浙江某城市道路桥梁工程钻孔灌注桩施工方案Word文档格式.docx
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11
Z2
-50.0
7.0
⒄3层中风化泥质粉砂岩
Z3
-46.0
4.0
Z4
-48.5
3.0
Z5
Z6
-51.5
Z7
-49.5
6.0
Z8
-48.0
Y0
5.0
Y1
-52.0
13.0
Y2
Y3
-50.5
Y4
-47.5
Y5
9.0
Y6
Y7
Y8
三、地质概况
拟建场地位于杭州市西湖区拟建紫金港路与余杭塘河交口处。
拟建场地原为余杭塘河两侧绿化地，钻探施工时场地因紫金隧道施工借地成施工场地，堆放有大量弃土形成的土堆。
除现状堆土外，原河道两侧绿化施工时堆土厚度亦较大，导致该场地填土层偏厚，最厚可达8.30m。
因堆土及跨越河道等原因，场地地面起伏较大，勘察时地面高程在85国家高程约3.05～8.23m之间（根据勘探孔孔口高程,下同）。
拟建场地貌类型属场地属第四纪滨海湖沼相沉积平原。
（一）、地基土的构成与特征
按地质成因时代及其工程特征，本区间勘探深度内揭露的第四系地层最大厚度为45.0m，为第四纪滨海湖沼相及河流相沉积物。
场地浅部主要为软弱土层，中下部为软硬交替分布的层状土层，以粘性土为主，底部为泥质粉砂岩岩层。
根据钻探揭露及经原位测试和室内试验结果，依据工程特性及成因条件，将场区地基土划分为11个工程地质层，共计21个亚层，各层的厚度、分布规律详见工程地质剖面图，各地基岩土层的分层描述及分布特征如下:
①2杂填土：
灰、黄灰夹黄色，湿，松散状，含25～40%的碎砖砾石，少量有机质和生活垃圾等，其余以粉质粘土充填。
该层土性质及厚度变化大，层厚为0.70～5.30m。
全线大部分布。
①3素填土：
黄灰色，湿，松散状，含少量碎砖砾石，少量有机质及植物根茎等，呈粉质粘土性。
层厚为0.70～4.10m。
局部缺失。
①4淤填土：
灰、灰黑色，饱和，松软状，含较多有机质、植物腐殖质。
层厚0.30～2.70m，局部分布。
②2层粘土：
黄灰色，饱和，软塑状，含少量氧化铁。
无摇振反应，切面较光滑，光泽反应一般，干强度高，韧性高。
层厚为0.30～4.80m。
③1层淤泥、淤泥质粘土：
灰色，饱和，流塑状，含有机质、腐殖质及云母碎屑，无摇振反应，切面光滑，有光泽，干强度中等，韧性中等。
层厚为0.40～6.20m。
局部分布。
③2层淤泥质粉质粘土：
灰色，饱和，流塑状，含有机质、腐殖质及云母碎屑，无摇振反应，切面较光滑，有光泽，干强度中等，韧性中等。
层厚为1.60～7.80m。
④1层粉质粘土：
灰黄、灰绿色，饱和，软可塑状，含少量云母碎屑，层间夹有少量粉土薄层。
无摇振反应，切面略光滑，光泽反应弱，干强度高，韧性中等。
层厚为1.70～5.10m。
④2层砂质粉土夹粘质粉土：
褐黄色、灰绿色，湿，稍密状，含少量云母碎屑，摇振反应中等，切面较粗糙，无光泽，干强度低，韧性低。
层厚为2.00～10.30m。
④3层粉质粘土：
灰黄、灰绿色，饱和，软塑状，含少量云母碎屑，层间夹有较多粉土薄层。
无摇振反应，切面略光滑，有光泽，干强度中等，韧性中等。
层厚为0.60～1.90m。
⑥2层粘土：
褐黄、灰黄色，饱和，硬可塑状，含氧化铁，无摇震反应，切面光滑，有光泽，干强度高，韧性高。
层厚为7.20～18.60m。
全线分布。
⑥3层粉质粘土：
褐黄色，饱和，软可塑状，含少量氧化亚铁，局部粉性强。
无摇震反应，切面略光滑，光泽反应一般，干强度中等，韧性中等。
层厚为4.30～6.80m。
⑦层灰色粘土：
灰色，饱和，软塑～软可塑状，含少量有机质及植物腐殖质，无摇震反应，切面光滑，有光泽，干强度高，韧性高。
层厚为1.20～4.80m。
⑨层灰色粉质粘土：
褐灰、灰绿色，饱和，软可塑状，局部可塑状，含少量云母碎屑，层间夹有较多粉砂薄层，无摇振反应，切面略光滑，有光泽，干-6-强度中等，韧性中等。
层厚为1.20～3.60m。
⑩1层粉细砂：
灰绿、浅灰色，很湿，中密状，含云母碎屑，局部含较多粘性土。
层厚为1.10～4.80m。
⑩2层含砾中细砂：
灰、青灰夹黄色，很湿，中密状，含砾约10%～25%，以中砂为主，其余为粗砂及粘性土。
局部孔内夹软塑状粉质粘土层。
层厚为1.20～6.70m。
⑿2层粉质粘土：
浅灰、绿灰夹黄色，湿，饱和，硬可塑～硬塑状，个别可塑状，含少量氧化铁。
局部含粉砂，含量10～25%。
部分粉性较强。
无摇振反应，切面略光滑，光泽反应弱，干强度中等，韧性中等。
层厚为0.50～4.20m。
⒀1层粉细砂：
浅青灰色，很湿，中密状，含氧化铁及云母碎屑。
层厚为1.90m。
⒀3层圆砾：
灰绿、灰色，很湿，中密～密实状，碎砾石含量约25～30%，粒径一般为0.5～2cm，混卵石约25%～28%，粒径一般为0.2～2cm左右，最大的可见5cm，卵砾石多呈亚圆形，少量呈次棱角状，成分以砂岩、石英砂岩为主，凝灰岩次之，其余由25%～30%的中粗砂及15%左右的粘性土充填。
钻进该圆砾层时钻机跳动较激烈，并伴有较剧烈响声，采用合金钻头钻进每米进尺约
需8～15分钟。
层厚为0.50～3.20m。
⒄1层全风化泥质粉砂岩：
紫红、浅紫夹灰绿色，硬可塑。
母岩成份与结构已完全风化成粉末状或土状，呈硬可塑，结构已被破坏，干钻易钻进。
层厚为0.50～4.60m，局部分布。
⒄2层强风化泥质粉砂岩：
紫红、浅紫夹灰绿色，母岩成份与结构大部分已风化，节理裂隙较发育，岩芯呈短柱状，锤击声很沉闷，手可掰开，可捏碎成砂状及粉末状，进尺快慢不均，合金钻干钻可钻进，进尺每米15～25分钟。
厚度变化较大，最大厚度可达16.2m，未揭穿，全场分布。
⒄3层中等风化泥质粉砂岩：
紫红、浅紫夹灰绿色，母岩成份与结构部分已破坏，节理裂隙发育，岩芯呈短柱状。
锤击声稍闷，手不易掰断，锤可击碎。
进尺且平稳，无响声，干钻不易进尺，合金钻钻进，进尺每米30～40分钟。
剔除部分异常值外，该层岩样天然单轴抗压强度值在2.41～6.38MPa之间，平均值为4.81MPa。
该层未揭穿，最大揭露厚度为12.50m。
（二）、水文地质条件
1、地表水
根据本次补充勘察在余杭塘河所取地表水样进行水质简分析，依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2010,2009年版）判断，按Ⅱ类环境类型、B型地下水、干湿交替环境考虑，结果为：
场地地表水对混凝土结构有微腐蚀性；
在干湿交替环境条件下对混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，在长期浸水环境条件下对混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。
2、地下水
本次补充勘察在AZ08、AZ15钻孔内所取地层浅部的潜水水样进行的水质简分析按Ⅱ类环境类型、B型地下水、干湿交替环境考虑，结果为：
场地地下水对混凝土结构有微腐蚀性；
在干湿交替环境条件下对混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，在长2、承压水拟建场地深部承压水主要赋存于深部第⑨2、
2、
3层粉（砂）性土及第
1层圆砾中。
拟建区间为高架区间，深部承压水对本工程无影响。
3.场地不良地质作用（条件）与特殊性土
据现场地质调查，本场区未发现滑坡、泥石流、崩塌及地面沉降等不良地质作用。
场地不良地质作用为浅部的粉砂性土在一定渗透压力作用下，易产生流土和管涌；
在一定的施工振动作用下，易产生工程振动液化和局部分布的地下管线或管道施等地下障碍物。
⑴流土、管涌及工程振动液化
据本次补充勘察结果与现场地质调查，沿线场地浅部以粘性土及淤泥质土层分布为主，局部分布有少量的粉（砂）性土层（主要为④2层砂质粉土夹粘质粉土），地下水位较高且与相邻余杭塘河河水呈互补关系，易在施工振动作用条件下产生工程振动液化；
在明挖段在一定的动水压力条件下浅部稍密状粉土易产生流土、管涌及工程振动等不良地质作用。
⑵特殊性土
沿线场地部分分布的①4层淤填土为浅部隐患土层。
此外，③层淤泥质土具低强度、高压缩性，具灵敏度和一定的蠕触变特性，对隧道施工及明挖支护均产生一定不利影响，应引起足够重视。
第二章施工组织
一、钻孔灌注桩施工管理网络
为了加强本工程钻孔灌注桩施工的质量管理，保证良好的安全环境，给工程施工创造出一个良好的条件，保障人身和财产的安全，建立以项目经理为现场质量、安全保证体系第一责任人的生产领导小组，由项目副经理、项目总工担任领导小组副组长，由项目部施工、质量、安全、组长具体负责现场的质量、安全生产管理，配备专职安全员，具体组织管理体系见下附图中所示。
二、组织机构管理职责
项目经理作为整个工程的直接责任者，为确保工程的按时、优质、高效的完成。
项目经理部全权组织施工生产及日常工作，对工程项目的工期、质量、安全、成本等综合效益进行高效率地有计划地组织协调和管理，项目经理部配备生产、技术、质量、安全、预算、材料、财务等职能机构和人员负责从施工准备、技术管理、生产组织、质安监控、文明施工、材料供应、成品保护到竣工验收和工程结算等方面全过程管理，并对业主单位全面负责。
项目经理部代表公司对本工程进行管理，项目经理部负责组织本工程的施工，编制施工计划、资金计划、物资计划，负责机械设备、劳动力的调配，制定详细的施工方案、工期目标、安全质量目标和文明施工、环境保护规划，组织施工计划的实施，协调解决生产过程中出现的问题，与业主、监理工程师设计、设计单位密切配合，做好一系列的组织、协调工作。
三、劳动投入计划和机械设备投入计划
根椐工程各阶段的钻孔灌注桩数量及场地情况等，余杭塘河南岸共计38根灌注桩，其中Ф100cm桩基16根，Ф150cm桩基22根，每台桩机按每颗3天计算，2台回旋桩机采用GPS-18型和20型钻机，在二个月内完成。
南岸的Z4、Y5墩施工是本工程的关键节点之一，因此工程开工后，立即进行Z4、Y5墩的小范围围堰，场地清理和桩基施工。
余杭塘河以北共计24根灌注桩，其中Ф150cm桩基20根，其中Ф180cm桩基4根，每台桩机按每颗4天计算，2台回旋桩机采用GPS-20型钻机，在50天内完成，余杭塘河北侧桩基施工需要结合紫金港隧道施工的进展，穿插进行。
考虑到不明地下土质情况，另外设置1台旋挖机（型号YTR260）作为备用。
桩基施工期间共投入各类劳动力（含管理人员）75人，其中项目管理人员15人、桩机工32人、钢筋工10人、电工2人、司机10人，普工6人。
机械设备投入计划见下表：
桩基试桩拟投入的主要施工机械设备表
序号
机械或设备名称
型号规格
数量
国别产地
额定功率（KW）
用于施工部位备注
1
回旋钻机
GPS-18
4台
郑州
70KW
桩基础
2
泥浆运输车
4辆
湖北
6m3
泥浆运输
3
对焊机
UN-150
2台
天津
100KW
钢筋加工
4
钢筋切割机
GQ40
温州
3KW
5
钢筋弯曲机
GW40
6
电焊机
BX1-500-1
6台
12KW
7
洒水车
EQ145
1辆
武汉
场容施工
8
挖机
PC200
小宋
0.8
场地平整
9
吊机
25t
浦沅
钢筋吊放
四、场地布置
根据施工组织设计，拟建高架两侧已经布置8米宽的钢筋混凝土施工便道，南岸可通文一西路，北岸可通紫荆花北路，工程材料和运输车辆的进出满足施工要求。
钢筋笼的加工场设置在便道外侧，余杭塘河南北两侧分别布置一块15m*20m的钢筋笼加工场，用作钢筋笼的制作和堆放。
施工水电按照临时用电的布设方案，已经全线贯通。
在现场就近开挖一只泥浆池，泥浆池的容量450m3以上，定期用泥浆专用车抽除外运。
第三章钻孔灌注桩施工方案
一、钻孔灌注桩施工工艺流程图
施工准备
↓
桩位放样
埋设护筒
泥浆调制
钢筋备料
商砼厂家抽查
钻机就位
取样试验
自检或监理工程师检查
钢筋笼制作
泥浆循环与废弃
砼配合比审核
钻孔
自检成型尺寸
报工程师审批
终孔检查、孔深、孔径等
监理工程师检查
砼拌和、运输
→
←
第一次清孔
检查塌落度
下钢筋笼、导管
砼试件制作
第二次清孔
再检查沉渣厚度和泥浆指标
灌注水下混凝土
桩顶标高核查
报监理工程
进入下一根桩施工
二、施工测量
测量是桩基工程施工中非常关键的工作，必须密切配合甲方和监理方作好本工程测量工作，确保每个钢护筒和每个桩位定位准确。
1、施工前准备阶段的工作
（1）、对测量仪器进行精度标定和检校。
（2）、对甲方交付的桩位和水准基点及其测量资料进行核查。
（3）、建立满足精度要求的施工控制网，并进行平差计算。
2、测量放线
以甲方提供的水准点及测量控制网进行引测，在轴线的延长线上做点建立控制网，每个控制点采用砼浇筑，中间放置埋件，在埋件上刻“十”字线作为轴线引测点，然后，依据桩位平面布置图按施工顺序对桩位依次进行放样，并做好保护。
在桩基施工过程中，每天应对现场测量控制点进行校核并作好有效保护。
3、测量过程中应注意的问题
（1）、测量控制点的埋设必须保证稳定、可靠。
（2）、测量控制点包括：
设计单位交给的线路控制桩、水准点，施工单位线路复测加密控制点、水准点；
桩基施工控制网点、水准点等。
（3）、测量控制点的埋设地点必须远离施工现场，不能受到现场施工的干扰，并且要有保护措施。
（4）、桩位随放随用，不作长期测量的依据。
成桩后桩位偏差不大于50mm。
（5）、在进行施工测量前，必须对测量控制点进行检查。
（6）、必须对测量控制点作定期和经常性的检查，发现问题及时纠正，避免给工程施工造成不良影响。
三、回旋钻机施工主要施工方案
1、施工准备
①、进行场地平整压实，同时保持施工便道的畅通。
②、钻孔桩桩位根据设计桩位平面位置全站仪定位，并请监理验收复核。
同时做好保护措施，采用四点保护，并做好记录。
③、护筒埋设
护筒的埋设工作是钻孔桩施工的重要准备工作，护筒的平面位置与竖直度是否准确、护筒周围与护筒底部是否紧密不透水，对于成孔、成桩的质量都有重大的影响。
因此埋设护筒应认真仔细，并符合有关要求。
护筒采用钢护筒，板厚6mm，护筒长2m，直径大于桩径20cm。
采用人工挖土方法进行护筒埋设。
护筒的顶端高度除满足施工要求外，高出地面0.3m，以防杂物、地面水落入或流入井孔内。
④、钻机就位
埋好钢护筒后，将钻机移至桩位上，钻机磨盘中心对准桩位中心并将钻机进行调正（基座水平度、钻杆垂直度），钻头与桩位中心偏差控制在1cm以内。
钻机就位后，应保证机座平衡，不得产生移位和沉陷，以保证钻孔桩的垂直度。
⑤、泥浆
根据本工程地质情况，钻孔时孔内泥浆比重控制在1.2～1.45之间，粘度控制在18s～26s。
泥浆性能：
相对密度
1.2~1.45
粘度
18~26s
含砂率
4%~8%
酸碱率
8~10（PH）
胶体率
>
98%
制配新泥浆的指标：
水
1000kg
膨润土
80~100kg
CMC（羟甲基纤维素钠）
1.5~2kg
碳酸钠（碱）
泥浆池设供浆池、沉淀池、废浆池，其间用循环槽连接，采用重力沉淀法净化泥浆。
钻孔期间应保持场地的清洁，多余泥浆应及时外运，不得污染附近的环境。
不同地层中泥浆性能指标参考表
地层条件
泥浆比重
泥浆粘度
粘土、粉质粘土层
1.1～1.20
17～22S
＜2%
>
95%
卵砾石混中粗砂层
1.20～1.30
20～30S
＜4%
泥浆储备量要根据单孔成孔体积来确定制备数量，对于透水性强的漏水地层还要增大储备量，并要在施工现场储备一定的粘土，以应对裂隙发育的风化岩石地层可能出现的突发性漏水。
2、钻孔
①、正循环成孔工艺操作要点
在成孔施工时随时掌握地层对回旋钻机的影响情况，严格按照该地层条件下的钻进参数指导施工。
在钻进过程中不能进尺太快以保证有充足的护壁时间。
整个成孔过程中分班连续作业，专人负责做好记录并观察孔内泥浆面和孔外水位情况，钻进过程中应经常注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处应对钻碴定时做取样分析，核对地质资料；
同时应控制好泥浆比重和粘度。
在钻进过程中，护筒内泥浆面应高出地下水位2m以上。
因为在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象，桩孔内若能保持比地下水位高的水头，可以增加孔内静水压力，防止坍孔。
在提钻时，须及时向孔内补浆，以保证孔壁的稳定性。
在钻进过程中要经常检查钻斗尺寸，以防过大磨损减小孔径。
施工中根据钻头提土情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标，遇松散地层时适当增大泥浆相对密度和粘度，保持孔内水头高度，尽量减轻冲液对孔壁的影响，同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。
如果发现地质情况与原钻探资料不相符时立即通知有关部门解决处理，并及时调整钻进参数，当钻进到设计高程，达到设计深度时，经监理工程师检测同意即可终止钻进。
钻进过程中，仔细填写钻进记录，根据地质勘测资料，仔细核对各地层的厚度变化，判别岩样与地质资料上的描述进行甄别，并一一记录存档。
终孔岩样进行封存。
到达设计孔深后，联系建设、设计、勘测、监理等参建方进行试桩入岩终孔验收，通过五方验收后，进行探孔器的试放，然后再进行钢筋笼吊放。
②、成孔工艺操作要点
根据岩土情况，合理选择钻头和调配泥浆性能。
初钻时低档慢速钻进，使护筒刃脚处形成坚固的泥皮护壁，钻至护筒刃脚下1.0m后，可按土质情况以正常速度钻进。
因故停钻后重新钻进时，钻具下入孔内，钻头距孔底钻渣面50～80mm，并开动泥浆泵，使冲洗液循环2～3min，然后开动钻机，慢慢将钻头放到孔底，轻压慢转数分钟后，逐渐增加转速和增大钻压，并适当控制钻速。
正常钻进时合理调整和掌握钻进参数。
在钻进过程中，根据不同地质条件，随时检查泥浆指标。
在粘土层中钻孔时选用尖底钻头，中等转速，大泵量、稀泥浆的钻进方法。
在砂土或软土层等易坍孔地层中钻孔时，选用平底钻头，控制进尺，轻压低档慢速、大泵量、稠泥浆的钻进方法。
在砂砾等坚硬土层中钻孔时，易引起钻具跳动、憋车等现象，操作时要特别注意，采用低档慢速、控制进尺、优质泥浆、大泵量、分级钻进的方法。
在强风化或中风化岩层钻进时应低档慢速，防止扭断钻杆，进入强风化或中风化岩层时应及时取样，并报监理工程师确定。
加接钻杆时，先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5min后，再拧卸加接钻杆。
3、清孔
①、清孔目的
清孔的目的是使孔底沉渣厚度、循环液中含钻渣和孔壁泥垢厚度符合质量要求或设计要求，本工程孔底沉渣厚度不超过5cm（摩擦桩为10cm）。
②、清孔要求
清孔过程中，应观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量，当冲洗液含砂量小于4%，孔底沉渣厚度符合设计要求时，即可停止清孔并保持孔内水头高度，防止发生坍孔事故。
③、第一次清孔
在终孔时停止钻具回转，将钻头提离孔底50～80mm，维持冲洗液循环，并向孔中注入含砂量小于4%的新鲜泥浆，令钻头在原地慢速空转，直至达到清孔要求为止。
④、第二次清孔
在灌注
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