冲击成孔法施工技术.docx
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冲击成孔法施工技术
一编制依据：
技术文件
规范规程
⑴《公路桥涵施工技术规范》〈JTJ041-2000〉
⑵《公路工程质量检验评定标准》〈JTJ071-98〉
⑶《建筑桩基技术规范》〈JGJ94-94〉
⑷《钢筋焊接及验收规程》〈JGJ18-96〉
⑸《建设工程施工现场供用电安全规范》〈GB50194-93〉
⑹《建筑工程资料管理规程》DBJ01-51-2003
工程概况
工程地质条件
水文地质条件:
二施工方案
施工依据
施工工艺：
采用冲击式钻机成孔工艺。
该工艺设备简单，操作方便，对于砂卵石地层及岩层十分有效；在冲孔过程中，由于一部分石渣与泥浆被挤入孔壁孔隙中，所以，孔壁坚实，不宜塌孔，对保证桩的质量极为有利。
该工程分别采用CZ-22及CZ-30F两种型号的冲击式钻机，以满足及两种桩孔直径的不同需要。
冲击成孔灌注桩施工流程如下图：
施工准备
定桩位砌泥浆池挖泥浆沟
埋设护筒
钻机就位制备泥浆
成孔钢筋笼制作
吊放钢筋笼
下导管
灌注混凝土
导管起卸排浆试块制作
拔护筒分选泥浆试块养护
孔口回填废浆排弃试块送检
桩基槽开挖
剔凿桩头
成桩工艺流程图
施工准备：
⑴人员准备：
施工人员必须具备相应的上岗证件，并经项目经理部及有关部门核实确认后方可正式上岗施工。
⑵测量准备：
甲方提供桩顶标高和施工桩位，双方交验。
⑶机械设备计划
设备名称
型号/规格
数量
说明
冲击式钻机
CZ-22
1
用于直径桩成孔
冲击式钻机
CZ-30F
1
用于直径桩成孔
吊车
轮胎式25t
1
装载机
ZL50
1
渣土车
10m3
2
卷扬机
JJ：
K-2
2
钢筋弯曲机
GW40
1
钢筋切断机
GJ40
1
电焊机
BX-500
1
护筒
×
×
1
用于直径桩成孔
1
用于直径桩成孔
水准仪
S3
1
经纬仪
J2
1
激光测距仪
DJ—2000
1
漏斗及导管
300、250
灌注混凝土
⑷劳动力计划
序号
人员
人数
1
成孔施工人员
8
2
钢筋加工施工人员
12
3
混凝土灌注施工人员
10
4
吊车及装载机司机
2
5
测量人员
2
⑸水电计划：
用电150kW，用水80m3/天。
⑹测量放线：
施工桩位点和高程由甲方提供，我方作好桩位点的保护和桩位高程引测,在桩基施工过程中，应每天对现场测量控制点进行校核，并进行有效的保护。
泥浆管理:
⑴泥浆按以下表中参数配制:
项次
项目
性能指标
1
比重
～
2
粘度
10～25s
3
含砂率
粘性土＜8%，砂土＜8%，卵石＜8%
4
水：
膨润土：
碱：
CMC
粘性土:
100:
8:
:
砂土:
100:
18:
:
卵石:
100:
30:
:
注：
配合比在施工时应根据具体地层条件而定，在砂卵石地层施工时可适当加入纤维素，以增强泥浆的性能，降低沉渣厚度，达到施工标准。
⑵采用机械制浆，制浆量应能满足冲孔进度需要。
⑶废弃的泥浆及泥渣要排放入泥浆池集中存放，不得污染环境，泥浆池位置应根据现场实际条件确定。
设备安装调试
⑴钻机就位前，须将路基垫平填实，钻机按指定位置就位，在技术人员指导下摆平放稳，保证冲锤垂直对准桩位。
⑵钻机安装就位后，应精心调试，确保施工中不发生倾斜、移位等影响施工质量的情况。
⑶在钻头锥顶和提升钢丝绳之间应设置保证钻头自转向的装置，以防产生梅花孔。
护筒埋设：
埋设护筒应符合下列规定：
⑴护筒埋设应准确、稳定，垂直，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm；护筒内径应大于钻头直径100mm，其上部宜开设1～2个溢浆孔；
⑵护筒埋设深度不宜小于，护筒高度应满足孔内泥浆面高度的要求；
⑶护筒固定在正确位置后，用粘土分层回填夯实，以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。
⑷护筒上口应绑扎木方或钢管对称吊紧，防止下窜。
冲孔施工：
⑴开孔时,应低锤密击,如上层地表土松软,可加粘土块或小片石反复冲击造壁,孔内泥浆面应保持稳定;
⑵在各种不同的土层中钻进时,应按下表规定进行:
项目
操作要点
备注
在护筒刃脚以下2m内
小冲程1m左右，泥浆比重～,软弱层时投入粘土块或小片石.
土层不好时提高泥浆比重或加粘土块
粉砂或中粗砂层
中冲程2～3m，泥浆比重～，投入粘土块，勤冲勤掏渣。
砂卵石层
中、高冲程2～4m，泥浆比重左右,勤掏渣。
⑶进入基岩后，应低锤冲击或间断冲击，如发现偏孔应回填片石至偏孔上方300mm～500mm处，然后重新冲孔；
⑷遇到孤石时，可预爆或用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁；
⑸每钻进4～5m深度验一次孔，在更换钻头前或容易缩孔处均应进行验孔；钻孔深度通过机架做标记控制，终孔时用测绳铅锤检验。
⑹进入基岩，每钻进100mm～500mm应清孔取样一次，以备终孔验收；
⑺冲孔过程中，要保持泥浆面不低于护筒顶40cm，提钻时须及时向孔内补浆，以保证泥浆高度。
⑻采用掏碴筒排碴时。
应及时补给泥浆；
⑼冲孔中遇到斜孔、弯孔、梅花孔、塌孔、护筒周围冒浆等情况时，应停止施工，采取措施后再行施工；
清孔施工：
钻至设计深度后，立即按下列规定进行清孔：
⑴采用抽浆筒排碴,清孔后浇注混凝土之前,孔底500mm以内的泥浆比重应小于；含砂率≤8%；粘度≤28s；
⑵清孔时，孔内泥浆面应高于地下水位，即绝对标高；
⑶清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注混凝土；浇注混凝土前，孔底沉碴厚度≤100mm；清孔后，应将孔口处杂物清理干净。
钢筋笼制作
⑴根据《桥台桩构造图》，计算主筋长度、箍筋下料长度、将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用。
由于切断待焊的主筋、箍筋、绕筋的规格尺寸不尽相同，应注意分别摆放、防止错用。
⑵在钢筋圈操作台上制作箍筋并按要求焊接。
⑶将支撑架按2～3m的间距摆放在同一水平面上对准中心线，然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上。
⑷将箍筋按设计要求套入主筋（也可将主筋套入箍筋内）并保持与主筋垂直，进行点焊或绑扎。
⑸箍筋与主筋焊好或绑扎后，将绕筋按规定间距绕于其上，用绑扎丝绑扎并间隔点焊固定。
⑹钢筋笼保护块用水泥砂浆制作，保护块为圆柱体，中空，直径为100mm，厚度为40～50mm，环向沿钢筋笼周边均匀绑扎4块，纵向每隔绑扎一环。
⑺将制作好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上，防止变形。
钢筋笼吊放
⑴起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点设在钢筋笼箍筋与主筋连接处，且吊点对称并一次性起吊。
⑵钢筋笼设置4～6个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。
吊放钢筋笼入孔适应对，保持垂直，轻放、慢放入孔，不得左右旋转。
若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。
严禁高提猛落和强制入孔。
⑶下放钢筋笼时，要求有技术人员在场，现场测量护筒标高，准确计算吊筋长度，以控制钢筋的桩顶标高及钢筋笼上浮等问题。
混凝土灌注：
⑴成孔及清孔质量检验合格后，安设导管，开始灌注混凝土；
⑵采用自由塞隔水（即充气球胆），充气球胆直径大小能自由通过导管即可。
导管下入长度和实际孔深必须进行严格丈量，使导管底口与孔底的距离能保持在～左右，导管在桩孔中必须居中。
⑶灌注混凝土时，首浇混凝土必须保证埋管深度不小于，在实际操作中，投入球胆，放入锥塞，当混凝土灌满漏斗时，立即拔起塞子，同时继续向漏斗补加混凝土，使混凝土连续浇注。
⑷完成首浇后，灌注混凝土要连续从漏斗口边侧溜入导管内，不可一次放满，避免产生气囊。
⑸拔管时，要准确测量混凝土灌注深度和计算导管埋深后方可拔管。
导管埋深不得大于，也不得小于。
⑹在设计桩顶标高以上增加灌注高度的混凝土，以确保桩顶质量。
⑺在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减少，压力降低，如出现混凝土顶升困难时，可适当减小导管埋深使灌注工作顺利进行，在拔出最后一节导管时，拔管速度要放慢，避免孔内上部泥浆压入桩中。
⑻在灌注混凝土时，每根桩应按相关标准制作混凝土试块。
⑼护筒在灌注结束，混凝土初凝前拔出，起吊护筒时要保持其垂直。
⑽当桩顶标高很低时，混凝土不到地面，混凝土初凝后，回填钻孔。
⑾混凝土灌注3—7天后，利用人工开挖桩间土及承台基槽，并剔凿桩头浮浆；剔凿桩头时应首先测量标出桩顶线，然后用手锤和钢钎由外向内剔凿，应防止伤害桩中伸入承台内的钢筋；剔的混凝土块清理出基槽外，并随同泥浆及渣土运出施工现场；破除桩顶多余混凝土时，
弃土外运：
用铲车及时清理钻机挖出的渣土及废弃的泥碴，并集中堆放在现场不影响施工且不污染环境的地方，凉干后，用渣土车及时运出施工现场。
工程验收资料
基桩验收应提交下列资料
⑴工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用通知单等；
⑵经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更情况；
⑶桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单；
⑷成桩质量检查报告；
⑸单桩承载力检测报告；
⑹基桩竣工平面图及桩顶标高图；
三施工现场管理
质量管理
质量方针及目标
施工阶段在质量保证体系下严格按ISO9002标准要求进行，竣工检验时全部灌注桩均达到一类桩标准，杜绝二、三类桩出现。
质量保证体系
公司质量保证部国际质量标准ISO-9002
主任工程师项目经理
责任工程师
合约管理技术管理
质量管理施工管理
桩基施工部
质量保证程序
基本要素质量执行岗位责任制工作质量
人员
基本要素质量
岗位责任制
人员素质保证
材料
原材、成品检验
技术资料保证
原材质量保证
操作
按工艺标准要求
熟悉图纸
操作过程保证
机具
检验合格方可使用
检验维修保养
机具保证
方案
审批后实施
实施中优化总结
方案保证
质量执行程序
产品
质量
保证
方案编制方案审批技术交底工序操作质量初验
监理复验监理签证下道工序施工
质量要求：
⑴成桩直径偏差不超过±20mm。
⑵桩身混凝土强度达到C25，砼坍落度控制在18～22cm。
⑶桩长允许偏差±10mm。
⑷桩身垂直度允许偏差≤20cm（即1/2D）。
⑸单桩投料在理论体积的基础上桩体充盈系数应≥.
质量标准
项目
标准（允许偏差）
说明
桩位偏差
±10mm
孔位偏差
±20mm
孔距偏差
±100mm
孔底沉渣
不大于10cm
钢筋保护层
≥30mm
主筋间距
±10mm
箍筋间距
±20mm
质量保证措施
⑴放桩位线时应有专人验线并填写桩位预检记录；除保护好甲方提供的桩位点，还应在护筒埋设时精确引出桩位点。
⑵重视护筒的重要性，因护筒有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗透、防止孔口坍塌、固定钢筋笼等作用，所以护筒一定要埋设稳固可靠。
⑶在冲孔过程中应随时调整钻机的水平和钻具垂直度，以保证桩身垂直度偏差满足要求。
⑷为保证桩底沉渣满足要求，应在过程中严格验收泥浆材料和控制泥浆的各项参数指标。
⑸材料供应必须持有营业执照及资质证明，并提供材料出厂合格证及材质证明。
材料必须满足设计和施工及规范要求，并应按照材质标准进行验收。
⑹桩基所用的钢筋及混凝土必须符合设计要求和施工规范的规定。
检验方法：
观察检查和检查材料合格证，实验报告。
⑺成孔深度必须符合设计要求，沉渣厚度不得大于设计要求。
检验方法：
观察检查和检查施工记录。
⑻实际浇注混凝土量严禁小于计算体积。
检查方法：
观察检查和检查施工记录。
⑼浇注后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定。
检验方法：
观察和尺量检查。
⑽成孔达到设计深度后，应会同有关部门对孔深孔径进行检查确认符合要求后，填写终孔验收单。
⑾钢材的种类型号及尺寸规格应符合设计文件的规定要求，钢材进场时要有质量保证书，合格证，并应妥善保管，防止锈蚀。
⑿钢筋笼加工前应取样复试，合格后方可加工，并严格按设计图纸加工，按批进行验收，合格品做标识。
⒀钢材供应的长度不满足设计要求时，主筋焊接应符合国家现行标准《混凝土结构及验收规范》的要求，按规定做焊接强度试验。
⒁为保证主筋间距和钢筋笼的整体刚度，固定架立筋应与主筋焊牢，箍筋与主筋绑牢，成形后的钢筋笼外形尺寸、主筋位置、数量等应与设计相符合。
⒂对制作好的钢筋笼应按设计图纸尺寸和焊接质量标准进行检查，不符合要求者，应予以返工，否则不得使用。
⒃钻孔：
钻机就位后，经专人检查桩位的偏差及垂直偏差，符合要求后方可开钻，终孔后专人检查孔深，符合要求后方可退出钻机。
⒄控制笼顶标高：
混凝土灌注前，应有专人检验钢筋笼顶标高，符合要求后方可进行灌注。
⒅水下灌注对混凝土的要求：
①混凝土中的水泥含量不得小于360kg/m3、混凝土塌落度为18～22cm、粗骨料使用连续级配，最大粒径不超过40mm、砂率40～50%、2小时内析出的水分不大于混凝土体积的%、混凝土的初凝时间不得低于6小时。
②混凝土灌注前，应进行塌落度现场试验。
③浇灌混凝土：
单桩混凝土的浇灌要连续，若遇两次浇灌，时间间隔不得超过1小时，以免造成断桩。
质量事故防治措施
孔壁塌落:
⑴产生原因：
护壁泥浆密度和浓度不足，起不到可靠的护壁作用；护筒埋深位置不合适、冲孔速度过快、孔壁泥浆未形成泥膜、安放钢筋笼时碰撞了护壁、破坏了泥膜；或者排除较大石块时形成空洞漏水。
⑵防治措施：
冲孔速度应根据地层情况确定，在松散砂土中冲孔时应控制进尺，并选用较大密度、粘度和较大胶体率的优质泥浆；如地下水位变化较大，应升高护筒，增大水头；如孔口坍孔，应探明塌孔位置，将砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上1～2m，如塌孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实后再进行冲孔；另外钢筋笼安放时应严格避免碰撞孔壁。
护筒冒水:
⑴产生原因:
埋设护筒时周围填土不密实或起落钻头时碰撞了护筒。
⑵防治措施：
埋设护筒时四周的土要分层夯实，并且要选用含水量适当的粘性土填充；起落钻头要要防止碰撞护筒；初发现护筒冒水可用粘土在四周填实加固，如护筒严重下沉或位移，则应返工重埋。
钻孔漏浆:
⑴产生原因：
护筒埋设太浅、回填土不密实、护筒接缝不严、在护筒刃脚或接缝处漏浆；水头过高使孔壁渗浆；遇到透水性大或地下水流动的土层。
⑵防治措施：
根据土层情况决定护筒的埋设深度；将护筒周围填充密实；；加稠泥浆或倒入粘土、慢速转动，或在回填土内掺片石、卵石，反复冲出，增强护壁。
桩孔偏斜:
⑴产生原因:
钻孔遇到有倾斜度的较硬土层交界处或岩石倾斜处,钻头所受阻力不均而偏位；或者地面不平及地面不均匀沉降使钻机底座倾斜。
⑵防治措施：
钻进遇有倾斜度的软硬土层时，应吊住钻杆，控制进尺，低速钻进；场地要平整，钻架就位后要调整，并注意经常检查和较正；在桩孔偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，使孔校直；在桩孔偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。
缩孔：
⑴产生原因：
塑性土膨胀。
⑵防治措施：
上下反复扫孔，以扩大孔径。
断桩:
⑴产生原因:
混凝土塌落度太小、骨料粒径太大、未及时提升导管及导管倾斜、使导管堵塞，形成桩身混凝土中断；混凝土灌注不连续，中断时间过长；提升导管时碰撞钢筋笼，使孔壁土体混入混凝土中；导管没扶正，接头法兰挂住钢筋笼。
⑵防治措施：
混凝土塌落度按设计要求，粗骨料粒径按规范要求控制；边灌混凝土边拔导管，随时掌握导管埋入深度，避免导管脱离混凝土面；当导管堵塞，混凝土尚未初凝时，可吊起一节钢轨或其它重物在导管骨冲出，把堵塞的混凝土冲开，使混凝土继续灌注，也可迅速提出导管，用高压水冲通导管，重新下隔水栓灌注，灌注时当隔水栓冲出导管后，将导管继续下降，直至导管不能再斜入时再稍许提升，继续灌注；如果导管接头法兰挂住钢筋笼，钢筋笼埋入混凝土不太深，则可提起钢筋笼，转动导管，使导管与钢筋笼脱离。
吊脚桩：
⑴产生原因：
清孔后泥浆密度过低，孔壁塌落或孔底漏进泥砂，或未及时灌注混凝土；安放钢筋笼或导管碰撞孔壁，使孔壁泥皮塌落，清渣未净，残留沉渣过厚。
⑵防治措施：
按设计要求进行清孔，清孔后立即灌注混凝土；安放钢筋笼或灌注混凝土时注意不要碰撞孔壁；注意泥浆浓度，及时清渣。
混凝土灌注量过大：
⑴产生原因：
钻头经过松软土层造成一定程度的扩孔，灌注混凝土时一部分扩散到软土中。
⑵防治措施：
钻孔时，控制好各不同土层的钻进速度，正常作业时，中途不要随便停钻。
安全施工措施
⑴现场要建立健全安全领导小组。
⑵全体人员应认真执行各工种的安全操作规程及有关规定。
⑶施工前，施工负责人要向操作人员做专项安全交底，关键部分要下技术指导书。
⑷施工人员进入现场要服从安全员的指挥和监督。
进场施工人员必须符合当地有关劳务人员用工的有关规定及条例，证件齐全。
⑸施工人员进行现场要进行“三级安全”教育。
⑹每天班前五分钟，施工负责人必须做施工安全注意事项专项交底。
⑺现场电器设备要有漏电保护器，电缆应设可靠绝缘。
⑻各种机电设备均应设专人负责管理，电工持证上岗。
⑼现场用电设备必须实行三级供电，两级保护。
⑽夜间施工，工地应有足够的照明。
⑾施工中如遇地下障碍物（包括古墓、各种管道、管沟、电缆、人防等）时，立即暂停施工，及时报告甲方，待妥善处理后方可继续施工。
文明施工措施
⑴严格执行ISO14000环境管理体系的具体要求和总包方有关文明施工的规定及北京市职业病防治工作的有关规定，自觉为施工人员采取必要的职业病防治措施。
⑵所有施工人员应保持现场卫生，生产及生活垃圾均装入运土车中带出场外，不得随意抛撒。
⑶现场空压机做好遮挡，且尽量避免夜间施工。
⑷材料及机具设备要放置整齐。
⑸钻机钻进提升至孔口时应让泥浆尽量漏干再移开倒土，以保证地面干净。
⑹科学合理地安排泥浆制备、使用、排放、储存、处理和外运，使之形成良性循环，不因此造成环境污染。
工期保证措施
工期目标：
50天完成。
工期保证措施：
⑴严格进行工期计划控制，分解总工期为小段工期落实到每个班组和每道工序，实行工期责任制，凡未能完成小段工期计划的班组要承担工期损失，并责成其在下段工期计划中弥补。
⑵科学安排工序，合理划分施工段，形成正常的流水作业。
⑶正确均衡施工工艺，土方与支护交叉施工，密切配合，相互促进。
⑷后勤保障供应，材料和机具设备按时供应到现场。
⑸隐检项目提前通知监理工程师，防止不能及时隐蔽影响进度。
⑹遇到地下障碍（防空洞、化粪池等）或其它未预见构筑物时，立即制定处理方案报监理批准，不因此而拖延工期。
材料管理
⑴原材料进场必须"三证"齐全，包括产品合格证、抽样化验合格证和供应商资格合格证。
⑵对于易损材料，运输和搬运时做好防护，防止变形和破损。
⑶原材料进场后应按指定地点整齐码放，并挂标牌标识，标明型号、进场日期、检验日期、经手人等，实现原材料质量的有效追溯。
⑷原材料进场需由专人保管，对水泥等材料应加盖或在室内保管，不得任由风吹日晒。
⑸材料在运输、搬运过程中损坏或贮存时间过长、贮存方式不当引起的质量下降的原材料，不得使用，并应立即标识，并及时运出现场,以免混用。
技术资料管理:
资料编制依据：
⑴施工方案与施工图纸。
⑵北京市标准《建筑安装工程资料管理规程》（DBJ01-51-2003）。
⑶国家相关规范、规程及工艺标准。
技术资料管理：
⑴现场所有施工技术、试验、材料等资料，均按规定收集整理。
⑵对各种施工技术资料均要妥善保管，防止丢失或损坏。
⑶技术资料的质量和齐全度必须符合建委规定。
⑷技术资料整理由主任工程师主持，技术员和资料员具体负责。
⑸混凝土使用前七天向试验室书面申请配比。
⑹试验人员应按要求对施工所用材料进行取样送检，取样要认真，单据填写内容正确、字迹清楚。
⑺质量管理人员应认真填写各种表格，真实反映施工情况，及时进行资料整理。
⑻全部施工资料汇集成册，认真装订。
试验计划
材料进场后立即进行复试和见证试验。
商品混凝土必须按规定制作试件、并进行常规试验和见证试验。
由于现场不具备标养条件，在监理工程师认可的情况下送北京市专业试验室养护。
施工组织:
项目经理
作业施工队
升级会员 