旋挖钻孔桩施工方案
和平天鹿山碧桂园项目
旋挖灌
注桩专
项施工
方案
编制
审核
审批
浙江省东阳第三建筑工程有限公司
目录
一、工程概况
二、施工准备
三、施工工艺
四、质量保证措施
五、安全保证措施
旋挖灌注桩专项施工方案
一、工程概况
1. 工程特点
工程建筑物包括：1-8 栋住宅楼和1栋商业楼，全部为18 层，建筑高度为；商业楼为2 层，；采用框剪结构，总建筑面积。本方案针对1#、2#、3#楼，3栋楼均为地上18层，地下1 层的住宅楼，建筑高度为，采用框剪结构，其中1#、2#楼带有两层底商，一层底商在负一层，一层在首层。
场地周围环境：工程位于和平县龙湖北路（原活塞厂），本项目距离已建的一排民房约12m，民房层数3/4/6/7 层不等，基础型式采用旋挖桩桩基础，其中1#、2#楼带有的底商建筑采用柱下独立基础和条形基础。
本工程地下室设一层，地下车库和设备用房（包括水泵房、发电机房、风机房和配电房），楼梯间也可由地下直达地上各层。
该工程的建筑等级为一级，设计使用年限为50 年，其耐火等级为二级，安全等级为二级，抗震设防烈度为6 度。
本工程防水设计：地下工程防水等级为Ⅰ级，除结构采用混凝土强度等级采用C30,抗渗等级P6 防水混凝土外，另增加外防水。屋面防水
等级为Ⅰ级。本工程设计标高±相当于绝对标高（黄海高程）。
2. 设计概况
本工程1#、2#、3#楼基础采用旋挖成孔灌注桩，桩直径D 为。1#～3#楼φ800mm 灌注桩共计约183 根桩。全部采用C30水下砼灌注。纵向钢筋通长11Φ 18（三级钢），螺旋箍为φ 8＠200，加劲箍为Φ 12＠2000，桩长约12~23m（具体详见基础平面图），单桩竖向抗压承载力特征值为3700KN，持力层为中风化花岗岩。
3. 地质情况
根据广东中誉设计院有限公司提供的岩土工程勘察报告显示：
根据钻孔揭露，场地在勘探深度内的岩土层按其成因类型可定为第四系人工填土层（Q4m）l 、第四系冲积层（Q4al）、第四系残积土层（Q4el）和燕山三期花岗岩（γ 52（3）），现自上而下分述如下：
（1）人工填土层（Q4m，l 层号①）素填土
灰黄色，褐色，主要成份为粘性土，欠压实，稍湿～湿，为新近填土，物质组分不均匀，工程性能差，压缩性较高，湿陷程度轻微。本层共有66个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为～, 平均，层顶高程～。本层取28 个土样进行土工试验，试验结果，天然孔隙比e0＝～，平均，液性指数IL ＝～，平均。压缩模量Es=～，平均，压缩系数a1-2 ＝～，平均，为高压缩性土。其凝聚力C=～，平均值，标准值；内摩擦角Ф =～，平均值，标准值。本层做标准贯入试验24 次，实测击数N′ =～击，修正击数
N=～击，平均值击，标准差，变异系数，修正系数，标准值击。局部较薄无法完成标准贯入实验。
综合建议该层地基承载力特征值?ak=80kPa。未经处理，填土层不得作为地基持力层
使用。
（2）第四系冲积层（Q4al, 层号②）
细砂（层号② 1）黄色，浅黄色，褐黄色，饱和，主要成份由粉砂组成，中密状，分选、级配差。本层共有10 个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为～，平均，层顶高程～，平均高程。本层采取6 件土样进行颗粒分析，定名为粉砂，结合野外钻孔岩芯揭露情况综合定名为细砂。本层进行标贯试验6 次，实测击数为～击，校正后击数为～击，平均击，标准差，变异系数，修正系数，标准值击。
综合建议该层地基承载力特征值?ak=100kPa。
粗砂（层号② 2）黄色，浅黄色，褐黄色，饱和，主要成份由细砂和粗砂组成，中密状，分选、级配差。本层共有11 个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为～，平均，层顶高程～，平均高程。本层采取7 件土样进行颗粒分析，定名为粗砂，结合野外钻孔岩芯揭露情况综合定名为粗砂。本层进行标贯试验7 次，实测击数为～击，校正后击数为～击，平均击，标准差，变异系数，修正系数，标准值击。
综合建议该层地基承载力特征值?ak=150kPa。
（3）第四系残积层（Q4el, 层号③）---- 砂质粘性土
浅黄色，黄色，主要由花岗岩风化残积而成，原岩结构无法分辨，岩芯呈土状，稍湿，稍具粘性，可塑~硬塑。本层共有84 个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为～，平均，层顶高程～，平均高程。本层取43 个土样进行土工试验，试验结果，天然孔隙比e0＝～，平均，液性指数IL ＝～，平均。查表计算其承载力特征值的经验值?ak 为。压缩模量Es=～，平均，压缩系数a1-2 ＝～，平均，为中压缩性土。其凝聚力
C=～，平均值，标准值；内摩擦角Ф =～，平均值，标准值。
本层进行标贯试验99 次，实测击数为～击，校正后击数为～击，平均击，标准差，变异系数，修正系数，标准值击，表查得其地基承载力特征值的经验值?ak=338kPa。
综合建议该层地基承载力特征值?ak=160kPa。
（4）燕山三期花岗岩（γ52（3），层号④） ------- 花岗岩
燕山三期花岗岩（γ 52（3））为场地基底岩石，岩性以成份为花岗岩为主，按其风化
程度和揭露深度可定为全风化、强风化、中风化岩层。
全风化花岗岩（层号④ 1）：黄褐色，褐色，岩石结构基本已破坏，原岩结构尚可辩认，岩芯呈坚硬土状或砂土状，手捻易碎散，水浸软化。本层场地仅93 个钻孔揭露该层，揭露厚度～，平均厚度，层顶高程～。本层取45个土样进行土工试验，试验结果，天然孔隙比e0＝～，平均，液性指数IL ＝～，平均。查表计算其承载力特征值的经验值
?ak 为
272kPa。压缩模量Es=～，平均，压缩系数a1-2 ＝～，平均，为中压缩性土。其凝聚力C=～，平均值，标准值；内摩擦角Ф =～，平均值，标准值。本层共进行标准贯入试验89次，实测击数N′＝～击，校正击数N＝～击，平均击，标准差，变异系数，修正系数，标准值击。岩体完整程度为坚硬土，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
综合建议该层地基承载力特征值?a=220kPa。
强风化花岗岩（层号④ 2）：褐黄、灰青色，岩石结构大部分已破坏，矿物成份已显变化，风化节理、裂隙发育，岩芯基本被磨成砂砾状，少许碎石、碎块状，碎块易击碎。本层场地内所有钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为～，平均，层顶高程～；厚度变化较大，高差较大。本层进行标贯试验96 次，实测击数为～击，校正后击数为～击，平均击，标准差，变异系数，修正系数，标准值击。岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
综合建议该层地基承载力特征值?a=400kPa。
中风化花岗岩（层号④ 3）：褐黄、灰青、黄白色，岩石粗粒结构，块状构造，裂隙发育，岩芯一般上部破碎，碎块状、块状夹短柱状，中下部较破碎，短柱状~柱状，夹块。岩质硬。勘察期间上部岩芯基本较为破碎。本层场地所有有揭露该层，各孔揭露厚度～，平均厚度，层顶标高～。平均，高差较大。本层取岩样53 组/159 块进行天然抗压试验，其抗压强度单值为～, 平均值，标准值，属较硬岩，岩体完整程度为较破碎～较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ～Ⅳ类。
综合建议该层地基承载力特征值?a=1500kPa。
上述各岩（土）层的详细情况及空间分布详见钻孔柱状图和工程地质剖面图。
4. 地下水质现场地下水类型主要有上层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水。
（1）上层滞水：赋存于人工填土层中。场区内人工填土层分布广泛，结构疏松，含上层滞水，但含水量不大，其动态受季节性控制。地下水主要接受大气降水和生活用水的渗入补给。
（2）孔隙潜水：赋存于第四系冲积层细砂、粗砂、第四系残积层粉质粘土层，上述细砂、粗砂属强透水层，含水、富水性较好，粉质粘土属弱透水层，含水、富水性较差。孔隙潜水主要接受外围含水层和周边水系的侧向补给。
（3）基岩裂隙水：主要含水层为全风化、强风化、中等风化岩层，其含水量、透水性主要受地层裂隙发育程度控制，整体上属弱含水、弱透水层，水量较小。由于上下地层透水性能的差异，基岩裂隙水具有微承压性，主要补给来源主要接受大气降水、
周围生活废水，动态较稳定，受季节性的影响明显。
从场地地下水的水位埋深标高分析，总体上地下水水位埋深一般与
拟建建筑物的地下室底板标高相当，对地下室基坑工程的施工影响不大，但仍需考虑丰水期所引起地下水位的升高对基坑侧壁（或坑底）的不利影响。
根据钻孔终孔24 小时后的观测，场地地下水稳定水位埋深为～，高程介于～。地下水位变幅随季节变化而变化，雨季水位升高，旱季水位下降，据地质经验地下水位长期变化幅度为～左右。一般丰水期水位较高，枯水期水位较低。本次勘察所测地下水位是勘察期间的水位，不能代表本场地的长期稳定水位。
拟建场地位于湿润区，年降水量大于蒸发量，干燥指数K<; 根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001〔2009 版〕）附录G表，该场地环境类型为II 类。
野外钻探期间取2件地下水样进行水质分析，取2件地下水以上的土样进行土的腐蚀性分析，地下水和地下水以上土的腐蚀性介质含量详见《下水水质分析报告》和《土样检验报告》。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001〔2009版〕）
表、表、表、表的规定，场地地下水、土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构腐蚀性判定见表3。
水和土对建筑材料的腐蚀性评价表表3
从表3 可见，场地地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢
筋均具弱腐蚀性。从表3 可见，场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构均具弱腐蚀性。建筑材料的防腐应符合国家标准《工弱弱
业建筑防腐蚀设计规范》(GB 50046) 的规定。
二、施工准备
1、对施工场地进行平整，设计文件中交会的中线桩进行复测检查，
恢复定线，对桩径进行准确放样定位，整理资料申报监理进行现场复核。
2、基础施工部位采用机械人工降水方式，确保在施工期间避免冲孔塌方。
3、埋设护筒。护筒采用3-5mm 厚的钢板卷制，护筒内径大于设计桩径30cm，护筒长度为2m。埋设护筒时顶端高程高出地下水位或孔外水位，处于旱地时，除上述要求外还应高出地面30cm。护筒底端埋置将护筒周围范围内的土挖除, 夯填粘性土至护筒底以下, 其埋置深度不小于。埋设护筒时先在桩位处挖出比护筒外径大80-
100cm 的圆坑，然后在坑底填筑50cm 左右的厚的粘性土，分层夯实整平，然后使护筒垂直就位，此后即在护筒周围对称均匀回填粘性土并夯实，夯填时要防止护筒倾斜或移位。护筒的平面位置偏差不得大于50mm，夯填与桩轴线的偏差不得大于1%。
、施工机械具计划
三、施工工艺
1. 施工工艺流程本工程全部灌注桩采用泥浆护壁结合套管施工, 其工艺流程见图
1。
1）资料准备开工前应具备场地工程的地质资料和必要的水文地质资料，桩基工程施工图及图纸会审纪要。
施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑、精密仪器车间等的调查资料。
主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所需的材料必需作材料的物理性能试验，并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。
具有有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案，有关载荷、施工工艺的试验参考资料。
研究工程地质情况，作好全面的施工准备，施工前对工程的地质情况进行研究是必需的。这对以后施工组织安排和效益预测等有相当帮助。
2）场地平整
3）由于旋挖钻机回转半径大, 钻杆高, 自重大,在钻机就位前要
清除有关架空电力线,通讯线等以保证施工安全.场地要平整,且有一定硬度以免沉陷.
4) 安装钻具
5) 钻具应有一定的刚度，在钻进中或其他操作时，不产生移动和摇晃，钻具的安装应符合生产厂家的标准。施工时可配用短螺旋钻头、回转斗，岩心钻头，岩心
回转钻头等各种规格的钻头。施工时，根据不同的土壤、地质条件按下列规定选择不同的钻头：短螺旋钻具，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。岩心螺旋钻头，适用于碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层。岩心回转斗，适用于风化岩层及有裂纹的岩石。钻头规格由用户据实际工程的情况选购选配。
6) 钻机定位
在桩位复核正确,护筒埋设符合要求, 护筒、地坪标高已测定的基础上, 钻机才能就位。桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。
7) 埋设护筒
8) 该钻机自带护筒驱动器,可以自行埋设护筒. 根据地质情况埋设护筒的长度可达6.0m,在本工程中护筒长为4一6m,护筒内径1.08m, 外径1.12 m. 埋设护筒时用水平尺检查垂直度,护筒顶一般高于原地面0.3 m, 以便钻头定位及保护桩孔.
9) 泥浆制备
在钻孔灌注桩的施工过程中, 为了防止坍孔,稳定孔内水位及便于挟带钻碴,采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力,以确保孔壁的稳定, 所以泥浆的比重则起到保持这种压力差的关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小, 泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用;如果泥浆的比重过大, 则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难, 使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用, 其指标的选取是非常重要的。这就要求在实际工程的施工中, 根据工程的具体情况,合理地控制不同土层中泥浆的指标,本工程中的控制数据见表1所示。
10) 钻进成孔
成孔前必须检查钻头保径装置, 钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。
成孔中, 按试施工确定的参数进行施工, 设专职记录员记录成孔过程的各种参数, 如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。
旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度, 同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪, 在钻进过程中有专人观察两个垂直度仪, 随时指挥机手调整钻杆垂直度。通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度, 从而保证了成孔的垂直度。
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,应适当增加扫孔次数, 防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率; 砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。
必须按要求测试进、出口泥浆指标, 发现超标及时调整。
成孔达到设计深度时,要测量机上余尺, 监理工程师验收合格后,方可进行第一次清孔。
由于施工场地的限制，施工过程中需挖掘机配合调配土方。
11) 一次清孔
测试泥浆指标, 发现超标及时调整。然后将钻头放入孔底扫孔,捞去沉渣, 清孔必
须彻底。
清孔结束, 自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为第二次清孔后测沉淤的依据。
12) 钢筋笼制作安装
旋挖钻机的一个显着优点就是成孔快, 且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施, 避免安装时钢筋笼刮伤孔壁,就可以大大地降低沉渣厚度, 有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制,重点是钢筋笼外径和直线度, 主筋搭接、纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此, 要检查钢筋笼保护层垫块的设置。在这一工程中,垫块采用圆柱形砂浆垫块, 沿钢筋笼每隔2m放
置一组,每组设置4个, 按90°均匀安放,既可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。
钢筋笼的吊装应3 点起吊,保持笼轴线重合。入孔时,始终需保持垂直状态,对准孔位徐徐轻放, 保持稳定,避免碰撞孔壁,一旦遇阻立即查明原因, 禁止晃动和强行冲击下放。
13) 下导管
导管要定期进行水密性试验, 下导管前要检查是否漏气、漏水和变
形,是否安放了“ O”形密封圈。?
导管要依次下放, 全部下入孔内后,应放到孔底, 以便核对导管长度及孔深, 然后提起30～50cm,进行二次清孔。
14) 二次清孔
测试进、出口泥浆指标,调整到施工组织设计确定的参数, 用无收缩水文测绳、标准测锤测沉淤值,一般控制在≤15cm范围内。
15) 水下混凝土浇筑
水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序, 施工质量将严重影响灌注桩的质量, 所以在施工中必须注意以下几点:
导管必须严密, 长度适中, 保证底端距孔底30～50cm;
混凝土拌和必须均匀, 坍落度控制在18～22cm,首批混凝土必须保证封底成功;
混凝土浇筑必须连续作业,严禁中断浇筑;
浇筑过程中应有专人记录,以防导管提升过猛或导管埋入过深, 造成断桩;
灌注桩的顶面标高应比设计值高50～100cm,以确保桩顶混凝土的质量。
四、质量保证措施
1、设立专职质安员，每个施工工序进行质量监控班组兼职质检员认真履行“自检”“互检”职责，使质量事故隐患消灭在萌芽状态，以达到控制工程质量，确保优良的目的。
2、质量岗位责任制，坚持“谁施工谁负责质量”“谁操作谁负责质量”的原则，工人讲操作质量，管理人员注重工作质量，人人履行质量职能，个个把好质量关。
3、技术保证措施：
严格执行原材料和半成品检验制度，施工现场提交质量证明和出厂报告，并按规定抽查复检，凡是不符合标准及设计要求的材料一律不准进场使用。
严格遵守施工验收规范，按设计图和施工组织设计施工，采用现场取样与地质报告等相结合的原则进行终孔。终孔时现场由技术人员指导、检查，确认无误方可进行下一步施工。
施工过程中进行质量跟踪制度，现场各班组质量检查员一经发现问题，及时上报，分析原因、制定对等、跟踪改进、尊重、服从建设单位和监理质检部门对本项目的监督检查。
严格执行公司质量规则，实行质量否决权，贯彻奖惩制度一切检查不合格的工序要返工，在没整改好之前不得进行下一步施工。
加强技术管理工作, 做好技术交底，确实落实，做好分工明确，责任到人。每桩开挖前均进行桩位复测，确认无误后方可施工。
确保竣工技术资料达到优良标准，本工程由专人负责技术资料收集、事理和归档工作，从开工抓起，与工程同步进行，并做好施工日记，做到质量保证齐全完整，技术资料不缺页。
五、安全保证措施
设立安全施工管理机构和网点，建立健全安全生产责任制，成立以项目经理、项目技术负责人、施工人员及专职安全员组成的三级安全生产督检机构，责任到人，定期检查，对安全隐患及时提出，及时解决。
进入施工现场人员严格遵守安全生产规章制度，安全操作规程和各项措施规定，组织安全教育、学习，做好各级安全交底，对方必须签字，加强安全检查和职工的安全培训工作。
特种作业操作人员必须经过培训合格，持证上岗。执行专职日巡检制，班组检查每周一次，公司半月检查制度，及时写出书面报告，发现隐患，定人、定时、定措施整改，由质安员监督执行。
现场设立十项安全措施及有外对性的安全宣传牌。做好施工现场的施工管理工作，施工所需设备、材料等依据施工进度随用随进，堆放整齐，搞好施工现场的疏干排水工作及生活垃圾的清扫排放工作，现场宿舍安排适当，制定环境卫生的轮值清洁制度，由专人负责，班组每周进行自检。
建立安全施工管理机构和网点，建立健全安全生产责任制，成立以项目经理、项目技术负责人、施工人员及专职安全员组成的三级安全生产督检机构，责任到人，定期检查，对安全隐患及时提出，及时解决。
进入施工现场人员严格遵守安全生产规章制度，安全操作规程和各项措施规定，组织安全教育、学习，做好各级安全交底，对方必须签字，加强安全检查和职工的安全培训工作。
作业操作人员必须经过培训合格，持证上岗。执行专职日巡检制，班组检查每周一次，公司半月检查制度，及时写出书面报告，发现隐患，定人、定时、定措施整改，由质安员监督执行。
设立十项安全措施及有外对性的安全宣传牌。
做好施工现场的施工管理工作，施工所需设备、材料等依据施工进度随用随进，堆放整齐，搞好施工现场的疏干排水工作及生活垃圾的清扫排放工作，现场宿舍安排适当，制定环境卫生的轮值清洁制度，由专人负责，班组每周进行自检。