混凝土灌注桩施工方案.docx

1、混凝土灌注桩施工方案编制： 审核： 审批： 一、工程概况1.1工程概况滨海新区供水一期工程起自南水北调中线一期工程天津干线末端，终点为津滨水厂，经过天津市西青区、津南区、东丽区三个行政区。工程最大设计流量为22.3m3/s，由二级加压供水，供水泵站由二座组成，在南干线首端设一级泵站-曹庄泵站，在海河北设南干线二级加压泵站-城上村泵站，近期输水规模为12.7 m3/s，仅由曹庄泵站一级加压供水。工程包括曹庄泵站至津滨分水口输水干线和津滨水厂支线两条输水管线工程及曹庄泵站工程。输水线路全长约36.195km，其中曹庄泵站至津滨分水口采用2根直径2600mmPCCP管道，津滨水厂支线采用单根直径22

2、00mmPCCP管道，设计工压0.5MPa。曹庄泵站根据工程最大设计流量22.3m3/s进行土建设计，按照近期小流量12.7 m3/s配置机电设备。主副厂房共设8个泵位，一期装设6台水泵机组，运行方式为4用2备，配套电机功率1250kW，远期装设8台水泵机组，运行方式为6用2备，配套电机功率2250kW。曹庄泵站占地面积约182.3亩，由调节池、主厂房、副厂房（设变频器室、辅机控制、低压配电室、控制室、实验平台、设备检修间等功能房间）、变电站、综合楼及其它附属用房等组成。1.2水文气象和工程地质1.2.1水文气象滨海新区供水一期工程输水管线沿途经过西青、津南、东丽等3个区，其中绝大部分管线在西

3、青区境内。工程所在区域属温带季风型大陆性气候，四季分明，雨量集中，春季干旱多风，夏季潮湿多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪。多年平均气温12.612.9，全年1月份平均气温最低，月平均 -3.0-3.3，极端最低气温-18.3，7月份气温最高，月平均26.526.7，极端最高气温为40.9。全年气温低于0的天数为130天左右。封冻期由11月至2月，最大冻土深度58cm。全年大于6级的大风天数为19.4天，主要发生在春季的15月份。多年各月最大风速28m/s，多年各月平均风速2.3m/s。多年平均降水量540570mm，多年平均水面蒸发量介于10001300mm之间。1.2.2工程地质曹庄泵站位于

4、天津市西青区外环线六号桥附近，站址北依阜盛道，南靠元宝路，东临外环河。工程区位于华北平原的东部，属冲积、海积平原地貌。场区均为农田，间有田间沟渠和人工开挖的鱼池，地势平坦，地面高程一般为2.904.40m。外环河位于工程区东侧，宽约30.00m，流向近南北，河底高程0.470.67m，深2.003.00m。外环线公路紧邻外环河东侧，距建筑物中心约150m。勘探深度51.00m范围内揭露的地层由老至新主要为第四系上更统第陆相冲积层（alQ）、第四系上更新统第海相沉积层(mcQ)、第四系上更新统第陆相冲积层（alQ）、第四系全新统第陆相冲积层（alQ）、第四系全新统下部沼泽相沉积层（hQ）、第四系

5、全新统第海相沉积层(mQ)、第四系全新统上部湖沼相沉积层(l+hQ)、第四系全新统第陆相冲积层(alQ)、人工堆积层（rQ）。本场区土体对混凝土结构具弱腐蚀性；土体对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性；土体对钢结构的腐蚀性为强腐蚀。二、编制依据及编制原则2.1曹庄供水加压泵站招标文件及施工图；2.2建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；2.3建筑基桩检测技术规程（DB 29-38-2002 J10198-2002）；2.4建筑基桩检测技术规程（JGJ1062003 J256-2003）；2.5建筑地基基础设计规范（GB500072002）；2.6基桩低应变动力检测规程（

6、JGJ9395）；2.7建筑桩基技术规范（JGJ942008）；2.8建筑地基处理技术规范（JGJ792002）；2.9混凝土灌注桩试桩施工情况。三、施工部署3.1本工程灌注桩施工的主要工作内容为：序号部位桩径（mm）根数桩长（m）成孔类型备注1主副厂房段800A类桩80039622反循环钻B类桩8005225反循环钻C类桩8003221反循环钻2进水池进水段800A类桩80028220反循环钻B类桩8001222反循环钻3进水池挡土墙底板下800216反循环钻估算4干线出口闸连接段8003220反循环钻估算600810估算5调节池导流墙底板下80018020反循环钻估算6综合楼6009120

7、反循环钻估算7变电站6005420反循环钻估算8阜锦路穿外环河桥12001630反循环钻估算12001235反循环钻估算9总 计13833.2施工安排根据调整后的进度计划安排，在考虑冬季施工的前提下，本工程水工结构下混凝土灌注桩施工开工时间为2011年10月21日，拟计划投入两个施工队伍，每个施工队伍操作两台桩机，两个施工队伍同时进行主副厂房东段和西段的施工，由于桩长不同，预计西段率先完成，然后转入主副厂房中段；东段的施工队在完成本段施工后，进入进水池进水东段，而主副厂房中段施工完成后转入进水池进水段西段；两队一起完成进水池进水段施工后，同时分别进行进水池挡土墙左右侧灌注桩施工，完成后再进行干

8、线出口闸及调节池导流墙段的施工，导流墙段施工约在2011年12月28日完成。施工作业计划如下图所示：由于主副厂房段和进水池进水段灌注桩施工在施工总进度计划关键线路上，必须为后续施工提供工作面，因此本方案编制中主要考虑了此部分的施工安排，综合楼、变电站及阜锦路穿外环河桥等部分混凝土灌注桩施工工程量较小，工期要求较为宽松，且不在施工的关键线路上，可以穿插于主体施工中进行。四、施工准备4.1技术准备施工前编制详细的混凝土灌注桩施工方案，并根据灌注桩试桩结果确定相关的施工参数。根据设计图纸和合同技术条款要求对灌注桩混凝土进行混凝土配合比设计。4.2场地准备本工程主副厂房及进水池进水段段混凝土灌注桩施工

9、工作面拟计划在-3.0m高程工作面进行，施工前需要从现状地面开挖至-3.5m高程，然后整个工作面整体回填50cm厚建筑砖渣土，整平后进行碾压夯实；施工过程中及时对施工机械碾压造成的坑洼进行修补，保证施工场地平整、机械和车辆施工行走流畅。除主副厂房和进水池进水段段外其余各段灌注桩施工在设计桩顶高程进行作业。合理布置施工现场的机械设备、清水池和泥浆池位置、施工方向和顺序，保证工程顺利高效地进行。现场设置存水罐作为清水池，清水可以采用大口井降水；利用调节池段东侧鱼池北半部分作为泥浆池，采用泥浆泵将现场施工产生的泥浆排至泥浆池中。详见施工现场平面布置图。4.3人员、设备准备计划灌注桩2组施工队伍于20

10、11年10月19日进场，同时进场4套桩机；现场技术、质量管理人员已进场，随时做好施工准备。4.4材料准备厂房段灌注桩钢筋计划于2011年10月15日左右进场，灌注桩混凝土标号为C30W6，采用商品混凝土施工，混凝土生产厂家为天津市天誉商品混凝土预拌有限公司。五、混凝土灌注桩施工5.1工艺流程如图所示：5.2测量定位根据桩位图和施工控制网对灌注桩桩位进行放线定位，桩位采用白灰和木桩标记，经监理工程师验收合格后，开始埋设护筒。5.3埋设护筒5.3.1根据桩位进行护筒埋设。护筒要埋深、埋牢、埋正，周边换填料分层夯实。护筒埋设时，护筒高出地面0.3m以上，护筒埋深不小于1m，护筒中心与桩位偏差不大于5

11、0mm，护筒斜度偏差不大于1%。5.3.2护筒埋设依照设计桩位、间距进行定位，在不受影响的地方引出桩位控制点，护筒埋设完毕后，重新将桩点复位，并及时测量护筒上沿高程。5.4制备泥浆5.4.1根据工程地质条件，并结合试桩施工采集的相关数据，拟采用原地层土进行清水造浆。对局部粉质粘土层在钻孔过程中可能发生坍孔或充盈系数过大，为此本工程护壁泥浆比重控制在1.3-1.5g/cm3之间，以确保达到固壁的目的。5.4.2泥浆在施工过程中循环使用。由于场地限制，利用两台泥浆泵作为循环系统，在现场挖设泥浆池和泥浆循环排放沟，将钻孔泥浆排入泥浆池，一部分通过排沟循环利用，废弃泥浆沉淀后利用高压泥浆泵通过排泥沟排

12、入设定的弃浆池沉淀。5.4.3泥浆护壁钻孔期间，护筒内泥浆面高于地下水位1.0m以上。5.5成孔施工根据合同技术条款要求，本工程混凝土灌注桩成孔采用反循环钻法；钻机就位前将钻机底部基础进行夯实处理，再铺设枕木，防止基础下沉，钻机倾斜。就位时使钻头中心对中,钻孔中心与设计桩位中心偏差小于50mm，钻机底盘基本水平，以保证钻杆的垂直度偏差小于1%，钻孔完成后桩底沉渣厚度不大于10cm。钻孔开始前，先开动泥浆泵使泥浆循环2-3min，然后开动钻机，缓慢将钻头放至孔底，在0-2.0m内缓慢钻进，在钻进过程中要根据实际的地层情况及时调整进尺速度及泥浆指标，并时刻注意钻杆的垂直度，以确保成孔质量。泥浆泵正

13、循环清孔示意图计划成孔参数表进尺速度泥浆比重孔斜（垂直度）孔径偏差孔位偏差沉渣厚度钻进类型1m/min1.3-1.51%50mm50mm100mm反循环钻5.6一次清孔一次清孔在终孔后直接进行，潜水钻机清孔时钻具提离孔底20-50cm左右，采用比重为1.2的泥浆，清孔15-20分钟。5.7钢筋笼制安本工程主副厂房段和进水池进水段灌注桩施工作业面高程为-3.0m，设计高程为-7.1、-8.2不等，因而将会造成有一部分成孔是空钻部分，因此在钢筋笼制作过程中必须在设计长度基础上再上接空钻部分长度的吊筋，吊筋由2根与主筋型号相同的钢筋焊接在主筋上而制作完成吊筋顶部做成弯钩状，可以直接固定在护筒上，从而

14、方便钢筋笼的安装。钢筋笼长度与配筋规格严格按照设计图纸要求进行加工。钢筋笼主筋采用闪光对焊连接，整个钢筋笼采用一次制作完成，利用吊车配合安装。吊放钢筋笼时对准孔位，按设计深度安装，及时固定位置。钢筋笼安放时确保钢筋保护层的厚度。在钢筋笼上设定环形混凝土垫块或钢筋环，钢筋笼内径比导管连接法兰外径大10cm以上。5.8导管安装 本工程导管安装时采用吊车配合进行。导管连接长度不小于钻孔深度，确保初灌时导管底口距孔底不大于0.5m。导管使用前进行试拼装，清除变形导管，并进行压力试验，防止存在漏气情况。导管安装在钢筋笼安装后立即进行，确保灌注桩混凝土顺利浇筑。5.9二次清孔二次清孔后的沉渣厚度不大于10

15、0mm，测量孔深前孔内泥浆处于循环状态，保证孔底泥浆与孔口泥浆比重一致。二次清孔后，及时请监理工程师对孔径、孔位、孔斜、沉渣厚度等进行检验，合格后立即进行混凝土灌注。5.10混凝土灌注水下混凝土灌注在二次清孔后30分钟内进行。混凝土初灌前在导管内放置隔水塞，初灌混凝土后，导管埋入混凝土以下深度2.0m，不大于5.0m，入孔前混凝土连续搅拌均匀，保证入孔坍落度在1822cm之间，防止混凝土出现离析和压入空气。利用罐车直接放入导管集料斗中下料，提拔导管按初灌混凝土时导管埋入深度不小于2m控制；为保证顶部混凝土质量，空钻段超浇筑混凝土0.5-1.0m，控制方法采用孔口护筒顶面下返测量法；浇筑完成后拔

16、出导管及钢制护筒，桩顶空钻段及时采用素土回填。5.11桩头处理本工程施工中的桩顶高于设计标高50cm的桩头处理深度，凿除破碎层和软弱混凝土至设计要求的混凝土强度面，对施工前的试桩和被抽检的工程桩，桩头处理的顶部预埋3层钢筋网片，层间距100mm。网片钢筋为12514，同时加密加强箍筋，间距为100mm，直径同桩身。六、质量保证措施6.1质量检测曹庄泵站的混凝土灌注桩动、静载荷试验的检测部位下表。混凝土灌注桩静、动载荷试验的检测部位表部 位静载荷法动测法竖向承载力水平承载力高（大）应变法低（小）应变法主副厂房进水池进水池斜坡段挡土墙干线出口闸连接段干线出口闸连接段底板抗拔桩注：砼灌注桩的载荷检测

17、，须在混凝土达到设计强度后进行。表中各项标有“”符号者为检测项目。具体要求如下：6.1.1灌注桩施工结束后28天，按JGJ94-2008第9章的有关规定，对桩体进行检验和检测。6.1.2灌注桩的混凝土在施工过程中进行取样，每根灌注桩取样不少于1组，每组3块；6.1.3采用低应变动力法检测基桩桩身的完整性，按工程的部位进行，其抽测数不少于该批桩总数的20%，且不少于10根；当抽测不合格桩数超过抽测数的30%时，加倍重新抽测；加倍抽测后，若不合格桩数仍超过抽测数的30%时，全部检测；6.1.4采用静载荷试验检测单桩竖向承载力的桩数，按工程的部位进行，其抽测数不少于总桩数的1%，且不少于3根；工程总

18、桩数在50根以内时，不少于2根；6.1.5单桩水平承载力的桩数，按工程的部位进行，其抽测数不少于总桩数的1%，且不少于3根，采用相邻工程桩提供反力。待混凝土灌注桩施工完成后，再根据实际情况编制上报混凝土灌注桩基桩检测措施计划。6.2主要控制环节6.2.1原材料控制（1）钢筋钢筋的级别、品种和直径符合设计图纸要求，钢筋具有出厂质量证明书，且与实际进场钢筋的批号相对应。钢筋进场后，根据规范规定进行常规项目检验，不合格的钢筋不准进场使用。主要检查钢筋外观质量，表面无裂纹、结疤和折叠，表面的凸块和缺陷深度不大于所在部位的允许偏差。外观检验合格后，抽取试样进行力学性能检验：1）钢筋分批试验，以同批号、同

19、一截面尺寸的钢筋为一批取样做试验，取样代表数量不大于60t。2）在每批钢筋中，选取经表面检查和尺寸测量合格的两根钢筋中各做一个拉力试验和一个冷弯试验，如一组试验项目的一个试件不符合设计规定的数值时，则另取两倍数量的试件，进行二次试验，如果有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格产品。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法序号项 目允许偏差检验方法1钢筋笼直径10mm2钢筋笼长度50mm3主筋间距10mm尺量检查不少于5处4箍筋间距或螺旋筋间距20mm（2）混凝土材料本工程水下混凝土采用双掺混凝土，混凝土标号为C30W6，由搅拌站拌合后运至施工现场。混凝土试块按照每根桩不少于1组的方式留设。6.2.2成

20、孔控制钻孔作业时，根据土层岩性特征和试验桩试验结果，合理选择技术参数、机具和泥浆指标。软塑状的土层低速钻进，同时增加上下窜动钻具的次数，削切孔壁，以防止缩径，钻孔时泥浆比重控制在1.3-1.5g/cm3，钻进速度控制在1m/min；对于较稳定的土层适当加快钻进速度。钻孔过程中经常注意孔内的异常情况，当出现钻杆跳动、机架摇晃、泥浆液面突然下降、孔口地面塌陷时，立即停止钻孔，查明原因，做好处理后再恢复施工。成孔施工一次不间断完成，中途不无故停钻。施工过程中经常检查钻头直径，使之满足孔径要求。成孔后及时利用仪器检测，包括桩位、孔径、孔深、泥浆比重等项目。孔桩钻孔允许偏差和检验方法序号项 目允许偏差检

21、验方法1护筒顶面位置50mm测量检查倾斜度1%2孔位中心50mm3倾斜度1%6.2.3灌注桩灌注（1）导管安装导管内径不小于20cm，导管分节长度不小于1.5m，不存在弯曲，凹陷，接头须用密封圈封闭，导管内壁光滑，以利于混凝土流动。（2）二次清孔二次清孔后沉渣厚度不大于100mm，孔底泥浆比重不大于1.25。二次清孔后及时进行验收。（3）混凝土灌注混凝土灌注过程中导管始终要埋在混凝土中，一般埋深4-5m，最小不小于2m，灌注时经常窜动导管，幅度控制在0.5-1.0m，严禁将导管拔出混凝土面造成断桩。导管每次拆卸不超过6m。混凝土灌注接近钢筋笼底部时，灌注速度放慢，提升导管要平稳、谨慎，免得出料

22、冲击过大或导管挂带钢筋笼，造成笼体上浮。灌注桩混凝土连续灌注，单桩浇筑时间不超过3h。混凝土浇筑前检测混凝土坍落度，控制范围18-22cm之间。混凝土灌注接近桩顶时经常测量混凝土面的高度，同时增加导管窜动次数，确保桩顶混凝土密实。6.3质量保证措施6.3.1质量保证机构项目经理部成立以项目经理为组长、总工程师和项目副经理为副组长的质量管理组织机构。负责策划、组织实施本项目施工和维护的全面质量管理工作。明确各级管理职责，将工作绩效与工作质量挂钩。建立严格的考核制度，将经济效益与质量挂钩。质量管理部负责技术交底和工艺培训，图纸核对与施工方案审定，质量缺陷控制与纠正等。施工现场由质检工程师负责施工质

23、量的监控和存在问题的处理。项目经理部设工地试验室和测量班，配备具有丰富经验的检测人员及先进的测试仪器，根据建设单位及监理要求制定测量、试验工作实施细则，通过先进的检测试验手段，严格的质检程序，配合质检人员和监理工程师进行施工质量控制。6.3.2管理措施（1）建立以项目经理为领导的施工、技术、安全和质量管理小组，加强质量意识，使每一个职工都树立良好的质量意识。（2）严格岗位责任制，质检员对各个工序、各工种实行检查监督管理，行使质量否决权。（3）对各工序设置管理点，每道工序严格把关，保证施工质量。（4）实行三级管理制度：每道工序技术员100%自检，质检员100%互验，监理工程师抽查验收。（5）认真

24、填写施工日志及各工序施工原始记录。6.3.3技术措施（1）严格按照图纸和技术规范要求进行施工。施工前进行全面技术交底，使每个施工人员操作有标准，工作有目标。对施工的各个细小环节进行严格控制，建立岗位责任制，包括责任项、责任人及控制措施等。（2）钻机就位、安装必须水平，钻机就位后经现场技术人员检验钻头对位情况合格后，才可开钻。钻头在使用前，应由机长检验钻头直径及焊缝，以确保成孔直径满足设计要求。（3）成孔过程中，班长应认真执行操作规程，并根据钻渣的变化判断地层，根据地层状况调整泥浆的性能，保证成孔速度和质量。（4）清孔过程当中，钻头必须提离孔底15cm左右，清孔后由技术人员现场测量泥浆的各项技术

25、指标，经检验合格后清孔半小时方可停机提钻。（5）下放钢筋笼时，钢筋的焊接接头必须符合要求，焊接过程中有技术负责人实行24小时跟班作业，确保焊接质量。（6）混凝土浇筑要确保拌合物质量，砼有良好和易性，坍落度损失小，流动度大；加强原材料检验，优化配合比，搅拌设备定期检修，搅拌过程中严格计量。砼运输、布料等严格按规范要求执行。混凝土的配合比必须满足混凝土的灌注要求和设计强度要求。在雨天施工时，对主要灌注设备进行遮盖，防止大量雨水进入混凝土灌注导管。（7）首批混凝土的灌注过程中必须连续，不得间断。在混凝土灌注过程中，导管埋深要保持在45米左右，以防止拔断导管或将导管拔出混凝土面。（8）凡发生质量事故均

26、按“三不放过”的原则进行分析处理。三不放过即：质量事故查不清原因不放过、不吸取教训不放过、不制定出整改措施不放过。（9）冬季施工时根据气温变化适时在混凝土中参入防冻剂、减水剂等外加剂；保证灌注砼的温度不低于5。混凝土原材中砂、石骨料表层不结冻，并定期对商品混凝土站进行抽检，拌合用水采用地热水，温度不大于60，混凝土罐车运输中加保温套。遇下雪天气绑扎钢筋，绑好的钢筋笼加盖塑料布，减少积雪清理难度。浇筑砼前及时将孔口边缘上的冰、雪清理干净。做好准备工作，提高砼的浇筑速度。遇有冰雪天气，施工现场的斜坡道和交通要道及时清扫，并采取防滑措施。混凝土浇筑尽量避开日极低气温时段和气温骤变时间，选择在晴天、多

27、云无风雪的天气里进行浇筑，以确保混凝土浇筑质量。（10）冬季灌注桩养护本工程厂房和进水池进水段混凝土灌注桩计划施工工作面高程为-3.0m，设计灌注桩桩顶高-7.2m、-8.2m、-11.2m不等，灌注桩施工完成后会出现不同深度的空钻段，针对施工留下的空钻段，在每一根灌注桩施工完成后，及时用素土回填，确保灌注混凝土不受冻。（11）灌注桩泥浆池保温根据工艺要求，需要开挖泥浆池，施工过程中，采用循环浆液满足施工要求，本工程最终结束灌注桩施工时间为12月中旬，将进入小雪节气，考虑极端气温的出现，拟采取泥浆池搭设防风墙等措施防止泥浆池结冰，保证泥浆流动。七、安全和环境保护措施7.1组织机构项目部成立安全

28、环保管理领导小组，项目经理为组长，副经理及总工程师为副组长，项目部各相关职能部门和施工队负责人为组员。设立安全环保部，配备专职安全监察员，工班设兼职安全员。坚持“管生产必须管安全”的原则，建立健全安全岗位责任制，从组织上、制度上保证安全生产，做到程序化、规范化施工，安全操作，全面实现安全目标。7.2施工安全在施工过程中必须做到施工人员和设备的安全，具体要求如下：（1）严格执行安全规定，施工严格执行安全防护措施、戴好安全帽、不准穿拖鞋的规定，上平台工作的人员必须佩戴安全带。（2）施工过程中应严防铁件、钢丝绳等杂物坠落。（3）电焊机的设备必须符合安全要求，防止潮湿漏电。（4）随时检查用电线路、工用

29、具是否完好，确保生产安全。（5）严格执行电器安全操作规程，经常安排有关人员对整个施工现场的电器设备进行安全检查，值班人员值班时不得离开岗位，确保用电安全。（6）现场施工用电要有电工专门管理，要有良好的接地装置，用电区要设置安全警示牌，同时电线走线要规范，不得随意接线。（7）大型设备必须是有操作证的专人指挥。（8）施工过程中要确保夜间照明充足。（9）钻孔过程中其余桩钢护筒必须设置围栏及安全网进行防护，设置安全警示牌。（10）起重用工、索、具严格按相关规范要求取用安全系数，保证其使用安全。（11）定期对工、索、具进行检查。（12）在定位过程中应严格执行安全操作规程，指挥收揽时，信号必须统一，手势明

30、显，哨音清晰。（13）吊物时，吊臂与被起吊物下严禁站人，对违反操作规定和不安全的作业及时加以纠正或制止。7.3环境保护生产、生活垃圾处理：（1）生产垃圾处理堆放在指定地点，集中统一处理。（2）生活垃圾不得向周围的河里或者池塘中排放，需要集中收集，运送指定地方集中处理。施工中的油料处理：（1）施工机械的废油要存放在废油桶内，集中处理，严禁随意排放。（2）生产用油料必须严格保管，防止泄漏，污染湖水。八、投入资源设备情况本工程拟投入设备表如下所示：序号设备名称规格型号数量（台）备注1灌注桩机/42闪光对焊机UN1-10013切断机GQ40B24弯曲机GW40-125电焊机BX1-300-246混凝土罐车15m31