冲击桩钻孔灌注桩施工方案.doc

冲 击 钻 孔
专项施工方案

方案审批：

方案审核：

方案编制人：

鸿鑫建设集团有限公司
2014年10月15日

目 录

1．1 工程概况

1．2 施工组织管理

1．3 施工方案选择及成桩工艺

1．4 质量保证措施

1．5 安全生产保证措施

1. 6 施工准备

1．1 工程概况
1.1.1、工程名称及建设地点
1.1.1.1、工程名称：中国·巴中西部国际商贸城二期汽摩配批零中心
1.1.1.2、建设地点：巴中市黄家沟
1.1.2、责任主体
1.1.2.1、建设单位：国盛基业集团巴中有限公司
1.1.2.2、监理单位：巴中市宏旭建设工程监理有限公司
1.1.2.3、设计单位：江苏立城建筑设计院有限公司
1.1.2.4、勘察单位：巴中市峥嵘建筑工程地质勘察有限公司
1.1.2. 5、施工单位：巴中市峥嵘建筑工程地质勘察有限公司
11.1.3、地质情况
1.3.1、中国·巴中西部国际商贸城二期汽摩配批零中心地勘详勘报告揭示，从上自下依次为杂填土、粉质粘土、泥岩。本场地地质结构、构造特征如下：:
①杂填土（Q4ml）：稍湿～湿，褐黄色、褐灰色，结构松散，主要由粉质粘土、砖头、卵石、风化岩块、岩屑、建筑垃圾、生活垃圾等组成，属人工新近堆填成因。
②粉质粘土（Q4dl+el）：褐黄色，稍湿～湿，由粉粒、粘粒及少量岩屑组成，靠近原河床部分地段夹少量粉砂，呈可塑状；
③泥岩（K1c）: 紫红色，泥质胶结，厚层层状构造，岩层近水平产状，倾角＜5°。具有易风化、遇水易软化的特点。由上至下为强风化带、中风化带。强风化层岩体极破碎，裂隙发育，呈散体状结构，岩芯采取率低，层厚0.20～6.10米；中风化岩层完整、连续，但局部存在软弱夹层，在剖面图中用强风化表示，中风化层强度较高，属较软岩，岩芯采取率可达80%以上，该层在场地内均有分布。
1.1.3.2、地质勘察报告揭示局部地段基岩平坦，场地杂填土，承载力较低，无实际工程地质意义；粉质粘土承载力较低，为软弱下卧层；强风化泥岩，承载力较低；中风化泥岩，承载力较高，厚度大，为稳定的下卧层及桩端土持力层。
1.1.4、设计要求
1.1.4.1、设计桩基础为冲击钻孔灌注桩。
1.1.4.2、施工单位拟对中国·巴中西部国际商贸城二期汽摩配批零中心，采用冲击钻孔灌注桩施工。该段有桩径800mm桩349根。Ф1000㎜桩11根，桩端嵌入中风化泥岩层1米。桩身砼强度C30。
1.1.5、编制依据
1.1.5.1、《建筑法》、《建筑工程质量管理条例》、《安全生产法》、《安全生产管理条例》等法律法规。
1.1.5.2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002》、《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》、《混凝土结构工程施工质量验收规范2010年版GB50204-2002》、《钢筋焊接及验收规程JGJ18-2012》、《施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005》等有关的规范标准。
1.1.5.3、本工程的施工图纸、地勘报告。
1.1.5.4、施工现场及周边环境情况。
1.1.5.5、同类工程施工经验。
1．2 施工组织管理
施工管理组3人，其中施工总负责1人（质量安全文明施工）、技术负责1人；机械管理1人；后勤管理组1人；施工组40人，其中机操工20人，辅助工20人，钢筋班组6人。
1.2.1现场劳动力计划
序号
机构名称
人数
人员安排
1
现场管理班组
3
组长、技术负责
2
钻孔施工队
40
机长、操作工人
3
后勤组
1
材料员
1.2.2现场设备计划
序号
设备名称
单位
规格
数量
1
冲击钻机
台
CZ—6B
20
2
泥浆泵
台
3PNL
20
3
电焊机
台

20
现场所配设备以满足施工现场需要为原则安排部署，确保按期按质完成各项施工任务。视现场情况，机械设备可随时调整。
1.2.3施工控制进度计划
日
历
天
进
度
项
目

2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
46
48
50
冲击成孔

钢筋制安

砼浇筑

桩基检测

1．3 施工方案选择及成桩工艺
根据现场条件，回填方较厚且空隙较多，选用冲击成孔灌注桩方式成孔成桩。冲击成孔是利用冲击钻机带动冲击钻头上下往复冲击，将孔中部分岩土挤入孔壁，从而防止孔壁垮塌，将大颗粒回填方及整体基岩通过冲击破碎成小颗粒悬浮于泥浆水中，通过泥浆泵循环出渣弃之孔外。如此反复操作，即形成所要求的孔眼。
1.3.1开孔：由于孔口为松散回填土，冲击过程中由于钻机自身重量在冲击震动下，孔口四周极易垮塌，从而造成钻机倾斜，影响成孔。因此，开孔前应先人工开挖，深度0~1米，然后将钢护筒安装好（钢护筒采用12㎜钢板卷制）。另外，安装好钢护筒后，确保桩位孔点准确无误，因其本身的定位，还可使钻机定位准确。钻机找平垫稳后，经质检员检查验收，报监理工程师认可方可开钻，开孔前应检查冲锤头顶部和提升钢丝绳之间的转向装置是否转动，防止产生梅花孔。
1.3.2成孔：由于冲锤在冲击钻机带动下作上下往复运动，冲击地层造浆，开孔只需加入黄泥、清水，便能造浆。用小冲程冲击（注意检查冲锤中心与护筒中心是否吻合，以确保桩孔垂直度，若不吻合应及时调整冲锤中心使之重合）。待冲击孔深达3~4米时，可根据地层情况，加快冲击速度，从而提高成孔速度。
1.3.2.1冲击泥岩层，采用硬度与泥岩相当的片状片石及黄泥（黄泥造浆护壁）回填，高锤猛击或用高低冲程交替的方法冲击，将泥岩破碎后部分掏出孔外，部分挤压孔壁。若泥岩粒径较大，可先在泥岩层冲击一个小孔，下入掏渣篮，再用大一级锥扩孔，让泥岩块石掉入捞渣篮内，提出弃之孔外，从而避免大块石的无效破碎，提高成孔速度。
1.3.2.2由于冲击成孔具有自身造浆功能，孔内粘土和加入的黄泥在冲击成孔过程中形成细小颗粒悬浮于水中形成泥浆（泥浆的比重约为1.20~1.50g/cm3）。孔内泥浆液柱的重力作用平衡地层的侧压力，从而起到保护孔壁的作用。
1.3.3掏渣：冲击破碎的泥岩一部分被挤入孔壁，一部分冲击破碎成小颗粒悬浮于泥浆中，颗粒较大则沉孔底。为避免沉渣的重复破碎，降低冲锤的冲击作用，应及时采用专用泥浆泵循环出渣。出渣次数视孔内具体情况确定，通过及时出渣提高成孔速度。
1.3.4嵌岩：桩身的嵌岩深度是保证桩承载力的重要环节，嵌岩端承桩的受力形式主要是嵌岩产生的侧摩阻力及桩尖的端承力，由桩身传递荷载机理可知，嵌岩深度较大，荷载传递由桩顶→嵌岩部位→桩尖的衰减越明显，所以在施工中，只需满足设计要求的嵌岩深度即可。
嵌岩深度的掌握，当冲击成孔进入基岩时，操作者手感明显变化，成孔进入速度明显降低。当进入基岩0.3~0.5m后，基岩的岩屑悬浮在泥浆中，通过循环出渣，用清水冲选可以明显分辨出基岩成份，同时，结合地质勘察报告提供的地层深度进行对比，便可确定进入基岩上临界深度。然后，再冲击成孔直至满足设计嵌岩深度而终孔，满足设计深度要求。
1.3.5清孔：由于孔底沉渣是影响桩端承载力发挥的重要因素。当冲孔深度满足设计要求深度时，应及时清孔清渣，采用二次清孔法。第一次清孔采用正循环替换法，用小冲程来回冲击，用低比重泥浆替换孔内浆液，将孔内岩屑，沉渣排出孔外达到规范要求（孔内沉渣小于5㎝，泥浆比重满足1.10~1.20 g/ m3）下入钢筋笼与灌注管。灌注管下好后，利用灌注管进行二次清孔，清孔时间为15~20分钟至满足要求后立即进行砼浇注。
1.3.6钢筋笼的制作及安放
按设计施工图要求现场制作组装焊接成笼，受钻机塔架高度的限制，单节钢筋笼长度在9m以内。钢筋笼的制作和焊接严格执行设计要求。由于钢筋笼必须搬吊运，应在钢筋笼的吊装处加密焊点，以确保其吊运不变形。在孔口对接焊接时，要求对正、对直、焊牢接头。其焊接长度、焊要求均应符合要求。钢筋笼的砼保护层厚度的控制，采用Ф8㎜钢筋弯成半圆弧形，其半圆弧形的半径为砼保护层厚度50㎜，焊接个数在同一断面上均分焊3个，沿钢筋长度上每2m焊一处，每道与上一道相互错位45°，使其校正居中，以确保桩中心不偏离。雨天焊接应有防雨措施，要求被雨水打湿的钢筋，应擦干净，将雨水烤干后再焊。
1.3.7砼浇筑
待清孔完毕，验收孔底沉渣符合设计要求（不大于50㎜），钢筋笼按设计要求入孔安放到位后，应立即下浇注导管，准备砼浇注。
本工程采用商品砼，浇注过程严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范（2010年版）》（GB50204-2002）的规定进行检查，砼试件应在砼的浇注地点随机取样制作，试件的留置应符合规范规定。
砼的浇注采用水下浇灌，要求其和易性好，砼坍落度18~22㎝。由于桩径大，浇注导管选用Ф273~219㎜浇注导管。浇注导管连接采用螺栓连接压实胶皮密封法止水（浇注管在进场前已做过密封试验，试验结果符合有关规范要求）。由于在砼料以极大的冲击力向孔底四周迅速扩散掩埋注导管底部孔口，同时将孔底残留的沉渣冲离孔底。继续不断注入砼料，砼料便经孔底上返逐步增大埋管深度。往复抖动导管，并根据导管埋深上提导管，视施工现场情况而调整。
上提导管时，确保导管埋深不低于2m，不大于6m，直至砼浇注结束。砼浇注高度为高于设计标高500㎜的位置。
在浇注砼过程中，还可以采用先灌注少量水泥浆或开始几盘料的坍落度稍大一些的工艺。这样注入孔底的砼料的水泥浆由于比重低于砼料而先于砼料上返，但其比重又是大于泥浆而推动泥浆上升，此时水泥浆可对孔壁的泥皮起着破坏和冲洗作用，同时水泥浆可向孔壁四周裂隙渗透，不但加固和提高了桩周岩体（土体）的强度，而且还大大增加了桩孔壁的粘着力，有利于桩侧摩阻力的提高。
1．4 质量保证措施
1.4.1成孔、清孔：
钻机就位后，用方木垫平、找正，务必使钻机平衡，吊起冲锤，检查锤中心或悬吊冲锤的钢绳是否与桩位点相符；放入钢护筒内，检查吊起冲锤的钢绳是否与护筒中心吻合；开机冲击，向孔内注水，开始人工控制冲击频率，防止冲锤柄碰撞。待冲击进尺达3~5m后即可加快冲击进度。冲击成孔时，应经常检查冲锤悬吊钢绳是否与护筒中心重合。将冲锤吊起悬挂吊直，钢绳检查孔垂直度，控制在不大于1%内。冲击成孔进入基岩后操机手应及时汇报现场值班人员，并测出孔深。当确认已进入基岩1~3m后用循环出渣取出岩屑，由现场技术员鉴定是否属于中风化岩层并保留岩屑。同时核对地质资料确定层位，以确保桩端的嵌入深度、嵌入中风化岩层满足设计要求。
由于采用冲击成孔方式成孔，桩端嵌岩的岩石不能直接取整体岩芯检验，现场只能鉴别岩石的岩屑，故成孔进入基岩后采用参照地质地勘资料确定层位来确保桩端嵌入岩石的深度。
达到设计嵌岩深度后，用泥浆泵循环清孔。清孔完毕用沉渣盒，测量孔底沉渣厚度。
1.4.2钢筋笼的制作与安放：
1.4.2.1进场的所有规格钢筋必须附有质量保证书。
1.4.2.2进场的所有规格的钢筋都必须送具有检验资格的试验室进行复检，测定机械性能与焊接性能，并出具金属材料机械（焊接）性能试验报告。
1.4.2.3钢筋笼严格按设计图纸尺寸制作。
1.4.2.4主筋焊接应满足单面焊10d，双面焊5d的要求（d为钢筋直径）；大口径钢筋笼不采用绑扎搭接方法。
1.4.2.5钢筋焊接根据钢筋钢材的材质选用焊条。
1.4.3砼浇注
1.4.3.1商品砼应符合设计要求。
1.4.3.2砼灌注导管采用Ф273㎜~219㎜的钢导管，入孔导管长度必须丈量准确，并作记录。
1.4.3.3下导管时应检查导管联接的胶皮密封及底管的密封，防止漏水。
1.4.3.4首浇时要计算好首次注入的砼量，以埋住导管底口为原则；浇注砼料时，常检测砼料返高，以保证导管埋入深度在2~6m，但不少于2m，同时计算砼充盈系数不得小于1，否则应检查原因。
1.4.3.5桩身混凝土的浇注时间绝对不能大于混凝土的初凝时间，对在灌注过程中的一切故障均应记录备案。
1.4.4桩检测：
桩检测由建设单位联系和组织实施，施工方积极配合。抽检桩数量由建设方确定，应在桩施工后尽快落实，以便配合。
1．5 安全文明保证措施
1.5.1安全方面
1.5.1.1所有进场施工的管理人员和工作人员，在入场前必须进行安全教育，现场的安全员随时检查安全情况，发现不安全因素当即制止纠正。
1.5.1.2施工作业前，现场指挥人员要向组长和操机人员做专门安全技术措施交底。
1.5.1.3各工种、工序严格遵守安全操作规程。
1.5.1.4施工过程中要分工明确，统一指挥。
1.5.1.5施工现场非工作人员禁止入内和接近机具，禁入区设有明显标志牌。
1.5.1.6移机或特种作业要有专人指挥和专人值勤。
1.5.2文明施工方面
由于采用成孔方式为冲击成孔，水下混凝土浇注，这样就将产生大量的泥浆及污水需排场外。因该工程地处黄家沟，建设方应指定施工现场污水、泥浆排放的地方。按有关城市排污管理办法，含有大量泥砂的污泥浆必须经过沉淀过滤，方能排入河内。为此，须挖泥浆沉淀排污过滤池（其容积不少于10 m3），便于处理施工现场的泥浆，同时派工人时常清除沉淀过滤池的淤泥沉物，以确保过滤后排放的污水及泥浆符合城市有关排污的管理规定。
由于施工工期短，施工现场采用24小时连续作业工作制，而冲击成孔产生的噪音较大，钻孔桩施工将会对附近居民造成影响。因此，需甲方协调以便施工单位能够全力投入施工生产中，免遭干扰。同时施工周边工人，不随便乱丢纸屑、果皮。规范施工现场，维护好施工周边环境卫生，做到文明施工，切实搞好环保工作。

1．6 施工准备
1.6.1施工道路
钻孔桩机械设备进场道路和施工工作场地，建设方应在施工前修理整平交付施工方，并保证进场道路畅通，便于施工设备能进场。
1.6.2施工用电
考虑进场施工各设备用电需要，确保施工正常生产，整个施工现场需要建设方提供日供电不低于800KW，若不足要求建设方采用其他方法弥补。建设方在施工现场指定电源搭设点。水下混凝土浇灌属连续作业，施工不能间断，中途不能停工，因此要求供电24小时连续。若遇特殊情况停电，请建设方提前24小时通知，为防止浇砼时突然停电，造成突发施工质量事故。
1.6.3施工用水
该工程施工场地临黄家沟河道，由施工方自行配备抽水工具，自行供给。
1.6.4其他准备工作
所有进场施工人员认真学习和熟悉地勘报告、桩平面图及大样图、设计要求、规范要求及编制的施工方案。根据工程要求，及时组织机械和施工人员进场，严格按要求施工，确保优质、按期完成本工程施工任务。

鸿鑫建设集团有限公司
2014年10月15日
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