旋挖桩施工专项方案

桩基工程施工组织设计

四川奥博建设工程有限责任公司

2010年7月5日

1.工程概况

1.1拟建工程概况

 本工程位于成都市一环路西三段羊西线和一环路交界处，设计工程起点里程WK0-240（X=20494.680，Y=16817.086），设计工程终点里程EK0+240（X=20933.456，Y=17004.065），线路总长480m，主车道为双向4车道，为城市主干道Ⅰ级，计算行车速度40KM/h，道路总款40m，桥梁宽度16m，主桥总长317.5m，引道长162.5m，桥梁全宽16.5m。给立交工程属大桥。由中国市政工程西南设计研究院设计，由四川省蜀通岩土工程公司勘察。

1.2 工程地质概况

1.2.1 地层结构

根据四川蜀通岩土工程公司提供的《成都市一环路羊西线节点立交工程地质勘察报告》显示，各地层分布如下：

1、筑填土（Q4ml）：褐色～黑褐色，松散，稍湿，以刚拆迁的建筑垃圾为主，局部为素混凝土。堆积时间很短，为新近填土层，层厚2.00～8.20m。

2、素填土：黄褐色，松散，湿，以粘性土为主，含个别卵石，堆积时间很短，为新近填土，该层于场地内局部分布，层厚0.50～4.10m。

3、粉质粘土（Q4al）：灰黄、可塑、稍湿。以粘粒为主，粉粒次之，略有光泽，干强度、韧性中等；场地内分布较广，层厚0.7～1.0m；土类别为Ⅲ类。

4、粉土（Q4al）：灰黄、稍密、稍湿。以粉粒为主，粘粒次之，无光泽，干强度、韧性低；摇振反应轻微；场地内局部地段分布，层厚0.7～0.8m；土类别为Ⅲ类。

5、细砂（Q4al）：主要由长石、石英等矿物组成，含云母片，场地内局部地段分布，土类别为Ⅲ类。

6、卵石（Q4al+pl）：色杂，松散～密实，饱水。卵石岩性以花岗岩、砂岩、石英岩等硬质岩石为主。分选性较好，粒径以20～150cm为主，磨圆度好，以亚圆形为主，大部分接触，充填物为细砂，层厚2.80～8.40m。可划分如下四个亚层：

a、松散卵石：卵石含量50～55%，粒径以20mm～60mm为主，排列十分混乱，大部分不接触，充填物为细中砂，N120击数为2～4击。在场地内呈层状或透镜体分布。土类别为Ⅳ类。

b、稍密卵石：卵石含量55～60%，粒径以20mm～90mm为主，排列混乱，大部分不接触，充填物为细中砂，N120击数为4～7击。在场地内呈层状或透镜体分布。土类别为Ⅳ类。

c、中密卵石：卵石含量60～70%，粒径以20mm～110mm为主，呈交错排列，连续接触，充填物为细中砂，N120击数为7～10击。在场地内呈层状或透镜体分布。土类别为Ⅴ类。

d、密实卵石：卵石含量大于70%，粒径以20mm～150mm为主，呈交错排列，连续接触，充填物为细中砂，N120击数大于10击。该层在场地内较少分布。土类别为Ⅴ类。

1.2.2 场地地下水

桥位区地下水主要为上层滞水，空隙型潜水，分别如下：

⑴上层滞水多分布于素填土、粉质粘土内，受大气降水及民用生活会补给，通过下渗排泄，具有水量少，分布零星的特点。

⑵空隙型潜水多分布于卵石土中，桥位区砂卵石层厚度大，因其渗透性强，主要受大气降水及区域地下水补给为主，并以蒸发、向附近沟、河渗透方式排泄。

场地内水位历史最高水位埋深约3.5m左右，地下水位年变化幅度在2.00m左右。卵石层渗透系为25m/d。

1.3 场地及其周边环境情况

桥位区为成都平原Ⅰ级阶地，地形平缓，周边密集分布建筑群，起格局已定，局部地段有建筑物修建，周边环境条件复杂。

因桥位区属于老城区，地下管线复杂交错，施工前需探测地下管网的走向与埋深。

桥位区位于成都市交通主干道，车辆人员密集，施工期间的交通组织和周边围护工作尤为重要。

1.4 旋挖桩概况

本工程工有Ф200cm桩基12根，Ф150cm桩基16根，沿一环路方向布设，桩横向间距约5m，纵向间距约24m。

1.5 编制依据

《成都市羊西节点立交工程地质勘察报告》（四川省蜀通岩土工程公司）；

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)；

《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD-2007)；

《公路桩基设计规范》(JTJD30-2004)；

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)；

⑹《混凝土质量控制标准》（GB501—92）；

⑺《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）；

2.桩基施工

2.1施工准备

2.1.1技术准备

⑴在收到有关图纸、地质资料后，由项目技术负责人组织有关人员及时进行技术交底工作，收集各项技术参数及资料，深刻领会设计意图。

⑵工程开工前，应由项目技术员组织全体施工人员进行技术交底工作，针对关键工序、主要技术要求、质量标准、质量目标提出具体要求。对主要人员进行书面交底工作，书面交底必须签字齐全。

⑶开工前由项目经理组织全体施工人员进行安全交底工作，针对本工程的特点，将本工程施工中的有关安全问题进行讲解，各班组要针对施工中遇到的机械进行该机械的操作规程的讲解，并列举以前出现的安全事故进行讲解。

⑷针对本工程进行职工培训工作，职工培训以实际操作能力为主。

2.1.2场地平面布置

场地平面布置主要为临时设施建设、泥浆循环池、泥浆沉淀池、施工道路等的规划；该项工作于正式开工前完成，遵循以下原则：

按“经济、适用、利于施工、节约用地”的原则进行本工程的施工现场平面布置，施工现场平面布置应符合标准化文明工地的要求。

尽量减少因施工对既有通行道路的侵占和扰动。

生活区同生产区分开，以方便管理和互不交叉干扰。生活区考虑布置在现场以外，生产区在现场用活动板房搭设办公室、会议室和现场值班室各一间。

以工程为核心，合理布置库房及生产、生活设施，避免或减少设备、材料的二次倒运。

各项施工设施要满足方便生产、有利于生活、安全防火、环境保护和劳动保护等要求。

2.1.3泥浆循环系统布置

为了充分利用泥浆及做好泥浆排放工作，根据现场具体情况合理布置泥浆循环池和泥浆沉淀池。将不能利用的泥浆由循环池送入泥浆沉淀池存放，可利用的泥浆循环使用。

另外根据施工工艺特点，应设置渣土堆放场地，施工中由旋挖钻机挖出的泥土要及时清运至渣土堆放场地，确保做到文明施工。

2.1.4材料及主要机具

⑴、泥浆：旋挖钻机钻进施工采用化学泥浆护壁，所用化学泥浆需在施工现场配制；

⑵、混凝土：本桩基工程使用总包单位提供的合格的商品混凝土，商砼强度必须符合设计要求；

⑶、钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告；

⑷、水：应用自来水或不含有害物质的洁净水；

⑸、主要机具：德国宝峨公司制造的BG25C型或三一重工制造的SR250B旋挖钻机、挖掘机、吊车、泥浆泵等。

2.1.5作业条件

⑴、开挖前场地应完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除处理完毕。各项临时设施准备就绪。

⑵、熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料。

⑶、按基础平面图，设置桩位轴线、定位点，测定高程水准点。放线工序完成后，办理预检手续。

2.2施工工艺

复核验收              复核验收       检查验收 

桩基定位———→钻机就位－——→成孔－——→钢筋笼制安

   检查验收

－－→导管安设－－—→水下浇灌砼

2.2.1测量放线

桩位测放工作由总包单位组织完成，由监理工程师验收后妥善保护。

2.2.2制备泥浆

施工前应进行泥浆循环系统的布置，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、沉淀池应及时清理。

泥浆性能对成孔质量与进度有较大影响，应予以高度重视，应设专人进行泥浆的配置工作。施工中采用优质膨润土加纯碱和水制成化学泥浆，制备的泥浆性能应满足比重1.05～1.2，粘度不大于16～22s，含砂量小于4%。由于化学泥浆造价高应尽量重复使用，施工中应根据不同的地层对制备泥浆的性能进行调整。对于灌注返出的泥浆，经处理后符合要求的泥浆可重复使用。

2.2.3  埋设护筒

旋挖钻机开孔前埋设钢护筒（本路面施工工程，总包单位应先破除地表障碍物），保持孔口稳定。护筒采用14mm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。埋设前先依照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。

2.2.4  成孔施工

钻机对位应采用十字线，用钻头对准十字线交点，确认符合要求后，开始钻进。旋挖钻机采用制备化学泥浆护壁。钻进时每回次进尺控制在50cm以内，提钻应缓慢，及时向孔内补充备用泥浆，保证孔内浆面高于护筒底部。

钻进过程中应认真填写施工记录，详细记录地层变化、钻进过程中出现的有关问题、处理措施及效果等，钻机操作手或班长必须在钻孔记录上签字。

钻机在成孔过程中对孔的垂直度、孔深有自动控制系统，钻头采用旋挖筒式钻头全断面切削土层，待钻头装满后提出孔外。土层钻进使用挖泥钻头，进入砂层后采用捞砂钻头，终孔后采用捞砂钻头清孔。

2.2.5  钢筋笼制作及运输

⑴技术准备：

①在收到有关图纸、地质资料后，由项目技术负责人组织有关人员及时进行技术交底工作，收集各项技术参数及资料，深刻领会设计意图。

②工程开工前，应由项目总工组织全体施工人员进行技术交底工作，针对关键工序、主要技术要求、质量标准、质量目标提出具体要求。对主要人员进行书面交底工作，书面交底必须签字齐全。

③开工前由执行经理组织全体施工人员进行安全交底工作，针对本工程的特点，将本工程施工中的有关安全问题进行讲解，各班组要针对施工中遇到的机械进行该机械的操作规程的讲解，并列举以前出现的安全事故进行讲解。

④针对本工程进行职工培训工作，职工培训以实际操作能力为主。

⑵场地平面布置

钢筋笼在钢结构加工厂制作，现场只需考虑钢筋笼堆放场地。初步设想将场地内桥梁两端作为钢筋笼的堆放场地，由于施工原因，其堆放位置根据现场情况可适当调整。

⑶材料及主要机具

①、钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告；

②、扎丝、电焊条、连接套筒等

③、主要机具：切割机3台、钢筋车丝机2台、55t吊车2台、挖机两台、电焊机4台等。

⑷制作流程

复核确认                   检查验收                                 检查验收

钢筋配材———→钢筋车丝连接－——→钢筋笼主筋及加强筋焊接－-----→

                检查验收            检查验收              检查验收               

钢筋笼箍筋绑扎－－→钢筋笼转运－－→钢筋笼吊装－－→完成

    ⑸钢筋笼制作：

①按设计尺寸做好加强筋，并在上面标出主筋位置，制作时注意预埋件位置主筋间距，控制在18cm左右，便于预埋件安放。

②把主筋摆在平整的工作台上，在其上面标明加劲筋的位置。

③使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋的标记，扶正加劲筋并使其与主筋垂直后进行电焊。依次，在一根主筋上焊好全部加劲筋。

④在骨架两端各站一人转动骨架，将其余主筋逐根照上面的方法焊好。

⑤制好后的钢筋笼必须平放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方或钢管，以免粘上泥土。

⑥本工程的灌注桩主筋之间采用直螺纹连接，主筋与加强筋之间采用电弧焊焊接。

⑹钢筋笼运输：

本工程钢筋笼在钢结构工厂加工，钢筋笼的转运成为最大的难点，初步设想按如下操作进行转运：

1）钢筋笼采用车长超过30m的拖车进行转运，每车次运输2～3个钢筋笼，钢结构加工厂采用桁车将钢筋笼吊装上车。

2）钢筋笼运输车从西御街大门进出，进场道路采用建渣铺填后用麻袋平铺，以保证进出车辆的清洁。

3）到达钢筋笼指定下放点后，用55t吊车4点起吊将钢筋笼放至指定位置。

2.2.6钢筋笼安装

钻孔桩钢筋笼，运输到孔口后，垂直吊装。钢筋笼吊装时采用四点起吊，防止钢筋笼变形。对于存在空孔的，可以采用双吊钩工字钢进行钢筋笼安放，将钢筋笼固定至设计标高具体操作程序如下：

考虑到本工程钢筋笼配筋较多，钢筋笼重量较大，达4～6t多，场内转运时采用两台大型挖机四点起吊平行移动运至护坡桩附近(吊点位置见图2.2.6-1)。

图2.2.6-1  钢筋笼运输吊点位置图

钢筋笼运输到孔口后，分三步将钢筋笼安装固定，第一步改用1台挖机配合55吨吊车将钢筋笼吊起，离开地面（图2.2.6-2），吊车缓缓上升，同时挖机配合吊车上升或下降，保持钢筋笼不和地面接触（图2.2.6-3）。第二步随着吊车的提升，钢筋笼逐渐成竖直方向（图2.2.4-4），此时更应注意吊车的提升速度，应该均匀缓慢提升。第三步当钢筋笼成竖直方向时，缓慢转动吊车臂，向孔口移动，对准，缓慢下方，同时将预埋件对准基坑方向，下方到一定位置时，用水准仪进行标高控制，下方到预定标高后，用工字钢加钢丝绳将钢筋笼固定。对于存在空桩的，可以采用双吊钩工字钢进行钢筋笼安放，将钢筋笼固定至设计标高。下放钢筋笼过程中随时调整校正钢筋笼与钻孔相对位置，保证钢筋笼在下放过程中不偏心。

图2.2.6-2  钢筋笼起吊准备

图2.2.6-3  钢筋笼吊装第二步        图2.2.6-4  钢筋笼吊装第三步

2.2.7  砼灌注

工艺流程如下图所示：

                           检查安放偏差

吊车就位－－－→吊放钢筋笼—－－－－→下设导管－－－→灌注砼

具体做法如下：

⑴吊装钢筋笼后应进行隐蔽工程验收，合格后立即吊装钢筋笼。

⑵钢筋笼吊装

①钢筋笼吊放时利用吊车主副钩配合采取二点起吊。

②安放钢筋笼时，将钢筋笼调整至设计标高后采用钢筋吊环将钢筋笼固定到孔口枕木。

③钢筋笼安放偏差应满足：

横向偏差≤20mm                  竖向偏差≤50mm

⑶导管的构造

导管壁厚不宜小于3mm，直径宜为200-250mm；直径制作偏差不应超过2mm，导管的分节长度视工艺要求确定，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。

⑷导管下设

导管长度应根据实际孔深确定，施工中导管下端距孔底按30～50cm控制。导管提升时，不得挂住钢筋笼。

⑸对混凝土的要求

水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定；坍落度宜为180-220mm；水泥用量不少于360kg/m3(当掺入外加剂时，水泥用量不受此)；水下混凝土的含砂率宜为40%-45%，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应＜40mm，有条件时可采用二级配；为改善和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。

⑹初灌要求

初灌量是砼灌注的关键指标，应有足够的混凝土储备量，初灌后应保证导管一次埋入混凝土面以下0.8m以上。

⑺砼灌注

每盘砼灌注后应及时测量砼面上升高度，计算导管埋深，并及时拆卸导管，导管埋置深度宜为2-6m。严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写水下混凝土浇注记录。

水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案；

当确认砼灌至桩顶时，应仔细探测砼面标高，确认合格后，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。

3.质量控制

3.1各工序施工技术质量控制要点

各工序施工技术质量控制要点如下表所示：

成孔验收质量标准如下表所示：

⑵实际浇筑混凝土量，严禁小于计算体积。

⑶浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

3.3应注意的质量问题 

3.3.1桩身混凝土质量差

有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底，坚持连续作业。必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣。

3.3.2钢筋笼扭曲变形

钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑加强钢筋，运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。

3.4质量记录 

本工艺标准应具备以下质量记录

⑴旋挖成桩记录。

⑵混凝土浇筑记录

⑶桩位平面示意图。

3.5成品保护 

⑴已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间不得超过4h，以防坍方。

⑵保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时，不要碰坏孔壁。串筒应垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁土层，造成夹土。

⑶钢筋笼不要被泥浆污染；浇筑混凝土时，在钢筋笼顶部固定牢固，钢筋笼移位。

⑷桩孔混凝土浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶正，用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。

⑸施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压桩头，弯折钢筋。

4.进度安排及控制措施

4.1进度安排 

本项目共有基础桩28根，我公司将严格按照制定的工期计划组织机械设备、人力和物力，确保桩基工程按期完成。

4.2进度控制措施

⑴积极与建设单位沟通协调，充分利用场地条件。

⑵旋挖钻机配备足够的辅助设备，如吊车，挖机及装载机。

⑶旋挖钻机现场配备足够备用钻头及相应耗材，如泥粉，柴油等。

⑷旋挖钻机配备精干机手及钻工。

⑸管理到位，对于现场突发不可预见事故，及时解决，如遇见砼障碍，塌孔等。

⑹信息化施工，根据实际钻进情况及时优化钻进工艺。

5.安全控制措施

5.1技术控制措施

⑴根据工程设计图纸，原则上在施工过程中采用跳挖的方式，根据场地情况及桩间距离，跳挖间隔桩数为1根（桩间距超过5m则不必采取跳挖）。

⑵针对工程填土层厚度较大部位，泥浆护壁容易产生跨孔，适当加深护筒的深度，初步考虑为2.0～3.0m（太深护筒取出困难）。

5.2现场管理措施

⑴现场设置专职安全员，对于发现的安全隐患及时采取措施处理解决。

⑵进入现场的所有人员必须戴安全帽，不准穿高跟鞋，硬底鞋、拖鞋进入现场。严禁酒后上班，施工现场设置安全警告牌和警示牌，门卫禁止闲杂人员进入现场。

⑶班组每天进行班前活动，落实安全技术交底。并作好当天工作环境的检查，做到当时检查当日记录。

⑷各种机械设备按照规定配置灵敏可靠的仪表，并经常检查，各种机械的外露传动装置加装防护罩，各种机械均应在安装就位验收合格后方可投入使用。

⑸施工现场临时用电安全防护措施用电

⑹用电机具均采用三相五线制供电，并做到一机一闸、一箱一锁。

⑺所有机电设备实行专机专人负责，持证岗位操作。非专业人员不得动用机器设备，各种机械要强化保养，提高完好率，严禁带病运行。

⑻现场施工用电严格按照施工用电安全技术有关规定及要求进行布置及架设，用电采用三相五线制。现场用电线路及电器安设由持证电工安装，无证人员不得操作。现场的所有移动式电器须安设漏电保护器，班前由持证电工进行灵敏度试验，定时对闸刀、开关、插座进行常规安全检查，夜间施工时，准备充足的照明设施，保证足够照明条件。