长螺旋钻孔灌注桩施工方案.docx

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长螺旋钻孔灌注桩施工方案

第三医院康复病房综合楼（三期）工程

长

螺

旋

钻

孔

灌

注

桩

施

工

方

案

工程局集团有限公司

11月17日

1 工程概况和设计要求

1.1工程概况

1.2编制依据

1.3施工条件

2 工程施工部署

2.1施工前准备工作

2.2主要设备机具

2.3施工进度计划

2.4施工组织体系

3设计工作量及工程质量要求

3.1设计工程量

3.2工程质量要求

4 成桩工艺

4.1工艺流程

4.2成孔工艺

4.3超留态砼压灌工艺

4.4钢筋笼制作、吊装

5工程施工管理措施

5.1质量保证措施

5.2安全保证措施

5.3施工管理措施

6常见质量问题及防治措施

6.1堵管

6.2卡钻

6.3断桩、缩径和桩身缺陷

6.4桩头不完整

1、工程概况和设计要求

1.1、   工程概况：

工程名称：

第三医院康复病房综合楼（三期）工程  

包含单位工程：

康复病房综合楼

建筑面积33907.268m2

高度57.3m，单跨跨度24m。

地下1层，地上14层

工期812天

基础形式：

筏桩基础

结构：

框剪结构

造价11049.94万元

主体结构合理使用年限：

 50 年

建设地点：

祥平街道阳翟二路2号

建设单位：

第三医院   

设计单位：

工业规划设计院   

勘察单位：

勘察设计研究院有限公司               

监理单位：

工程项目管理有限公司                                       

施工单位：

工程局集团有限公司           

拟建场地位于祥平街道阳翟二路南侧，已建第三医院住院楼东侧，北侧为阳瞿二路。

项目由三期住院综合楼、裙房、纯地下室三部分组成（地下室层数均为一层）。

设计地坪标高为±0.000=11.800（黄海高程）。

总建筑面积34000m，其中地上面积25000m，地下面积9000m。

场地原始地貌单元属冲洪积貌，后经人工回填整平，场地地势稍有起伏，南侧、东南侧较低，其余较平坦。

场地标高为9.470~12.270m。

围护周边平台设计标高10.81低，11.53最高点。

纯地下室及裙楼采用桩承台基础，三期住院综合楼采用桩筏基础。

三期住院综合楼、裙房以及南侧纯地下室部分地下室底板顶标高均为6.600（黄海高程），承台垫层底标高为5.300（黄海高程），桩筏基础垫层底标高为5.150（黄海高程）；北侧纯地下室部分底板顶标高6.300（黄海高程），地下室底板垫层底标高为5.850（黄海高程），承台垫层底标高为5.000（黄海高程）。

按现地面标高计算，地下室基坑开挖深度为5.400～6.810m，拟建场区地形较平坦，交通便利，水电量供应充足，地下无管线、电缆、沟渠等障碍物。

1.2编写依据                                      

1设计院提供的图纸    

2《岩土工程勘察报告》                           

3《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）                               

4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

5 工程施工合同

1.3施工条件

1.3.1、工程概况

1.3.2、地层条件

根据《第三医院康复病房综合楼（三期）工程岩土工程详细勘察报告书》，在桩基范围主要涉及到以下土层：

土层

重度γ（kN/m3）

黏聚力c（kPa）

内摩擦角ψ（°）

与锚固体摩阻力标准值q（kPa）

层厚m（标高）

人工填土

18.5

12.0

8

16

0.5~2.8（地表）

含砂粉质粘土

19.1

25.8

15.7

55

0.6~6.2（7.97~11.27）

中细砂

19.5

5.0

20.0

50

0.7~11.4（4.88~9.02）

黏土

18.6

19.0

16.5

40

0.8~7.3（0.32~8.41）

含泥中粗砂

19.5

5.0

25.0

70

1.0~14.0（1.07~7.86）

含砂卵石

22.0

5.0

30.0

80

0.7~7.1（-3.68~0.95）

残积砺质粘性土

19.0

22.0

15.5

55

1.0~6.10（-5.35~0.19）

全风化花岗岩

19.5

30.0

25.0

0.5~6.4（-8.99~-1.99）

砂砾状强风化花岗岩

21.0

35.0

30.0

0.6~18.7（-27.23~-8.45）

碎块状强风化花岗岩

22.5

0.1~8.2（-31.69~-9.34）

场地属潜水及承压水,潜水主要分布于含砂粉质粘土和中细砂。

场地含泥中粗砂及含砂卵石层地下水具有一定承压性质，为承压水，承压水主要受补给区地下水侧向迳流补给。

稳定水位埋深为3.40~7.10m，相当于标高4.70~8.40m。

基坑开挖拟采用深井井点降水结合明排措施。

1.3.3、桩基汇总表：

管桩范围

代号

桩型

桩径

桩端持力层及有效桩长

受力形态

单桩承载力特征值（KN）

纯地下室

XWZ1

长螺旋钻孔压灌注桩

600

桩端持力层为4-2沙砾状强风化花岗岩或4-3碎块状强风化岩，有效桩长不小于17m（桩长控制为主）

抗压兼抗拔桩

抗压1300

抗拔600

裙楼

XWZ2

长螺旋钻孔压灌注桩

600

桩端持力层为4-2沙砾状强风化花岗岩或4-3碎块状强风化岩，有效桩长不小于17m（桩长控制为主）

抗压桩

抗压1300

主楼

XWZ3

长螺旋钻孔压灌注桩

800

桩端持力层为4-2沙砾状强风化花岗岩或4-3碎块状强风化岩，有效桩长不小于20m（桩长控制为主）

抗压桩

抗压2300

2工程施工布署

2.1施工前准备工作

2.1.1编制施工组织设计，经公司总工审批之后报监理工程师审批。

2.1.2编制材料需要计划。

2.1.3做好“三通一平”工作，保证钻机作业要求并放定桩位基点基线。

2.1.4做好各级技术交底与各工种的培训工作。

2.1.5测量放线并由甲乙双方共同复测桩位基线，确定无误后，进行桩位放线，并做好标记。

2.1.6根据场地条件，合理布置施工现场，确定施工顺序。

2.1.7设备、材料进场，并复检材料，安装设备、机具。

2.1.8提出开工申请。

2.1.9签订各级安全、质量责任状。

2.1.10备齐各种技术表格，准备施工。

2.1.11施工前作成孔试验2根，目的在于摸清地层情况，便于控制施工参数。

2.2 主要设备机具

主要施工机具一览表

名称

规格型号

数量

功率（KW）

长螺旋钻机

Jb90

1台

110

混凝土输送泵

HTB80

1台

75

泵输送管

200m

电焊机

DN-300

2台

35×2=70

砼试模

150×150×150

6套

全站仪

索佳2110

1台

水准仪

S3

1台

钢筋切割机

202KW

2台

4.4

挖掘机

200

1辆

2.3施工进度计划

该工程施工时24小时连续作业，拟开动1台钻机，商品砼，配备2组灌注人员，完成该项任务约需要30天的时间。

2.4施工组织体系

该工程施工实行项目法施工管理，以安全、优质、高效为目标，建立以项目经理为首的管理体系，集中领导，统一指挥，明确责任，与经济挂钩，确保工程质量及施工工期。

3设计工程量及工程质量要求（详附设计说明）

3.1设计工程量

根据设计图纸，桩长17~20m，桩径600~800mm，总灌注量约1600~2000立方米（浮浆按0.60m考虑，充盈系数按1.15考虑）。

3.2工程质量要求

1桩位：

偏差小于70mm。

2桩长与孔深：

桩长约26m，确保入持力层不小于0.5m。

3桩身混凝土标号C30，抗渗等级为P6。

4桩垂直度允许偏差小于1％。

5桩径：

偏差最大负值为20mm。

6坍落度：

18～22cm。

7充盈系数为1.1-1.2。

8桩顶标高：

不宜小于30mm~50mm。

9钢筋笼制作严格按设计图纸加工，允许偏差符合混凝土灌注桩（钢筋笼）工程质量验收要求。

10主筋保护层厚度50mm，桩钢筋锚入承台42d。

桩深入承台100mm。

11单桩承载力特征值为300KN。

12施工地面与有效桩顶标高距离不小于10.7m。

13成桩后按设计要求，20%作低应变动测，1%作高应变动测，测桩要求按JGJ/T106-2014执行。

4 成桩工艺

4.1工艺流程

长螺旋钻孔灌注桩工序较复杂，各工序的质量，直接影响整个工程的质量，必须严格按照工艺流程施工，每道工序未经检查验收不得进入下道工序施工，如果相邻桩间距小于5倍桩径，则还应隔桩跳打，工艺流程见“长螺旋钻孔灌注桩施工工艺流程图”。

钻机钻孔至设计深度（约18分钟）

砼搅拌储存（约10分钟）

慢速提钻（约每分钟2.4米）

钢筋笼插入固定（约10分钟）

  钢筋笼起吊就位

砼连续压灌（约12分钟）

钻机移至下一个桩位（隔桩跳打）

 图1、长螺旋钻孔灌注桩施工工艺流程图

4.2 成孔工艺

长螺旋钻孔法是用一种大扭矩动力头带动的长螺旋中空钻杆快速干钻法，钻孔中的土除一部分被挤压外大部分被输送到螺旋钻杆叶片上，土在上升时被挤压致密与钻杆形成一土柱，土柱与钻孔间隙仅几毫米，类似于一个长活塞，土柱使钻孔在提钻前不坍塌。

即使在有地下水的地层，因土柱与钻孔间隙小，钻孔速度快，钻孔内渗出并积存的水很少，因此孔内不会坍塌。

4.3超流态砼压灌工艺

本工艺应用的超流态砼是在泵送砼和流态砼基础上配制的，其和易性、流动性好、坍落度大，便于泵送和长钢筋笼的下入。

砼输送泵通过高压管路与长螺旋钻杆相连，中空的螺旋钻杆代停止钻杆回转，把搅好并储备的超流态砼通过泵管以约30Kpa的压力压至钻头底部，此时单向阀打开，砼压出并推动钻杆上升，随钻杆土柱的上升，孔内砼压满，由于孔内积聚高压，并有钻杆的抽吸作用，在软地段砼会充盈较多形成扩径桩，对提高桩承载力很有好处。

4.4钢筋笼制作、吊装

4.4.1钢筋笼制作

4.4.1.1钢筋笼设计要求

桩基础钢筋笼主筋为Φ16，螺旋筋为Φ8；加强箍筋Φ12。

预留锚固筋长度为42d（详见设计图纸）。

4.4.1.2制作质量要求

1主筋制作前必须平直，不得有局部弯曲；钢筋表面不得有油污和锈蚀。

2主筋与加强箍筋之间点焊牢固，主筋与箍筋之间要绑扎牢固。

3钢筋搭接采用搭接焊，搭接长度：

双面焊≥5d，单面焊≥10d，d为钢筋直径。

4按规范与设计要求制作，制作尺寸允许偏差如下：

项目

允许偏差

项目

允许偏差

主筋间距

±10mm

笼径

±10mm

箍筋间距

±20mm

笼长

±100mm

4.4.2 钢筋笼吊装

砼浆经加压泵随着螺旋钻上升将桩孔灌满后，随即吊装钢筋笼。

安装钢筋笼时要求操作平稳，防止钢筋笼发生变形；下放钢筋笼时对准孔位中心轻放、慢放，严禁高起猛落、强行下放，防止倾斜、弯折或碰撞孔壁。

经过点焊成型的钢筋笼吊起居中后靠自重即可插入砼一定深度，笼较长靠自重或无法压入时，可加震动器震入。

5 工程施工管理措施

5.1 质量保证措施

长螺旋钻孔灌注桩为地下隐蔽工程，施工过程中必须实行严格而有效的质量管理制度，以确保工程质量，特提出如下措施：

5.1.1 对全体施工人员要加强质量管理，牢固树立“质量第一”的观念，做到人人重视质量，关心质量，自觉采取措施保证质量。

5.1.2 实行全面质量管理，重点是钻进成孔、制笼、灌注混凝土和下钢筋笼四个主要工序，先行施工的工序未经检查验收不准进入下道工序施工。

5.1.3 由工程技术人员、机台施工人员共同组成QC小组，及时解决施工中的质量问题。

5.1.4 严格按设计要求制作钢筋笼，检验混凝土搅拌质量，水泥、砂子、石子、水必须过磅，按配合比搅拌。

5.1.5认真、准确地做好各工序施工记录，及时交汇，发现问题后立即采取补救措施，对原始资料严格管理，及时整理归档，工程结束后写出施工报告。

5.1.6待桩砼养护28天后，根据设计桩顶标高，凿除桩头，由甲方选定测桩单位对桩进行测试。

5.2 安全生产措施

5.2.1全施工人员都必须严格遵守安全操作规程，牢固树立“安全第一”的思想，自觉采取措施确保安全生产。

5.2.2严格执行有关安全工作规定，互相监督，严防事故的发生。

5.2.3设置合理的供电系统，经常检查线路是否有断线、破皮、短路等情况。

5.2.4机械设备的安全装置必须处于良好状态，对裸露的传动系统或易于造成事故的凸出部位设置安全防护罩。

5.2.5各岗位工作人员，必须思想集中，认真操作，发现事故隐患及时处理，决不凑合。

5.2.6工地设置安全小组成员4人，除经常检查及时消除事故隐患外，行使下列权力：

1当领导违章指挥时，有权拒绝执行。

2当岗位人员违章蛮干时，有权停止其操作； 

3在重大事故隐患未排除之前，有权停止生产；

4对在安全生产中做出突出贡献和造成重大事故者有权提出奖罚意见。

5.3施工管理措施

5.3.1长螺旋钻孔灌注桩工艺程序繁杂，必须做到精心组织，科学管理。

5.3.2建立健全组织管理机构，设置项目经理1人，工程技术负责1人，钻进成孔、制作钢筋笼、搅拌混凝土、砼灌注等主要工序，分别设立负责人，名负其责。

5.3.3加强质量意识教育，实行全面质量管理，设质量检查员2人，严把质量关，各工序不经检查验收不得转入下道工序施工。

以确保整个工程质量满足设计要求。

5.3.4加强计划管理，统筹安排各项工作，科学有效地指导施工。

5.3.5实行岗位责任制度，不仅包括工作量指标，而且含质量、安全等指标，充分调动广大施工人员的积极性，优质、安全高效地完成该项目钻孔灌注桩施工任务。

6 常见质量问题及防治措施

6.1堵管

长螺旋钻孔钻头两边设计有两个钻门，在施工过程中钻门关闭防止钻屑进入钻杆内造成钻杆堵塞。

当泵砼时随着泵压增加两钻门打开，由此将砼灌入孔内。

一旦提钻时钻门打不开，直接导致钻孔内无混凝土，后果严重。

所以要求每次开钻前后均应检查钻门是否卡死。

如果出现塑性高的粘性土层，则采用钻具回转泵砼法，就是在泵砼的同时使钻具在提拉下正向回转，使挤压在钻门的泥松动或脱落，从而在泵压下打开钻门。

6.2卡钻

长螺旋钻机钻进过程中如果钻具下放速度过快，致使钻出的钻屑来不及带出孔外而积压钻杆与孔壁之间，严重时就会造成卡钻事故。

如果事故轻微，应立即关掉回转动力电源，将钻具用最低提升速度提起后重新施钻即可；如果事故严重首先应将钻机塔下大梁用机枕木垫好，再用最低提升速度拉钻具。

6.3断桩、缩径和桩身缺陷

出现该问题的主要原因是由于钻杆提升速度太快，而泵砼量与之不匹配，在钻杆提升过程中钻孔内产生负压，使孔壁塌陷造成断桩，而且有时还会影响邻桩。

解决此类问题的方法一是合理选择钻杆提升速度，通常为1.8～2.4m/min，保证钻头在砼里埋深始终控制在1m以上，保证带压提钻；二是隔桩跳打，如果邻桩间距小于5d时，则必须隔桩跳打。

6.4桩头不完整

造成这一问题的主要原因是停灰面过低，没预留充足的废桩头，有时提钻速度过快也会导致桩头偏低，解决之道在于平整工场地时保证地面与有效桩顶标高距离不小于0.6m，停灰面不小于有效顶以上0.6m。