1、机械冲孔灌注桩专项施工方案机械冲孔灌注桩专项施工方案编 制 人 ： 审 核 人 ： 批 准 人 ： 第一章 工程概况第一节 工程概况工程名称：遵义市奥林匹克体育中心建设项目建设地点：贵州省遵义市新蒲新区建设单位：遵义市新区开发投资有限责任公司设计单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司地勘单位：贵州鼎盛岩土工程有限公司监理单位：重庆赛迪工程咨询有限公司施工单位：中建四局第三建筑工程有限公司结构类型：框架、钢构遵义市奥林匹克体育中心位于遵义市新蒲新区，基地位于新区东部，有规划道路通往新行政中心、老城区、机场及新火车站片区，项目总用地40.85公倾，总建筑面积：130375m2。工程包含体育场
2、、体育馆、游泳馆、综合训练馆（一场三馆）。其中体育场建筑面积43644平方米，观众席35674座（其中普通观众席35233座，包厢席40座，贵宾席 314座，无障碍坐席87座），地上三层，建筑高度：45.846米（结构最高点）；项目绿化率达到44.2%。序号工程名称建筑概况1层数三层2建筑类别二类3抗震设防烈度6度4基础形式桩基础5结构形式框架、钢构6设计标高0.000为体育馆绝对标高859.100该本工程创贵州省优质结构工程，争创中国建筑“鲁班奖”；创贵州省“安全文明工地”；创贵州省“绿色文明工地”；创中建四局科技示范工程。第二节 地质概况1.地形、地貌及地质构造1.1、地形地貌拟建场地地处
3、贵州高原中部，属于溶蚀侵蚀低中山岩溶地貌，无滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害存在。场地内主要为第四系残坡积红粘土覆盖，未见大型滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷等自然地质灾害现象。2.2基本地质构造特征根据场地露头，场地地层呈单斜产出，岩层产状为22020，受构造应力作用，岩体中节理裂隙中等发育。2.岩土构成2.1场地岩土构成场地的岩土构成自上而下可分为如下单元：（1）素填土（Qml）：色杂，以粘土为主，混生活垃圾、建筑垃圾、碎石块等，有机质含量不均匀，局部分布，结构松散。（2）红粘土（Qel）：为碳酸盐类岩石风化残积而成的粘土，呈残坡积成因，黄褐色，土质较均匀，碎块块状结构，混含铁锰质。（3）
4、基岩（P1d）：浅灰灰色，薄层夹中厚层状，泥晶结构，发育有网状节理，节理面有铁质浸染或为方解石充填，节理裂隙发育约 8条/cm，大部分节理面为闭合状；岩石中见有选择性溶蚀面，呈淡黄色，发育有缝合线。岩石坚硬程度为较软岩，由于节理裂隙及溶蚀的不均匀发育，岩质欠均匀，岩体较破碎，岩体质量等级为级。3.岩、土物理力学性质由于场地内杂填土结构松散，厚度变化较大，不具备建筑性能，本次勘察未对其进行取样作物理力学试验。对可塑及软塑红粘土各取样9件进行室内土工试验，对下伏中风化白云岩取样24件进行单轴饱和抗压强度测试。3.1可塑红粘土承载力特征值fak =175kPa。3.2软塑红粘土承载力特征值fak =
5、134kPa。3.3基岩：根据场地所取24件中风化白云岩样品单轴饱和抗压强度测试报告，按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）规定计算中风化白云岩单轴饱和抗标准值frk=28.02MPa，承载力特征值fa =2800kPa。4.场地水文地质条件钻探期间测得水位在851.5-853.0m之间。根据水质试验资料，场区大气降水微具酸性，对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋无侵蚀性破坏作用，对钢结构具微腐蚀性。5.地基基础评价5.1从钻探揭露看，该场地杂填土结构松散且强度低，不宜作地基持力层，应清掉。5.2从钻探揭露看，场地可塑、软塑红粘土，分布不均匀，不宜采用此层作为基础持力层。5.3中风化白云岩出
6、露较浅，强度高，适宜作为拟建筑物基础的地基持力层。5.4场区分布的素填土厚度大，未完成固结，基础开挖需考虑负摩阻力对桩基的影响，根据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）表，其负摩阻力系数n可取0.30，为减少负摩阻力人工挖孔桩施工应注意填土对成孔的影响，加强护壁强度。根据建筑抗震设计规范（GB500112001）表4.1.3，场地土为中软土类型，中风化基岩为岩石类型；根据表4.1.6，场地为类场地；属可建设的一般地段。根据附录A第，抗震设防烈度为6度，第一组，设计基本地震加速度值为0.05g。拟建物应按国家有关规定设防加固。拟建筑物宜采用嵌岩桩基础，以中风化白云岩作为基础持力层。第三节 编
7、制说明目前体育场已经大面积开始进行孔桩施工。由于体育场区域属于大填方区域，且在回填土施工期间及后续等待图纸下发阶段出现了连续阴雨天气，地表雨水浸透至土体后导致回填土方出现了大量的淤泥土。目前正在施工的21轴、22轴人工挖孔桩因靠近土方回填的最低点，该区域出现了较多的淤泥土，人工挖孔桩施工时因淤泥土影响，孔内出现了侧壁土方坍塌，操作人员在孔底下陷等不良现象。现场管理人员按照人工挖孔桩专项施工方案中对淤泥的处理办法，将护壁的厚度提升至150mm，护壁钢筋直径增加至10mm，钢筋间距不变，同时将每节孔桩的开挖深度下调至500mm，在模板施工前，在每节护壁底部孔桩侧壁土体内打入C25200的钢筋，钢筋
8、长度900mm，以防止护壁土方坍塌。为了避免这两条轴线上的孔桩施工时出现人员伤亡事故，我方建议设计单位将目前正在施工的21轴、22轴的护壁做法按现场的实际操作方式予以变更。根据建设单位和监理单位要求，项目部于2015年10月2529日对体育场2329轴进行了人工挖孔桩试桩（桩编号为ZK023、ZK080、ZK287、ZK078)施工，并且严格按照专家论证过的人工挖孔桩施工方案进行施工，但是在成孔施工到25米之间就发现了23米的淤泥情况，从而导致现场不得不停止施工；2015年10月26日29日，我司安排专人对体育场2934轴也进行了人工挖孔桩试桩(ZK144、ZK294、ZK184、ZK140、
9、ZK082、ZK024)施工，同样发现23米的淤泥情况；其他部位孔桩编号（以地勘编号为准）为ZK016、BK350、ZK132、ZK282、ZK131、ZK015、BK349、BK348、ZK072、ZK232、ZK231和BK385在成孔过程中也发现了23米淤泥情况，施工现场也不得不停止孔桩成孔施工。经建设单位、监理单位和地勘单位现场检查，确认2334轴和孔桩编号（以地勘编号为准）为ZK016、BK350、ZK132、ZK282、ZK131、ZK015、BK349、BK348、ZK072、ZK232、ZK231和BK385的孔桩如果按照人工挖孔桩成孔方式施工，势必会存在巨大的安全隐患。为了保
10、证最低填方区域施工时不出现塌孔而造成人员伤亡事故，同时保证现场的施工进度，建设单位、监理单位、地勘单位和施工单位建议将目前尚未施工的淤泥区23轴34轴的桩基以及桩编号为ZK016、BK350、ZK132、ZK282、ZK131、ZK015、BK349、BK348、ZK072、ZK232、ZK231和BK385施工成孔方式变更为机械冲孔（总计95根）。设计单位根据建设单位、监理单位、地勘单位和施工单位意见，同意将体育场上述孔桩成孔方式变更为机械冲孔。经与建设单位、监理单位和地勘单位协商，对已经开挖的孔桩（孔桩编号为ZK023、ZK080、ZK287、ZK078、ZK144、ZK294、ZK184
11、、ZK140、ZK082、ZK024、ZK016、BK350、ZK132、ZK282、ZK131、ZK015、BK349、BK348、ZK072、ZK232、ZK231和BK385）进行现场收方，再进行土方回填后，成孔方式建议也变更为机械冲孔。第四节 施工要求和技术保证条件1.施工要求1.1埋设护筒采用护筒内径上下两端十字交叉法定心，通过两中心点，能确保护筒垂直。冲机就位后，冲锤中心悬垂线通过护筒上下两中心点，开孔定位即能确保准确、垂直。遇较大块石偏孔时，及时测定孔斜，保证孔斜率小于1%；1.2施工中对护筒中高程与各项设计高程都要搞清，正确进行换算；1.3土层钻进，一般用泥浆换浆方法清孔。应合
12、理选择泥浆性能指标，换浆时返出钻孔的泥浆比重应小于1.25（1.15-1.25），才能保持孔底清洁无沉渣。清孔确有困难时，孔底残留沉渣厚度，防止沉渣过多而影响桩长和灌注混凝土质量。2.技术保证措施熟悉图纸、会审施工图，领会施工组织设计意图。提出主要材料、施工机具规格和需用量计划，并逐步落实供货单位及进场时间。对业主提供的坐标和水准点进行复核，做好控制桩位和半永久性水准点的布设，作出放线测量报告并及时与建设方会签。搭设施工临时设施，敷设现场临时水电供应管线。确定设备设置位置，按顺序组织设备就位安装。对现场所有施工人员进行技术交底。3.供水系统项目施工用水仍然采用自来水供水的方式。4.供电系统临时
13、用电，从2#大门旁边2#配电室接入。4.1电力输送及用电安全电力输送仍然采用集中规划，统一布置的原则。根据施工场地区块的划分，布置相应的供电网络将电源输送至各施工区块的落地配电箱，再由绝缘电缆输送至用电设备。4.2备用柴油发电机组考虑临时停电和应急用电，现场备用柴油发电机组 1 台套，功率250Kw。第二章 编制依据第一节 编制原则1.遵守招标文件的各项条款要求和适用本工程的规范、标准、法律、法规以及设计图纸要求的原则。2.合理安排施工顺序，优化资源配置，并充分考虑气候、季节及交叉施工对工期的影响，精心组织，科学施工，确保桩基施工进度在规定时间完成。3.因地制宜，以人为本，科学可行搞好交通、电
14、力、材料、施工场地规划。精心布置施工现场，合理安排施工便道，充分利用当地资源，节约用地，少占耕地，保护河道及周围环境，做好水土保持，减少污染，做到文明施工和环境保护。4.确立安全目标，完善安全规章制度，强化现场的各项安全措施的落实，做好安全生产施工。5.积极采新工艺、新机具、新材料及新的测试检验方法。优化施工方案，加强施工过程监控，提高施工机械化作业水平，确保施工质量合格。6.施工中遵守国家和当地的法律、法规，兼顾地方和群众利益，尊重地方的风俗习惯，减少扰民。第二节 编制依据序号名称编号1危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质【2009】87号文2建筑施工企业负责人及项目负责人施工现场带班暂
15、行办法建质【2011】111号文3建筑施工安全技术统一规范GB50870-20134建筑施工企业安全生产管理规范GB50656-20115建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20136混凝土结构施工规范GB50666-20117土工试验方法标准GB5012319998建筑地基基础设计规范GB5000720119建筑桩基技术规范JGJ94-200810建筑施工安全检查标准JGJ59-201111建筑地基处理技术规范JGJ79-201212工程测量规范GB50026-200713施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-200514钢筋焊接及验收规程JGJ18-200315爆破安全规程GB6
16、722-201116建筑桩基检测技术规范JGJ106-200317体育场岩土工程勘察报告18本工程施工组织设计及相关图纸预应力混凝土用钢绞线GB/T5224-2003预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T-14370第三章 施工计划第一节 施工进度计划根据总体施工计划和现场的实际情况，本工程冲击钻钻孔灌注桩计划施工总工期30天，2015年11月1日开始，2015年12月1日结束。保证足够的人员；保证材料供应；保证每项工作的顺利进行。第二节 材料计划1.材料计划保证措施为保证生产的顺利进行，在施工前，选定多个长期合作、实力强劲的材料供应商，实行强强联合，与他们签定材料供应计划，明确材料的供应时间、
17、数量和质量，保证在出现突发情况时，能够随时提供足够的材料，以满足现场施工需要。为了保证材料的按时到货，我们配备专门的材料管理小组，有了材料供应商的优先供货保证，还需要在材料的供货的关键时间节点上进行计划和落实。按照现场安装控制节点及时间的要求，每一阶段所需要的钢材必须在开工前到位，并预期留12天检验和按照焊接工艺评定方案进行工艺评定的时间。及时统计出材料清单，统计出仓库现有材料清单和数目，并根据以上信息编制材料采购清单和数量。积极保持与业主等单位的联系与沟通，及时确定材料采购的厂家。材料计划表序号材料名称规格（单位：mm）数量1制备泥浆3000m2导管200m3电缆100m4商品混凝土C305
18、000m6钢护筒高度=2m，厚度1.2mm，直径=孔桩直径+300mm5套7钢丝网片盖板100张8彩条防雨布50条9安全帽20个第三节 设备计划1.施工机械设备投入计划保证措施制定大型机械设备的进出场计划，物资及设备部按计划组织机械设备进场。对所有进入现场的施工机械设备进行统一的管理。我单位在施工机械进场前2天对其机械设备进行进场申报。经监理单位批复后才予以进场。设备安装完毕后，由项目、安装单位进行验收，并按照建委的验收表格填写记录，合格后，原件交项目设备工程师、复印件交物资工程师进行备案。现场机械设备经安装调试完毕，确认合格并投入使用后，由负责设备的管理工程师登记进入项目机械设备台帐备案，对
19、台帐内的大型机械建立技术档案。由项目负责设备的管理工程师负责组织项目相关人员对施工设备进行定期检查（包括周检和月检）和保养并做好记录。2.机械设备计划表序号设 备 名 称型 号单 位数 量1塔式起重机QTZ80（TC5610-6）台92冲孔桩机台103挖机龙工330台14泥浆泵BW250台55吸砂泵UHB-ZK台58钢筋弯曲机4KW台19钢筋调直机16KW台110钢筋切断机4KW台111载重汽车10 m3辆212水泵5.5 KW台513全站仪CTS-622R台114水准仪AP228台1第四章 施工工艺技术第一节 工艺流程第二节 施工方法1.成孔工艺1.1护筒用1.2钢板卷制焊接而成，高度为2m
20、。护筒直径比桩径大300；按桩位中心线找正后四周倒入粘土压实；进行复测，以确保护筒中心与桩位中心相一致。护筒中心与桩位中心偏差控制在50，护筒顶端应高于地面0.3m；护筒底部用铁钎探测有无障碍物，若遇障碍物必须及时处理，必要时加长护筒高度；护筒埋好后用钢丝绳做保险系在钢轨上。1.2冲桩机使用塔吊移动、吊放就位。1.3护筒埋设结束后将冲孔机就位，冲孔机使用挖机吊放摆放平稳，钻机底座用钢管支垫，钻机摆放就位后对机具及机座稳固性等进行全面检查，用水平尺检查钻机摆放是否水平，吊线检查钻机摆放是否正确。1.4冲击钻成孔根据基桩的直径及工程地质情况，采用8-13T冲击锤。在钻机驱动钻锤冲击的同时，利用泥浆
21、泵，向孔内输送泥浆（当钻进一个时期，检查孔内泥浆性能如果不符合要求时，必须根据不符情况采取不同的方法予以净化改善）。冲洗孔底携带钻渣的冲洗液沿钢丝绳与孔壁之间的外环空间上升，从孔口回流向泥浆池，形成排渣系统。冲孔机桩就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，全面检查钻机的各运转部位是否灵活可靠，润滑油是否够量，冲孔桩机安装是否平稳钻机就位后，应水平平稳，不得产生位移和沉陷，天车、冲头和桩位中心三者应在同一铅垂线上，开孔的孔位必须准确。冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降机锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。冲进过程中，每进58尺检查钻机直径和竖直度，注
22、意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对；根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在冲进至中风化石灰岩时，冲进速度必须放慢，以确保成孔质量。在护筒下1m范围内，宜慢速冲进。冲孔作业必须连续，并作冲孔施工记录，经常对冲孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终要保证，有效地防止了孔壁坍塌，埋冲锥头的现象发生，确保了冲孔桩的成孔质量和成孔速度。若冲孔过程中出现溶洞漏浆，为了防止孔桩坍塌和造浆，先使用C15混凝土回填将溶洞填满，再用泥夹石回填至孔口再次冲孔。冲孔用大径冲锥冲，冲管内的泥渣和泥浆经常倒出，在冲孔
23、排渣，提冲锥头除土或因故停冲时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。现场冲孔排出的渣土、泥浆使用10T载重汽车外运，运距由甲方、监理、施工单位现场确定。1.5成孔要点钻孔桩在软土中钻进，应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层或岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。冲孔桩每钻进45m验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处应验孔。桩进入全风化岩后，非桩端持力层每钻进3050cm，桩端持力层每钻进1030cm应清孔分段取样分析一次，确保入岩深度，并做记录。成孔中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等情况，应停止施工，采取相应措施后再进行施工。1.6冲孔桩机操作要点及注意事项开冲时，应稍提冲头，在护筒内旋转造
24、浆，开动泥浆进行循环，待泥浆均匀后以抵挡慢速开始冲进，使护筒脚处有牢固的泥皮护壁。冲至护筒脚下1.0m后，方可按正常速度钻进。冲进过程中必须保证冲孔的垂直。在冲进过程中，应注意地层变化。对不同的土层，采用不同的冲进方法；在粘土中冲进，中等转速，大泵量稀泥浆，进尺不得太快；在砂土或软土层中，冲进时要控制进尺，抵挡慢速大泵量，稠泥浆冲进，防止泥浆排量不足，冲渣来不及排除而造成埋冲头事故；在土夹砾（卵）石层中冲进时，宜采用抵挡、慢速、良好的泥浆，大泵量。冲进过程中，要随时观察孔内水位及进尺变化情况，冲机的负荷情况，以便判断塌孔或漏浆。冲进过程中，对于地层交界处软硬不匀，颗粒粒径大小悬殊，采用低速慢冲
25、，上下反复扫孔，并随时注意冲孔垂直度检测；在松软土层中冲进，根据泥浆补给情况控制冲进速度。施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面控制在高出最高水位1.5m以上，冲速不要太快，在孔深4m以内不要超过2m/h，往后也不要超过3m/h。冲进过程中，经常注意泥浆指标变化情况，并掌握好孔内泥浆面高度，发现变化后及时调整。经常检查机具的运转是否正常，发现异常应立即向当班班长和技术人员报告；润滑部位每班检查一次。小工具如扳手、榔头、撬棍、垫叉等应放在离孔口较远处，防止掉入孔内。上下冲时发现阻力大的易缩径孔段，应采取上下来回反复划圆扫孔以保证孔径达到要求。操作人员要执行操作规
26、程，按规定表格详细记录冲进中每一环节的变化。2.清孔每钻进1m，采用泵吸反循环清渣；在砼灌注前再次用泵吸反循环清渣进行二次清孔、控制沉淀。3.钢筋笼制作安装3.1施工工艺本工程桩基钢筋笼制作应在现场指定钢筋加工区分节采用长线模架绑扎成型，钢筋笼安装在终孔验收合格后进行。采用塔吊吊装工具，分段在井内吊制安装。钢筋笼吊放具体分六步走：第一步：指挥转移到起吊位置，起重工分别安装吊点的卸扣。第二步：检查三吊点钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊。第三步：钢筋笼吊至离地面0.3m0.5m后，应检查钢筋笼是否平稳后主钩起钩，根据钢筋笼尾部距地面距离，随时指挥副钩配合起钩。第四步：钢筋笼吊起后，主钩匀
27、速起钩，副钩配合使钢筋笼垂直于地面。第五步：指挥起重工卸除钢筋笼上副钩吊点的卸甲，然后远离起吊作业范围。第六步：指挥塔吊吊笼入孔、定位，吊机走行应平稳，钢筋笼上应拉牵引绳。3.2钢筋笼定位人工挖孔桩桩身钢筋保护层厚度的控制根据遵义市奥林匹克体育中心建设项目人工挖孔桩施工图纸，人工挖孔桩桩身钢筋保护层厚度为50mm，为了保证桩身钢筋保护层厚度，项目部采用以下方式予以保证：孔桩钢筋保护层厚度控制措施4.桩芯砼灌注4.1准备工作钻孔桩砼灌注是成桩的最后一环，在浇注砼之前，制定详尽的施工作业指导书，做好充分的准备工作。提前向砼拌和站下发书面通知，提出数量、标号、质量要求、供应时间，做好砼准备工作。砼浇
28、注之前，必须准备好备用供电系统。要求砼拌和站按二倍浇注桩身砼体积备齐砂、石、水泥、外加剂等材料。备置首方料斗，容量不小于3.5m。4.2砼浇注砼浇注导管采用250型快速接口管。钻孔桩砼浇注工序要求衔接紧凑、有条不紊，清孔完成后，应立即下放钢筋笼，接着下放导管。在浇注砼前再次检查孔度沉渣厚度50mm，如不满足，则立即利用导管进行二次清孔。下导管口离孔底0.20.4m，第一批灌注砼数量应能满足导管初次埋置深度（1.0m）。灌注开始后，应连续、快速地进行，做到一气呵成，在灌注过程中，要特别注意保持孔内的静压水头，不少于2.0m，同时要及时测量砼面的高度及上升速度。根据导管长度，推算和控制埋管深度。导
29、管最大埋深不大于6m，最小埋深不小于2m。桩顶标高的确定：灌注桩顶要比设计桩顶标高多浇注0.8-1.0m，以确保桩顶质量。做好每根桩水下砼灌注记录和砼施工记录。4.3混凝土取样水下混凝土灌注过程中，要注意随机对灌注的混凝土取样，取样的过程监理工程应当旁站验证。试模的规格、试件的数量要符合要求。每根钻孔桩至少应制取2组试件；桩长20m以上者不少于3组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于4组。如换工作班时，每工作班应制取应制取2组。5.泥浆的排放及泥浆池的设置5.1根据现场实际情况与图纸的设计等综合考虑，泥浆采用外运。用日挖机装入自卸汽车外运出场外的指定地点，泥浆池的大小根据现场桩孔深度和造浆的多少确
30、定，泥浆池按每一个或者两个台位共用公用一个泥浆池。泥浆池示意图第三节 检查验收1.孔径和孔形检测孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，是根据桩径制做笼式井径器入孔检测，笼式井径器用8 和12 的钢筋制作，其外径等于钢筋笼直径加100 毫米，但不得大于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的46倍。其长度与孔径的比值选择，可根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时，将井径器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。2.孔深和孔底沉渣检测孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底直径13cm15cm，高2022cm，质量4kg6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。3.孔位检测及防治措施因钻机倾斜方面造成的，安装钻机时要使转盘、底座水平，使滑轮轴、护筒中心、桩位三者在一条垂直线上，并经常检查校正。已造成偏斜的应先移
