钻孔灌筑桩基础工程项目施工设计方案.docx

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钻孔灌筑桩基础工程项目施工设计方案

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同创奥韵住宅小区B区

钻孔灌注桩基础工程

施工方案

广厦重庆第一建筑（集团）有限公司

GUANGSHACHONGQINGFIRSTCONSTRUCTION（GROUP）CO.,LTD

1.工程概况

同创奥韵住宅小区位于谢陈路（隆鑫市场）北面，B区位于龙井湾B6地块。

共设计有B1栋至B8栋，为框支剪力墙、短肢剪力墙结构。

B区地下车库为钢筋混凝土框架结构。

基础工程原设计B1栋至B5栋、B8栋，地下车库为人工挖孔灌注桩，DL承台、筏板基础。

该工程原地貌为四周高，中间低，位于地下车库，B5栋、B6栋、B7栋的最低地貌点绝对高程为267.21，形成为一个死水潭。

地下车库设计标高为绝对高程281.00，B5栋设计绝对标高287.00。

岩性情况为泥质砂岩、砂质泥岩，岩层之上为大量的松散回填土，回填土中含有大量砖块、砂、砂岩碎块、建筑垃圾、生活垃圾。

造成B区大量的地基积水，并无法强排。

五月十二日，同创置业集团公司林建仁总工、谭勇、兰玲工程师现场勘察和五月十三日监理例会李经理宣布决定，车库高水位孔桩改人工挖孔为机械钻孔，孔径按原设计要求。

B5栋基础暂停一个月。

B5、B6、B7栋改为机械钻孔桩。

根据这一变更要求，编制机械钻孔灌注孔桩施工技术方案。

2.设计概况

原设计B1—B5栋，地下车库为人工挖孔灌注桩，承台、筏板基础。

挖孔桩嵌入中风化泥质砂岩、砂质泥岩，嵌入深度1000—2400，基岩单轴抗压标准值frc=6.33Mpa。

车库桩径为900mm、1000m、1050mm、1200mm，桩芯混凝土C20。

B5栋待设计变更图，B6栋、B7栋待设计施工图。

3.施工组织机构设置

3.1.栋号工长领导下单独设立机械钻孔专业工班，设总负责1人，专业技术负责1人，专业施工工长1人，专业专职质量、安全员各1人，技术内业1人，材料1人。

机长10人，机长辅助人员20人，钢筋混凝土班6人。

3.2.坚持持证上岗，上岗人员必须持有专业工种上岗证。

4.工艺选定及设备配置

4.1.采用回转钻进成孔灌注方法

采用硬质合金液压机械回转钻机，在泥浆护壁条件下，缓慢钻进，通过泥浆排渣成孔，灌注混凝土成桩。

4.2.机具设备

GM—200A型

电机功率45kw

1台

GQ—120型

电机功率30kw

3台

CQ—150型

电机功率37kw

2台

氧焊设备

2套

电焊机

2台

动力用电

300KW

50mm水管

水压不低于4kg

2路

接口

8个

主配电电缆

600m

主配电箱

1台

Ⅱ级配电箱

6台

末端箱

随机

6台

5.施工工艺流程及施工方法要点

5.1.施工工艺流程：

场地平整→桩位放线→开挖浆池浆沟→护筒埋设→钻孔机就位→孔位校正→回转造孔→注泥浆→下套管→继续钻孔→泥浆循环清除废浆泥渣→清孔换浆→终孔验收→吊放钢筋笼→射水清底→插入混凝土导管浇筑混凝土→拔出导管→插桩顶钢筋→成桩养护

5.2.作业条件

5.2.1.施工前,必须取得所需的地质勘察报告桩基施工图并编制施工技术方案或措施。

5.2.2.施工场地内所有障碍物和地下埋设物已经排除

5.2.3.场地已整平周围已设排水设施对场地中影响施工机械进场的松软土层已进行适当碾压处理

5.2.4.施工临时供水供电运输道路及小型临时设施已经铺设或修筑泥浆池及废浆处理池等已设置桩轴线控制及水准基点桩已经设置并编号且经复核桩孔位置已经放线并钉标桩定位或撒石灰

5.2.5.已进行成孔试验数量不少于2个摸清地质情况并取得有关成孔技术参数

5.3主要施工工艺方法要点；

5.3.1.钻孔机就位：

钻孔机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，应在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。

5.3.2.钻孔及注泥浆：

调直机架挺杆，对好桩位（用对位圈），开动机器钻进，出土，达到一定深度（视土质和地下水情况）停钻，孔内注人事先调制好的泥浆，然后继续进钻。

孔深在30m以内，采用正循环工艺成孔，超过30m时用反循环工艺。

钻进时一般采取自然造浆护壁，或加入粘土造浆护壁，泥浆密度为1.3t/m3。

钻进时根据土层情况加压，开始应轻压力，慢转进逐步转入正常，一般土层按钻具自重钢绳加压，不超过10KN；基岩中钻进为15—25KN。

钻机转速：

机械回填土80—100r/min，基岩200—300r/min年，以钻机不发生跳动为准。

泵量：

回填土200—250L/min，基岩250—350L/min。

5.3.3.下套管（护筒）：

钻孔深度到5m左右时，提钻下套管。

5.3.3.1.套管内径应大于钻头100mm。

5.3.3.2.套管位置应埋设正确和稳定，套管与孔壁之间应用粘土填实，套管中心与桩孔

5.3.3.3.中心线偏差不大于50mm。

5.3.3.4.套管埋设深度：

粘性土中不宜小于1m，砂土中不宜小于1.5m，并应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。

5.3.4.继续钻孔：

防止表层土受振动坍塌，钻孔时不要让泥浆水位下降，当钻至持力层后，设计无特殊要求时，可继续钻深1m左右，作为插入深度。

施工中应经常测定泥浆相对密度。

5.3.5.孔底清理及排渣：

粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆护壁，排渣泥浆的相对密度应控制在1.1～1.2。

砂土和较厚的夹砂层中成孔时，泥浆相对密度应控制在1.1～1.3；在穿过砂夹卵石层或容易坍孔的土层中成孔时，泥浆的相对密度应控制在1.3～1.5。

5.3.6.吊放钢筋笼：

钢筋笼放前应绑好砂浆垫块；吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定，防止上浮。

吊放钢筋笼后，必须进行隐蔽工程验收，合格后浇筑水下混凝土。

5.3.7.射水清底：

钢筋笼内插入混凝土导管（管内有射水装置），通过软管与高压泵连接，开动泵水即射出。

射水后孔底的沉渣即悬浮于泥浆之中。

采用空压机正循环清孔，捞砂筒捞砂，孔内沉渣厚度必须小于100mm。

5.3.8.浇筑混凝土：

停止射水后，应立即浇筑混凝土，随着混凝土不断增高，孔内沉渣将浮在混凝土上面，并同泥浆一同排回贮浆槽内。

6.钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点

钻孔灌注桩的水下混凝土灌注是成桩的关键环节，但往往由于施工工艺不当，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。

同创奥韵住宅小区B区钻孔灌注桩基础工程，钻孔灌注桩数量大，桩身长，施工质量的优劣直接关系到桩基和主体工程质量，关系到整个工程的质量。

因此，运用科学、实用的混凝土灌注工艺以确保基础工程质量（钻孔灌注桩单桩静载试压全部试压合格）显得极为重要。

6.1.水下灌注混凝土的性能参数

桩芯混凝土采用十八冶商品混凝土。

坍落度应控制在180±20毫米之间，混凝土灌注距桩顶约5米处时，坍落度控制在160～170毫米，以确保桩顶浮浆不过高。

气温高，成孔深，导管直径在250毫米之内，取高值，反之取低值。

6.2.混凝土灌注操作技术

6.2.1.首批混凝土灌注

混凝土灌注量与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。

孔径越大，首批灌注的混凝土量越多，由于混凝土量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批混凝土在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满混凝土，甚至漏斗内还有部分混凝土，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加混凝土，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使混凝土顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入混凝土，进行后续灌注。

6.2.2.后续混凝土灌注：

后续混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入混凝土，牵动导管的作用如下。

6.2.2.1.有利于后续混凝土的顺利下落，否则混凝土在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使混凝土与管壁摩擦阻力增强，灌注混凝土下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续混凝土加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状混凝土，严重影响成桩质量。

6.2.2.2.牵动导管增强混凝土向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大混凝土与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。

6.2.2.3.后期混凝土的灌注，在混凝土灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部混凝土不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。

6.3.混凝土灌注速度

在控制混凝土初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高混凝土的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。

7.桩成孔质量检测：

7.1.主控项目

7.1.1灌注桩的桩位偏差必须符合表7.1.1的规定。

表7.1.1

灌注桩的平面位置和垂直度的允许偏差

序号

成孔方法

允许偏差

桩位允许偏差（mm）

桩径

（mm）

垂直度

（％）

1～3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩

条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩

1

泥浆护壁

钻孔桩

D≤1000mm

±50

＜1

D/6，且不大于100

D/4，且不大于150

D＞1000mm

100+0.01H

150+0.01H

2

套管成孔

灌注桩

D≤500mm

-20

＜1

70

150

D＞500mm

100

150

3

干成孔灌注桩

-20

＜1

70

150

4

人工挖孔桩

混凝土护壁

＋50

＜0.5

50

150

钢套管护壁

＜1

100

200

注：

1桩径允许偏差的负值是指个别断面。

2采用复打、反插法施工的桩，其桩径允许偏差不受上表限制。

3H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，D为设计桩径

7.1.2.灌注桩的桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。

成孔深度必须符合设计要求，沉渣厚度严禁大于100mm。

7.1.3实际浇筑混凝土量严禁小于计算体积。

每浇注50m3必须有1组试件，小于50m3的桩，每根桩必须有1组试件

7.1.4灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。

施工前应对水泥、砂、石子（如现场搅拌）、钢材等原材料进行检查，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段（包括仪器、方法）也应检查

7.1.5施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查，人工挖孔桩尚应复验孔底持力层土（岩）性。

嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。

7.1.6施工结束后，应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力的检验。

混凝土灌注桩的质量检验标准应符合下表的规定。

7.2.一般项目见下表

混凝土灌注桩的质量检验标准应符合表7.2-1、表7.2-2的规定

表7.2-1

混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准（mm）

项

序

检查项目

允许偏差或允许值

检查方法

主控项目

1

主筋间距

±10

用钢尺量

2

长度

±100

用钢尺量

一般项目

1

钢筋材质检验

设计要求

抽样送检

2

箍筋间距

±20

用钢尺量

3

直径

±10

用钢尺量

表7.2-2

混凝土灌注桩质量检验标准

项

序

检查项目

允许偏差或允许值

检查方法

单位

数值

主

控

项

目

1

桩位

见表7.1.1

基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心

2

孔深

mm

300

只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度

3

桩体质量检验

按基桩检测技术规范。

如钻芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下50cm

按基桩检测技术规范

4

混凝土强度

设计要求

试件报告或钻芯取样送检

5

承载力

按基桩检测技术规范

按基桩检测技术规范

一

般

项

目

1

垂直度

见表7.1.1

测套管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球

2

桩径

见表7.1.1

井径仪或超声波检测，干施工时用钢尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度

3

泥浆比重（粘土或砂性土中）

1.15～1.20

用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样

4

泥浆面标高（高于地下水位）

m

0.5～1.0

目测

5

沉渣厚度

端承桩

mm

≤50

用沉渣仪或重锤测量

摩擦桩

mm

≤150

6

坍落度

水下灌注

mm

160～220

坍落度仪

干施工

mm

70～100

7

钢筋笼安装深度

mm

±100

用钢尺量

8

混凝土充盈系数

＞1

检查每根桩的实际灌注量

9

桩顶标高

＋30-50

水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体

8.回转钻成孔灌注桩常遇问题及预防处理方法：

该施工场属高回填土地基，在施工过程中，会遇到一些影响工程质量的问题，对可能遇到的一些质量问题，作如下处理措施：

8.1.坍孔：

8.1.1.产生坍孔原因：

8.1.1.1.在流砂、软淤泥，破碎地层、松散沙层中进钻，进尺太快或停在一处空转时间太长，转速太快。

8.1.1.2.提升下落机具淌水扑孔和上下钻杆及时碰孔壁。

8.1.1.3.孔内泥浆面低于孔外水位，或孔内出现承压水降低水压力或泥浆浓度不够。

8.1.2.防治措施及处理方法：

提升下落机具，捞砂筒（清孔器）和安放钢筋笼骨架时保持垂直上下；钻进中及时添加新鲜粘土泥浆加大泥浆密度，使其高于孔外水位，待其孔壁稳定后采用低速钻进；用1：

1水泥砂浆灌注后二次成孔，这是最实际有效的处理措施。

8.2.流砂：

8.2.1.产生原因：

孔外水压比孔内大，孔壁松散；遇粉砂层，孔壁无法形成泥皮。

8.2.2.处理措施：

使孔内水位高于孔外水位0.5m以上并加大泥浆密度；用1：

1水泥砂浆灌注后二次成孔；用碎砖石加粘土抛进孔内，用锤冲入流砂层，做成泥浆结块，形成坚厚孔壁。

8.3.钻孔偏移（倾斜）。

8.3.1.产生原因：

地面不均匀沉降，桩架不稳，钻杆导架不垂直，钻机部件松动，或钻杆弯曲不直；土层软硬不匀；钻进成孔时遇较大孤石、探头石，建筑混凝土块等。

8.3.2.处理措施：

安装钻机时，要对导杆进行水平和垂直校正，细致检修钻孔设备，及时调换钻杆；遇软硬土层时控制进尺，低速钻进，减小水压；偏斜过大时，填入碎石块，粘土重新钻进，控制钻速、慢速上下提升、下降，往复扫孔；遇探头石，用钻机慢速钻透；遇倾斜岩石时，投入石块，用锤打密，使表面略平后转进。

8.4.钻孔漏浆：

8.4.1.产生原因：

遇到透水性强或有地下水流动的土层；护筒埋设过浅，回填土不密实，护筒接缝不严；水头过高。

8.4.2.处理措施：

加大泥浆密度慢速转进；渗入片石、碎石后反复冲击增强护壁；加入粘土填密，适当控制水头高度，不要使压力过大。

投入一定数量纯水泥均匀搅拌，停留2小时后，增强护壁；采用1:

1.5水泥砂浆灌后二次成孔；在浇注混凝土时遇漏浆，应控制泥浆段深度，将导管埋入不漏浆段，并将已漏浆骨料冲出孔口外溢见完好混凝土为准。

8.5.卡钻或不进尺：

8.5.1.产生原因：

孔内遇到大的探头石（上卡）；钻具磨损过甚，孔径不规则，钻具的大径被孔的小径卡住或泥浆过稠；石块落入孔内，夹在钻具与孔壁之间（下卡）；排渣不畅，钻头周围堆积土块；钻头配置过轻。

8.5.2.处理措施：

上卡时首先用机器自身液压反顶，不成时，用50—100kg重的吊锤冲打、将探头石振掉后拔出；下卡时用同法，或用专用液压千斤顶反顶拔出钻头；加强排渣。

降低泥浆密度；加大钻头配重。

8.6.钢筋笼偏位、变形、上浮

8.6.1.产生原因：

钢筋笼过长，刚度不够；钢筋笼未设垫块或耳环控制保护层厚度；钢筋笼未垂直缓慢放下而是斜扦入孔内；当混凝土面至钢筋笼底时，混凝土导管埋深不够，混凝土冲击力使钢筋笼被顶托上浮。

8.6.2.处理措施：

钢筋笼过长时应分段制作，分段吊放，分段焊接，或加设加劲箍加强；在钢筋笼主筋上应有序地设置保护层垫块或耳环，控制保护层厚度；桩孔本身偏位倾斜时应在下钢筋笼前反复扫孔纠正；清除孔底泥渣；浇灌混凝土时，其导管应进入钢筋笼底面以下并将钢筋笼固定在孔壁上或压住。

8.7.缩颈：

灌注混凝土后桩身部份直径小于设计尺寸。

8.7.1.产生原因：

8.7.1.1.在地下水位以下或饱和淤泥质土中，土受到扰动挤压，土中水和空气未能有效扩散产生孔隙压力，当灌注混凝土时，混凝土强度尚低，当灌注导管拔出时，部份桩体被淤泥土填充进来，挤成缩颈。

8.7.1.2.桩与桩间距过小，受邻桩挤压和振动。

8.7.1.3.由于回填土松动，拔护壁管速度过快，混凝土来不及下落，而被泥土填充；

混凝土过于干硬和易性不够，拔护壁管时，对混凝土产生磨擦力或管内混凝土过少，混凝土出管扩散性差而造成缩颈。

€

8.7.2.处理措施：

浇灌混凝土时导管内混凝土必须充盈，借助自重抵销所受的孔隙压力，一般管内混凝土应高于管外表面1—1.5m，桩间距小时必须用跳钻跳灌方法施工。

施工灌注导管深度应在2—6m，振动提升速度宜在0.3—0.5m内；混凝土和易性良好。

8.8.吊脚桩

8.8.1.产生原因：

清孔后未立即浇灌混凝土或孔壁坍塌或孔底涌进泥浆；渣未清净，残留石渣过厚；吊放钢筋骨架，导管等物碰撞孔壁使泥土坍落孔底。

8.8.2.处理措施：

做好清孔工作，达到要求时必须立即灌注混凝土；施工时注意保护孔壁，不让重物碰撞造成坍落。

8.9.断桩

8.9.1.产生原因：

8.9.1.1.首批混凝土多次浇灌不成功，再灌上层时出现泥浆层而形成断桩。

8.9.1.2.孔壁塌方将导管卡住，强力拔管时使泥水混入混凝土内或导管接头不良使泥水进入。

8.9.1.3.施工时突降大雨将泥浆冲入桩孔。

8.9.2.处理措施：

€

8.9.2.1.钻孔选用大密度胶体率好的泥浆护壁，控制进尺速度，保持护壁完好性。

8.9.2.2.力争首批浇灌混凝土一次成功，导管接头应用方丝扣连接，并设橡皮圈密封严密。

8.9.2.3.下钢筋笼骨架过程中不使碰坏护壁。

8.9.2.4.必须做到一根桩一次灌浇完毕。

8.9.2.5.灌注桩严重塌方或导管无法拔出形成断桩时，深度不大时可挖出。

8.9.2.6.可对断桩处作适当处理后，支模重新浇筑补桩。

9.污泥浆处理措施

车库尚有100余根桩孔改钻孔，预计产生泥浆4000m3，B5栋4000m3以上，B6、B7栋的各4000m3以上，泥浆水处理难度很大，拟采取：

地表开挖10条砖砌泥浆明沟（宽×高×长＝300mm×400mm×150m，沟内壁用1：

2水泥砂浆抹光。

根据栋号场地情况，挖沉淀池300m3/5个。

安装80NWL—12型无阻塞泥浆泵5台，抽向大公馆方向表土内散淀排放。

10.安全文明施工技术措施

10.1.专业工程负责人为钻孔专项施工第一责任人，要认真坚持三级教育，先培训、后上岗原则，做好教育管理工作。

10.2.进入施工现场必须佩戴安全帽，现场严禁穿拖鞋、裙子。

10.3.钻机同时作业时，相互之间应保持一定距离，三角塔架支撑要平衡平稳。

10.4.强化安全措施，在孔口边，坑道边设置钢管防护栏杆和明显的警示标牌。

10.5.随时检查配电箱及电缆线照明线及漏电保护装置，特别是接头部位是符合规范要求；发现问题，马上整改，确保用电安全。

10.6.夜间钻机移位时，必须做到：

起吊钻机时，检查钢丝绳是否完好无损，三角塔架支撑是否牢固，经检查后方可起吊移位。

如发现有不安全因素，立即停机整改。

未整改达到要求不能作业。

10.7.在夜间施工时做到噪音小、不高声喧哗。

大叫大闹。

机械噪音较大时要经常维修，不能影响周边居民夜间休息。

10.8.沉淀池内沉渣派专人及时清出。

10.9.建立安全学习检查制度，每天做好班前、班后安全交底、检查、记录工作。

11.质量记录€

11.1泥浆护壁回转钻孔灌注桩检验批质量验收记录表

11.2泥浆护壁回转钻孔灌注桩地基施工记录

11.3桩基检测报告

11.4混凝土强度试验报告

11.5原材料合格证或复试报告

11.6钢筋工程隐蔽验收记录