1、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： 二零一三年九月目 录章 1 章： 工程施工实施目标11.1 编制依据11.2 工程概况11.3 工程地质与水文情况21.4 地下水和地表水4章 2 章： 机械成孔桩施工措施42.1 桩的入土（岩）深度应符合的要求42.2 成孔和清孔应符合的要求5章 3 章: 钻孔灌注桩孔底沉渣厚度的控制 6 3.1 确保清孔彻底、充分63.2 选择合适的清孔方式73.3 准确测定沉渣厚度83.4 确保混凝土首灌量8- 0 -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
2、 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
3、 工程施工 质 量 验 收 规 范 GB50202-20022.2建筑基 桩检测 技 术规 范 JGJ106-20032.3建筑桩基技术规范JGJ94-20082.4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；- 1 -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 609
4、99.19 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
5、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 800 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24
6、00KN ；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
7、全 新 统 人 工 堆 积 （Q4ml）- 2 -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 ZK01ZK05 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2.77.9m。南西侧 ZK27ZK35 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 2.13.6m。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
8、 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 。
9、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
10、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）:- 3 -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
11、 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 ，
12、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
13、 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
14、 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 。- 4 -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 494.00 499.80
15、m 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
16、，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
17、 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：钢钢钢 筋筋筋 笼笼笼 制作允制作允制作允 许许许 偏差偏差偏差序号 项 目 允 许 偏差（ mm）1 主筋 间 距 10- 5 -2 箍筋 间 距或螺旋筋的螺距 203 加 强 箍 间 距 504 笼 直径 105 笼长 度 100b、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
18、 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
19、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- 6 -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
20、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 105110 之间；粘度为 1620S；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
21、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。 - 7 -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
22、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。- 8 -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0.8 m 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。
