钻孔抗拔桩试桩方案2012.5.9

南京市城西干道综合改造工程I标

清凉门隧道抗拔桩

试桩方案

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有效状态：

中铁四局集团江苏投资公司南京城西干道改造工程第二经理部

二〇一二年五月九日

目录

1、试桩的目的 (2)

2、编制依据 (2)

3、工程概况 (2)

3.1工程简介 (2)

3.2地质特征 (2)

3.3试验桩情况简述 (4)

4、试桩施工方案 (4)

4.1施工准备 (4)

4.2人员、机械配置情况 (5)

4.3材料进场检验 (5)

4.4混凝土配合比确定及拌制 (5)

4.5钻孔桩施工 (6)

4.5抗拔力试验 (8)

5、质量控制措施 (9)

5.1建立完善的质量保证体系 (9)

5.2钢筋质量控制措施 (9)

5.3施工质量允许偏差 (9)

6、安全控制措施 (10)

7、编制试桩施工总结 (11)

1、试桩的目的

通过试桩，以复核地质资料，确定采用旋挖钻机施工的可行性，并确定桩机类型，确定混凝土灌注工艺是否可行，确定施工人员、设备配置情况，以指导、规范钻孔桩施工。同时检验抗拔桩的抗拔是否满足设计要求。

2、编制依据

2.1南京市城西干道综合改造工程清凉门隧道工程-围护结构图S-SD-1-WH

2.2《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)

2.3《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)

2.4工地现场调查、采集、咨询所获取的资料

3、工程概况

3.1工程简介

根据局指挥部施工任务划分，我项目部承建城西干道综合改造工程I 标K2+600～K3+600段的施工任务，全长1000m。其中隧道段起讫里程为K2+600～K3+380，K2+600～K3+196段为暗埋式隧道，长596m，K3+196～K3+380段为敞开式隧道，长184m，K3+385～K3+600段为路基段，长215m。

为消除地下承压水的浮力，设计采用在主体结构下设置φ800的抗拔桩形式加固。

3.2地质特征

按照设计地质勘察资料，地层自上而下依次有以下几种：

①～1杂填土：灰黄色～褐灰色，松散，为粉质黏土混碎石、碎砖等堆填。部分地段表层有20cm混凝土地坪或路面。层厚0.6～4.5m；

①～2素填土：褐黄～灰黄色，可塑为主，局部为软塑、硬塑，土质不均。由粉质黏土填积，夹少量植物根、碎石子等，填龄超过十年。密实度差异较大，道路上为密实度较好的压实填土。局部为粉质黏土混卵石、块石填积，埋深0.6～4.5m，层厚1.5～5.5m；

①～3杂填土：灰～灰黄色，可塑为主，土质不均。由粉质黏土混卵石、块石填积，含大量木桩等，局部分布。埋深3.0～5.6m，层厚2.3～8.6m；

②～1粉质黏土：灰黄～黄灰色，软～可塑，含铁锰氧化物，切面有光泽反应，韧性、干强度中等。分布于坳沟之中。埋深3.5～7.2m，层厚1.7～

4.5m；

②～2粉质黏土：灰色，软～流塑，部分为淤泥质粉质黏土，切面较光滑，韧性、干强度中等。分布于坳沟之中，埋深7.8～14.0m，层厚1.0～

20.9m。

③粉质黏土：灰色～灰黄色～棕红色，可塑，局部硬塑，含铁锰结核，切面较光滑，韧性、干强度中等。分布不均，局部底部夹风化残积物，埋深1.2～28.8m，层厚0.6～11.5m；

④粉质黏土混砾石、卵石：灰色～灰黄色～棕红色，粉质黏土为软～可塑，砾石、卵石含量约10%～50%，粒径约2～10cm，为石英质类，磨园度好。埋深26.8～30.4m，层厚1.3～6.0m；

⑤～1强风化泥岩、泥质粉砂岩：棕红色，风化强烈，结构已破坏，矿物成分显著变化，岩芯用手易碾碎，局部夹少量中风化岩块，属极软岩，遇水极易软化。埋深0.8～36.0m，层厚0.9～6.5m；

⑤～2a中风化泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩：棕红色，泥质胶结，泥质

及粉粒状结构，层状构造，岩质软硬相间，有裂隙发育，属极软岩，为软化岩石，遇水易软化。埋深0.9～39.0m，层厚0.8～12.2m；

⑤～2中风化泥质粉砂岩、粉砂岩：棕红色，泥质胶结，粉粒结构，层状～块状构造，岩质较硬，以软岩为主，夹极软岩、较软岩，岩质完整，遇水软化。埋深5.4～43.0m；

⑤～3中风化砂砾岩、砾岩：棕红色，钙质～泥质胶结，砾状结构，块状构造，有节理发育，岩质硬，属较软岩，埋深21.2～23.0m；

⑤～3a中风化砂砾岩、砾岩：棕红色，钙质～泥质胶结，胶结较差、碎裂结构，岩质较硬，属较软岩，局部分布。

3.3试验桩情况简述

根据设计图纸要求，我单位施工段共需做两根试桩，分别是：

Z46-12#桩：位于K3+205.5处，桩底标高-13.727m，桩顶标高4.373m，有效桩长18m，桩径0.8m，抗拔标准荷载为950KN，实测地面标高为11.597m，钻孔深度25.324m，试桩桩长为23.324m。

Z47-9#桩：位于K3+237处，桩底标高-18.806m，桩顶标高5.294m，有效桩长24m，桩径0.8m，抗拔标准荷载为1080KN，实测地面标高为11.55m，钻孔深度30.356m，试桩桩长为28.356m。

4、试桩施工方案

4.1施工准备

4.1.1场地平整：施工场地进行推平碾压密实，便于机械稳定操作。

4.1.2测量放线：根据设计提供的基线计算桩位坐标并放样出准确桩位，并打好十字护桩，以便埋设护筒后能准确的校核桩位。

4.2人员、机械配置情况

4.2.1人员配置

（1）配置操作手一名，操作工5名。负责现场机械操作、混凝土灌注等作业。

（2）现场技术员、安质员、试验员各1名。负责监控每道工序按标准化作业，并做好每项工序的记录。

（3）现场生产负责人1名。负责指挥现场生产。

4.2.2主要机械配置

序号设备名称型号和功率

单

位数

量

备注

1 旋挖钻SR220 台 1

2 汽车吊台 1 25t

3 导管套 1

含φ30cm的导管

30m，料斗1个

4.3材料进场检验

对所有入场的钢筋、水泥、外加剂、粗细骨料等材料，必须按技术规范要求进行检验，钢材、水泥需附有制造厂的质量证明书或验收报告单。质量检查记录和试验报告保存备查。对检查验收不合格的材料不得用于本工程中。

4.4混凝土配合比确定及拌制

设计钻孔桩混凝土标号为水下C35。因前期我部试验室的C35钻孔桩配合比尚未审批，采用中联搅拌站商品混凝土。水泥采用普通硅酸盐P.O42.5

水泥，细骨料采用赣江河砂，粗骨料采用九鼎5～25mm碎石，粉煤灰采用聚力F类一级粉煤灰，外加剂采用PCA聚羧酸高性能减水剂。混凝土配合比为1:1.69:2.33:0.35:0.012，混凝土坍落度200±20mm。原材料经检验均为合格产品，配合比已经过审批。详见原材料试验报告及混凝土选定报告。

4.5钻孔桩施工

4.5.1护筒埋设

采用Ф1.0m的钢护筒，钢护筒其埋设深度保证护筒内水位比地下水位高2.0m以上。埋设时根据设置的桩位标记采用十字线标准就位，钢护筒底部及四周用粘土填筑，并分层夯实。

4.5.2钻孔

旋挖钻机行走就位，将钻盘中心对准桩中心，调平钻盘后，通过转盘提供的扭矩将一设有伸缩式钻杆的钻斗压入土中，钻斗底门上装有斜向斗齿用来切屑土体。当土质较软时，仅靠钻杆、钻斗的自重即可将旋转的斜向斗齿切入土中；当土质较硬时，可以利用设在钻斗上部的压杆，将斜向斗齿切强行切入土中。在钻斗的底部设有活络挡板，使被切下的土体进入钻斗以后不会回落。待钻斗中装满土以后，停止施加扭矩，提斗就近弃碴，并用挖掘机装土，自卸车运输到指定地点。开钻时慢速钻进，使孔壁坚实、垂直、圆滑，防止孔口坍塌，当初孔能起导向作用时，再正常钻进。技术员要随时对钻渣取样分析，绘制出每孔地质柱状图，并与地质资料核对。特别是在入岩后现场技术人员必须做到每钻进1米，做一次记录并做好钻进分析，为以后施工做好充分的技术基础。钻孔操作时，操作人员必须严

格遵守操作规程。

4.5.3钻机工作原理及钻孔常见事故的预防及处理

旋挖钻机的工作原理：是由全液压的动力头产生扭矩，并由安装在钻架上的液压油缸提供钻压力，这两部分通过伸缩式钻杆传递至钻头，钻下的钻渣充入底部设有活络挡板的钻斗，由主卷扬提拔出孔外。

旋挖钻机钻进过程中主要防止塌孔现象，尤其在粘土层中重点控制。由于旋挖钻机成孔速度快，钻进时做到勤观察、勤记录，发现异常情况，及时分析原因，并采取相应的处理措施。 4.5.4旋挖钻施工工艺流程

旋挖钻钻孔桩施工工艺框图

定桩位 埋设护筒 钻机就位 钻孔 第一次清孔 测孔深、沉渣 下钢筋笼 下导管 第二次清孔 测沉渣

安放隔水球 浇筑砼

泥浆补充

泥浆

处理

制作钢筋笼 配制砼

4.5抗拔力试验

根据设计图纸说明：本工程不设锚桩，采用筏板反力装置的方法进行试桩。实验采用400*400的H型钢做担梁，采用1台油泵同时启动2台100t 的分离式液压千斤顶对称支顶在H型钢的两端，通过油表显示的数据分级施压进行试验。详见下图：

现场原地面为既有沥青混凝土道路，承载力较大。采用钢筋混凝土支墩作为千斤顶的支座。支墩尺寸为80*80cm，高30cm，内设上下两层钢筋网片，钢筋采用φ16螺纹钢，间距10*10cm，混凝土标号C35。支墩采用15mm竹胶板做模型，钢管加固，混凝土采用搅拌站集中拌合，振捣采用50式插入式振动棒。支墩表面平整度误差不得大于3mm。

5、质量控制措施

5.1建立完善的质量保证体系

为创建精品工程，从工程质量“零缺陷”出发，做好现场的各工序的施工，架子队成立现场质量控制小组，加强施工过程控制，责任到人，确保施工质量。

5.2钢筋质量控制措施

（1）从事钢筋加工和焊接的操作人员必须经考试合格，持证上岗。钢筋正式焊接前，进行现场条件下的焊接性能检验，合格后方能正式生产。

（2）钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度/抗拉强度/伸长率和冷弯试验。检验数量：以同牌号/同炉罐号/同规格/同交货状态的钢筋，每60T为一批，不足60T也按一批计。

（3）混凝土浇注质量

混凝土拌制严格控制坍落度、含气量、和易性等，混凝土搅拌时间不得少于120s。

混凝土浇筑过程中两车混凝土间隔时间不得大于45min。

5.3施工质量允许偏差

（1）钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法：

序号项目允许偏差检验方法

顶面位置50mm

1 护筒

倾斜度1％

测量检查

2 孔位中心50mm

3 倾斜度1％

检验数量：施工单位全部检查。

（2）钢筋加工允许偏差和检验方法

序号检查项目允许偏差(mm) 检查方法

1 受力钢筋全长±10

2 弯起钢筋的弯起位置20

抽检10%，尺量

3 箍筋内净尺寸±3

检验数量：施工单位按钢筋编号各抽检10％，且各不少于3件。

（3）钢筋安装允许偏差和检验方法

序号项目允许偏差检验方法

1 钢筋骨架在承台底以下长度±100mm 尺量检查

2 钢筋骨架直径±20mm

尺量检查不少

3 主钢筋间距±0.5d

于5处

4 加强筋间距±20mm

5 箍筋间距或螺旋筋间距±20mm

6 钢筋骨架垂直度1% 吊线尺量检查

检验数量：施工单位全部检查。

6、安全控制措施

6.1施工管理和生产人员，必须挂牌上岗，钻机司机持证上岗。钻机在开钻前经过江宁区特种设备检测中心检测通过，并有鉴定合格证。

6.2作业人员在施工过程中要遵守“四不”原则既：不违章指挥、不违章操作、不伤害自己、不被他人伤害。

6.3施工用电必须“三项五线”制，即“三级配电两级保护”，电缆为5芯，严禁用5根单根电缆代替。

6.4各种机械做到“一机一箱一闸一漏”，还得满足施工用电要求，即设保险熔断丝。

6.5安全员做好防护检查工作，现场施工时，安全员在现场指挥或巡视防护。

6.6拆、装钻机时，经过专业培训合格的起重工在现场指挥，严禁私自、野蛮指挥。

6.7班前禁止饮酒，严禁疲劳作业，上班必须佩戴安全帽和上岗证，没有佩戴安全帽和上岗证的人员，禁止进入施工现场。

6.8千斤顶操作人员必须是专业操作员。试验时非专业试验人员严禁站在千斤顶附近。

7、编制试桩施工总结

施工过程中，应及时完成资料的填写、收集、整理、分类、汇总、保存等工作。试桩结束后，根据各资料上的记录及施工工艺，总结施工经验及措施，编写试桩施工总结技术资料；作为本标段内钻孔桩桩施工的指导依据。

附件：

1、钻孔桩钻孔记录表

2、钻孔桩内浇筑水下混凝土记录表

3、混凝土配合比选定报告及原材料检验报告

4、钢筋笼布置示意图

钢筋笼布置示意图