1、灾后重建工程广元站冲孔灌注桩施工方案编制单位： 中铁二局集团有限公司 广元车站项目经理部编 制 人： 审 核 人： 批 准 人： 二九 年 十二 月目 录第一章 编制依据- 3 -第二章 工程概况- 3 -第三章 施工部署- 5 -第一节、施工顺序- 5 -第二节、工期安排- 6 -第三节、劳动力需要量计划、主要施工机具计划- 6 -一、主要劳动力用量计划表：- 6 -二、主要施工机具、仪器计划表- 6 -第四章 冲孔灌注桩施工方案- 7 -第一节、工艺流程- 7 -第二节、施工方法- 9 -一、施工准备：- 9 -二、桩位测量：- 9 -三、埋设护筒：- 9 -四、钻机就位钻孔- 10 -五2、桩基检测- 12 -六、钢筋笼制作与吊装- 13 -七、水下灌注混凝土- 14 -第三节、冲击成孔灌注桩常见问题及预防处理方法- 16 -第五章 质量保证措施- 18 -第六章 安全保证措施及管理- 19 -第七章 文明施工措施- 20 -第八章 工期保证措施- 20 -附图一：桩位编号图- 21 -附图二：泥浆池布置图- 21 -第一章 编制依据本方案主要以武汉市建筑设计院设计广元火车站结构施工图纸，广元火车站岩土工程勘察报告（详勘），国家和铁道部现行设计规范、施工规范、验收标准及建筑施工手册（第四版）为依据编制。详见下表：序号名称编号1站房结构设计总说明房01、房022站房桩定位平面房03、43成都铁路局广元火车站岩土工程勘察报告（湖北中南勘察基础工程有限公司）K08-08-65-14建筑桩基技术规范JGJ94-20085建筑桩基检测技术规范JGJ106-20036建筑施工手册第四版第二章 工程概况成都铁路局灾后重建工程广元站位于四川省广元市上西坝火车站原址，与宝成线并行，拟建兰渝、西成客专将引入该站。该工程地上二层，局部夹层，地下局部一层，采用钢筋混凝土框架结构，候车大厅屋盖为钢网架结构，地基基础设计等级为乙级，框架抗震等级为二级，建筑结构的安全等级为二级，抗震设防烈度 7度，结构设计使用年限为50年，耐久性设计年限为100年；站房部分建筑面积为11350，建筑高度19.75m4、，建筑类别为民用公共建筑（中型铁路旅客站）。本工程设计为灌注桩基础，采用泥浆护壁冲击钻成孔灌注桩施工工艺。共需成桩286根，桩径均为700mm，有效桩长为17m22m不等，桩基础持力层选用（6）层中风化粉砂质泥岩，桩端进入持力层不小于0.7m。根据广元火车站岩土工程勘察报告（湖北中南勘察基础工程有限公司），工程场地地层至上而下分述如下：人工填土：主要为修建原火车站时填方用的砂卵石，地表一般为2030cm水泥地坪，局部地表有少量粉质粘土；砂卵石一般为稍密状态。层厚3.08.0m。该层土层不均，未经处理不宜作为建筑物基础持力层。粉质粘土：褐黄色，可塑状态，切面较光滑，有轻微摇震反映，干强度一般，局5、部含少量粉土；层面埋深3.08.0m，层厚0.94.0m。中粗砂夹卵石：灰黄灰色，中粗砂为稍密状态，分选不好，颗粒成分主要为石英，含少量云母片；卵石含量10%25%,粒径1040mm不等，成分为石英岩和少量灰岩；层面埋深6.511.0m，层厚2.05.4m。卵石：灰黄杂色,稍密中密，卵石含量约55%，粒径2050mm，含少量漂石，磨圆度较好；卵石间充填中细砂，局部夹有可塑的粉质粘土，本层在场地内分布较稳定，厚度较大，层面埋深9.614.5m,层厚410.5m。强风化粉砂质泥岩：暗紫红浅绿色,岩芯呈块状和柱状，岩芯手可以折断，部分已风化为泥状。层面埋深16.421m,层厚0.72.2m。中风化粉6、砂质泥岩：紫红色，局部浅绿色，岩芯呈柱状，较完整；在场地内分布较为稳定，层面埋深17.422m，本次勘察没有钻穿该层，最大揭露厚度9.0m。该层属软岩较软岩，岩石较完整，岩体基本质量级别级。第三章 施工部署第一节、施工顺序在桩基施工阶段，将286根桩化分为4个施工段进行施工，总体施工顺序为：第一、二、三、四施工段同时进行施工（一、二、三、四施工段施工顺序均为由东向西），见下图。考虑到施工场地实际情况（非地下室部分的大部分桩顶标高高于了自然地面，需要砌筑挡土墙，回填土方），先进行F轴、E轴及地下室部分的桩基施工，待回填土方施工完后，转入正常施工顺序。 第二节、工期安排按照广元火车站总体进度要求，7、灌注桩施工从2010年1月4日开始，工期计划约为85天。第三节、劳动力需要量计划、主要施工机具计划项目部本着合理利用资源，精简实干的原则，安排计划冲孔灌注桩施工期间所需劳动力和机械用量。主要劳动力、施工机具用量见下表。一、主要劳动力用量计划表：项目工种人数桩基工程机长12钻工24混凝土灌注工12电焊工8测量员2机修工2水电工2其它人员10合计72二、主要施工机具、仪器计划表序号机具名称型 号单位数量单位功率1冲孔钻机zz-5台1237KW2泥浆泵台23电焊机XD1-185台812KVA4水准仪S3-d台15经纬仪J2台16钢护筒900mm（内径）2000mm个18750m钢尺GB10633-88、9把38混凝土试件模具151515cm组109尖、平头铁铲把1210空压机台211泥浆车辆112渣土车辆113钢筋对焊机台114钢筋切断机台115钢筋调直机台116相关检测仪器套117装载机台118挖掘机台1第四章 冲孔灌注桩施工方案第一节、工艺流程场地平整桩位放线、开挖浆池护筒埋设钻机就位、孔位校正钻成孔、捞取钻渣清孔成孔验收吊放钢筋笼、导管灌注水下混凝土成桩养护。工艺流程图如下：平整场地桩位放线埋设护筒钻机就位钻进、捞取钻渣成孔验收第一次清孔安装钢筋笼护筒制作、维修桩位复测加入水和粘土测量孔深斜度直径钻机移位下导管第二次清孔灌注水下混凝土移开钻机导管闭水试验制作混凝土试件配置混凝土拔除护筒9、清理桩头第二节、施工方法一、施工准备：冲孔前需进行的准备工作有：平整场地、修筑便道、挖泥浆池（泥浆池的设置及布置见泥浆池布置图）、准备合格的粘土、架设配电线路及安装配电柜、配送用电和用水接口、钻机进场安装就位。二、桩位测量：使用全站仪进行导线闭合测量，合格后测放桩位标记，并做好标记保护工作。三、埋设护筒：护筒用68mm钢板制作，在护筒的上、下段及中部外侧各焊一道加强筋增加刚度，护筒内径大于设计桩径0.2m，高度为1.8m2.3m，在护筒顶下20cm处设一个20cm40cm溢浆孔。护筒制作完毕后，根据桩位标记拉十字线、打木桩标记桩中心线，然后人工挖土坑埋设护筒。护筒埋设完成后再次对中校核中心点位10、，护筒中心与桩位中心偏差50mm。护筒底部用水泥砂浆处理，在其周围60cm范围内以粘土分层夯填到护筒顶平。四、钻机就位钻孔采用12台zz-5型钻机成孔。钻机进场后检查钻头直径并及时进行焊接修补，本工程采用直径670mm的一字钻，保证钻孔直径70050。如若在冲孔过程中，检测到成孔直径不满足要求，则停止钻孔，重新对钻头进行焊接，直到满足要求后，再进行钻进工作。安装钻机前使用全站仪复核点位，开钻前用水准仪测量护筒顶部标高，以计算孔深作为钻孔深度监测的基础数据。钢护筒埋设完成后，钻机组装就位，并使其底座平稳、水平，钻架竖直，保持钻机转盘中心、钻头、桩位中心在同一铅垂线上，以保证钻孔垂直度。冲击钻对准11、护筒中心，要求偏差不大于20mm,检查合格后根据四角控制拉好的“十字线”对准桩位。冲击成孔操作要点项目操作要点在护筒刃脚以下2m范围内小冲程1m左右，泥浆相对密度1.21.5，软弱土层投入黏土块夹小片石黏性土层中小冲程12m，泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块粉砂或中粗砂层中冲程23m，泥浆相对密度1.21.5，投入黏土块，勤冲，勤掏渣砂卵石层中、高冲程34m，泥浆相对密度1.3左右，勤掏渣软弱土层或塌孔回填重钻小冲程反复冲击，加黏土块夹小片石，泥浆相对密度1.31.5注：1、土层不好时提高泥浆相对密度或加黏土块； 2、防黏钻可投入碎砖石。施工中除能自行造浆的黏性土层外，均制备泥浆。选用高12、塑性黏土或膨润土造浆，使泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率达到设计和规范要求。特别是钻进到砂卵石层时应加强监测，如泥浆指标达不到要求，及时抛填粘土，通过钻头钻进时的冲击力重新造浆，使泥浆指标满足要求。钻进过程中主要采用掏渣筒进行掏渣。施工期间护筒内的泥浆面高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上，钻进过程中每5米验一次孔并作好原始记录。成孔顺序采用跳打法，隔一根桩钻孔，以避免桩孔颈缩，变形。 成孔后，进行清孔，清孔采用掏渣筒反复掏渣，将孔底淤泥、沉渣清除干净。 施工产生的废弃泥浆在及时运出场。五、桩基检测混凝土灌筑桩质量检验标准及检测方法序号检查项目允许偏差13、或允许值检查方法单位数值主控项目1桩位13根桩、群桩基础中的边桩：d/6且不大于100；群桩基础中的中间桩：d/4且不大于150基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心2孔深mm+300用测绳测，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度3桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范和见设计图纸结施054混凝土强度设计要求试块报告5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范和见设计图纸结施05一般项目1垂直度1%桩长用钢筋探笼、重锤配合进行测量2桩径mm50用探笼检测3泥浆相对密度1.25用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样4含砂率8%用砂率仪测，清孔后在距孔底50cm处取样5黏度28s用泥浆稠度仪测14、，清孔后在距孔底50cm处取样6泥浆面标高(高于地下水位)m1目测7混凝土坍落度(水下灌注)mm180220坍落度仪8钢筋笼安装深度mm100用钢尺量9混凝土充盈系数1检查每根桩的实际灌筑量10桩顶标高mm+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体11沉渣厚度mm50用测锤、测饼进行测量试桩在做竖向静载试验前，应先做高应变检测，得出高应变检测结果与静载试验的关系，以便工程桩检测时使用。本工程施工完后根据施工记录和现场施工情况选择适量的桩作低应变和高应变检测，高应变检测数量为工程桩总数的5%，低应变检测数量不少于工程桩总数的20%，且三桩或三桩以下的承台轴检测数不少于1根，一桩和两桩承台下的15、桩应全部检测。 六、钢筋笼制作与吊装 钢筋笼在钢筋加工棚一次制作绑扎成型。桩身钢筋笼主筋采用闪光对焊，螺旋箍和加劲箍均采用单面搭接焊，搭接长度10d。加劲箍与主筋每隔一根错位点焊连接，采用E43焊条；螺旋箍与主筋绑扎连接。主筋焊接在同一连接区段内钢筋接头面积不应超过钢筋总面积的50%，且接头位置错开900mm。钢筋笼每间隔2米焊接保护层定位钢筋，保护层厚度50mm。 钢筋笼制作允许偏差项目允许偏差（mm）主筋间距10箍筋间距20钢筋笼直径10钢筋笼长度100钢筋笼吊装采用汽车吊或塔吊一次吊放入孔，起吊点设在钢筋笼顶部、中部及底部1/3位置处，成孔检查合格后即可吊放钢筋笼。钢筋笼入孔时，应对准孔16、位轻放、慢放，如遇阻碍，可徐起徐落和正反旋动使之下放，以免碰坏孔壁。钢筋笼到达标高后，检查其中心偏位是否符合规范要求。检查合格后将对称焊接在钢筋笼顶部主筋上的四根吊筋与孔口护筒焊接牢固，以防掉笼或浮笼。 七、水下灌注混凝土钢筋笼安装就位后再次检验孔底沉渣厚度，如不满足50mm规范要求，应进行二次清孔。本工程采用向孔底射风进行二次清孔的工艺，主要方法为：将风管一端与空压机连接，另一端放入孔底（距孔底约30），然后向孔底射风数分钟，使沉淀物漂浮后，立即灌注水下混个凝土，使沉淀层冲起漂浮。清孔完毕后应立即灌注水下混凝土，其粗骨料最大粒径应小于40mm，且不大于最小钢筋间距1/3，含砂率在40%50%17、，选用中粗砂，坍落度控制在180mm至220mm。混凝土由专业商品混凝土搅拌站拌合，商砼车运输到现场，采用汽车砼输送泵直接泵送砼。根据现场实际情况必要时掺加缓凝剂，以保证混凝土的质量。灌注混凝土进度宜控制在混凝土初凝时间内。导管采用钢导管，管节长度型号为0.5m、1.0m、2.5m、3.0m、4m、6.0m，管径270mm，钢管厚3mm，用法兰盘加止水胶垫用螺栓连接而成。拼装后确保导管底部至孔底间距在0.30.5m，以利隔水栓顺利排出及灌注混凝土时挤出沉渣。导管在使用前需进行检修，并以0.61.0mpa水压力试压，合格后方可使用。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以免漏气、漏浆而影响砼灌18、注质量。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（0.8m）和填充导管底部的需要。导管在混凝土面的埋置深度一般在2.06.0m严禁把导管底端提出混凝土面，并应控制导管提拔速度，安排专人测量导管埋深及其内外混凝土高差并做好记录。首批砼储备量计算：h1HcHwh2h3V=h1(d2/4)+Hc(D2/4)V-漏斗与储料槽容量；h1-钻孔内砼高度达到Hc时，导管内砼柱为与导管外水压平衡所需高度（m），h1=HWW /C； Hc-钻孔内灌注首批砼后所需的砼面至孔底的高度，即导管初次埋深h2加间距h3。h2至少为0.8m，h3为0.3-0.5 m ，当孔底有沉淀时应将h3值适当加大；HW-孔内水面至19、首批灌注需要的砼面高度（m）；D-钻孔直径（0.7m）；d-导管直径，270mm；w-孔内水或泥浆的密度，取1.2/m3；C-砼拌合物密度，取2.4（/m3）。以3#试桩20M桩长为例，由上式计算首批灌注混凝土用量：h2取1m，h3取0.5m h1= HW/C =18.5m1.2/m32.4/m3=9.25m；V=h1(d2/4)+Hc(D2/4) =9.253.140.2724+1.53.140.724 =1.11m3开始灌注砼时，可以使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以减小砼的冲击力，预防钢筋笼上浮；当钢筋笼在砼内有一定埋深后，再适当提升导管，按正常速度灌注砼。砼超灌高度宜为0.8m120、.0m，人工凿除泛浆60cm，保证暴露的桩顶砼达到设计强度等级。桩身充盈系数大于1.0。一个灌注台班取2组砼试件，每组试件留3件。第三节、冲击成孔灌注桩常见问题及预防处理方法常遇问题产生原因预防措施及处理方法钻孔偏斜1. 冲击中遇探头石、漂石，大小不均，钻头受力不均2. 基岩面产状较陡3. 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷4. 土层软硬不均；孔径大，钻头小，冲击时钻头向一侧倾斜发现探头石后，应回填碎石或钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后钻进遇基岩时采用低冲程，并使钻头充分转动，加快冲击频率，进入基岩后采用高冲程钻进；若发现孔斜，应回填重钻；经常检查及时调整，进入软硬不均地21、层，采取低锤密击，保持孔底平整，穿过此层后再正常钻进；及时更换钻头孔壁塌坍1. 冲击钻头或掏渣筒倾倒，撞击孔壁2. 泥浆相对密度偏低，起不到护壁作用；孔内泥浆面低于孔外水位3. 遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快4. 地层变化时未及时调整泥浆相对密度5. 清孔或漏浆时补浆不及时，造成泥浆面过低，孔压不够而塌孔6. 成孔后未及时灌筑混凝土或下钢筋笼时撞击孔壁造成塌孔探明坍塌位置，将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物回填到坍孔位置以上12m，等回填物沉积密实后再重新冲孔；按不同地层土质采用不同的泥浆相对密度；提高泥浆面；严重坍孔，用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后，采用低速重新钻进；地层变化时要22、随时调整泥浆相对密度，清孔或漏浆时应及时补充泥浆，保持浆面在护筒范围以内；成孔后应及时灌筑混凝土；下钢筋笼应保持竖直，不撞击孔壁吊脚桩1. 清孔后泥浆相对密度过低，孔壁坍塌或孔底涌进泥砂，或未立即灌筑混泥土2. 清渣未静，残留沉渣过厚3. 沉放钢筋骨架、导管等物碰撞孔壁，使孔壁坍落孔底做好清孔工作，达到要求立即灌筑混凝土；注意泥浆浓度，及时清渣；注意孔壁，不让重物碰撞孔壁断桩1. 在砼浇筑过程中，导管接头断裂使导管脱离混凝土面引起断桩；2. 导管接头密封不好，漏气、漏水，使混凝土产生严重离析导致断桩；3. 混凝土质量不佳，如塌落度不满足要求、运输灌注过程中产生离析等造成卡管，导致断桩；4. 初23、灌砼过少，导管埋入砼深度太小，使导管进水或进泥，导致断桩；5. 在灌注砼过程中以及后期导管埋入砼深度太小，提管时高出砼面，使导管进水和提漏导致断桩；砼砂、石、水泥用料按规范要求严格筛选，塌落度控制在180mm-220mm，使砼拌合物具有良好的和易性；在运输和灌注过程中，不应有离析、沁水现象；砼应连续灌注；首批砼灌注量应经过严格计算，保证充足；灌注过程中导管埋入深度2.0m-6.0m，及时提管；如造成断桩，根据现场实际情况，选择合理补救措施：二次成孔法、接桩法、压浆法、补桩法。钢筋笼上浮1. 导管底端接近钢筋笼底端时，灌注混凝土的速度太快，混凝土流出时冲击力较大，推动钢筋笼向上浮动；2. 埋管过24、深，混凝土灌注时间过长，表层混凝土已近终凝，使混凝土与钢筋之间产生了一定的握裹力。此时若导管底端未及时提升到钢筋笼底端以上，混凝土从导管流出后向上升时，会带动钢筋笼上浮；3. 提管时法兰盘钩住钢筋笼。 钢筋笼的顶端若在钢护筒范围内，可将其焊到钢护筒上；若在钢护筒以下，则可用钢管套在钢筋上顶压； 当导管底端接近钢筋笼底端时，适当放慢灌注速度，并控制好导管的埋深，以减少混凝土的上冲力； 尽量缩短混凝土的整体灌注时间，若整体灌注时间较长时，应采取措施延长混凝土的初凝时间；若发现钢筋笼有上浮现象，除了采用钢管套在钢筋上顶压以外，还应提升导管（注意导管的埋深），并放慢混凝土浇灌速度。第五章 质量保证措施25、一、开工前，做好施工图预审及会审工作；二、现场施工技术人员必须认真学习设计图纸和施工方案内容，对工人进行技术和安全交底，严格按设计要求和规范施工；三、施工过程中，落实各级人员岗位责任制，加强技术管理，认真贯彻各项技术管理制度； 四、认真做好原材料检验工作，材料进场要有产品出厂合格证，并按规定抽样送检，合格后方能使用；五、混凝土应严格执行配合比要求，试块按规定进行养护并按期送试验室试验；七、施工过程由主管施工员对主要轴线、位置、标高、尺寸等进行复核校对，经复核校对无误后，方可进行下一工序的施工；八、施工过程中，及时做好隐蔽工程验收工作，并记录和整理有关资料；九、切实执行工人班组自检、互检、交接检26、制度，施工员、质安员要进行经常性检查，及时发现消除隐患，并做好记录；十、项目经理部每星期检查一次，并开例会总结施工质量情况；十一、公司有关部门不定期检查落实质量管理各项工作；十二、钢筋严格按施工图纸和相关规范抽料并进行复核，安装时保护层厚度符合设计要求，接头位置以及同一截面的接头数量应符合规范要求；十三、桩身浇注时严格控制砼坍落度；十四、严格执行公司质量管理体系文件的要求。第六章 安全保证措施及管理一、成立以项目经理为首的安全生产责任小组和安全检查轮值小组，做好安全知识学习工作。项目部设专职安全员，施工班组设兼职安全员；二、进入施工现场必须戴安全帽，严禁赤脚和穿拖鞋、高跟鞋进入；三、严禁酒后操27、作；四、全部供电线路必须有系统地架设，从配电箱接出的照明、电动小工具线路采用电缆离地架设；五、电器设备必须按规定接地接零，控制箱要设在离地面1.5M高处，装设要牢固可靠,制箱加锁并专人负责值守；六、做到一机一闸制，每闸制旁标注该闸制的地段和机械设备名称、使用功率。均配铁制开关箱，并按“三相五线制”架设线路；七、定期检查全部机械设备的接地电阻，施工现场设置各种防护设施和警示牌、安全标志。所有机具应有防雨和接地接零措施，在潮湿环境下操作的手动工具，电源线必须采用电缆；八、在现场堆放的材料和设备要整齐有序,不使用的设备、机具以及废料要及时清理，保证通道畅通；九、加强消防保卫工作，所有进出人员必须佩带28、胸卡，工地入口实行每天24小时的值班制度，谢绝外来人员进场，以确保安全；十、开工前各岗位操作人员必须对机械设备进行安全检查，确认机械性能良好，方可开工。第七章 文明施工措施建立健全的现场文明施工管理组织，由项目经理总负责，施工班组设兼职管理员。施工现场内对施工设备、材料堆放、场地道路进行统一合理的规划；做好泥浆的现场管理工作，浆液不得外溢，以免污染工地；污水须经沉淀滤清后才可排向市政管道；工地大门（出入口）设置洗车台，保证车辆外出不污染路面。各项文明施工工作按照相关严格执行。第八章 工期保证措施一、根据总体控制计划，实行信息监控，及时调整部署，采取相应措施，确保每一阶段的计划如期实施；二、定期29、召开每周生产例会，加强与各单位协调工作，及时解决施工中存在的问题；三、严格控制各工序的施工质量，杜绝因质量问题而引起的返工；四、加强劳动力管理，及时组织劳动力进场，合理安排各班组的工作面；五、通过合理的施工组织，安排流水施工；六、及时编制材料的需用量计划及采购进场计划，保证材料及时进场；七、配备足够的机械设备；八、各工种安排专业熟练、操作证齐全的工人进行施工；九、施工前做好技术交底工作。附图一：桩位编号图附图二：泥浆池布置图混凝土灌筑桩检测仪器清单序号检查项目检查工具准备情况1孔深测绳已准备2垂直度钢筋探笼、重锤已准备3桩径钢筋探笼已准备4泥浆相对密度比重计已准备5含砂率砂率仪已准备6黏度泥浆稠度仪已准备7混凝土坍落度(水下灌注)坍落度仪已准备8钢筋笼安装深度用钢尺量已准备9桩顶标高水准仪已准备10沉渣厚度测锤、测饼已准备