大厦桩基工程施工组织设计及方案Word文件下载.docx

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施工现场临时用电安全技术规范

JGJ46-2005

12

建筑基坑工程支护技术规程

JGJ120-99

标准

规程、规范名称

建筑工程施工质量检验统一标准

GB50300-2001

混凝土强度检验评定标准

JGJ107-87

钢筋焊接接头试验方法标准

JGJ/27-2001

主要法规

法规名称

法规编号

《中华人民共和国建筑法》

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国安全生产法》

《建筑工程质量管理条例》

其它依据

备注

其他相关国家、行业及地方标准

同类型的工程施工经验

1.2工程概况

工程位置及周边环境

拟建场地位于XX高新区长江路与竹园路交汇处；

施工场地拆迁及平整情况就绪，施工用水、电已接到现场，场内外道路已开通；

桩基施工北侧为在建商贸大厦及开挖基坑，南侧为河道。

工程规模

本桩基工程共有868根钻孔灌注桩，总桩长为41139m。

工程概况

建设单位：

XX新港建设集团有限公司

设计单位：

XX建筑设计研究院有限公司

勘察单位：

XX市城市建筑设计院有限公司

监理单位：

XX建设监理有限公司

施工单位：

XX建设（集团）有限责任公司

本工程为XX大厦桩基工程，地面以上由北楼、南楼两幢主楼及局部裙房所构成，北楼地面以上为44层，至大屋面高度为191.2m,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系，局部设置型钢；

南楼地面以上为28层，至大屋面高度为122.6m,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系，局部裙房地面以上高度为12m,采用框架结构。

地下室为两层，底板面结构相对标高为-10.300m,相当于绝对标高-6.100m,最大基础埋深约为13.8m。

本工程+0.000标高相当于绝对标高+4.200m,（1985国家高程基准，即黄海高程）。

本工程北楼采用桩端后注浆的钻孔灌注桩，南楼因与地铁较近，为减少不利影响及减少成渣厚度，也采用桩端后注浆的钻孔灌注桩的施工，验收及试桩依据以下规范和规程《建筑地基基础设计规范》、《地基基础工程施工质量验收规范》、《建筑桩基技术规范》《建筑基桩检测技术规程》、其他相关国家、行业及地方标准。

各分部分项工程工程量

桩型

桩径（mm）

桩长（m）

桩顶（黄海高程）

自然地面标高

桩数（根）

进入持力层

单桩设计承载力特征值

桩底注浆

工程桩一

1000

70

-9.5

4.5

178

7层粘土

8000KN

后注浆

工程桩一（试）

83.56

-8.5

9700KN

工程桩二

800

56

-6.9

150

6层粉质粘土

4700KN

工程桩二（试）

68.61

5150KN

工程桩三

600

37

+3.71

279

5层粉土

1450KN

工程桩三（试）

47.88

1600KN

工程桩四

+3.76

249

1200KN

工程桩四（试）

1350KN

合计

868

1.3施工总体部署

施工总体部署

施工总体分为三个阶段。

施工准备阶段，正式施工阶段，撤场阶段。

施工分区

施工阶段施工按各自钻机负责施工区域进行施工，详见施工总平面图。

施工人员及机械安排

根据本工程的实际情况，我单位将调集精干的队伍，性能良好的专用大型机械设备，选用有类似工程施工经验的项目经理、技术负责人、从事管理工作多年、组织施工过几十个工程的员工为主组建强大的项目经理部，施工经验丰富。

总之,本工程在强大的经理部的精心组织施工下，能确保工程如期完工，为后期地下室结构施工创造良好条件。

为确保优质、高效地按期完成任务并达到安全文明施工，安排32个桩基施工班组及2个安全后勤班组，进场机械包括10台GPS-10型钻机及6台GPS-20型钻机、配套机具设备。

本工程拟投入的专业施工人员组成表

（一）

部门岗位

人数

灌注桩操作工

100

电焊工

杂工

电工

合计

117

劳动力投入计划表

（二）

工种人数

管理

人员

钻孔灌注桩工

电

工

2012年

9月

124

10月

11月

12月

（1）材料投入计划

施工技术部成员根据施工图计算核实工程量，编制出施工所需各类材料的计划总表和一期材料材料计划单，材料采购人员按计划单联系订购并落实后续材料的供应计划。

本工程材料分析表如下：

主要材料投入计划表

名称

规格

计量

单位

数量

总量

水泥

PO.42.5

吨

970

300

钢筋

1500

450

500

砼

立方

20000

6000

2000

注：

以上材料数量进场施工，根据现场施工实际需要量进行调整。

具体施工组织机构图如下：

项目经理：

花天勤

技术负责人：

金晓斌

常务经理：

赵磊

材资料员：

丁百华

施施工员：

姚波

预造价员：

何晓燕

技材料员：

袁洪飞

安安全员：

李德贤

测测量员：

秦浩杰

晴质检员：

胡晴良

：

钻孔桩作业班11-14

钻孔桩作业班10-11

钻孔桩作业班14-16

钻孔桩作业班7-9

钻孔桩作业班4-6

钻孔桩作业班1-3

1.4工程进度计划

工期目标

本工程工期较紧，工期为100日历天。

从开工之日算起。

单项工程进度指标分析

桩基工程进度指标确定

本工程主要为钻孔灌注桩施工为关键施工任务，根据机械设备的性能、设计图纸和地质情况及施工规范要求，结合我公司多年的施工经验桩机施工效率分析如下：

如：

70m桩长的钻孔桩，施工单根桩的时间如下：

4小时

施工每根桩时间为69小时，考虑到上下班交接和施工中不可避免的停滞时间及就餐时间3小时，每根桩平均施工时间为72小时。

一天24小时施工，每天施工效率为1/3根桩，计166根桩，安排6台钻孔机施工，84天完成钻孔施工，最后4根钻孔桩桩底后注浆延后10天注浆。

合计94天完成。

施工进度计划图

附图：

施工进度计划

主要施工方法

施工总体方案概述

本工程计划按照招标文件要求投入10台GPS-10钻孔机、6台GPS-20型钻机进行灌注桩的施工。

合同工期100天。

施工工艺主要采用正循环泥浆护壁成孔（视实际情况使用反循环制备泥浆）、水下砼灌注施工工艺。

静载试验

钻孔桩施工工艺流程图

钻孔灌注桩施工方法和施工工艺

1、测量放线定位

由我司质安部复核建设单位提供的测量控制点符合要求后，测放出各桩桩位，拼装好桩架就位。

根据预先测设的测量控制网（点），定出各桩位中心点。

双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心。

开钻前必须先校核钻头的中心是否与桩位中心重合。

在施工过程中还须经常检测钻具位置有无发生变化，以保证孔位的正确。

2、钢护筒埋设：

钢护筒一般用8mm厚的钢板加工制成，其内径大于钻头直径100mm，每个钢护筒顶部开设1个溢浆口，并高出地面0.3－0.5m。

钢护筒中心应与桩中心重合，偏差不得大于50mm。

护筒有定位、保护孔口和维持液（水）位高差等重要作用，可采用打埋和挖埋等设置方法。

护筒埋设深度控制在1.5m左右，当挖埋时，护筒与坑壁之间用粘土填实。

3、成孔

成孔采用钻机钻进成孔，泥浆护壁、泥浆循环出碴。

在钻孔过程中要根据本工程土层情况合理调节泥浆的比重：

（1）在开孔施工时第一层土为素填土，故成孔时应注入清水，以原土造浆护壁，循环泥浆比重应控制在1.1～1.3。

（2）第二层土为粘土，厚度较厚，在淤泥层成孔时，由于本身也有一定的造浆能力，泥浆比重应适当调小；

（3）在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，采用制备泥浆或在孔中投入泥团造浆，泥浆比重应控制在1.15～1.25（采用反循环施工工艺时不小于1.0）；

依据土层情况，控制钻进速度，在淤泥层土质中，速度一般不宜大于1m/min。

在松散的砂层中，钻进速度不宜超过3.0m/h；

成孔过程对垂直度要进行控制，其措施是：

①场地必须平整,以便钻机安放平稳；

②对不同的地层采用相应的钻进速度；

③经常检查钻孔的倾斜度。

成孔施工要以地质资料为指导，对于施工中出现的各种问题，要判断正确，处理及时，若发生斜孔、弯孔、缩颈、塌孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉降等情况应停止钻进，经采取下列措施后，再继续施工。

①当钻孔倾斜时，可往复扫孔修正，如纠正无效，应在孔内回填粘土至偏孔处上部0.5m，再重新钻进；

②钻进中如遇塌孔，应立即停钻，并回填粘土使孔壁稳定后再钻；

③护筒周围漏浆可用稻草拌黄泥堵塞漏洞。

若成孔施工中遇到地质情况较复杂，夹层多或风化不均匀或有旧基础、孤石等地下障碍物，钻机成孔较困难，就采用我司设计的冲击钻机进行成孔，保证成孔工作顺利进行。

4、泥浆系统及泥浆处理

每个泥浆池分别设置沉淀池、循环池、储浆池。

桩孔内泥浆与池内泥浆主要通过泥浆泵进行循环。

废浆通过泥浆沟排到沉渣池内。

拌制泥浆选用优质粘土或膨润土，经分离处理后的废渣，通过密闭的专用汽车外运。

施工中做到泥浆不外溢，严禁将废浆直接排入场地周边的下水道或河道。

泥浆指标控制在：

比重小于1.25，粘度≤28s，含砂率不大于8%，胶体率不小于90%，孔底沉渣厚度﹤100mm。

5、清孔

清扎应按下列规定进行：

（1）对以原土造浆的钻孔，钻到设计深度后，可使钻头空转不进尺，循环换浆，清孔后距孔底外0.2～1m处的泥浆比重应控制在1．l左右;

（2）对于土质较差的砂土层和砂夹卵石层，清孔后孔底泥浆的比重宜为1.15～1.25；

（3）清孔结束时，除应按一、二款的要求测定孔底泥浆的比重外，尚应测定含砂率及其粘度。

清孔后孔底泥浆的含砂率应≤8%，粘度应≤28s；

（4）清孔后的孔底沉碴厚度，端承桩不得大于50mm，或不大于设计规定值：

摩擦桩不得大于100mm。

本工程根据设计要求为不大于100mm。

在灌注水下混凝土前必须复测沉碴厚度，沉碴超过规定者必须重新清孔，合格后方可灌注水下混凝土；

（5）桩垂直度允许偏差小于0.5%；

桩径允许偏差：

不少于设计桩径30mm；

不大于设计桩径50mm.

6、钢筋笼的制作与安装

①　钢筋笼制作

根据配筋图制作钢筋笼，按桩孔深度分段制作。

要确保钢筋的位置、间距及根数的准确。

主筋的焊接应互相错开，35倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半。

钢筋笼的保护层用预制砼垫块或环形钢筋来处理。

②　钢筋笼的吊装

在钢筋笼加工场地分段制作完成并验收合格后的钢筋笼，吊放上平板车运至孔口，用吊机将钢筋笼吊放入孔内。

两节钢筋笼连接时采用单面焊，焊接长度为10d。

7、水下混凝土浇注

（1）水下混凝土灌注应符合下列规定：

①水下灌注的混凝土必须具有良好的和易性，其配合比应通过试验确定，坍落宜为160～220mm（以孔口检验的指标为准），每立方米混凝土中的水泥用量不少于360kg。

②细骨料宜选用级配良好的中至粗砂，混凝土拌和物中的砂率一般控制在40～50%；

③粗骨料宜选用卵石或碎石，其粒径不得大于40mm，有条件时可采用二级配：

④水下混凝土宜掺外加剂。

预拌混凝土的初凝时间应视交通情况而定，宜从最不利的情况考虑控制缓凝时间；

⑤配合比的设计强度应比设计要求的强度高配一级。

（2）导管的构造和使用应符合下列要求：

①导管壁厚不宜少于3mm，直径宜为200～250mm，直径制作偏差不得超过2mm，宜采用无缝钢管制作。

导管的分长度应按工艺要求确定。

两管之间用双螺纹方扣快速接头连接，底管长度不宜小于4m；

②为避免提升导管时法兰挂住钢筋笼，应设置锥形护罩，或采用加焊三角形板等有效措施：

③导管使用前应试拼试压，试压压力一般为0.6～1.OMPa。

（3）灌注水下混凝土应遵守下列规定：

①开始灌注时，隔水栓吊放的位置应临近泥浆面，导管底端到孔底的距离应以能顺利排出隔水栓为宜，一般为0.3～0.5m：

②初灌混凝土时，灌入的砼必须够量，应保证导管底端埋入混凝土深度不小于0.8m，初灌时各工序必须要密切配合，二次清孔结束后30分钟内必须初灌。

初灌量的计算（以围护桩为算例）：

V=πkD2（he+h）/4+πd2h1/4

式中：

V—初灌量（m3）；

D—桩身直径，取值1.05m；

h—导管埋深，取1.50m；

he—导管底口至孔底高度，取0.50m；

d—导管内径，取0.25m；

k—混凝土充盈系数，取1.2；

h1—砼达到埋管高度时导管内砼压与导管外泥浆压力平衡所需高度（m）；

其中：

h1=（H-he-h）λc/λw

H—钻孔深度，取最大值，为31m；

λc—泥浆密度（1.2t/m3）；

λw—砼容重（2.4t/m3）；

则：

h1=（31-0.5-1.5）×

1.2÷

2.4=14.5m

V=π×

1.20×

1.052×

（0.5+1.5）÷

4+π×

0.252×

14.5÷

4=4.8m3

因每辆商品混凝土车可装8m3或10m3商品混凝土以及钻机本身配备有1m3储料斗，并且在灌注时能连续灌注，所以能够满足初灌量的要求。

③混凝土灌注的上升速度不得小于2m／h，每根桩的灌注时间不得超过下列规定：

灌注量在10～20m3以内：

≤3h；

桩型三、四灌注量=10.5m3

灌注量在20～30m3以内：

≤4h；

桩型二灌注量=29m3

灌注量＞40m3者不得超过6h。

桩型一灌注量=55m3

④随着混凝土面的上升，要适时提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下一般宜保持2～4m，不宜大于6m，并不得小于2m，严禁把导管底端提出混凝土面，避免造成断桩；

⑤在水下混凝土灌注过程中，应有专人测量导管理深，填写好水下混凝土灌注记录表；

⑥水下混凝土的灌注应连续进行，不得中断。

因此，灌注前应有严密的施工组织设计及辅助设施，一旦发生机具故障或停电停水以及导管堵塞进水等事故时，应立即采取有效措施，并同时作好记录；

⑦提升导管时应避免碰挂钢筋笼。

当混凝土面接近钢筋笼底时，应严格控制导管的埋管深度不要过深，当混凝土面上升到钢筋笼内3～4m，再提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，以防钢筋笼上浮。

（3）应控制最后一次混凝土的灌注量，不使桩顶超高或偏低过多。

一般应控制在设计桩顶标高以上约0.8-1.0m。

（4）灌注混凝土时，每根桩的留置试决不得少于一组，每浇筑50m³

单根桩做一组试件。

。

（5）钻孔灌注桩桩基工程的质量检查及工程验收按有关规定外还应按以下规定执行：

①对原材料、混凝土、钢筋笼等项内容应按国标GBJ107所以及有关规定进行检测；

②对成孔速度、孔底岩性土质、入岩（土）深度、孔底标高、终孔泥浆指标、沉渣厚度、桩孔垂直度、孔径、混凝土灌注量和灌注速度、混凝土导管的拆管情况和埋管深度、扩孔率、桩顶及钢筋笼标高、桩位偏差、成桩质量及单极承载力等项目应进行检验，填写灌注水下混凝土记录表和钻孔灌注桩隐蔽工程验收记录表，并保留孔底岩样备查。

1.5钻孔灌注桩桩底注浆方案

施工主要工艺流程

测量定位→钻孔就位→定位检测→钻进成孔→终孔→第一次清孔→提钻→下钢笼并安放注浆管→下灌注导管→第二次清孔→检测孔底沉渣及泥浆指标→砼灌注→开塞→桩端注浆。

注浆设备及工序安排

1、注浆设备

BW-150活塞式注浆泵（泵量：

150-32L/min），泵压：

1.8-7Mpa，功率7.5kw，吸水管径51mm，排水管径32mm；

水泥浆搅拌机WKY-350型

贮水箱（≥1m3）

贮浆箱（≥1m3）

高压注浆管100m（耐压＞10Mpa）；

PVC高压塑料软管（1.2寸）

筛网（网孔5×

5mm）

2、工序安排

①、注浆管、注浆阀的制作；

②、基桩在混凝土浇灌成桩后1天内对注浆管实施预压水疏通注浆管；

③、当桩身混凝土强度达到一定值（通常为75%）后，即通过注浆管底部注浆装置向桩端部位注浆。

注浆管、阀的制作和安放

1、注浆管、注浆阀的加工、制作

根据设计要求两根注浆管对称绑扎在钢筋内侧。

注浆管采用1寸铁管，其结构分三部分：

端部为注浆阀，中部直管及上部带铁扣的接头。

在安放注浆管前先将端部特殊加工的注浆阀安装好。

2、注浆管的安放

在桩基下钢笼的同时，安放桩端注浆管，在安放桩端注浆管时，底端注浆管必须伸出钢笼底端200-500mm，并与钢笼主筋绑焊连结，绑焊至少两处，每处绑焊长度不少于150mm，以后各段注浆管随钢笼的下放，先用接头连结好，后与钢笼点焊并用12#铁丝绑孔连结，绑扎点焊间距不得大于3米，以防钢管和钢筋笼二者脱落。

注浆管顶端宜伸出地面20cm，并且在其下完后及时用堵头封死，以免杂物堵塞注浆管影响注浆效果。

3、注浆技术要求

①、用普42.5#水泥，配制水灰比在0.55-0.6左右、比重为1.8-1.7的水泥浆。

②、注浆控制以水泥量为主，注浆压力为辅，桩端水泥压入量见设计图纸，注浆压力控制见设计图纸。

注浆质量控制标准

①、安装注浆管前应清除管内杂物，以防堵塞，并做好注浆头和注浆管的密封和固定；

注浆头须插入持力层中；

注浆管下到位后，应在管内注满清水，再用管帽封闭。

②、注浆前应对注浆泵、灰浆搅拌机和注浆管线进行检查，使其处于完好状态。

③、为了保证水泥浆的质量，必须采取计量投料，以保证浆液水灰比的准确性，严禁使用过期或受潮的水泥。

④、浆液的水灰比在注浆过程中应从大逐渐变小，开始先注入300-500L水灰比1.0左右的稀浆,以保证注浆效果。

⑤、注浆必须连续进行，如果因故中断应立即处理，尽快恢复注浆，以保证注浆质量。

⑥、注浆时要做好注浆压力，注浆量、注浆时间及其异常情况的记录工作，发现问题及时处理。

⑦、注浆时按设计要求控制好注浆量和注浆压力，并综合考虑两者的关系以确定结束注浆的依据。

⑧、注浆顺序采用先周边桩后中间桩，中间成片的桩注浆时采用呈梅花状间隔注浆的顺序。

⑨、成桩后实施高压注浆尚有一段时间，故应保护好伸出注浆管，避免车辆和人为的损坏。

认真做好屏浆工作。

注浆参数的选择

1、根据以往施工经验和本工程地质条件，建议注浆参数如下：

开塞压力4-6Mpa，注浆压力1.2～4Mpa左右，桩底注浆水泥为PO.42.5硅酸盐水泥，南楼注浆水泥用量2000Kg,。

北楼注浆水泥用量4000Kg,水灰比为0.55-0.60.

2、终止注浆条件：

①桩顶出现冒浆；

②以注浆量控制为主，以注浆压力控制为辅；

③注浆水泥量达到设计要求；

④当注浆压力大于3MPa，且持荷3min,且注浆量达到要求量的80%也可终止注浆。

1.6钻孔桩质量技术控制措施

钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。

施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。

相邻钻机开孔距离的安全距离不宜小于4d,或最小时间间隔不应小于36小时。

成孔质量的控制

　　成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。

因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。

（1）采取隔孔施工程序

　　钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打入桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。

钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。

尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

（2）确保桩身成孔垂直精度

　　这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。

为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。

（3）确保桩位、桩顶标高和成孔深度

　　在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。

在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。

因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。

同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1.2％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。

为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻头的直径大小。

钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。

（4）钢筋笼制作质量和吊放

钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。

在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根