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某高层（23层）桩基工程灌注桩及后压浆施工方案

某高层（23层）桩基工程灌注桩及后压浆施工方案

拟建建筑物位于西直门外高粱桥路，是由北京金融街建设开发有限责任公司筹建，北京中铁建筑工程设计院勘察分院负责勘察，建设部设计院设计。

GB 51047-2014标准下载1.1.1地质条件复杂

由于地质构造原因，北京西部地区桩机施工难度一般大于东部地区。本工程以地面以下约14m为施工作业面，工程桩持力层在地面以下近30m的卵石层。地质报告表明，该层卵石最大直径为150mm，而试桩期间经常遇到200mm以上的大块卵石，致使进入持力层后钻机进尺极为困难，钻头损耗和修复工作量增大，施工成本上升，进度受到制约。

1.1.2成孔机械设备的选择

为确保试桩工期，我部曾先后调进3台不同功率和型号的成桩设备，并摸索出该场地持力层以上土层，不同功率成桩机械成孔速度相差不大，而持力层中成孔速度则随桩机功率增大而加快的特点。同时，进口组装机械设备维修工作量较原装机械设备大，一定程度上也会影响施工进程。因此工程桩施工宜采用较大功率的原装进口设备为宜。

1.1.3桩身混凝土充盈系数大

本工程施工作业面即为卵石地层，桩身范围内的地层也基本为砂卵石和黏性土交互夹层，不仅增加了成孔难度，而且使桩身混凝土充盈系数增大。试桩期间桩身混凝土充盈系数统计结果约为1.20，施工成本增大。

根据建设单位要求，总包单位总体安排，工程桩整体施工时间约为50日历天，除坡道外工程桩施工时间约为40日历天。因此，每天必须生产工程桩20～25根方可保证总工期的按时完成，这其中还尚未考虑大雨等恶劣天气的影响，因为大雨过后坡道等部位无法保证商品混凝土罐车的通行。

1.1.5施工作业场地紧张

本次施工作业场地均为布桩区域，坑内无单纯作业场地，坑上区域也极为有限。为保证总体进度计划的完成，工程桩施工需考虑不少于4台成桩机械，配以3台吊车及1台土方机械。由于泥浆护壁工艺的影响，随工程进度7台大型设备坑内摆放和行走将存在极大的难度。同时，日产量要达20根以上的钢筋笼制作和摆放场地有待解决，这是制约工期的关键。

1.1.6施工坡道部位基桩的处理

施工坡道占据坑内布桩区域（约有60根桩）势必影响工程桩的施工和进度。

1.2.1工程桩桩径均为800mm，总桩数为826根（前期施工完毕试桩40根未计入），其中高程塔楼部分约566根，裙房部分约260根（具体见正式桩基设计图纸）。高层塔楼及裙房工程桩桩身混凝土强度等级均为C35，并采用后压浆技术处理。主筋混凝土保护层为50mm，桩端持力层为卵石层。钻机终孔以桩端进入卵石层≥500mm为主控指标，以有效桩长14.0～14.5m为参考，当桩端进入卵石层≥500mm后，有效桩长有较大出入，需提请设计人员共同协商确定。

1.2.2工程桩主要设计参数如下表1所示。桩基主要设计参数一览表表1

单桩承载力设计值(KN)

桩B(压浆)(裙房部分)

根据场地工程地质条件和桩基设计情况，以及场地地下水情况，本工程拟采用旋挖钻机泥浆护壁成孔、导管水下混凝土灌注施工工艺；成孔与灌注混凝土分离流水作业。

2.2设备选型配套根据工程情况，为保证施工工期，我部计划投入不少于4套成桩设备，前期由于场地相对宽阔，视现场情况可考虑进5台钻机。主要设备器材配套如表2所示。

主要设备器材配套表表2

2.3施工工艺流程（见图1）

2.4工程生产计划部署及进度安排

尽管本项目试桩施工期间暴露出工程桩施工存在诸多问题和困难，我部对工程桩施工仍充满信心和准备，在充分发挥我司技术和管理优势的前提下，合理配备机械设备和人员，确保工程桩保质保量，如期完成。就本工程工程桩施工我部已做如下施工安排和部署：

为确保本工程基桩施工按时开工，如期完成，我部已协调我公司及协作单位5台原装进口大功率成桩设备就地待命，随时进场。施工过程中根据机械设备状况可考虑同等备用设备随时进场。

2.4.2钢筋笼制作场地

为便于钢筋笼制作、运输及成品保护，我部拟利用城市轻轨站房地下三层区域作为钢筋笼制作场地，还需请建设单位和总包单位予以考虑和协调。建议利用现场级配砂石先进行地下三层房心土回填至反梁顶面位置，压实整平后即可满足钢筋笼制作要求。

2.4.3施工坡道基桩的施工

根据总包单位安排，现场东西向坡道为最终基坑内使用坡道，不进行倒坡。因此，最后坡道部位必然压住一定数量工程桩（约60根），不便施工。为此，我方要求施工坡道尽量按图纸要求挖设，尤其在施工后期，坡道应尽量收坡到位，坡面以满足对向行驶车辆交会（约6m）为限，使坡道所压工程桩数量减至最少。因坡道部位及坡顶区域只能使用一台桩机逐步退打施工，成桩空孔部分加长，工程桩施工进度相对缓慢，需考虑一定的收尾工期时间，计划为10日历天。

2.4.4总体施工流程

工程桩施工总体安排必须与土建总包计划相协调，即施工成桩顺序大致配合土建由北向南六段流水逐步施工要求。同时结合桩基施工工艺特点，将高层塔楼部位密集桩位区域要在开始阶段尽量施工完毕，避免后期钻机相互拥挤，影响灌注混凝土、开挖桩间土等相关工序的进行。因此，进场时2台钻机首先在基坑北端（1区）疏、密桩群之间跳打施工，另2台钻机分别在3区和5区高层塔楼桩位密集区域南北跳打施工。而后4台钻机总体由北向南区域进行施工。为保证整个施工过程的道路畅通，开始先要将最西侧外墙部位工程桩施工完毕，并尽快重新回填平整作为整个施工过程的主要运输干道，同时备有十块1500mm×4000mm×10mm规格的钢板随时应急处理道路险情。

基桩施工后2~4天及时进行后压浆处理，以便平整并重新利用场地。后压浆设备及水泥堆放拟利用和布置在南段坑上区域，以减轻坑内作业面压力。

本工程依托我司专家技术资源，由刘金波博士总负责，李珊琳高工为项目经理，席宁中博士为总工组成基本项目组，现场配备富有经验的技术和生产管理人员若干名，执行我司内部质量和安全保证体系实施办法，确保工期和质量。

现场劳务工作人员约需120人。本工程计划工期50天，除坡道部位工程桩施工40日历天。桩头剔凿在工程桩施工完毕一周内完成。为尽量加快整个工程的施工总进度，我

方可提前进场进行储浆池的准备、钢筋笼的制作及桩基施工作业面处理。施工进度横道图如表3所示。

桩基施工进度横道图表3

注：如遇降雨、不可抗力等非我方原因致使计划拖延或施工不能正常进行时，工期顺延。

2.5 平面布局及施工顺序将施工场地划分为以下各区段：

2.5.2钢筋堆放制作区—拟布置在城市轻轨站房地下三层10~14轴和19~24轴区域，地下反梁体系经人工平整（回填房心土至反梁顶标高）后进行钢筋调直、加工、焊接及钢筋笼制作，钢筋堆放集中在该区附近靠北区域。

2.5.3循环系统—储浆池等，分布在各钻机附近组成泥浆循环系统。

2.5.4泥渣临时堆放区—为使施工现场尽量开阔，本次采用渣土随时清运

的方式，不设堆渣区。施工布置及施工顺序可根据现场实际情况进行调整。

工地成立项目经理部，优化组合上岗。针对工程情况，工程投入施工人员约120名，主要施工人员名单（略）。各岗人员、职责范围及岗位责任见表4。

各岗人数、职责范围及岗位责任表表4

负责现场各项目工作总设计；对各工序各环节进行抽查；负责与建设单位一切事务联系；负责材料清点与核算，确保安全文明生产

掌握有关规范和设计要求，负责编写施工组织设计。抽查现场施工质量和工序质量；检查汇总原始记录，处理现场技术问题；负责桩基验收，编写施工总结报告

做好生产准备、现场施工和安全文明生产工作

对工程质量和生产管理负责

现场安全管理、文明生产、设备管理

由技术总工统一分配工作，做好现场施工技术质量管理，指导现场和进行每个环节的质量监督

对工序施工质量及资料整理负责

全面掌握进成孔工艺,明确施工技术要求,对钻机安装、定位、钻进、测井清孔、吊放钢筋笼、下导浆管等工作负责

保证成孔桩质量，执行操作规程、坚持安全、文明生产

负责钻机搬迁、安装、钻进、下放钢筋笼、导浆管等

严格执行操作规程，保证施工质量

负责灌注，要求与机台一起下放钢筋笼、导浆管灌注混凝土、起拨冲洗导浆管，清理现场

对灌注成桩负全部质量责任，保证安全无事故

负责钢筋制作用制作现场的材料管理

负责线路安装、机械修理、电焊、气焊操作、设备运行检查及安全防护

注：施工分两班24小时连续作业。

根据设计要求，提前同供货单位签定分批供货合同。所进材料应及

时送质检部门检验合格后方可签定合同，分批进场材料必须有出厂检验合格证书、试验报告等，同时按有关要求做好见证取样送检工作。收料员必须严格验收，不合格材料决不允许卸入工地。

桩基施工期间，每日计划用水175m3，总包方在基坑西边南北各设置DN25水管接头一个，结算时以水表计量或实际用量为准，其中：

4.2.1生产用水每日成桩20~25根，计划用水150。

4.2.2生活用水施工人员约120名，每日计划用水5。

4.2.3后压浆用水每日压浆约20根，计划用水20。

4.3用电计划工程用电总功率420kW，实际使用功率约308kVA，总包方负责将电

接至现场坑边，结算时以电表计量为准，具体如表6。现场用电表表6

施工用电时，钻机及灌浆架、电焊机就近用四侧分布的接线盘接电。

本桩基工程为湿作业工艺，为防止坑内作业受降雨及地表水的影响，要采取常规雨期施工的措施，总包方现场应布置排水沟、集水井及抽水设备，以便及时外排集水。

根据桩位平面布置图及总包提供的测量基准点，首先由专职测量人员进行放线工作，放线结束后会同总包方、监理及设计人员共同验线，认为无误并签字认可后方可进行下一步的施工工作。

5.1.2埋设护筒根据桩位预埋护筒，护筒内径比设计桩径大100mm左右，长度0.8～1.0m。护筒中心与桩位中心埋设误差不得大于50mm，护筒埋设应保持垂直；埋设护筒的孔口要大于护筒直径100mm以上，周围需用黏性土从下往上填满捣实。经测量人员用仪器复核后方可开钻。

钻机就位时，要做到机座平稳，转盘中心与桩位偏差不得大于20mm。还必须做到“三点一线”，即天车中心，回转器中心与钻头中心线在同一铅垂线上。

5.1.4挖设循环系统按照旋挖钻机钻进成孔要求，钻机施工前需挖设储浆池以备钻进泥浆护壁使用。本次工程桩桩长基本相同，总包方要求不得在现场开挖动土，因此统一考虑≥10m3的地面储浆池。

5.1.5对设计资料进行技术交底，对施工进行安全交底。

土层及卵石层选用双翼带梳齿钻头或镶焊硬质合金刀头的笼式钻头。

5.2.2循环泥浆性能注入孔口泥浆：比重≤1.10；排出孔口泥浆：比重≤1.20。

5.2.3钻进成孔工艺操作要点

（1）钻机就位确保准确，钻杆要求垂直，在施工中不发生倾斜、移动，经检测无误后方可开钻。

（2）开始钻进时先轻压慢转，当钻头正常工作后，逐渐加大转速调整钻压。

（3）钻进过程中应细心观察进尺及出渣情况，根据出渣种类及多少适当控制进尺速度。

（4）钻进时如孔内出现坍孔等异常情况时，应立即将钻具提离孔底并保持泥浆液面高度；必要时向孔内输送性能符合要求的泥浆，提高净水压力，以抑制继续塌孔。

（5）及时清理孔口排渣，避免泥浆漫流，做到文明施工。

5.2.4及时换浆和排渣，保证泥浆净化

为提高钻进效率和保证孔壁稳定，必须及时换浆和排渣，确保泥浆性能指标满足钻进成孔需要。

钻孔达到设计深度后，此时空转不进尺，以比重较低(1.05～1.10)的新泥浆替换孔内比重较大的泥浆。

5.3终孔验收及质量验收

当钻至持力层设计深度并满足有效桩长要求后即可停钻。桩孔终孔后，由钻机班长、质检员提请总包复检合格后报监理，对其桩径、孔深、垂直度及孔底沉渣等各项指标依据规范规定及设计要求进行验收签署意见。达到标准后进行下道工序。

5.3.2桩孔质量标准

（2）垂直度允许偏差：1%；

（3）孔底沉渣：≤100mm；

（4）桩位水平偏差：单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩d/6，且不大于100mm；条形桩基沿顺轴线方向和群桩基础中间桩d/4，且不大于150mm；

5.4钢筋笼制作与吊放

5.4.1钢筋笼的制作方法要求

（1）钢筋笼规格及配筋严格按设计图纸进行，压浆管阀的加工、制作及安放应在地基所技术人员指导下，按图纸技术要求制作。

（2）进场钢筋规格符合要求，并附有厂家的材质证明，现场按批次及见证取样规定送试验室进行原材料及焊接试验检验。

（3）笼子制作严格依设计进行，允许偏差符合现行规范、规程规定。

（4）主筋配筋时，满足每个断面接头数不超过主筋总数的50％。错开焊制，断面间距不小于１m。

（5）搭接焊及帮条焊的钢筋，焊接长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d。

（6）主筋与加强筋间点焊焊接，箍筋与主筋间绑扎并间隔点焊。

（7）保护层垫块，每笼不少于3组，每组不少于3块。

（8）笼子成型后，经过总包方及监理验收合格后方可使用。

（1）主筋间距：±10mm；

（2）螺旋筋螺距：±20mm；

（3）钢筋笼直径：±10mm；

（4）钢筋笼长度：±100mm；

（5）主筋保护层：±20mm。

5.4.3钢筋笼的吊放

（1）钢筋笼吊放时值班工长、质检人员、安全员及机台班长必须在场，并由值班工长统一协调指挥。

（2）钢筋笼较长时用吊车整体起吊入孔，应保证平直起吊。

（3）笼子吊离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊钢丝绳在吊车钩上的滑动并稍加人力控制，实现平直起吊转化为垂直起吊，以便入孔。

（4）各起吊点应加强，防止因笼较重而变形。起吊过程中要注意安全、密切配合。

（5）吊放钢筋笼入孔时，应对准孔位轻放慢放入孔，遇阻碍要查明原因，进行处理，不得强行下放。

（6）入孔后，由垫块及通过插杆定位。

（1）工程采用商品混凝土，高层塔楼及裙房工程桩混凝土强度等级均为C35，按水下混凝土灌注的规范要求，委托监理认可的达标混凝土搅拌站负责搅拌、运输，混凝土坍落度控制在180~220mm，砂率在40％～45％。

（2）灌前导浆管安装必须加密封圈，连接坚固，不漏浆。

（3）灌前必须放好球胆及盖板。

（4）初灌量保证在1.0m3以上，并保证初灌埋管深度不小于0.80m。

（5）初灌时，导管底口距孔底距离控制在0.30～0.50m之内。

（6）灌注过程中，导管埋深2~6m，严禁导管提出混凝土面。

（7）灌注连续不断，徐徐灌入，并在混凝土初凝时间内灌完一桩。

（8）灌前控制好孔底情况，灌注过程中控制好埋管深度，灌注将要结束时，控制好最后一次混凝土灌量，超灌浮浆层厚度≥1.0m。

（9）按《混凝土结构工程施工与验收规范》有关规定及时制作试块，每施工工作日制作一组试块，标准养护28天，送一级试验室进行抗压试验。

（10）水下混凝土灌注须填写《钻孔灌注桩施工记录表》。

（1）根据设计图纸在钢筋笼相应位置设置压浆阀。压浆导管之间用管箍连接，压浆导管与钢筋笼用钢丝连接。钢筋笼下放孔底后不得再悬吊，避免扭转和反复冲撞孔底。

（2）灌注桩身混凝土2天后即可进行桩侧、桩端压浆，压浆顺序一般为先桩侧后桩端，具体实施时可根据现场成孔灌注情况进行调整。

（3）压浆水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比为0.5～0.6。

基桩后压浆结束后，空孔部分用现场废渣回填，或用钢筋网片覆盖作为孔口安全防护措施。

泥浆使用发现过多沉淀，稠度过大，应及时清运出场，不准现场随意排放，以免造成泥浆污染，道路难行。废弃泥浆需采用全封闭泥浆罐车组织外运。

桩头剔凿分两步进行。第一步,在混凝土成桩后24h内用捞勺将浮浆清理至桩顶标高以上约100mm位置；第二步,待一组或局部一小批桩全部施工完毕后及时进行桩间土方挖运，并清理桩头混凝土到桩顶标高位置。

本工程施工后期邻近冬季，视气温情况变化应考虑合理冬期施工措施。要求混凝土供货单位在干料拌合过程中加入适量防冻剂，商品混凝土拌合物入孔温度不能低于5℃，成型后孔口及时覆盖进行保温。

基桩检测由建设单位委托具备相应资质的质量检测单位按有关规范执行。

钻孔灌注桩是一项施工技术复杂、环节紧凑、质量要求高、工序控制严的隐蔽工程，并受自然因素和人为因素影响较大。为了能优质高效地完成施工任务，达到优质工程的质量标准，施工中采取如下质量保证措施：

7.1坚持质量教育，不断提高全员的质量意识。通过质量教育使全体职工牢固地树立起“质量第一、用户至上”的思想，质量教育要贯穿于工程施工全过程。

7.2加强技术管理，认真学习，严格执行施工技术规程、标准及总公司各项质量管理制度，落实各个环节的质量管理责任制，做好技术交底。使全体职工都能做到对工程的总体要求明确，对本岗位职责、质量要求胸中有数，并落实到工作中。

7.3实行质量否决权,按照总公司“质量否决权实施办法”进行质量评定考核,奖优罚劣。

7.4强化工序管理，对施工中的每道工序均按要求进行指导、检查、验收。确保工序质量。上道工序不合格决不允许转入下道工序。

7.5具体采取的措施如下：

7.5.1技术管理保证措施

（1）协助测量人员定位放线，保证桩位准确无误。

（2）护筒埋好后，对桩位及护筒进行检查，保证“两点一线一中心”。

（3）钻机就位，开孔验收，把好关卡。

（4）成孔钻进过程中，检查钻机倾斜情况，检查泥浆性能，督促换浆。

（5）终孔验收不合格的不准移机、下笼。

（6）保护层垫块布局不合格的进行返工。

（7）工序质量管理由质检人员负责。

7.5.2施工工艺保证措施

（1）成孔垂直度保证措施

电脑自动控制钻杆垂直度，随时注意仪表读数变化；必要时铺设枕木，保证钻机、转盘平稳。

根据地层变化，按照成孔工艺技术要求，通过试钻孔选择钻进参数，在较松散的地层调整钻速，防止因成孔速度太快导致孔壁坍塌；同时对不同土层采用不同的泥浆比重，以保证孔壁稳定性。

（3）钢筋笼固定通过特制固定插杆，一次性将笼子准确定位。

（4）混凝土灌注1)清孔后,混凝土灌注前由当班技术员检查混凝土的坍落度,满足技术要求方可灌注；

2)灌注过程中，当班技术员及时探测导管内外混凝土面高差，控制埋管深度，留足浮浆高度。

7.5.3施工技术资料管理

1）严格按照京建质（2000）569号文件关于建筑安装工程资料管理要求，及时整理好桩基施工技术资料。

2）按有关见证取样要求做好见证取样工作。

从事本工程施工的各级人员要严格遵守“安全第一、预防为主”的方针和总公司“安全否决权实施细则”有关的安全生产规定，严禁违章生产。具体要求：

8.2施工前，组织职工学习安全操作规程，进行安全生产教育，未接受教育者不准上岗。

8.3严格做到安全用电，电器设备装配漏电保护器，并保证接地可靠，电缆要用支架架起。

8.4所有进入施工现场的人员都必须戴安全帽，上塔必须系安全带，场内安全标志醒目。

8.5认真交接班，开好班前班后会，上班前和上班时间严禁喝酒，开展好安全活动日活动。

8.6升降钻具和钻机搬迁是安全生产的关键环节，钻头与钻杆的连接要勤检查，防止松动伤人。

8.7吊置钢筋笼时，要合理选择捆绑吊点，保证平稳起吊，准确入孔，严防伤人。

8.8油料、氧气、乙炔及其他易燃品需远离烟火，按有关规定妥善存放,施工现场配备灭火器材。

8.9场地内要保持整洁，要备有排水设备，工作道路畅通，做到文明生产。

8.10安全标准齐全，机台以标准化管理要求挂标志牌。

8.11对空孔应回填或覆盖，以免人或工具掉入孔中。

8.13特殊工作要持证上岗。

建设单位、总包配合事宜

9.1因本工程为泥浆护壁湿作业，施工中水起到保护孔壁和维持钻进的作用，缺水或停电无法抽水JG／T151-2015 建筑产品分类和编码，将有可能造成孔壁坍塌、无法钻进和

浇筑混凝土甚至断桩事故，在此，提请建设单位和总包务必提前通知我方有关用水、用电安排，以便我方及时作出调整计划。

9.2土方平行施工及计划请总包方协调土方施工单位，以便我方合理布置施工流程。

9.3钢筋笼制作场地若决定在城市轻轨站房地下三层进行，请建设单位和总包协调并提前采取合理方法满足钢筋笼制作场地平整要求。

⑩~⒁⒆轴和19轴~24轴区域）。

根据京建法[1997]172号文件和京建法[1998]50号《北京市建设工程施工试验实行有见证取样和送检制度的暂行规定》，见证取样和送检次数不得少于试验总次数的30%，试验总次数在10次以下的不得少于2次，该工程见证取样计划如下：

附图：工程试桩桩头加强处理

将一直径800mm，壁厚2mm，高度800mm的钢筒如图均匀焊接固定于桩头钢筋笼部位，同一般程序下放钢筋笼定位，浇筑混凝土成桩。试桩前将钢筒以上桩段浮浆层及混凝土剔除，用高强度等级水泥砂浆抹平桩顶。

二、材料计划工程试桩10根，桩头钢筒10个，每个钢筒需2mm厚钢板2.01，计31.35kg。因此DB4403／T 59-2020 公共区域环境卫生质量和管理要求，本次试桩工程共需2mm厚钢板20.1，计313.5kg。