1、冲孔灌注桩施工方案一、工程概况墩身混凝土强度等级为C45，水下混凝土需要提高一级（为C50），墩身主筋混凝土净保护层厚度为70mm。二、编制依据1、施工图纸2、其他相关规范三、施工部署3.1 施工组织管理3.1.1管理体系为了保证安全、优质、按期地完成高架候车区和雨棚区冲孔灌注桩施工任务，设置专项施工班组，由项目经理部对质量、工期、安全、技术、文明施工及物资采购等进行高效率、有计划的组织协调和管理，公司对工程质量、安全生产进行定期和不定期检查、监督、指导、帮助和服务，确保各项指标达到施工合同的要求。3.1.2 劳动力组织优选技术素质高、思想品德好的工人，依据施工进度计划要求进场，采用20-30
2、个作业班组。3.1.3材料和机具1、对桩基础施工使用的各种原材料提供厂家及供应商进行考察，并核查供货能力，保证能够满足要求。合格后报监理审批，进行备案。2、根据物资进场计划，提前一星期提出材料计划表，签订供货合同，供货合同包括技术要求。3、对进场设备的年检情况、安全装置进行检查，确保投入使用的设备正常运转。4、机械人员对设备的外观、润滑、传动装置进行统一检查，进行试运转和调试。3.2 施工准备3.2.1 技术措施的准备1、熟悉图纸，按设计要求准备相应的施工工艺规程、施工验收规范、施工质量检验评标准及图集等。2、提供施工人员用工手续，备齐相应的上岗证及培训证书。3、组织施工管理人员对施工方案进行
3、技术交底，明确施工工序及施工作业条件。4、备齐施工中所需的计量、测量器具，并要经检测部门检测合格，有合格证书。5、检查主要机具是否完好，能否满足正常施工使用。6、工种交接检检查记录应齐全，并有交接双方工长签字认可。3.2.2材料和机具准备3.2.2.1混凝土材料要求最大氯离子含量（占水泥用量的百分率）为0.06%，最小水泥用量为300kg/m，采用非碱性骨料，并应符合耐久性100年混凝土的规定。1、水泥：宜采用42.5级或更高等级的优质硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂日期逾3个月时，必须进行质量检验，检验合格后方可使用。2、矿物掺合料：矿物掺和料应选用品质稳定的
4、产品。矿物掺和料的品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、磨细矿渣粉。（4）对于长期处于水中或土中、干湿交替区、水位变化区以及年平均相对湿度大于75%的潮湿环境中的混凝土结构，细骨料应采用砂浆棒法检验其碱活性，且砂浆棒的膨胀率应小于0.10%，否则应采取抑制碱骨料反应的技术措施。（5）当采用以专门机组生产的人工砂或混合砂配制混凝土时，人工砂及混合砂的压碎指标值应4、粗骨料粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或卵石，不宜采用砂岩碎石。（1）粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的2/3，且不得超过钢筋最小间距的3/4。粗骨料最大公称粒径不应大于25m
5、m。（2）粗骨料应采用二级或多级级配，其松散堆积密度应大于1500kg/m3，紧密空隙率宜小于40%，吸水率应小于2%（用于干湿交替或冻融循环下的混凝土应小于1%）。（3）当粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示，且岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5。施工过程中碎石的强度可用压碎指标值进行控制，且应符合表3.2.2.1-8的规定。（4）若粗骨料为卵石，卵石的强度用压碎指标值表示，且应符合表3.2.2.1-7的规定。（6）对于长期处于水中或土中、干湿交替区、水位变化区以及年平均相对湿度大于75%的潮湿环境中的混凝土结构，粗骨料应采用岩相法检验其矿物组成。若粗骨料含有碱硅酸反应活
6、性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0.10%，否则应采取抑制碱骨料反应的技术措施。不得使用具有碱碳酸盐反应活性的骨料。5、外加剂减水剂应采用减水率高、坍落度损失小、能明显提高混凝土耐久性能的质量稳定产品。减水剂与水泥之间应有良好的相容性。外加剂须经铁道部鉴定或评审，并经铁道部产品质量监督检验中心检验合格。（2）引气剂能提高混凝土的抗冻性和抗盐渍性、耐硫酸盐侵蚀的性能等，并增强混凝土流动性、可塑性以及混凝土的均质性。3.2.2.2钢筋材料要求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。钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，
7、其质量应满足下列要求：（1）钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率；（2）纵向钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；刚进的屈服强度实测值与标准值的比值不应大于1.30，且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于90%；四、施工方法根据桩径大小以及工程地质条件，在现场施工中采用冲击钻冲击成孔和泥浆护壁的成孔工艺，。桩身钢筋笼的制作过程中，加强箍在专用的胎架进行加工制作，连接处采用搭接焊，主筋与加劲箍之间进行点焊制作成骨架，外绕螺旋箍。桩身混凝土为耐久性100年的混凝土，混凝土采用水下灌注，强度较设计等级提高以及为C50。 4.2.1测量放线1、平面控制在平面控制网中确定
8、合适的引测点，计算出工程桩与引测点之间的相对角度、距离位置关系。施测时架设全站仪在引测点上，根据内业计算的数值采用极坐标的方法将工程桩的中心点投测到场地上，桩中心点确定以后，做好十字临时控制引桩，保证工程桩的位置准确。在平面控制网中选择一根不同于放线依据的控制点进行复测，合格后报监理方验收。2、高程控制依据现场高程控制点，在现场选择不易被破坏且能通视的位置设置三个水准点，形成控制网，根据设计桩顶标高的要求，以此引测至工程桩四周的临时标高桩上。利用不同于引测的标高点标高桩进行复合，合格后采取有效的保护措施对标高桩进行保护并报监理验收。4.2.2地下管线处理在施工过程中根据甲方和其他各方提供的地下
9、管线资料，严格控制该范围内的桩位成孔过程，发现异常情况立即向现场管理人员汇报，再用现场管理人员进行现场核实，并根据情况，详实填写相关表格，报相关部门以提前采取防护或者其他措施，保证现场施工有序的进行。4.2.3泥浆制备1、挖循环泥浆池在桩位附近适当的位置挖一个35m，深约0.5米的泥浆池，此泥浆池仅作冲孔时，孔内泥浆循环使用。采用泥浆循环的方法排渣或抽渣筒掏渣。泥浆制备选用高塑性黏土。4.2.4埋设护筒泥浆护壁施工法是在静水压力下进行钻挖作业的，为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向。1、护筒选用4mm厚钢板卷制而成，护筒内径应大于钻头直径200mm（直径1.0m桩的护筒内径为1.2m，
10、直径0.6m桩的护筒内径为0.8m）。上部开设2个溢浆孔。2、护筒埋设时，首先采用人工开挖孔口部位，并将护筒埋入土中，其顶端应高出地面2025cm，埋设深度不小于1.5m，底部及周围回填粘性土，并夯实以防漏水。护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。护筒埋设要保持垂直，倾斜率应小于1.5%。4.2.5成孔1、冲桩机就位护筒埋设结束后将冲孔机就位, 冲孔机摆放平稳,钻机底座用钢管支垫，钻机摆放就位后对机具及机座稳固性等进行全面检查，用水平尺检查钻机摆放是否水平，吊线检查钻机摆放是否正确。2、冲击机成孔（1）通过卷扬机悬吊冲锤的冲击力把硬质或岩层破碎成孔，泥渣部分挤入孔壁，大部分采用抽渣筒进行排
11、渣掏出。操作时，要先在孔口埋设护筒，然后冲孔机就位，使冲击锤中心对准护筒中心，开始应低锤密击，锤高0.40.6m，并及时加片石、砂砾（或石子）和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒底以下34米后，才可加快速度，将锤提高至1.52.0m以上转入正常冲击，并随时测定和控制泥浆比重。当在粘土和亚粘土层中冲击时，应采用中小冲程冲孔，并补充稀泥浆或清水，避免糊粘；如地下水位低，要加水补充，发现漏水及时补充，并应保持孔内水位高于地下水位1.5m左右，以防塌孔；遇岩层表面不平或倾斜，应抛入2030cm厚块石，使孔底表面略平，然后低锤快击将岩层锤击成一紧密平台后，再进行正常冲击，同时泥浆比重可降到1.
12、2左右，以减少粘锤阻力，但又不能过低，避免岩渣浮不上来，掏渣困难。（2）开孔阶段，尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣，但冲至45米深度以后，则要开始掏渣，大约每台班掏一次，每次约45桶，要及时加水保持孔内水位的高度以防坍孔。每次掏完石渣后，即向孔内加护壁泥浆，恢复泥浆正常浓度，这样反复进行冲孔、掏渣，直至要求深度。每次掏渣，用塑料袋封装岩渣的样品，并注明掏渣桩号、时间、桩长度范围。3、泥将护壁和清孔（1）在钻进过程中，应随时补充泥浆，调整泥浆比重，泥浆作用：泥浆夹带被钻头削碎的土颗粒不断从孔底溢出孔口，达到连续钻进连续排土。加固保护孔壁，防止地下水渗入面造成塌孔。（2）钻孔过程中排渣可采用泥浆循环或抽
13、渣筒等方法，当采用抽渣筒排渣时，应及时补给泥浆。4、清孔钻孔达到设计要求深度后，应尽量把孔底沉渣捞清，以免影响桩的承载力。清渣时采用抽渣筒进行清渣。当孔壁土质较好不易坍孔时，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5Mpa，使导管内形成强大高压气流向上涌，被搅动的泥渣随着高压气流上涌从喷口排出，直至孔口喷出清水为止，本方法能使冲碎的卵石、石块由泥浆带出。孔深（钻深）可在成孔后用专用测绳检测孔深，灌前孔深再次用专用测绳测定孔深。终孔及灌前均须进行泥浆的各项指标检测，不能达到参数要求，或者当孔底沉渣厚度不大于50mm时（孔底沉渣为终孔孔深与灌前孔深之差），需对孔底清理。清孔完毕后应尽快进行钻杆拆卸、钻机移位
14、、终孔验收、下钢筋笼、导管下放等工作；从清孔停止至开始浇灌混凝土（混凝土浇注前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25，含砂率8%,粘度28s），应控制在1.53h，一般不得超过4h，否则，应重新清孔。4.2.6成孔验收成孔以后必须对桩身直径、孔深、桩位、沉渣厚度和泥浆比重等进行全面检查验收。做好施工记录，办理隐蔽验收手续。4.2.7钢筋笼制作1、钢筋的加强箍制作专用的胎架，胎架用20mm厚钢板制作，在钢板上按钢筋笼的尺寸放出，严格按照按钢筋笼半径安装卡具，卡具采用钢筋头或角钢制作。卡具不得少于16个，确保加劲箍的尺寸准确。2、钢筋笼的加劲箍加工完成，经过检验合格后，在拼装场地上按照事先弹
15、好的控制线进行固定，在加劲箍上焊接第一根主筋，焊接完成后拉通线检查其平直度，满足要求后，依次安装剩余主筋，剩余主筋安装采用直径20钢筋制作的专用扳手，扳手上卡具间长度为事先计算好的主筋间距，确保钢筋主筋间距一致。3、钢筋笼主筋与螺旋筋之间均采用梅花点焊。钢筋骨架现场组装，位置准确及焊接牢固，成型骨架架空堆放，经质检和监理检查合格后方可使用，并认真做好隐检记录。桩身主筋保护层厚度为70mm，为保证桩身的混凝土和钢筋，同时避免钢筋笼吊装过程中贴靠护壁，造成保护层厚度不足或没有钢筋保护层，按照设计要求，采用级12钢筋加工成如下图所示形状定位钢筋，51cm长，与主筋焊接，焊缝满足设计要求。钢筋笼定位钢
16、筋按照每2m一组，每组4根均匀设于桩基四周。保护层垫铁沿钢筋笼间距每4m梅花型周圈布置4个。钢筋笼骨架按设计要求的材料和尺寸加工,并加设强劲的内撑架,放入孔内后进行固定，支承系统对准中线防止骨架倾斜和移动。4.2.8吊放钢筋笼1、钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块，按设计要求焊接钢筋笼的定位钢筋。2、钢筋笼起吊及运输过程中用一台汽车吊四点起吊法起吊，应保证整体、平直起吊。笼子吊离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊钢丝绳在吊车钩上的滑运并稍加人力控制，实现扶直，起吊转化为垂直起吊，以便入孔。用吊车吊放，入孔时应轻放慢放，入孔不得强行左右旋转，严禁高起猛落、碰撞和强压下放。遇阻碍要查明原因，进行处理，不
17、得强行下放。钢筋笼安装完毕以后，必须立即固定；钢筋笼安装严禁吊笼。4.2.9混凝土浇注工程桩混凝土的浇注采用水下灌注，混凝土强度按照设计要求提高一个强度等级。1、导管的使用和检测（1） 现场导管的尺寸有1m、1.5m、2m、2.5m、3m等不同长度规格，壁厚为3mm，内径为280mm。浇灌时根据桩孔的实际深度选择不同的导管进行拼装。导管的连接采用法兰接头进行连接，连接完成后，必须保证导管的气密性良好，从而保证浇注过程的顺利进行。（2）导管的隔水栓应有良好的隔水性能，并应保证混凝土的顺利排出，本工程的隔水栓采用球胆。球胆直径大小和放置位置：球胆直径以放入导管内能上下活动手感无明显阻力合适，放置位
18、置宜在泥浆面上导管口下，当砼下注时，其重量使球胆变形紧贴导管内壁，可靠地排除管内泥浆。（3）导管的闭水性试验：正式使用前，必须对使用的导管进行气密性检测。检测时将使用的所有导管进行依次连接。导管安装完成后，一端连接压力表，一段进行注水加压，。加水70%后，进行加压，压力取1MPa，加压完成后，经过15分钟，中间滚动数次，导管和导管的连接处，没有发现水渗漏的情况，表明导管气密性良好。2、水下混凝土浇注：（1）导管和漏斗的固定首先将固定支架放置桩孔中心位置，同时避开钢筋笼吊筋。安放导管时，将第一节导管卡在固定支架上，然后利用吊车吊装第二节导管，两节导管的连接处严格按照气密性要求进行连接，其他导管依
19、次吊装。导管安装完成后，控制导管距孔底距离为0.3m（安装时根据实测孔深和导管距孔底的距离，计算出所需的桩孔内导管长度，然后在导管上作出标记，下管时以此为依据控制下管深度。）。然后吊放漏斗，将漏斗卡放在导管上口，并在导管口处设置隔离板，开始往漏斗内注入混凝土。（2）初灌注要求根据规范要求 “导管底端一次埋入混凝土不应少于0.8m”，同时为保证导管内存留的混凝土高度，足以抵制桩孔内的泥浆侵入导管，根据实际桩孔直径混凝土的初灌量分别为：1.0m直径的桩：按照导管埋深0.8m，加上导管距底部0.3m，一次混凝土需浇注的混凝土高度为1.1m。工程量为V1=3.140.50.51.10.86m。0.6m
20、直径的桩：按照导管埋深0.8m，加上导管距底部0.3m，一次混凝土需浇注的混凝土高度为1.1m。工程量为V2=3.140.30.31.10.31m。要求在实际浇注过程中，初次灌注时必须保证灌注连续且混凝土以最大流量进行浇灌（即混凝土初灌过程中，漏斗内的混凝土必须足量，保证导管埋深），且总量不小于初灌方量。（3）拔管要求根据规范要求“导管埋入混凝土面宜为2m6m”，在实际施工中为避免将导管拔出混凝土面，必须设有专人利用测孔绳测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，根据实际高差进行拔管，严禁超拔。拔管长度按照下图所示意的情况进行计算：首先计算出埋管深度h1=h-h2，当h12.0m时，为保证混凝土顺利
21、浇注，可适当进行拔管，拔管高度H=h1-2.0m。另外可视实际导管组装的情况，将上端的短管进行合理拆卸。当h13m时，可将1m的导管拆除；h13.5m时，可将1.5m的导管拆除。拔管的过程中严格记录每次拔管长度，合理控制拔管过程，保证导管埋深。（4）混凝土的灌注1）第二次清孔检测泥浆各项指标及孔底沉渣厚度均满足要求后，4h内灌注砼，如超出时间，应重新检测泥浆和清孔。2）水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制，并对对浇筑过程中的一切故障均应记录备案。3）混凝土灌注必须连续进行，中间不得间断。拆除后的导管放入架子中并及时清洗干净。4）混凝土的后期浇注，为防止钢筋笼上浮，
22、可采取以下措施：利用孔口吊筋固定钢筋笼上端；完成桩身混凝土的初灌方量的浇注后，应放慢混凝土的浇注的速度；严格控制导管埋深，当混凝土埋设较深时，可采取提升和拆卸导管的方法进行。5）混凝土浇注前，必须对进场混凝土进行现场检测，检测混凝土的塌落度、含气量、入模温度等指标，满足要求后，方可进行浇注。检测结果不满足要求的混凝土严禁使用。混凝土浇筑时留置混凝土强度试块，并应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作混凝土标养试块，每根桩2组标养试块，试块应养护好，达到一定强度后立即拆模送往养护室标准养护； 6）混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握,不使钢筋骨架倾斜、位移，如发现骨架上升
23、时，应立即停止提升导管,使导管降落,并轻轻摇动使之与骨架脱开。混凝土灌注到桩孔上部5.0m以内,导管灌注比较顺利时，可不再提升导管,直到灌注至设计标高后一次拔出。灌注至桩顶设计标高后必须超灌0.8m，以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。7）混凝土施工完毕后，及时收集混凝土出厂合格证、混凝土强度报告。为后期混凝土强度评定做准备。五、质量标准及施工控制措施5.1 质量标准施工中应对冲孔、泥浆比重、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查，嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。5.2.1 测量控制测量放线及过程控制严格按照相关规范要求执行，将各项指标控制在允许偏差范围之内。在冲挖孔过程中，按照设计要求
24、进行施工。严格控制挖孔直径不小于1倍的桩径，严格控制开挖深度，孔深必须满足桩身要求。5.2.2 生产技术控制对施工作业人员进行详细的技术交底，施工过程中对作业人员严格要求，及时纠正违规操作，保证各工序符合规范要求。5.2.3 施工控制1、灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。2、实际混凝土浇注量，严禁小于计算体积。3、水下混凝土灌注，严格控制导管的埋深，严禁超拔。4、浇注混凝土后的桩顶标高及后续的浮浆处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。5、对施工中出现问题及时解决，并对常见通病提出相关的预防措施。六、应注意的质量问题 1、钢筋笼不能入孔处理措施：在钻进过程中冲击钻冲孔
25、的垂直度，保证成孔的垂直度符合规范要求，吊装过程中，发现钢筋笼不能下落时，检查钢筋笼是否垂直吊放，同时缓慢左右转动钢筋笼，反复提升和下降钢筋笼，直至放至孔底，如果安装时间过长，或者孔壁坍塌，需要重新检查孔底的沉渣深度，超过规定要求时重新进行清孔。2、孔底沉渣过厚处理措施：（1）钻孔过程中散落在地面的土随时清走，避免落入孔中。（2）成孔后现场设专人看护，除桩基施工机械，严禁其它现场大型车辆在孔口附近行走。（3）当发现沉渣深度超过要求时，采用泥浆置换法将孔底沉渣清理干净，不断灌入和抽出泥浆，利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂砾等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使
26、悬浮的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净。（4）当孔口返浆比重持续小于1.25时。测孔底沉渣厚度。满足要求后，安装钢筋笼。3、混凝土浇筑过程中出现堵管情况预防及处理措施：（1）浇筑过程当中随时检查混凝土坍落度以及和易性是否符合要求，发生离析现象不得浇筑，现场一般控制混凝土塔落度在180220以上。如果浇筑时间超过混凝土搅拌出机2.5小时以上或者坍落度损失过大，由现场监理工程师和施工单位专业技术负责人、混凝土供应单位现场质量员共同确认，掺加一定量的外加剂，以满足塔落度的要求。（2）对于浇筑时间超过混凝土搅拌出机3.5小时以上，或者塔落度降至180以下，不作正式工程使用，并
27、对混凝土进行退场处理，并做好退厂记录。（3）在施工过程当中，抽动导管使混凝土面上升的速度要适中，保证有程序的拔管和连续浇筑，升降的幅度不能过大。在浇筑过程当中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升高度。（4）浇筑过程当中，专人监测孔内的返浆情况，当返浆出现异常，返浆速度变慢或者返浆停止时，立即停止浇筑混凝土，现场由专业且具备丰富施工经验的人员在规范要求范围内，将导管上下窜动，同时用起吊设备吊起一节3m长左右钢轨（钢轨下端焊接3、4根30cm长直径为16的钢筋），在导管内冲击把堵塞的混凝土冲开。5、浇注过程中断桩处理措施：（1）首先混凝土配比严格按照有关水下混凝土的规范要求配制，并经常测试坍落度，防治导管堵塞；（2）提拔导管时要经过测算，防止导管脱离混凝土面；（3）浇筑混凝土前应使用经过检漏和耐压试验的导管；（4）浇筑混凝土要连续浇筑，供应混凝土不得中断时间过长。6、施工中出现的缩孔处理措施：当产生缩孔时，采用钻头上下反复扫孔，将孔径扩大到设计要求。
