施工方案通州北关冲击钻孔桩基施工方案.docx

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施工方案通州北关冲击钻孔桩基施工方案

通州核心区高压B调压站及进出线工程（附属用房）

附属用房桩基专项施工方案

一、编制依据：

1、《建筑桩基技术规范》JGJ94—94—2008

2、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-2007

3、《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008

4、《水工混凝土施工规范》DL/T5144—2001

5、《建筑桩基检测技术规范》JGJ106-2003

6、工地现场实际调查情况

7、工地现场地质勘查报告

8、甲方提供施工设计图纸

二、编制范围：

通州核心区高压B调压站及进出线工程（附属用房）桩基础。

三、工程概况:

本工程位于北京市通州核心区（原北关环岛东北角），主要内容为通州核心区高压B调压站及进出线工程（附属用房）。

附属用房为地上二层，现浇钢筋混凝土框架结构,基础为直径800mm钢筋混凝土现浇桩基础，共24根桩基础。

1、工程地质情况

拟建场区地面下30m深度范围内的底层为人工堆积层、新近沉积层及一般第四纪沉积层3大层，自上而下依次为：

人工堆积层：

分布于地表，厚约6。

1～10.0m；主要为粉质粘土～粘质粉土填土①层,房渣土①1层。

自标高12。

5~16。

1m一下为新近沉积层,主要为粉质粘土②层，粉细砂③层、粉质粘土~重粉质粘土③1层，砂质粉土③2层，其中粉质粘土②层灰黑色，呈软塑状态，按照物理力学性质定名为淤泥质土，属于软土；按照有机质含量定名为有机质土，厚度不均，分布不均。

自标高4.62~5.9m以下为一般第四纪沉积的粉质粘土～重粉质粘土④层，粉细砂④1层。

2、水文地质情况

地下水评价:

2012年11月勘察时，最大钻深为30m范围内,发现3层地下水，第一层为潜水，水位埋深4~8。

6m（绝对标高13.52～18。

07m）第二层为承压水,水位埋深11。

5~15m（绝对标高7.07~11.3m）水头高度约为1m，第三层为承压水,水位埋深18.9~23m（绝对标高-0。

2～3.89m）,水头高度约为2~3m。

拟建场地附近1959年、1971~1973年潜水静止水位标高均接近自然地面；拟建场地近3～5年潜水静止水位埋深大于2m。

四、施工工艺

详见下页施工工艺流程图1

图1施工工艺流程图

五、施工方法

1、平整场地

调压站附属用房所处地理位置多为人工堆积不平整建筑垃圾,需清除杂物，整平至绝对标高24。

4后进行夯实，平整后的施工场地应能满足钻机钻孔施工。

2、测量放样

桩基定位采用极坐标法放样，标高采用三角高程测量。

在钻孔桩施工过程中，要复核钻机的偏位情况及控制钻孔深度，严防偏孔及超钻。

桩基混凝土施工完成后及时恢复桩中心点。

桩基施工测量控制程序见图2。

图2桩基施工测量控制程序框图

测量过程中要严格控制桩基中心线,误差为±15mm，该桩基施工测量过程中严格按照设计文件进行放样。

3、埋设护筒

为准确固定桩位，保护孔口不坍塌，隔离地面水和保持孔内水位高出施工水位以维护孔壁及钻孔导向等目的，钻孔前需要埋设护筒。

护筒采用8—12mm厚的钢板制作，护筒内径比桩径大30cm。

附属用房桩基直径为800mm,护筒内径为1.1m，护筒壁厚为8mm.护筒底角及各管节均设置加强箍,护筒入土深度根据现场地质情况初步拟为3m，护筒底部和四周所填粘土必须分层夯实，护筒顶要高出地面0.3m或水面1～2m。

护筒埋设要稳定、准确，确保钻孔和灌注混凝土的顺利进行。

护筒中心与桩位中心重合，护筒平面位置偏差小于5cm，垂直度偏差小于1%，以保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。

4、泥浆制备

在孔桩施工范围合适的位置处,设置制浆池、泥浆池和沉渣池，泥浆由膨润土或粘土调剂，钻孔中控制浆液的比重、粘度、静切力、酸碱度、胶体率、失水率、含砂率等指标.本工程泥浆池位置设置在附属用房东侧代征绿地内。

泥浆池具体位置详见附图。

5、钻孔作业

本工程拟采用两台钻机同时进行钻进作业，由于大部分桩位间距较小，故本工程采用跳打桩位的方法进行施工,详见桩基作业顺序附图。

桩基作业顺序及泥浆池位置附图:

钻孔作业主要包括钻机选型（详见机械设备表）、定位和钻进、清孔、验孔等过程。

a钻机选型：

桩基钻孔须穿过粉质粘土、淤泥土、人工堆积建筑垃圾、砂层等。

采用冲击式钻机，冲击式钻机适用于各种坚硬土层、卵石、漂石、岩石层成孔。

b钻机定位:

钻机就位前，钻机所有零部件须经检查及整修，钻头直径必须满足钻孔要求，钻机底座平整牢固，钻机安装后要求稳定可靠。

开钻前应将钻头准确对中（桩基中心）,偏差不大于5cm,倾斜度不得大于1％。

c钻进：

开钻时，应先在孔内灌注泥浆，如孔内有水，可以直接投入黏土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。

开钻时要采取低锤轻打,高频率小冲程原则，确保成孔质量.施工中要控制总体钻进程度，确保成孔率100％。

钻建筑垃圾过程中要勤排渣清孔,加快钻进速度。

护筒底口位置宜回填粘土和片石并反复冲砸，以促使护筒底口形成硬壳。

避免护筒底口漏浆.

d成孔检测、清孔

成孔检测包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。

孔的中心位置应在±100mm范围内，孔径﹥设计桩径,倾斜度小于1％，孔深不小于设计规定。

成孔检测合格后才可清孔。

清孔采用换浆、抽浆的方法进行。

成孔检测合格后采用循环泥浆的方法对桩孔进行清孔,让孔内钻渣随着泥浆的循环，随着泥浆排除孔外。

当孔内的泥浆比重为1。

2-1.4时，沉渣厚度满足设计图纸的要求，即满足清孔标准。

钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到标准。

不能用加深钻孔深度的方法代替清孔.

6、钢筋笼制作及吊装

钢筋笼加工和吊装严格按照设计和规范要求进行.钢筋加工应在钢筋加工场统一进行制作，制好后的钢筋骨架必须平整垫放,每2米设一道在主筋内侧的加劲撑。

钢筋笼保护层必须满足设计图纸和规范的要求,每隔2米设置一组环于钢筋笼四周的圆饼式滚轮砂浆垫块。

吊放钢筋笼时，第一节放入孔内后,取出临时十字加劲撑,在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。

吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接，然后再下放钢筋笼,如此循环。

钢筋笼下放时要缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。

钢筋笼定位后,及时浇注混凝土，防止塌孔。

7、导管就位

导管采用φ300mm钢导管。

每节长2～3m，并配1～2节长1～1。

5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。

混凝土灌注前需对导管进行水密承压和接头抗拉试验.导管最上沿接混凝土漏斗,混凝土由进料斗经储料斗倒入漏斗，并随即卸入导管直接灌注。

同时以一台吊车配合钻架吊放拆卸导管。

桩孔底至导管底端间距为40cm.

8、水下混凝土灌注

混凝土由搅拌站集中生产商品混凝土,混凝土运输车运至工地，利用混凝土输送泵和吊车配合输送混凝土。

必须经过成孔质量检测和清孔检测（包括泥浆含砂率和沉淀厚度检测等）合格后，方可进行灌注工作，如沉淀量超标,应再次清孔，但应注意孔壁的稳定，防止塌孔。

坍落度控制在18～22cm,灌注的时间控制在初凝时间内2.5h.

混凝土浇注时先灌入首批混凝土，首批混凝土不少于1。

085m3，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土。

导管距孔底25～40cm，首批混凝土保证导管埋深1。

0m以上。

按公式V≥（πD2/4）×（H1+H2）+（πd2/4）×h1、计算首批混凝土浇注量。

式中：

V—灌注首批混凝土所需数量（m3）；

D一桩孔直径,取1.0m;

H1-桩孔底至导管底端间距，取0.4m

H2-导管初次埋置深度，取1.Om；

d—导管内径，取0。

3m；

h1—桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度（m）,

既h1=Hwγw/γc

式中：

Hw为井孔内泥浆的深度,按25m计；

γw为井孔内泥浆的重度，取11KN/m3；

γc为混凝土拌和物的重度,取24KN/m3；

所以h1=25×ll/24=11.5（m）。

灌注首批混凝土所需数量：

V=3。

14×0。

82/4×（0.4+1）+3。

14×0。

32/4×11。

5=1.085m3

浇注首批混凝土时,导管内用混凝土隔水栓,隔水栓预先用钢丝绳悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满漏斗后，迅速提升钢丝绳打开隔水栓，混凝土即下入到孔底，排开泥浆。

首批混凝土灌入孔底后,立即测探孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求即可正常灌注，如发现导管进水，表明出现事故,按应急方法处理。

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，要防止混凝土拌和物从漏斗处掉入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。

灌注过程中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，如导管法兰卡钢筋骨架，可移动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。

当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度,可拆除1节或2节导管（视每节导管和工作平台距孔口高度而定）.此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新卡牢孔口的导管，然后松开导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的钓钩挂上待拆的导管上端的吊环,待螺栓全部拆除后,吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入孔口导管内,校好位置,继续灌注。

拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15分钟，要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全。

已拆下的管节要立即冲洗干净,堆放整齐。

在灌注过程中，当导管内砼不满含有空气时，后续砼要徐徐灌入，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。

当砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取以下措施：

当砼面接近和初进入钢筋骨架时（1m左右），应保持较深埋管，并徐徐灌入，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力,当孔内砼面进入钢筋骨架底口4m以上时，适当提高导管，减少导管埋置深度（不得小于2m）,以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力.导管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度.

在整个浇注过程中,经常检测混凝土面高度,严格控制导管在混凝土中埋深2～4m，利用导管内混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高出设计标高1m。

在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减小,超压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注顺利进行。

在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管，形成泥心。

混凝土灌注情况、时间、导管埋深、导管拆除及在浇注过程中发生的异常情况指定专人记录，并填写施工记录表。

9、桩的质量检测

混凝土浇注完成后，及时拔除护筒，凿除桩头至桩顶标高。

14天后或者砼强度达到70％后按照要求进行超声波检测及桩基承载力压桩检测.

五、质量保证措施

1、施工中注意保持护筒垂直，防止倾斜；

2、钻孔过程中，根据地层情况调整孔内泥浆性能指标,以达到泥浆护壁的要求。

3、钻进时，起、落钻头速度要均匀，控制钻进速度,不得过猛或骤然变速，并要及时将孔内残渣排出孔外,以免孔内残渣太多，出现埋钻现象;

4、因故停钻时，要把钻头提出孔外，且孔口要加护盖；

5、冲击成孔中遇到斜孔、弯孔、梅花孔、坍孔，护筒周围冒浆等情况时停止施工，采取措施后再施工;

6、在取渣或停钻时，要及时向孔内补充泥浆,以保持孔内一定的水头高度；

7、及时将清出的钻渣进行处理，防止污染施工现场及周围环境；

8、浇注水下混凝土时，严禁将导管提出混凝土面,派专人测量导管埋置深度，及时填写水下混凝土浇注记录；

9、在浇注过程中,当导管内混凝土不满含有空气时，后续的混凝土要通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土