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菏泽金色家园1#楼钻孔灌注桩施工组织设计编制单位：山东强巍建筑工程有限公司编制日期：二0一四年三月九日一、工程概况本工程为菏泽金色家园1#楼桩基工程，基础设计为预应力混凝土管桩104棵和钻孔灌注桩52棵。其中灌注桩桩身混凝土强度C30，设计￠600桩，有效桩长22米，单桩承载力特征值为1400KN。〈二〉编制依据1、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）。2、建筑工程施工质量检验评定标准(GB50300-2001)。3、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)。4、建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)。5、施工现场临时用电安全技术规范(JGJ80-91)。三、施工准备1、因现场场地较小，无法安排多台钻机同时施工，根据具体情况，拟安排1套GP-20型钻孔机正循环回旋工艺成孔钻机进行桩基施工，施工走向由东向西（根据设计安排，先进行试桩、锚桩施工）。2、现场设置轴线控制点在打桩区外围，并投身到墙上，便于施工阶段经常复核，并注意在施工作业时加以保护。在相邻的建筑物及围墙上设置水准点，在施工过程中保护水准点不被破坏。3、根据设计桩位图，将桩逐一编号，依桩号所对应轴线尺寸施放桩位，经业主、监理及设计单位复核无误后方可开始施工。熟悉审查施工图纸及有关技术文件，掌握地质勘察资料和技术经济资料，进行工料、成本等综合分析，确定最终施工方案。4、施工机械设备应验收合格并开具桩机验收合格单后进入现场安装调试。进场的商品混凝土及其他材料质保资料齐全，钢筋等应提前按规定做好复试工作。四、施工方法1、测量定位、场地平整桩位测设时，最好采用换手复测，误差控制在5mm以内。平整场地，包括修筑便道，为摆放钻机、运输砼、吊装钢筋笼、安装导管等工作提供场地。2、护筒埋设护筒采用4～6mm厚钢板卷制，内径宜比桩径大200～400mm，埋设深度根据设计要求或视桩位的水文地质情况而定。一般埋臵深度为2～4m。埋臵时护筒顶面高出地面0．3m，底部与四周用粘土分层夯实，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面误差控制在50mm以内，竖直线倾斜不大于1％，护筒埋设应保证其稳定。3、泥浆制备泥浆制备应严格按要求控制：比重1，1～1．3，粘度18～22S，含沙4％～8％，胶体大于90％。施工过程中及时补充优质泥浆，以保证孔内泥浆顶面标高始终高于地下水位1．5～2．0m。4、钻机就位钻机应摆放平稳，底座处全部用枕木支垫，摆放就位后对机具及机座稳固性进行全面检查，保证钻进中钻机不产生位移和沉降。5、钻孔灌注5.1钻孔开钻时，应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。整个过程应采用减压钻进，使孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80％。每钻进3～5m，检查一次泥浆性能指标和成孔质量，保证成孔质量满足钻机成孔质量标准，钻进过程中，填写好施工记录，注意地层变化，并在变化处取样，以便调整泥浆指标。因故停机时，应保证孔内具有规定的水位和所需的泥浆比重和粘度，且应将钻头提出孔外，以防塌孔或掉钻头。．5.2第一次清孔钻孔完成后，应对成孔质量进行检查，检查钻孔深度、孔径、垂直度是否达到要求，合格后进行清孔，清孔的方法有换浆、抽浆、掏渣等，正循环中常用换浆清孔法，即用泥浆泵将新泥浆通过钻杆压人到孔底喷出，将钻头提高至孔底约30cm空钻带动孔底沉渣，使其在孔内环形上浮至孔口流人沉淀池，循环工作，直至达到要求泥浆指标成孔质量应满足下表要求：项目允许偏差孔的中心位位置：单排桩：50mm群桩：100mm孔径：不小于设计桩径倾斜度：钻孔：小于1％孔深：摩擦桩：不小于设计规定;支承桩：比设计深度超深不小于50mm沉淀厚度：不大于设计规定清孔后泥浆指标：相对密度：1.03～1.10;粘度：17～20s;含沙路：2％;胶体路：95％5.3、安装钢筋笼钢筋笼应严格按设计要求制作，其规格、数量、排距、间距、焊接口均应符合规范要求。钢筋笼宜整体吊装人孔，也可根据具体情况分节制作，但必须保证接头质量，上下两节主筋轴线成一条直线，双面焊缝长度不小于5d，单面焊缝不小于10d，其焊缝截面积不小于被焊钢筋的截面积，主筋焊接在同一截面内接头数不大于总数的50％。钢筋笼骨架倾斜度允许偏差控制在0．5％以内。吊装时，用吊机将其准确对位，起吊过程中应避免钢筋笼变形，两节钢筋笼的焊接应尽量减少操作时间，以增加工作的连续性。5.4、二次清孔由于安放钢筋笼及导管与第一次清孔间隙较长，导致孔底产生新的沉渣，应进行二次清孔，其方法是泥浆从导管内压入以臵换孔底沉渣，进行清孔。达到要求指标后，立即进行砼灌注工作。5.5、水下砼灌注水下砼灌注应迅速，不得超过首灌砼的初凝时间，水下砼一般采用钢导管灌注，导管内径在200～350mm之间，视桩径大小而定。导管使用前应做水密承压和接头抗拉实验，水密实验的水压不应小于孔内水深1．3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力P的1.3倍。P值可按下式计算：P=rcHc-rwHw式中：P:导管可能受到的最大压力(KPa)rc:砼的容重(取24kN/m3)Hc:导管内砼桩的最大高度(m)，以导管的全长或预计的最大高度计rw:孔内泥浆的容重(kN/m3)Hw:孔内泥浆的深度(m)导管接头用法兰螺栓联接，垫橡胶圈密封防水，上端放臵砼漏斗。采用商品砼时，由于其可连续出料，采用1～2m漏斗。首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋臵深度(≥1．0m)和填充导管底部的需要，所需砼数量可参考下列公式：V≥∏D2(H1+H2)/4+∏D2h1/4式中：V:灌注首批砼所需数量(m3)；D:桩孔直径(m)；H1:桩孔底至导管底端间距，一般为0．4m；H2:导管初次埋臵深度(m)；d:导管内径(m)h1:桩孔内砼达到埋臵深度H2时，导管内砼柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)，即h1=Hwrw/rc。首批砼灌注时采用砼隔水栓或钢筋吊钢板堵口隔水栓或堵口钢板应与导管水面紧贴，漏斗内备够足量砼后剪断吊钩使隔水栓下落孔底或提拔钢板，灌注过程中，应及时测孔内砼面的标高，以调整导管埋深，一般导管埋深宜控制在2～6m。灌注砼顶面距钢筋笼骨架底部lm时，为防止钢筋笼上浮应降低灌注速度，当砼面距孔底4m以上时，提升导管，使导管底口高于钢筋骨架底部2m以上，可恢复正常灌注速度。为保证桩头砼强度，灌注砼面标高宜比设计高出0.5～1.0m。多余部分在基坑开挖后凿除，桩头应无松散层。五、钻孔灌注桩质量控制措施1、①、严格按钻孔灌注桩施工程序进行，由专人指导，每根桩做好记录。②、钻孔时，要及时将孔内沉渣排出孔外，以免沉渣太多，出现埋钻现象。③、钻孔过程中，若遇到缩孔、斜孔、弯孔、塌孔、护筒周围冒浆等情况时，立即停止施工，及时采取相应的措施纠正后再施工。2、钻孔过程中容易出现的问题及如何处理a、钻孔过程中出现坍空其表征是孔内水位突然下降又回升，孔口冒细密水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。他控多有泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。应查明坍孔位置后进行处理，坍空不严重时喉，可回填土道坍空位后，并采取该山泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施，继续钻进;坍孔严重时候，应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填，如果无上述土类时候可采用粘质土并掺入5%~8%的水泥砂浆，应等待数日后方可采取改善措施后重钻。坍空部位不深的时，可采取深埋护筒法，将护筒填土夯实，重新钻孔。b、钻孔偏斜、弯曲一般有地址松软不均匀、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成。一般可在偏斜出钓住钻锤反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重的时，应回填粘质土到偏斜处顶面，待沉积密实后重新钻孔。c、扩孔缩孔扩孔多系孔壁小坍塌或钻锤摆动过大造成。钻孔缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或泥质页岩造成，一般采用失水率小的优质泥浆护壁；钻锤磨损大也能使孔径稍小，应随时及时的焊补钻锤。当缩孔已发生时，可用钻锤上下反复扫孔，孔大孔径。d、钻孔漏浆一般采取护筒周围回填土夯实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锤慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施。e、糊钻、埋钻多出于正循环回钻钻进时，遇软塑粘质土曾，泥浆相对密度和粘度过大，进尺快、钻查量大，钻杆内径过小，出浆口堵塞而造成。应改善泥浆性能，对钻杆内径、钻扎进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算，并控制适当进尺。若已严重糊钻，应停钻提出钻锥，清除钻渣。3、灌注混凝土过程中容易出现的事故的预防及处理灌注水下混凝土是成桩的关键工序，灌注过程中应明确分工，密切配合，统一指挥，做到快速连续施工，防止发生质量事故，若出现质量事故时，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救，以期尽量减小经济损失。a、导管漏水主要原因：首批混凝土储量不够或导管底口距孔底间距过大，不能将导管底口下封住，使水从导管底口涌入；导管接头不严，橡皮垫被高压气囊挤开，水进入；导管提升过猛，控制错误，使导管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。处理方法：若第一种情况，立即将导管提出，进行清孔重新下导管，重新灌注。若是第二、三种情况，应换新导管，插入混凝土用吸泥或抽水的方法将导管内的水和沉淀吸出，继续灌注混凝土，起先混凝土应增加水泥用量，以后的混凝土可恢复正常配合比。b、卡管主要是由于初灌时隔水栓卡管或坍落度过小，流动性差，夹有大骨料，混凝土离析或导管漏水引起。灌注过程中加强对导管检查和对混凝土和各项指标检查。c、坍孔主要原因是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，或护筒周围堆放重物或机器振动引起。处理方法是加大水头，移开重物，排除机具振动，用吸泥设备吸出坍入孔内泥土，如不继续坍孔，时间允许可重新灌注，但应按继续灌注桩采取补强措施，否则拨出导管和钢筋笼，回填粘土，重钻。d、埋管主要原因是导管埋入混凝土过深，使导管内外混凝土已初凝、与混凝土产生的摩擦力过大，或提管过猛将导管拨断。预防方法是严格控制导管埋深不得超过6m，混凝土内加缓凝剂，加速混凝土灌注速度，提升导管不可过猛。e、灌短桩头灌注水下混凝土过程中要严格核对混凝土的数量，确定混凝土的灌注高度。对于已经发生短桩的，可以按照处理埋管的办法，插入以直径稍小的小护筒，深入到原灌混凝土内，用吸泥机吸出坍方土和沉淀土，拔出小护筒，重新下导管灌注，灌桩完后此桩要予以加强。f、混凝土严重离析多由于导管漏水、地下水渗流造成。灌注水下混凝土前要严格检查导管的水密性，灌注过程中要注意防止导管内发生高压气囊，在高压地下水地区要测验地下水的压力高度和渗流速度。g、备用钢护筒根据地质报告，本桥地表下除有1m左右厚的硬壳层外其下分布有10～12m深的淤泥层，为防止塌孔，缩孔，除按正常护筒埋设外，还应准备同规格钢护筒，以备加长用。4、灌注桩出现问题后的补强方法a、灌注桩检测后发现有夹层断桩、混凝土离析、空洞等事故时，经设计代表和监理工程师同意后可以进行加强处理。b、采用压入水泥浆补强。钻两个小孔，分别作出浆进浆口用。深度应达补强处以下1m。c、用高压水泵向孔内压入清水，使夹层泥渣从出浆孔被冲洗出来。d、压入水灰比为0.8的纯水泥浆e、浓浆压入时应使其充分扩散，当浓浆从出浆口冒出时停止压浆，用碎石将出浆口封住，并以麻袋堵实。f、最后用水灰比0.4的水泥浆压入，压力增大到0.7~0.8MPa时关闭进浆阀，稳压压浆20~25min，压浆补强工作结束。g、待水泥浆硬化后，应再钻孔取芯检查补强效果。六、安全保证措施1、严格执行安全生产操作规程，执行国家及地方有关劳动安全政策法令、规章制度，严格按照建筑安装操作规程施工，建立健全管理体系，项目部设专职安全员，施工队配备兼职安全员，层层抓安全，人人抓落实，做到文明施工安全生产。2、施工队长主管安全工作，班组设置一名安全员，由各班组长兼职。开班前召开安全小组会议，定期召开职工大会，进行安全教育工作。3、施工前对全体施工及管理人员进行安全教育，每月定期进行安全检查，电路、机械传动部件设有防护措施，各生产机长及班组安全员负责现场安全工作。4、施工现场的所