大直径素混凝土桩地基处理综合项目施工专项方案.doc

目 录1、 编制依据22、 工程及地质条件概况23、 复合地基工程施工方案简述54、 施工布署65、 施工平面部署86、 施工方案及施工方法97、 旋挖桩质量控制及质量确保方法138、 旋挖桩安全技术确保方法151、 编制依据(1) 建筑地基处理技术规范（JGJ79-）；(2) 复合地基技术规范（GB/T50783-）；(3) 建筑地基基础设计规范(GB50007-)；(4) 建筑桩基技术规范(JGJ94-)；(5)成全部地域建筑地基基础设计规范(DB51/T5026-)；(6)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-)；(7)成城市城镇建设委员会相关加强本市建筑工程大直径刚性桩复合地基应用管理通知（成建委【】333号，7月9日发）(8)鑫苑鑫全部汇北区地基处理范围及要求，四川建筑设计研究院，（4月30日）(9)鑫苑鑫全部汇项目（北区）岩土工程勘察汇报，中国建筑西南勘察设计研究院，（3月26日）(10)鑫苑鑫全部汇项目（北区）（3#楼1单元、4#楼、5#楼）大直径素混凝土桩地基处理工程，中国建筑西南勘察设计研究院，（5月12日）2、 工程及地质条件概况2.1工程概况本项目在成城市双流县华阳镇牧华路南侧，交通便利。该项目由2632层高层住宅、23层商业及地下室（北区为1层地下室）组成。本工程由成全部鑫苑万卓置业投资开发，四川省建筑设计研究院进行设计，由中国建筑西南勘察设计研究院负责本项目标勘察工作。依据北区勘察汇报所揭露地层情况，3#楼1单元，4#楼，5#楼地基土承载力无法满足设计要求，需进行大直径素混凝土桩地基处理工作，经过地基处理使其地基土承载力达成设计要求。表1.1 需进行处理建筑物工程概况序号建筑物名称结构类型层数高度（m）建筑物基础估计基础型式估计埋深（m）0.00标高（m）地上地下33#楼1单元框剪32193.70筏板基础6.45469.2054#住宅框剪32193.70筏板基础6.30469.2065#住宅框剪32193.70筏板基础6.30469.202.2 场地工程地质条件2.2.1 地貌特征 本场地在流县华阳镇牧华路南侧，交通便利。场地原为农田、荒地，场地内地形大部分地段比较平坦，场地内孔口绝对高程在467.11468.50m之间，最大高差约1.39m，地貌单元属于岷江水系I级阶地。2.2.2 岩性条件经勘察查明，场地土关键由第四系全新统人工填土(Q4ml)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)和白垩纪中统灌口组（K2g）泥岩组成。各层岩土组成和特征分述以下： （1）第四系人工填土层（Q4ml)：耕土：表层约0.3m为耕植土，灰色，灰黑色，松散，稍湿。以粘性土主，含少许植物根茎、虫穴，夹杂有角砾、卵石。为新近填土，全场地分布，层厚0.301.20m。 （2）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）：粉质粘土：褐色，可塑，含少许铁锰质氧化物；稍有光泽反应，干强度中等，韧性中等。整个场地内全部有分布，层厚0.504.90m。粉 土-1: 褐色灰褐色，稍密，稍湿湿，有摇振反应，无光泽反应，干强度低，韧性低。局部地段缺失，起伏改变大，局部混杂细砂。层厚0.501.80m。淤泥质粉土-2: 灰黑色，稍密，稍湿湿，以粉粒为主，质轻，含有机质，土质疏松，仅少数钻孔中揭露，局部混杂细砂。层厚0.402.80m，关键分布于5#楼、6#楼、7#楼区域。细 砂-1：褐色灰褐色，松散，稍湿湿。矿物成份以石英为主，含云母。在整个场地局部分布（分布于卵石层之上）。厚0.402.80m。中 砂-2：青灰色，松散，稍湿湿。矿物成份以石英为主，含云母。在整个场地局部分布（分布于卵石层中）。层厚0.402.20m。卵 石:灰色灰褐色，卵石成份以火成岩为主,呈亚圆形、圆形。矿物成份以石英、长石为主，夹少许云母片，顶面卵石粒间由少许粘性土和中砂充填，下部卵石粒间由中砂和少许砾石充填。依据现场钻探揭露，局部区域卵石层底含有粒径大于20cm漂石。依据超N120重型动力触探锤击数和卵石颗粒含量将其分为：松散卵石-1: 灰色灰褐色，松散，卵石粒径通常25cm，含量50%55%。呈层状、透镜体状分布。N120修正后击数为24击，平均击数为2.7击。稍密卵石-2: 灰色灰褐色，稍密，卵石粒径通常36cm，卵石含量55%60%。N120修正后击数通常为47击，平均击数为5.5击。中密卵石-3: 灰色灰褐色，中密，卵石粒径通常38cm，部分大于20cm，该层关键以透镜体状分布。卵石含量60%75%。N120修正后击数通常为710击，平均击数为9.3击。密实卵石-4:灰色灰褐色，密实，卵石粒径通常38cm，部分大于20cm，层状分布。卵石含量大于75%。N120修正后击数大于10.0击。（3）白垩系中统灌口组（K2g）：泥岩：棕红紫红色，泥状结构，薄层巨厚层结构，其矿物成份关键为粘土质矿物，遇水易软化，局部夹乳白色碳酸盐类矿物细纹，水平层理，为水平产状岩层。依据风化程度可分为强风化泥岩、中等风化泥岩：强风化泥岩-1：风化裂隙很发育，岩体破碎，钻孔岩芯呈碎块状或短柱状，用手不易捏碎，但用手指甲可在上面刻画图案，岩石结构清楚可辨。层状分布，局部地段以透镜体分布。中等风化泥岩-2：岩芯多呈长柱状或短柱状，少许碎块状。指甲可刻痕，但用手不能折断。分布全场地。勘察未揭穿。2.2.3场地水文地质条件成城市气象台观察资料表明，成城市气象特征为：a.气温：多年平均值16.2C，极端最高值为37.3C（1953年5月18日），极端最低值为-5.9C（1975年12月15日）。b.降水量：多年平均值947.0mm/年，日最大值为195.2mm（1959年7月15日）。c.蒸发量（蒸发力）：多年平均值1020.5mm/年。d.相对湿度：多年平均值82%。e.日照时数：多年平均值1228.3小时/年。f.风速风向：多年平均风速为1.2m/s，最多风向为NNE，出现11%（连续23年平均值），该最多风速方向最大风速（10分钟平均最大风速）为12m/s；最大风速（10分钟平均最大风速）为14.8m/s，其风向为NE；极大风速为27.4m/s(1961年6月2日)，其风向为SSE。该场地内地下水类型关键为赋存于第四系填土层中上层滞水、砂卵石层中孔隙潜水及基岩裂隙水。依据勘察汇报，该场地地下水静止水位埋深为10.7011.60m，对应高程为486.37487.70m。依据成全部地域区域水文地质资料，地下水水位变幅在1.002.00m之间，提议该场地历史最高地下水位可按-5.00m取值（对应绝对高程为493.00m），场地内含水层综合渗透系数k取20.00m/d。3、 复合地基工程施工方案简述 大直径素混凝土桩复合地基，实际是在卵石及中砂中掺入适量水泥和水，用专用成桩机具制成含有可变粘结强度、可变桩径复合地基。桩身混凝土强度通常在C15C30之间，为刚性桩。在外荷载作用下，大部分荷载由桩承受，桩周摩阻力得到充足发挥，端阻力随荷载作用时间及桩侧阻力发挥程度而逐步增高。同时，桩顶褥垫层发挥调整作用，使桩间土和桩身共同作用，逐步形成复合地基。大直径素混凝土桩含有可经过改变桩长、桩距、褥垫层厚度和桩体材料配比，使天然地基承载力提升幅度有很大可调性和含有使基础变形减小等能力，同时这种桩含有提升承载力幅度大、施工简便、造价较低、噪音小及作业时不易缩径不易塌孔等很多优点。这种地基施工方法工程造价适宜，工期较短，文明施工轻易确保，适宜本场地。表3.1 地基处理工艺参数处理区域实际布桩间距S(m)单桩承载力特征值Ra(kN)实际部署桩数（根）筏板基底面积(m2)实际置换率m处理后地基承载力特征值（kPa）3#楼1单元3.152150887210.095515.554#楼3.202250897500.093520.525#楼2.5521001317430.138507.094、 施工布署4.1 施工总目标4.1.1 质量目标分项工程90%合格。4.1.2 施工工期地基处理施工工期为23天,具体工期见下表：4.1.3 安全目标杜绝死亡及重伤事故，轻伤频率控制在2以内。4.1.4 环境保护和文明施工目标果断实施成城市及我企业相关要求，确保达成市级文明施工达标现场。不污染施工区全部道路，不排放未经处理污水，夜间施工尽可能降低扰民,把噪音、粉尘污染降到最低程度。4.2 进度计划依据工程特点，本项目建筑物地基处理及检测时间约为15天，具体劳动力及机械设备安排视现场施工作业面及业关键求进行。如可同时提供施工作业面，则采取各栋建筑同时开工、交叉作业方法，总体施工时间约为23天。现按单栋建筑物对项目工期计划以下：旋挖机挖孔、灌注混凝土成桩（11天）混凝土养护（4天）检测并出具汇报（3天）裁桩、铺设褥垫层（4天）。4.3 材料供给计划工程材料计划详见工程材料计划表（表4.3）。表4.3 工程材料计划表 序号名称型号、规格数量进场日期备注1商品砼C30按设计随旋挖桩施工进度安排4.4 机械设备计划表4.4 关键机械设备计划表序号仪器型号规格数量(台/套)国别产地制造年份额定功率KW生产能力备注1全站仪leica1角度、距离测量2水准仪DSZ31施工水准测量3钢卷尺50m2哈尔滨距离测量4旋挖机SR220R2北京75180m3/d台成孔4.5 劳动力需用计划 表4.5 劳动力计划表 单位：人工种等级人数混凝土工6旋挖机操作及辅助人员2台旋挖机及8个辅助人员普工12测量员3电工1其它人员34.6 施工准备（1）组织施工人员认真熟悉图纸，做好不一样工种、不一样分项工程书面技术交底，组织好图纸会审工作，制订施工工艺卡，编制施工技术实施方法和实施程序。（2）组织先期人员进场，按施工平面部署搭设临建，修通便道，接通水、电。（3）协同建设单位和监理企业相关技术部门，确定基准点和导线点，为测量工作提供依据。现场捡底情况若和勘察汇报不一致时，应立即向设计单位反馈。5、 施工平面部署5.1施工道路依据现场条件，经过现场修建马道进行相关材料运输。5.2施工用电方案依据选择设备情况，施工现场高峰期最大用电容量约为200千瓦，搭接建设单位指定电源接口。尽可能分工区供水电。施工用水尽可能采取抽取地下水，生活用水按当地生活用水条件处理。施工过程中，施工用电安全组织方法以下：（1）、建立临时用电施工组织设计和安全用电技术方法编制、审批制度，并建立对应技术档案。（2）、建立技术及安全交底制度向专业电工、各类用电人员介绍临时用电施工组织设计和安全用电技术方法总体意图、技术内容和注意事项，并应在技术及安全交底文字资料上推行交底人和被交底人签字手续，注明交底日期。（3）、建立安全检验和评定制度施工管理部门和企业要根据JGJ59-建筑施工安全检验评分标准定时对现场用电安全情况进行检验评定。（4）、建立安全用电责任制 对临时用电工程各部位操作、监护、维修分片、分块、分机落实到人，并辅以必需奖惩。（5）、建立安全教育和培训制度 定时对专业电工和各类用电人员进行用电安全教育和培训，凡上岗人员必需持有劳动部门核发上岗证书，严禁无证上岗。6、 施工方案及施工方法6.1 施工测量（1）按总体到局部测量标准，依据建设单位提交基准点及导线点坐标，测放出基础轴线（该部分工作由土建单位完成），需经反复闭合检测并确保无误。 （2）桩位放线 依据主楼基底开挖线或轴线位置，用经纬仪放出桩中心轴线及每一桩孔孔位中心点。 用经纬仪测定每个桩点原始地面高程，并作好统计，控制桩顶标高，施工完成后，再深入复查孔位及桩底标高是否符合要求。（3）质量控制 各桩孔中心应和设计桩位中心一致，桩和轴线许可偏差100mm。（4）各项操作应由专职测量人员进行，测量仪器应满足： a、全部测量仪器进场前必需进行检定，并出示检验合格证； b、钢尺中途不得更换并和施工单位进行比对； c、测量工具应满足施工精度要求。测量工具包含:经纬仪(J2)、水准仪(S3)、塔尺、吊线锤、钢尺等。（5）、对每个桩进行编号,作好对应统计。6.2素砼桩施工本工程关键采取旋挖机械成孔施工方法，砂卵石层及基岩层采取泥浆护壁机械旋挖成孔施工方法。6.2.2 旋挖桩施工桩基定位钻机就位成孔导管安设水下浇灌砼1、测量放线桩位测放工作由本企业组织完成，由监理工程师验收后妥善保护。2、制备泥浆施工前应进行泥浆循环系统部署，泥浆循环系统有泥浆池、沉淀池、泥浆泵、泥浆搅拌设备组成，并配有排水清渣设施。泥浆池、沉淀池应立即清理。泥浆性能对成孔质量和进度有较大影响，应给予高度重视，应设专员进行泥浆配置工作。施工中采取优质膨润土加纯碱和水制成化学泥浆，制备泥浆性能应满足比重1.051.2，粘度小于1622s，含砂量小于4%。因为化学泥浆造价高应尽可能反复使用，施工中应依据不一样地层对制备泥浆性能进行调整。对于灌注返出泥浆，经处理后符合要求泥浆可反复使用。3、埋设护筒旋挖钻机开孔前埋设钢护筒，保持孔口稳定。护筒采取10mm厚钢板卷制而成，内径比设计桩径大20cm。埋设后顶部高出自然地面不少于30cm。埋设前先依据桩位引出四个控制桩，埋设护筒时参考四个控制桩控制护筒偏差；施工中护筒偏差均控制在20mm以内。4、成孔施工钻机对位应采取十字线，用钻头对准十字线交点，确定符合要求后，开始钻进。旋挖钻机采取制备化学泥浆护壁。钻进时每回次进尺控制在50cm以内，提钻应缓慢，立即向孔内补充备用泥浆，确保孔内浆面高于护筒底部。钻进过程中应认真填写施工统计，具体统计地层改变、钻进过程中出现相关问题、处理方法及效果等，钻机操作手或班长必需在钻孔统计上签字。钻机在成孔过程中对孔垂直度、孔深有自动控制系统，钻头采取旋挖筒式钻头全断面切削土层，待钻头装满后提出孔外，直至挖至设计深度。本工程素混凝土置换桩以中风化泥岩作为持力层，并须进入持力层1.0m以上，依据勘察汇报，中风化泥岩层顶面起伏较大，旋挖钻孔施工时，对于终孔深度需协同勘察单位进行确定。 5. 控制孔底沉渣厚度方法当地基处理工程采取大直径素砼置换桩设计为摩擦端承桩，孔底最大沉渣厚度控制为：100mm。（1）钻孔机具及钻孔方法选择依据本工程施工地段工程地质勘察资料，本施工地段地层岩性关键为：上部砂卵石层和下部基岩层。对于上部砂卵石层，为避免在施工过程中孔壁坍塌造成孔底沉渣过厚，拟采取人工挖孔成孔或带有护筒旋挖成孔方法；对于下部基岩层，因为岩体较为完整，坍塌可能性较低，所以可考虑在终孔后，采取机械掏渣法（捞渣钻头）进行清孔。（2）清孔钻孔深度达成设计要求，对孔深、孔径、孔垂直度等进行检验，符合要求后进行清孔；清孔依据设计要求，采取机械掏渣（如平底捞渣钻头）方法进行；若沉渣量不满足设计要求，再第二次清孔，二次清孔依据孔底沉渣量，可采取泵吸反循环、气举反循环等方法进行。清孔后沉渣厚度和泥浆性能指标应满足设计要求，通常应满足下列要求：沉渣量100mm；泥浆性能指标在浇注混凝土前，孔底500mm以内相对密度1.25，粘度28s，含砂率8%。（3）正确测定沉渣厚度终孔深度采取丈量钻杆长度或钢测绳方法测定，钻杆长度或钢测绳长度采取标准卷尺进行复核。沉渣厚度=终孔深度-清孔后深度（本工程沉渣厚度检测方法采取测绳(重锤)检测），反复清孔直至沉渣厚度满足规范要求。（4）确保混凝土首灌量施工时尽可能增大混凝土首盘初灌量，首盘混凝土最少确保埋管深度1.0m以上，且第二盘连续灌注，以增大混凝土对孔底残余沉渣冲击力，使孔底沉渣在不间断冲击下顺利排出孔外。在确保清孔效果同时，应加强工序连接，提升工作效率，尽可能缩短清孔至砼灌注之间时间。6 灌注混凝土砼灌注采取水下灌注法，水下灌注砼是钻孔灌注桩关键步骤，应严格控制，本工程采取导管法灌注砼。其工艺步骤包含导管下设和灌注砼：具体做法以下： （1）导管下设导管长度应依据实际孔深确定，施工中导管下端距孔底按2540cm控制。（2）初灌要求初灌量是砼灌注关键指标，初灌后应确保导管埋置深度不少于1.0m，本工程初灌量不少于2.0方。（3）砼灌注每盘砼灌注后应立即测量砼面上升高度，计算导管埋深，并立即拆卸导管，导管埋置深度不宜大于6.0m。每次拆卸导管后，导管埋置深度不得少于2.0m。当确定砼灌至桩顶时，应仔细探测砼面标高，确定合格后，方可提升导管。砼灌注过程中应组织好人力、物力，连续灌注，不得中间停顿。水下灌注砼应在最短时间内完成。灌注过程中由灌注统计员做好灌注统计。每5根桩取一组试块。7 桩顶标高控制A 用水准仪测量顶面标高。B 灌注砼过程中，立即测量砼面标高，严格控制超灌高度（500mm），确保有效桩长和保护桩头（500mm）高度。6.3 混凝土工程（1）混凝土配合比本工程砼使用商品砼，桩浇筑混凝土设计标号为C20，依据设计要求和相关规范要求，必需进行砼配比试验并提供符合要求混凝土配合比汇报。（2）质量控制砼组成成份中，砂含泥量不得大于5，粗骨料含泥量不得大于3。砼砂材料按重量计，误差不得超出下列要求：水泥：2；水、外掺剂溶液：2，每罐搅拌时间不得少于2分钟；砼养护时间不得少于7天;桩芯混凝土采取商品混凝土，供给商须提供砼出站汇报。（3）混凝土质量检验施工检验要求：检验砼组成材料质量和用量；检验砼在拌制地点塌落度；砼搅拌时间应随时检验。试块制作和强度检验：本工程使用商品砼，在浇筑地点，应随机取样，每5根桩最少应取一组(块)试样； 试块应用钢模制作；其规格151515cm3立方体并由专员认真作好试模选择、试块取样、成型、编号和养护工作；试块养护期为28天；6.4 渣土外运 旋挖及人工挖孔过程中，形成渣土由我企业负责外运。素混凝土桩施工完成后，我企业将专门组织相关人员集中对此部分土方进行清运。6.5 铺设褥垫层建筑地基素混凝土桩施工完成且在甲方委托第三方对素砼桩承载力和完整性检测合格后，依据设计要求开挖至褥垫层底标高位置，并整平场地，进行表面处理（包含清理桩顶500mm保护桩等），在表面铺设一层300mm厚级配良好连砂石，铺设范围超出筏板边线300mm，碾压密实,压实后褥垫层厚度和虚铺厚度比不得大于0.90。褥垫层顶标高和基础垫层底标高相同。假如施工过程中碰到和地质资料有出入或和方案设计不符地方，须立即通知各方，进行方案调整，以确保地基加固处理达成设计效果。7、 旋挖桩质量控制及质量确保方法7.1 旋挖桩质量控制 1）桩位：认真复核原始基准点，依据设计中素混凝土桩和建筑轴线关系进行素混凝土置换桩放线，建立控制性桩，对桩进行编号，便于施工过程中对桩位进行复查，碰到地下障碍物时优异行处理再放线，测量仪器应检验且在规范许可偏差范围内（桩径偏差50mm，桩位偏差100mm）。2）旋挖桩施工次序：旋挖桩应间隔施工，间隔桩位在1个以上，以免出现窜孔现象。桩身砼浇灌完成二十四小时后方可施工相临桩。3）桩成孔垂直度：观察调整钻机水平度和钻杆垂直度，检验起重滑轮边缘、固定钻杆管孔和护筒三者是否在同一条轴线上。发觉钻杆不正常摆晃或难于钻进时应立即提钻检验，排除地下障碍物后遇硬地层应慢速钻进，以避免和降低斜孔、弯曲和扩孔等现象。4）桩身砼浇灌：成孔后对成孔质量认真检验，泥浆排出比重应小于1.25，沉渣不宜大于50mm，钢套管安放要严格控制孔顶高程，导管口距孔底小于500mm，首次清孔后导管埋入砼深度大于800mm；砼坍落度为1622cm。依据设计要求，每浇筑5根桩留一组砼试件，现场养护。砼充盈系数1，计量每根桩实际灌注量和桩体积相比。水下砼浇筑必需连续施工。5）高程：严格控制桩顶砼标高，浇筑砼时砼面高出设计高程500mm（保护桩长）。6）旋挖桩每道工序完成后必需经监理检验签字后方可进入下一道工序。7.2质量标准 1.确保项目1）灌注桩原材料和混凝土强度必需符合设计要求和施工规范要求。2）实际浇筑混凝土量，严禁小于计算体积。3）浇筑混凝土后桩顶标高及浮浆处理，必需符合设计要求和施工规范要求。2.基础项目1)桩身直径应严格控制。通常不应超出桩长3，且最大不超出50mm。2)桩底应落在持力层上（中风化泥岩），持力层岩体不应被破坏。3)许可偏差项目，见下表7.2。表7.2 旋挖桩许可偏差序号检验项目许可偏差（mm）1桩位偏差1002孔深+3003桩孔垂直度1%4桩径偏差507.3 质量统计 本工艺标准应含有以下质量统计1 水泥出厂合格证及复验证实。2 灌注桩成桩统计。3 混凝土试配申请单和试验室签发配合比通知单。4 混凝土试块28d标养抗压强度试验汇报。5 桩位平面示意图。7.4 成品保护 1、钻进成孔时，预防灌水及掉土。2、成桩完成，应复核桩位和桩顶标高。用塑料布或草帘围好，预防混凝土发生收缩、干裂。3、施工过程妥善保护好场地轴线桩、水准点。不得碾压桩头。8、 旋挖桩安全技术确保方法8.1明确安全职责，设专职安全员，负责安全警戒和安全检验。设置安全警示标志，夜间作业应悬挂示警灯。8.2设专职机械检修人员，负责机械检验及维修，防治机械出现伤人。8.3旋挖钻机施工人员应注意下列要求：1）、进入现场必需遵守安全生产十大纪律；2）、树立“安全第一，预防为主”意识，做到不伤害她人、不伤害自己、不被她人伤害；3）、操作人员必需了解设备结构和性能，熟悉操作方法和保养要求；4）、正确规范操作机械，谨慎驾驶，确保机械无损。5）、严格把守驾驶关，工作时间严禁喝酒，严禁酒后登机操作，不得随意让非本机驾驶员登机操作；8.4旋挖钻机作业时应注意下列要求：1）、应在平坦坚实地面时作业、应和沟渠、基坑保持安全距离，预防倾翻或下滑；大雨、雾、雪和六级以上大风等恶劣天气时应停止作业。2）、预留足够机械操作作业面（机身旋转半径范围内），操作时必需注意周围是否有些人和障碍物，在机械回转半径范围内严禁人员逗留，听从专员指挥；3）、检验护筒位置是否正确、护筒是否垂直，检验钻孔位有没有地下障碍物（基础、管线），钻孔中注意保护地下相关设施等；4）、钻孔前应检验机械是否有障碍，严禁机械带病作业；5）、应依据地质情况选择钻头和料斗，并依据钻进情况更换；6）、成孔时应依据地质和钻进情况加压，不得为赶进度而盲目加压造成机械损坏。7）、钻孔时若机架摇摆、移动、偏斜或钻头内发生有节奏响声时，应立即停钻，经处理后方可继续施钻，未查明原因不得强行开启；8）、按要求做好施工统计，并对下通常做好交接；