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桩基础施工组织设计与施工方案

第一节主要工程内容及数量 1

一、桩基工程概况及工程量 1

二、施工组织管理机构设置 1

三、本段落施工段划分 2

01.××工程保温节能施工方案五、主要施工机械设备配备 3

第二节工程进度计划 5

根据本段桩基础工程特点和总工期要求，特制定施工计划如下： 5

第三节桩基工程施工 5

一、陆地及水中基础施工方案 5

2、水中基础施工方案 5

二、陆地基础施工工艺 6

(3)施工机械设备 9

（3）地质情况记录 11

V≥（H1+H2）*ΠD2/4+H1*ΠD2/4 12

9）回旋钻进施工中易出现的问题及解决措施 13

(2）主卷扬钢绳拉断 14

(3）动力头内套磨损、漏油 14

10）混凝土堵管得原因及处理措施 14

11）钢筋笼上浮处理措施 15

12）成孔垂直度控制 15

三、水中基础施工工艺 16

5）围堰内清土及封底 18

6）抽水堵漏并填土 18

7）围堰内填土和围堰间封闭抽水 18

第四节高性能混凝土施工 28

4、超细活性掺合料 32

二、原材料储存与管理 34

四、施工配合比调整 38

2）外加剂为液体时的搅拌投料顺序之一 38

3）外加剂为液体时的搅拌投料顺序之二 38

十、高性能混凝土的质量检验 40

2、施工过程检验 41

第五节质量目标及保证措施 42

二、质量保证体系 42

1、质量保证体系框图 42

2、质量保证体系要素及职能分配 42

三、质量目标保证措施 44

1、质量管理机构及职责 44

2)主要人员和部门职责 44

1、制度保证措施 46

2)坚持质量标准，进行质量策划 46

3)贯彻图纸审核和技术交底制度 46

4)内部建立质量“三检”制度 46

5)坚持质量事故报告制度 46

6)坚持质量回访制度 47

7)测量复核制度 47

8)施工过程质量检测制度 47

9)原材料、半成品和成品现场验收制度 47

10)仪器设备的标定制度 47

11)施工资料管理制度 47

12)质量预控制度 47

13)质量事故报告制度 48

14)质量保证的奖罚制度 48

3、检测试验措施 48

(1)试验室职责 48

(2)现场检测试验组职责 48

3、技术保证措施 48

第六节工期保证措施 50

二、工期保证体系 50

三、工期保证措施 52

1、组织保证措施 52

2、制度保证措施 53

3、技术保证措施 53

3、特殊季节施工工期保证措施 54

第七节安全保证措施 55

二、安全保证体系 55

三、安全保障措施 56

2、组织保证措施 56

3、制度保证措施 56

4、安全技术措施 57

四、安全应急救援预案 60

3、应急处理组织机构 60

4、应急指挥中心 61

5、报警系统和通告程序 61

6、应急处理程序 61

五、大型机械事故应急救援预案 62

3、大型机械事故应急救援组织机构 62

4、救援物资的储备 62

5、大型机械事故应急救援处理程序 63

6、突发火灾应急救援预案 63

7、突发洪水的应急预案 63

8、水上作业应急预案 64

9、其它事故应急救援 65

第八节环保、水保措施和文明施工 65

一、环境保护目标 65

二、环境保护管理体系 65

三、施工环保措施和方案 65

6、桥梁施工水土保持措施 67

7、文物保护措施 67

第九节职业健康安全保障措施 69

一、职业健康安全保障目标 69

二、职业健康安全保障体系 70

三、职业健康安全组织管理措施 70

1、职业健康安全保障组织机构 70

3、职业健康安全保障设施 71

四、职业健康安全保护措施 71

1、劳动保护措施 71

2、卫生防病措施 73

3、职业病防治措施 73

2)加强职业危害因素的监测 74

3)严格执行《职业病防治法》，规范劳动施工组织 74

第十节施工配合措施 74

一、与当地政府主管部门的配合措施 74

二、与甲方的配合措施 74

三、与监理的配合措施 74

四、与设计的配合措施 75

五、与相邻施工单位的配合措施 75

六、交通配合措施 75

七、试验配合措施 76

八、沿线及既有设施保护措施 76

九、廉政建设措施 76

十、农民工工资按期支付保证措施 77

第一节主要工程内容及数量

一、桩基工程概况及工程量

我作业工区承建的丹阳至昆山特大桥阳澄湖桥段DK1245+829.00～DK1247+604.77段落,起讫墩台号为476#～531#，共55排,计514根Φ1.0m钻孔灌注桩。其中476#～508#墩桩基位于阳澄湖中，共33排，计328根Φ1.0m钻孔灌注桩。采用C35混凝土灌注。

本施工段落桩基工程主要工程数量见下表：

本段落共有328根Φ1.0m钻孔灌注桩位于阳澄湖中,阳澄湖属于国家重点保护湖区，施工时防止污染湖区，是施工控制的重点，水中施工是本段落桩基施工控制的重点。针对湖中施工,我部采取以下施工方案和要求:

1)采用搭设钢板桩(型钢)围堰等方案施工，并选用具有丰富水中基础施工的专业队伍承担施工任务。

2)选用工作性能良好的施工机械进入湖区作业，防止柴油、混凝土等污染湖区，泥浆要运输到远离湖区的地方进行集中排放处理。

二、施工组织管理机构设置

项目部下设2个施工段:

根据实际情况，本段落配置2个桩基施工队伍，负责本桥的桩基础施工，具体分工如下：

施工队伍配置及任务划分等情况一览表

负责该段钻孔桩的成孔、筋笼制作、水下混凝土灌注。

负责该段钻孔桩的成孔、筋笼制作、水下混凝土灌注。

五、主要施工机械设备配备

遵循先进性和技术性能相匹配及确保选用设备可靠性的原则进行机械设备配备。

针对本段落工程特点，按施工区段的划分情况组织多作业面平行施工，配备的机具及运输车辆保证按节点工期按时进场，尽量到位，对机械及早调试、彻底检修，保证上场机具性能完好。对于重型和大型机械选择合理的便道运输到现场。同时，落实好设备专项资金并抓好材料的组织与管理，确保机具设备的高效率运转。

根据本施工段段桩基础工程的施工任务及施工计划安排，我们拟定投入以下施工机械设备进行施工，主要的施工机械设备及计划进场时间见下表:

拟投入本工程的主要施工设备表

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

DK1245+829.00～DK1247+604.77

根据本段桩基础工程特点和总工期要求，特制定施工计划如下：

施工准备：2008年1月26日～2008年3月26日

钻孔桩施工：2008年3月27日～2008年8月27日

一、陆地及水中基础施工方案

本段落桩基础均采用钻孔桩基础。

钻孔桩采用反循环钻机施工方法，跨越池塘、水田及河流的地段，根据现场情况采用筑岛或平台施工的方案；其它陆地桥墩，采用就地平整场地法钻孔施工。

泥浆处理：每10个墩范围设一个泥浆存放池，将泥浆池布置在红线施工范围内，根据现场情况设于桥孔中央。循环使用，废弃的泥浆，存于场内的泥浆池内，用泥浆罐车倒运到指定的弃土场。

吊放钢筋笼、桩体水下砼导管法灌注：钢筋笼在现场钢筋加工场内集中分节制作，施工现场焊接，汽车吊机吊装就位，采用导管法连续灌注水下砼，混凝土输送车运输砼、泵车或输送泵灌筑砼。

桩基检测：灌筑完毕后，对各墩台钻孔桩采用无破损法逐根进行完整性检测。

钻孔时采用回旋钻成孔，钻进中严格控制泥浆比重，成孔后采用换浆法清孔。钢筋笼分节加工制做，吊车起吊安装就位。严格控制孔内沉渣厚度、空孔时间、水下混凝土灌注速度和灌注连续性，确保成桩质量。混凝土在拌和站集中拌制，混凝土输送车运输，导管法灌注水下混凝土。桩基完成后，按设计要求对桩基进行逐桩检测。

1、钻孔桩施工工艺流程图

施工前先对桥址处的场地进行平整，并根据地表、地质情况进行处理，防止钻孔过程中钻机失稳，发生安全事故，影响工程质量。

钻孔前在桩位处先进行超前地质钻探，没有超前钻探的桩孔不得施钻，根据钻探结果，采取相应的处理措施，以保证施工安全和施工质量。

反循环旋转钻机用于一般粘土、砂土、砂砾土等土层，在砂砾或风化岩层中亦可应用机械旋转钻孔。但砾石粒径超过钻杆内径时不宜采用反循环钻孔，旋转钻机钻孔时主要控制钻压和转速，钻头在钻压和回转扭矩作用下切削和破碎岩土而获得进尺。为此钻进时需有一定的钻压，钻压太小，钻进速度慢；钻压太大，钻具磨耗严重。因此应根据桩位地质情况，钻杆直径、桩径、钻头形式、钻头刀具数目、钻具强度等因素综合考虑，合理确定钻压。

钻杆转速要考虑满足碎岩土的扭矩需要，又要考虑钻具的磨耗及孔壁稳定等情况。钻具强度一定时，钻头直径越大，转速应越慢。开钻时，先使钻头降至距孔口5cm左右启动泥浆泵，待泥浆循环几分钟后，再启动钻机慢度回转，同时慢慢降下钻头，孔口位置先低档慢速钻进，钻至护筒下1m后,且孔口稳定后逐渐增加转速正常钻进。

在钻进过程中，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m；停钻后，应及时向孔内补水，保持一定的水头高度。应经常注意土层变化,对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量。在砂土、软土等容易坍孔的土层宜采用低档慢速钻进，同时提高孔内水头，加大泥浆比重。

正常钻进时，合理控制钻进参数，起、落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，转速的控制对成孔及后期水下混凝土浇筑有其重要的影响，进尺速度过快，孔壁难以形成一定厚度的泥浆护壁层，易形成塌孔等事故的发生；进尺速度过慢，可能形成扩孔，影响整个分项工程施工速度，亦不可取。因此在钻孔过程中，针对地质具体情况来确定钻进速度，以确保成孔质量。钻进时不得随意提动孔内钻具，操作时掌握好钻具钢丝绳的松紧度，并注意减少晃动。

出土不得堆积在钻孔周围。因故停钻时，孔口应加护盖。有钻杆的钻机，应将钻头提离孔底5m以上，其他钻机钻头提出孔外。钻孔应一次成孔，不得中途停顿。钻孔达到设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查，孔位偏差应满足设计要求。

①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。

②施工现场环境和邻近区域内的地上地下管线（高压线、管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑等的调查资料，确保不影响现场的施钻工作。

③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，对所需的材料必需做材料的试验，试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。

④具有可操作性的桩基工程的施工组织设计或施工方案和有关施工工艺的试验参考资料。

钻机就位前对场地要平整夯实,保证场地有一定硬度以免沉陷。

合理布置施工便道，保证回旋钻机及其它的施工机械安全就位，方便钻渣并及时外运。

③合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施，全面满足施工工作的要求。

回旋钻机、泥浆泵(排污)、混凝土搅拌运输车、运浆车(泥浆外运)、吊车、电焊机、导管、护筒等。

采用全站仪精确定位桩孔的位置，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中扰动。

钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。

通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后,即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。

护筒采用钢护筒，由厚12mm的钢板卷制焊接而成，护筒顶部加焊宽度10cm的钢板箍，防止护筒变形。护筒单节长度2m，在陆上用单节护筒，在湖中或水塘里护筒深入淤泥底不小于2m。

护筒埋入后，通过靠在护筒上的精确水平仪调整护筒的垂直位置。护筒顶一般高于原地面0.3m,以便钻头定位及保护桩孔。

调配泥浆太稀，容易造成孔壁坍塌，调配泥浆太稠，使扭矩加大，钻头下落困难，要根据工地现场地层情况调配稀稠合适的泥浆。

根据地质情况，护壁泥浆选用膨润土、纤维素和纯碱配制，以提高泥浆性能指标，对孔壁进行有效的保护和封闭，防止坍孔。采用旋挖钻机钻孔时泥浆的性能指标一般应为：

入孔泥浆比重为1.05～1.15。

黏度：一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。

含砂率：新制泥浆不大于4%。

胶体率：不小于95%。

PH值：应大于6.5。

表5.2.2－4膨润土造浆配合比（单位：kg）

0.004～0.008

造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，保证泥浆的各项指标符合规范要求。

钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。

桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中。

（1）回旋钻机的设置及调整

首先将回旋钻机移到钻孔作业所在位置，精确定位并固定,并保证其竖直度,保证起吊滑轮,转盘中心与桩基中心在同一铅垂线上,误差小于2厘米。

①、钻孔时先将钻头放入护筒之中,对准桩基中心,先制备泥浆,接通泵吸反循环系统，经空车试运转20分钟确认无异常后，方可开始钻进。

②、在钻进时，应有统一的指挥人员，不允许多人指挥。

③、每次接妥钻杆钻具放入水中后，应将钻头提升距孔底20～30cm，以防堵塞吸渣口。

④、根据不同的地质条件、不同土层，掌握卷扬机钢丝绳的松紧，选择适当的转速和扭矩，以便达到最佳的钻进效果。

⑤、变速箱换档时，先停机、挂档后才能开机。

⑥、当第一节钻杆钻完时，先停止转动，使反循环系统延续工作至孔底沉渣排洗后再换接钻杆，并予拧紧，以防漏气、漏水。拆卸钻杆时要严防钻头脱落，钻杆接头要拧紧，以防脱扣。

⑦、密切注意水龙头工作情况，若发现漏气、漏渣，应立即更换密封圈。

⑧、随时检查钢丝绳的完好情况，断丝若超过规定时，禁止使用，必须更换新品。

⑨、严禁在钻机运转过程中进行修理和润滑。

⑩、起落钻头要平稳，避免撞击孔壁。钻盘上严禁放置物品，以免旋转中抛出伤人。

地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据回旋钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。

成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。

成孔经检查合格后，更换清底钻头，进行清底，并重新测定孔深。水下砼浇筑前，应复查桩底沉渣厚度，不满足要求时进行二次清孔。水下砼浇筑前，采用泥浆泵射水冲射孔底翻动沉淀物，测量孔底沉渣厚度满足设计要求时，立即浇筑砼。

（1）钢筋骨架在钢筋加工厂分段制作，在运至现场后用吊车吊入孔内，并在孔口进行接长焊接。主筋连接使用双面焊接。现场焊接采用单面焊，焊缝长度应大于10d，每节钢筋笼接头钢筋应错开，在接头长度段内受力钢筋焊接接头面积小于总面积的50%。在焊接时应特别注意，电流不应太大，严禁出现因接触不良而烧伤主筋。

（2）钢筋骨架用吊车起吊，第一段放入孔内后，用钢管或型钢临时搁支在护筒口外侧的支架上，再起吊另一段，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面一段的挂环挂在钢管上，两头支撑在钢护筒上。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，应查明原因，不得强行下放。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求，其误差不大于±5cm。

（3）钢筋笼在运输和安装时，为保证骨架起吊时不变形，骨架起吊前，应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度，根据需要在笼中加劲箍筋处加设“△”形钢筋撑，起吊点应设在杉木杆上且位于钢筋笼顶部的三分之一处，起吊过程应缓慢进行。

（4）钢筋笼保护层垫块采用圆柱形砂浆滚轮垫块,沿钢筋笼每隔2m放置一组,每组设置4个,按90°均匀安放,梅花形布置，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。

（5）钢筋笼入孔后，应牢固定位，以防灌注砼过程中，发生掉笼或浮笼现象。

(1)砼采用直径250mm钢导管灌注，采用吊车分节吊装，丝扣式快速接头连接；灌注前，对导管进行水密、承压和接头抗拉试验。

(2)安装储料斗及隔水栓，储料斗的容积要满足首批灌注下去的砼埋置导管深度的要求。

砼初灌量应由下列公式计算确定：

V≥（H1+H2）*πD2/4+h1*πd2/4

式中:V——砼初灌量（m3）

H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4M

H2——导管初次埋置深度

h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=HWγW/γC；

HW——井孔内水或泥浆的深度（m2）

γW——井孔内或泥浆的重度（kN/m3）;

γC——混凝土拌和物的重度（取24kN/m3）。

(3)水下砼由拌合站进行拌制，坍落度控制在18～22cm，8m3砼搅拌运输车运输，输送泵将混凝土压送进储料斗，当料斗内混凝土数量满足封底要求时开启斗门一次封底。

(4)灌注中，严格控制导管埋深（埋置深度控制在2～4m），防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。

(5)灌注砼时，要保持孔内水头，防止出现坍孔。

(6)桩身砼灌注顶面高出设计桩顶高程50～100cm，以保证桩头质量。

施工过程中，对每个工序认真做好施工试验、记录，并在成桩以后配合监理工程师进行桩的检验。

成桩后按设计要求对桩基进行成桩质量检测和评价，具体检测方法及检测数量按设计及规范要求进行。

9）回旋钻进施工中易出现的问题及解决措施

卡埋钻具是回旋钻进施工中是危害较大的事故，因此在施工过程中一定要采取积极主动的措施加以预防，一旦出现事故，要采取有效措施及时处理。

发生的原因及预防措施：

①较疏松的砂卵层或流砂层，孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。在钻遇此地层前，应提前制定对策，如调整泥浆性能、埋设长护筒等。

②粘泥层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻。所以，在这类地层钻进要控制一次进尺量，一次钻进深度最好不超过40cm。

③钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径，钻筒外壁与孔壁间无间隙，如钻进过深，则易造成卡钻。所以，钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上，边齿、侧齿应加长，以占钻斗筒长的2／3为宜，同时在使用过程中，钻头边齿、侧齿磨损后要及时修复。

④因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长，导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻。因此，平时要注意钻机本身的及时保养和维修，同时要调整好泥浆性能，使孔底在一定时间内无沉渣。

处理卡埋钻的方法主要有：

a、直接起吊法，即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。

b、钻头周围疏通法，即用反循环或水下切割等方法，清理钻筒四周沉渣，然后再起吊。

c、高压喷射法，即在原钻孔两侧对称打2个小孔(小孔中心距钻头边缘0.5m左右)然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射，直至两孔喷穿，使原孔内沉渣落入小孔内，即可回转提升被卡钻头。

d、护壁开挖法，即卡钻位置不深时，用护筒、水泥等物品护壁，人工直接开挖清理沉渣。

钻进过程中如操作不当，易造成主卷扬钢绳拉断。因此，钻进过程中，要注意提钻时卷扬机卷绳和出绳不可过猛或过松、不要互相压咬，提钻时要先释放地层对钻头的包裹力或先用液压系统起拔钻具。如果钢绳出现拉毛现象应及时更换，以免钢绳拉断而造成钻具脱落事故。

(3）动力头内套磨损、漏油

发生这一现象的原因除了钻机设计上存在欠缺外，主要是超钻机设计能力钻进所致，所以要注意旋挖钻机的设计施工能力，不要超负荷运行。

10）混凝土堵管得原因及处理措施

混凝土堵管得原因主要有两种，第一种是导管底端被泥沙等物堵塞，第二种是混凝土离析使粗骨料过于集中而卡塞导管。

（1）第一种情况多发生在首批混凝土下注时，由于导管底口距孔底的距离保持不够，因安装钢筋及导管时间过长，孔内钻渣淤积加深，处理办法是用吊车将料斗连同导管一起吊起，待混凝土灌注畅通后再把导管放置回原位置，为避免此类事故发生，当孔内沉淀较厚时，灌注前必须进行二次清孔。

（2）第二种情况多发生在混凝土浇注过程中，处理办法是把导管吊起，快速向井架冲击，但切不可把导管提出混凝土面以外。因此严格做到：导管要牢固不漏水；混凝土和易性坍落度要好；混凝土浇注必须在初凝前完成。

11）钢筋笼上浮处理措施

钢筋笼上浮与混凝土灌注时的位置、速度、流动性、导管底口标高、首批混凝土表面标高和钢筋骨架标高有关。预防措施如下:

（1）混凝土顶面接近钢筋骨架时，导管保持较大埋深，导管底口与钢筋骨架底端尽量保持较大距离，同时放慢混凝土浇注速度。

（2）混凝土顶面进入钢筋骨架一定深度时，提升导管使导管底口高于钢筋骨架底端一定距离。

钢筋工程冬期施工方案扩大钻机支承面积,增加锚固,确保钻机稳定；

检校钻架水平，检查钻杆铅直及连接可靠；

检查钻机移位、转盘水平、钻杆铅直状态；

检查钻头、转盘中心、桩位中心三点一线；

GB／T 25388.1-2021 风力发电机组 双馈式变流器 第1部分：技术条件.pdf接长钻杆时检测孔斜并及时纠偏；

钻头配重、全程减压钻进；