钻孔灌注桩工程施工方案.docx
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钻孔灌注桩工程施工方案
钻孔灌注桩工程施工方案
一、概况
1、本工程土方已开挖至所需深度，剩余的土方工程量不大。
建筑成桩时遇到的地下土层主要有9层，分别为：
①.杂填土、素填土②.淤泥层③.耕植土④.粉质粘土⑤.粉土⑥.粉细砂层⑦.卵石、圆砾层⑧.强风化粉砂质泥岩层⑨.弱中风化粉砂质泥岩层。
每种土层土质的物理性能、受力性能具体详见地质勘察报告。
2、本工程塔楼采用钻孔灌注桩，其它裙楼地基处理采用沉管灌注桩。
选取中风化基岩为持力层，饱和单轴抗压强度标准值frc取为10.5MPa。
桩长约10～15m不等，桩径为ø1000～ø1800之间，混凝土强度等级为：
C25，ZH-3、ZH-4、ZH-4B、ZH-5、ZH-5B、ZH-6、ZH-8桩长均以进入中风化岩层2d（d为桩直径，ZH-7、ZH-7B桩长进入中风化岩层3d（d为桩直径）。
钻孔桩具体数量及钢筋笼长度见附表一；
3、钢筋材料设计要求为Ⅰ级钢HRB235、Ⅱ级钢HRB335，绑扎丝：
选用20号镀锌铁丝。
电焊条：
Ⅰ级钢采用E43焊条，Ⅱ级钢采用E50焊条，并且均应有出厂合格证方可使用。
钢筋保护层厚度为50mm。
二、工程地质水文概况
1、场地分布区的地质情况：
每一栋楼各个土层的平均埋深、平均厚度及地下水稳定水位水深如下表：
D1栋：
土层
杂填土素填土
淤泥
耕植土
粉质
粘土
粉土
粉细砂中细砂
卵石
圆砾
强风化粉砂质泥岩
中风化粉砂质泥岩
平均
埋深
0.0m
无
0.0m
1.4m
1.7m
6.2m
7.8m
9.9m
11.2m
平均厚度
0.4m
无
1.3m
3.5m
0.4m
4.6m
2.1m
1.4m
10.8m
稳定水位情况
地质孔237、238、239、232、233、234稳定水位深分别为：
1.70m、2.00m、4.10m、2.00m、5.00m、4.50m不等。
平均水位深：
3.2m
D2栋：
土层
杂填土素填土
淤泥
耕植土
粉质粘土
粉土
粉细砂中细砂
卵石圆砾
强风化粉砂质泥岩
中风化粉砂质泥岩
平均
埋深
0.0m
无
0.0m
2.27m
无
6.48m
8.00m
10.91m
11.83m
平均
厚度
0.7m
无
1.6m
4.22m
无
1.5m
2.91m
0.93m
9.95m
稳定水位情况
地质孔223、224、225、228、229、230稳定水位深分别为：
1.6m、3.8m、6.4m、1.7m、4.5m、6.2m不等。
平均水位深：
4.0m。
D3栋：
土层
杂填土
素填土
淤泥
耕植土
粉质
粘土
粉土
粉细砂
中细砂
卵石圆砾
强风化粉砂质泥岩
中风化粉
砂质泥岩
平均
埋深
0.00m
无
0.42m
1.48m
4.55m
6.93m
9.48m
12.48m
13.48m
平均
厚度
0.93m
无
0.55m
3.78m
1.67m
2.54m
3.00m
1.01m
9.93m
稳定水
位情况
地质孔219、220、221、214、215、216稳定水位深分别为：
4.10m、4.90m、6.00m、6.40m、6.50m、6.20m不等。
平均水位深：
5.68m。
D4栋：
土层
杂填土素填土
淤泥
耕植土
粉质
粘土
粉土
粉细砂中细砂
卵石
圆砾
强风化粉砂质泥岩
中风化粉
砂质泥岩
平均
埋深
0.00m
无
无
0.67m
3.28m
5.08m
7.03.m
11.58m
12.92m
平均
厚度
0.67m
无
无
2.62m
1.80m
1.62m
4.55m
1.33m
10.54m
稳定水位情况
地质孔86、87、88、81、82、83稳定水位深分别为：
4.00m、3.90m、3.70m、3.90m、3.30m、4.30m不等。
平均水位深：
3.85m。
D5栋：
土层
杂填土素填土
淤泥
耕植土
粉质
粘土
粉土
粉细砂中细砂
卵石圆砾
强风化粉砂质泥岩
中风化粉砂质泥岩
平均
埋深
0.0m
1.50m
无
3.60m
3.85m
5.10m
7.10m
11.2m
12.92m
平均
厚度
2.43m
1.13m
无
2.13m
0.62m
0.75m
4.13m
1.68m
9.68m
稳定水位情况
地质孔65、66、67、60、61、62稳定水位深分别为：
0.90m、1.30m、1.20m、0.90m、1.20m、1.80m不等。
平均水位深：
1.22m。
D6栋
土层
杂填土素填土
淤泥
耕植土
粉质
粘土
粉土
粉细砂中细砂
卵石
圆砾
强风化粉砂质泥岩
中风化粉砂质泥岩
平均埋深
0.00m
1.05
无
2.17m
6.42m
1.85m
7.47m
11.22m
12.87m
平均厚度
1.72m
0.45
4.10m
0.72m
0.65m
3.75m
1.65m
11.43m
稳定水位情况
地质孔48、49、50、43、44、45稳定水位深分别为：
3.00m、3.40m、3.40m、3.40m、
3.30m、3.50m不等。
平均水位深：
3.33m。
D7栋
土
层
杂填土素填土
淤泥
耕植土
粉质
粘土
粉土
粉细砂
中细砂
卵石
圆砾
强风化粉
砂质泥岩
中风化粉砂质泥岩
平均
埋深
0.00m
0.12m
0.25m
1.75m
4.45m
6.48m
7.95m
10.70m
12.2m
平均
厚度
0.75m
0.35m
0.87m
3.70m
1.03m
1.42m
2.75m
1.51m
10.52m
稳定水位情况
地质孔29、30、31、24、25、26稳定水位深分别为：
3.50m、3.40m、3.40m、3.30m、3.20m、3.20m不等。
平均水位深：
3.33m。
三、施工准备
1、现场条件准备
1.1、施工现场应“三通一平”，修建临时道路，基坑内采取集水井排水，及时抽水，详见基坑排水处理布置图，在钻孔前，应将基坑积水排除，保持基坑内干燥。
1.2、临电、临水应接通，并设有接地保护，钢筋加工棚、移动式搅拌机等临时设施应布置好。
2、技术准备
2.1、在钻孔之前应做好测量控制网布置，以及永久水准点的布置。
并根据控制网放出各轴线上桩的中心线及边线。
2.2、编制好桩基钢筋作业指导书、混凝土作业指导书，各分部的技术交底、安全交底。
并对工人召开技术交底大会。
3、劳动力需用量计划
3.1、劳动力的选择是本工程成败的关键之一，其技术水平的差别却很大。
我局自建立以来，拥有一批技术素质高的自有职工，他们长期奋战在我局的施工一线上。
本工程作为我局的重点工程，将派遣一批素质、技术水平一流、有丰富的桩基施工经验的施工班组进行本工程的施工，他们是本工程的中坚力量。
3.2、根据本工程的特点，需要钢筋工、混凝土工、电焊工、机电工、钻工、杂工、吊车司机等。
其人员的数量需求量如表3-1。
表3-1：
劳动力配备计划表
序号
工种
2005年
6月
7月
8月
1
钻工
48
48
48
2
钢筋工
20
20
20
3
混凝土工
50
50
50
4
机电工
6
6
6
5
电焊工
10
10
10
6
杂工
20
20
20
7
吊车司机
6
6
6
8
总计
170
170
170
4、机械需用量计划
根据地层条件和桩基设计情况，桩基施工选用上海探矿机械厂生产的GPS-15型钻机，为了确保成孔孔壁稳定和钻进施工进度，采用正循环和反循环相结合的成孔工艺，每台钻机均配备正循环泵组、3PN立式泥浆泵和6BS反循环泵组，混凝土灌注导管采用丝扣式，吊车设备为16t、12t汽车起重机。
主要机械需用量见下表3-2：
表3-2：
桩基础主要机械设备一览表
序号
名称
规格型号
单位
数量
功率（KW）
备注
1
钻机
GPS-15
台
14
30
2
泥浆机
3PN
台
10
22
3
砂石泵组
6BS
台
10
30
4
排污泵
3NWL
台
10
6
5
组合灌浆架
套
10
10
6
汽车起重机
16T、12T
台
4
自备
7
电焊机
BK-315
台
5
30
8
钢筋切断机
CJ5-40
台
1
7.5
9
搅拌站
J-500
台
1
20
5、施工用电用水
5.1、施工现场临时用电接甲供电源。
5.2、施工用电量计算
根据施工机械表，按最高峰施工期可得：
电动机总容量：
∑P1=1080KW
电焊机总容量：
∑P2=150KVA
照明用电：
∑P3=0.1（∑P1+∑P2）=123KW
取电动机平均功率因数COSφ=0.75，电动机需要系数K1=0.6，电焊机需要系数K2=0.6，照明需要系数K3=0.8，则
P=1.10×（K1∑P1COSφ+K2∑P2+K3∑P3）
=1.10×（0.6×1080×0.75+0.6×150+0.8×123）=741.84KVA
由计算得知，需由甲方提供一个750KVA的变电器才能满足要求。
5.3、施工用水主管选用ø150钢管，支管选用ø50钢管，并在主管上按要求设立消防接口。
6、主要材料计划
由于本工程桩径直径大，工期短，投入的主要材料多，本工程投入的主要材料见表3-3：
表3-3本工程主要材料计划表
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
钢筋
T
100
可陆续进场
2
水泥
32.5
T
200
可陆续进场
3
砂子
中粗
M3
3500
可陆续进场
5
石子
20～40mm
M3
4800
可陆续进场
四、施工方法
1、本工程计划采用泥浆护壁钻孔灌注桩，主要施工工艺流程如下：
2、施工顺序：
每栋布置两台钻机，沿L轴/1～34轴，D轴/1～34轴，B轴/1～34轴，方向钻孔，钻孔及铺轨顺序见下图：
3、施工主要方法：
3.1、准备工作：
3.1.1施工班组施工前应熟悉桩基的平面布置图及桩基大样图，并熟悉地质勘察报告。
当施工中发现地质情况与勘察报告不符时，应及时告知管理人员，等研
究决定处理措施，甲方、监理确认以后才能进行下步施工。
3.1.2施工班组施工前一个星期应检查施工机械及其配套设备的性能情况，桩机安装前，先平整场地，铺好枕木并用水平尺校正，以保证钻机准、平、稳、牢，使天轮、滑车、转盘中心、桩的中心在一条铅垂线上，钻机机座必须稳固，以确保钻进过程中不发生倾斜或位移，用仪器校核复核钻机定位后方可开钻。
3.2、定桩位，埋设护筒：
3.2.1护筒埋设应准确、稳定，在护筒上用十字交叉法定出桩位桩中心点。
护筒中心与桩位中心的偏差不得大50mm，其内径应大于钻头内径100mm，上部宜开设1-2个溢浆孔，护筒周围用粘土回填夯实。
在粘性土中，护筒埋设深度不宜小于1.0m，砂土中，护筒埋设深度不宜小于1.5m，其高度尚应满足孔内泥浆面的高度要求。
3.3、钻孔：
3.2.1在钻孔灌注桩施工前必须选最不利地基中两根桩试桩，试桩成功后方可全面铺开；如试桩不成功，应采取相应技术措施或通过业主进行设计变更。
3.2.2钻孔灌筑桩中心距小于2d（d为桩身直径）时必须采用跳开施工方式，并且应先对桩径大的桩进行施工。
例如：
D1栋9～11轴/M～J轴处ZH-3桩，ZH-3桩经为1200，两桩之间净距为1400，两桩中心距S=2300，两个桩不能够同时施工，要跳开。
3.2.3钻孔的深度要求，选择可靠的施工方案，确保桩端进入中风化岩，并满足设计要求的入岩深度，并宜采用反循环工艺成孔及清孔。
钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆时，应停钻，待采取相应处理措施后再行钻进。
大直径的桩径可以分级成孔，第一级成孔直径为设计桩径的0.6～0.8倍。
钻孔过程中应做好记录，特别是进行基岩（中风化粉砂质泥岩）后应加密取样检查，结合导前孔资料，经监理工程师验收后方可终孔。
3.4、泥浆的制备和处理：
3.4.1、除能自行造浆的土层外，均应制备泥浆。
泥浆制备应选用高塑性粘土和澎润土。
一般注入的泥浆相对密度宜控制在1.1～1.15之间，排出的泥浆相对密度宜为1.2～1.4。
3.5、清孔处理措施
3.5.1钻孔达到设计深度经验孔合格后可以进行清孔。
3.5.2不易塌孔的桩孔，可用空气吸泥清孔；稳定性差的孔壁应用泥浆循环清孔，清孔后泥浆比重应为1.1～1.2。
3.5.3清孔后沉渣厚度指标：
端承桩≤50mm。
3.6、钢筋笼的制作安装：
3.6.1钢筋笼的钢筋规格、型号、间距应符合设计要求，柱身箍筋采用螺旋箍，当钢筋笼长度超过4m时，每隔2m设一道焊接加强筋（与柱筋焊接），即加劲筋，钢筋长度超过8m时，需分段拼接，拼接采用单面焊接。
其主筋同一截面焊接接头不大于主筋接头的50%，两个接头间距不小于1000mm，焊接长度≥10（单面焊），如个别接头搭接长度不够时，则用帮条焊予以补牢。
焊缝长度、焊缝高度按设计图中有关规定执行。
3.6.2钢筋笼主筋接长采用搭接单面焊，施焊前，应符合下列要求：
（1）焊缝端钢筋应预弯，并应使两钢筋的轴线在一直线上；
（2）应采用两点固定，定位焊缝与搭接端部的距离应大于或等于20mm；（3）施焊时，应在搭接焊形成焊缝中引弧，在端头收弧前应填满弧坑，并应使主焊缝与定位焊缝的始端和终端熔合；（4）搭接焊的焊缝厚度h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。
3.6.3钢筋笼的内径应比输送混凝土的导管接头处外径大于100mm以上。
3.6.4钢筋笼保护层厚度，在钢筋笼主筋上每隔3米设一组5cm钢筋护壁环或制作保护块一组（4只）均匀分布在同一截面。
表4-1钢筋笼制作允许偏差
项次
项目
允许偏差（mm）
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距或螺旋箍螺距
±20
3
钢筋笼直径
±10
4
钢筋长度
±50
3.6.5钢筋笼用人工搬运到指定的桩位，用四根10#铁丝绑在钢筋笼最上一道加劲箍上，采用16T的起重吊车吊装，吊装时应防止钢筋笼变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即用四根钢管架在桩口上，将铁丝牢牢固定在钢管上，打好死结。
钢筋笼制作如下图：
3.6.6钢筋笼在承台及基础梁范围内箍筋，应待基础桩头凿除后，再帮扎，桩头外露的钢筋要妥善保护，不得任意弯折。
3.7、下导管及二次清孔
3.7.1、导管下管前应检查导管是否内光笔直，清点根数，丈量管长，检查丝扣情况，连接处涂油放入密封圈，保证水下浇注砼的密封性，导管的第一节底管长度大4m。
3.7.2、二次清孔首先将导管放至孔底，稍提500mm利用泵吸反循环将孔内较粗砂岩携出孔外，使孔内泥浆被置换，并测量返浆比重，泥浆比重和沉渣厚度应符合规范要求。
3.8、水下混凝土浇筑：
3.8.1混凝土材料及质量要求，测试指标应符合水下混凝土规范要求。
3.8.2施工中严格把关，对不合乎要求混凝土料不验收，发现误收的混凝土料坚决不用，并及时责成供料方调正。
3.8.3设专职混凝土试块制作人员，做好混凝土坍落度测定，每根桩应测1-2次，即首机出料、灌注中、后期。
且负责每根桩的一组（三块）混凝土试样，24小时后脱模，及时编号，放入养护室，养护28d做抗压强度试验。
3.8.4待钢筋笼就位经隐蔽工程验收合格后应立即进行混凝土浇筑。
混凝土浇筑采用自拌砼，用汽车吊吊运，钢筋笼入孔后4h内必须浇筑混凝土，水下混凝土浇筑必须连续进行，不得中断，实际浇筑量不得小于计算体积。
灌注充盈系数不得少于1.0，一般也不宜大于1.3。
混凝土充盈系数=实际灌入的混凝土体积/按设计桩身直径计算的体积。
3.8.5混凝土配制的材料选择：
水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥标号为32.5，细骨料采用中粗砂，含泥量不得大于3%，粗骨料采用卵石。
材料进场应有检验报告。
3.8.6混凝土强度采用C25，混凝土必须具有良好的和易性，塌落度一般宜为160～190mm，为改善和易性，水下混凝土宜掺加外加剂，粗骨料最大粒经不宜大于40mm，且不得大于钢筋间最小净距的1/3和导管内径的1/6～1/8。
3.8.7混凝土拌制：
混凝土拌制在现场设置移动式搅拌机，采用5台J500的搅拌机人工搅拌，根据浇筑桩的具体位置移动，在现场设置一个临时砂石堆场。
现场配有磅称，坍落筒，试模等；投料顺序为：
石子---水泥---砂-----水，搅拌时间应控制在90s-120s。
3.8.8混凝土的运输：
混凝土运输采用汽车吊吊运，漏斗容量为0.7m3，以保证每小时6～73混凝土，混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的允许延续时间为：
90min。
3.8.9混凝土的浇注注意事项：
（１）在钢筋定位,清孔并隐检完毕后应立即浇筑混凝土,下导管前导管下口应堵住、禁止漏水,检查密封圈是否密封,检查每节节头是否连接牢靠,顺直,严防漏水,导管底部,离孔底0.3m～0.5m。
（２）第一次落入导管内的混凝土，须经过严格计算，要求混凝土浇入桩孔后能封住管口并满足导管口埋入混凝土内0.8m以上．经过计算，每根桩的初浇灌量不得少于以下值：
桩型
ZH-3
ZH-4
ZH-4B
ZH-5
ZH-5B
ZH-6
ZH-7
ZH-7B
ZH8
砼M3
0.90
1.23
1.23
1.61
1.61
2.03
2.03
2.03
0.63
（3）、在混凝土浇筑过程中，严禁导管提出混凝土面，导管埋深宜为２～６m，浇筑速度以提升导管0.5～3m/n，同时应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面高差，填写水下混凝土浇筑记录．浇筑中，应避免水下方向移动导管，开管后应连续浇筑，防止堵管，一旦发生堵管，应及时通知甲方、监理，如在半小时内无法排除，则应立即换插备用导管，插入深度在0.5m以上．混凝土浇筑接近设计标高时，可要最后一次，落注量，反复测量混凝土高度，计算好超高标，搞好验收签证工作，最后凿除桩顶的浮浆，一般为400mm，且保证，暴露的桩顶达到强度设计值。
（4）、浇筑砼的标高控制，桩顶标高减去承台的高度，再增加40CM的混凝土浮浆层。
等桩混凝土强度达到设计要求后，再将此部分混凝土凿除，桩凿除浮浆后，桩面比承台底高出5～10CM。
五、检验及试验程序
1、检验程序
1.1、检验批及分项工程由施工单位项目专业质量（技术）负责人会同监理工程师进行验收。
施工过程的每道工序，各个环节，每个检验批的验收首先应由施工单位的项目技术负责人组织自检评定，符合设计要求和规范规定的合格质量，项目专业质量检查员和项目专业技术负责人，分别在检验批和分项工程质量检验记录中相关栏目签字，然后提交监理工程师进行验收。
1.2、混凝土质量检验和灌注质量检验，根据混凝土试块作抗压强度试件，以检查混凝土灌注质量和标号。
对桩的质量有疑问时可按设计要求做检测试验。
1.3、桩的动力测试：
检验桩身的结构完成性，即有无离析、断裂、蜂窝、桩径变化等缺陷，并推断所在位置和严重程度。
测试采用球击动测法。
1.4、桩的静载试验：
采用接近于桩的实际工作条件的试验方法，以确定单桩的轴向受压承载力。
若埋设有测量桩底反力和桩身应力应变测量元件时，还可直接测定桩侧各土层的极限端承力。
2、试验程序
材料试验程序如图5-1所示。
六、施工进度计划及工期保证措施
1、施工工期：
本工程D1～D7钻孔灌注桩计划总工期为47天，其中D1～D3栋桩基施工工期为：
30天，共用6台桩机，D4～D7栋桩基施工工期为：
36天，共用8台桩机。
此计划工期包括钻孔、钢筋笼制安、混凝土浇筑等内容。
2、施工进度计划：
本工程阶段控制进度详见下图：
“施工进度计划网络图”。
3、单桩施工进度表（见下表）
工序
时间
钻孔就位
2.0小时
钻孔时间
24～27小时
第一次清孔
1.0小时
安放钢筋笼
2.0小时
安放导管
1.0小时
二次清孔
1.0小时
砼灌注
2.0小时
不可预见
2.0小时
小计
36小时
4、工期保证措施
4.1、组织管理措施。
4.1.1项目部与作业层，层层签订保工期合同，实行重奖重罚，并根据需要撤换责任人或作业队，随时补充优秀的作业人员参战，确保工程顺利进行。
4.1.2利用网络施工技术，组织流水施工，充分利用劳动力及施工作业面，提高工作效率，加快施工进度。
定出工程的关键点，以关键点作为本工程的里程碑工期进行控制。
4.1.3坚持每月25日向业主、监理提交工程进度报告、甲供材料计划和下月生产计划，如实际和计划有差异时，分析产生的原因，提出调整的措施与方案，报请业主、监理审批后实施。
建立每周例会制度，举行有业主、监理及施工单位参加的联席会议，及时解决施工中在项目上可能会出现的问题。
4.1.4加强季节性施工管理，针对各季节不同自然条件，采取相应的技术组织管理，为确保工期质量目标而创造条件。
4.1.5充分发挥经济杠杆作用，将工程结算单价与施工进度计划的完成情况挂勾，促使各作业队从根本上重视施工进度计划，人人都能发挥主观能动性。
4.2、资源保证措施。
4.2.1按本施工组织设计的要求，为该项目配备素质高、作风好、经验丰富、操作技术水平高、责任心强的作业队伍进场施工。
4.2.2现场配备微机，并由专门人员应用工程项目管理软件，对工期网络和资源优化进行动态控制，使节点工期得到有效的控制，从而确保关键工序和总工期的实现。
施工进度计划总控制流程详见下图。
4.2.3根据施工需要，考虑项目成本的前提下，投入足够数量的周转材料以满足该工程施工进度的需要。
4.3、技术措施
4.3.1实施科技示范工程战略，大力推广和应用新技术，施工进度采用“计算机”进行宏观控制，并以先进的技术、工艺、设备来保证工期目标的实现。
4.3.2充分发挥技术的先导作用，认真作好施工前的技术准备工作。
如测量控制网的建立，图纸会审，施工组织设计和作业指导书以及专题施工方案的编制，砼、砂浆的现场试配等，以充分有效的技术准备工作来保证工期目标的实现。
4.3.3采取各种措施，提高机械设备的完好率和利用率，充分发挥施工设备的作用。
4.3.4与建设、监理、质监保持联系，及时验收。
同时与设计保持联系，提前解决施工生产中可能存在的设计问题。
4.3.5严格质量控制，保证工序一次成活，杜绝由于返工而影响工期的现象发生。
4.4、雨季施工质量保证措施
4.4.1准备雨季施工的防护材料、机具和必要的遮雨措施。
4.4.2桩孔钻好后应及时浇筑砼，防止被水浸泡，来不及
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