静钻根植桩施工组织设计.docx
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静钻根植桩施工组织设计
附件：
现场平面布置图（附件二）-----------------------------------------------30
一、编制依据
本施工方案依据以下规范、图纸及文件编制：
1）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
2）《静钻根植桩基础技术规程》DB33/T1134-2017
3）《静钻根植先张法预应力混凝土竹节桩》2012浙G37
4）《先张法预应力混凝土管桩》2010浙G22
5）《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014
6）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013
7）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2012
8）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015
9）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
10）《工程测量规范》GB50026-2007
11）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
12）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2012
13）《浙江省建筑安全文明施工标准化工地管理办法》浙建建[2005]41号
14）本公司一体化文件及现行国家相关规范、规程
15）杭州千城建筑设计集团股份有限公司设计的静钻根植桩相关图纸
16）浙江省工程物探勘察院设计的地质勘察报告
二、工程概况
2.1工程概述
台州湾招商服务中心工程由台州循环经济发展有限公司建设，场地位于浙江省台州市集聚区管委会大楼东侧、聚海大道西侧，交通较为便利。
本工程主要为1幢招商服务中心用房（7F）及裙房（2-3F）。
本工程用地面积为8308㎡，总建筑面积为15694㎡。
拟建物采用框架结构，单桩竖向抗压承载力特征值为2400KN。
本工程±0.000相当于1985国家高程4.150m。
设计单位为杭州千城建筑设计集团股份有限公司，勘察单位为浙江省工程物探勘察院。
桩基础采用新型静钻根植桩工法施工，具体施工参数见下表：
2.2地质情况
详见浙江省工程物探勘察院提供的本工程地质勘察报告。
三、施工组织部署
3.1施工平面布置
本着方便施工、利于管理的原则进行施工平面布置。
详见附件二《现场平面布置图》。
1）办公和生活区域采用装修好并配有空调的集装箱作为办公室、会议室、员工宿舍。
2）现场照明采用1千瓦的夜间照明灯，照明灯位置根据桩机施工位置移动调整，确保夜间现场照明亮度符合要求。
3）现场一级电源采用国家标准的配电箱，采用三相五线制，配有电表、熔断器等。
施工用电，从业主指定的用电接入口（位于本场地西北角配电房）接入，一级配电箱至桩机和后台的二级配电箱电缆采用明敷架空的方式。
办公区域及施工班组工具房内配备三级配电箱及开关箱，然后统一分配给班组电焊机、照明及备用接口。
4）整个施工现场，利用场外公共道路和场内道路形成环线，确保满足施工要求。
场内临时施工道路尽量利用现场原有道路，以满足桩材、水泥等施工材料的进场及泥浆运输的需要。
5）根据施工进度情况及实际施工能力，合理组织材料及施工机械进场，确保场内材料堆放有序、机械运转正常且留存一定的施工安全距离，保证满足施工需要及合同工期。
3.2施工临时用电
根据施工进度计划要求及工程量，我公司在本项目中投入2台套桩机设备进行施工。
施工总用电量450KVA，从建设单位指定的用电接入口，采用符合要求的电缆、电箱接入施工场地。
用电设备如下表：
表3.2.1主要用电设备
用电设备名称
功率（KW）
单套设备配备数量
设备套数
单轴钻机
75
1
2
BZ-20型拌浆机
65
1
2
清洗泵
5.5
1
2
NB-500K型电焊机
31.9
2
2
室内照明
0.1
1
2
室外照明
1
1
2
根据现场电源的实际情况，结合机械设备的用电量，配电采用二系统配电，一系统为桩机配电，一系统为后台搅拌系统配电。
3.3施工临时用水
根据施工工艺，施工用水为间歇性供水且每台搅拌系统自备有水箱，结合现场实际情况，施工用水采用业主提供的自来水，用D=500mm消防水管接后台搅拌系统的自备水箱，由自备水箱供水。
生活用水利用业主提供的生活用水接入口，用D=25mm塑料管接至生活区。
现场业主应提供两个总水源供应，总水管管径不小于100mm。
3.4施工总体安排
本桩基工程打桩区域场地比较平整，桩位布置较为规则。
根据施工合同工期，本工程拟配备2台套施工设备，单套设备包括履带式桩架1台、单轴回转钻机1台、履带式起重机1台、挖掘机1台、泥浆搅拌设备1套及焊接、清洗、金属切割等设备若干。
施工总体顺序为由西向东按轴线顺序施工。
3.5项目管理机构配备
3.5.1项目管理机构
为优质高效承建好本工程，我公司组建强有力的项目经理部领导班子，配备具有丰富施工经验的项目经理全面负责本工程的施工组织和管理。
项目部在项目经理的领导下，作为本项目管理的组织机构，全面负责从开工到竣工全过程的施工管理工作，项目经理是我公司派驻在本工程项目上的代表。
保证本工程的质量及工期等都能达到合同的要求。
3.5.2项目管理机构网络图
项目负责人
项目技术负责人
施工员
工工员
质量员
工工员
安全员
工工员
材料员
工工员
资料员
工工员
施工班组
测量班组
电工班组
维修班组
3.6施工机械设备及工器具配置
表3.6.1主要施工机具一览表
序号
设备名称
型号
单位
数量
用途
备注
1
打桩机
DH558
台
2
桩架
履带式
2
单轴钻机
DH150
台
2
动力头
3
拌浆系统
BL-20L
台
2
注浆
4
起重机
100T
台
2
接桩、插桩及卸桩等
履带式
5
挖掘机
1m3
台
2
清障、整平、清理钻杆泥浆及泥浆挖运等
液压式
6
清洗泵
20MPa
台
2
清洗钻杆及车辆
高压
7
气保焊机
NB500
台
4
接桩（孔口对接1次）
8
电焊机
BX1-500
台
1
修理及现场加工
9
钻头
Ф750
套
2
一台桩机2个
10
螺旋钻杆
Ф750
根
2
5m/根
11
钻杆
米/台
65
17m（钻杆）+3*10m（钻杆3根）+3*5m（钻杆3根）+5m（基本杆）=65m
12
工具棚
个
1
储存电焊机及接桩设备
13
接桩预埋管
Ф900
个
4
预埋管长度14m
14
路基箱
8m*1.6m
块
50
桩机12块,其余用于起重机等
15
钢板
6m*2.2m
块
30
挖机12块,其余用于临时便道铺设
16
一级配电箱
个
5
用于配电房接出
17
二级配电箱
个
7
用于生活区及工具房等
18
电缆线
米
600
按现场实际需要
19
镝灯
只
4
分别位于现场三面安装
20
全站仪
台
1
用于轴线和桩位测量
21
水准仪
台
2
用于标高控制
22
塔尺
台
2
用于标高量测
23
经纬仪
台
2
用于垂直度校正
24
对讲机
台
4
用于测量等
25
集装箱
12m
个
4
生活集装箱
26
集装箱
12m
个
1
办公
27
枕木
4m
根
20
用于桩材堆放
28
水泵
只
1
用于抽水
29
工程用车
辆
1
用于零星材料运输等
30
钢管标尺
6m
根
3-5
用于成桩过程中钻进、植桩位置控制
3.7人员配置
表3.7.1管理人员明细表
序号
职务
人数
备注
1
项目经理
1
2
项目技术负责
1
3
施工员
1
4
安全负责
1
5
质量员
1
6
测量员
4
白班、晚班各2人
7
材料员
1
8
资料员
1
9
电工
1
表3.7.2作业人员明细
序号
工种
人数
持证情况
1
桩机司机
4人
持起重机械作业操作证
2
吊车司机
4人
持起重机械作业操作证
3
挖机司机
4人
持挖掘机操作证
4
电焊工
4人
持电气焊操作证
5
起重工
4人
持起重指挥操作证
6
后台水泥浆系统操作
4人
7
普工
4人
8
修理工
2人
四、主要施工方案
4.1施工准备
4.1.1技术准备
1）根据业主提供的地质资料及设计图纸，结合施工现场的实际情况，认真细致地调查、掌握施工现场实际情况，在必要时采取相应保护措施。
2）做好图纸自审、会审工作。
3）准备静钻根植桩施工有关记录资料。
4）根据施工规范、地质状况、配桩情况、水泥浆配制、钻孔速度控制及以往施工经验认为施工中可能出现的技术问题等作为重点内容对作业人员进行施工技术交底。
4.1.2材料进场准备工作
1）根据施工场地特点、施工顺序等要求安排现场桩堆放区域。
2）根据施工进度计划及实际施工进度情况，编制桩材需求计划，组织协调桩材的装、卸、运，做好桩的验收工作。
根据施工位置及设计要求将不同型号规格的桩材分别堆放，验收合格的桩材集中堆放区应设置标志牌，明确标明材料名称、规格、验收结论等。
3）根据施工进度计划及实际施工进度情况，编制水泥需求计划报供应商，督促供应商按计划供应水泥。
对于进场的水泥要严格检查水泥标号、出场合格证等质量证明文件，及时做好监理见证送检工作。
验收合格的水泥必须做好密封防潮工作。
4）安排专人负责集中采购焊丝等工程材料,项目部做好材料的进场验收工作，并认真填写进场验收记录。
进场的焊丝必须具备产品合格证明资料，并做好见证复检工作。
焊丝统一保存于现场仓库内，安排专人做好防潮、防污工作。
5）会同监理人员进行检验和交货验收，查验材料合格证明和产品合格证书，并按合同约定和监理人指示，进行材料的抽样检验和工程设备的检验测试。
4.1.3施工场地的准备工作
1）详细调查掌握工程环境、场地及填土层的特性，并办好施工场地移交手续（包括地形图资料、地质勘察报告资料、测量控制点等资料），施工机械停放选择适当场地。
2）明确场地内地表及地下管道、线路的位置，对于影响到静钻根植桩施工的，要上报业主单位并采取有效措施处理。
4.1.4施工力量准备
在全公司抽调专业技术过硬、综合素质合格的班组作业人员投入本工程，特殊作业人员全部持证上岗，保证施工中作业人员的相对稳定，实行定人、定岗制度。
项目部主要管理人员均参与过相似工程项目的管理工作，对根植桩施工具有相关知识的培训，在自己所负责的工作方面具有丰富的施工和管理经验。
4.2定位放线
测量定位的准确性是静钻根植桩施工质量控制的第一关，为此在施工中我们将采取以下措施来控制测量定位的准确性：
1）进场后项目部专门设立一个测量小组，由技术过硬、施工经验丰富的测量人员担任本工程测量员。
2凡进场的测量仪器都必须在检测有效期内，在使用过程中经常检查仪器的常用指标，一旦偏差超过允许范围，应及时校正，保证测量精度。
3）为了保证施工桩位的测量精度，根据业主提供的测量控制点，在施工场地四周、施工道路边等不受施工影响的地方增设施工控制点。
施工控制点布置在水泥地面或公路两侧路面上时，用长度大于100mm的钢钉打入地下，钉帽上表面与地面齐平。
钉帽上或钢筋头上用钢锯作“十”字标记。
控制点周围用水泥硬化，硬化范围不小于1.5m×1.5m×0.1m，四个角点埋设钢管进行围护。
控制点附近5m范围内减少车辆行走及土体开挖。
施工控制点处用红油漆标记并编号。
4）根据施工控制点将各区域轴线点布置在场地四周，轴线点用木桩打入土中，入土深度不小于500mm，木桩上部刻画“十”字线标记并在“十”字线中心标记小圆钉。
木桩侧面用红油漆标明轴线名称。
5）由业主提供的高程控制点，按照三等水准测量要求将标高点引测到施工场地四周的已有建筑外墙上及平面控制点的钢筋头处。
水准测量过程中，根据已知高程点的个数，选择闭合水准路线或附合水准路线，不得采用支水准路线。
6）测量控制点、轴线点要严格保护，避免撞击、挤压毁坏。
在施工期间要定期复核点位是否发生偏移。
7）建立事先计算、二次复核制度：
首先由项目测量员根据测绘单位提供的基准点、设计提供的轴线控制网图、桩位图，对每根桩位坐标进行计算，然后将计算结果交测量队进行复核，核实无误后再进行现场测量定位。
8）控制网、轴线点及桩位测量完成后要填写测量报验申请，上报监理单位进行复核，未经复核的测量控制点不得使用，未经复核的桩位不得施工。
4.3工程桩材验收及存放
4.3.1桩的供应和验收把关
桩进场时，项目部首先进行预验收，然后通知监理、总包单位三方一起对进入施工现场的桩进行检查验收，并办理验收手续，做好检查记录及标识工作。
主要检查桩的外观尺寸及产品证明书。
桩的外观尺寸允许误差根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2012）及《先张法预应力混凝土管桩》（2010浙G22）、《静钻根植先张法预应力混凝土竹节桩》（2012-浙G37）的规定进行验收，应符合下列要求：
桩型
项目
允许偏差（mm）
预应力混凝土竹节桩
长度（L）
±0.5%L
端部倾斜
≦0.5%D
桩身外径及节外径
300-700mm
+5~-2
800-1000mm
+7~-4
壁厚（t）
+20~0
保护层厚度
+5~0
桩身弯曲度
L≦15m
≦L/1000
15m≦L/2000
端板
端板平面度
≦0.5
外径
0
-1
内径
0
-1
厚度
正偏差不限
0
预应力混凝土管桩
直径
±5
长度
±5%L
管壁厚度
-5
保护层厚度
+10，-5
桩身弯曲矢高
L/1000
桩尖偏心
≦10
桩头板平整度
≦2
桩头板偏心
≦2
4.3.2桩堆放和装卸方法
1）堆桩场地应平整、坚实，防止产生不均匀沉降。
桩堆存时，采用木销进行可靠的防滑移措施。
2）当桩的混凝土强度达到设计强度的70%时，方可起吊，达到100%时才能运输。
3）采用吊车装卸，汽车运输，由于每节桩长≤15m采用两端勾吊吊运。
4）桩堆放底层应在距两端0.207L吊点位置放好垫枕，垫枕支撑点应在同一平面上，现场堆放时场地应坚实、平整。
5）桩按不同规格、类型分别堆放，且保持不同规格和类型桩材一端并齐。
在桩机附近施工区域堆放层数不宜超过三层。
6）装卸时应轻起轻放，严禁抛掷，碰撞、滚落，吊运过程应保持平稳，避免剧烈振动，防止桩身裂损。
7）桩材用汽车运输。
现场运输桩材车辆统一从东面大门进入，车辆出去工地前做好车辆清洗工作，运输过程中固定架支点应满足两支点法的位置（支点距离桩端0.207L）处，严禁层与层间垫木与桩端的距离不等而造成错位，车辆底层应设置垫枕。
8）桩在起吊时应使每个吊点同时升起，每个吊点受力均匀。
4.4静钻根植桩施工工艺流程
4.4.1施工顺序
1）工程开工前，首先施工预埋孔，预埋孔设置位置根据施工进度及桩机、吊机位置确定。
2）由于静钻根植工法无挤土、无泥浆排放，因此在各区域施工时，根据工程量及机械施工安全距离的要求，由场地西侧向东侧顺序施工。
3）根据施工工期要求、设备配置情况及施工场地具体情况，拟进入2台（套）施工设备进行施工，由于本工程场地较为狭窄，为保证施工连续性和施工效率，具体施工顺序应视现场实际状况合理安排，确保桩机施工效率及施工安全。
4.4.2施工流程
1.施工工艺流程概述
静钻根植桩工法集钻孔、注浆、深层搅拌、扩孔、高强度预制桩技术于一身的新型桩基础施工方法。
本工法施工流程为：
钻孔、修孔扩孔、桩端水泥浆注入、桩周水泥浆注入与提钻、植桩。
其泥浆排放量少，施工过程无挤土，对周边环境影响小。
在受力方面，通过桩与周边水泥土的咬合，提高桩身侧阻力，通过下端扩头，改善桩端阻力特性，大幅度提高桩的承载能力。
静钻根植桩施工的具体流程如下：
①钻机定位，钻头钻进→②钻头钻进，对孔体进行修整及护壁→③④钻孔至持力层后，打开扩大翼进行扩孔→⑤注入桩端固化水泥浆并进行搅拌→⑥收拢扩大翼边提升钻杆，同时注入桩身固化水泥浆→⑦⑧将桩沉入设计标高。
详见下图：
①②③④⑤⑥⑦⑧
2.桩机就位
1）根据前期试桩情况和目前现场条件，目前场地地势虽然平整开阔，场地表面采用塘渣回填压实，有一定的地耐力，但本场地地下水量丰富且水位较高，桩机底部采用铺设钢板路基箱的方法增大地基承载力，每台桩机下铺设12块路基箱（规格8m*1.6m）,挖土机下铺设12块钢板,起重机根据实际情况铺设路基箱或钢板,以确保机械设备行走稳定性。
桩机移位应由指挥人员指挥，移动前必须仔细观察现场情况，发现障碍物应及时清除。
2）施工场地要坚实、平整，每次移机后应根据桩机上的调节装置将桩机调平，以检测桩机导杆的垂直度符合施工要求。
操作人员根据调节装置随时调节导杆垂直度。
3）桩机就位后报监理单位，对桩位再次进行定位复核，桩位偏差值应小于20mm。
3.钻孔、修孔操作
1）将钻头定位于桩心位置，确认平面位置及钻杆垂直度。
使用定位检测尺确认平面位置，使用桩机自配倾斜仪或2台互成90°的经纬仪进行垂直度监测并校正，垂直度精度为0.5%。
2）钻孔过程中，根据地质情况边钻孔边喷水，利用带有专用搅拌翼及鼓钻的钻杆边钻孔边对孔体进行修整及护壁。
钻孔过程中根据仪器显示的钻机电流情况结合勘察报告钻孔柱状图判断底层情况。
3）钻孔至设定深度后，反复升降钻杆进行桩孔的修整。
桩孔修整完成后，打开钻头扩大翼，按照设计要求的扩大直径扩孔。
4）钻头钻到规定深度后根据地质情况升、降数次，保证孔体的成型及孔内泥浆上下的均匀性。
5）钻孔施工时可采用在螺旋叶片上开孔等辅助措施或采取桩机上附带钢扫及高压水枪进行钻杆上拔时清除钻杆上泥块，以减少带土附着在钻头叶片上。
6）根据施工管理装置电流负荷变化情况并与地质勘察报告柱状图进行比较，确认达到持力层。
在持力层中钻进速度需要适当放慢，保证电流负荷在允许范围内。
4.扩底操作
1）扩底操作依靠能够进行扩大和收拢的钻头完成，对扩头部位必须进行有效的监控和数据的存储。
2）每根桩施工前，对钻头的扩底状况进行检查，检查内容包括扩底直径尺寸、操作控制状况、保养状况，确认正常后方可进行施工。
3）扩底操作根据地质情况逐次完成，扩孔完成后，桩端注浆时应上下反复升降钻头，保证桩端水泥浆的均匀，升降幅度为扩底部位的高度。
4）扩底部分形状如下图所示。
扩底部分尺寸根据设计要求确定。
图4.4.2-1静钻根植桩桩端扩底成孔示意图
5.桩端水泥浆与桩周水泥浆注入
1）水泥浆的制作
水泥浆采用全自动水泥浆搅拌系统进行制作，按规定的水灰比自动计量后制作的水泥浆排入储浆桶，再由泥浆泵经过输浆管压至钻杆内注浆孔。
水泥浆的水灰比严格按照设计配合比配置，并采取防止浆液离析的措施，并安排专人负责抽查浆液质量。
水泥浆在输送过程中应配备水泥浆流量计及压力装置，控制浆液的流量。
水泥浆流量和压力应根据钻机的升降速度进行调整。
2）桩端水泥浆注入
扩底操作完成后注入桩端水泥浆，桩端水泥浆注入量为扩底部分体积的100%，注浆压力控制在0.8~1.3MPa，在注浆过程中，上下反复升降钻机直至桩端水泥浆全部注入扩底部位，桩端水泥浆强度不低于20MPa（试块强度）。
桩端水泥浆水灰比为0.6，水泥浆的原材料用量见表4.4.2-2。
表4.4.2-2单位体积桩端水泥浆原材料用量
水灰比w/c
水泥（kg）
水（kg）
注入量m3
0.6
1090
654
1
桩端水泥浆试块强度试验应取刚搅拌完成的浆液制作试块，每台机每台班制作3件试块。
试块养护达到要求后进行无侧限抗压强度试验。
3）桩周水泥浆注入
桩端水泥浆注入完成后注入桩周水泥浆，桩周水泥浆注入量：
（钻孔体积-扩底部分体积）×30%；为确保桩周水泥浆的实际注入量，水泥浆泵送量应与搅拌下沉或提升速度相匹配，根据提升钻杆的速度确认单位时间的供浆量，每提升单位长度的钻杆确认水泥浆注入量，发现偏差及时进行修正；桩周水泥浆的水灰比为1，注入量为1m3水泥浆的原材料用量见表4.4.2-3。
表4.4.2-3单位体积桩周水泥浆原材料用量
水灰比w/c
水泥（kg）
水（kg）
注入量m3
1
760
760
1
4）施工时如因故停浆（包括拆卸钻杆），应在恢复喷浆前，将搅拌机头下沉0.5m后再喷浆搅拌施工；若长时间停止施工，必须对送浆管道及设备进行清洗。
6.植桩
1）在桩端水泥浆注入后2小时内必须开始进行植桩。
2）桩的植入应和钻孔、水泥浆喷射保持连续。
植桩过程中，必须采用检测尺对桩进行实时定位，偏差超过30mm时，必须进行校正。
同时用2台经纬仪互成90度对桩进行检测，垂直度偏差不得超过0.5%。
3）桩与桩之间采用CO2气体保护焊焊接，焊缝涂刷防腐剂。
4）用专用送桩工具将桩固定、校正和送桩。
送桩过程，利用桩身自重，钻机提供的压力，将桩送至设计标高。
6.预埋孔接桩工艺
为了提高施工效率、保证焊接质量，施工中采用预埋孔接桩工艺。
即在不影响桩机钻孔施工的区域内埋设钢管，在钢管内把2节桩焊接完成并做好防腐处理，然后用吊机把2节桩整体起吊，植入桩孔内。
本项目根植桩均由4节预制桩拼接而成，施工中在预埋孔内将第1、2节预制桩及第3、4节预制桩分别拼接完成。
采取此措施后：
1）充分利用了施工时间，合理安排现场劳动资源，提高施工效率；
2）焊缝部位有充足的施工及冷却时间，保证了焊接的质量；
3）植桩时在钻孔处只需要焊接一个或两个焊缝，减少了施工时间，提高效率。
7.焊接工艺
1）焊接设备及焊接材料
a）焊机：
根据桩接口材质为Q235及露天施工的特殊环境，选用CO2气体保护焊机。
b）焊丝：
焊前要确认焊丝的质量、名称、型号、规格、制造厂名、生产日期；焊丝要求是密封式的包装，不应有破损、泄露现象，焊丝表面应光滑且无毛刺、凹坑、划痕、锈斑等缺陷。
送丝机的送丝滚轮应与焊丝直径相符，定期检查送丝轮的沟槽磨损情况，清除沟槽里的垃圾、粉屑等粘附物，以确保焊丝均匀送出。
2）焊接工艺
接桩材料应符合现行标准《 钢结构焊接规范》（GB50661-2011）要求。
尚应符合下列规定：
a）现场焊接的电焊工必须持证上岗。
b）焊接部位设置挡风罩，保证施焊处风力不大于2级，小雨天施焊时，设置防雨篷，保证焊接防雨和防触电。
当雨水沿桩壁向下流时，不得进行焊接作业。
c）焊接的桩必须为经过专业质量检查员检查合格的桩材，焊接前再次检查上下两根桩的端板平整度,及桩身同心度。
d）为方便接桩施工，下节桩的桩头宜高出地面0.5m左右。
e）下节桩的桩头处宜设导向箍或在桩头一侧焊接两块导向板，接桩时上下节桩应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm，接桩就位纠偏时，不得采用大锤横向敲打。
f）桩对接前，必须清除上下端板上的污泥等杂质，上下端板表面应采用铁刷子清刷干净，坡口处
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