旋挖桩基础塌孔处理

专

项

施

工

方

案

编制单位：重庆市银鹰实业（集团）有限公司

编制日期：

1、工程概况

本项目为丰都金科黄金海岸项目示范区,花园洋房A-3#，滨江商业楼28#及相应地下车库的土建及普通水电安装工程，位于重庆市丰都县新大街，总建筑面积11007㎡，由A-3#楼建筑面积为2551㎡,28#楼建筑面积为4595㎡及相应的车库面积为3861㎡。其中建筑层数为A-3#楼地上6层，28#楼地上3层，建筑高度最高为18.5m；基础采用旋挖桩方式，桩径为1000～1600mm。混凝土等级为垫层:C20、桩身C30；桩基主筋保护层厚度50mm，钢筋为HPB300级和HRB400级。旋挖钻成孔灌注桩总数约250根左右。

工程名称：丰都金科黄金海岸

建设地点：重庆市丰都新大街

建设单位：重庆金科正韬房地产开发有限公司

设计单位：重庆卓创国际工程设计有限公司

地勘单位：重庆中科勘测设计有限公司

监理单位：重庆新鲁班监理工程监理有限责任公司

施工单位：重庆市银鹰实业（集团）有限公司

2、编制依据

2.1、由设计院提供的工程设计图纸、专业设计修改图、图审意见；

2.2、地勘单位提供地勘资料《金科丰都项目示范区勘察报告6.20－1》

相应的规范标准：

建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2010

砼结构工程施工及验收规范GB50204-2012

建筑桩基技术规范JGJ94-2010

建筑施工安全检查标准JGJ59-2011

砼泵送施工技术规程JGJ/T10-95

建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2011

砼结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图11G101-1

3、施工条件及准备

3.1、本工程桩基穿过土层主要为新近回填块石土层、耕土层、卵石夹砂层、砂岩，上部填方区较为松散，桩的深度预计最深将达25米以上。地质特征较为复杂，无旧基础等地下障碍物。长江的水位标高为145m-175m，基础施工正是涨水季节，水位线高过桩底标高，故桩底地下水丰富。

地层岩性如下（从上而下）：

3.1.1、全新统人工填土层:

素填士：褐黄色，主要由粉质粘土及泥岩、砂岩块石组成，块石含量为10%～25%，棱角状、次棱角状，块径一般在2～20cm，稍湿，结构松散，为近期回填而成，回填时间约半年~10年不等。主要分布于场区内表层及周边外道路及已建房屋处，厚0.5~30.5m，平均厚度12.2m。

3.1.2、全新统冲洪积层

卵石夹砂：褐灰色、深灰色，主要卵石和细砂组成，卵石含量40~60%，磨圆度好，岩质成分为花岗岩、砂岩等，质硬，粒径2~20cm，湿，密实度稍密~中密。主要分布于临长江侧人工填土下部。

3.1.3、侏罗系上统蓬莱镇组

该套地层主要为泥岩与砂岩互层，以泥岩为主。未发现地下空洞、洞穴、破碎岩体。示范区区域钻孔揭露岩性为泥岩。

泥岩：紫红色，泥质结构，厚层状构造，泥质胶结，结合程度致密，矿物成份主要为粘士矿物，失水易崩。局部含砂质较重，多为中等风化层，裂隙不发育，岩体较完整，岩芯呈柱状。

3.2、现场条件    

3.2.1合理布置施工现场，清理场地内影响施工的障碍物，低洼处用粘土回填，达到“三通一平”。

3.2.2对现场设备、机具进行安装、调试检查和试运转，确保机械正常工作，配备足够的备件。

3.2.3引好桩位控制线和水平高程的控制点，妥善保护好，施工中应经常复测。

3.2.4原材料进场待用，根据设计要求加工钢筋笼。

3.2.5正式施工前试成孔，以便了解场地地层情况并检查所选择的机具设备施工工艺是否适宜。

4、施工部署：

4.1、组织机构

4.1.1、黄金海岸是我集团历年来承接的面积大的工程，我公司对此高度重视,列入2014年集团重点项目，集团成立了实力非常强的项目经理部，对工程施工进行精心管理，精细施工。项目部对工程实行各分部分项工程全过程管理控制。

4.1.2、推行“三合一”标准体系，运用先进技术，严格管理，过程精品，确保工程质量；投入精干队伍和良好的机械工具，科学组织，确保按期完成；树立科学发展观，保护环境，确保安全文明施工。以优异成绩回报重庆人民对我们的信任，树立银鹰集团形象。

4.1.3、以项目经理部作为管理团队，项目经理由二级建造师黄雁婷担任，具有丰富的管理经验及团队组织能力，安排专人负责砖砌体工程的管理、协调工作，组织严密，分工合作，严把质量关。组织管理机构：

4.2、施工流水段的划分

4.2.1、本工程由于地层结构不稳定构成旋挖桩成孔难，塌孔严重。其主要分布在以下几段：

A、表层回填土松软，无结构力，施工时随钻头下挖时的震动出现回填土的松动及大面积的塌孔。

B、回填土层以下为卵石夹砂层。密实度稍密~中密，钻头施工至此深度时无法继续往下施工。在此区域塌孔严重，出现重复施工现象。

5、旋挖成孔桩塌孔处理施工方法

5.1旋挖钻机成孔

根据地质条件，旋挖钻机成孔过程中出现塌孔现象立即上报甲方、监理现场确定后采用C20混凝土浇灌，浇灌至塌孔顶部位置以上1.0米。

工艺流程：

测量放线定桩位——钻机就位开孔——设置护筒——旋挖钻进——塌孔——插入混凝土导管——浇筑C20砼——二次成孔——清孔——验收桩孔——放钢筋笼并验收——再次检查沉渣厚度——插入混凝土导管——浇注桩身混凝土——边振捣边拔出导管——拔出护筒。

5．2、工艺选择及设备选型

工艺选择：该工程钻孔施工采用旋挖钻机成孔方式、湿法成孔施工。结合本工程钻孔桩的地质情况，数量多、工期紧等综合因素，钻头采用旋挖斗钻头，清孔时采用旋挖捞砂钻头。遇塌孔现象，经确定后回填C20砼二次成孔。

设备选型：根据上述情况和我公司的施工经验，选择国产的CRS280型钻机，旋挖孔深度可达80m。

5.3、施工方法

测量放线定桩位

依据设计图纸的桩位进行测量放线，使用全站仪测定桩位。在桩位点打300mm深的木桩，桩上标定桩位中心，并采用“十字栓桩法”作好标记，并加以保护。测量结果经自检、复检后，报请监理复核，复核无误并签字认可后，方可施工。挖孔前应再次测定桩位，确定无误后方可进行开挖工作。

场地平整及钻机就位。液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°现场地面承载能力大于250KN∕m2，所以钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样，将钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。

5.4、钢护筒埋置

根据桩位点设置护筒，护筒的内径应大于钻头直径100mm,护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm,倾斜度的偏差不大于1％，护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重全，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。

护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。护筒应高出地面20~30cm。

5.5、钻进过程

当钻机就位准确，开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳，提斗要慢，特别是在孔口5~13m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行纠正。在此区域内注意回填土层的稳定性，出现塌孔现象，采用C20砼浇灌至塌孔顶以上1.0米。钻进过程到达卵石夹砂层后，因卵石夹砂层的不稳定，塌孔严重，经甲方、监理现场确定需进行多次回填C20砼，回填时浇筑至塌孔顶以上1.0米，出现反复钻孔。待回填砼后24小时再进行二次钻孔。二次钻孔过程中密切关注砼回填区域孔桩的垂直度

操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重磨擦加压，150Mpa压力下，进尺速度为20cm∕min；200Mpa压力下，进尺速度为30cm∕min；260Mpa压力下，进尺速度为50cm∕min。

5.6、清孔

钻进到设计孔深后，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底虚土发尽量装入斗内，起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗（带挡板的钻斗）来排出沉渣，若沉淀时间较长，则应采用水泵进行浊水循环

要求沉碴厚度不大于5cm。在灌注水下混凝土前，用高压水吹底翻渣，进一步减少桩底沉碴厚度。

5.8、钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深偏差不短于设计要深度，超钻深度不大于50cm；孔径用检孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后方可能进行下道工序。

5.9、钢筋笼施工：

制作：钢筋使用前除锈、去油污、去泥土等，然后采用机械或人工调直，调直后不能有弯曲、死弯、小波浪形等。钢筋切断后应根据钢筋号、直径、长度和数量，长短搭配，尽量节约钢村。主筋定位要准确，弯起或绑扎的搭接长度要符合设计及规范要求，钢筋搭接处，应用铁丝在中间和两端扎牢。箍筋制作采用Φ10圆盘，重绕方式进行。钢筋保护层厚度50mm，箍筋接头全部采用绑扎搭接。加劲箍采用单面电焊连接10D，加劲箍直径16，加强筋直径16。纵向主筋Φ14采用单面焊接连接10D。大于12m的钢筋笼采用分段制作、主筋接头错开，保证在同一截面内，接头数目不多于主筋总根数的50%。钢筋笼存放场地应平整，钢筋笼应先进行隐蔽工和验收方能下放，下放时应保证钢筋笼顺直，严禁摆动碰撞孔壁，就位后焊制定位钢筋。

吊装：利用桩机本身可作为起吊设备，本施工为加快进度，充分发挥旋挖桩机的特点，采用25M汽车吊。钢筋笼在起吊的部位设置加强措施，防止或尽量减小在起吊和安放的过程中钢筋笼变形。吊放时应对准孔位轻放、慢放，禁止强行下放，防止倾斜、弯折或碰撞孔壁。如果放不下去，要吊起分析原因然后重新下放。钢筋笼就位后，立即将吊筋固定，防止钢筋笼移动。钢筋笼顶面和底面标高误差不大于50mm。钢筋笼下放到设计深度后，立即下放混凝土输送导管，避免导管与钢筋笼碰撞，遇导管下放困难应及时查明原因。

在加工钢筋笼的同时预设φ50×1.5mm的超声波无破损检测管，根据桩径的大小确定超声波无破损检测管的数量、检测管对称设置，钢筋笼安装完毕后应向管内灌水检测水密性，合格后临时封闭管口，保证声测管内不渗入泥浆和水泥浆。预埋声测管时注意底管深度，底管底部应距钢筋笼底50mm-100mm。

5.10、灌注导管连接

导管采用壁厚δ=3mm，直径Φ300导管，每节长2~4米，导管第一节底管长度应不小于4m，内壁表面应光滑并有足够的强度和刚度，采用螺栓连接、“O”型密封圈防止漏水漏气。导管在桩孔内位置应保持居中，防止跑管撞坏钢筋笼。导管入孔后准确计算导管总长和导管底部位置，既要便于灌注混凝土，又要使导管距孔底高度刚好能放出隔水塞和混凝土。隔水塞采用砂袋内装同批次混凝土制作而成，大小以不漏气漏水和压出泥浆为宜。隔水塞用铁丝系住，悬挂于导管内水面以上0.2~0.5m。贮料灌注漏斗牢固连接于灌注导管上，防止贮料斗不稳定出现移位或倒塌。贮料斗体积应大于1.5m3，确保初灌砼的埋管深度不小于800mm。

5.11、二次清孔：将头部带有1m长管子的气管插入导管内，气管底部与导管底部最小距离2m，压缩空气从气管底部喷出，如能使导管底部在桩孔底部不停的移动，就能全部排出沉渣，对深度不足10m的桩孔，须用空吸泵清渣。灌注混凝土前的孔底沉渣厚度应满足要求。

5.12、灌注混凝土成桩：配制的混凝土强度等级必须满足设计要求，应具备良好的和易性。开始灌注混凝土时，为使隔水栓顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为30~50cm，使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上。混凝土必须连续灌注至设计标高，实际灌注桩顶面高度要求高于设计要求0.3m,以确保设计桩顶下桩身混凝土强度。灌注过程中导管埋深宜为2~6m，严禁导管提出混凝土面，应设专人测导管埋深及管内外混凝土液面高差。

5.13、质量标准

5.13、1、钢筋笼质量检验标准

主控项目：

1）主筋间距允许偏差10mm检查数量：全部检查检查方法：用钢尺量

2）长度充许偏差100mm检查数量：全部检查检查方法：用钢尺量

一般项目：

1）钢筋材质应满足设计要求检查数量：根据规定检查方法：根据规定

2）箍筋间距允许偏差20mm检查数量：根据规定检查方法：用钢尺量

3）直径允许偏差10mm检查数量：全部检查检查方法：用钢尺量。

2、混凝土灌注桩质量检验标准

主控项目

1）桩位偏差满足下表规定

桩径（D>1000），100+0.01H150+0.01H

检查数量：全部检查检查方法：基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心。

2）孔深允许偏差+300mm检查数量：全部检查

检查方法：只深不浅，用重锤测或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度

一般项目：

1）垂直度允许偏差1%检查数量：全部检查

检查方法：测套管或钻杆，或用超声波探测。

2）桩径允许偏差50mm

检查数量：全部检查检查方法：井径仪或超声波检测。

3）稳定液比重1.02ˉ1.2

检查数量：全部检查检查方法：用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样

4）液面标高（高于地下水位0.5ˉ1.0m）

检查数量：全部检查检查方法：目测

5）沉渣厚度：≤50mm

检查数量：全部检查检查方法：用沉渣仪或重锤测量

6）混凝土塌落度180ˉ220mm检查数量：全部检查检查方法：用塌落度仪

7）钢筋笼安装深度允许偏差100mm

检查数量：全部检查检查方法：检查每根桩的实际灌注量

5.14、质量保证措施

5.14．1、护筒埋设：护筒既保护孔壁，又是钻孔的导向，则护筒的垂直度要保证。护筒周围土要夯实，最好粘土封口。在上层土质较差时，将护筒加长至4ˉ6m，提高护壁效果。

5.14.2、孔底沉淤控制：旋挖钻斗的切削、捏造上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。

5.14.3、钻孔达到标高后，对孔深、孔形、孔位、孔径、二次成孔进行检查，填写终孔检查证，并由监理工程师检查认可，再进行孔底沉渣的清理及稳定性浓度的检测，使孔底的沉渣量、泥浆的相密度、泥浆中含旋挖渣量达到设计及规范要求，沉渣的厚度控制小于50mm，对稳定液进行检测，减小稳定液对泥浆的加速沉淀速度，达到设计深度后方可安装导管。

5.14.4、对导管的要求：导管在使用前必须作密封性检查，接头严密，不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积，由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定，料斗体积应大些为好，确保首批浇筑混凝土的埋管深度。

5.14.5、浇筑混凝土的要求：混凝土应连续浇筑，中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振捣，主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型，必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量，随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混全，则实际桩顶标高应比设计标高高0.5mˉ1.0m，最后机械破桩头处理。

5.15、其它注意事项

1）成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况，应停止钻进，经采取措施后，方能继续施工。

2）钻进硬层，回次进尺深度太小，斗内钻渣太少时，可换用小直径筒形齿状钻斗,先钻一小孔，然后再用钻斗扩孔钻进，也可换用短螺旋钻进，然后再下钻斗捞渣，钻进速度，应根据土层情况、孔径、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定，在砂砾、砂卵、卵石地层中钻进时，为保护孔壁稳定，可事先向孔内投入适量粘土球，下入孔内的钻头，其底盘进渣口必须装闭合阀板，以防提钻时砂砾石从底部漏落孔内。

3）控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低。

6、安全环保措施

6．1、建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。

6．2、强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。

6．3、施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。

6．4、钻机钻曀时，孔中人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。

6．5、随时检查桩施工附近地面有无开裂现象，防止机架和护筒等发生倾斜和下沉。

6．6、在危险施工段安全设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近跨越。

6．7、用电设备应派专人看管，设立专职电工，用电设备应有良好的接地、接零和漏电保护装置，严禁带电作业。非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。

6．8、搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。

6．9、成孔后的孔口要设盖，成桩后的孔要及时回填，防止人、物掉入孔中。

7、试压件的制取及桩身砼的质量检测要求

7.1、桩基岩芯试压件的制取按各楼号桩基数量的10℅进行制取，制取原则为地质条件复杂的部位或结构荷载较大的部位，根据现场具体情况而定。

7.2、桩身砼的检测全部采用声波透射法进行检测，声波透射法的埋管采用Φ50钢管，丝口接长，底部采用堵头进行堵塞，该钢管采用20号铁丝固定于钢筋笼上，每一段钢筋笼按长时进行透射管的接长，钢管与钢管之间采用直接头接长。

7.3、声波透射管的布置方法，Φ800的桩对称布置两根钢管，Φ900-1500的桩布置三根钢管，三根钢管成等腰三角形，大于或等于Φ1500的桩埋设四根钢管，并均匀布置于桩身内。

7.4、桩身砼试件制取按每一桩基两组试件，试压一组，备用一组，桩孔砼超过50m3试压两组。同一厂家、同一批号的钢筋按每60T制取一组试件，进行钢筋的力学性能及物理性能检测。

8、桩孔的质量验收

8.1、旋挖桩基成孔主要采用泥浆护壁成孔，待桩孔钻设完成后，要及时进行清理，下放钢筋笼并浇灌砼，因此，桩孔施工过程的控制比较重要，应做好事前控制，事中检查落实制度。

8.2、每一桩孔编制桩基成孔检查表，对桩基的主控项目和一般项目进行准确的检查并填写。

8.3、桩基成孔后，经自检符合施工规范要求后，报请监理、业主对成型的桩孔进行检查验收。

地下水控制

（一）集水明排

基坑较浅、土体较稳定或土层渗水量不大时可用集水井排市水。要点是：在基坑内基础范围外坑角或每隔30～40m挖集水井，井间挖排水沟，沟底比坑底低约0.5m，井底又低于沟底0.5~~1.0m。进入坑内的水沿沟流入集水井后，用水泵抽出，将水面降至坑底以下。    

（二）井点法降低地下水位

为适应降低地下水位深度和各种土层的透水性等不同情况，常采用不同井点法降水。其设备有轻型井点、管井井点、电渗井点。    

轻型井点施工过程为：沿基坑周围每隔一定距离钻孔（或冲孔），埋下直径为38~~51mm井点管，井点管周围填以砂砾作过滤层，井点管在地面上通过总管与抽吸设备相联。井点管下部为滤管。低于坑底一定深度。当启动抽水设备时，在井点系统中形成真空，使井点管内的水在压力差作用下被抽吸到地面，而管外的地下水在重力作用下不断流入滤管，这就使基坑范围内的地下水降至坑底以下，既保证旱地工作条件，又消除坑底下地基土发生“管涌”的可能。                                                    下载本文