灌注桩试桩方案(2).doc

三门峡建业新区森林半岛二期工程

灌注桩试桩方案

编制人：
审核人：
审批人：

河南鑫润基础工程有限公司
2017年9月5日

灌注桩试桩方案
一、工程概况
本工程主楼采用干作业钻孔灌注桩+筏板基础，桩径600mm和700mm，以第(9)层黄土状粉土为桩端持力层，有效桩长36.000m和48m且桩端进入该层不小于2.0d。
2、在试桩前须经低应变法检测桩身的完整性，桩身混凝土质量合格后方可进行静载试验。单桩静载试验采用堆载法。
3、成桩28天后并确认桩身混凝土达到100%设计强度后后先采用低应变法检测桩身完整性，桩身质量合格后方可进行静载试验。
4、材料:试桩桩身混凝土强度等级为:C40；钢筋¶-HRB400级,钢板箍选Q235钢，焊缝高度hf=10，应选用相应钢筋级别的焊条，桩身主筋采用焊接，箍筋采用螺旋箍。全部材料需检测合格后方可使用。
5、有效桩长单桩竖向承载力特征值初步估算为36米为2350kN，48米为4000kn。
6、试桩桩位应位于场区西侧填土较厚处，试桩范围内应有检测合格且已消除湿陷的挤密桩，试桩位置不应在主楼范围内部。
7、±0.000对应的绝对高程按377.70m进行设计。
8、试桩的施工应严格按照现行施工及验收规范执行。
9、试桩报告完成后应及时向设计单位提供，经设计单位复核确认后方可进行下一道工序施工。
10、除本说明要求以外，施工检测均以现行《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)和《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)有关规范规定为准。
二、钻孔桩施工
2.1施工部署及准备
2.1.1、施工部署：
（1）钻孔桩采用中国南车150型，25T吊车配合人工安装完成混凝土浇注。
（2）混凝土浇注采用商品混凝土，钻孔灌注桩按照混凝土施工工艺进行。
2.1.2、调查研究与收集资料
（1）收集勘测资料，详细了解地质情况，为施工做好准备。
（2）熟悉桩位平面布置图，对建设单位交付的平面布置图中数据进行仔细检查核对，理解设计意图。
2.1.3、技术资料的准备
（1）组织项目经理部工程技术人员认真读图学习，熟悉图纸，熟悉工艺流程，了解设计意图与建设单位要求以及项目施工要达到的标准。学习有关资料、规范、标准、指导手册，结合相关要求，确定施工控制措施。做好有关材料的送检试验工作，收集相关数据，为现场施工提供好依据。 
（2）项目部工程技术人员对图纸进行审查，了解图纸上的工程部位、高程、尺寸及材料标准等，搜集各种问题。
（3）图纸会审，针对设计图纸存在问题或工程技术人员对图纸设计意图不理解等进行现场答疑。尽量把问题消灭在图纸上，推动施工的顺利进行。
2.1.4、施工现场准备
（1）建立测量控制网
按照控制测量确定的控制点，依据设计院提供的图纸，根据各主楼轴线与控制点尺寸关系，用全站仪确定出各楼位轴线控制点坐标，误差不大于12″。复核无误后，根据各主楼轴线与桩位关系，确定桩位点，并进行编组、排号。点位误差不大于5cm。确定好桩位后用φ20mm钢钎打孔30-40cm深，向孔内灌入石灰粉，做好桩位标记，并做好放线记录，经验收合格后开始进行成孔施工。
（2）按照施工需要合理规划施工道路及管线敷设。
（3）按照建设单位环境保护的规定，认真处理好施工与生活的垃圾、污水的排放。
（4）将开挖后的基坑底部进行整平，方便桩机运行，提高桩成孔垂直精度。提前做好现场配电线路建设，满足桩机用电需求。提前购置照明灯具，及时进行架设，满足夜间施工需求。
2.1.5、搞好雨季施工
由技术部编制雨季施工方案。方案确定后，要组织有关人员学习，并向班组长以上管理人员进行方案交底，施工员根据雨期施工方案及施工分项对班组进行书面技术交底。各部门管理人员根据自己的职责安排，落实在雨期施工之前作好准备工作。各施工队负责实施作好现场雨施准备工作。安排专人进行气温观测记录。及时接受天气预报，防止暴雨突然袭击。以便采取应急措施，做到有备无患。
2.1.6、施工机械设备
本工程拟用机械、设备的配置
序号
设备名称
数量
用途
1
施工机具
中国南车150型旋挖钻机
1台
成孔
2
装载机
1台
运土、场地平整
3
25t汽车吊
1台
吊运钢筋笼
4
附属机具
1套
施工设备附件及配件
5
维修机具
1套
维修设备
6
测量仪器
全站仪
1台
控制点和桩位测量放线
7
自动安平水准仪
1台
现场标高控制

2.2、灌注桩试桩方案
2.2.1、测量放线
依据建设单位提供的测量控制点，按照图纸设计建立现场高程、坐标控制网。根据现场控制网进行工程定位，主要测放出的定位轴线桩。标准水准点要及时外引木桩并进行妥善保护。施工时不得机械碰撞或人为的破坏，经常测量和校核其平面位置、高程等是否符合设计要求。
2.2.2、试桩定位
（1） 根据桩位布置图的平面布局，以工程桩桩位放线准确、方便为原则，设置主楼以灌注桩桩位为试桩控制桩，车库以框架柱桩位为试桩控制桩。
（2） 根据施工现场坐标系统，按照设计图纸采用全站仪测放出试桩控制桩桩位并向其中灌注石灰粉作好标记。
（3） 桩位控制桩测放结束后，施工员先进行自检，质检员再复检桩位。自检合格后，报请监理工程师验收，经监理工程师检查验收合格后方可进行下道工序。
2.2．3泥浆制备及其循环系统
(1) 泥浆池尺寸为：6×6×2m3。受施工现场实际影响的个别泥浆池尺寸可作适当调整。泥浆池采用人工配合挖掘机进行挖掘，挖出的土方集中堆放，用遮阳布覆盖，以便后续回填使用。桩基完成灌注后，泥浆池内的废浆采用泥浆泵及时抽到泥浆运输车内，运出工地；泥浆池底的沉渣晾干后，用挖掘机挖出并用密闭式运输车运出工地，泥浆池待沉渣转运完毕后及时回填。
(2) 旋挖钻机施工成孔速度快，孔壁土层较普通钻机稳定性差，另旋挖钻泥浆护壁属静态泥浆护壁，孔壁泥皮薄，因此本工程选用了水化性能好，造浆率高，成浆快，含沙量少的膨润土用来造浆。并在不同的地质层及时调整泥浆稠度和比重，以防止塌孔。造浆用的膨润土应符合下列技术要求：胶体率不低于95%，含砂率不大于4%，造浆率不低于2.5m3/t。新配制的泥浆性能应满足下表的规定。

（3）泥浆性能指标表
容重（g/cm3）
粘度（Pa.s）
含砂率（%）
胶体率（%）
失水量（ml/30min）
泥皮厚（mm）
PH值
1.02~1.20
15~22
≤4
≥95
≤20
≤3
8～10
2.2.4、 旋挖钻成孔施工工艺
A 、施工工艺流程
施工准备（施工便道、测量放线）等）

钻孔场地平整、钢护筒埋设

钻机就位安装、调试
桩位复核
泥浆循环系统形成

泥浆制备
钻孔
钻渣收集外运

试验室按要求配制
成孔检测

泥浆循环清孔
不合格

泥浆及沉渣检测

钢筋笼制作、运输

合格gege格

移钻、安放钢筋笼

下放导管
导管水密性试验

沉渣检测
不合格

二次清孔

合格gege格
合格

灌注水下混凝土

桩身质量检测

旋挖钻机钻孔施工工艺图
A、平整基地：经第一次开挖后基坑底高低不平，不便于桩机就位无法保证桩身垂直度，经平整后的基坑底确保桩身垂直度，平整过程采用装载机平整，人工配合。
B 、布置桩位：进行测量放线，按设计图纸放出各桩位置，用钢钎形成孔洞，清除表面扰动土层后仍能找见桩点。
C、施工机具就位：钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，保证钻机工作正常。钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安放位置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后, 即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。
D 、旋挖钻机的设置与调整：施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。
在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的电动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。
E 、钻孔：钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示——动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到临时弃渣堆场，再用装载机将钻渣装入密闭式运输车运至场外指定地点堆放。完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,适当增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率。
F、钻孔检测：钻头钻至设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具
项目
孔的中心位置
孔径
斜度
沉淀厚度
孔深
允许偏差
50mm
不小于设计桩径
1%
不大于5cm
比设计深度超深不小于50mm

3.2.4、钢筋笼的制作与安装： 
A、钢筋笼的制作：钢筋笼在加工场制作成9m长单节。钢筋笼制作采用同槽分节加工(按基本长度9m进行分节，保证接头间距不小于1m，同一截面内接头数量不超过50%)。根据设计要求将其余主筋与加劲圈进行焊接，主筋要求与加劲圈垂直。主筋焊接完毕后，按设计要求绑扎箍筋，及焊接定位钢筋。主筋采用单面搭接焊连接，接头的现场检验及验收应满足规范的规定。加工好的钢筋笼半成品按安装要求分节、分类编号。制作好后经并检验合格的钢筋笼挂牌标识，注明验收事宜、桩号及节段号。

钢筋笼制作及安放偏差如下表
项 目
指 标 及 内 容
主筋间距（mm）
±10
箍筋间距（mm）
±20
钢筋笼外径（mm）
±10
钢筋笼倾斜度
±0.5%
钢筋笼中心平面位置（mm）
20
钢筋笼高程（mm）
顶面高程为±20，底面高程为±50

B、钢筋笼下放：
①首节钢筋笼吊装：钢筋笼在现场加工完成后，用25T汽车吊通过吊具吊起首节钢筋笼，缓缓放入孔内，注意钢筋笼中心线和桩位中心线保持一致。
②钢筋笼接长：吊起第二节钢筋笼，根据制作时标记，主筋对准前节钢筋笼主筋，上下节主筋用单面搭接焊连接。对于少数由于起吊钢筋笼变形引起的错位，可以用小型手动葫芦牵引就位。
C、钢筋笼定位与抗浮：钢筋笼上升，除了一些易见的原因是由于全套管上拔、导管提升钩挂钢筋笼所致，具体措施为：
①、钢筋笼主筋接长上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用；
②、由于导管接头法兰外突，故在提管过程挂住钢筋笼也会造成浮笼，此时应“提停相间”缓慢上提，让钢筋笼自动脱离法兰。

3.2.5混凝土施工
A、混凝土灌注前将施工区域进行明确规划：确定混凝土运输、灌注设备的停靠和摆放区域，对施工道路进行维护和修整。
B、导管下放
① 钻孔桩混凝土灌注采用Ф273×10mm刚性导管，连接为T形螺纹的快速接头，25T汽车吊下放。
② 导管使用前做水密试验。水密试验水压不应小于孔内水深1.5倍静水压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.5倍。导管下放前检查每根导管是否干净、畅通、有无小孔眼以及止水“O”型密封圈的完好性。
水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水，两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。
③ 导管逐节吊装接长、垂直下放，下放过程中使用专门的吊具和导管固定卡盘(见下图)。导管下放至导管底口离孔底20～40cm左右。

④ 导管下放过程中做好导管分节及实际长度等参数的记录。
⑤ 导管下放和灌注混凝土过程中，使用专门设计的吊具，该吊具能方便地锁死或松开导管，提高作业效率。
⑥．导管接长应逐一检查橡胶密封圈是否完好，导管法兰应拧紧。
C、混凝土灌注：钻孔桩采用商品混凝土，标号为c35和C40（甲方要求）。砼供应需满足现场施工要求。罐车运输至欲灌注混凝土的桩位处，供料完成桩基混凝土的灌注施工。
在完成封底后不间断的灌注混凝土，保证灌注的连续性。当导管埋深在3m以上时，提高导管约1m左右，保证砼的顺利翻浆；当导管埋深达到6m时，及时拆除导管，保证导管埋深在2～6m之间。当混凝土灌注出现不连续时，每隔15分钟上下提动导管，保证混凝土的正常翻浆。每次拆管前，必须测量混凝土面，通过导管长度来计算导管埋深，根据导管埋深确定拆除导管的长度，保证导管不悬空，保证灌注质量。当灌注至桩顶位置时确保导管埋深的前提下反复起落导管以保证混凝土密实。
正常灌注过程中，每灌注一定方量或间隔一段时间都需要测量一次混凝土面标高，如出现异常，则增加测点，查明原因后进行相应处理。
D、混凝土灌注要点
① 使用单根导管灌注混凝土，导管置于孔位中心，防止导管接头勾挂钢筋骨架和导管固定卡盘。
② 用拔塞法浇灌首批混凝土，注意混凝土和易性要好，避免首批混凝土灌注时卡管。
③ 通过以下措施防止混凝土堵管：
a、严格控制混凝土流量和下放速度，保持均匀的流量和流速；
b、保证灌注的连续性，尽量缩短混凝土泵送的间歇时间，如出现突发事件混凝土在短时间内(30min～1h)不能到位时混凝土泵储料斗内储备满斗混凝土，间隔10分钟泵送两个行程；
c、导管不宜埋置过深，拆除导管应迅速及时，拆除后导管要检查密封圈好坏，及时更换密封圈，并保证导管有足够的安全埋管深度；
d、测算混凝土上升高度和导管埋深要勤、要准，并由专人作好记录。
④ 通过以下措施防止出现断桩：
a、选择和易性好的配合比，加缓凝剂，严格控制坍落度，并加强施工过程中混凝土的和易性控制；
b、严格按照要求，进行导管埋深控制，现场技术人员勤测孔深，记录并计算埋深，保证实测数据和计算数据准确无误；
c、加强领导现场值班和人员的管理工作，做到职责明确，确保每个参与工人的工作质量从而保证基桩混凝土的施工质量；
d、加强对通讯设备的检查，确保施工过程中信息畅通，指挥到位。
3.3旋挖桩施工应急措施
根据地质报告和现场考察，结合工程实际情况，对该工程不同地质段，可能存在问题与处理办法：
轻微塌孔：使用挖土机向孔内回填可塑性好的粘性土，钻机反转向下加压，正转取土，充分压实孔壁，重新成孔；
严重塌孔：向孔内浇筑低标号C15混凝土，待24小时后重新成孔。
3.4灌注事故的预防及处理
3.4.1卡管
卡管主要有以下两种情况：
① 初灌时隔水栓卡管；或由于砼本身的原因，如坍落度过小、流动性差，夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送砼未加遮盖等，使砼中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。
处理办法：用长杆冲捣管内砼,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其内的砼提出钻孔，进行清理修整（注意切勿使导管内的砼落入桩孔），然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有砼拌和物落入桩孔，须将散落在孔底的拌和物粒料予以清除。
提管时应注意到导管上重下轻，要采取可靠措施防止翻倒伤人。
② 机械发生故障或其他原因使砼在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的砼已经初凝，增大了导管内砼下落的阻力，砼堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加速砼灌注速度。
当灌注时间已久，孔内首批砼已初凝，导管内又堵塞有砼，此时应将导管拔出，重新安设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的砼钻挖吸出，用冲抓锤将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞桩孔，待沉实后重新钻孔成桩。
3.4.2埋管
产生埋管的原因一般是：导管埋入砼过深，或导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大，或因提管过猛将导管拉断。
预防办法：严格控制导管埋深在2～6m之内，要经常测深，及时指导提升导管。在导管上安装附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时均应适当振捣，使导管周围的砼不致过早地初凝；首批砼掺入缓凝剂，加快灌注速度；导管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导管时不可猛拔。
若埋管事故已发生,初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出，凡属并非因砼初凝流动性损失过大的情况，可插入一直径小的护筒至砼已灌砼中，用吸泥机吸出砼表面泥渣；拔出小护筒，重新下导管灌注。此桩灌注完成后，上下断层间，应予以补强。
3.4.3 钢筋笼上浮
钢筋笼上浮，除了一些易见的原因是由于全套管上拔、导管提升钩挂所致外，主要原因是由于砼表面接近钢筋笼底口，砼的灌注速度过快，使砼下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。
为了防止钢筋笼上升，当砼表面在钢筋笼底部上下1m之间时，放慢砼灌注速度。同时，还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑，具体措施为：①、适当减少钢筋笼下端的箍筋数量，可以减少砼向上的顶托力；②、钢筋工具笼露出护筒位置部分采用4个手拉葫芦固定在桩基周围施打的锚固桩上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用
四、雨季施工保证措施
3.5雨季施工组织保证措施
3.5.1雨季施工在雨季施工领导小组的指导下，根据雨季施工方案的要求，合理安排施工，协调各方面的关系，保持雨季施工正常化。
（1）雨季来临前，组织有关人员按照雨季施工方案进行技术交底，提出施工具体计划。雨季施工领导小组的各成员随时驻守工地现场，随时掌握工程进度和工程质量情况，根据施工的实际情况随时调整施工作业计划，做到每天的工作计划按时完成，今天未完成的事，明天必须补上，确保总体进度按期完成。
（2）指派2名以上责任心强、工作能力强的专职人员从事气象预测预报工作，做到施工期间随时了解天气的变化情况，及时反馈天气信息，以便施工时作好防雨的各项准备工作。
（3）雨天施工时，技术人员随时跟班作业，现场指导施工，使施工有序、顺利时行，做到施工忙而不乱。
（4）雨天施工时，指派专人维修施工道路，整理施工现场，清理各种垃圾，修复水毁的各种临时设施，使每次雨水过后能尽快投入正常施工。
（5）雨天施工时，注意防滑，保证人员及设备的安全。
3.5.2雨季施工技术保证措施
（1）对道路加强维护，搞好排水工作，及时疏通场内及道路积水，防止各种物资材料遭受泥浆的冲击、污染。
（2）对钢材等储备物资存放时，设置防雨棚，建立存放架，使其高出地面30cm至50cm进行存放。
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