思想教育，采取激励、奖罚措施，保证施工工期。

6、实行二班制连续施工。

§5—2、施工劳动组织

一、本工程编制105人，各工种人员配备如下：

项目经理1人

技术负责1人

生产指挥1人

施工员3人

测量员2人

安全员1人

后勤材料2人

电工2人

钻工14人

砼普工60人

电焊工8人

杂工10人