大学附属医院外科楼工程混凝土灌注桩施工方案监理.docx

XX外科楼工程

混凝土灌注桩施工方案

编制：
审核：

XX建筑工程公司四分公司

灌注桩施工方案
施工时执行《建筑地基基础工程质量验收规范》（GB50202－2002）
《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59－99）
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－88）
《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33－2001 J119－2001）
其它方面按国家现行规范执行。
1、设计情况
（1） 地质情况
根据XX外科病房楼工程《岩土工程勘察报告书》显示，地下水实测稳定水位埋深在22.4-23.1之间，图纸设计桩端进入水下2－5m，桩施工时需进行降水。
土层情况如下：
A、 （1）杂填土，层厚0.4-1.5m。
B、 （2）黄土状粉质粘土，层底埋深2.8-3.8m，层厚1.7-3.3m。
C、 （3）黄土状粘土夹粉质粘土，层底埋深4.8-5.6m，层厚1.3-2.2m。
D、 （4）黄土状粉质粘土，层底埋深10.5-11.0m，层厚4.5-5.8m。
E、 （5）黄土状粉质粘土夹粉土，层底埋深13.2-15.0m，层厚3.0-4.5m。
F、 （6）黄土状粉土，层底埋深16.5-18.0m，层厚2.5-3.6m。
G、 （6－1）中砂，以透镜体形式分布于（6）层之中，层厚0.0-1.4m。
H、 （7）黄土状粉土夹粉质粘土，层底埋深20.4-21.7m，层厚2.4-5.2m。
I、 （8－1）圆砾，层底埋深22.1-23.2m，层厚0.6-2.5m。
J、 （8－1A）圆砾，此层只局部分布，层厚0.0-3.6m。
K、 （8－2）粉质粘土夹粉土，层底埋深23.1-27.3m，层厚1.0-4.4m。
L、 （8－2A）砂混圆砾，以透镜体形式分布于（8－2）中，层厚0.0-3.0m。
M、 （8－3）卵石，桩端持力层，最大揭露厚度4.9m。
N、 （8－3A）粉质粘土，以透镜体形式分布于（8－3）中，层厚0.0-0.7 m。
（2） 设计情况
A、 共有146根桩。
B、 桩径φ800～φ1000。
C、 桩长按实际（桩端进入8－3层500）。
D、 本身砼强度C35。
E、 桩端承载力标准值为2000KPa。
F、 顶标高为-6.50m、-2.3 m等。

2、施工程序
成孔工艺流程
施工准备、测量放线、定位→砌筑砖护圈→桩机就位→钻孔→每下挖1m土层清理孔壁，校核该段桩孔的垂直度和直径→继续下挖至设计要求的土层→验收桩孔直径、深度、垂直度，持力层地质情况人工扩头→验收成孔→盖好孔口盖板→移桩机至下一桩位
浇灌混凝土工艺流程：
重新检查桩孔→放钢筋笼子→绑垫块孔底清理→埋设注浆管→浇灌混凝土
说明：本程序不含护壁。
3、人工挖孔桩的准备工作
（1） 熟悉图纸，提出设计问题，并求得解决。
（2） 编制预算及施工方案。
（3） 准备材料、机具进场。
（4） 准备安全设施及标志。
（5） 测量定位。
（6） 安装电线、通风设备、机具就位。
（7） 劳动力组织：每孔配备3-4人机械成孔，一人开机械，一人扶铲，一人运土，一人清理，对扩底桩，专门派3个进行人工扩底。
4、主要机具
机动洛阳铲20台，照明灯(带橡皮电缆的低压行灯)15盏，通风照明设备5台，电动卷扬机（电动辘轳）20套，手工挖掘工具若干，高频振动器3台，棒式振动器6根等。以及用于检查孔径的铁圈两组6个（按不同的桩径各两个）。
5、施工方法
（1）施工测量控制方法：
A、 根据已有建筑物控制桩进行复测无误后，投入基坑中进行测量放线，高程也从地面控制桩投入。
B、 开孔前，桩位应定位放线准确，在桩位外设置定位龙门桩，以桩半径为半径，画出上部的园周。每一根桩在施工前要设置带十字线的定位小木桩，在施工时不得任意移动，作为校核该桩孔垂直度和桩中心是否偏移的依据。
C、 对桩位进行封闭复测。
（2）排水
本工程虽然进行了深井降水，但根据已往经验，在桩孔中有时还会有水，这是时可以在挖孔的同时，设置一个集水坑，然后用水泵抽出。
（3）桩孔施工
A、 桩的直筒部分拟采用机动洛阳铲施工，当挖至设计标高时加强验孔，当确认已到持力层时，要移走机械，桩孔通风后，进行人工扩孔。
B、 桩开孔后应在侧边打上水平控制桩，以控制桩的深度。
C、 桩施工时应配合降水进行。桩孔施工原则进行干作业，当桩内水降不及时时，可在桩孔内挖集水坑，进行桩内降水，但抽水设备必须做好绝缘措施，以防漏电伤人。
D、 机动洛阳铲就位：机动铲就位时必须，用线锤吊准桩位，并固定不得松动、移位。当施工承台下的桩时，因此时承台槽已经开挖，为了便于架桩机和出土可在承台槽上搭满堂脚手架，高度至－6.5m。
E、 机动铲下落时，必须用人扶稳，使铲不得晃动，以免偏离桩位，机动铲带上的土要直接放在架子车上运到指定的位置。
F、 如在桩孔中间遇流砂及不均匀砂砾层时，应严格护壁。护壁方法如下图(护壁上每隔500设置泄水孔，孔径100)：

G、 两桩墩距＜1500时，须采用跳挖施工。
H、 扩大头施工：开挖时应严格观察地质土层，在不均匀的砂砾层中不易形成锥孔时，图纸设计要求锥孔可根据现场情况成于砂砾层以上位置，再垂直下挖于设计标高。图纸要求桩端进行持力层500（持力层为8－3卵石层）。不能少挖，更不能超挖（因地质报告指出持力层最大厚度4.9m，以防挖穿持力层）。当挖至深度后，应在桩孔底部中间的位置，向下挖一个直径不大于400，深度500的孔，以此来确定下面是否有（8－3A）粉质粘土层，如有此层，须清除此层，如无此层，可停孔报有关人员验孔。人工孔内施工时必须通风，严禁通纯氧。
G、当下部扩大头须护壁时，可采用如下的方法进行：在进行人工扩孔时每次开挖高度不超过30cm，而且每次挖完后用1：2水泥砂浆抹好。待挖到1米高度时立即按上图进行护壁。如土质松散，可缩短每次开挖高度。当地质条件特别恶劣时，扩大头部分先开挖一半，设置内支撑后再挖另一半，内支撑要互相连接，以增加刚度和稳定性。设置内支撑时不得影响钢筋笼的下放，打砼时内支撑不再取出。
H、桩孔验收时检查桩位中心轴线偏差，垂直度偏差，孔径、深度逐桩填写检查记录，并绘出验收桩位平面图，标出桩偏差尺寸，桩端挖至设计层时须请设计院、地质勘测部门实地核验。

（4）运土方法
A、机动洛阳铲施工时直接放在手推车上，拉到指到位置。
B、人工挖孔时，首先放在孔口边1m以外，然后每隔一段时间，由专人收集再运到指定的位置。
C、当基坑坡挖除后，挖出的桩土直接放入吊斗内，靠塔吊运出，当塔吊运不及时可考虑架设卷扬机的方法进行运土。
D、最后统一安排运到场外。
（5）孔口处理
A、孔口用机砖砌筑200高，一方面防止杂物掉进孔内，另一方面防止雨水进入孔内。
B、施工间歇、或施工完成时用足够强度木板覆盖孔口，以防人员误掉孔内，造成伤亡。
（6）钢筋绑扎
A、钢筋笼在现场内制作，现场绑扎。
B、钢筋笼绑扎完成且绑好垫块后，用塔吊吊起放入孔内，为防止钢筋笼的变形，钢筋笼要设置足够的加强筋（加强筋采有且设三角撑）。个别塔吊探不到的位置可以搭井字架，分节绑扎分节放入，主筋连接可采用搭接、电渣压力焊、绑条焊等方式进行。接头设置要符规范要求，并按要求进行复试。
D、 如进行主筋焊接，必须在地面上进行，不允许在孔内焊接。
E、 钢筋笼在搬运和吊装时，应防止变形，安放要对孔位，避免碰撞孔壁，就位后立即固定，并对垫块进行整理，且要二次清孔。
D、安装好的钢筋经检查验收，合格后方允许进行下道工序。
（7）桩砼浇注
A、桩砼采用商品砼，标号C35。
B、当验收合格后，且得到监理砼浇筑令时方可进行砼浇灌。
C、浇注前排除孔内杂物及积水。
D、砼浇注
①用砼泵将砼送到基坑中的储存槽中，下部用手推车将砼送到桩孔中。
②基坑边的桩可设溜槽下料。
③孔底部渗水不超过5cm时才允许浇注，当孔内积水超过5cm时而不超过15cm时，可根据实际积水量，计算水泥用量，可在下混凝土前按此量投下干水泥，然后迅速下料。
④扩大头部分，每下料1米厚用高频振动棒进行振捣一次，如当扩大头较大，高频棒的响半径不够时，要下人用50棒进行振捣。筒身每下料1.5米振捣一次。每次振捣时放低压照明设备进行照明，不见气泡翻出方可慢慢提棒，但是不得过振。每个下料层面插两个棒点。
⑤桩砼浇注，当振捣后浮浆过厚时，可向桩内丢直径不大于20cm的卵石，以增强桩身砼的抗压强度。但需要注意的是丢卵石的比例要严格控制，比例不大于5％，且要均匀下投。抛下的卵石边缘离钢筋笼距离要大于5cm，并且浮浆能够淹埋大半个卵石以上，如不能淹埋卵石半个以上说明浮浆层不厚，不能再抛下卵石。当丢下的卵石不能满足以上条件时，要下人进行清理。桩下部抛卵石时应放低压照明设备进行照明，确定满足要求后方可再次下料。
⑥当浇至桩顶时，砼灌注应至桩顶标高以上5-10cm，30分钟后，初凝以前进行复振，以保证挖除浮浆后桩头砼密实，桩顶标高应符合设计要求。桩面收成以后采取严格保温措施。
⑦如遇大量地下水，可采用水下浇注方法。
具体参见《灌注桩水下灌注方案》
E、试验
单柱单桩的桩，每根桩必须有1组试件。其它每浇注50m3且一个台班必须有1组试件。
6、质量检验
（1）、桩孔
灌注桩平面位置和垂直度允许偏差见下表：
序号
成孔方法
桩径允许偏差（mm）
垂直度允许偏差（％）
桩位允许偏差（mm）
1－3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩
条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩
1
干成孔灌注桩
－20
＜1
70
150
2
人工挖孔桩
混凝土护壁
＋50
＜0.5
50
150
钢套管护壁
＋50
＜1
100
200
注：桩径允许偏差的负值是指个别断面。
表1：
（2）、钢筋笼
表2：
混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准(mm)
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
主
控
项
目
1
主筋间距
±10
用钢尺量
2
长度
±100
用钢尺量
一
般
项
目
1
钢筋材质检验
设计要求
抽样送检
2
箍筋间距
±20
用钢尺量
3
直径
±10
用钢尺量

（3）、混凝土
表3：
原材料每盘称量允许偏差见下表：
材料名称
允许偏差
水泥、掺合料
±2％
粗、细骨料
±3％
水、外加剂
±2％

（3） 其它项目
表4：
混凝土灌注桩质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主
控
项
目
1
桩位
表1
基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心
2
孔深
mm
+300
用重锤测
3
桩体质量检验
按基桩检测技术规范。
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计要求
试件报告或钻芯取样送检
5
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
一
般
项
目
1
垂直度
表1
干施工时吊垂球
2
桩径
表1
干施工时用钢尺量
3
沉渣厚度：端承桩
mm
≤50
用沉渣仪或重锤测量
4
混凝土坍落度：水下灌注
干施工
mm
mm
160～220
70～100
坍落度仪
5
钢筋笼安装深度
mm±
100
用钢尺量
6
混凝土充盈系数
＞1
检查每根桩的实际灌注量
7
桩顶标高
mm
＋30
－50
水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
7、质量安全措施
（1）质量管理措施
A、进行技术交底，分层次进行，按图交代技术操作内容。
B、执行隐蔽验收手续。
C、严格按照图纸要求施工，如有变更必须经过甲方或设计同意。
D、各项厚材料必须执行进场二次检验制度。
（2）安全措施
A、专门对工人进行安全教育，配备专职检查人员进行检查。全体管理人员在施工前必须了解工程地质及水文资料，查明施工区域内是否有地下电缆或煤气管道等地下障碍物。
B、灌注桩施工现场所有设备、设施、安全装置，工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。
C、当相距10m以内的邻桩正在浇注砼时，要考虑对正在挖掘桩的危险影响，要暂停施工，人员不得下孔。
D、桩基施工正值冬季，桩内空气不易流通，每天开工前应检测桩孔内是否有有毒有害气体，可采用先向井下送风的方法，待正常运转10分钟后，然后再下入桩底作业。送风机风量不少于25L/S。孔上人员应与孔下人员保持联系，下孔人员必须戴好安全帽，孔内禁止吸烟。
E、人在孔内时，上部人员要坚守岗位，不得擅自离岗，应与孔内作业人员保护联系，随时做好孔内人员的撤离准备。
F、挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。对特殊人员如电工、机械操作工等应有上岗证。
G、施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地，接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。并遵守《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。
H、孔口必须做好维护措施，要用木板将孔口盖好，井口盖物必须有足够的强度，人员不得在上面走动。
I、井口处采用人工放钢筋笼时必须用不小于30mm坚韧的尼龙绳两根，结扣要牢固，有安全制动和吊钩装置。
J、井口操作人员必须带安全带。
K、孔井内经常检查有没有缺氧情况。
L、经常检查井内涌水、塌壁等情况。
M、井边设栏杆，井上下人员带安全帽。
N、停挖时井口用盖板盖，井下作业面上用半个盖板盖。

附：
水下灌注混凝土施工方案
一、水下灌注砼的性能参数
(一)砼原料
粗骨料宜选用卵石，石子含泥量小于2％，以提高砼的流动性，防止堵管。
(二)砼初凝时间
应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8小时。
(三)砼搅拌方法和搅拌时间
为使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30％的水，然后与拌合料一起均匀加入60％的水，最后再加入10％的水(如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量)，最后加水到出料时间控制在60～90秒内。应加强对混凝土搅拌时间，控制混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度。
(四) 坍落度选择
坍落度应控制在180±20毫米之间，砼灌注距桩顶约5米处时，坍落度控制在160～170毫米，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。要充分考虑商品砼在运输过程中坍落度的损失。
二、砼灌注操作
（一）主要机具
水下混凝土浇注的主要机具包括：导管、漏斗、隔水栓等。
1、导管直径在200－250毫米之间，壁厚不宜小于3mm。底管长度不宜小于4m，接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头。
2、漏斗可用4－6mm钢板制作，安装于导管顶部，用于接盛混凝土，漏斗的设置高度应满足操作的需要，并应在灌注到最后阶段，特别是灌注接近到桩顶部位时，能满足对导管内混凝土柱高度的需要，保证上部桩身的灌注质量。底部锥体的夹角不宜大于80度。
3、隔水栓
隔水栓置于导管内，采用强度等级为C35的混凝土制作，宜制成圆柱形，其直径比导管小20mm，其高度宜比直径大50mm：采有4mm厚的橡胶垫密封。形式如右图。
（二）首批砼灌注
砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。
开始浇注混凝土时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300－500。混凝土灌入前应先在漏斗内灌入0.1-0.2m3的1:1.5水泥砂浆，然后再灌入混凝土。混凝土灌量应能保证混凝土灌入后导管埋入混凝土深度不小于0.8-1.3m，使导管内混凝土柱和管外泥浆压力平衡。混凝土初灌量可参照下式进行计算。待初灌混凝土足量后，方可截断隔水塞的系结铁丝将混凝土灌至孔底。

V＝2h1+k2 h2
式中：
V――混凝土初灌量（m3）
h1－－导管内混凝土柱与管外泥浆压力平衡所需高度：
h1＝（h- h2）w/ c（m）
h――桩孔深度（m）
h2――初灌混凝土下灌后，导管外混凝土面高度，取1.3－1.8m；
w――泥浆重度，取11－12KN／m3
c――混凝土重度，取23－24KN／m3
d――导管内径（m）
D――桩孔直径（m）
K――混凝土充盈系数，取1.3
(二)后续砼灌注
后续砼灌注中，导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，充盈系数必须大于l。同时要认真进行记录，以利于日后发现有问题的桩或评价桩的质量。当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下。
1．有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。
2．牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。
(三)后期砼的灌注
在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。
三、砼灌注速度
在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。