北京某体育场桩基工程(灌注桩)施工方案.doc

桩基工程

第一节 施工工艺

1.1桩基工程概述
本工程主体钢结构部分由24组格构柱支承，格构柱柱距约40米，每组格构柱通过独立承台共用一组桩的地基，基础桩采用Φ1200mm大直径钢筋混凝土灌注桩，桩端持力层选卵石层（第10层），每个承台下暂定为8根桩（待静压桩后确定桩数），桩长约27m。
1.2施工工艺选择
该工程地基采用Φ1200mm大直径钢筋混凝土灌注桩，根据现场地质条件，拟采用湿作业成孔，水下浇筑混凝土的成桩工艺。
湿作业成孔工艺，主要有反循环成孔和无循环旋挖成孔两种。反循环成孔需要大量泥浆循环护壁，极易造成泥浆外泄，形成现场环境污染。
考虑现场文明施工的需求，本工程采用无循环旋挖成孔法。无循环旋挖成孔法，是使用静态泥浆护壁成孔，砌筑泥浆池，不必挖设泥浆沟（采用双混浆泵钻孔与泥浆池对抽置换泥浆，膨润土造浆。这种施工工艺具有成桩质量高、高效节能、污染小、具有扭矩大，捞渣能力强（使用磨盘式捞渣钻头），可使孔底沉渣厚度有效的控制在规定范围内等特点，从而达到高效优质的目的。
1.3 施工工艺
其工艺流程如下：
施 工 准 备

定 桩 位
砌泥浆池、挖泥浆沟

埋设护筒
制备泥浆
钻机就位
钢筋笼制作
成 孔
下 导 管
下放钢筋笼
灌注混凝土
导管起卸
拔 护 筒
孔口回填
基槽开挖
桩头剔凿
做 试 块
试块养护
分选泥浆
排 浆
废浆排弃

附图5-1 混凝土灌注桩施工工艺

旋挖钻机成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗底部及侧边镶焊斗齿及切削刀具，在液压
伸缩钻杆旋转驱动下切削挖钻土层，同时使土层进入钻斗内，提出孔外卸土，然后加入泥浆静态护壁，如此循环形成桩孔。水下灌注混凝土要求采用导管，管径235～300mm，保证混凝土初次灌方量以及连续灌注，灌注过程中始终保持导管埋在混凝土面以下。

第二节 施工工序

2.1埋设护筒
2.1.1 埋设护筒时，护筒中心轴线对正测定的桩位中心，严格保持护筒的垂直度。
2.1.2护筒固定在正确位置后，用粘土分层回填夯实，以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。
2.1.3 如果护筒底层土层不是粘性土，应挖深或换土，在坑底回填夯实300～500mm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方。
2.1.4护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。
2.2钻机就位
2.2.1 钻机就位前，需将路基垫平填实，钻机按指定位置就位，并需在技术人员指导下，调整桅杆及钻杆的角度。
2.2.2 钻机安装就位后，应精心调平，确保施工中不发生倾斜移位。
2.3设置泥浆池
采用膨润土人工造浆护壁，泥浆池可根据现场实际条件砌筑，此外自备两台用钢板焊制的40m3泥浆池。

附表5-1 泥浆性能参数表
性 能
土 层
粘性土
砂 土
卵 石
泥浆比重
1.05
1.10
1.15
粘度(s)
15～16
16～18
18～25
含砂量
<8%
<8%
<8%
PH
>8
>8
>8
人工造浆配比
水：膨润土：碱：CMC
100:6:3:0.8
100:10:1.8:0.8
100:15:1.8:0.8

注：施工时根据具体地层条件而定，并根据成孔效果适当调整。
2.4成孔
2.4.1在施工第一根桩时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。
2.4.2在钻进过程中，不可进尺太快，由于采取泥浆护壁，因此，要给一定的护壁时间。
2.4.3在钻进过程中，一定要保持泥浆面，不得低于护筒顶40cm。在提钻时，需及时向孔内补浆，以保证泥浆高度。
2.4.4在钻进过程中，要经常检查钻头尺寸。（可根据提钻情况决定其大小）。
2.4.5施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符应立即通知设计监理等部门及时处理。
2.5清孔
2.5.1在钻进到设计深度时，应及时清孔，常采用磨盘式捞渣钻头捞渣法，可一次或多次进行捞渣。
2.5.2在清孔后，孔底沉渣不得大于150mm，并将孔口处杂物清理干净，方可进行下一
步工序。
2.6钢筋笼制作及吊放
2.6.1钢筋笼制作
2.6.1.1 根据设计，计算箍筋用料长度、主筋分布段长度，将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用。由于切断待焊的主筋、架立筋、箍筋的规格尺寸不尽相同，注意分别摆放，防止错用。
2.6.1.2 在钢筋圈制作台上制作架立筋并按要求焊接。
2.6.1.3将支撑架按2～3m的间距摆放在同一水平面上对准中心线，然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上。
2.6.1.4将主筋套入架立筋内，并保持相互垂直，先进行点焊固定，再进行统一焊接。
2.6.1.5将箍筋绕于主筋外侧，用绑扎丝绑扎。
2.6.1.6将制作好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上，防止变形。
2.6.2吊放
2.6.2.1起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点设在钢筋笼架立筋与主筋连接处，且吊点对称并一次性吊起，以保证钢筋笼在起吊时不变形。
2.6.2.2笼子吊离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊钢丝绳在吊车勾上的滑动并稍加人力控制，实现平直起吊转化为垂直起吊，以便入孔。
2.6.2.3吊放钢筋笼入孔适应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，不得左右旋转。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下入。
2.7水下灌注混凝土
2.7.1成孔和清孔质量检验合格后，开始灌注混凝土。
2.7.2采用自由塞隔水（即充气球胆），充气球胆直径大小能自由通过导管即可。导管下
入长度和实际孔深必须做严格丈量，使导管底口与孔底的距离能保持在0.3～0.5m左右。导管下入必须居中。
2.7.3灌注混凝土，首浇混凝土必须保持埋管深度不小于1.5米，在实际操作中，投入球胆，放入锥塞，当混凝土灌满漏斗，立即拔起塞子，同时继续向漏斗补加混凝土，使混凝土连续浇注。
2.7.4提管时，要准确测量混凝土灌注深度和计算导管埋深后，方可提管，导管应徐徐上提，不可一次提的过高，造成导管底部超出混凝土面，形成断桩。导管在混凝土内埋深不得大于6m，也不得小于2m。
2.7.5为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，至少超灌0.5m，一般在0.8～1.0m。
2.8施工中注意事项
2.8.1导管应采用直径不小于250mm的管节组成，各节应具有带垫圈的连接法兰盘或扣环。
2.8.2导管在使用前，及灌注完4～6根桩后，要检查导管密封圈的密封性，每次在使用后，应立即冲洗干净。
2.8.3混凝土灌注关键在于首次浇注，要保证100%的成功率，必须采取如下措施：在承料斗内先置一球胆于导管口，然后用锥形塞堵住承料斗口，让商品混凝土灌满承料斗，在上提锥形塞的同时，向承料斗内补混凝土，使料斗内混凝土始终保持装满条件下继续浇灌。
2.8.4在完成首浇后，灌注混凝土要连续从漏斗口边侧溜滑入导管内，不可一次放满，以避免产生气囊。
2.8.5为防止浇筑混凝土造成钢筋笼上浮，可采取如下措施
2.8.5.1在孔口固牢钢筋笼上端：
2.8.5.2当混凝土面接近钢筋笼底部时，应保持较大的导管埋深，放慢灌注速度；当混凝土面进入钢筋笼2～3m后，应适当提升导管，减少埋深（不得少于1.5m）以增加钢筋笼对导管底口下的埋置深度。
2.8.5.3在灌注将近结束时，由于导管内混凝土高度减少，压力降低。如出现混凝土顶升困难时，可适当减小导管埋深使灌注工作顺利进行，在拔出最后一节长导管时，拔管速度要慢，避免孔内上部混入泥浆的混凝土压入桩中。
2.8.5.4钢护筒在灌注结束，混凝土初凝前拔出，起吊护筒时要保持其垂直性。
2.8.5.5当桩顶标高很低时，混凝土灌不到地面，混凝土初凝后回填上部空孔。

第三节 质量标准及质量保证措施

3.1质量标准
3.1.1钢筋笼质量检验标准
附表5-2 钢筋笼质量检验标准
项次
项 目
允许偏差（mm）
检测方法
1
主筋间距
±10
尺 量
2
箍筋间距
±20
尺 量
3
钢筋笼直径
±10
尺 量
4
钢筋笼长度
±100
尺 量
3.1.2 灌注桩质量检验标准
附表5-3 灌注桩质量检验标准
项次
项 目
允许偏差或允许值
检测方法
1
桩位
D/6，且不大于100
尺量护筒
2
孔深
+300mm
测绳，尺量钻杆
3
垂直度
＜1%
测套管或钻杆
4
桩径
±50mm
尺 量
5
孔底沉渣
≤150mm
重锤
6
钢筋笼安装深度
±100mm
尺量
7
混凝土坍落度
160～220mm
坍落筒
8
桩顶标高
+30mm，-50mm
水准仪

3.2 质量保证措施
3.2.1定桩位：放桩位线时有专人验线并做桩位预检记录。
3.2.2成孔
3.2.2.1钻机就位时，经专人检查桩位偏差及垂直偏差，符合要求后方可开钻。
3.2.2.2成孔达到设计深度后，应会同有关部门对孔深孔径以及其它情况进行检查确认符合要求后，填写终孔验收单。
3.2.3 钢筋笼制作
3.2.3.1钢筋笼加工前应取样复试，合格后方可加工，并严格按设计图纸加工，按批进行验收，合格品做标识。
3.2.3.2钢筋供应的长度不满足设计要求时，主筋采取搭接焊，应符合国家现行标准《混凝土结构及验收规范》的要求，按规定做焊接强度试验。
3.2.4控制泥浆性能：由专人负责，对钻孔过程中、成孔后、清孔后、混凝土浇注前分别对泥浆比重进行测量，确保泥浆比重符合要求。如泥浆比重小于要求值，应向孔内加膨润土造浆。
3.2.5水下浇注对混凝土的要求
3.2.5.1商品混凝土中的水泥含量不得小于260kg/m3、混凝土的塌落度为18—22cm、粗骨料使用连续级配，最大粒径不超过40mm、砂率40—50%、2小时内析出的水分不大于混凝土体积的1.5%、混凝土的初凝时间不得低于6小时。混凝土应加外加剂。
3.2.5.2灌桩之前，应进行塌落度现场实验，同时应要求混凝土供应商首车提供商品混凝土的有关技术资料。
3.2.6 混凝土试块
按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》有关规定及时制作试块。每个浇注台班制作两组试块，一组为同条件养护，另一组为标准养护28天；并保证每浇注50m3混凝土制作一组试块。

第四节 施工机械配备

附表5-4 施工机械配备表
名 称
型 号
数量
用 途
备 注
旋挖钻机
R412-HD
2台
成桩
柴油机,噪声小
R518-HD
1台
成桩
汽车吊车
QY25
3辆
吊放钢筋笼、设备
柴油机
混浆泵
3PNL
2台
回灌补浆排污
每台10KW电
潜水泵

2台
抽水
每台5KW电
导管
Φ259
3套
灌注混凝土

电焊机
BX-300
2台
焊接钢筋笼
每台20KW电
钢筋切割机
GJ51-32
1台

泥浆测定仪

1
测定泥浆性能

专用压浆泵
12MPa
2
用于后压浆
每台22KW电

第五节 主要劳动力配备

附表5-5 劳动力配备表
工 种
人 数
备 注
机组人员
12
机械成孔
钢筋工
8
绑扎钢筋笼
电焊工
4
钢筋笼焊接
混凝土工
9
灌注混凝土

第六节 试桩

根据设计要求进行试桩，包括试桩的数量、地点、成桩工艺及单桩承载力等。为保证工程工期，试桩工作应在开工前（10月份）施工完成，在11月份进行压桩工作。