神华试桩报告

竣   工   报   告

建设项目名称：       神华煤直接液化项目          

工程名称：     神华煤直接液化项目试桩工程      

项目经理：                       年    月    日

技术负责人：                       年    月    日

审  核  人：                       年    月    日

审  定  人：                       年    月    日

××××××××有限公司

1前言

1.1工程名称：神华煤直接液化项目试桩工程

1.2工程建设单位：神华集团有限责任公司

1.3工程监理单位：核工业四达建设监理公司

1.4设计单位：中国石化工程建设公司  中国五环化学工程公司

1.5检测单位：冶金工业勘察研究总院

1.6场地地质条件

试桩区分布地层主要为：素填土、风积砂、冲洪积砂层及粉土层、残积土、延安组泥岩、砂质泥岩、砂岩、泥质砂岩、风化程度为强～微风化。

各试桩区所对应勘探点详见“各试桩区基本情况表”，地质柱状图见附录。

1.7试桩投入的主要机具、设备如下表所示

本试桩工程开工日期为2003年7月13日，外业完工时间为2003年8月20日，共完成钻孔灌注桩70根（其中试桩40根，锚桩28根，地基刚度测试2根）；振冲碎石桩123根，试成桩4根，其中1根为75KW振冲器试成孔。

1.9桩设计参数

1.9.1试桩位置见竣工平面图。

1.9.2桩身混凝土强度等级C30。

1.9.3桩径：Z1、Z2区、A区Φ1000，B、C、Q区Φ600。

1.9.4施工工艺：根据6月26日北京试桩方案讨论会会议纪要，对进入中风化岩层的桩采用冲击成孔工艺，其它桩采用回转钻孔工艺。

1.9.5桩长及孔深确定

桩长、孔深根据设计要求、临近勘探点地质资料、检测单位对灌注高度要求综合确定，试桩桩长详见“各试桩区基本情况表”。

1.9.6桩身配筋

试桩桩身配筋由设计确定，锚桩配筋由检测单位确定，配筋长度按设计要求及检测单位对桩顶标高、锚筋出露长度综合确定，详见竣工平面图。

1.10施工执行的规范、标准

《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）

《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-96）

《混凝土质量控制标准》（GB501-2002）

《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）

《冻土地区建筑地基基础设计规范》（JGJ118-98）

《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）

《混凝土拌和用水标准》（JGJ63-）

《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202-2002）

《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）

《工程测量规范》（GB50026-93）

2、钻孔灌注桩施工工艺及质量标准

2.1开钻前准备

根据业主提供的控制点坐标，在现场施放临时控制点，并以此进行桩位测放，桩位点位置偏差＜20mm，并经监理复测合格。

控制护筒埋深不小于1.5m，中心偏差＜50mm，钻机对位偏差＜20mm，设十字线进行校正。钻机安放用水平尺进行校正，保证钻具垂直度＜1%，此后将钻机用枕木固定，保证钻进过程中钻机稳固。

2.2成孔及清孔

2.2.1Z2区采用冲击成孔，成孔设备为4台CZ-30-Ⅰ型冲击钻机，钻头直径Φ1000，重1t，冲程0.8~1.0m，在钻头锥顶和提升钢丝绳间设有保证钻头自转向的装置。采用粘土块造浆护壁。开孔时采用低锤密击，并加粘土块反复冲击造浆，孔内泥浆面保持稳定；进入基岩后，采用低锤冲击，并每钻100~500mm清孔取渣。采用抽渣筒排渣，排渣时及时补给泥浆，维持孔内泥浆面不低于护筒底部。终孔时清渣控制标准为孔底泥浆比重小于1.25。

2.2.2正循环回转钻进成孔用于除Z2区外的试桩区域。其中Z1区、A区桩径Φ1000，B区、C区、Q区桩径Φ600，分别采用GJC-40H、泰山15、GSD-Ⅱ型回转钻机，钻头采用双翼带肋翼状钻头，直径分别为Φ1000、Φ600，采用粘土造浆及膨润土泥浆护壁成孔，泥浆比重1.1~1.15，施工期间护筒内的泥浆面一般控制在自然地面附近。

加接钻杆时，先停止钻进，将钻具提离孔底80~100mm，维持冲洗液循环1~2min，以清洗孔底，并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵加接钻杆。

钻孔达设计深度后停止钻进，并稍提钻杆，使钻头距孔底10~20cm处空转，并保持泥浆正循环，并将低密度新鲜泥浆压入钻孔以置换悬浮钻渣的孔底泥浆，清孔标准为孔底500mm内泥浆比重小于1.25，灌注前，孔底沉渣厚度≤50mm。

为防止清孔后与灌注时间间隔过长造成坍孔，一般灌注设备、人员准备就绪后再行清孔。

2.3钢筋笼制作及安放

2.3.1原材料质量

所有钢材进场均按规范要求进行了见证取样送检，合格后方用于钢筋笼制作，所用焊条有出厂质量证明，外观检查符合设计要求。

2.3.2钢筋笼制作安装

钢筋笼Φ25主筋采用搭接焊，其余主筋采用闪光对焊，超长钢筋笼分段制作，采用帮条焊连接，箍筋采用电阻点焊，接头位置符合规范要求。钢筋焊接前均进行现场试焊，并进行见证取样送检，试验结果满足规范和设计要求，主筋保护层采用3mm带钢制作，确保保护层厚度5cm，安装间距为4~5m，每段3~4个。为保证钢筋笼尤其是细长钢筋笼运输、吊装过程中不开焊、不变形，均采用2吊点及3~4吊点进行运输、吊装，运输、吊装过程中未出现钢筋笼损折现象。

成型钢筋笼制作偏差控制标准为：

主筋间距                        ±10mm

    加强筋间距                    ±20mm

    箍筋间距                        ±20mm

    钢筋笼直径                    ±10mm

    钢筋笼长度                    ±50mm

    主筋弯曲度                    <1%

钢筋笼弯曲度                    <1%

2.4混凝土搅拌及运输

2.4.1原材料选用

本着就地取材的原则，首先选用当地原材料，进行C30水下混凝土配比时，选用补连塔5～31.5连续级配河卵石、补连塔山砂、蒙西普硅42.5R水泥，试验结果：砂、石级配不合理，但当地有此方面施工经验，经与业主现场组、监理协商，将此配比用于锚桩施工，现场使用过程中和易性良好，未出现离析现象。

鉴于地方材料的局限性，重新选取包头召庙河砂、正午石场16～31.5单粒级碎石进行试验并进行配比，级配合理，确定用于试桩材料，并掺加1.2%泵送剂。

混凝土拌和用水，由业主提供，使用紧急补水工程蓄水池水，经取样送检，水质符合《普通混凝土拌和用水质标准》。

配比要求为水泥用量大于360kg/m3，砂率40～45%，坍落度180～220mm。

2.4.2混凝土搅拌

采用PL800C配料机一台，JS350强力搅拌机两台，生产能力35～42m3/h。

投料偏差控制标准为：水泥    ±2%

砂、石  ±3%

水      ±2%

砂、石施工配比按其含水量进行了调整，搅拌时间不少于60S，试桩用混凝土搅拌时间90～120S。

开盘时有关各方现场进行鉴定。

正常施工时，每根桩均进行了坍落度试验，有异常时加做试验，控制坍落度为180～220mm，每根桩留试块一组进行抗压强度试验。

2.4.3混凝土运输

采用机动翻斗车运送，事先对运输道路进行了整平，以减小运输车辆的颠簸。运至灌注现场的混凝土如发现离析、泌水现象时，均进行了人工搅拌。

2.5混凝土的灌注

2.5.1导管壁厚3mm，直径：Φ1000桩265mm、Φ600桩220mm，底管长度大于4m，接头用法兰连接，连接处设三角形加劲钣。

导管使用前进行了试拼装、试压，试气压力为0.6Mpa。

隔水栓采用篮球胆，排除顺利。

2.5.2水下混凝土的灌注

①开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离为300～500mm；

②混凝土储备量最大1.7m3以上，一般1.24～1.55m3，使导管一次埋入混凝土面1.1m以上。

③正常灌注时，导管埋深控制在2～6m。

④灌注标高为A1、A3、A5、A7、Q1、Q2达设计桩顶标高0.5m以上，其余桩均灌注至地面。

⑤充盈系数均大于1.0。

2.6桩头制作

成桩后对所有试桩进行了桩头处理，按设计要求桩顶采用三层Φ16@50钢筋网片，间距50mm，用高标号混凝土浇筑。为安全起见，Φ1000桩桩顶加设5mm钢板制作桩帽，Φ600桩浇筑成型后拆模养护。

3振冲碎石桩施工工艺及质量标准

3.1最终试验方案确定过程

碎石桩试桩初步选用设备为75KW振冲器，正式试桩施工前，按要求在场地外进行试成孔，首根试验桩发现投料量与预想差距过大。

经与现场工作组、监理协商随即换用30KW振冲器再进行三根试成孔，投料量与预计目标仍存在较大差距。随即进行开挖至1.5m，75KW振冲器成孔直径实测值为1.4m，30KW成桩直径为900~1000mm。为此我们上报《碎石桩成桩工艺试验报告》。得到设计确认后，即按Φ900，间距分别为1900、1700等边三角形进行试桩。首先施工扇形区域 18根，根据投料量反算桩径仍比Φ900为大，随即再次开挖实测并进行书面报告，经多次协商并联系，2003年8月9日得到最终签字确认：外层桩距2.0m，内层桩距1.8m，桩长8.5m，Φ950。试桩总数124根（含已施工完的18根）。

3.2试桩施工工艺

3.2.1施工设备及主要参数

采用ZCQ30型振冲器2台，电机功率30KW，振动力90KN，振动体长2150mm，直径350mm。

3.2.2试桩施工工艺

振冲碎石桩施工工艺参数如下表：

124#桩两侧有试1、试2桩临近，成孔至2m时不能进尺，经与监理、检测协商，作为围护桩，可由试1、试2桩替代，将其取消。

试桩施工过程中，地面最大涌砂高度1.2m。

振冲桩施工时，供电电压在380～420V之间波动，造成工作电压有时低于350V，电机烧毁。过低电压成孔速度慢，成桩桩径偏大。后控制工作电压360V以上，低于360V立即停止试桩。

3.2.3施工材料

选用补连塔30～90mm河卵石，含泥量满足规范要求。

3.2.4允许偏差

①振冲器喷水中心与孔径中心偏差≤50mm，由现场技术人员在场外设基准桩，由两个方向反复校核，满足要求后再行成孔。

②成孔中心与设计孔位中心偏差≤100mm，在成孔过程中发现偏差，提出振冲器慢放纠正。

③垂直度＜1%。

④桩体直径偏差＜50mm。

4施工质量

4.1主要施工质量指标

施工各项指标均在规范要求范围内，即

灌注桩：桩位          ≤100mm

            孔深          ＋300mm

            垂直度        ＜1%

            沉渣厚度      ≤50mm

泥浆比重        1.15～1.20

混凝土坍落度    180～220mm

钢筋笼安装深度  ±100mm

充盈系数        ＞1.0

桩顶标高        ＋30mm～－50mm

振冲碎石桩：填料粒径                         符合设计要求

密实电流                         40～50A

填料含泥量                       ＜5%

振冲器喷水中心与孔径中心偏差     ≤50mm

成孔中心与设计孔位中心偏差       ≤100mm

桩体直径                         ＜50mm

孔深                             ±200mm

4.2混凝土强度

试桩与锚桩分别按《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）进行评价，均符合C30强度要求。

5结论与建议

5.1工程材料经济、技术分析

①试桩与锚桩两种配比混凝土强度评定结果如下表：

由上表可见，锚桩混凝土强度平均值略高于试桩，且统计标准差比试桩低，说明生产质量水平较稳定。

使用过程中两种配比和易性好，均未出现离析现象。

②两种配比费用如下表所示（每m3砼）：

根据当地施工经验，本地建材完全可用于C30混凝土。

5.2工作效率

各试桩区单桩各环节用时及施工效率如下表（根）：

5.3问题分析

⑴振冲碎石桩区域，由于上部回填土中存在块石，有5个孔不能达到预计桩长，基坑开挖后发现个别桩位偏差较大，近0.5倍桩径，设计与施工时应予考虑。

⑵工作电压低成桩速度慢，投料量大，桩径偏大，且电机易损，建议工作电压不小于360V。

⑶Z1区桩头处理时，发现个别桩桩顶混凝土夹泥，其原因可能是孔底泥块上返不充分所致。

⑷A区压桩开挖后，局部桩顶露筋，其原因是：

①桩顶在地面下1m，灌注时导管内压力不足，导致桩周泥浆上返不完全。

②桩顶灌注拔管过快，且上下串动不充分。

鉴于此，建议工程桩施工要确保灌注标高，顶部灌注时要多次串动导管，确保出料顺利。