旋挖钻机施工方案和平天鹿山碧桂园项目

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浙江省东阳第三建筑工程有限公司

目 录

工程概况

施工准备

施工工艺

质量保证措施

安全保证措施

旋挖灌注桩专项施工方案

工程概况

工程特点

工程建筑物包括：1-8栋住宅楼和1栋商业楼，全部为18层，建筑高度为53.1m；商业楼为2层，5.9m；采用框剪结构，总建筑面积86157.33m2。本方案针对1#、2#、3#楼，3栋楼均为地上18层，地下1层的住宅楼，建筑高度为53.6m，采用框剪结构，其中1#、2#楼带有两层底商，一层底商在负一层，一层在首层。

场地周围环境：工程位于和平县龙湖北路（原活塞厂），本项目距离已建的一排民房约12m，民房层数3/4/6/7层不等，基础型式采用旋挖桩桩基础，其中1#、2#楼带有的底商建筑采用柱下独立基础和条形基础。

本工程地下室设一层，地下车库和设备用房（包括水泵房、发电机房、风机房和配电房），楼梯间也可由地下直达地上各层。

该工程的建筑等级为一级，设计使用年限为50年，其耐火等级为二级， 安全等级为二级，抗震设防烈度为6度。

本工程防水设计：地下工程防水等级为Ⅰ级，除结构采用混凝土强度等级采用C30,抗渗等级P6防水混凝土外，另增加外防水。屋面防水等级为Ⅰ级。本工程设计标高±0.00相当于绝对标高165.20m（黄海高程）。

设计概况

本工程1#、2#、3#楼基础采用旋挖成孔灌注桩，桩直径D为0.8m。1#～3#楼φ800mm灌注桩共计约183根桩。全部采用C30水下砼灌注。纵向钢筋通长11Φ18（三级钢），螺旋箍为φ8＠200，加劲箍为Φ12＠2000，桩长约12~23m（具体详见基础平面图），单桩竖向抗压承载力特征值为3700KN，持力层为中风化花岗岩。

地质情况

根据广东中誉设计院有限公司提供的岩土工程勘察报告显示：

根据钻孔揭露，场地在勘探深度内的岩土层按其成因类型可定为第四系人工填土层（Q4ml）、第四系冲积层（Q4al）、第四系残积土层（Q4el）和燕山三期花岗岩（γ52（3）），现自上而下分述如下：

（1）人工填土层（Q4ml，层号①）----素填土

灰黄色，褐色，主要成份为粘性土，欠压实，稍湿～湿，为新近填土，物质组分不均匀，工程性能差，压缩性较高，湿陷程度轻微。本层共有66个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为0.40～8.30m,平均1.95m，层顶高程156.06～173.56m。本层取28个土样进行土工试验，试验结果，天然孔隙比e0＝0.908～1.151，平均1.022，液性指数IL＝0.55～0.74，平均0.66。压缩模量Es=2.23～3.85MPa，平均3.03MPa，压缩系数a1-2＝0.50～0.97MPa-1，平均0.69MPa-1，为高压缩性土。其凝聚力C=7.79～14.59kPa，平均值11.38kPa，标准值10.85kPa；内摩擦角Ф=8.05o～10.35o，平均值9.14o，标准值9.92o。本层做标准贯入试验24次，实测击数N′=6.0～8.0击，修正击数N=5.7～7.9击，平均值6.5击，标准差0.629，变异系数0.097，修正系数0.965，标准值6.3击。局部较薄无法完成标准贯入实验。

综合建议该层地基承载力特征值ƒak=80kPa。未经处理，填土层不得作为地基持力层使用。

（2）第四系冲积层（Q4al, 层号②）

细砂（层号②1）黄色，浅黄色，褐黄色，饱和，主要成份由粉砂组成，中密状，分选、级配差。本层共有10个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为2.20～4.60m，平均2.82m，层顶高程153.66～156.60m，平均高程155.51m。本层采取6件土样进行颗粒分析，定名为粉砂，结合野外钻孔岩芯揭露情况综合定名为细砂。本层进行标贯试验6次，实测击数为11.0～13.0击，校正后击数为10.5～12.5击，平均11.3击，标准差0.742，变异系数0.066，修正系数0.946，标准值10.6击。

综合建议该层地基承载力特征值ƒak=100kPa。

粗砂（层号②2）黄色，浅黄色，褐黄色，饱和，主要成份由细砂和粗砂组成，中密状，分选、级配差。本层共有11个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为0.90～5.10m，平均1.90m，层顶高程152.68～159.33m，平均高程154.88m。本层采取7件土样进行颗粒分析，定名为粗砂，结合野外钻孔岩芯揭露情况综合定名为粗砂。本层进行标贯试验7次，实测击数为13.0～15.0击，校正后击数为11.8～14.1击，平均12.9击，标准差0.852，变异系数0.066，修正系数0.951，标准值12.2击。

综合建议该层地基承载力特征值ƒak=150kPa。

（3）第四系残积层（Q4el, 层号③）-----砂质粘性土

浅黄色，黄色，主要由花岗岩风化残积而成，原岩结构无法分辨，岩芯呈土状，稍湿，稍具粘性，可塑~硬塑。本层共有84个钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为1.00～26.00m，平均8.87m，层顶高程150.46～172.03m，平均高程163.49m。本层取43个土样进行土工试验，试验结果，天然孔隙比e0＝0.665～0.844，平均0.758，液性指数IL＝0.21～0.44，平均0.32。查表计算其承载力特征值的经验值ƒak为244.2kPa。压缩模量Es=4.47～7.05MPa，平均5.70MPa，压缩系数a1-2＝0.24～0.41MPa-1，平均0.31MPa-1，为中压缩性土。其凝聚力C=13.26～23.03kPa，平均值18.01kPa，标准值17.40kPa；内摩擦角Ф=13.97o～18.35o，平均值16.21o，标准值15.91o。本层进行标贯试验99次，实测击数为13.0～20.0击，校正后击数为12.2～16.1击，平均14.1击，标准差0.814，变异系数0.058，修正系数0.990，标准值13.9击，表4.4.3-3查得其地基承载力特征值的经验值ƒak=338kPa。

综合建议该层地基承载力特征值ƒak=160kPa。

（4）燕山三期花岗岩（ γ52（3），层号④） -------花岗岩

燕山三期花岗岩（γ52（3））为场地基底岩石，岩性以成份为花岗岩为主，按其风化程度和揭露深度可定为全风化、强风化、中风化岩层。

全风化花岗岩（层号④1）：黄褐色，褐色，岩石结构基本已破坏，原岩结构尚可辩认，岩芯呈坚硬土状或砂土状，手捻易碎散，水浸软化。本层场地仅93个钻孔揭露该层，揭露厚度0.80～20.60m，平均厚度7.34m，层顶高程138.58～166.09m。本层取45个土样进行土工试验，试验结果，天然孔隙比e0＝0.650～0.831，平均0.740，液性指数IL＝0.03～0.24，平均0.15。查表计算其承载力特征值的经验值ƒak为272kPa。压缩模量Es=4.92～7.83MPa，平均6.37MPa，压缩系数a1-2＝0.22～0.37MPa-1，平均0.28MPa-1，为中压缩性土。其凝聚力C=16.26～28.74kPa，平均值21.84kPa，标准值21.08kPa；内摩擦角Ф=14.69o～21.40o，平均值17.12o，标准值16.70o。本层共进行标准贯入试验89次，实测击数N′＝34.0～47.0击，校正击数N＝25.2～40.2击，平均31.0击，标准差2.553，变异系数0.082，修正系数0.985，标准值30.5击。岩体完整程度为坚硬土，岩体基本质量等级为Ⅴ类。

综合建议该层地基承载力特征值ƒa=220kPa。

强风化花岗岩（层号④2）：褐黄、灰青色，岩石结构大部分已破坏，矿物成份已显变化，风化节理、裂隙发育，岩芯基本被磨成砂砾状，少许碎石、碎块状，碎块易击碎。本层场地内所有钻孔均有揭露（详见钻孔柱状图），各孔揭露厚度为0.80～32.10m，平均10.34m，层顶高程124.58～158.23m；厚度变化较大，高差较大。本层进行标贯试验96次，实测击数为65.0～78.0击，校正后击数为46.9～60.0击，平均51.6击，标准差2.586，变异系数0.050，修正系数0.991，标准值51.2击。岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。

综合建议该层地基承载力特征值ƒa=400kPa。

中风化花岗岩（层号④3）：褐黄、灰青、黄白色，岩石粗粒结构，块状构造，裂隙发育，岩芯一般上部破碎，碎块状、块状夹短柱状，中下部较破碎，短柱状~柱状，夹块。岩质硬。勘察期间上部岩芯基本较为破碎。本层场地所有有揭露该层，各孔揭露厚度9.30～31.00m，平均厚度17.68m，层顶标高119.90～153.25m。平均137.33m，高差较大。本层取岩样53组/159块进行天然抗压试验，其抗压强度单值为35.10～59.80MPa,平均值46.54MPa，标准值45.6MPa，属较硬岩，岩体完整程度为较破碎～较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ～Ⅳ类。

综合建议该层地基承载力特征值ƒa=1500kPa。

上述各岩（土）层的详细情况及空间分布详见钻孔柱状图和工程地质剖面图。

地下水质

现场地下水类型主要有上层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水。

（1）上层滞水：赋存于人工填土层中。场区内人工填土层分布广泛，结构疏松，含上层滞水，但含水量不大，其动态受季节性控制。地下水主要接受大气降水和生活用水的渗入补给。

（2）孔隙潜水：赋存于第四系冲积层细砂、粗砂、第四系残积层粉质粘土层，上述细砂、粗砂属强透水层，含水、富水性较好，粉质粘土属弱透水层，含水、富水性较差。孔隙潜水主要接受外围含水层和周边水系的侧向补给。

（3）基岩裂隙水：主要含水层为全风化、强风化、中等风化岩层，其含水量、透水性主要受地层裂隙发育程度控制，整体上属弱含水、弱透水层，水量较小。由于上下地层透水性能的差异，基岩裂隙水具有微承压性，主要补给来源主要接受大气降水、周围生活废水，动态较稳定，受季节性的影响明显。

从场地地下水的水位埋深标高分析，总体上地下水水位埋深一般与拟建建筑物的地下室底板标高相当，对地下室基坑工程的施工影响不大，但仍需考虑丰水期所引起地下水位的升高对基坑侧壁（或坑底）的不利影响。

根据钻孔终孔24小时后的观测，场地地下水稳定水位埋深为2.30～5.70m，高程介于152.96～159.86m。地下水位变幅随季节变化而变化，雨季水位升高，旱季水位下降，据地质经验地下水位长期变化幅度为1.00～2.50m左右。一般丰水期水位较高，枯水期水位较低。本次勘察所测地下水位是勘察期间的水位，不能代表本场地的长期稳定水位。

拟建场地位于湿润区，年降水量大于蒸发量，干燥指数K<1.5;根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001〔2009版〕）附录G表G0.1，该场地环境类型为II类。

野外钻探期间取2件地下水样进行水质分析，取2件地下水以上的土样进行土的腐蚀性分析，地下水和地下水以上土的腐蚀性介质含量详见《下水水质分析报告》和《土样检验报告》。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001〔2009版〕）表12.2.1、表12.2.2、表12.2.4、表12.2.5的规定，场地地下水、土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构腐蚀性判定见表3。   

水和土对建筑材料的腐蚀性评价表             表3

从表3可见，场地地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构 中的钢筋均具弱腐蚀性。从表3可见，场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构均具弱腐蚀性。建筑材料的防腐应符合国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB 50046)的规定。

施工准备

1、对施工场地进行平整，设计文件中交会的中线桩进行复测检查，恢复定线，对桩径进行准确放样定位，整理资料申报监理进行现场复核。

2、基础施工部位采用机械人工降水方式，确保在施工期间避免冲孔塌方。

3、埋设护筒。护筒采用3-5mm厚的钢板卷制，护筒内径大于设计桩径750px，护筒长度为2m。埋设护筒时顶端高程高出地下水位或孔外水位1.5-2.0m，处于旱地时，除上述要求外还应高出地面750px。护筒底端埋置将护筒周围0.5-1.0m范围内的土挖除,夯填粘性土至护筒底0.5m以下,其埋置深度不小于1.5m。埋设护筒时先在桩位处挖出比护筒外径大80-2500px的圆坑，然后在坑底填筑1250px左右的厚的粘性土，分层夯实整平，然后使护筒垂直就位，此后即在护筒周围对称均匀回填粘性土并夯实，夯填时要防止护筒倾斜或移位。护筒的平面位置偏差不得大于50mm，夯填与桩轴线的偏差不得大于1%。

4、施工机械具计划

施工工艺

施工工艺流程

本工程全部灌注桩采用泥浆护壁结合套管施工,其工艺流程见图1。

资料准备

开工前应具备场地工程的地质资料和必要的水文地质资料，桩基工程施工图及图纸会审纪要。

施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑、精密仪器车间等的调查资料。

主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所需的材料必需作材料的物理性能试验，并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。

具有有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案，有关载荷、施工工艺的试验参考资料。

    研究工程地质情况，作好全面的施工准备，施工前对工程的地质情况进行研究是必需的。这对以后施工组织安排和效益预测等有相当帮助。

 场地平整
    由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,在钻机就位前要清除有关架空电力线,通讯线等以保证施工安全.场地要平整,且有一定硬度以免沉陷.

 安装钻具
    钻具应有一定的刚度，在钻进中或其他操作时，不产生移动和摇晃，钻具的安装应符合生产厂家的标准。施工时可配用短螺旋钻头、回转斗，岩心钻头，岩心回转钻头等各种规格的钻头。施工时，根据不同的土壤、地质条件按下列规定选择不同的钻头：短螺旋钻具，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。岩心螺旋钻头，适用于碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层。岩心回转斗，适用于风化岩层及有裂纹的岩石。钻头规格由用户据实际工程的情况选购选配。

钻机定位                                                 

在桩位复核正确,护筒埋设符合要求,护筒、地坪标高已测定的基础上,钻机才能就位。桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。

埋设护筒
　　该钻机自带护筒驱动器,可以自行埋设护筒.根据地质情况埋设护筒的长度可达6.0m,在本工程中护筒长为4一6m,护筒内径1.08m,外径1.12 m.埋设护筒时用水平尺检查垂直度,护筒顶一般高于原地面0.3 m,以便钻头定位及保护桩孔.

泥浆制备

在钻孔灌注桩的施工过程中,为了防止坍孔,稳定孔内水位及便于挟带钻碴,采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力,以确保孔壁的稳定,所以泥浆的比重则起到保持这种压力差的关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小,泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用;如果泥浆的比重过大,则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难,使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用,其指标的选取是非常重要的。这就要求在实际工程的施工中,根据工程的具体情况,合理地控制不同土层中泥浆的指标,本工程中的控制数据见表1所示。

钻进成孔                                                  成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程

对钻头磨损超标的及时更换。

成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

必须按要求测试进、出口泥浆指标,发现超标及时调整。

成孔达到设计深度时,要测量机上余尺,监理工程师验收合格后,方可进行第一次清孔。

由于施工场地的限制，施工过程中需挖掘机配合调配土方。

一次清孔

测试泥浆指标,发现超标及时调整。然后将钻头放入孔底扫孔,捞去沉渣,清孔必须彻底。

清孔结束,自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为第二次清孔后测沉淤的依据。

钢筋笼制作安装

旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快,且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施,避免安装时钢筋笼刮伤孔壁,就可以大大地降低沉渣厚度,有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制,重点是钢筋笼外径和直线度,主筋搭接、纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此,要检查钢筋笼保护层垫块的设置。在这一工程中,垫块采用圆柱形砂浆垫块,沿钢筋笼每隔2m放置一组,每组设置4个,按90°均匀安放,既可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

钢筋笼的吊装应3点起吊,保持笼轴线重合。入孔时,始终需保持垂直状态,对准孔位徐徐轻放,保持稳定,避免碰撞孔壁,一旦遇阻立即查明原因,禁止晃动和强行冲击下放。

下导管

导管要定期进行水密性试验,下导管前要检查是否漏气、漏水和变形,是否安放了“O”形密封圈。 

导管要依次下放,全部下入孔内后,应放到孔底,以便核对导管长度及孔深,然后提起30～1250px,进行二次清孔。

 二次清孔

测试进、出口泥浆指标,调整到施工组织设计确定的参数,用无收缩水文测绳、标准测锤测沉淤值,一般控制在≤375px范围内。

 水下混凝土浇筑

水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序,施工质量将严重影响灌注桩的质量,所以在施工中必须注意以下几点:

导管必须严密,长度适中,保证底端距孔底30～1250px;

混凝土拌和必须均匀,坍落度控制在18～550px,首批混凝土必须保

证封底成功;

混凝土浇筑必须连续作业,严禁中断浇筑;

浇筑过程中应有专人记录,以防导管提升过猛或导管埋入过深,造成断桩;

灌注桩的顶面标高应比设计值高50～2500px,以确保桩顶混凝土的

质量。

质量保证措施

1、设立专职质安员，每个施工工序进行质量监控班组兼职质检员认真履行“自检”“互检”职责，使质量事故隐患消灭在萌芽状态，以达到控制工程质量，确保优良的目的。

2、质量岗位责任制，坚持“谁施工谁负责质量”“谁操作谁负责质量”的原则，工人讲操作质量，管理人员注重工作质量，人人履行质量职能，个个把好质量关。

3、技术保证措施：

3.1严格执行原材料和半成品检验制度，施工现场提交质量证明和出厂报告，并按规定抽查复检，凡是不符合标准及设计要求的材料一律不准进场使用。

3.2严格遵守施工验收规范，按设计图和施工组织设计施工，采用现场取样与地质报告等相结合的原则进行终孔。终孔时现场由技术人员指导、检查，确认无误方可进行下一步施工。

3.3施工过程中进行质量跟踪制度，现场各班组质量检查员一经发现问题，及时上报，分析原因、制定对等、跟踪改进、尊重、服从建设单位和监理质检部门对本项目的监督检查。

3.4严格执行公司质量规则，实行质量否决权，贯彻奖惩制度一切检查不合格的工序要返工，在没整改好之前不得进行下一步施工。

3.5加强技术管理工作,做好技术交底，确实落实，做好分工明确，责任到人。每桩开挖前均进行桩位复测，确认无误后方可施工。

3.6确保竣工技术资料达到优良标准，本工程由专人负责技术资料收集、事理和归档工作，从开工抓起，与工程同步进行，并做好施工日记，做到质量保证齐全完整，技术资料不缺页。

安全保证措施

设立安全施工管理机构和网点，建立健全安全生产责任制，成立以项目经理、项目技术负责人、施工人员及专职安全员组成的三级安全生产督检机构，责任到人，定期检查，对安全隐患及时提出，及时解决。

进入施工现场人员严格遵守安全生产规章制度，安全操作规程和各项措施规定，组织安全教育、学习，做好各级安全交底，对方必须签字，加强安全检查和职工的安全培训工作。

特种作业操作人员必须经过培训合格，持证上岗。执行专职日巡检制，班组检查每周一次，公司半月检查制度，及时写出书面报告，发现隐患，定人、定时、定措施整改，由质安员监督执行。

 现场设立十项安全措施及有外对性的安全宣传牌。做好施工现场的施工管理工作，施工所需设备、材料等依据施工进度随用随进，堆放整齐，搞好施工现场的疏干排水工作及生活垃圾的清扫排放工作，现场宿舍安排适当，制定环境卫生的轮值清洁制度，由专人负责，班组每周进行自检。

建立安全施工管理机构和网点，建立健全安全生产责任制，成立以项目经理、项目技术负责人、施工人员及专职安全员组成的三级安全生产督检机构，责任到人，定期检查，对安全隐患及时提出，及时解决。

进入施工现场人员严格遵守安全生产规章制度，安全操作规程和各项措施规定，组织安全教育、学习，做好各级安全交底，对方必须签字，

加强安全检查和职工的安全培训工作。

作业操作人员必须经过培训合格，持证上岗。执行专职日巡检制，班组检查每周一次，公司半月检查制度，及时写出书面报告，发现隐患，定人、定时、定措施整改，由质安员监督执行。

设立十项安全措施及有外对性的安全宣传牌。

做好施工现场的施工管理工作，施工所需设备、材料等依据施工进度随用随进，堆放整齐，搞好施工现场的疏干排水工作及生活垃圾的清扫排放工作，现场宿舍安排适当，制定环境卫生的轮值清洁制度，由专人负责，班组每周进行自检。