抗拔桩施工方案.doc

目 录

一、设计概况…………………………………………………2
二、工期安排和进度计划……………………………………2
三、人员配备…………………………………………………3
四、机械配备…………………………………………………3
五、施工方案…………………………………………………4
六、质量保证措施……………………………………………16
七、安全保障措施……………………………………………16
八、环境保护措施……………………………………………18

一、设计概况
滨海站交通枢纽位于滨海新区先进制造业产业区中区，距离滨海新区核心12km，东临泰达开发区和天津港，西临高科技产业园区和空港，站位距塘沽城区新北路约5km。
本项目是滨海站交通枢纽配套市政工程的七个子项之一，涉及中央环路、南北广场进出站高架匝道，和南广场与外界联通的三条规划路。
B象限U型槽抗拔桩采用C45防水钢筋混凝土，桩径为0.8m，桩长18～25m，共计84根。
B象限U型槽基坑临时支护采用C30钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩径0.8m，桩间距1.0m，桩长12m及14m;桩长14m共计：77根；桩长12m共计：37根。
二、工期安排和进度计划
该段段计划从2023年8月15日开始施工，按每台钻孔桩机施工每1天完毕4根桩左右，安排2台钻孔桩机，2023年9月10日完毕。安排工期26天。
施工进度横道图
部位
日期
时间
2023年
8月
9月
10月
支护桩
8.15～9.10
26

抗拔桩
8.15～9.10
26

三、人员配备
灌注桩加工制作重要管理人员、技术人员和技工见下表。
管理人员和技术人员
姓 名
职 务
职 称
备 注
国金祥
现场经理

赵功沛
测量负责人
工程师

杨春雷
质量负责人
工程师

王 伟
安全负责人
工程师

刘 鑫
实验负责人
工程师

桂 林
物资负责人
工程师

彭道杰
技术员
工程师

周伟涛
技术员
工程师

马振刚
技术员
工程师

张晓军
技术员
工程师

马贵中
桩机施工队长

技 工

工 种
计划数量
到场数量
备 注
电焊工
8
8

桩机操作员
2
2

其它作业人员
30
30

四、机械配备
序号
名称
规格型号
数量
单位
完好率
1
潜水钻机
QZ-90
2
台
100%
2
电焊机
BX1-500
8
台
100%
3
混凝土输送车
15m3
10
台
100%
4
导管
300mm
2
套
100%
5
钢筋弯曲机
GW40,50型
1
台
100%
6
钢筋调直机
3KW
1
台
100%
7
钢筋切断机
QJ40-1
1
台
100%
8
泥浆车
20 m3
1
辆
100%
五、施工方案
（一）、桩位测定
1、钻机选型
根据现场实际情况，钻孔采用潜水钻机，采用泥浆护壁。现场制作钢筋笼，汽车吊配合人工分节吊装安放，搅拌运送车运送商品混凝土，导管法灌注水下混凝土。钻孔灌注桩施工程序、工艺见图1、2。
2、场地平整和测量定位
1、施工准备
桩基施工前，清除桩基位置上的杂物，整平场地，确认地下管线解决完毕，使机械能顺利进场，且施工中钻机保持稳定。
为了保证桩基定位的准确快捷，采用全站仪测定桩孔位置，根据设计文献给定的导线点和水准点，必须由两组人同时进行测量，互相检查核对，并做好测量记录，保证桩位偏差小于10mm，施工前先打定位桩，在定位桩上安装内外导框。
高程测量采用自动安平水准仪。一方面要复合原有的水准点，之后布设施工所需要的水准点。施工水准点布设在桥址附近安全稳固处。为便于观测，还可以适当增设辅助水准点。辅助水准点与基准水准点之间，转镜不超过2次，高度差不超过2m。各种水准点都要设立醒目的标记，严防受到扰动和破坏。高程偏差满足规范规定。
（二）、埋设钢护筒
为固定桩位、导向钻头、保护孔口于钻孔前埋设钢护筒。
1、护筒采用5mm厚钢板制作，护筒内径比设计桩径大20cm。采用人工开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。
2、护筒底端埋置深度为1.5m。
3、护筒位置、坐标、垂直度和高程由全站仪控制。必须保证护筒埋设深度达成设计规定。护筒正直下沉，顶面中心与设计桩位偏差不得超过5cm。
施工准备
桩位放线
埋设护筒
护筒制作修整
钻机就位
桩位复测
钻进、掏碴
制 泥 浆
清 孔
安装清孔设备
泥浆净化
成 孔 检 查
测量孔深、斜度
安放钢筋骨架
钢筋骨架制作
下 导 管
导管制作、检查、维修
清孔、灌注混凝土前准备工作
钻机移位
灌注水下混凝土
制作混凝土试件
配制混凝土

灌注标高测量
拆、拔护筒
孔口围护
基桩无损检测
试件养护

图1 钻孔灌注桩施工工艺流程图

图2 钻孔灌注桩施工程序示意图
（三）泥浆制备
泥浆系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等设施设备组成，为最大限度减少对环境的影响，运用集装箱制作活动泥浆池，选用优质膨润土造浆，并投放一定量的Na2CO3，以减少地下水酸性腐蚀的影响，泥浆比重控制在1.1～1.3范围。实验泥浆的所有性能指标，并在钻进中定期检查泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆实验登记表。泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后运至业主指定的位置进行解决。钻孔用泥浆技术指标见表3。

表3 泥浆技术指标表
序号
项目
技术指标
序号
项目
技术指标
1
比重
≤1.1，排除泥浆指标：≤1.30
4
胶体率
不小于98%
2
粘度
17～20s，排除泥浆指标：20～26s
5
PH值
大于6.5
3
含砂率
新制泥浆不大于2%

（四）、钻机就位
将钻机移至桩位处，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内，钻机就位牢固，不得在钻孔过程中发生偏斜或位移、倾覆。
（五）、钻孔
1、准备工作完毕后，将钻机就位固定，将钻头中心线对准桩中心线，平面偏差控制在2cm 以内。钻进时具体记录，保证成孔后桩中心线偏差不大于4cm，倾斜度不大于桩长的1/300。
2、钻孔过程中，对成孔的孔位、孔深、孔径、倾斜度各项指标经常进行检查，及时调整。
3、在钻进过程中，注意地层变化，对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进速度。如地质情况和设计资料有差异时，上报监理工程师和设计单位解决。
（六）、检查钻孔质量
1、成孔实验
施工时进行成孔实验，根据地质条件、钻机性能等选择合理的泥浆配置、各阶段的进尺速度、清孔方式与时间等钻进参数。获取较为具体的地质条件参数和可靠的钻孔参数，并根据获得的技术数据及时修正钻孔参数，以保证钻孔质量。
2、成孔
钻机就位时用方木垫平，钻机定位要准确、水平、稳定，将钻头中心线对准桩孔中心，钻机底盘中心与护筒中心差控制在2cm以内。钻孔过程中，孔内严格保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时添加泥浆，以维持孔内水头差，防止坍孔。并对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进参数、泥浆稠度。钻进过程中，经常测定钻孔深度、倾斜度，发现问题，及时解决。
3、成孔质量检查
钻进成孔后及时进行质量检查，质量标准见表4。
表4 钻进成孔质量标准表
项目
允许偏差
检测方法
钻孔中心位置
≯50mm
用TJY型井径仪
孔径
0～＋0.10d
超声波测井仪
倾斜度
1/300
用TTX型测斜仪，超声波测井仪
孔深
比设计深度深300～500mm
核定钻头和钻杆长度
4、第一次清孔
本地区所属区域地质情况软弱容易缩径，成孔后清孔要注意泥浆比重采用上限，不允许超钻用钻孔深代替沉渣厚度把沉降量降到最低限为宜。
清孔的目的是使孔底沉碴(虚土)、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合规范质量规定和设计规定，为灌注混凝土发明良好的条件。
钻孔至设计高程，通过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合规定后，将钻渣抽净。本工程所处区域地质情况较差，为粘土和粉质粘土，清孔采用泥浆循环换浆法，在钻进至设计深度后，稍稍提起钻头，同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴，随着残存钻碴的不断浮出，孔内泥浆比重和含量不断减少，然后注入清水继续循环置换，随时检查清孔质量；个别孔底沉渣采用泥浆泵吸出的方式进行清孔。
清孔应符合下列规定：距孔底0.2～1.0m范围内的泥浆相对密度控制在1.15～1.25，含砂率≤10％，粘度≤28s。清孔过程中必须及时补给足够的泥浆以保持孔内浆液面的稳定；第一次清孔结束后，孔底沉碴允许厚度为200～300mm。
5、导管安装
导管用Ф300mm的钢管，壁厚3mm，每节长1.5m，配1～2节长0.5～1m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水，并对导管作水压和接头抗拉实验，保证不漏水。混凝土浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置砼漏斗。
6、第二次清孔
在第一次清孔达成规定后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注混凝土的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再运用导管进行第二次清孔。
清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是孔深达成设计规定，孔底泥浆密度≤1.1，复测沉碴厚度在150mm以内，此时清孔就算完毕，立即灌注混凝土。
（七）、灌桩前准备工作
1、钢筋笼加工及运送
钢筋按不同钢种等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，抽取试样做力学性能实验，检查合格后方可进场。
在钢筋加工场地内，不同规格钢筋要分别堆存，不得混杂，并挂牌标记。采用有效措施，避免钢筋锈蚀和污染。钢筋加工前保证其表面洁净、无局部弯折。
钢筋笼加工采用加劲箍筋成型法，按设计图制作加劲箍，在加劲箍上标出主筋位置，将主筋与加劲箍点焊，形成骨架，在钢筋上标出螺旋筋位置，绑扎螺旋筋。
由于钢筋笼较长，需分节加工，计算钢筋下料长度，保证焊接后长度、直径、间距等符合设计规定。按照设计规定安装声测管。
加工好的钢筋笼用有托架的专用平板上运至已成孔的桩位处。注意稳装稳卸，防止钢筋笼局部变形。
2、钢筋笼安装就位
钻机移位后，在护筒周边铺设枕木，恢复孔位中心，探孔器探孔，安设钢筋笼导向管，采用吊车吊放钢筋笼，为防止变形，采用上提扁担式二点吊法。骨架吊放进入孔口后，将其扶正渐渐下降，防止摆动碰撞孔壁，并把钢筋笼固定在护筒上。钢筋笼吊放程序见图5。
钢筋笼焊接接长时，应严格控制焊接质量，单面焊焊缝长度不小于10d，焊接时焊皮随焊随敲。同一断面接头数量不超过钢筋根数的50%，且同一断面主筋，焊接接头间距不小于35d。

图5 钢筋笼吊放程序图
3、安装导管
导管采用管径300mm的丝扣式导管。导管在平地上先连接顺直，每节编号（或注明长度），对导管进行水密性实验，检查导管的承压性能和漏水情况。在下导管时，逐节检查橡胶垫的完好限度及每个螺丝的松紧。导管要在孔中央下放，防止挂碰钢筋笼。导管底距孔底高度控制在30～50cm，导管安好后，运用导管进行第二次清孔，然后安装储料斗，储备足够数量的混凝土，保证满足第一批混凝土埋深导管1.0米的规定。
（八）、水下混凝土灌注
1、混凝土配制及运送
水下混凝土灌混凝土采用商品混凝土，其质量应满足如下规定：混凝土强度等级较设计强度提高，粗骨料采用碎石，粒径为5～20mm，砂用级配良好的中砂。混凝土水灰比在0.6以下，水泥用量不小于370kg/m3，含砂率为40%～50%，塌落度18～20cm，扩散度为34～38cm。混凝土初凝时间为3～4h。
水下混凝土其配合比符合规范规定，施工时严格控制混凝土配合比，保证混凝土和易性和流动性及强度，控制坍落度在18cm～22cm。混凝土采用输送车运料，罐车数量根据运距安排适中，导管灌注，吊车提高导管。
2、水下混凝土的灌注
首批灌入的混凝土要通过计算，使其要有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。
开导管采用混凝土隔水栓，隔水栓预先用铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满后，剪断铁丝，混凝土即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。随着浇筑连续进行，随拔管，半途停歇时间不超过15min。
在整个浇筑过程中不易下料过快，避免钢筋笼子上浮现象产生。导管在混凝土中埋深以2～6m为宜，既不能小于1m也不能大于6m。专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土浇筑记录。运用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m，在浇筑过程中，当导管内混凝土具有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；同时，对浇筑过程中的一切故障均记录备案。
在浇筑将近结束时，在孔内注入适量水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆所有排出。混凝土灌注程序见导管法灌注混凝土施工程序图6。

图6 导管法灌注混凝土施工流程图
（九）、故障防止与解决
1．钻孔过程中常见事故的防止及解决
1.1.塌孔
(1)、塌孔的表征
塌孔的表征是孔内水位忽然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增长而不见进尺，钻机负荷显著增长等。因素如下：
①、泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合规定，使孔壁未形成坚实护壁泥皮，孔壁渗漏。
②、孔内水头高度局限性，支护孔壁压力不够。
③、在松软砂层中钻进，进尺太快。
④、清孔后泥浆比重、粘度等指标减少，正循环清孔，泥浆吸出后未及时补浆。
⑤、起落钻头时碰撞孔壁。
(2)、防止及解决原则
①、保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范规定。
②、保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同的进尺速度。
③、起落钻头时对准钻孔中心插入。
④、回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上1～2m，静置一定期间后重钻。
1.2.钻孔偏斜和缩孔
(1)、偏斜缩孔因素
①、钻杆刚度不够，钻杆弯曲接头不正，钻机底座未安顿水平或产生不均匀沉陷。
②、在软地层中钻进过快，水头压力差小。
(2)、防止和解决
①、安装钻机时使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条直线上，并经常检查校正。
②、遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填粘土重钻。
2.水下混凝土灌注事故的防止及解决
2.1.导管进水
(1)、重要因素
首批混凝土储量局限性，或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。
(2)、解决方法
将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物清除，重新灌注。
2.2.卡管
(1)、重要因素
①、初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土自身的因素如坍落度过小，流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运送混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中导致堵塞。
②、机械发生故障和其他因素使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间连续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。混凝土灌注导管内外压力差不够。
(2)、防止措施
准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的力学性能。
(3)、解决办法
拔管、吸渣、重灌。
2.3.坍孔
发生坍孔后，应查明因素采用相应措施，如保持或加大水头，排除震动源等防止继续坍孔，然后用吸泥机吸出孔中泥土，如不继续坍孔可恢复正常灌注，如坍孔不断止、坍孔部位较深，宜将导管拔除。保存孔位回填粘土，研究解决措施。
（十）、桩基检测
抗拔桩施工完毕28天后应采用低应变反射波法对所有桩基进行成桩质量检测；对钻孔支护桩检测频率不应小于5%，且每个工点不少于3根，对质量有怀疑的，应钻取桩芯进行强度检查。桩基不得出现夹层，更不得出现断桩。
六、质量保证措施
（一）、质量目的
桩基合格率100%。
（二）、保障措施
1为保证桩基工程优质、高速、低耗、安全、按期完毕，我们将成立精干、高效的桩基生产质量领导小组，建立健全全面质量管理制度，实行总工程师质量一票否决制。
2建立质量管理组织和质量保证体系，实行全面质量管理。
3自上而下贯彻质量责任制，即：项目经理质量责任制，总工程师质量责任制，质检工程师质量责任制，实验人员质量责任制，专业工程师质量责任制，主任（工长）质量责任制，质检员质量责任制，操作人员质量责任制。
4实行开工报告审批制，设计文献复核制，测量工作双检制，分阶段技术监理制，隐蔽工程检查签证制，工程实验检测制，分项工程质量签证制，验工测量签证制，定期与平常质量检查制，事故解决报告制。
七、安全保障措施
（一）、安全施工管理的目的、方针和目的
1、目的：为了加强施工现场的安全管理，有效的控制事故频率，保证国家财产和劳动者的生命安全，使施工现场的安全管理工作法制化、标准化、规范化和程序化。
2、方针：全体施工管理人员、施工作业人员要充足结识安全生产关系到国计民生，责任重于泰山。要以对国家、对人民极端负责的精神和一丝不苟的态度，认真贯彻“安全第一。防止为主”的方针，严格遵守一切规章制度，严格管理，严守职责，切实抓好安全生产工作。
3、目的：杜绝重大伤亡（涉及职工和协议工）。无重大设备、火灾、管线、交通事故。事故负伤频率控制在0.5‰以下。安全管理规范，资料齐全，安全考核达省级标准化工地。完毕建设单位下达的文明施工创建目的。
（二）、安全组织机构和安全生产责任制
1、建立健全安全组织机构
项目经理部成立以项目经理为组长、主管施工生产的项目副经理和项目技术负责人为副组长的安全生产领导小组，由安所有具体负责本协议段工程的所有安全监督和管理工作。各施工队设专职安全员，各班组设兼职安全员，各作业点设安全监督岗，组成一个自上而下严密的安全组织机构。
2、建立实行安全生产责任制，并将安全生产责任制层层贯彻到各单位和个人。项目班子由政治过硬、遵纪守法、业务纯熟、经验丰富的同志组成。项目班子对参建职工进行逐个审查筛选；同时，将参建施工管理人员的名单和个人简历造册备案。
（三）、安全教育
加强全员的安全教育和技术培训考核。使各级领导和广大职工结识到安全生产的重要性、必要性。懂得安全生产、文明生产的科学知识，牢固树立“安全第一，防止为主”的思想，克服麻痹思想，自觉地遵守各项安全生产法令和规章制度。
（四）、安全检查
通过安全检查增强广大职工的安全意识，促进公司对劳动保护和安全生产方针、政策、规章制度的贯彻执行，解决安全生产上存在的问题。具体措施：
(1)、成立由第一负责人为首的安全检查组，建立健全安全检查制度，有计划、有目的、有整改、有总结、有解决地进行检查。制订安全生产自查自纠办法，将安全隐患消灭在萌芽状态。
(2)、检查类型
定期检查：坚持平常的安全巡视制度，现场项目经理部每周组织检查一次；各施工队天天进行一次安全检查。非定期检查：按照施工准备工作安全检查；季节性安全检查；节假日前后安全检查；专业性安全检查和专职安全人员平常检查进行。重点抓好对危险源点的控制，了解现场第一手安全资料，杜绝事故隐患，保证施工安全。
(3)、安全检查内容
坚持以自查为主，互查为辅，边查边改的原则；重要查思想、查制度、查纪律、查领导、查隐患、查事故解决。结合季节特点，重点查防触电、防高空坠落、防机械车辆事故、防汛、防火等措施的贯彻。加强安全工作内业资料的管理，保证资料的真实性。内业资料台帐以安保体系的8本台帐为主。
(4)、检查方法和手段
采用领导和群众相结合，自查和互查相结合，定期和经常性检查相结合，专业和综合检查相结合及对照安全检查表等方法和手段进行安全检查。
八、环境保护措施
（一）、环境保护工作的目的
钻孔灌注桩施工中采用有效的环境保护措施，避免对周边环境导致破坏，对废弃泥浆、噪声、废水等进行全面控制，做的无废弃泥浆外溢，无不良噪音产生，无有害废水排出。
（二）、环境保护工作的内容
（1)、成立环境管理领导小组，环境保护部具体负责整个施工阶段的环境保护工作。明确各级、各部门在施工期环境保护工作中的职责分工。建立、健全施工期环境管理体系和各项环境管理规章制度。
(2)、制订培训计划，建立培训、考核程序，定期对直接参与环境管理的人员进行环境保护专业知识培训，对各层次工作人员进行必要的环境保护知识培训，对关键岗位员工进行岗位操作规程、能力和环境知识的专门培训，新工进场和人员转岗进行相关的环境保护培训和教育。
(3)、将环境保护工作和责任贯彻到岗位、个人，平常施工中随时检查，出现问题及时纠正。
(4)、环境保护部每周对环境保护工作进行一次例行检查，并记录检查结果。