1、旋挖成孔灌注桩施工设计方案北京至雄安城际铁路工程雄安牵引变电所旋挖钻成灌注桩施工案 编制人： 审核人： 批准人： 中国铁建电气化局集团有限公司2019年10月1 、 编制依据该案的编制主要依据：业主提供的基础施工图纸、地勘报告；现行规、规程以及现场实际情况。主要规、规程如下：建筑地基基础工程施工质量验收规 (GB50202-2002)混凝土结构工程质量验收规 (GB50204-2015)建筑施工安全检查标准 （JGJ59-2011）建筑工程施工质量验收统一标准 （GB50300-2013）建筑机械使用安全技术规程 （JGJ33-2012）建筑桩基技术规 （JGJ94-2008）钢筋焊接及验收规
2、 （JGJ18-2013）2 、 工程概况2.1 建筑概况 工程名称：北京至雄安城际铁路工程-雄安牵引变电所项目建设地点：雄安建设单位：雄安高铁公司监理单位：铁科建设监理有限公司设计单位：中国铁路设计集团有限公司勘探单位：铁道第三勘探设计院集团有限公司施工单位：中国铁建电气化局集团有限公司工程概况：北京至雄安城际铁路工程-雄安牵引变电所项目，建筑结构为混凝土框架剪力墙结构，桩承台基础，火灾危险性为丙类厂房，共三层（地下一层、地下二层、电缆夹层），建筑高度16.1米，建筑面积7381.21平米，地下安全等级为一级，使用年限为100年，地上使用年限设50年，地下耐火等级为一级，地上耐火等级为二级。
3、2.2 设计概况1、本工程采用钢筋混凝土钻灌注桩。2、本工程钢筋混凝土钻灌注桩共499根，桩径分别为600共计62根，800共计437，桩身混凝土强度等级为C40。600桩端持力层为粉土，桩端竖向承载力为850KN竖向极限承载力标准值1900KN.,：800桩端持力层为粉质黏土，桩端竖向承载力为1800KN：桩端以中风化泥质灰岩作地基持力层，竖向极限承载力标准值3600KN。3、钢筋采用HRB400三级钢。保护层为50mm。4、成达到设计深度后，逐检查桩端持力层是否达到设计要求。5、钻过程中如发现揭示土层与设计图纸不符时，及时通过四会勘解决6、钻浇筑桩施工的各工序连续进行，中间不得有停工现象。
4、清结束测得底沉渣厚度在满足设计要求，半小时必须浇筑混凝土，否则需再次清。7、桩成型后必须清除底沉渣，清后沉渣厚度不得大于10cm并应立即浇筑混凝土。8、根据设计要求，桩基混凝土实际浇筑高度高于设计桩顶标高0.8米-1米。2.3 场地工程地质条件根据地勘资料结合现场情况，各地层分布及特征由上至下见下表：3 、 施工安排3.1 主要机械设备投入主要施工机械设备表序号机械或设备名称型号规格数量额定功率(KW)用于施工部位1旋挖桩机SR360C3台1200-1600桩基础2电焊机UNS-1504台150KVA桩基础3铲机LG-9301台60桩基础4汽车吊SDSQ35B2台8000kg桩基础5切割机40
5、1台5KW桩基础6弯曲机GW401台3KW桩基础7全站仪GTS-332N1台桩基础8水准仪一光1台9导管300100m桩基础3.2 劳动力安排本工程安排投入施工作业的各班组及管理班子均为本公司技术强、素质高，并且有类似施工经验的施工作业班组。设有项目经理、生产经理、技术总工、施工员、质检员、安全员、材料员、资料员、预算员、共计8人组成技术安全生产领导小组，生产劳动力组织见下表：工种人数职责围项目部8项目总管理钻机班12钻进成、清钢筋班10制作、安放钢筋笼混凝土班6混凝土浇灌后勤班3生活保障机电班2电路、设备维护司机3吊车、铲车3.3 转材料投入安排设有材料员一名，负责本工程材料的采购和调度，确
6、保材料供应及时，满足施工进度所需。4 施工法及工艺要求4.1 工艺流程工艺流程图4.2 施工法4.2.1 测量放样采用全站仪由专职测量人员进行桩位放样。复测检查无误后对所放桩位进行固定性保护，并埋设护桩，且复核无误。护桩必须保护好，如发生位移及时通知测量人员进行复测。4.2.2 埋设护筒钻时采用长度适应钻地基条件的护筒，保证口不坍塌以及不使地表水进入钻。埋设护筒时，护筒底部及围分层夯实确保护筒不下沉、移位、漏水。（1）护筒用钢板制作。为增加护筒刚度，防止变形，采用30mm厚钢板，并在护筒上下端和中部的外侧加焊一道加强筋。（2）护筒径比桩径大200mm，可根据钻情况选用。（3）护筒高度高与地面平
7、。（4）护筒中心竖直线与桩中心重合，一般平面允偏差为30mm，竖直线倾斜不大于1%。（5）护筒连接处要求筒无突出物，应耐拉、耐压、不漏水。（6）护筒埋设好后，测量其顶部标高，作好记录，并经监理工程师复核。4.2.3 钻机就位液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大斜度不超过4度，钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。钻机平台围必须平整、密室。钻机就位后的底座和顶端必须平稳，在钻进过程中不得产生位移或沉陷，否则应及时处理。4.2.4 钻（1）当准备工作就绪，桩位复核无误后，才进行钻施工。钻在相邻桩（5米围）混凝土浇筑完成24小时后可进行，避免干扰相邻桩混凝土的凝固。（2）钻开始时，先缓慢启动钻盘，待口
8、围泥土挤压密实后，再开始钻进。（3）在钻过程中认真做好记录，钻过程中出现泥浆、粘土、块土等，随时检查泥浆比重、粘度和含砂率。（4）在不同的钻过程中捞取钻渣判断工程地质情况并与设计地质情况相对照，渣样分袋包装，贴标签妥存；当发现变化较大时应及时向监理工程师报告。（5）桩施工时，钻应连续进行，不得中断。（6）旋挖在遇到与地质不符的处理法：需立即向监理、业主报告，查明地质的真实情况后，提出具体的处理案并获得设计、地勘和业主的一致同意后才能按照批准后的案施工。4.2.5 清（1） 清的目的是保证底无渣土、泥浆等，清除钻渣和沉淀层，尽量减少底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。其次，清还为
9、灌注混凝土创造良好条件，使测深准确，灌注顺利。清后报监理工程师要对泥浆性能指标进行检查。当旋挖钻机边堆土达到一定量后，挖机及时配合清渣，运至弃土场指定的地。弃土场要求不大于200mm-300mm，大于需挖机破碎再运至弃土场。（2）采用换浆法清，即用符合要求的优质泥浆把含有钻渣的泥浆通过循环置换出来，以泥浆指标达到规规定的要求为止。在抽渣或吸泥时，应及时向注入清水或新鲜泥浆保持水位。（3）清的质量控制根据施工图设计要求钻浇筑桩底沉渣厚度必须小于10mm。清结束后，把测绳从导管放入底，测量出的深跟终时的深比较，计算出沉渣厚度，沉渣满足要求后，并经监理工程师确认在最短时间灌注混凝土。（4）禁采用加深
10、钻深度的法代替清。4.2.6 钢筋笼制作（1）钻的同时加工钢筋笼，在钢筋进场时，质量员对钢筋数量、生产厂商、合格证进行复核，在使用前按规对每批（60t）进行送验一次。钢筋的连接采用电弧焊。根据焊接规，焊条须有出厂合格证及质保书，焊条可采用E4303。电弧焊包括双面焊和单面焊，当采用双面焊时焊缝长度不小于5d，当采用单面焊时焊缝的长度不小于10d，同一截面钢筋焊接不得超过总数的1/2。（2）焊缝表面平整，无明显凹凸，无焊渣、焊瘤。（3） 钢筋笼的制作在现场进行，起重设备能力为35吨，制作时将格按规进行。（4）制作中要求主筋平直，箍筋圆顺，尺寸、位置准确，根数符合设计要求。主筋与箍筋连接牢固，箍筋
11、采用点焊。保证安装时不致变形，钢筋工由经过培训的人员担任，焊工持有焊工证件。4.2.7 钢筋笼安装在下放钢筋笼时，应注意搬运与起吊，切勿将钢筋笼变形，钢筋笼分段插入桩中，接笼时，上一节钢筋笼一定要吊直，确保整个钢筋笼的垂直度。各段主筋连接采用单面焊，钢筋接头按规要求错开布置，相邻接缝错开距离不小于35d(d为主钢筋的直径)。一段入后固定在桩口，在下放过程中，若遇阻，应慢转钢筋笼，不能强行墩砸钢筋笼，以免笼底插入壁变形。4.2.8 导管安装（1）导管径为300mm，每节导管螺丝用扳手拧紧，确保导管不脱节、密封好。（2）导管下放时，应使位置居于中，轴线垂直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞壁，并应
12、在灌注混凝土前进行升降试验，合格后可进行下一道工序施工。（3）导管底部至底标高控制在0.2m1.0m之间。4.2.9 灌注混凝土（1）为确保灌注的顺利进行，混凝土灌注前要首先准确计算出首批混凝土量。灌注前砼储料斗容量，0.6m直径桩为0.7m3以上、0.8m直径桩基为1.3m3以上，首批砼灌注前，在储料斗底部设置一钢活塞，料斗砼达到首灌量时拔出活塞进行砼灌注。以保证首批砼注入后，导管在砼深度不小于1m，并不宜大于3m的要求。（2）灌注混凝土时要由一人统一下令开始灌注，灌注速度要循序渐进，导管首次埋置深度应不小于2m。首批混凝土灌注后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，导管的埋置深度控制在26米。
13、（3）灌注桩混凝土由混凝土运输车运至施工现场后，应检查其均匀性和坍落度，直接由料斗进入导管进行灌注。（4）在灌注过程中，应经常探测混凝土面位置，及时地调整导管埋深。（5）当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度。（6）在灌注过程中，应将井溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境。（7）灌注完的桩顶标高比设计标高高出0.8-1米，高出部分在混凝土强度达到80%以上后凿除，凿除时必须防止损毁桩身。（8）在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土灌注高度是否正
14、确，现场留有一组试块。（9）旋挖桩基础施工完成后，应对桩身完整性做低应变法检验桩身完整性,桩身完整性检测数量不少于总桩数的20%，且不少于10根，每柱下必检1根，保证基础桩的质量,符合相应规要求。（10）旋挖桩基础施工完成后,对大于0.6米桩径还需按照10%比例采用声波透射法检测桩身完整性，。（11）按规要求的数量制取抗压强度试件，满足施工和规要求。钻灌注桩施工全过程应真实可靠地做好记录，记录结果应经驻地监理工程师认可，如钻记录、终检查记录、混凝土灌注记录。5 质量保证措施5.1 质量目标确保质量总目标达到合格，具体做好以下工作：（1）工程桩桩位验收均满足施工规及设计要求。（2）桩动测合格率1
15、00%，无三类桩、四类桩。（3）混凝土试块按规留取、试压，统计合格。（4）所有存档资料应完整、清晰。5.2 质量控制 图4.2 质量保证体系图5.2.1 质量管理制度（1）技术、质量交底制度：技术、质量的交底工作是施工过程基础管理中一项不可缺少的重要容，交底必须采用书面签字确认形式。（2）技术复核制度：本工程技术复核容主要包括：钻位、钻深、桩端持力层验收、桩底沉渣和混凝土浇筑等，技术复核应有相应的记录，由甲代表及监理工程师签字后作为本工程的施工技术资料存档。5.2.2 质量通病控制手段（1）桩位偏差在开工前用测量仪器对甲提供的控制点进行认真复核，经确认无误后引出控制点，在场地围建立控制网，其中
16、永久性控制点不得受到施工干扰，对临时性控制点必须经常校核，桩定位必须格遵照下列程序：计算复核测量，每道工序由甲、监理专人负责复核检查，实行签字通过制度，在钻机开钻之前，由技术负责使用全站仪进行测量复核检查，测量护筒偏差必须小于20mm。（2）偏事故1）事故原因：场地不坚实、不水平，地表循环不科学，钻机安装不水平（或在施工时出现歪斜）、钻机运转中振动过大，主杆没有导正，摆动过大，钻具刚性小，加之钻进中转速过快，钻压大且不均匀，人为造成径不规则，换层、换径或遇到较大坚硬障碍物。2）根据以上各种原因，应该在施工中加以预防，一旦出现偏现象，利用翼片较多的扫钻头慢转，从偏斜处上往下反复多次扫，或者直接使
17、用筒状钻头加以修正，向回填黏土，捣实后重新缓慢钻进。（3）堵管事故根据以往施工经验结合本工程实际情况，造成堵管原因可能会有如下几种：1）导管原因：导管壁不干净，造成混凝土在下降过程中局部受阻，或由于导管接头处于不完全密封，造成管水泥浆外漏影响砼质量，或者导管因变形导致垂直度无法保证。2）初灌量原因：初灌量过大或过小，过大则可能造成导管底节爆开，过小则造成导管脱离混凝土面，使泥浆反压管。3）混凝土质量原因：混凝土制作时搅拌时间不够，造成混凝土和易性降低，重导致混凝土在管离析，或在运输中振动离析 。4）粗骨料原因：由于卵级配不符合施工要求或夹杂粒径较大的杂物。5）埋管原因：埋管过深造成混凝土面混凝
18、土初凝，埋管过浅在浇筑过程中，可能导致脱管，使砼反压入管。6）操作原因：导管没有位于钻中央，以致在操作过程中，不慎将导管底部插入壁。7）其他原因：如口杂物不小心掉入导管，或有水掉入导管，或大斗出口处被堵住。（4）断桩、夹泥、夹心事故该事故在施工过程中须格禁止，故从以下几面加以预防：1）浇筑混凝土应及时连续，中途停顿时不宜超过30分钟。2）清时沉渣须清理干净。3）质量不合格的混凝土不允浇入，应退回重新搅拌。4）在浇筑结束后，应注意假灌现象，禁距混凝土面46m 处混凝土与浮浆混合，有条件应尽量使用振动棒或利用导管自身反复捣插。（5）壁塌陷1）造成原因：壁塌陷的主要原因是土质松散，护筒围未用粘土紧密
19、填封。钻进速度过快、空钻时间过长、成后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起壁塌陷。2）防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安装时对准位，避免碰撞壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。（6）桩底沉渣量过多1）施工现象：桩底沉淀量过多。2）造成原因：清不干净；钢筋笼吊放过程中，未对准位而碰撞壁使泥土坍落桩底；清后，待灌时间过长。3）防治措施：成后，钻头提高底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清时间不少于30分钟。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞壁。开始灌注混
20、凝土时，导管底部至底的距离宜为30-40cm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除底沉渣，达到清除底沉渣的目的。6 安全保证措施6.1 安全保证体系（1） 建立安全生产管理机构，成立以项目经理为组长的安全生产领导小组，全面负责施工现场的安全生产工作（详安全管理体系图）。（2） 本项目实行安全生产三级管理：即一级管理由生产经理负责，二级管理由安全员负责，三级管理由班组长负责。 16.2 安全施工管理措施（1）本项目必须认真贯彻执行和当地政府有关法令和管理规定的要求。坚持“领导是关键，教育是基础，设施是前提，管理是保证”的精神，坚持“安全第一
21、，预防为主，综合治理”的针，确保本工程的施工安全。（2）建立健全的以安全岗位制为中心的安全生产责任制，项目经理部设置专职安全员，使安全工作制度化，系统化。（3）加强职工安全教育。各项工程施工前，工程技术部门必须向参加施工的全体人员进行安全技术交底，讲解各类事故危害。（4）做好施工场地平面布置，合理安排场地临时工地情况。临时生活设施应符合消防条例要求。根据工地情况，布置安全防护设施和统一的安全标志。（5）施工现场的安全防护设施如安全网、围护、防栏、防护罩等都必须齐全、有效，并且不得擅自拆除或移动。如因施工实施需要移动时，应采取安全措施可施工。（6）对于特种作业人员包括机械工、电工、电焊工等必须进
22、行专业培训，持证上岗，特殊作业要有作业指导书，格执行各种安全技术操作规程，确保施工安全。（7）安全生产与经济利益挂钩。施工中对安全好的个人和班组进行大力宣传，实行重奖，对违章指挥、违章操作的责任人给予重罚，并视情节作出肃处理。（8） 施工人员进入现场，必须戴安全帽，施工中注意安全用电，并设有相应保险装置，设立专职安全检查员，禁无关人员入。高空作业注意系好安全带。对于一切可能出现的不安全因素，予以高度重视，并积极采取相应的安全措施。（9）工地禁止使用花线，使用绝缘胶皮电缆线，并架空悬挂，配电箱的门完好无损，并上锁，室外电箱有防雨装置。7 文明施工措施7.1 施工场地（1）施工现场原有混凝土硬化场地。（2）施工现场道路畅通、平坦。（3）对于施工区域已浇好的桩头要及时回填。7.2 材料堆放（1）建筑材料、料具必须按施工现场总平面布置合理堆放。（2）建筑材料及其他料具等必须做到安全、整齐堆放（存放），不得超高。堆放悬挂标牌，标牌应统一制作，标明、名称、品种、规格、数量等。建立材料收发管理制度，落实到人，做到工完料尽、场地清、车辆进出场应有防泥带出措施。
