钻孔取土沉桩施工方案.docx
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钻孔取土沉桩施工方案
取土引孔沉桩
施工方案
编制人：
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批准人：
编制时间：
前言
编制依据：
1、慈溪市建筑设计研究院有限公司提供的《**自来水厂扩建工程岩土工程勘察报告》工程编号：
06KA-061
2、《建筑桩基技术规范》JGJ94—94
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002
4、《建筑桩基检测技术规范》JGJ106—2003
5、《先张法预应力混凝土管桩》2002浙G22
6、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
7、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
第一章工程概况
一、工程简介
根据原设计要求，**自来水厂扩建工程之混合絮凝沉淀池（下叠清水池）、送水泵房（控制室、配电室）、配水井的桩基工程采用静压预应力混凝土管桩，桩型为PC-AB400（75）和PC-AB500（100）两种，为了减小对附近民房、周边道路及老厂管线的影响，现混合絮凝沉淀池的部分管桩采用取土引孔后，再沉桩。
二、工程地质条件
依据工程地质勘察报告，可知在场地所研究的深度内有性质如下的地层分布：
1-1层：
杂填土
灰色，结构松散，分布与地基土表层。
为近年水厂处理后冲填土。
该层厚度0.3～2.6米，成分由淤泥组成。
1层：
粘质粉土
黄色、可塑、厚层状，铁锰质结核，干强度中等，无摇振反应，韧性中等，中高压缩性。
局部缺失（ZK17），厚度0.7～2.6米。
该层土的物理力学性质尚可。
2层：
淤泥质粉质粘土
灰色，流塑，厚层状，干强度中等，无摇振反应，韧性中等，土面粗糙，高压缩性。
全址分布，厚度1.4～4.7米。
该层土的物理力学性质较差。
3-1层：
粘质粉土
灰色，稍密，中高压缩性，干强度低，摇振反应快，韧性低，土面粗糙。
不连续分布，厚度1.5～5.8米。
该层土的物理力学性质尚好。
3-2层：
粘质粉土
灰色，稍～中密，中等压缩性，干强度低，摇振反应快，韧性低，土面粗糙。
不连续分布，厚度1.2～5.3米。
该层土的物理力学性质较好。
4-1层：
淤泥质粉质粘土
灰色，流塑，含粉土团块，干强度中等，无摇振反应，韧性中等，土面粗糙，高压缩性。
全址分布，厚度19.5～24.0米。
该层土的物理力学性质较差。
三、现场条件及周边环境简介
本工程现场施工场地表层为松散的耕植土，工程施工组织难度较大，桩基机械作业、运输车辆出入受雨水影响较大。
混合絮凝沉淀池（下叠清水池）：
东侧距围墙最近约22.4m，距配水井约9.85m，南侧距围墙约12.23m，围墙外5.7m是观海卫镇拆迁安置房。
西侧距回用水调节池约21.85m，距均质滤料滤池约19.7m，距反冲洗泵房约21.47m。
北侧距2号储液池约17.44m。
本区域是本工程静压管桩施工的重点区。
其他详见施工平面图。
对观海卫镇拆迁安置房的保护是本工程静压管桩施工的重中之重。
第二章 施工准备
一、生产准备
a.对施工进场人员进行安全生产及文明施工教育，复印上岗证备案。
b.做好预应力混凝土管桩供用计划，与供货商签订购销合同，和供货计划，联系运输车辆，确保供货到位。
c.用塘渣铺设好临时施工道路，保证设备按时进场。
d.安装好临时用水、用电：
根据需要在场地内设置供水管路，成孔、压桩场地周围设照明设施，设置移动照明，保证施工作业顺利进行。
二、技术准备
a.根据施工总平面图，建立测量控制网，确定标志和高程水准点，根据设计图纸要求，放出桩位轴线并进行闭合复核。
将控制点和水准点引到施工现场场地边缘，并用砼加以保护，设置的控制点及水准点不少于2个，并应设在沉桩影响范围之外，经常用全站仪进行校核。
b．根椐设计提供的沉降观测点布置好监测控制网，测量好施工前的房屋监测数据。
b．以项目经理为首，组织机构人员熟悉施工图，施工组织方案。
对施工规程及规范，安全生产，文明施工，逐级进行技术交底。
c.做好开工前的有关技术资料的准备和报审工作。
三、施工机械准备
a、检查钻机、压桩机各部分连接件是否牢靠，液压系统各元件有否松动破损或漏水、漏油现象。
b、油箱中液压油是否足够。
c、检查线路的绝缘情况，特别是电源和配电柜到各部分的绝缘线是否牢固接零接地，以保安全。
d、检查起重机作业所需的钓具，吊索，是否安全可靠。
e、检查传动部位的润滑点，加注润滑油，
f、检查多路换向手阀，操纵杆是否灵活，并保证处于非工作挡位。
g、机械设备及人员安排
主要施工设备表
设备名称
型号
单位
数量
备注
静力压桩机
多功能
台
1
钻机
ＳＰＪＴ-３00
台
２
钻机型号待定
起重机
25T
台
1
与桩机同时进场
电焊机
BX1-500型
台
2
与桩机同时进场
水准仪
DSZ3
台
1
与桩机同时进场
全站仪
NTS302B
台
1
与桩机同时进场
排泥车
辆
１
与钻机同时进场
挖掘机
SH200
台
1
与桩机同时进场
每台压桩机配置下列人员单位：
人
工长
测量员
吊车
机手
桩机
机手
指挥长
质安员
电焊工
吊桩手
合计
1
1
1
1
1
1
4
2
12
第三章钻孔、压桩施工
1、施工工艺
二、试验桩
根据设计要求，施工时先取3区6-22、6-24、7-21及7-23桩位作为引孔试桩，根据试桩承载力及周边沉降观测数据调整其余桩位引孔深度。
根据设计要求不需要做静载实验，试桩承载力只需要根据打桩压力值不小于设计值2倍的90%确定。
如试桩承载力满足要求，引孔深度适当加大，以减小挤土对周边民房的影响。
如果承载力达不到要求，应采用其他方法施工。
在施工完试验桩后，可从靠民房一侧开始施工引孔管桩。
三、钻孔、沉桩主要工序施工技术方法如下：
1、沟槽及泥浆池开挖
根据桩轴线的实际放样情况，利用挖机将表层塘渣层挖除，沟槽开挖深度至粘土层顶，再按设计要求放出每个桩位。
在靠近引孔沉桩位置挖设长6m,宽6m,深2m的泥浆池。
2、泥浆护壁
根据勘察报告可知钻孔深度范围内以粘土、淤泥质土为主，钻孔钻进过程泥浆性能控制不当易出现缩径、坍塌等不良现象，根据不同的地质情况，选用不同的泥浆性能参数，来平衡地层的侧压力，以抑制孔壁的缩径和坍塌，确保成孔质量，减少孔底沉渣。
3、钻机成孔
静压管桩正式施工前，应进行引孔取土施工，取土孔大小为D400管桩孔径取300,D500管桩孔径取400。
引孔深度：
一般控制在15～36范围内，施工时可先取3区6-22、6-24、7-21及7-23桩位作为引孔试桩，引孔试桩深度为26m（含引孔20m和上面6m的空桩），如试桩承载力满足要求，2#池靠近民房侧1～4轴及靠近老水厂进水管33～34轴、1#池靠近滤池1～2轴及靠近老水厂进水管33～34轴未施工管桩引孔深度在满足承载力要求情况下取36m（含引孔30m和上面6m的空桩）。
其余1#池引孔桩取土深度取15～26m,以上引孔深度均需在满足单桩竖向承载力要求及周边沉降观测数据情况下实施，如有异常随时调整引孔深度。
（1）、钻机就位：
钻机移机就位，四周垫实、垫平，钻头中心对准桩位中心，桩心、立轴中心成铅垂线，放入钻头，接上主钻杆，挖好泥浆池。
（2）、桩孔钻进：
为保证成孔质量，钻头有保径装置。
泥浆池与桩孔开挖沟槽，将泥浆池与桩孔之间连通。
泥浆性能根据不同地层作相应调整，满足成孔、清孔对泥浆性能的要求，成孔至设计孔深后，会同有关各方对孔深进行检查，合格后转入下道工序施工。
（3）、及时将钻出的土体及泥浆外运，以保证施工场区干净、整洁、卫生，有利于静压桩施工。
（4）、成孔施工的重点、难点及注意事项
本施工场区周围均已打有预应力管桩，场区地质条件已发生很大程度的改变。
施工中应认真调整工艺参数，保证成孔质量。
每机台在开工时都应先进行工艺试成孔，为大面积施工积累经验，制定较有代表性的施工参数。
施工过程中，引孔应与静压管桩同步，对施工顺序作合理安排，减少挤压应力的影响。
钻完每一个孔后必须及时清理孔中余土，以保证设计深度；如果钻孔过程中遇到地下障碍物，必须及时清理干净以保证施工质量；如果障碍物难以清除时，需经监理工程师或业主研究确定方案后方可施工，严禁自作主张进行处理。
（5）、成孔垂直度保证措施
a、钻机的基础必须稳固，钻机就位后，天车、转盘中心和桩位中心三点应成一垂直线。
b、开钻时轻压慢转，保持钻头工作平稳。
c、钻进过程经常检查以保证转盘的水平和钻孔的垂直。
d、根据地层情况合理设计钻头，使各切削刃受力均匀。
e、钻进时主动钻杆导正装置预防钻孔倾斜。
f、经常检查钻杆，发现弯曲立即更换。
g、发现钻孔偏斜后应重新成孔，纠直后才可继续钻进。
4、静压桩施工：
桩机就位——吊桩、插桩——静压沉桩——接桩——再静压沉桩——终止压桩
沉桩注意事项：
（1）、取土后立即施工管桩，管桩竖向承载力以压桩压力值不小于设计值2倍的90%控制。
（2）、对影响桩机施工的沟槽和泥浆池，在沉桩施工完后应重新进行塘渣回填，确保桩机施工安全。
（3）、取土引孔压桩要求：
压桩时接桩位置多预留0.5m,防止接桩时出现掉桩事故，未节桩压桩时预留1.0～1.5m，停留10～15分钟后再压至设计标高。
（4）、孔径严格按设计要求施工，严禁出现取土孔径过大，而造成掉桩事故。
（5）、如上述取土引孔试桩承载力偏小，再进行下一步施工方案调整。
四、静压桩施工方法控制
1、施工前应设置测量基线与水准点，基线应设置在不受施工影响处。
2、桩混凝土需达到100%的设计强度后方可运输进场，起吊时捆绑牢固，起吊点符合力学原理要求，管桩吊桩宜采用两支点法或两头钩吊法，两支点法的两吊点位置距离桩端宜为0.21L,吊索与桩段水平夹角不得小于45度。
3、桩的吊点定位，利用桩架附设的起重钩吊桩就位。
4、管桩需叠层堆放时，外径为500mm的管桩不宜超过2层，外径为400的管桩不宜超过3层。
5、静压法施工，桩架挺杆和桩帽将预应力管桩嵌固在桩架的两滑道中间，桩位置及垂直度经校正后开始沉桩，桩就位要仔细检查桩身质量。
送桩时，应采用送桩器放于桩头上将桩送入。
施工时注意送桩器和工程桩对齐，以轴线重合为准则。
当工程桩送到设计深度时，可将送桩器拔起，起拔送桩器采用桩架上导向滑轮钢绳上钩子挂好，启动卷扬机，慢慢拔起。
6、当第一节桩施压到离地面1米时，起吊第二节桩，与底节桩对好并复核垂直度无误后，开始施焊。
焊接符合要求后，再施压沉桩，桩顶离地面1米再起吊第二节桩，续施工就位。
复核焊接垂直施焊沉桩，直到施工完毕。
施焊前先检查上下桩接触面。
再复核垂直和上下节桩的同心度，确认无误差或误差很小时再全面焊接。
焊缝分两次满焊，焊缝应连续、饱满。
焊后应清除焊渣。
接桩动作应迅速尽量保证连续施工。
五、静压桩质量控制要点
（一）质量预控
1、建立质量管理网络，进行图纸会审和设计技术交底，制定质量评定制、质量奖罚制度、质量例会制度、质量问题处理制度。
2、质量责任制：
分工明确，贯彻执行质量责任制定期进行督促检查，做到奖罚分明，责任到人。
3、施工员、质检员、测量员、桩机司机、电工、焊工等施工人员要到位。
4、材料要求
（1）先张法预应力混凝土管桩（以下简称管桩）的规格、质量必须符合设计要求和施工规范的规定，并应有出厂合格证书，还应根据地质资料，初步确定桩段的级配计划数量。
（2）管桩的混凝土强度等级达到100%方能压桩。
（3）管桩接桩时,使用的焊条牌号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定，并应有出厂合格证明。
（二）过程质量控制
1、管桩质量，对管桩进行外观检查，尺寸偏差和抗裂性检验。
施工现场着重检查砼抗压强度能否达到设计要求。
管桩有否明显的纵向、环向裂缝、端部平面是否倾斜、外径壁厚、桩身弯曲是否符合规范要求。
混凝土强度是否达到要求，产品质保书、合格证、检测报告是否符合要求和齐全。
不合格产品不得用于工程。
2、压桩机传感设备是否完好，桩机配重与设计承载力是否相适应。
3、现场预应力管桩堆放整齐，布局合理。
打桩顺序应根据邻近建筑物情况、地质条件、桩距大小、桩的密集程度、桩的规格及入土深度综合考虑，兼顾施工方便。
4、桩部端焊接要检查焊条质量，设备适用完好率,施焊完成的桩接头应自然冷却后才能连续沉桩,静压法沉桩时不应少于8分钟,末节沉桩停留10-15分钟，不得用水冷却和焊好即沉。
5、对管桩垂直度进行监测。
须注意第一节桩桩尖导向必须垂直；地基表面有坚硬石块必须清除，使桩身达到垂直度要求。
6、压桩过程碰到硬土层，不能用力过猛，管桩抗弯能力不强往往容易折断，抬架时也要轻抬轻放。
否则一是造成桩身开裂；二是易发生桩架倾斜倒塌事故。
（三）混凝土预制桩的接桩方法应符合以下要求：
1、本工程桩的连接方法采用焊接。
2、接桩前应先将下节桩的接头处清理干净，设置导向箍以方便上节桩的正确就位，接桩时上下节桩中心线偏差不宜大于2mm，节点弯曲矢高不得大于桩段长的0.1%。
3、管桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽。
4、焊接时宜在坡口圆周上对称点焊4-6点，在分层施焊，施焊宜由持证上岗的焊工对称进行。
5、拼接处坡口槽电焊应分三层对称进行，内层焊必须清理干净后方能施焊外一层，焊缝应连续饱满，其外观质量应符合二级焊缝要求。
6、管桩一般不宜截桩，如遇特殊情况确需截桩时，应采取有效措施确保截桩后管桩的质量。
截桩宜采取锯桩器，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。
（四）截桩
对高出设计标高的桩头，经测量找出断接线，预留伸入承台梁的桩内主筋长度（不小于30d），将桩头按需要尺寸进行切截。
切截时应敲掉或凿去多余的桩头混凝土，并调直预留的主筋，保持主筋表面洁净。
对已截割的桩头，在去掉疏松的混凝土后，要将保留桩头混凝土和桩头钢筋加以保护，如钢筋有锈蚀必须处理。
第四章 打桩防护措施及监测方案
根据周边环境特点、现阶段现场情况和工程桩的桩型选择，本方案考虑采用如下的防护措施：
1、钻孔取土后，重新铺填塘渣
在静压预应力砼管桩施工时，由于本工程原地表土层为杂填土，土质松散，承载力低，遇多雨的季节，施工场地泥泞，为了确保桩机等机械的施工安全，保证桩机正常运行，压桩区域及桩机运行需要的工作面已经铺填0.5m厚左右的塘渣。
采用钻孔取土施工，必须将已铺填的塘渣挖除后才能进行钻孔取土施工。
为了确保桩机施工安全和正常运行，在沉桩后,对桩机移动路线上的沟槽和孔洞进行塘渣回填。
2、挖设防挤沟
钻孔取土沉桩施工过程中，为进一步减小对附近民房及道路管线的影响，我部将在场区四周桩机运行范围外挖设一条深约1.5～2.0m、宽约1.5m的防挤沟。
在防挤沟内设置集水井，地表水和空隙水能迅速汇集到集水井中，及时组织排水。
静压桩施工时，为保障桩机的正常行走，对有影响的防挤沟用塘渣填满（沟底埋设排水管）。
3、设置应力释放孔
在靠近民房旁及管线一侧设置应力释放孔。
应力释放孔用钻机成孔，为保证应力释放孔不出现严重的塌孔现象,孔径由原来的φ600改为φ300mm，孔深约43米左右（从现地面往下计）。
应力释放孔内用瓜米石填满。
为保证应力释放孔发挥最佳作用，应力释放孔施工应略早于预应力砼管桩施工。
桩基施工时，在打设应力释放孔后对可能桩位偏位进行预估，并采取措施防止桩位偏位超过规范要求。
4、合理安排压桩施工顺序，控制施工速度
适当的降低每天的沉桩数量，将沉桩速度由正常的15-18根降至为每天5～１０根。
虽然降低了速度，延长了工期，增加了打桩的成本，但能够有效的减小打桩对民房的影响。
5、控制压桩速度
从有关资料及施工经验来看，控制压桩速度是非常有效的预防措施，如施工中压桩速度越快，土体受挤压力及地基土体变形也越大。
故压桩施工中应放慢压桩速度。
6、加强观测
压桩防护技术措施是否能达到预期的效果，必须采取加强观测土体变形的施工技术措施。
施工中可能引起土体挤压变形，影响周边环境，应对土体地表隆起及侧向的位移变形设置观测点，及时观测防挤沟内侧土体的位移。
土体变形观测设专人负责，早、中、晚各观测一次，如出现异常情况时应加强观测并及时报告。
针对该工程压桩施工时绝不允许对周围环境造成不利影响的明确要求，当监测到地面水平隆起或侧向发生位移应立即停止施工。
为了严格控制压桩总量造成的影响，压桩施工时应控制总体土体地面隆起和侧向位移，如出现异常应立即停止施工，以便由于土体变形造成对周围设施的不利影响作出评估后采取更加有效措施，及时调整施工方案，确保万无一失。
7、施工中采取的其它技术措施
所有参与施工人员应具备较强的责任心，每项工作的安排必须责任到人，且每天由项目总工负责组织相关人员进行验查以防止出现危险情况。
第五章应急预案
一、应急组织
项目部成立紧急应变领导小组，负责指挥及协调工作。
1、紧急应变领导小组组织机构及职责：
（1）组织机构
①组长：
项目经理；②成员：
项目副经理、安全员
（2）职责及分工如下：
①项目经理：
负责现场，任务是掌握了解事故情况，组织现场抢救。
②项目副经理：
负责联络，任务是根据指挥小组命令，及时布置现场抢救，保持与当地建设行政主管部门、劳动部门及建设单位等的沟通。
③安全员：
负责维持现场秩序，做好当事人与周围人员的问讯记录为确保该工程质量、工期，本工程采取以下应急措施。
二、对引孔取土沉桩过程中应急措施
1、当试桩承载力达不到设计要求时，根据现场情况减小引孔深度，同时加强对民房及管线道路的观测。
发现异常，立即停止施工。
2、为减小管桩施工对附近民房及道路管线的影响，在引孔试桩后，引孔沉桩施工的同时，在叠层池靠镇西南路一侧打一排D300深43m的应力释放孔，释放孔中回填瓜米石,孔间距为1.5m。
打孔方向从靠近民房一侧开始施工。
3、当引孔沉桩承载力达不到设计要求，而需减小引孔深度，但又不能保证民房及道路管线安全，此时应调整整体施工方案。
4、如果在2#叠层池管桩未施工完，靠民房的释放孔由于挤土效应就失去了作用，此时在1#、2#叠层池的1区、3区、2区和4区及两池之间随打桩顺序依次加打五排释放孔。
5、如果在2#叠层池管桩完成施工后，靠民房的应力释放孔失去作用，此时在1#叠层池的2区、4区及两池之间随打桩顺序依次加打3排释放孔。
三、施工现场交通事故的急救
发生交通事故后，应及时向交通管理部门报告，并保护好现场，同时向公司车队、案值保科报告，重大事故直接向公司领导汇报。
公司接到汇报后，及时赶赴现场协助交通管理部门救护和处理事故。
第六章安全保证措施
1、工人上岗前必需进行安全教育，并要求持证上岗。
进入现场必须戴安全帽，并系紧带子。
2、设备安装验收后才能使用，并悬挂安全标志，
3、进入现场的作业人员必须遵守“十不准”规定。
4、上班前必须在桩机各部件及钢丝绳、转动部分加润滑油，各制动部分要灵敏，试机正常后方能施工。
5、桩机行动时，指挥员应注意地面及空中的情况，要保证桩架的稳定、平衡、垂直移动，保证安全。
起吊重物时，设置一名专职指挥员，采用吹哨等形式进行定点指挥，确保施工安全。
６、机电设备维修时必须切断电源，停电后方能进行。
７、严禁酒后操作。
８、所有用电设备必须安装漏电保护装置，保证一机一闸一漏电开关，漏电开关采用两级以上设置，实行三相五线制。
电箱和机具采用黄绿双色线进行接零保护。
９、电箱能防雨，门锁齐全。
１０、施工现场严禁无关人员进入，现场设立警告牌。
11、为防止桩基施工对附近道路及建筑物产生影响，在打桩过程中应作好沉降观测工作，发现问题及时报告，避免造成大的损失。
12、泥浆池四周设置围护拦，栏杆材料选用脚手架，防护高度应有1M左右。
泥浆泵架设在泥浆池中的长枕木上，操作区搭设木板等操作台，并保持干净，防止操作人员滑入泥浆池中。
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