冲孔桩施工方案.docx
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冲孔桩施工方案
桩基工程
冲
孔
桩
机
试
桩
方
案
编制：
审核：
审批:
***建设集团有限公司
目录
一、编制依据
二、工程概况
三、工程特点、目标
四、施工部署
五、施工方法及优良措施
附图1 地质18-18剖面图
附图2 冲孔灌注桩施工工艺流程图
一、编制依据
1.1、**勘测院提供的《岩土工程勘察报告》2011勘0062。
1.2、**规划设计研究院提供的福州市轨道交通指挥中心大楼桩基工程设计图。
1.3、工程涉及的主要的国家或行业规范、标准、规程、图集、地方标准、法规图集。
规范、标准、文件一览表表1.4-1
类别
名称
编号或文号
行标
《建筑桩基技术规范》
JGJ94-2008
国标
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
国标
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
GB50202-2002
行规
《钢筋焊接及验收规范》
JGJ18-2008
行规
《施工现场临时用电安装技术规范》
JGJ46-2005
省标
《钢筋砼桩基承台》
闽2004G104
二、工程概况
2.1桩基工程概况
建设单位：
设计单位：
勘察单位：
监理单位：
施工单位：
拟建福**交通指挥中心桩基工程位于交叉口东北角。
由2栋分别为12层、21层的塔楼及5层的裙楼组成，总建筑面积69204.2m2。
设计要求：
桩基工程为冲（钻）孔灌注桩，桩身砼强度为C35水下，粗骨料粒径≤40,坍落度180～220,水泥用量不得小于360Kg/m3。
选择94#桩（位于10轴交1/D轴ZT12-3承台中）进行试桩，在钻孔ZK8-1附近，地质详见附图1，持力层为第10层微风化花岗岩层，桩端全断面进入持力层不小于1.2米，施工时应以桩底标高和进入持力的深度双控,必须进行严格的清孔,在灌注砼前应再清孔一次,最后孔底沉渣≤5cm，
+
主筋34根20三级钢，分段制作的钢筋笼,其接头采用焊接,焊接长度为10d（单面焊）,桩长约64米。
2.2自然条件
2.2.1地质结构
根据福州市勘测院提供的岩土工程勘察报告，
ZK8-1钻孔地层结构
、杂填土：
高程6.34~3.44米
、淤泥：
高程3.44~0.24米
、中砂（含泥）：
0.24~-1.36米
3-1、粉质粘土：
-1.36~-4.96米
、中砂（含泥）：
-4.96~-6.46米
4、粉质粘土：
-6.46~-11.16米
、残积粘性土：
-11.16~-16.66米
、全风化花岗岩：
-16.66~-19.46米
-1砂土状强风化花岗岩：
-19.46~-22.86米
-4碎块状强风化流纹岩：
-22.86~-28.46米
中风化流纹岩残留体：
-28.46~-33.86米
-4碎块状强风化流纹岩：
-33.86~-36.66米
中风化流纹岩残留体：
-36.66~-48.66米
-4碎块状强风化流纹岩：
65~66.3米
-1砂土状强风化花岗岩：
-48.66~-55.16米
9中风化化岗岩：
-55.16~56.16米
10微风化花岗岩：
-56.16~-61.36米
在杂填土层中有建筑物旧基础;
三、工程特点、目标
1、机械选择
钻孔机在孤石和中风化流纹岩残留体层中钻进困难，且在孤石侧面施工时，不能保证施工垂直度。
冲孔机较适合施工孤石，且在施工孤石侧面时，可采用回填碎块石的方法，纠正偏差。
本工程试桩选用冲孔桩机施工，桩机型号CK1500型，手动式冲孔桩机，锤头为实心平底钻头。
冲程0.2~3.0米
2、质量目标
本工程质量目标定为优良。
我司将依靠公司的管理、技术、装备上的优势、遵循设计、尊重业主、服从监理、恪守合同、精心组织施工。
严格执行质量规程管理，遵照设计图纸及现行规范、规程和JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》，杜绝不合格产品。
在施工过程中与业主、监理单位密切配合，认真履行我们的职责与承诺，确保本工程质量目标的实现。
3、施工工期计划
试桩1根，于2012年12月10日开冲，争取10天完成试打桩成孔，砼浇灌待试桩标准定后再行施工。
4、轴线与标高控制
1、轴线控制：
采用科力达全站仪（KTS442L）和天津赛特水准仪（ATO-32）建立控制网，控制整个建筑物的位置和轴线尺寸；控制轴线要外延，做明显标志并妥善保护；桩位放点以控制点为准，轴线网进行闭合检测；引测传递过程中的偏差，将其调整控制在规范的允许偏差范围内；
2、标高控制：
根据设计要求及有关规定，在施工现场埋设控制性水准点，并引测在桩机轨道上以控制砼的浇筑高度；标高用5M标尺测量，基准线使用经过校核的固定钢尺确保测设准确。
四、施工部署
4.1工程目标
4.1.1质量目标：
桩基工程达到国家质量验收优良标准；
4.2施工工艺流程
4.2.1施工工艺流程（见附图2）；
4.3施工准备
4.3.1计量、测量、检验或试验设备
计量、测量、检验或试验设备计划表
序号
计量器具名称
规格型号
准确度
测量范围
数量
使用部门
备注
1
全站仪
KTS442L
2秒级
精密水平角测量
1
技术组
2
水准仪
ATO-32
±3mm/测回
DSG320精密水准测量
1
技术组
3
塔尺
DSLC
±0.023mm/m
与DSG320配套
1
技术组
4
钢卷尺
50m
工程测量
1
技术组
5
钢卷尺
5m
工程测量
1
技术组
4.3.2机具需用量及进场计划
按“施工机械设备计划”一览表提供的设备组织进场，并组织专业人员进行检查，组装和维护保养，使设备处于良好的工作状态，以保证施工正常进行。
施工机械设备计划
序号
机械设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
电焊机
BX1-500
台
2
2
电焊机
BX1-400
台
1
3
冲孔灌注桩桩机
CK1500型
台
1
4.4.3.2劳动力需用量及进场计划
按“劳动力计划表”组织人员进场并按规定对所有进场人员进行三级安全检查教育。
特殊工种应持证上岗，施工前对班组进行技术交底；
劳动力计划表
序号
名称
人数
工作范围
进场时间
1
桩机组长
1
桩机操作
2012-11-26
2
桩机技术工
2
桩机行走、定位
3
电焊工
2
钢筋笼加工安装及管桩焊接
4
机械修理工
1
机械保养和维修
5
电工
1
施工用电线路搭设和连接
6
测量工
1
放轴线和桩位
7
工长
1
现场指挥、生产计划安排
4.4.3.2材料准备
根据桩基设计图纸测算出建筑材料的需用量,钢筋3T，商品砼78立方。
五、施工方法及优良措施
5.1冲孔桩各工序施工方法
5.1.1桩位放样
桩位是根据轴线控制网进行放样，采用全站仪进行放样；随时校对，以防止发生放样时桩位偏差。
5.1.2泥浆池和沉淀池分布原则
泥浆池和沉淀池的布置应根据桩位的分布情况，在场地空闲并不影响施工的地方挖设，使泥浆循环池，沉淀池的布置能够满足工程施工要求。
5.1.3根据本工程设计要求与地质情况，为本工程达到优良采取以下施工质量技术措施：
5.1.3.1、桩位（孔口）控制：
根据施工图纸，采用全站仪进行精确测量放样，桩位中心定位完之后，采用1米长的对桩位中心点进行引点护桩，三根钢筋之间成90度分布，保证桩位中心点在三根钢筋的中心点位置；孔口采取人工挖孔砼护壁的方式；当施工时，钻头应仔细对准孔中，确保桩位偏差符合规范及设计要求；
挖坑：
挖深0.5～1米。
护筒口高出地面20～50厘米，以保持孔内水位高于孔外水位或地面，使孔内水压力增加，利于保护孔壁不坍。
桩坑挖好后，浇砼护壁；
5.1.3.2、桩孔垂直度控制
（1）开孔时应低锤密击，如表土遇到淤泥细砂等软土层可加粘土或小碎石，反复击实造壁；
（2）如遇孤石或夹层应高低冲程交替冲击，可防止孔斜；
（3）如发现孔斜时，应及时填适量碎石后再进行冲击，直至修正钻孔；
5.1.3.3、嵌岩深度控制
岩面及持力层岩底各取一次岩样并记录保存，具体判定如下：
（1）根据工程地质勘察资料作出初步判断；
（2）根据钻进中进尺速度、响声等情况进行判断并取岩样；
（3）通过钻进过程中返浆颜色和返出的碎屑，进行取样判断；
（4）会同工程地质勘察单位、设计单位、监理、业主等联合检查认定持力层；
（5）岩顶取样后按设计要求嵌入，取岩样并记录保存；
5.1.3.4、泥浆制备：
冲击成孔使用高比重、高粘度泥浆护壁和浮渣，也可直接向孔内投入粘土或泥球护壁。
认真做好泥浆性能的维护调整，及时清理泥浆循环系统的沉渣和废浆。
5.1.3.5、冲击成孔
（1）开孔：
在开孔阶段冲孔进度不宜太快，一般控制在1米以内，相应地提锤高度要小，冲击次数要多（见下表），这样产生的冲击力小，使孔壁逐渐受水平力的挤压而密实；
土壤
提锤高度（厘米）
冲击次数（次/分）
泥浆浓度
土
40～60
20～25
1.4～1.5
砂砾
40～60
20～25
1.5～1.7
此时如果冲击过猛，进度太快，孔壁不能较好地形成，反而会引起坍孔。
所以在开孔阶段要严格控制冲孔速度，以利于加强孔壁。
在开孔深度，护桶底以下3～4米范围之内，要求尽可能把孔壁保证密实一些，此后进入正常冲孔，就不容易产生坍孔；
（2）正常冲孔：
经过轻冲击的开孔阶段之后，即开始正常冲孔，以加快速度。
提锤高度可增至1.5～2米以上，泥浆浓度相应降低，大致在1.5以下。
在正常情况下，冲孔进尺每土层为1～1.5米左右/时，有时更多一些；
（3）冲打孤石及岩层：
孤石及岩层表面大多是高低不平，或为倾斜面，因此在冲孔刚进到时，最容易产生偏孔。
所以在冲孔接触岩层时，要特别谨慎。
通常是向孔底抛掷直径20～30厘米的片石，将岩层斜面和高低不平之处嵌补填平，然后进行绷紧绳子低锤快打，造成一个较紧密的平台，承托冲锤，均匀受力，防止偏孔。
但要注意岩层倾斜突出部分没有冲平以前，仍不能提高锤，待岩层基本上修平后，方可高锤猛打，加快冲孔进度；
冲进岩层后，泥浆浓度降到1.3左右，以减少阻力和粘锤的毛病，但不能太小，否则石渣浮不上来，造成掏渣困难。
砂层较厚，在施工中应随时观察泥浆面，保持孔内水位面高于地表水位面0.5米以上，防止塌孔。
5.1.3.6、清孔
清孔是冲孔桩常用的一种清孔方法，清孔过程向孔内注水，并保持孔内水头高度1.5～2.0m，防止发生塌孔事故，并应随时观测孔底沉渣厚度和观测冲洗液含渣量，孔底沉渣符和规定即可停止清孔。
6.1.3.7、测沉渣
①测沉渣使用的工具：
测锤，水纹测绳.
②测沉渣方法：
沉渣厚度以钻头或圆锥底部中点标高为测量起点。
③沉渣厚度控制
（1）合理控制泥浆比重、粘度，同时及时清理循环槽及泥浆池中的沉渣，终孔后用大泵量冲孔。
在砂层或砂卵石层中宜采用优质泥浆护壁技术，利用泥浆在液柱压力作用下，高分子链渗入砂层或砂卵石层内实现固结；
（2）二次清孔过程中上下串动导管使导管底面与持力层面微接触，形成强大的泥浆流冲击沉渣；清孔大约1个小时左右，采用测绳进行测定孔底沉渣，当测绳头的测锤与孔底持力层面接触有响声，此时孔底沉渣基本符合设计规范要求；
（3）合理使用泥浆：
一般来说第一次清孔泥浆比重要大于1.4～1.5,大泵量清孔45min左右，孔深适当增加清孔时间，二次清孔时泥浆逐步替稀，最后控制在1.15~1.2,这样便能充分发挥泥浆性能，使其既能悬浮沉渣，又不影响桩周磨擦力，沉渣厚度控制在5㎝以内；
（4）使用大初灌量：
为2.4/m3可以将导管埋深在砼内1.5米，充分利用大方量初灌砼在剪球瞬间快速下落，使大体积砼从势能状态转换到动能状态，快速通过导管压迫导管内液柱冲击孔底，强力清除孔底残余沉渣并灌注砼瞬间到孔底，使砼和孔底岩石紧密连接。
5.1.4安放钢筋笼
5.1.4.1钢筋笼的制作：
钢筋笼制作合格必须做到：
电焊工要有特殊工种（焊工证）操作证并有过硬的技术本领，钢材必须是合格产品（有出厂合格证，检测报告合格的），焊条也应采用合格产品。
A：
试桩钢筋笼长度为通长到地面，由于施工机械吊装限制分段吊装,安装时焊接完成。
B：
在钢筋圈制作台上制作箍筋并按要求焊接；
C：
将支承架按2～3m的间距摆放同一水平面（地面平实）上的同一直线上，然后将配好定长的主筋平直的摆放在支承架上；
D：
将主筋按设计要求套入箍筋，加劲箍设在主筋外侧，且保持与主筋垂直，进行点焊；
F：
钢筋笼保护层素砼垫块采用绑扎。
素砼垫块是用在制作时把扎丝嵌入素砼内。
绑扎时应牢固；
H：
将制作好的钢筋笼放在平实的地面上，防止变形，钢筋笼制作的允许偏差应符合有关规定；
I:
钢筋焊接须取焊接试件做实验，合格后方可进入下一道工序（钢筋笼的吊放）；
吊筋应该采用2根16钢筋直接焊接牢固，起吊挂钢丝绳的地方应焊接牢固，防止在起吊过程中发生脱落导致变形。
5.4.2钢筋笼的吊放
本工程的钢筋吊放是采用桩机自带的卷扬机分段进行吊装；
用卷扬机的钢丝绳挂住钢筋笼，缓慢的起吊，先放下第一节钢筋笼并固定在护筒上，再进行第二节钢筋笼吊装，用电焊把钢筋笼按设计要求焊好，冷却后，将钢筋笼对中缓慢放到设计标高和中心位置，采取固定措施。
5.1.5下灌注导管
5.1.5.1导管的选用和连接
A．导管的选用：
B．导管用法蓝连接；法蓝连接需装密封胶垫和“0”型密封圈，胶垫厚度为5mm，“0”型密封圈直径为5mm，法盘与导管连接应加焊三角形加劲板，防止法蓝盘挂住钢筋笼。
5.1.5.2导管的下放：
导管的下放是利用桩机自带的卷扬机进行吊装。
钢筋笼安装完成后必须进行二次清孔，其原理和方法与第一次相同。
直至经施工员，监理或甲方检测孔深和沉渣均达到设计要求并同意灌注后再进行下一道工序施工。
5.1.6水下砼灌注
1混凝土的配合比
混凝土的配合比必须与导管法灌注水下混凝土相适应。
合适的配合比应使混凝土具有足够的可塑性、粘性，易于在导管中流动，而又不易离析。
混凝土坍落度符合有关规定。
砼配合比由试验室通过级配后确定最优配合比。
2砼灌注前准备工作
导管直径为250mm。
导管吊放入孔时，应将橡胶圈或胶皮垫安放周整、严密，确保密封良好；
导管在桩孔内的位置应保持居中，防止跑管、撞坏钢筋笼并损坏导管；
导管底部距孔底（或孔底沉渣面）高度，以能放出隔水塞及首批混凝土为度，控制高差为300～500mm；
在灌注首批混凝土之前，先放好隔水塞并用铁丝吊好，然后再放入混凝土。
确认初存量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的水，灌入首批混凝土。
灌入首批混凝土时，导管埋入混凝土内的深度不小于1.0m；
首批混凝土灌注正常后，要连续灌注混凝土，严禁中途停工。
在灌注过程中，经常用测锤探测混凝土面上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深；
探测次数一般不宜少于所用的导管节数。
遇特别情况（局部严重超径、缩径和漏失层位等）应增加探测次数，同时观察返水情况，以正确分析和判定孔内的情况。
3导管埋入混凝土中的最大深度，不超过最下端一节导管长度或8m。
最小深度应保证埋管深度不少于2m；灌注接近桩顶部位时，为确保桩顶混凝土质量，严格控制最后一次混凝土灌入量，使灌注的桩顶标高比设计标高增加1.5m。
4导管施工时注意事项：
灌注混凝土必须连续进行，不得中断，以免造成断桩；
随孔内混凝土的上升，需要逐节快速拆除导管，时间不超过15min。
拆下的导管立即冲洗干净；
在灌注过程中，混凝土通过溜槽徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土正对管中，以免在导管内形成高压气囊。
挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；
5冲孔灌注桩应符合下列质量标准
（1）主控项目
①灌注桩桩体质量检验采用试验检测手段；
②混凝土强度以28天标养试块强度评定为准；
③桩基承载力由静载试验确定。
（2）冲（钻）孔灌注桩允许偏差应符合相关规范要求。
5.1.7施工可能发生的异常情况和处理防治措施
项目
产生原因
预防措施和处理方法
塌孔
1：
提升，下落冲锤，掏渣筒和安放钢筋骨架时碰撞孔壁。
1：
提升，下落冲锤，掏渣筒和安放钢筋骨架时保持垂直上下。
2：
护筒周围未用粘土填封密实而漏水或护筒埋置太浅。
2：
护筒周围用粘土填封密实，护筒埋置深度>1m。
3：
未及时向孔内加泥浆，孔内泥浆面低于孔外水位，或孔内出现承压水低于静水压力，或泥浆密度不够。
3：
钻进中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位。
4：
在流沙，软淤泥，破碎地面，松散砂层中钻进。
4：
遇流砂，松散土层等.适
当加大泥浆密度，不要使
进尺过快或空转时间过长。
梅
花
孔
1：
冲孔时转向环失灵，冲锤不能自由转动。
1：
经常检查转向吊环，保持灵活，勤掏渣。
2：
泥浆太稠，阻力太大。
2：
适当降低泥浆稠度。
3：
提锤太低，冲锤得不到转动时间，换不了方向。
3：
保持适当的提锤高度，必要时辅以人工转动，用低冲程时隔一段时间更换高一些的冲程，使冲锤有足够的转动时间。
卡锤
1：
冲锤在孔内遇到大的探石头（上卡）。
1：
上卡时，一个半截冲锤冲打几下，使锤脱落卡头，锤落孔底，然后吊出。
2：
冲锤摩损过甚，孔径成梅花型，提锤时，锤的大径被锤的小径卡住（下卡）。
2：
下卡时，可用钢轨焊成T字型钩，将锤拉紧后吊起。
3：
石块落入孔内，卡在锤与孔壁之间。
3：
被石块卡住时可用“2”方法。
堵
管
1：
灌注过程中砼不能顺利下落，塌落度过小，拌制不均匀
1：
严格控制塌落度，保证塌落度控制在18-22cm，并保证最小水泥用量
2：
拌制砼的粗骨料粒径过大。
2：
控制粗骨料粒径在4cm以内
断
桩
1、施工提管时速度过快，导致将管拔出砼面
保持提管的连续性，每次提管控制在1m左右，避免将管拔出砼面
⑵拆管时计算不准确，将导管提出砼面。
拆管时应用测绳测量完后仔细计算拆管长度，保证埋管2m以上。
5.1．8、泥浆外运
泥浆池的尺寸应符合桩身泥浆的排放量，以免反流到桩内，施工中排出的泥浆经沉淀池处理后，夜间采用密封式罐车有组织地运至指定地点排放，场地内所有废水经排水沟进入沉淀池后才能排入污水管道，车辆必须在冲洗台上冲洗干净方可开出工地大门，以免污染道路。
5.1．9、隐蔽工程质量验收
（1）严格按工程质量评定标准对每一道工序进行认真的对照检查，做好原始记录，做到以数据说话；
（2）隐蔽工程覆盖完成前，做到以自检为主，以预防为主，自检合格后，报监理单位通知相关人员验收，并必须签署质量隐蔽验收记录，否则任何人无权进行下道工序的施工，确保工程的施工质量；
（3）认真做好技术档案的管理，在工程竣工后，按业主要求及时提供完整、准确、详细的竣工资料。
冲孔灌注桩施工工艺流程图附图2
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