灌注桩及后压浆施工方案

西环广场桩基工程灌注桩及后压浆施工方案编制人：万里涛【评语】一篇不错的施工方案，在施工方法、工艺流程及施工机械设备方面介绍详细，对桩的施工难点以及可能影响工程进度的各方面作了详细的分析，内容较好。缺点是对容易发生质量事故的预防措施内容少了些，另外对安全措施没有具体描述。缺平面图。目录1工程概况及设计要求1.1工程概况1.2工程设计要求2施工工艺及进度计划2.1施工工艺方法2.2、设备选型配套2.3施工工艺流程2.4工程生产计划部署及进度安排2.5平面布局及施工顺序3施工力量部置4材料计划4.1成桩材料4.2用水计划4.3用电计划5施工工艺技术要求5.1施工准备5.2钻进成孔5.3终孔验收及质量验收5.4钢筋笼制作与吊放5.5混凝土浇灌5.6基桩后压浆5.7空孔回填5.8泥浆外运5.9桩头剔凿5.10冬期施工6基桩检测7质量保证措施8安全生产、文明生产9建设单位、总包配合事宜1工程概况及设计要求1.1工程概况拟建建筑物位于西直门外高粱桥路，是由北京金融街建设开发有限责任公司筹建，北京中铁建筑工程设计院勘察分院负责勘察，建设部设计院设计。该建筑物是由3栋高层（23层）、周边裙房地上6层，地下3层组成。±0.00相当于绝对标高50.25m，基础底板下皮标高约-16.05m。高层及裙房部分均采用后压浆泥浆护壁钻孔灌注桩基础。为选择合理的桩基设计参数，先期已进行了8组试验桩施工和检测。根据我部承担的试桩阶段施工情况，本次工程桩施工主要存在以下问题和困难：1.1.1地质条件复杂由于地质构造原因，北京西部地区桩机施工难度一般大于东部地区。本工程以地面以下约14m为施工作业面，工程桩持力层在地面以下近30m的卵石层。地质报告表明，该层卵石最大直径为150mm，而试桩期间经常遇到200mm以上的大块卵石，致使进入持力层后钻机进尺极为困难，钻头损耗和修复工作量增大，施工成本上升，进度受到制约。1.1.2成孔机械设备的选择为确保试桩工期，我部曾先后调进3台不同功率和型号的成桩设备，并摸索出该场地持力层以上土层，不同功率成桩机械成孔速度相差不大，而持力层中成孔速度则随桩机功率增大而加快的特点。同时，进口组装机械设备维修工作量较原装机械设备大，一定程度上也会影响施工进程。因此工程桩施工宜采用较大功率的原装进口设备为宜。1.1.3桩身混凝土充盈系数大本工程施工作业面即为卵石地层，桩身范围内的地层也基本为砂卵石和黏性土交互夹层，不仅增加了成孔难度，而且使桩身混凝土充盈系数增大。试桩期间桩身混凝土充盈系数统计结果约为1.20，施工成本增大。1.1.4工期紧迫根据建设单位要求，总包单位总体安排，工程桩整体施工时间约为50日历天，除坡道外工程桩施工时间约为40日历天。因此，每天必须生产工程桩20～25根方可保证总工期的按时完成，这其中还尚未考虑大雨等恶劣天气的影响，因为大雨过后坡道等部位无法保证商品混凝土罐车的通行。1.1.5施工作业场地紧张本次施工作业场地均为布桩区域，坑内无单纯作业场地，坑上区域也极为有限。为保证总体进度计划的完成，工程桩施工需考虑不少于4台成桩机械，配以3台吊车及1台土方机械。由于泥浆护壁工艺的影响，随工程进度7台大型设备坑内摆放和行走将存在极大的难度。同时，日产量要达20根以上的钢筋笼制作和摆放场地有待解决，这是制约工期的关键。1.1.6施工坡道部位基桩的处理施工坡道占据坑内布桩区域（约有60根桩）势必影响工程桩的施工和进度。1.2工程设计要求1.2.1工程桩桩径均为800mm，总桩数为826根（前期施工完毕试桩40根未计入），其中高程塔楼部分约566根，裙房部分约260根（具体见正式桩基设计图纸）。高层塔楼及裙房工程桩桩身混凝土强度等级均为C35，并采用后压浆技术处理。主筋混凝土保护层为50mm，桩端持力层为卵石层。钻机终孔以桩端进入卵石层≥500mm为主控指标，以有效桩长14.0～14.5m为参考，当桩端进入卵石层≥500mm后，有效桩长有较大出入，需提请设计人员共同协商确定。1.2.2工程桩主要设计参数如下表1所示。桩基主要设计参数一览表表12施工工艺及进度计划2.1施工工艺方法根据场地工程地质条件和桩基设计情况，以及场地地下水情况，本工程拟采用旋挖钻机泥浆护壁成孔、导管水下混凝土灌注施工工艺；成孔与灌注混凝土分离流水作业。2.2设备选型配套根据工程情况，为保证施工工期，我部计划投入不少于4套成桩设备，前期由于场地相对宽阔，视现场情况可考虑进5台钻机。主要设备器材配套如表2所示。2.3施工工艺流程（见图1）图1施工工艺流程2.4工程生产计划部署及进度安排尽管本项目试桩施工期间暴露出工程桩施工存在诸多问题和困难，我部对工程桩施工仍充满信心和准备，在充分发挥我司技术和管理优势的前提下，合理配备机械设备和人员，确保工程桩保质保量，如期完成。就本工程工程桩施工我部已做如下施工安排和部署：2.4.1机械设备为确保本工程基桩施工按时开工，如期完成，我部已协调我公司及协作单位5台原装进口大功率成桩设备就地待命，随时进场。施工过程中根据机械设备状况可考虑同等备用设备随时进场。2.4.2钢筋笼制作场地为便于钢筋笼制作、运输及成品保护，我部拟利用城市轻轨站房地下三层区域作为钢筋笼制作场地，还需请建设单位和总包单位予以考虑和协调。建议利用现场级配砂石先进行地下三层房心土回填至反梁顶面位置，压实整平后即可满足钢筋笼制作要求。2.4.3施工坡道基桩的施工根据总包单位安排，现场东西向坡道为最终基坑内使用坡道，不进行倒坡。因此，最后坡道部位必然压住一定数量工程桩（约60根），不便施工。为此，我方要求施工坡道尽量按图纸要求挖设，尤其在施工后期，坡道应尽量收坡到位，坡面以满足对向行驶车辆交会（约6m）为限，使坡道所压工程桩数量减至最少。因坡道部位及坡顶区域只能使用一台桩机逐步退打施工，成桩空孔部分加长，工程桩施工进度相对缓慢，需考虑一定的收尾工期时间，计划为10日历天。2.4.4总体施工流程工程桩施工总体安排必须与土建总包计划相协调，即施工成桩顺序大致配合土建由北向南六段流水逐步施工要求。同时结合桩基施工工艺特点，将高层塔楼部位密集桩位区域要在开始阶段尽量施工完毕，避免后期钻机相互拥挤，影响灌注混凝土、开挖桩间土等相关工序的进行。因此，进场时2台钻机首先在基坑北端（1区）疏、密桩群之间跳打施工，另2台钻机分别在3区和5区高层塔楼桩位密集区域南北跳打施工。而后4台钻机总体由北向南区域进行施工。为保证整个施工过程的道路畅通，开始先要将最西侧外墙部位工程桩施工完毕，并尽快重新回填平整作为整个施工过程的主要运输干道，同时备有十块1500mm×4000mm×10mm规格的钢板随时应急处理道路险情。基桩施工后2~4天及时进行后压浆处理，以便平整并重新利用场地。后压浆设备及水泥堆放拟利用和布置在南段坑上区域，以减轻坑内作业面压力。2.4.5人员组织本工程依托我司专家技术资源，由刘金波博士总负责，李珊琳高工为项目经理，席宁中博士为总工组成基本项目组，现场配备富有经验的技术和生产管理人员若干名，执行我司内部质量和安全保证体系实施办法，确保工期和质量。现场劳务工作人员约需120人。本工程计划工期50天，除坡道部位工程桩施工40日历天。桩头剔凿在工程桩施工完毕一周内完成。为尽量加快整个工程的施工总进度，我方可提前进场进行储浆池的准备、钢筋笼的制作及桩基施工作业面处理。施工进度横道图如表3所示。注：如遇降雨、不可抗力等非我方原因致使计划拖延或施工不能正常进行时，工期顺延。2.5平面布局及施工顺序将施工场地划分为以下各区段：2.5.1施工作业区—工程桩分布地段是本工程的施工作业区，位于-14.00m处，钻机在该区内施工。2.5.2钢筋堆放制作区—拟布置在城市轻轨站房地下三层10~14轴和19~24轴区域，地下反梁体系经人工平整（回填房心土至反梁顶标高）后进行钢筋调直、加工、焊接及钢筋笼制作，钢筋堆放集中在该区附近靠北区域。2.5.3循环系统—储浆池等，分布在各钻机附近组成泥浆循环系统。2.5.4泥渣临时堆放区—为使施工现场尽量开阔，本次采用渣土随时清运的方式，不设堆渣区。施工布置及施工顺序可根据现场实际情况进行调整。3施工力量部置工地成立项目经理部，优化组合上岗。针对工程情况，工程投入施工人员约120名，主要施工人员名单（略）。各岗人员、职责范围及岗位责任见表4。注：施工分两班24小时连续作业。组织机构图（图2）4材料计划4.1成桩材料根据设计要求，提前同供货单位签定分批供货合同。所进材料应及时送质检部门检验合格后方可签定合同，分批进场材料必须有出厂检验合格证书、试验报告等，同时按有关要求做好见证取样送检工作。收料员必须严格验收，不合格材料决不允许卸入工地。4.2用水计划桩基施工期间，每日计划用水175m，总包方在基坑西边南北各设置DN25水管接头一个，结算时以水表计量或实际用量为准，其中：4.2.1生产用水每日成桩20~25根，计划用水150m。4.2.2生活用水施工人员约120名，每日计划用水5m。4.2.3后压浆用水每日压浆约20根，计划用水20m。4.3用电计划工程用电总功率420kW，实际使用功率约308kVA，总包方负责将电接至现场坑边，结算时以电表计量为准，具体如表6。施工用电时，钻机及灌浆架、电焊机就近用四侧分布的接线盘接电。5.施工工艺技术要求本工程施工按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)及有关施工验收规范的规定和设计图纸说明要求进行。5.1施工准备本桩基工程为湿作业工艺，为防止坑内作业受降雨及地表水的影响，要采取常规雨期施工的措施，总包方现场应布置排水沟、集水井及抽水设备，以便及时外排集水。5.1.1施工放线根据桩位平面布置图及总包提供的测量基准点，首先由专职测量人员进行放线工作，放线结束后会同总包方、监理及设计人员共同验线，认为无误并签字认可后方可进行下一步的施工工作。5.1.2埋设护筒根据桩位预埋护筒，护筒内径比设计桩径大100mm左右，长度0.8～1.0m。护筒中心与桩位中心埋设误差不得大于50mm，护筒埋设应保持垂直；埋设护筒的孔口要大于护筒直径100mm以上，周围需用黏性土从下往上填满捣实。经测量人员用仪器复核后方可开钻。5.1.3钻机就位钻机就位时，要做到机座平稳，转盘中心与桩位偏差不得大于20mm。还必须做到“三点一线”，即天车中心，回转器中心与钻头中心线在同一铅垂线上。5.1.4挖设循环系统按照旋挖钻机钻进成孔要求，钻机施工前需挖设储浆池以备钻进泥浆护壁使用。本次工程桩桩长基本相同，总包方要求不得在现场开挖动土，因此统一考虑≥10m的地面储浆池。5.1.5对设计资料进行技术交底，对施工进行安全交底。5.2钻进成孔5.2.1钻头土层及卵石层选用双翼带梳齿钻头或镶焊硬质合金刀头的笼式钻头。5.2.2循环泥浆性能注入孔口泥浆：比重≤1.10；排出孔口泥浆：比重≤1.20。5.2.3钻进成孔工艺操作要点（1）钻机就位确保准确，钻杆要求垂直，在施工中不发生倾斜、移动，经检测无误后方可开钻。（2）开始钻进时先轻压慢转，当钻头正常工作后，逐渐加大转速调整钻压。（3）钻进过程中应细心观察进尺及出渣情况，根据出渣种类及多少适当控制进尺速度。（4）钻进时如孔内出现坍孔等异常情况时，应立即将钻具提离孔底并保持泥浆液面高度；必要时向孔内输送性能符合要求的泥浆，提高净水压力，以抑制继续塌孔。（5）及时清理孔口排渣，避免泥浆漫流，做到文明施工。5.2.4及时换浆和排渣，保证泥浆净化为提高钻进效率和保证孔壁稳定，必须及时换浆和排渣，确保泥浆性能指标满足钻进成孔需要。5.2.5清孔钻孔达到设计深度后，此时空转不进尺，以比重较低(1.05～1.10)的新泥浆替换孔内比重较大的泥浆。5.3终孔验收及质量验收5.3.1终孔验收当钻至持力层设计深度并满足有效桩长要求后即可停钻。桩孔终孔后，由钻机班长、质检员提请总包复检合格后报监理，对其桩径、孔深、垂直度及孔底沉渣等各项指标依据规范规定及设计要求进行验收签署意见。达到标准后进行下道工序。5.3.2桩孔质量标准（1）桩径允许