机械旋挖成孔清孔方案doc.docx
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机械旋挖成孔清孔方案doc
碧翠苑保障性住房建设项目
（一期）工程
机
械
成
孔
桩
清
孔
方
案
编制人：
审核人：
审批人：
编制单位：
西南建工集团有限公司
编制时间：
二零一三年九月
第一章：
工程施工施目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.1制依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.2工程概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1
1.3工程地与水文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
1.4地下水和地表水⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4第二章：
机械成孔施工措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
2.1的入土（岩）深度符合的要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
2.2成孔和清孔符合的要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第三章:
孔灌注孔底沉渣厚度的控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
3.1确保清孔底、充分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
3.2合适的清孔方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
3.3准确定沉渣厚度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8
3.4确保混凝土首灌量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8
第一章工程施工实施目标
高度重视本工程的施工，科学地组织交叉流水作业，严格按照设计
要求和施工规范组织施工，认真履行合同，实行对业主的承诺，以一流
的项目管理、一流的工程质量、一流的文明施工、一流的安全措施、一
流的效率、一流的服务，确保实现如下目标：
1.施工质量目标：
优良工程。
2.施工安全目标：
实现安全生产“六无”目标，即无死亡、无重伤、无倒塌、无中毒、无爆炸、无重大机械交通事故。
3.施工工期目标：
按照甲方要求完成任务，工期为60天。
1.1编制依据
1.甲方提供的设计图纸及工程地质勘察资料。
2.有关现行施工规范、设计规范、规程标准
2.1
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
GB50202-2002
2.2
《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003
2.3
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
2.4《混凝土结构设计规程》（GB50010-2010）
3.我司类似工程施工的成功经验。
1.2工程概况
1.2.1工程位置及规模
本工程为“碧翠苑”保障性住房建设项目（一期）工程”，由1、2、3、
4、5#楼组成。
建筑面积：
1#楼建筑面积4313.57平方米；2#楼建筑面积16906.20平方米；3#、4#楼建筑面积各为12406.80平方米；5#楼建筑面积14965.82平方米；总建筑面积60999.19平方米。
建筑基地面积：
1#楼建筑基地面积4313.57平方米；2#楼建筑基地面积1380.0平方米；3#、4#楼建筑基地面积各为518.48平方米；5#楼建筑基地面
积760.0平方米；总建筑基地面积7490.53平方米。
建筑层数、建筑层高和建筑高度：
1#楼为1层、高4.8米；2#楼为21/-1F,
负一层高4.8米；底层层高4.5米，二至二十一层层高3.0米，H=69.45米；3#、4#楼各为26层，无地下室，层高3米，H=78.30米。
5#楼为21/-1F,负一层高4.8米；底层层高3.9米（室内净高3米），二至二十一层层高3.0米，
H=63.30米。
建筑结构类型：
1#楼为框架结构；2#、3#、4#、5#楼为框架剪力墙结构。
抗震设防烈度：
7度。
设计使用年限：
50年。
1.2.2挖孔桩设计
挖孔桩数量为686根，设计桩径Φ800～1450，1#、5#楼设计桩长
10～15m，2#楼设计桩长10～17m，3#、4#楼设计桩长8～10m。
1#
要求进入持力层（中风化泥岩）不小于2d，2#、3#、4#、5#楼要求进入持力
层（中风化泥岩）不小于3.5d。
桩身混凝土强度等级为C30。
根据入岩深度及承载力不等分六种桩型：
ZJ-1型桩承载力特征值为
2400KN；ZJ-2型桩承载力特征值为2700KN；ZJ-3型桩承载力特征值
为3000KN；ZJ-4型桩承载力特征值为1250KN；ZJ-5型桩承载力特征
值为3500KN；ZJ-6型桩承载力特征值为4300KN。
1.3工程地质与水文情况
据地质钻探揭露，场地中间地带主要为第四系全新人工堆积层
（Q4ml）、坡洪积层（Q4dl+pl），东侧山坡大部为侏罗系中统沙溪庙组
（J2s）基岩出露，少量分布残坡积层（Q4el+dl），现自上而下分述如下：
1.3.1第四系全新统人工堆积（Q4ml）
素填土：
灰黄、黄褐色，干~稍湿，松散。
由粉质粘土及强风化、全风
化砂泥岩碎石、块石组成，土质不均匀。
北侧堰塘埂ZK01~ZK05孔一带主
要为粉质粘土组成，堆填大于50年，基本完成自重固结，厚度较大，层厚
2.7~7.9m。
南西侧ZK27~ZK35孔一带主要为强风化砂泥岩碎石、块石组
成，堆积小于5年，未完成自重固结，厚度不大，厚度2.1~3.6m。
1.3.2第四系全新统坡洪积层（Q4al）
按其土性由上而下可划分为：
硬塑粉质粘土2-1：
灰黄、褐黄色，干～稍湿，局部可塑，含少量铁锰
质氧化物及强风化、全风化砂泥岩碎石，土质不均匀，厚度
1.1～4.4m。
可塑粉质粘土2-2：
灰黄、褐黄、褐灰、淡黑灰色，稍湿～湿，个别含
水量较高地段呈软塑状，土质不均匀，地表有厚
0.3～0.5m
的耕土。
层厚
0.5～11.9m，平均厚度3.8m。
淤泥粉质土2-3：
深灰、灰黑色，很湿，软塑状，土质不均匀，夹淤泥
质粉质粘土薄层，含有机腐质物，有异臭味。
厚度一般不大，层厚0.6～2.8m，
平均厚度1.17m。
碎石土3：
灰黄、浅紫红、暗红色，干～稍湿，松散～稍密。
主要由强～
全风化砂泥岩碎石组成，含少量粉质粘土，土质不均匀。
厚度不大，层厚0.7～
3.5m，平均1.49m。
1.3.3第四系全新统残破积层（（Q4el+dl）
少量分布于场地东侧山坡地带，主要为碎石粉质粘土，浅紫红、灰黄色，
干～稍湿，可塑，局部硬塑。
主要由粘粒组成，含强～全风化砂泥岩碎块
15%～25%，粒径1-2cm，并见直径2-3cm的泥质、钙质结核，土质不均
匀，分布在换斜坡地带，厚度0.9～3.5m，平均厚度1.55m，地表常分布有
厚0.3～0.4m的耕土。
1.3.4侏罗系中统沙溪庙组（J2s）:
砂岩4：
浅黄、灰黄、灰绿、灰白色，粒状结构，中厚层～巨厚层状构
造，砂质、钙质胶结。
经钻探揭示，岩芯多夹砂质泥岩条带与团块，在钻孔
控制深度范围内该有三层以上分布，厚度在0.7～9.1m之间，平均厚度一般
在2～4m。
泥岩5：
浅紫红、暗红、灰绿色，泥质结构，中厚层状构造。
该层多夹
薄层壁纸砂岩，局部含灰绿色泥质、钙质结核，直径一般3～5cm，多已发
生了次生变化。
岩石失水后极易开裂崩解，饱水后易泥化软化。
将风化程度划分为强风化及中风化二哥亚层。
强风化砂岩4-1：
矿物成分显著变化，组织结构大部分破坏，接力、裂
隙发育强烈，岩体被切成岩块，岩体完整程度为破碎。
东侧山坡该层上部见
薄层全风化层，已风化为粉砂、粉土，组织结构基本破坏，有部分残余结构，
松散。
陡坎、陡崖处风化厚度增加，局部可达3.0～5.0m，平均风化深度
1.28m。
强风化泥岩5-1：
矿物成分显著变化，组织结构大部分破坏；岩石强度
较低，风化裂隙发育，岩石破碎，岩质软；遇水易泥化，岩芯多呈圆饼状、
片状。
一般风化深度0.8～2.7m，平均1.59m。
中风化砂岩4-2：
岩芯较完整，大多呈短柱状、长柱状，岩质较硬，强
度较高，锤击可碎，平均厚度3.3m。
中风化泥岩5-2：
岩石强度较高，岩层较破碎～较完整，岩芯呈短柱状、
长柱状，部分为碎块状。
一般厚度0.8～9.7m，平均厚度4.39m。
1.4地下水和地表水
地表水：
场地北侧有一蓄水多年的堰塘地表水体分布，地势较高，邻近
场外南西侧有一蓄水较深的鱼池，地势较低。
暴雨期间，由于周边斜坡地势
较高，汇水面积较大，水煎流量较大，拟建场地地势相对较低，将受到突发
性洪水淹没与冲刷的影响。
地下水：
钻孔在第四系土层中空隙潜水，钻孔中初见水位可上升3～5m
形成稳定水位，观测稳定水位埋深0.6～6.2m，标高在494.00～499.80m
之间；主要为堰塘多年渗漏水补给，其次为大气降雨补给，场地土属弱透水
层，地下水排泄较差，故场地地下水对工程建设有一定影响。
2机械成孔桩施工技术措施
2.1桩的入土（岩）深度应符合的要求:
2.1.1钻孔桩的终孔深度应由施工单位会同设计、监理、建设单位及
质监部门，根据设计入岩要求，参照地质剖面图上的估计深度确定；
2.1.2如发现地质情况与设计不符或有流砂、塌方等异常情况时，应
及时报告驻地监理工程师，再会同有关单位研究处理。
2.2成孔和清孔应符合的要求:
2.2.1成孔速度：
在淤泥和淤泥质土层中，应及时往孔内补给泥浆，
严格控制钻进速度，一般不宜大于1.5m/min，在松散砂层中，钻进速度
不宜超过
1.0m/min
；在硬土层或岩层中的钻进速度以机械不发生跳动为
准。
2.2.2成孔的垂直度
：
施工时桩机要立于平整坚实的场地
成孔过程要
经常检查钻杆垂直度,并经常纠偏。
2.2.3钢筋笼的制作和安装：
钢筋笼的制作应符合：
主筋的搭、焊接应错开；钢筋笼的主筋净保护层
不宜小于70mm，其允许偏差为±20mm。
其制作允许偏差应符合下表
的规定：
钢筋笼制作允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距或螺旋筋的螺距
±20
3
加强箍间距
±50
4
笼直径
±10
5
笼长度
±100
b、钢筋笼的安装
：
分段制作的钢筋笼，其长度以
812m为宜。
钢
筋笼外侧需设置定位钢筋环或混凝土垫块，以确保钢筋保护层的厚度；
钢筋笼下沉到设计位置后，应立即固定，防止移动。
钢筋笼安装完毕时，
应再次会同设计单位和监理工程师对该桩进行隐蔽工程验收，合格后应
及时灌注水下混凝土。
2.2.4混凝土:
水下混凝土必须具有良好的和易性，其配合比应通过
试验确定，坍落度宜为180220mm（以孔口检验的指标为准）。
2.2.5其它规定：
对原材料、混凝土、钢筋笼等项内容应按现行国家
规范以及有关规定进行检测。
3钻孔灌注桩孔底沉渣厚度的控制
3.1确保清孔彻底、充分
清孔的目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因
素之一。
因此，必须确保清孔彻底、充分。
3.1.1一次清孔
灌注桩成孔至设计标高或预定层面后，应充分利用钻杆或送浆管在原位进行
第一次清孔，一次清孔的目的是将孔内的颗粒状物排出孔外，减少孔底沉渣，节
省二次清孔时间。
本次清孔一般不需调整泥浆密度，因为如果将泥浆密度过早调
低，在吊笼过程中泥浆里的颗粒会很快沉淀，影响到二次清孔的效果，一般泥浆
密度保持在1.2-1.4之间，在测得孔底沉渣厚度小于50mm时，及时抓紧时间
吊放钢筋笼。
3.1.2二次清孔
第一次清孔是在终孔后进行，经过安放钢筋笼、焊接、下放导管等过程，一
般需要4h，在这段时间内，由于孔内泥浆处于静止姿态，原来悬浮在泥浆中的
泥、砂砾和石屑会沉人孔底，同时，安放钢筋笼和导管时也会擦碰孔壁，而使泥
砂落孔内，为此，在砼灌注前利用导管进行第二次清孔。
二次清孔应做到边循环
清孔边测孔底沉渣，当孔底沉渣厚度符合设计及规范要求时，再在循环中调整泥
浆各项指标，终止清孔泥浆指标一般控制在以下范围：
相对密度在1．05~1．10
之间；粘度为16~20S；含砂率<4％。
当测得泥浆各项指标均符合规范要求后，
应立即进行水下砼的灌注工作，在等待砼过程中应继续循环清孔，直到砼到场后
装料斗灌注。
3.2选择合适的清孔方式
施工过程应根据不同的钻孔方法、施工设备、设计要求及地层条件，来合理
选用清孔方法。
3.2.1抽浆法清孔
抽浆法清孔较彻底，且清孔速度快，可适用于各类土层、各种钻孔方法的摩
擦桩或支承桩，尤适宜于采用反循环钻孔及孔底沉渣颗粒较大桩孔的清孔。
但在
孔壁易坍塌的桩孔中应谨慎使用，以防坍孔。
3.2.2换浆法清孔
对采用正循环钻进、以粘性土及细颗粒砂性土层为主的桩孔可采用换浆法清
孔。
采用该法清孔不易引起坍孔，但清孔速度慢，须控制好泥浆指标及清孔时间，
否则清孔效果难以保证。
3.2.3掏渣法清孔
对于冲击、冲抓、旋挖钻进的桩孔，应先采用掏渣法进行初步清孔，待较大
颗粒沉渣清理完毕后，可换用换浆法进一步清孔，同时降低孔内泥浆密度。
3.2.4喷射法清孔
当导管和混凝土灌注设备已安装，实测孔底沉渣厚度超出规定或设计要求，
但超出范围不大，进行二次清孔费时费力，且影响孔壁稳定的情况下，可采用
喷射清孔法进行处理，并立即灌注水下混凝土。
该法仅宜作为其他方法清孔的辅
助手段。
3.3准确测定沉渣厚度
沉渣厚度测量必须使用正确的测量方法，测量方法不当，造成沉渣厚度误判，
就不能对沉渣厚度进行有效控制，要准确测量孔底沉渣厚度，首先需准确测量桩
的终孔深度，桩的终孔深度应采用丈量钻杆长度或钢测绳的方法测定，钻杆长度
或钢测绳长度应采用标准的卷尺进行复核。
沉渣厚度=终孔深度-清孔后深度，
清孔直至沉渣厚度满足规范要求。
目前沉渣厚度的检测方法有：
测绳（重锤）检
测、取样盒检测和沉渣仪检测。
3.4确保混凝土首灌量
水下混凝土初始灌注时，为了避免和减少从导管下口涌出的混凝土与孔内泥
浆杂混和，确保桩身混凝土质量，首灌时除了要求贮料斗内的混凝土与导管内泥
浆面与面之间设置隔水栓外，《建筑桩基技术规程》还规定“应有足够的混凝土
储备量，使导管一次埋入混凝土面以下0.8m以上”。
首灌量应根据孔径、孔深、
泥浆浓度、导管直径、导管底端离孔底的距离等要素，应用连通管的原理通过计
算确定。
施工时尽量增大混凝土首盘初灌量，首盘混凝土至少保证埋管深度0.8m以
上，且第二盘连续灌注，以增大混凝土对孔底残余沉渣的冲击力，使孔底沉渣在
不间断的冲击下顺利排出孔外。
在确保清孔效果的同时，应加强工序连接，提高工作效率，尽量缩短清孔至
砼灌注之间的时间。
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