立柱基坑支护施工组织设计.docx

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立柱基坑支护施工组织设计

南京钟山岩土工程有限公司施工组织设计

中央路288号基坑支护工程立

柱

桩

施

工

方

案

南京钟山岩土工程有限公司二○一一年二月十八日

南京钟山岩土工程有限公司施工组织设计

方案编制：

南京钟山岩土工程有限公司

项目经理：

方案编制：

方案审核：

方案审批：

南京钟山岩土工程有限公司施工组织设计

一、施工工艺及技术要求

1、放桩位线

开孔前，用水准仪对施工现场标高进行测量，作为成桩控制标高；桩位测放允许偏差为0.5cm。

桩位中心点处用红漆做出三角标志，以标志为圆心、桩半径为半

径画控制圆。

时及时补上。

以便于桩位复核。

桩位线及标志要经常检查，看不清

桩位线放好后，须进行自检，再请建设单位、监理单位、总包单位组织人员复核检查，并及时办理复核手续。

2、埋设护筒

定好桩位后，先在桩位控制圆外侧弹出桩位十字线以便控制桩位，再进行开挖埋设护筒。

护筒直径为Ф1200mm，高大于1.0m。

埋设护筒时，其中心线与桩位中心线偏差不得大于20mm，护筒底部应深入原土层不得少于20cm，且护筒应略高于地坪面。

护筒与周围垂直，且开挖埋设的护筒周围用粘土分层回填夯实。

3、钻机就位

钻机就位后，底座必须用水平尺打好水平，达到平整、稳固，以确保钻进中不发生倾斜和移动；转盘中心与桩位中心的允许偏差应小于20mm，转盘在四个方向上的水平度应保持水平，机架垂直度小于1/300。

4、成孔

采用10套GPS-18型工程钻机进行钻孔灌注桩施工，采用泥浆护壁成孔工艺，泥浆采用原土造浆。

本工程工程拟使用的钻头与设计

o

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桩径相同，钻头锥形夹角应大于120。

成孔中应经常检查钻头直径，发现磨损超过0.5cm时应及时修复。

钻进压力及转速控制：

开孔时应遵循小水量、轻压力、慢转速，以防扩径过大；护筒脚附近要慢速钻进，使护筒脚有一定的粘泥皮；在钻进过程中，最大钻进速度不大于1m/min；在钻进②层土层时，要适当控制压力和转速,以防扩径过大，且要少提动钻具，换钻杆时应轻提，以防抽坍孔壁，一般开孔及钻进淤泥层时宜开一挡。

钻进过程中应切实计算好钻杆和钻具长度，以便丈量钻杆上余尺，正确计算孔深。

加接钻杆应先将钻具稍提离孔底，待泥浆循环2～3分钟再拧卸钻具。

钻进中，上下串动钻具要适当，最好一根钻杆打完，在加钻杆前串动几下即可，既达到将孔内粘泥块打碎及使孔拉直的目的，又不致于造成钻杆脱扣和加快连接处的磨损。

成孔垂直度偏差，⑥一般按不超过1/100控制。

⑥

5、成孔泥浆的配制管理

合理地配制泥浆，是成孔成败的关键，在施工过程中，应严格按照土层条件的不同选用不同性能的泥浆护壁。

①在粘土层中成孔时，出口泥浆的比重控制在1.1～1.2；

②

在砂土层、淤泥质及易坍孔土层中成孔时，排渣泥浆比重控

制在1.2～1.3，并应选择含砂量较小的泥浆；

3泥浆的粘度控制在18～20秒，含砂量小于3%；

4遇有流砂及易坍孔缩径土层，如加大泥浆比重尚不能解决的，可用人工造浆。

人工造浆配比：

水91%，陶土粉8%，纯碱0.4～0.5%,浆糊粉0.03～0.05%；

⑤

在成孔过程中，排出的泥浆应先进入泥浆沉淀池，降低泥

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浆的含砂量及比重，然后再进入循环池利用；

⑥经常对沉淀池、循环池进行清理，清除沉砂、积淤，对不符合要求的泥浆应及时排放到废浆池外运，确保泥浆质量。

6、第一次清孔

当钻至设计标高后，应停止钻进，并及时用换浆法进行一次清孔。

具体方法：

在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行，清孔时先将钻头提离孔底10～20cm，转盘回转冲孔，泥浆循环不断地进行，并时常串动钻具，以提高一次清孔效果。

一次清孔的时间不宜定死，应根据钻具回落测试孔底沉渣厚度和返浆比来决定清孔是否可以结束；为确保孔壁质量，一清泥浆进浆比重应小于1.15，返浆比重应小于1.3，手触泥浆无颗粒感觉，一次清孔即可结束。

7、钢筋笼制作

钢筋笼分节制作，一般分节长度为9m，分节吊放，吊拼焊接而成；主筋的搭接以50%错开，主筋错开长度应大于35d，单面焊接长度应大于或等于10d；

钢筋笼制作前，应将主筋校直、除锈，下料长度要准确；主筋保护层为50mm，允许偏差为±20mm，为保证保护层厚度，

每节钢筋笼设置两组砂浆垫块，每组三块，平面上呈120度角布置，

且上下两组均匀错开。

接点焊固定。

⑥⑥8、钢筋笼安装

环形箍筋、螺旋箍筋与主筋的连接采用直

吊放钢筋笼时，可利用机架直接吊放钢筋笼。

为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高，安放前由施工员测定具体标高尺寸，确定吊筋长度，以保证偏差在±50mm以内。

钢筋笼吊放入孔时，不得碰撞孔壁。

如下放有阻，应查明原因。

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如焊接垂直度不好，应重新调正后再下放。

如为孔径缩径，则因提出钢笼重新扫孔至符合要求。

为防止灌注混凝土时钢筋笼移位及上浮现象发生，钢筋笼下到设计位置后必须固定好，以确保钢筋笼保护层偏差为±20mm，笼顶、底标高偏差在±50mm之间。

钢筋笼吊放时，应确保钻孔和钢筋笼的同心度。

钢筋笼孔口焊接应符合如下规定：

1）下节笼上端露出操作平台高度宜在1.3m左右；

2）主筋焊接部位的污垢应予以清除；

3）上下节笼各主筋位置应对正，且上下笼均处于垂直状态时方可施焊，焊接时宜两边对称施焊，并敲去焊渣；

4）焊接完毕后，应补足焊接部位的箍筋。

9、格构柱的制作与安放

格构柱采用外加工，进行使用前先报监理验收，验收合格后再进入下道工序。

格构柱安放前先进行钢筋笼的安放，待钢筋笼对接好后，用横杠固定在井口，再进行格构柱的安放，安放前在格构柱的下口向上3m处用红油漆做好标记，用桩机的卷扬将格构柱垂直吊起后插入钢筋笼中3m，保证格构柱垂直居中后将笼顶主筋与格构柱牢固焊接后起吊，格构柱与钢筋笼整体下放距设计位置50cm左右，用横杠固定，在格构柱的顶端焊接吊筋，再将吊筋固定在井口。

10、导管安装及二次清孔

本工程导管直径为250mm，下导管前应准确量好导管总长度。

检查导管的密封性能，即检查导管有无漏水，导管连接密封圈的

好坏情况。

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当钢筋笼和格构柱安放完毕后，应尽快安放导管，导管从格构柱中间下放，再进行第二次清孔。

吊放导管时，应位置居中，轴线垂直，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。

安放完毕后，应在导管上口设闷头连接泥浆管，下口离孔底约30cm，用3PNL泵进行泥浆循环清孔，并进行泥浆指标的调整，二次清孔的进浆比重应小于1.20。

沉渣厚度摩擦桩应不大于5cm，清孔时间一般控制在30分钟左右。

二次清孔结束后，由施工员进行孔底沉渣的测试，沉渣厚度不大于5cm，在满足沉渣厚度控制指标后，报监理验收合格后及时进行下道工序——混凝土灌注工作。

10、水下混凝土施工

按设计要求桩身砼强度为C30、采用Ф250导管进行水下混凝土灌注，商品砼质量及砼灌注应按下列要求控制：

导管下入孔内之前应仔细检查连接丝扣、焊点及密封槽的好坏，并编号、丈量、记录长度，导管底口距孔底高度一般控制在30cm左右，且第一节导管长度应大于4m，以保证初灌时埋入砼面大于1.50m。

采用商品混凝土，混凝土坍落度控制在16～22cm，每批的混凝土灌注前须做好一次坍落度试验，不合格混凝土予以退回，商品砼不得在现场加水搅拌。

水下混凝土的灌注应在二次清孔后30分钟内进行，若超过30分钟应重新测量孔底沉渣厚度，如不符合要求应重新进行清孔。

同时，混凝土因故搁置时间超过3小时，不再使用。

混凝土灌注前安放好隔水球后，导管提离孔底30cm，混凝土初灌量必须符合规范要求，料斗采用1M3容积，装满提升开压水板时，商品混凝土车内混凝土连续放入，第一斗混凝土灌入后导管埋入混

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凝土面大于0.8m，第一斗混凝土灌注后不得提升导管，待第二斗混凝土灌注后，经过测试确认减管后混凝土面埋入导管2.0m以上，方可小幅度提升。

水下混凝土灌注应连续进行，导管埋深应控制在5～7m，最小埋深不得小于2m，导管应勤提勤拆，一次提管长度不得超过5m，最佳提管长度为2.5m，应经常测定混凝土面高度，以确定提管长度，切不可将导管提出混凝土面以上。

注意检查导管吊绳及井口台板的质量，发现问题及时更换，并注意钢筋笼的固定情况,在混凝土接近孔底时，应放慢灌注速度，且不可大幅提升导管，防止跑笼。

混凝土灌注高度应高出设计桩顶标高至少一倍桩径，以确保截桩后混凝土强度符合设计要求。

灌注完毕后，待混凝土初凝后即可切断钢筋笼吊筋，拔出护筒，清洗导管和护筒，清除孔口泥浆（灌注时排出的废泥浆引入排污池）。

6.2.5.4主要工序质量控制标准

桩孔、成桩质量标准

桩径偏差垂直度允许偏差桩位允许偏差成渣厚度（支护）

±20mm

≤0.5％

≤50mm

≤150mm

成渣厚度（工程桩）≤50mm6.2.5.5钢筋笼制作允许偏差

主筋间距

箍筋间距钢筋笼直径

±10mm

±20mm

±10mm

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钢筋笼长度

±100mm

7.4常见事故及处理方法

由于钻孔灌注桩施工的隐蔽和不可预见性，施工工艺复杂，质量较难控制，介绍了钻孔灌注桩、钻孔施工中产生的质量通病与解决措施。

钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用，具有承载力大、占地少、噪音低、对相邻建筑影响小等诸多优点。

但灌注桩地下施工不可预计因素多，工程质量较难控制，桩基施工既有机械操作，又有钢筋加工，混凝土拌制和灌注等多种工作，工序种类繁多，影响因素多，水下混凝土施工要求严格，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等，可能造成质量事故，因此，施工中必须严格监管质量。

钻孔灌柱桩作为一种基础形式，目前在我国广泛使用在铁路桥梁、公路桥梁。

城市各种桥梁中，这是因为这种施工方法，可以变水下作业为水上施工，从而大大简化施工，缩短工期，降低了工程造价，而且所需设备简单，操作方便，但其施工质量难于控制，发生事故后又较难处理。

因此如何在施工工艺上采取一些措施，尽量避免或杜绝质量事故的发生，以确保施工顺利进行。

1钻进中坍孔处理

在钻孔过程中，如果钻孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，就表示已坍孔。

此时，出渣打量显著增加而不见钻头进尺，但钻孔负荷著增加，泥浆泵压力突然上升，造成憋泵。

一旦坍孔，钻孔便无法正常进行，易造成掉钻，埋钻事故。

防治措施：

在松散粉砂土或沙砂中钻孔时，应选用较大比重，粘度的泥浆。

一般选用优质黄泥制作黄泥浆，要求黄泥中不得含有沙石等杂质，塑性指数大于22，并放慢进尺速度，也可投入粘土掺片石或卵石，低锤冲击，将粘土膏、片石卵石挤入孔壁稳定孔壁。

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根据不同地质，调整泥浆比重，确保泥浆具有足够的稠度确保孔内外水位差，维护孔壁稳定，黄泥浆的比重控制在1.25~1.30左右，数量不少于单桩孔体积的2倍，实践证明：

高质充足的黄泥浆是确保钻孔灌注桩施工质量的关键之一，钻制井孔上段6~7m时，可不必向井孔内输入高压水，让钻渣自然形成浓稠的低质泥浆护壁，特别是护住护筒底脚处的井壁。

清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度，中段6~7m可输入高压水承压清孔。

下段6~7m输入黄泥浆，如此作法，既有效地保证了施工质量，又节省了费用较高的黄泥用量。

发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻坍孔部位不深时，可用深埋护筒法，将护筒周围土夯实填密实重新钻孔。

发生孔内坍塌时，判明坍塌位置，回填砂和粘土混合物到坍孔处以上1~2m，如坍孔严重时应全部回填，特回填物沉积密实后再进行钻进。

2钻孔偏斜问题

发现钻成的桩孔，垂直桩不竖直，斜桩斜度不符合要求的标准或桩位偏离设计桩位等称为钻孔偏斜，钻孔偏斜会会使灌注桩施工时钢筋笼难吊入，或造成桩的承载力小于设计要求造成钻孔偏斜的原因大致有五个方面：

（1）钻孔中遇到较大孤石或探头石；

（2）在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进，或在粒径大小悬殊的卵石层中钻进，钻头受力不均匀；

（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；

（4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；

（5）钻杆弯曲，接头不正。

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防治措施：

安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮轮轴，固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正，由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架地增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架向中钻进，钻杆、接头应逐个检查，及时调正，主动钻村弯曲，要用千斤顶及进调直。

在有倾斜的软硬地层中钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或回填片石，卵石冲平后再钻，在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使孔正直。

3缩孔

产生孔径小于设计孔径现象称为缩孔，缩孔产生钢筋笼的砼保护层过小及降低桩承载力的质量问题，产生缩孔主要原因有：

（1）钻具焊补不及时，严重磨损的钻锥往往钻出比设计桩径稍小的孔。

（2）钻进地层中的软塑土，遇土膨胀后使孔径缩小。

防治措施：

经常检查钻具尺寸，及时补焊或更换钻齿，有软塑土时，采用失水率小的优质泥浆护壁。

采用钻具、下反复扫孔的方法来扩大孔径。

4掉钻、卡钻和埋钻现象与解决

钻头补卡住为卡钻，钻头脱开钻杆掉入孔内为掉钻，掉钻后打捞造成坍孔为埋钻，出现上述现象影响钻孔正常进行延误工期。

造成人力和财力的浪费。

产生此现象的原因是：

（1）冲击钻孔时钻头旋转不匀，产生梅花形孔，或孔内有探头石等均能发生卡钻。

倾斜长护筒下端被钻头撞击变形及钻头倾倒。

也能发生卡钻。

（2）卡钻时强提，强扭，使钻杆、钢丝绳断裂，钻杆接头不良，滑丝，电机接线错误，使不能反转的钻杆松脱，钻杆、钢丝绳、联结装置磨损，未及时更换等均造成掉钻事故。

防治措施：

经常检查转向装置，保证灵活，经常检查钻杆，钢丝绳及联

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结装置的磨损情况，及时更换磨损件，防止掉钻，用低冲程时，隔一段时间要更换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间，避免形成梅花孔而卡钻，对于卡钻，不宜强提，只宜轻提钻头，如轻提不动时，可用小冲击钻冲击，或用冲、吸的方法将钻头周围的钻渣松动后再提出。

对于掉钻，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。

对于埋钻，轻的是粘钻，此时应对泥浆稠度、钻渣、进出口、钻杆内径大小，排渣设备进行检查，计算，并控制适当的进尺。

若已严重糊钻，应停钻提出钻头，清除钻渣，冲击钻糊钻时，应减小冲程，降低泥浆稠度，并在粘土层上回填部分砂、砾石，如是坍孔或其他原因造成的埋钻，应使用空气吸泥机吸走埋钻的泥砂，提出钻头。

5护筒冒水、钻孔漏浆防治措施

护筒外壁冒水，护筒刃脚或钻孔壁向孔外漏浆的现象称为护筒冒水、孔钻漏浆。

一旦漏浆，护筒内承压水头高并得不到保障，易引发坍孔，也会造成护筒倾斜，位移及周围地面下沉，产生上述现象的原因有：

（1）护筒埋设太浅，周围填土不密实，或护筒的接缝不严密，在护筒丸脚或其接缝处产生漏水。

（2）钻头起落时，碰撞护筒，造成漏水。

（3）钻孔中遇有透水性强或地下水流动的地层。

（4）护筒内水位过高。

防治措施：

埋设护筒时，护筒四周土要分层夯实，土质量选择含水量适当的粘土。

外护筒一般采用钢制护筒，内径2m左右为宜。

其主要作用是固定桩位，控制孔口有一定的水头，保护孔口塌陷，不穿孔，在旱地上埋设外护筒一般采用挖埋法，埋置深度以进入好土1m以上为宜，并在护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土要分层回填夯实，以达到最佳密实度，在水中埋设外护筒可采用振动加压下沉法，

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护筒底一定要下沉至硬土1m左右，否则易坍塌、穿孔，起落钻头，要注意对中，避免碰撞护筒，有钻孔漏浆相应情况时，可增加护筒沉埋深度，采取加大泥浆比重，倒入粘土慢速转达动，用冲击法钻孔时，还可填入片石、碎卵石土，反复冲击增强护壁，适当降低护筒内的水头，施工中，严格控制好护筒内水位，一般情况下，以保护高于筒外施工水位1.5m为宜，水头过高易从护筒底脚处产生空孔现象，水头过低又会减弱井孔内的水压外渗护壁作用，甚至产生“反渗”现象。

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施工区域

中

央

路

地块入口

临时道路

总配

电房

现场平面布置示意图