2020年桩基施工方案-桩基施工方案参照模板

第一章工程施工实施目标及概况

§1.1 工程施工实施目标

高度重视本工程的施工，科学地组织交叉流水作业，严格按照设计要求和施工规范组织施工，认真履行合同，实行对业主的承诺，以一流的项目管理、一流的工程质量、一流的文明施工、一流的安全措施、一流的效率、一流的服务，确保实现如下目标：

1、施工质量目标：优良工程。

2、施工安全目标：实现安全生产“六无”目标，即无死亡、无重伤、无倒塌、无中毒、无爆炸、无重大机械交通事故。

§1.2编制依据

1、甲方提供的设计图纸及工程地质勘察资料。

2、有关现行施工规范、设计规范、规程标准〔《公路工程质量检验评定标准》GTGF80/1-2004、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D61-2005〕。

§1.3工程概况

1.3.1工程概况

大广高速公路为国家干线公路网规划9条南北纵向线中的第5纵，连通

我国东北、华北、华中与华南地区，是广州市规划的“四环十八射”主骨架公路网的第五射的重要组成部分。

本项目为S10合同段，起止桩号为：K59+880-K67+220，全长7.34公里，施工内容为路基、桥涵、防护、排水及附属区场坪等土建的实施、完成及缺陷修复。

本次施工部位黄泥寮大桥右幅桥跨设计为10×25m装配式预应力混凝土先简支后桥面连续组合箱梁，共3联，右幅桥梁起点桩号为K60+322，终点桩号为K60+578，中心桩号为K60+450；左幅桥跨设计为13×25m装配式预应力混凝土先简支后桥面连续组合箱梁，分为3联，右幅桥梁起点桩号为K60+322，终点桩号为K60+653，中心桩号为K60+487.5.

本桥单幅桥面净面宽19.25m，双向8车道，行车速度为100公里/每小时。桥梁上部结构采用预制小箱梁，总数为161片；桥梁下部结构桥墩采用圆柱式墩、桩基础；桥台采用柱式台、挡土台、肋板台桩基础，基础均采用钻孔灌注桩基础，总数为64根桩基。

1.3.2黄泥寮大桥工程地质与水文情况

根据工程地质调绘、钻探揭露及室内岩土试验结果，桥位区上覆地层主要为第四系填筑土及残积成因的粘性土层，下伏基岩为石炭系砂岩，具体特征描述如下：

第四系填筑土层（Q4ml）

本层局部分布，3个钻孔有揭露，橙黄色，黄色等，稍压实，局部欠压

实，由块石及粘性土组成，分布厚度 3.60~17.20m.承载力基本容许值（fa0)=70kpa,摩阻力标准值qik=15kpa.

第四系残积层（Q4el)

1.本次揭露的为硬塑状残积层3-2：本层大部分有分布，9个孔有揭露，主要为粘性土，少量粉质粘土，灰黄色，棕黄色等，湿，硬塑，为粉砂岩，泥质砂岩等岩的风化残积土，分布厚度1.60~5.50m，平均3.64m。承载力基本容许值（fa0)=200kpa,摩阻力标准值qik=55kkpa.

石岩系（C):

2.全风化粉砂岩6-1：本层大部分有分布，10个钻孔有揭露，灰黄色，黄褐色等，岩石组织机构已完全破坏，岩芯多成硬土状。分布厚度1.90~18.30m.平均11.09m，承载力基本容许值（fa0)=300kpa,摩阻力标准值qik=70kpa.

2.全风化粉砂岩6-2：本层广泛分布，全部钻孔均有揭露，浅灰色，灰黄色，黄褐色等，岩石组织机构已完全破坏，岩芯成碎屑状。厚度

3.0~0~41.88m.平均22.62m，承载力基本容许值（fa0)=400kpa,摩阻力标准值qik=250kpa.、

3.全风化粉砂岩6-3：本层小部分有分布，5个钻孔有揭露，灰黄色，黄褐色等，裂隙发育，岩芯破碎，多呈块状，部分短柱状。揭露厚度0.74~20.26m.平均8.18m，承载力基本容许值（fa0)=1200kpa,摩阻力标准值qik=250kpa.

1.3.3黄泥寮大桥工程地质与水文情况

根据工程地质调绘、钻探揭露及室内岩土试验结果，桥位区上覆地层主要为第四系冲击粘性土层、粉、细沙层及残积成因的粘性土层，下伏基岩为石炭系灰岩及砂岩，具体特征描述如下：

第四系冲积层（Q4ml）

1、粉质粘土2-1：本层局部分布，仅在SZK-QL-002孔有揭露，橙黄色，湿，可塑，成分粘粒、粉粒，分布厚度6.80m。承载力基本容许值[fa0]=150kpa,摩阻力标准值qik=35kpa。

2、粉砂2-3：本层局部分布，仅在SZK-QL-004孔有揭露，浅黄色，饱和，稍密~中密，分选性差，分布厚度7.00m.承载力基本容许值[fa0]=150kpa,摩阻力标准值qik=35kpa。

第四系残积层（Q4el)

1、可塑性状残积层3-1：本层部分分布，4个孔有揭露，褐黄色、黄灰色等，湿，可塑，为砂岩层、泥质砂岩等岩的风化残积土，分布厚度1.40-15.10m,平均7.75m。承载力基本容许值[fa0]=150kpa,摩阻力标准值qik=45kpa。

2、硬塑状残积层3-2：本层部分分布，2个孔有揭露，黄灰色等，湿，可塑，为粉砂岩、泥质砂岩等岩的风化残积土，分布厚度4.00-4.30m,平均4.15m。承载力基本容许值[fa0]=200kpa,摩阻力标准值qik=55kpa。

3、软塑状残积层3-3：本层部分分布，:2个孔有揭露，黄灰色等，湿，

可塑，为粉砂岩、泥质砂岩等岩的风化残积土，分布厚度1.00-2.38m,平均1.69m。承载力基本容许值[fa0]=70kpa,摩阻力标准值qik=20kpa。

石岩系（C):

1.全风化粉砂岩6-1：本层广泛分布，仅1个孔缺失，灰黄色，黄褐色等，岩石组织机构已完全破坏，岩芯多成硬土状。层厚5.80~37.30m.平均19.87m，承载力基本容许值（fa0)=300kpa,摩阻力标准值qik=70kpa.

2.全风化粉砂岩6-2：本层广泛分布，仅1孔缺失，浅灰色，灰黄色，黄褐色等，岩石组织机构已完全破坏，岩芯成碎屑状、砂土柱状。厚度2.30~0~24.90m.平均10.59m，承载力基本容许值（fa0)=400kpa,摩阻力标准值qik=110kpa.、

3.中风化灰岩5-3：本层局部分布，3个钻孔有揭露，青灰色、浅白色等，裂隙发育，岩芯破碎，多呈块状，部分短柱状。最大揭露厚度7.20m。承载力基本容许值（fa0)=3000kpa,摩阻力标准值qik=500kpa.

4.微风化灰岩5-4：本层大部分有分布8个钻孔有揭露，青灰色、灰白色等，层状构造，局部裂隙发育，岩芯多呈短柱状，少量块状，岩质较硬，岩体较完整。最大揭露厚度7.20m。承载力基本容许值（fa0)=3000kpa,摩阻力标准值qik=500kpa.

第二章冲击桩施工方案

§2.1 施工总体部署

2.1.1施工机械配备及队伍安排

由于施工地段位于灰岩区，施工难度具有一定困难，所以我部选择施工经验比较丰富的专业队伍进行施工。

2.1.2施工便道布置及修筑

针对不同施工部位，我部根据现况地形修建临时便道6m，部分地段8m,利于车辆交错行驶。

冲击桩机机身重（约30吨），对施工场地要求高，要求在坚实、平整的作业面上施工。考虑到雨季施工，施工便道修筑宽度6.0m，便道采用40cm级砂铺筑，碾压压实，保证混凝土运输车、汽车吊和钢筋车辆等的行驶。便道每隔80m应修筑错车带，保证来往车辆顺畅。

2.1.3施工水、电及钢筋笼加工场布置

桩基施工前期采用发电机进行施工，施工场区内设置两台变压器，待高压电接通后，各施工作业点用电线接通，供施工用电，发电机备用。

根据工程附近水源情况，该该地区水源充足，长年不断。所以由现况河流提供施工主要用水，采用高压泵送的方法运输水，其余用水用水车运输至现场。

根据桥梁情况，钢筋笼的加工采用钢筋加工场集中加工，平板车分批运输至施工现场，作为钢筋笼现场临时存放地，临时存放场地可按35*40m规格布设，基底铺设20cm石粉并压实并浇筑15cm厚C25混凝土，上面铺设方木条。钢筋笼现场摆放做的下垫上盖。

§2.2冲孔桩施工流程及方法

2.2.1冲孔桩施工流程

冲击钻成孔施工工艺流程见下图

冲孔灌注桩施工工艺流程图

施工准备

2.2.2冲孔桩施工方法

1、施工准备

平整场地：首先将施工场地开挖到钻机工作需要的宽度和标高，用推土机推平，压路机压实，并在两侧挖好排水沟，建立完整的排水系统。

2、测量放线定位

复核建设单位提供的测量控制点符合要求后，测放出各桩桩位，拼装好桩架就位。根据预先测设的测量控制网（点），定出各桩位中心点。桩

位放样采用极坐标法，用全站仪按设计图纸对桩位进行准确放样，并做好护桩，以便随时检查桩位的偏移情况和钻孔过程中的偏移情况，桩位最大允许偏差不大于5cm

3、钢护筒埋设

（1）、护筒有定位、保护孔口和维持液（水）位高差等重要作用，护筒采用8mm钢板卷制而成，护筒直径大于桩基直径10~20cm，护筒中心与桩位中心重合，护筒埋设深度根据设计该地点的地质情护筒埋设深度为2.0m，高出原地面0.3m，以防止坍塌和地表水流入孔内，护筒周围用粘土回填夯实。护筒埋设完后采用周围控制点进行复核，护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不大于5cm，如有偏差，立即调整，并用水准仪测量好标高，并做好记录，用来做为控制孔深的基准。

（2）、护筒埋设好后，申请测量工程师对护筒中心进行复核，并校核十字引桩的准确性，当监理工程师验收合格后方可进行钻机就位。由于该钻机吨位较大，钻机就位时，先将地面整平压实，钻机就位后调直桅杆，确定钻头与桩中心吻合。

4、钻机就位

冲击钻进场前，对主要机具及配套设备进行检查、维修，底部应平整，保持稳定，不得产生位移和沉陷。安装钻机前要用全站仪进行精确定位，然后安装钻机。调整使钻塔垂直，合格后根据四角控制拉好的“十字线”对准桩位，经现场技术人员检查合格并报监理验收合格后方可开钻。钻机底座应用枕木塞紧，顶端应用缆风绳固定平稳，并在钻孔过程中经常检查钢丝绳偏移量及钻机

是否水平。开钻前先检查钻头直径，确保成孔直径不小于设计直径。

5、钻进成孔

（1）冲孔

在冲孔过程中要经常检查孔深，看是否有塌孔现象，若出现塌孔，要及时处理。同时还要检查截齿的磨损情况，磨损严重的要及时更换，以免出现孔径不足的现象。

冲孔时须及时填写施工记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，以便与地质剖面图核对，达到设计岩面后，及时取样鉴定。

冲孔时要依据土层情况，控制进尺速度，为确保孔的垂直度符合设计要求，须保持桩机平整、加强检查、勤检勤纠。

（2）成孔检测

1)、终孔流程

当桩基开始进入持力层、距桩底标高2.0倍桩径位置、设计桩底标高时，项目总工或专业工程师应及时到场确认桩基以上三种状况的位置。同时，应及时通知监理工程师到场。

对于嵌岩桩中风化持力层的判定，一般根据岩渣硬度及冲进速度来判断，即岩渣必须为坚硬且颜色新鲜，冲击速度在每2小时进尺0.3m以内。

2) 终孔原则

摩擦桩地质情况与设计依据的地质资料基本一致时，按设计桩底标

高终孔。施工中，实际地质与设计地质情况不同于设计依据的地质资料时，由设计单位重新验算桩基承载力，决定新的终孔标高。

端承桩的嵌岩深度应满足设计要求。

受地质横坡影响，为确保结构安全，在满足终孔条件的桩基有效桩长（桩基外侧原状土覆盖宽带不小于5m的桩基范围）不小于15m。

3)倾斜度：将探孔器下放到孔底，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离，将水平距离值除以孔深即为倾斜度，倾斜度不得大于1%。

4）孔位：将探孔器下放到护筒底口处，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与设计中心水平距离，偏差不得大于5cm。

5）孔径：圆形探孔器，当探孔器能顺利下放到孔底，孔径合格。探孔器的直径与桩基直径相同，长度为桩径的4-6倍。

6、首次清孔

冲孔桩成孔至设计要求，利用清孔器进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.10—1.20，测得孔底沉渣厚度小于10cm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。

7、钢筋笼的制作与安装

①钢筋笼的制作

根据配筋图制作钢筋笼，按桩孔深度分三段制作，第一、二节为定长钢筋笼（结合吊机的起吊高度），第三节由桩实际深度确定制作长度。要确保钢筋的位置、间距及根数符合图纸的规定和规范要求；主筋采用直螺纹接头机械连接，35d范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半。

钢筋笼的螺旋箍筋或加劲筋的接头采用焊接，加劲筋与主筋连接采用点焊，螺旋箍与主筋连接采用绑扎。

为防止运输和吊装时钢筋笼变形，必须对吊点位进行加强处理，必要时加密加劲筋。

为保证钢筋笼的保护层厚度，在钢筋笼外侧焊接耳筋，沿桩长的间距为2m，横向圆周4处。

②安装声测管

声测管采用D=57mm的钢管绑扎与加强箍筋上，下端用钢板焊牢密封，上端用盖帽封闭，不可漏水。声测管上端伸出桩基顶面50cm，下至桩底。每节长6m，节间用套管焊接，接口内侧应平顺。

③钢筋笼吊装

在加工现场分段制作完成并验收合格后的钢筋笼，运至孔口吊放入孔内，两段钢筋笼连接时采用直螺纹接头连接。钢筋笼放达到设计标高后，要牢固的用吊筋将笼体与孔口护筒用焊机连接，以防掉笼或浮笼。

④允许误差及要求：

钢钢筋筋笼笼允允许许误误差差

搬运和吊装时，要防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼顶达设计标高后应立即固定，以免浇注混凝土时钢筋笼上浮。

⑤钢筋笼主筋的保护层允许偏差如下：

水下浇注混凝土桩的钢筋笼主筋保护层允许偏差为±20mm。

8、导管安装及二次清孔

（1）安放导管前应搭设混凝土浇筑工作平台，平台应坚固稳定，高度满足导管吊放、拆除和充满混凝土后的升降要求。

（2）灌注水下下混凝土采用的导管及漏斗技术要求

导管内壁光滑、圆顺，内径一至，接口严密；直径为20~30cm，中间节长宜为2m等长，底节可为4m，漏斗下可用1m或0.5m长导管。

导管使用前，须进行试拼试压，不得漏水。导管组装后轴线偏位不宜大于孔深的0.5%并不大于10cm；试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍。

导管长度可根据孔深和孔口工作平台高度等因素确定，保证导管底距桩底高度0.3-0.4m。漏斗容量应满足首批混凝土浇筑量要求。

导管位于钻孔中央，在浇筑混凝土前应进行升降实验，升降设备能力应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并保留有一定的安全储备。

（3）导管承受的最大压力计算：

p=r c h c-r w h w

式中：p为导管可能受到的最大压力（kpa）

r c为砼拌合物的重度（24kN/m3）

h c为导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计

r w为井内水或泥浆的重度（Kn/m3）

h w为井内水或泥浆的深度（m）

（4）二次清孔

在导管安装完成后应进行二次清孔，二次清孔采用内循环换浆清孔法。保证混凝土浇筑前孔底沉渣厚度：嵌岩桩不大于5cm,摩擦桩不大于10cm，含砂率＜2%，相对密度：1.03-1.10。

9、首批封底混凝土

计算和控制首批混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中挤出，并能把导管下口埋入混凝土1m以上。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。

首批灌注砼的数量公式

V≥πD2/4(H1+H2)+ πd2/4h1

式中：V：灌注首批混凝土所需数量（m3）

D：桩径

H1：孔底到到导管底端间距，一般为0.4m

H2：导管初次埋设深度

d：导管内经

h1：桩孔内混凝土达到埋设深度H2时，导管内混凝土柱平衡管外压力所需的高度（m）

10、水下混凝土浇注

桩孔验孔后应尽快浇注混凝土，桩混凝土不能采用商品混凝土，坍落度控制在180~220mm。开始浇注桩混凝土时，导管底部至孔底应保持0.3～0.4m的距离，且首批混凝土数量应能满足导管初次埋置深度大于1m以上。

在浇注过程中，应经常量测孔内混凝土面层的深度，及时调整导管埋深，及时调整导管埋深，确保导管的埋置深度在2 m～6m 之间。

导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。导管的提升速度不能过快。

拆除导管动作要快，时间不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆放要整齐。循环使用导管4~8次后应重新进行水密性试验。

在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐罐入，不可整斗地灌入料斗和导管，以免管内形成高压气囊，挤出管

节间的橡皮垫，而使导管漏水。

混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需混凝土数量（计算时应将导管内的混凝土数量估计在内），通知拌合站按需要数量拌制，以免造成浪费。

在灌注将近结束时，由于管内混凝土柱高减小，压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大，如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

混凝土浇筑应连进行，不得中断。浇筑的桩顶标高应比设计高出1m，以保证桩顶混凝土的强度，多余部分在接桩前凿除。

11、灌注砼测深方法

灌注水下混凝土时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。因此，在灌注桩中是一项非常重要的工作。

目前测深多用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀而停留在砼表面根据测绳所示的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以后不同重量的手感而判别。测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必

须仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。

12、桩的检测

当一个墩台最后一个桩身砼强度达到设计强度的70%时，即可开挖，凿除桩头，准备检测。

桩身砼达到龄期时进行检测，包括压砼试件和动测、桩位检查。动测要委托有资质的检测部门来承担，对每一钻孔桩的完整性利用监理工程师同意的无破损检测法进行检验。钻孔桩采用布置声测管检查。

13、泥浆和护壁

根据工程地质特点，对于容易坍塌地段处桩基钻孔施工，设置泥浆池作为备选方案。开挖的沉淀池和储浆池，应该设置在钻机排浆（渣）口的同侧，与钻机的距离可根据地形决定，两池的总容积一般为钻孔完成后总排渣体积的1.2～2.0倍。选用粘土为主掺入少量膨润土造浆，护壁泥浆性能指标符合《泥浆性能指标选择》规定。在原地设置泥浆池、沉淀池、清水池，槽间用沟槽连通，详见《泥浆循环工艺图》。泥浆具有防止坍孔、悬浮钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力、钻孔过程中形成护壁并隔断孔内外渗流的作用。施工中应注意随孔深的增加向孔内及时连续地补充泥浆，维持护孔应有的水头高度，防止孔壁坍塌。

泥浆比重：一般地层为1.06；卵石层为1.15；易塌地层为1.1；黏度：一般地层为16～20s,松散易坍地层为18～28s；含砂率：新制泥浆不大于4％；胶体率：不小于95％；PH值：8～10。

§2.3 冲击桩施工技术措施

1、桩的入土（岩）深度应符合的要求:

（1）钻孔桩的终孔深度应由施工单位会同设计、监理、建设单位及质监部门，根据设计入岩要求，参照地质剖面图上的估计深度确定；

（2）如发现地质情况与设计不符或有流砂、塌方等异常情况时，应及时报告驻地监理工程师，再会同有关单位研究处理。

2、成孔和清孔应符合的要求:

（1）埋设钢护筒：护筒顶部开设有一个溢浆孔，护筒应高出地面0.3m。护筒的埋设深度在2 3.0m（视地质情况而定）。护筒中心与桩位中心的偏差不得超出设计和规范的要求。

（2）成孔速度：在淤泥和淤泥质土层中，应及时往孔内补给泥浆，严格控制钻进速度，一般不宜大于1.5m/min，在松散砂层中，钻进速度不宜超过1.0m/min；在硬土层或岩层中的钻进速度以桩机不发生跳动为准。

（3）成孔的垂直度：施工时桩机要立于平整坚实的场地,成孔过程要经常检查钻杆垂直度,并经常纠偏。

（4）钢筋笼的制作和安装：

a、钢筋笼的制作应符合：主筋的搭、焊接应错开；钢筋笼的主筋净保护层不宜小于70mm，其允许偏差为±20mm。其制作允许偏差应符合下表的规定：

钢钢筋筋笼笼制制作作允允许许偏偏差差

b、钢筋笼的安装：钢筋笼外侧需设置定位钢筋环，以确保钢筋保护层的厚度；钢筋笼下沉到设计位置后，应立即固定，防止移动。钢筋笼安装完毕时，应再次会同设计单位和监理工程师对该桩进行隐蔽工程验收，合格后应及时灌注水下混凝土。

（5）混凝土:水下混凝土必须具有良好的和易性，其配合比应通过试验确定，坍落度宜为180~220mm。

（6）水下混凝土的浇灌：钢筋笼安放完毕后，应及时灌注水下混凝土，其间歇时间不得超过4小时，灌注前应复测沉碴厚度。导管的埋管深度应保持2~6m，不得大于6m，并不得小于2m，严禁将导管底端提出混凝土面；每根桩的留置试块不得少于一组。

（7）其它规定：对原材料、混凝土、钢筋笼等项内容应按现行国家规范以及有规定进行检测。

3、避免堵管措施

（1）应严格控制砼的搅拌质量（特别是超大粒径骨料的控制），不合格的砼不得进入导管。

（2）砼灌注过程中勤量测、勤拔管，避免因导管埋入太深而造成灌注速度减慢或堵管。

（3）如果灌注过程中断，应轻微抖动导管，不得让导管长时间静止埋在砼中，从而拔不出导管，造成断桩。

4、防止钢筋笼上浮措施

（1）钢筋笼顶端用φ22钢筋与护筒呈120о牢固焊接。

（2）砼面接近钢筋笼底时，应加紧测量砼面的标高，控制导管有3～4m的埋管深度，同时还应放慢灌注速度，以减少管口混凝土对钢筋笼的冲击力。当砼面在钢筋笼4m以上时导管提升，使其高于钢筋笼底，并保持不小于2m的埋管深度，同时恢复灌注速度。