钻孔灌注桩试桩方案

福晟·南山府A·B地块建设项目工程

钻孔灌注桩试桩方案

编制：

审核：

审批：

福建六建集团有限公司

福晟·南山府A·B地块建设项目工程项经部

2018年月

目录

一、试桩目的 (3)

二、编制依据 (3)

三、工程概况 (5)

四、施工组织及施工安排 (9)

五、具体施工工 (11)

六、试桩施工进度安排 (23)

七、试桩检测 (25)

八、信息反馈 (25)

九、对施工操作人员、施工机具的具体要求 (26)

十、资料的归档整理 (27)

十一、质量措施 (28)

十二、安全环保及消防保卫措施 (31)

十三、成品保护措施 (33)

一、试桩目的

为确定本工程桩基基桩的单桩竖向极限承载力标准值及单桩竖向承载力特征值，使基础设计尽可能经济合理。同时通过试桩还可以验证桩基施工工艺、注浆工艺和打桩钻孔机具是否合理，以及拌和站混凝土的供应能力，以便在施工中加以改进。

试桩检验和确定本桩基础的施工工艺，包括泥浆配方、钻进工艺、清孔效果以及成桩后质量等。成孔后继续进行注浆工艺试验以确定注浆工艺流程、浆液配方、注浆压力等有关要素，并在注浆后进行承载力试验。

试桩应取得的具体指标：

1、对不同地质状况的机具选型。

2、钻进时的参数：进尺、泥浆性能等。

3、灌注前二次清孔后的泥浆指标及清孔方法。

4、成孔质量控制的措施（孔径、倾斜度、中心偏位等）。

5、地基承载力的检测。

6、为设计提供实际地质情况、优化设计。

二、编制依据

2.1有关文件

1、招投标文件和施工承包合同

2、福晟·南山府A·B地块建设项目20#楼试桩平面布置图

3、从工地现场调查、采集、咨询、图纸审核所获取的资料；国

家、地方政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例。

4、地质勘查报告

2.2规范规程

2.3相关法律法规

2.4企业内部文件

2.5 企业管理标准

三、工程概况

3.1工程简介

本工程位于河南省荥阳市滨湖南路与碧园路交叉口西南侧，福晟南山府A·B地块项目1-22#楼规划有住宅楼、配套用房及地下车库工程。占地面积约6.3万平米，其中20#地基为钻孔灌注桩。

3.2工程地质条件

根据钻探、静力触探、标准贯入试验结果，结合室内土工试验资料，对地基土按岩性及力学特征分层后，从上到下分层描述如下：第①层：素填土（Q4ml），黄褐色，稍湿，稍密，主要成分以粉土为主，含大量钙质结核，粒径2-5cm不等，见少量砖渣。

第①1层：粉质黏土(Q4al)，黄褐色，稍湿，可塑，偶见虫洞和白色条纹，干强度和韧性低，夹有粉质黏土薄层，出露于场地东北侧未

开挖处。

第①2层：素填土(Q4ml)，杂色，稍湿，中密-密实，成分以粉土、粉质黏土为主，已经过分层压实，承载力较好，分布出露于场地南侧。

第②层：粉质黏土（Q3al），黄褐色-红褐色，硬塑，偶见虫孔和白色条纹，干强度和韧性低，局部夹有粉土薄层，见少量小姜石。

第③层：粉质黏土（Q3al），红褐色，硬塑，含铁锰质氧化物，偶见钙质结核，局部夹有薄层中密状粉土，干强度和韧性好。

第④层：粉质黏土（Q3al），棕黄色，硬塑，含铁锰质氧化物，偶见钙质结核，黏粒含量大，局部夹有粉土薄层，干强度和韧性高。

第⑤层：粉质黏土（Q3al），黄褐色，硬塑，含铁锰质氧化物，偶见钙质结核，粒径含量稍大，偶见红褐色碎石（直径约3～9cm)，干强度和韧性高，局部胶结成岩。

第⑤1层：砂质胶结，紫红色，坚硬，主要成分以砂为主，锤击声脆，岩芯呈破碎状和短柱状，主要分布于场地西北区域。

第⑥层：粉质黏土（Q2al），红褐色，硬塑，干强度高，切面有光泽。含黑色铁锰质斑点、灰绿色斑块，姜石（直径约0.5～2.0cm）含量高，局部胶结成层。

第⑦层：粉质黏土（Q2al），棕红色，硬塑，含铁锰质氧化物，偶见钙质结核，切面稍有光泽，干强度和韧性中锋，局部夹有粉土薄层。

第⑦1层：细砂（Q2al），灰黄色，密实，主要由石英、长石等组成，砂质均匀纯净。

场地地层厚度埋深及层底标高统计表表5.1

说明: 统计厚度时主层厚度中不含亚层厚度，每孔最后一层不参与统计。

3.3地下水情况

场区内地表水主要为西南侧湖泊内积水。该湖泊常年有水，随季节变化影响较小，水深约4.0m-5.0m。拟建边坡距离湖泊较近，根据岸边钻探情况，孔内水位较浅，分析应为湖泊水向侧岸的填土层渗透补给所致。

本次勘察深度范围内未见地下水。地下补给来源主要为大气降水，排泄方式主要为蒸发排泄、地下径流及人工开采排泄。

3.4试桩选择

由《福晟南山府A·B地块项目工程勘察报告》可知：主楼建筑天然地基承载力不能满足要求，建议采用钻孔灌注桩基，灰岩做桩端持力层。在试桩过程中可不考虑地下水及地基土对桩中混凝土及钢筋的腐蚀性影响。桩顶标高为182.750m，试桩的桩端持力层为第（6）层土--粉质粘土。

3.4.1桩数选择

根据20#楼试桩图纸要求，共试打3根试桩，桩长29.5米，桩径800mm；

桩长度及配筋等桩设计图见试桩布置平面图

3.4.2桩身材料

根据图纸要求，桩身材料选择如下：

混凝土：桩混凝土强度等级采用C30水下混凝土

钢筋：HRB400级钢筋

焊条型号：HRB400钢筋选用不低于E50系列焊条

3.4.3承载力要求

单桩竖向承载力特征值为2100KN,单桩竖向极限承载力标准值为4200KN，最大试桩压桩力按5400KN控制。

四、施工组织及施工安排

试桩由项目经理负责全面施工工作，试验员、测量员负责具体的试验检测和平面位置的控制工作。砼采用商品混凝土、钢材经检验合格在进场使用。

4.1施工总体安排

1、测量、放线，进行施工准备；

2、机械成孔；

3、灌注；

4、压浆；

5、检测。

4.2机械设备计划

投入的机械设备计划表

4.3主要人员计划

投入的主要管理人员计划表

投入的主要施工人员计划表

4.4平面布置

拟定泥浆池放置在20#楼西侧，地下车库建筑用地上，面积为4m*8m，深2米。共用一个泥浆池，以减少泥浆池对地基的影响。钻渣暂时堆放在楼外侧，然后外运至指定地点。

拟定钢筋加工厂放置在20#楼东侧，面积40m*60m，试桩阶段钢筋笼需求量较少，加工场地基采用碎石铺垫，钢筋垫到枕木上，用彩条布覆盖。

五、具体施工工

5.1施工工艺流程

5.2打桩顺序

打桩采用间隔打桩法，一台桩机负责20#楼。

5.2测量定位及复检

测量人员根据基线控制点和高程点、桩位平面图及现场基准水准点，使用全站仪测定桩位，并打入明显标记，桩位放线应确保准确无误，定位精度为1cm。经过监理复核后方可开钻。基点应做特殊专门保护，不得损坏。

5.3埋设护筒

在每个桩位定出十字控制桩后，进行护筒埋设工作，测量孔深的基准点为护筒顶标高，根据顶标高计算出孔深。护筒采用8mm厚钢板制作，护筒内径应大于钻头直径100mm，长度2.0m，护筒顶部高出地面200mm，周围夯实，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。

5.4钻机就位钻进

钻机就位时底座必须保持平稳，不发生倾斜移位，钻头中心采用Φ1100mm桩定位器对准桩位，定位误差不大于20mm。垂直度采用钻机自身的垂直检测装置控制，并辅以人工量测倾斜量。孔斜采用自制孔规进行测量，桩垂直度≤1％桩长。钻进深度采用人工测量孔深。孔深以超过设计深度30cm为准，并及时通知监理人员进行验证。5.5钻孔泥浆护壁

1）旋挖钻机的护壁泥浆采用膨润土造浆，护壁泥浆可经泥浆净化装置（沉淀池）净化后重复利用；

2) 泥浆材料的选定及配合比：7～10％膨润土；0.5～1％工业用碱；

0.1％羟甲基纤维素(CMC) ；拌和用水为地下水；

3) 可按下表性能指标及测试方法制备泥浆：

4) 泥浆制备的技术及操作要求：

(1) 在测定泥浆材料性能的基础上,及时试配泥浆的最佳配合比；

(2) 认真做好泥浆测试工作。新制备的泥浆进行第一次测试，使用前进行一次测试，钻孔过程中测试一次，钻孔结束后在泥浆面下1

米及孔底以上0.5米处各取泥浆样品测试一次，回收泥浆后、泥浆处理后各测试一次；

(3) 施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上

(4) 在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土；

(5) 浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25含砂率≤8%，粘度≤28s。

5.6钻孔

钻机对位应以四角桩控制，钻头对准十字线交点，符合要求后开始钻进。

（1）采用泥浆柜制备泥浆。

（2）在施工时，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最优钻进参数。为工程桩的施工提供依据。

（3）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。为方便钻头出泥，每次进尺应在50cm左右。

（4）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，须及时向孔内补浆，以保证泥浆高度。

（5）在钻进过程中，要经常检查钻斗尺寸。

（6）钻进过程中应注意观察岩性变化，做好施工记录，确保桩端进入持力层满足设计要求。工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符应立即通知相关等部门及时处理。

5.7清孔

1) 孔深可用专用测绳测定，孔底沉渣为钻深与孔深之差，当孔

底沉渣厚度＞50mm时，需对孔底清理；

2) 护壁泥浆可采用换浆法清孔，至换出的泥浆比重小于1.25时为合格。清孔完毕后应立即灌注水下混凝土。

5.8钢筋笼制作及安装

1) 钢筋运至现场，须按型号、类别分别架空堆放。使用前必须调直除锈，且在本工程开工或每批钢筋正式焊接之前，根据现场条件进行焊接性能试验，并具备出厂合格证和试验合格，方可使用；

2) 钢筋笼制作应满足设计及规范要求《钢筋焊接及验收规程》

3) 钢筋笼尺寸：按图施工，主筋的对接连接采用搭接焊，主筋与箍筋、螺旋筋与主筋之间均采用点焊。加工允许偏差见质量标准；

4) 钢筋骨架现场组装，位置准确及焊接牢固，成型骨架架空堆放，经质检和监理检查合格后方可使用，并认真做好隐检记录, 成型的钢筋笼在运输中，宜采用手推车辅以人工运输，防止变形, 为保持主筋的保护层厚度，钢筋笼外圈骨架上预先安设控制净距的砼垫块，垫块沿桩长间距不大于2m，沿周长安设不少于4处,垫块厚50mm；

5) 在钢筋笼外圈自上而下间隔4.0m设置一层保护层垫块，以使钢筋笼居孔中，垫块穿φ8钢筋焊于主筋外侧，每层4块，垫层厚度50mm；

6) 钢筋笼分两段吊放入孔时，主筋连接采用搭接焊，第一截长约16米，用钢管横跨在桩基口上，进行焊接，钢筋笼焊接完成后，应由专人扶住并居孔中心，缓慢下至设计深度，避免钢筋笼卡住或碰撞孔壁。

7) 钢筋笼骨架按设计要求的材料和尺寸加工,并加设强劲的内撑架,放入孔内后进行固定，支承系统对准中线防止骨架倾斜和移动。

8) 桩的钢筋骨架应在套管吊放就位后砼浇注前整体放入孔内。若砼不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注，则钢筋骨架应从孔内移出。在钢筋骨架重放前，对钻孔的完整性，包括孔底松散物重新进行检查。将笼子固定后,再次取样测定泥浆比重,合格后方可进行下道工序。5.9水下混凝土灌注

1) 钢筋笼安装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇注水下混凝土；

2) 使用的商品混凝土应具有良好的和易性，坍落度宜为18～

22cm，扩散度为35～40cm，商品混凝土进入现场后，试验员必须每车混凝土进行塌落度和扩散度测试，达不到规范要求的混凝土坚决不用；

3) 水下混凝土浇注采用直径300mm导管，导管接头宜采用法兰或双螺纹方扣快速接头。导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0Mpa。破损的密封圈应及时更换；

4) 使用的隔水塞应具有良好的隔水性能，保证顺利排出。施工中向导管内放入球胆做为隔水塞。导管入孔后应徐徐转动导管，检查导管与钢筋笼之间是否卡在一起；

5) 为使隔水塞能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm。开始浇注混凝土时，要求快放，使导管有足够的埋深。孔口安装排浆泵，返出的泥浆回收到回浆池中；

6) 应有足够的混凝土储备量，使导管第一次埋入混凝土面以下2m 以上；

7) 导管埋入混凝土面深度宜为2～6m ，严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土的高差，填写混凝土的浇注记录；

8) 水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案；

9) 控制最后一次浇注量，在浇注第二种情况基础桩的混凝土时，浇注到护筒桩顶不得偏低，混凝土上层存在一层与混凝土接触的浮浆层需要凿除，为此混凝土高度需超灌80cm ，以便在混凝土硬化后查明强度情况，将设计标高以上的部分用风镐凿去；

安装隔水胆隔水胆

连续灌注混凝土拔出护筒

护筒

水下混凝土灌注流程示意图

10) 混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：

(1) 在孔口吊筋固定钢筋笼上端；

(2) 灌注混凝土的时间尽量加快，以防混凝土进入钢筋笼时其流

动性减小；

(3) 当孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管较深，并放慢灌注进度；

(4) 当孔内混凝土面进入钢筋笼1～2m后，应适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度；

(5) 在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大，如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，亦可掏出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。

5.10桩侧、桩底侧后注浆的技术措施

5.10.1后注浆原理

1）根据图纸要求，结合钻孔桩结构和所在区域地质资料，选用桩底侧后压浆技术在桩底高压注浆，以提高钻孔桩底承载能力。

桩底高压注浆：在桩内预埋注浆管，当桩身达到一定强度后，通过高压注浆泵,浆液依靠注浆压力将原来无缝隙的桩底土层劈裂成脉状缝，再经劈裂、渗扩、填充、压出、固结等作用，改善桩端土的物理力学性能和达到扩底效应；同时高压浆液作用于桩端沉渣夹层，两相混合，结合后形成了强度较高的混凝土，消除了桩底沉渣对桩端承载力的影响，减小桩的沉降。

（2）鉴于本工程的重要性，桩底压浆的各项技术参数必须在正式压浆前先通过压浆工艺性试验和桩的承载性能试验后确定，设计出适合本工程的地层中进行注浆的切实可行的注浆工艺和方法，且应考

虑与钻孔桩施工的协调、配合。因此对注浆材料，注浆设备，工艺要求等根据以往同类型工程的施工经验，结合本工程实际，制定出详细、可靠、可行的施工组织设计，加强动态管理，实行信息化施工。

5.10.2施工方案与工艺流程设计

根据桩底注浆方案设计思路，确定本施工方案。

（1）在钻孔桩施工中，在钢筋笼内侧对称安放2根直径25mm注浆管(也可用作声测管)，长度深入到钢筋笼以下20cm左右，上端超出作业平台50cm。注浆管用焊接连接，在套管底部30厘米区域钻φ8mm注浆孔，呈梅花形布置，并用橡胶带包扎，外层用PVC色带包裹，结构类似于袖阀管。注浆管绑扎在钢筋笼主筋上，随钢筋笼下放。注浆管口略伸出钢筋底20cm。

（2）在桩基础完成后，立即采用高压水冲洗压浆管及埋放在桩底的压浆孔，打通压浆通道。

（3）待钻孔灌注桩混凝土浇筑2天后可开始压浆。压浆时2根压浆管采取循环压浆。压浆采用“直接连接注浆管封闭式”注浆工艺，最后以注浆压力、注浆量为控制标准。

3.1.3 工艺流程

每根桩2个注浆孔采取循环注浆，其单孔注浆施工工序流程如下图。

单桩注浆施工工序流程框图

5.10.3后注浆有关工艺参数的确定

根据本工程设计及场地地质情况，拟对本次成桩工程采用以下压浆参数：

(1) 注浆材料包括外加剂与注浆压力的确定：注浆材料为水泥浆液，水灰比0.8,桩端注浆终止压力值5Mpa，注浆流量不易超过

75L/min，根据注浆压力的变化和注浆量，实施间歇注浆或终止注浆。

(2) 注浆施工时间及顺序：先桩侧后桩端，间歇时间约为12小时，