天津嘉里中心工程桩施工方案.docx

1、天津嘉里中心工程桩施工方案一、编制依据1、设计图纸图纸名称收图桩基平面图 2007.12.19桩基布置大样2007.12.19A1区桩布置大样2007.12.19A2区桩布置大样2007.12.19工程桩设计说明2007.12.19灌注桩试验及技术要求（一）2007.12.19灌注桩试验及技术要求（二）2007.12.192、工程勘察报告中国地质科学院工程勘察院提供的“天津南站CBD综合发展计划工程地质工程初步勘察报告”（2006年06月28日）（KC2006P9009）和“天津嘉里中心岩土工程详细勘察报告”(2007年06年）（KC-2007-DKY-16）。3、主要规程规范类别名称编号国家

2、建筑地基基础设计规范GB50007-2002国家建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002国家混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002国家混凝土结构设计规范GB50010-2002国家建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001国家工程测量规范GB50026-93国家建筑结构荷载规范GB50009-2001国家岩土工程勘察规范GB50021-2001行业建筑桩基技术规范JGJ94-94行业建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003行业钢筋焊接及验收规程JGJ18-2003行业钢筋机械连接通用规程JGJ107-2003行业建筑地基处理技术规范JGJ79-200

3、2行业建筑工程冬期施工规程JGJ104-97行业建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001行业施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005行业钻芯法检测混凝土强度技术规程CECS03:88地方岩土工程技术规范DB29-20-2000地方建筑基桩检测技术规程DB29-38-2002地方钻孔灌注桩成孔地下连续墙成槽检测技术规程DB29-112-20044、主要标准类别名称编号国家建筑工程质量检验评定标准GBJ301-88国家混凝土质量控制标准GB50164-925、其它国家及天津市有关法规及规定。二、工程概况1、工程概况工程名称天津嘉里中心工程工程地址本工程位于天津市河东区六经路、六纬路、八

4、经路与海河东路所围成的地块内，西侧与海河相望，西南角紧邻保定桥。建设单位天津嘉里房地产开发有限公司设计单位建筑设计单位 SOM、利安顾问有限公司结构设计单位 奥雅纳工程咨询公司国内设计单位 天津市建筑设计院监理单位天津国际工程建设监理公司2、建筑设计概况用地总面积86164m2地上建筑面积499000m2建筑用途商场、办公大楼、公寓和酒店基坑总面积73011m2地下层数3层裙楼层数5层3、工程地质概况1）地形地貌本场区地貌属海积冲积平原地貌单元。地形平坦，地势低平。拟建场地原有的工业与民用建筑大多数现已拆除并已铺设临时草坪，局部地段表层附近埋有地下混凝土基础及地下构筑物(地下防空洞)，且场区内

5、有天津南站铁路货运线通过。本场区西南侧临近海河，最小距离30m左右。本次勘察施工时的场地地面高程为2.994.76m，平均地面高程为3.61m。2）地基土层该场地第四系松散堆积层发育，厚度较大。本次最大勘探深度为70m，勘探深度范围内的土层皆为第四系全新统（Q4）及上更新统（Q3）的堆积层等。本次勘察按土层形成的时代、成因类型及工程地质特征划分为9个工程地质层及37个工程地质亚层。现按其揭露的先后顺序将各分层地基土岩性特征、分布规律及一般物理力学性质指标自上而下分述如下：全新统人工填土层（Qml）1杂填土：杂色，松散状态，以建筑垃圾为主，夹粘性土及灰渣，多含砖屑及砼块。普遍分布,厚度不稳定，分

6、布厚度一般在0.504.30m。2素填土：灰褐色及褐色粘性土为主，松散或可塑状态，夹灰渣及少量有机质，局部地段底部含黑色淤泥。该层在本场地局部缺失。层厚为0.402.00m，层顶高程为0.343.02m。全新统新近洼淀冲积层（Q43Nal）3粉质粘土：棕褐色黄褐色，软塑及可塑状态，土质不均，具轻度锈染，下部夹粘土，局部呈团粒结构且含根系。该层在整个场区内普遍分布。层厚为0.602.90m，层顶高程为0.872.28m。5粉质粘土：褐色灰褐色，软塑状态，土质不均，夹粘土及粉土团。该层分布不稳定，仅在靠近海河附近一带分布。层厚为0.504.50m，层顶高程为1.540.60m。6粉土：褐色灰褐色，

7、湿，稍密状态，土质不均，夹粘土薄层，该层局部分布在靠近海河附近一带，层厚为0.703.90m，层顶高程为0.063.22m。7粉质粘土：褐色灰褐色，软塑及流塑状态，土质不均，夹粘土及粉土团。该层仅在ZK20、ZK21、ZK27、ZK28、ZK29、ZK35号孔有分布。层厚为1.104.70m，层顶高程为4.261.35m。全新统上组河床河漫滩相沉积（Q43al）4粉质粘土：黄褐至灰黄色，可塑状态，具锈染，土质不均，分布较为稳定，在靠近海河附近一带缺失，该层厚度为0.603.90m，层顶高程为1.911.48m。5粉土：灰黄色黄灰色，湿，稍密中密状态，土质不均，具锈染，多夹粉质粘土，呈透镜体状分

8、布，在靠近海河附近一带缺失。该层厚度为0.602.20m，层顶高程为4.741.21m。全新统中组浅海相沉积（Q42m）1粉质粘土：灰色，流塑状态，具水平层理，土质不均，多夹粉土薄层，底部含较多贝壳碎片，分布相对稳定，普遍分布。层厚为1.206.00m，层顶高程为6.701.43m。2粉土：灰色，湿，稍密中密状态，土质不均，具层理，夹粘性土薄层。该层呈透镜体状分布。层厚为0.602.50m，层顶高程为8.716.87m。3粉质粘土：灰色，流塑及软塑状态，土质不均，粉粒含量较高，夹较多的粉土薄层，分布相对稳定，普遍分布。该层厚度为1.305.10m，层顶高程为9.856.07m。4粉土：灰色，湿

9、，中密状态，土质不均。该层呈透镜体状分布。层厚为0.601.30m，层顶高程为11.959.59m。全新统下组沼泽相沉积（Q41h）及河床河漫滩相沉积（Q41al）1粉质粘土：浅灰色，可塑状态，土质较均，该层分布稳定。顶部有0.10.2m厚的泥炭层，层厚为0.602.40m，层顶高程为12.6510.73m。2粉质粘土：灰黄色，可塑状态，土质不均，具氧化铁，夹灰绿色条带。普遍分布，该层厚0.705.00m，层顶高程为15.2811.67m。4粉土：灰黄色，中密状态，土质不均，具少量氧化铁。该层呈透镜体分布。层厚为0.502.20m，层顶高程为15.6012.88m。 上更新统五组河床河漫滩相沉

10、积（Q3eal）1粉质粘土：褐黄色，可塑状态，土质不均，多夹粉土，局部夹粘土薄层，具锈染，含贝壳碎片，该层分布较稳定。该层厚度为0.905.70m，层顶高程为19.9514.99m。2粉土：灰黄色褐黄色，密实状态，土质不均，具锈染，局部夹粉质粘土团。该层厚度为0.703.70m，层顶高程为21.4914.62m。3粉砂：黄色至灰黄色，饱和，密实状态，主要成分为长石、石英等，局部多夹粉土，具锈染。厚度为0.603.70m，层顶高程为21.5716.77m。4粉质粘土：灰黄色黄灰色，可塑状态，土质不均，具锈染，局部夹粘土薄层，少量钙核。分布稳定。该层厚度为0.804.70m，层顶高程为25.281

11、8.42m。5粉砂：灰黄色浅灰色，饱和，密实状态，主要成分以长石、石英为主，多夹粉土及粉质粘土薄层，稍具锈染。该层分布稳定。厚度为2.5010.30m，层顶高程为30.4920.38m。6粉质粘土：灰黄色黄灰色，可塑状态，土质不均，具锈染。该层在本场区均有分布。该层厚度为0.906.00m，层顶高程为31.7626.20m。 上更新统三组河床河漫滩相沉积（Q3cal）1粉质粘土：黄褐色，可塑状态，土质不均，夹粘土及粉土薄层，具氧化铁，含姜石。该层分布稳定。该层厚度为0.506.00，层顶高程为37.6730.24m。2粉土：灰黄色，湿，密实状态，土质不均，夹粉质粘土薄层，具锈染。该层呈透镜体状

12、分布。该层厚度为0.804.70m，层顶高程为36.1930.27m。3粉砂：灰黄至黄褐色，可塑状态，土质不均，夹粘土及粉土薄层，具锈染。该层分布稳定。该层厚度为0.907.70，层顶高程为37.0030.86m。4粘土：黄褐至褐色，可塑状态，土质较均，具氧化铁，含姜石。该层仅在ZK1、KZ16孔揭露。该层厚度为2.002.40m，层顶高程为38.8336.61m。5粉质粘土：灰黄至黄褐色，可塑状态，土质不均，夹粘土及粉土薄层，具锈染，含姜石。该层厚度为0.7010.10，层顶高程为49.4436.05m。6粉土：灰黄至黄褐色，湿，密实状态，土质不均，具层理，夹粉质粘土层，具锈染。层厚为0.7

13、05.00m，层顶高程为43.3838.42m。7粉砂：灰黄至黄色，饱和，密实状态，土质不均，多夹粉土，具锈染，局部夹粉质粘土薄层。该层厚度为1.0012.00m，层顶高程为50.4639.15m。 上更新统二组浅海滨海相沉积（Q3bm）2粉质粘土：灰色深灰色，可塑状态，土质不均，含有机质，夹粘土及砂团。该层厚度为1.005.50m，层顶高程为55.0549.92m。3粉土：灰色，湿，密实状态，土质不均，夹粉砂及粉质粘土。该层呈透镜体分布。层厚为1.005.00m，层顶高程为52.3449.24m。4粉砂：灰色，饱和，密实状态，土质不均，夹粉土及粉质粘土薄层。该层呈透镜体分布。层厚为0.605

14、.10m，层顶高程为54.3549.39m。上更新统一组河床河漫滩相沉积（Q3aal）1粘土：灰黄黄褐色，可塑状态，土质不均，具锈染，含姜石。该层分布较稳定，层厚为1.005.00m，层顶高程为56.8253.23m。2粉质粘土：灰黄黄褐色，可塑状态，土质不均，具锈染，夹粘土及粉土薄层，含姜石。层厚为1.609.10m，层顶高程为58.6352.42m。3粉土：褐黄色，湿，密实状态，土质不均，具锈染，含姜石，多夹粉砂及少量粉质粘土。该层厚度为1.004.10m，层顶高程为61.3952.42m。4粘土：黄褐色，可塑状态，土质不均，具锈染。该层厚度为0.70m，仅在ZK23号孔附近出现，层顶高程

15、为62.64m。5粉质粘土：灰黄黄褐色，可塑状态，土质不均，具锈染，夹粘土及粉土薄层，含姜石。层厚为1.104.50m，层顶高程为66.2657.31m。6粉砂：黄灰色灰黄色，饱和，密实状态，土质不均，主要成分以长石、石英为主，具锈染，局部夹粉土薄层。本次勘探未穿透该层，层顶高程为65.4954.68m。三、施工总体安排1、施工总体设计及组织同时由于场区内条件非常复杂，工程桩的施工组织需根据现场实际情况并结合工程桩整体施工进度来安排。2、施工准备2.1施工技术准备我司经过深入讨论、详细编写工程桩施工方案。2.2施工机械和材料准备根据我司掌握的资源，并结合现场施工要求，我司已组织大型机械设备正/

16、反循环钻机(GPS) 进场，R622型旋挖钻机及C40型旋挖钻机也将进场。其他如吊车、铲车、挖掘机等我司也已组织进场。2.3施工人员和劳动力准备由于在前期场地内已经在进行护坡桩及试桩的施工，劳动力和管理人员的组织基本已经到位，工人在进入现场前我司将组织进行培训，了解工程施工工艺和具体要求，以便提高工人的质量意识。2.4高程引测与定位根据业主提供的工程测量成果引入平面控制网和标高控制网。2.5现场临建设施、临电及临水布置由于均为桩基施工，现场临建设施、临电及临水布置均可参照护坡桩及试桩施工相关内容。2.6工程桩施工阶段现场平面布置 根据现场工程桩施工要求，我司制定了详细的现场平面布置，见下图示意

17、。四、工程桩设计1、工程桩设计概况本工程建筑0.000=大沽高程+5.200，表中所示标高均为相对标高。工程桩设计概况工程桩类型位置设计单桩承载力特征值/kN桩身直径（D）/mm有效桩长/m桩顶标高/m主筋螺旋筋工程桩1D2区抗压桩7700100052.5-18.9828（0至36.2m）428(36.2m至桩底）12100（1.2 m至6.2m）12150（6.2m至桩底）工程桩2B1,B2,B3区抗压桩8700KN100052.5-19.91628（0至36.2m）828(36.2m至桩底）12100（1.2 m至6.2m）12150（6.2m至桩底）工程桩3A1,A2,C1，C2，D1，

18、E区抗拔桩1700KN80030-17.21628（0至11.3m）1228(11.3m至21.3m）828(21.3m至桩底）12100（1.3m至6.3m）12150（6.3m至桩底）工程桩3AA1,A2,E区抗拔桩2050KN80035-17.21828（0至12.9m）1428(12.9m至24.5m）1028(24.5m至桩底）12100（1.3m至6.3m）12150（6.3m至桩底）工程桩4D1,C1,C2,C3区抗压桩3600KN80035-17.4828（0至24.4m）428(24.4m至桩底）12100（1.2m至6.2m）12150（6.2m至桩底）试桩混凝土设计强度采

19、用C40（水下混凝土提高一级），具体试验桩详图参见相关图纸。根据设计要求，工程桩施工过程中主要包含以下检测内容： 对每根工程桩均应进行孔径、孔深、沉渣及垂直度等检测； 所有工程桩需作低应变动测试验,百分之十的工程桩需作声波透射法测试，具体位置由监理工程师指定； 工程桩钻芯取样测试，数量暂定10根。五、试验桩施工5.1 工程桩施工设备选型5.1.1简述钻孔灌注桩是通过机械钻凿成孔，就地灌注混凝土形成圆柱形基桩的通称。相比预制桩，钻孔灌注桩具有适合性广、承载力大、建造费用较低、减少环境污染和公害、抗震性能好。但钻孔灌注桩施工也有不可忽视的弱点，在施工过程中，桩底沉渣控制、松散地层稳定孔壁、导管水下

20、浇注混凝土质量控制及深长桩孔径、孔斜控制是施工中的重点和难点。5.1.2不同成桩工艺对比分析国内常用钻孔灌注桩成孔工艺对比分析表成孔方法特性正循环反循环旋挖破碎土层方法及排渣方式用地面钻机驱动钻具钻进，渣土用正循环冲洗液携带，经钻孔环空排出用地面钻机驱动钻具钻进，渣土用反循环冲洗液由孔底吸入钻杆内高速排出利用钻杆和钻斗的旋转及重力使土屑进入钻斗，土屑装满钻斗后，提升钻斗出土，这样，通过钻斗的旋转、削土、提升和出土，多次反复而成孔适宜桩径 1000mm6002000mm6003000mm经济成孔深度50m70m60m适用土质及水位条件粘土、淤泥层砂土层砂砾、砾石层卵石层漂砾层基岩层地下水位以下施

21、工条件所需场地大小大大较大钻渣清除难度难难较容易产生噪音、振动小小小混凝土灌注方式导管水下灌注导管水下灌注导管水下灌注正常成孔作业人员（人/班）34人56人23人图注：适合；采取措施后可用；不适合。据相关资料表明：反循环钻进按其造成钻杆内冲洗液上升流动的动力来源、工作方式和有关原理的不同又分为泵吸反循环、气举反循环和射流反循环三种方式。三种方式的钻进效率和最佳工作孔段见下图所示。图5-1 三种反循环钻进效率曲线图灌注桩在钻挖成孔过程中，由于机械扰动和冲洗液浸泡，使土层变得松散，改变了原来土层中的内部结构状态，在相同的土层中由于采用不同的成桩工艺对桩的摩阻力亦有一定的影响。施工质量的好坏，特别是

22、能否有效控制孔底沉渣，对端承力的发挥具有决定性影响。我司拟采用正/反循环和旋挖两种工艺。5.2工程桩施工流程5.2.1成孔施工工艺流程5.2.2旋挖施工工艺旋挖成孔施工法是利用钻杆和钻斗的旋转及重力使土屑进入钻斗，土屑装满钻斗后，提升钻斗出土，这样通过钻斗的旋转、削土、提升和出土，多次反复而成孔。此法适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及含有部分卵石、碎石的地层。此法的施工程序有： 安装钻机。 钻头着地，旋转，开孔。以钻头自重并加液压作为钻进压力。 当钻头内装满土、砂后，将之提升上来。一面注意地下水位变化情况，一面灌水。 旋转钻机，将钻头中的土倾卸到翻斗车中。 关闭钻头活门，将钻头转

23、回钻进地点，将旋转体的上部固定，降落钻头。 埋置导向护筒，灌入稳定液。 将侧面铰刀安装在钻头内侧，开始钻进。 钻孔完成后，进行孔底沉渣的第一次处理，并测定深度。 测定孔壁。 插入钢筋笼，插入导管。 第二次处理孔底沉渣。 水下灌注砼，拔出导向护筒，成桩。5.2.3正/反循环施工工艺正/反循环施工工艺为依靠钻杆自重和钻机的竖向压力，将钻头压入地层中，钻机输出扭矩，通过钻杆带动钻头回转，钻头刀刃做圆周运动，冲击、挤压、切削土层，形成细小钻渣，通过泥浆循环上返携渣而成孔。此法的施工程序有： 安装钻机。 设置护筒。 钻挖。 第一次处理孔底沉渣。 移走正/反循环钻机。 测定孔壁。 插入钢筋笼，插入导管。

24、第二次处理孔底沉渣。 水下灌注砼，拔出导向护筒，成桩。5.3工程桩施工准备5.3.1现场准备平整施工现场，整平并压实。清理桩位处的各种地下障碍物，满足钻机施工工作面。同时设置好泥浆循环系统，接好临电设备，接好临时用水管，搭设钢筋加工平台。5.3.2设备及材料准备钻机、吊车等设备进场组装完备并调试好。泥浆清理设备、挖掘机、铲车等就位，准备清理现场沉渣。所有钢筋材料进场应有出场合格证，并做原材复试，复试合格，报送监理。现场调配护壁泥浆。5.3.3 桩位测量放线 从甲方处获取施工场地的桩位控制点坐标资料及高程点资料，办理书面交接手续。根据现场情况排布桩位，再引测桩位坐标。 根据已获审批的施组设计方案

25、的桩位平面图，使用全站仪测定桩位。在桩位点打30cm深的木桩，桩上钉小钉定桩位中心，并采用“十字拴桩法”作好栓桩标记，并加以保护。 测量结果经自检、复检后，报请监理复核，复核无误并签字认证后，方可施工。5.3.4地下障碍物处理由于施工场地地理位置重要，根据甲方提供的地下管线现状图，包括雨污水管道，上下水管道，煤气管道，电信管道，场地内人防楼板、消防管线，旧楼房基础等等，我司在施工前将在桩位处人工挖探坑，以清除散石、现有树根等，同时发现不明管线后立即向建筑师汇报，请到现场了解情况，得到允许后才能处理。暂时不能处理的障碍物，请设计和建筑师协调。5.3.6 埋设护筒 孔口护筒起导正钻具、控制桩位、保

26、护孔口、隔离地表水渗漏、防止地表杂填土坍塌、保持孔内水头高度及固定钢筋笼等作用。 钻孔前应在测定的桩位，准确埋设护筒，护筒长度为1.5m（反循环钻机1.52.0m），并确保护筒底端坐在原状土层。准确固定钻孔位置，隔离地面水，稳定孔口土壤和保护孔壁不塌，以利钻孔工作进行。 采用钢板护筒，护筒直径1200mm，护筒顶标高应高于施工面2030cm，并确保筒壁与水平面垂直。 护筒定位时应先对桩位进行复核，然后以桩位为中心，定出相互垂直的十字控制桩线，并作十字栓点控制，挖护筒孔位，吊放入护筒，护筒周围孔隙填入粘土并分层夯实，同时用十字线校正护筒中心及桩位中心，使之重合一致，并保证其护筒中心位置与桩中心偏

27、差小于20mm。5.3.7旋挖钻机护壁泥浆为保证护壁质量，采用现场配置泥浆并用泥浆池储备，储备的泥浆量能够保证每天成孔施工的需求量。旋挖作业时，应保持泥浆液面高度，以形成足够的泥浆柱压力，并随时向孔内补充泥浆；而灌注混凝土时，宜适时做好泥浆回收，以再利用并防止造成环境污染。 1、采用钠基膨润土，掺加外加剂护壁泥浆 新鲜泥浆配合比：膨润土（%）纯碱（%）CMC（%） 其它31010.1根据实际情况而定备注：1.搅拌新浆时纯碱掺量减半，以保证泥浆的PH值为79；2.CMC掺量可适当再增加，确保泥浆粘度在2022s(CMC需要提前浸泡)；3.在试成孔完成后，可根据本工程地层情况最终确定泥浆配比；4.

28、泥浆配置完成后，需膨化24小时后再使用。2、泥浆材料的选定 水:取用自来水； 膨润土:钠基膨润土； 纯碱：食用碱 羧甲基纤维素CMC，易溶高粘。羧甲基纤维素CMC钠基膨润土 3、泥浆性能指标及测试方法顺 序项 目性能指标测试方法1比 重1.05-1.25g/cm3泥浆比重称2粘 度18-25”500/700cc漏斗法3含砂量 4%含砂量仪4失水量 10ml/30min5泥皮厚度 1mm6PH值79试纸备注：1.开始试桩时新浆比重不得低于1.10g/cm3；2.前3项应经常抽测；后3项视现场实际情况抽测。 4、制备泥浆的技术要求 在测定泥浆材料性能的基础上，及时试配确定泥浆的最佳配合比。 成孔后取样一次，清孔后测一次。二次清孔后应测孔底泥浆指标，检验清孔效果。 新制配泥浆应测试合格后方可使用。5.3.8正/反循环原土造浆正/反循环钻机开始钻孔前需要挖好泥浆池，尺寸为10m8m1.5m，泥浆坑底铺一层塑料布防渗漏，并在泥浆坑内提前储备清水。泥浆坑周围打好围护栏杆，安装好泥浆循环泵。挖好泥浆排放沟；在钻进过程中适当加入一些膨润土调节泥浆粘度，并保证孔内泥浆液面保持稳定，孔内水压力比地下水压力大20KPa左右。在成孔过程中，倘若泥浆漏失量过大，应及时通知建筑师，经建筑师同意后用