钻孔桩桩基础工程
第一章概述
1.1工程概况
黄冈碧桂园房地产开发有限公司拟在黄冈市黄州区赤壁二路其征地范围内兴建黄冈碧桂园万达旁地块项目，工程场地原为农田、水塘，表层有植物根系及建筑与生活垃圾，地势表层为~5米粉质粘土，下伏基岩为白垩系~下第三系泥质粉砂岩,总建筑面积大约.47平方米
该项目由广东博意建筑设计院有限公司设计，主要包括9栋高层住宅楼，一个商业及整体地下室构成。地基基础设计等级为Ⅱ级，主楼设计为桩径为Φ、Φmm桩基础，地下车库设计为桩径Φmm。
其中施工有效桩长以桩端进入持力层控制为主、桩长控制为辅双控,部分桩基深度由甲方、监理方、地勘院等三方现场确定。
图1-15、6、7、8、10、11#楼桩基础平面布置图
设计坐标根据总平面图纸及每栋楼的，设计桩基础桩顶标高因承台厚不同而变动。
1.2地质水文情况
1.2.1地层结构及空间展布
根据本次勘察的钻探取土描述和土工试验成果，拟建场地在勘探深度（42.6米）范围内表层一般分布有厚度不一的耕表土层(Qpd)及淤泥层（Ql）外，其下依次为第四系全新统冲积成因的粘性土层(Q4al)、第四系更新统冲洪积成因的粘性土层及粘性土夹碎石层(Qal+pl)，下伏基岩为志留系泥岩(S2f)。各土层分布埋藏情况及主要特征详见表：
1.2.2场地特殊岩土及不良地质现象
(1)层耕表土，土质不均，结构松散，工程性能差。
(1a)层淤泥，土质不均，高压缩性，工程性能差。
(2)层粉质粘土，呈可塑状态，中压缩性，工程性能一般。
(-1)层粉质粘土，呈硬塑状态，中偏低压缩性，工程性能较好；
(-2)层粘土，呈硬塑~坚硬状态，低压缩性，工程性能好；是良好的天然地基持力层。
(a)层粉质粘土，为分布于（）层中透镜体，呈可~硬塑状态，分布无规律。
(4)粘土夹碎石，呈硬塑~坚硬状态，低压缩性，工程性能好。
(5-1)强风化泥岩，低压缩性，遇水易软化，工程性能较好。
(5-2)中风化泥岩，视为不可压缩，为本次勘察所揭露工程性能最好的地层。是良好的桩基持力层。
1.2.场地水文地质条件
本场地地下水类型可分为二类：一类为赋存于(1)层耕表土的上层滞水，其水位、水量随季节变化，由大气降水及人工排水补给；勘察期间，测得部分钻孔上层滞水稳定水位埋深为0.2～0.7米，相应标高为20.97~21.06米。第二类为赋存于（5-2）层中风化泥岩中的基岩裂隙水，水量小，无统一水位，对工程基本无影响，故未测量其水位。
4.2地下水和场地土的腐蚀性
场地在历史上未建过有污染源的厂矿企业，亦未被污染源入侵，土质无异味，地下水埋藏较浅，水体交换条件较好，地表植被生长良好，环境类型为II类，本场地地下水和地基土对混凝土及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
1.2.2气象特征
拟建项目所长区域属北亚热带湿润季风气候，特点是季风明显，四级分明，全年气候温暖湿润，雨量充沛，湿度较大，日照充足，雨热同季，无霜期长。冬夏温差显著，气候多变，降水年际变化大。
区域内多年平均气温为16.2℃，历史极端最高气温为40.2℃，历史极端最低温度为-15.9℃。
年平均降雨量为.4mm，主要集中在4～10月，占全年降水的75%，此期间降水量又集中于汛期（5～9月），可达.7mm，占全年降水的60%左右。年平均无霜期天。年平均日照时数为.7小时，占全年可照时数的46%。
工程属季气候区，风向有明显的季节变化，冬季以偏北风为主，夏季以偏南风为主。年平均风速为.1米/秒，月份风速最大，为.6米/秒，11月风速最小，为2.9米/秒。
1.编制依据
《蔡甸碧桂园岩土工程勘察报告书》
《碧桂园学府壹号高层设计结构施工图》
《中华人民共和国安全生产法》（）
《水土保持法》（）
《环境保护法》（）
《水污染防治法》（）
《固体废物污染环境防治法》（）
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-）
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB-）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ-）
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ-99）
《建筑地基基础设计规范》（GB07--）
《建筑工基基础工程施工工艺标准》（DBJ/T61-29-5）《混凝土结构设计规范》（GB10-）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB-）
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-5）
《建筑灭火器配置设计规范》（GB-5）
《建筑工程施工现场消防安全技术规范》（GB-）
《工程测量规范》（GB26-7)
《建筑施工作业劳动保护用品配备及使用标准》(JGJ-9)
《建筑工程冬期施工规程》(JGJ-)
《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ-1)
《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB-）
《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（中国土木工程学会标准CCES01-4）
《硅酸盐、普通硅酸盐水泥》（GB-）
《混凝土外加剂》（GB-）
《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB-）
第二章总体施工规划
2.1工期安排
钻孔桩施工工期：个月，共计9栋高层基础，每栋楼约18根桩，地下车库桩基础2~根桩；
钢护筒埋设：20天，如有地质情况不允许，需埋设长护筒时，工期适当改变；
钻孔桩施工：70天，因场地或地质情况和自然环境造成的工期延误，视情况适当调整。
2.2施工组织及劳动力配备
为保证施工过程各工序能有序进行，标段设置一个项目经理部，现场所有一切部门、工班由项目部管理，并配备足够的管理人员及劳动力。设项目经理1名，工程部长1名，技术负责1名，施工员6名，测量员2名，安全员1名，质检员2名，材料员1名，下设7个作业工班，分别为6个钻孔作业工班、1个钢筋笼作业工班，各工班配备专业技术工人。项目部现场人员具体配备见2-1项目部劳动力配置表。
表21项目部部门及劳动力配置表
2.钻孔桩施工机械设备及进场计划
2..1主要设备介绍
1、钻机选用4台山河智能型钻机、2台徐工型钻机；
采用旋挖钻机钻进成孔，钻机技术参数见下表。
2、配备2台造浆机
每台钻机开钻前，利用膨润土搅拌制造泥浆，泥浆指标为比重1.1g/cm,含沙量≦1.5%，黏度≧2,胶体率≧96%。后期，结合现场的原土层（粘土等），混合造浆，确保满足施工要求，当泥浆液不满足施工要求的指标时，采取必要措施，如增加膨润土造浆、增加纤维素提高黏度等措施，确保施工顺利进行。
、配备2台泥浆泵（7.5KW)。
用于泥浆的抽入和抽出，也可用于现场排水、给水等。
4、25T汽车吊机6台
用于现场钢筋笼的转运和安装，配合钻机的施工。
5、电焊机6台
用于现场钢筋笼的制作和安装。
表2-2徐工SR型液压钻机技术参数表
2..2主要机械设备
表2-主要机械设备情况表
第三章总体施工方案
.1方案概述
工程施工采用在回填土层的平面上直接施工的方案，回填层平面在楼层桩基的位置上直接铺设约0cm厚的碎石渣，以承载机械车辆的活动压力，保证正常施工。
钻孔桩施工期间由25T汽车吊机配合钢筋笼的安装和混凝土的灌注等工作。
.2工艺流程
图-1钻孔桩施工流程图
第四章钻孔桩施工准备
4.1施工准备
4.1.1技术准备
1)熟悉施工图纸
2)施工图纸是否完整和齐全；施工图纸是否符合国家有关工程设计和施工的方针及政策。
)施工图纸与其说明书在内容上是否一致；施工图纸及其各组成部分之间有无矛盾和错误。
4)学习相关规范及操作规程。
4.1.2施工现场控制网测量
根据给定永久性坐标和高程，按照建筑总平面图要求，进行施工场地控制网测量，设置场区控制测量标桩。
4.1.场地准备
施工现场进行适当平整，做好四周围护。
按总平面布置图铺设施工临时道路与硬地坪施工，修筑排水明沟，敷设施工临时供水管线，架设施工用电线路。
4.1.4钻孔平台搭设
钻孔平台是场地平整的一个面，地面下要确保土层厚实,在淤泥层与软地基层面要排设钢板,以确保钻孔平台的稳定性。在钻孔平台纵向两侧设置便道，并与平台联接成整体。平台设置防护栏杆，高1.2m，镀锌方钢管立柱直接与平台面固定。
4.1.5生产准备
1）临时用电、临时用水的搭接、安装、调试。
2）组织施工管理人员及劳动力调配入场，满足施工要求。
4.2施工现场临时水、电布置方案
4.2.1临时用水管线布置
1)由施工现场施工水源总接口接入，现场施工用水沿建筑物环向布置，在主要施工机械及加工棚附近设置若干水龙头，由支管引入。
2）因本工程机械采用旋挖钻机施工，用水量较少，故施工现场业主提供的给水管接口已能满足施工及生活要求。
4.2.用电
施工电源从施工现场总配电箱接入，考虑施工现场实际情况及用电需求决定设置一个一级分配电箱。二级分配电箱分布在四周，其电源线引自一级分配电箱。示意图如下：
4.混凝土制备及供应方式
混凝土由当地混凝土工厂负责供应，生产能力为2×m/h，在混凝土浇筑前在料仓内存有足够原材料确保每根钻机灌注混凝土不间断供应，满足施工要求。
4.4泥浆配备及泥浆循环系统
4.4.1泥浆配备
1、泥浆原材料
钻孔泥浆选用不分散、低固相、高粘度的PHP优质膨润土化学泥浆。泥浆由优质膨润土、碱（Na2CO）、羟甲基纤维素（CMC）和聚丙烯酰胺（PHP）等原料组成。
（1）膨润土:为泥浆胶体质的主要来源，采用以蒙脱石为主的钠质膨润土或采聚合膨润土，不能错用铸造用的膨润土。
（2）纯碱（Na2CO）:主要作用是增大PH值，使粘土颗粒进行分散，纯碱掺量为泥浆体积的0.%～0.5%左右，碱用量应使泥浆PH值达到10～12，然后再加入PHP，以增大泥浆粘度。
（）羟甲基纤维素（CMC）:有使土壁表面形成化学膜泥皮和降低失水量的功能。它常作为膨润土基浆的改性剂，掺用量为泥浆体积的0.%～0.01%。
（4）聚丙烯酰胺（PHP）:其作用是提高泥浆的粘度，降低泥浆的失水量。其掺用量为泥浆体积的0.00%左右。
（5）制浆用水：地下水，水质满足要求。
2、泥浆拌制
（1)制浆设备
施工现场设置完善的制浆设备及配套建筑设施，其中包括：制浆原材料储存、堆放称场及棚盖；泥浆搅拌机及高压水流自循环拌制泥浆机；泥浆池；各种泥浆进出口管道、龙头、阀门。
（2）浆液的用途
浓基浆：用来制作高粘度PHP新鲜泥浆。另外砂性土层钻进时采用浓基浆。
淡基浆：因粘土本身能造浆，故在粘性土层钻进时可采用淡基浆。通过浓基浆稀释后得到淡基浆。
浓鲜PHP泥浆：在浓基浆中加入PHP浓液后得到，常用在防止护筒底泥浆反穿、不稳定地层塌孔和砾砂层处泥浆漏失等紧急情况处理中。
淡鲜PHP泥浆：一般用在清孔时的“换浆”中，通过浓鲜PHP泥浆稀释后得到淡鲜泥浆。
4.4.2泥浆循环、净化系统的布置
1、钻孔泥浆系统布置
钻孔泥浆采用集中拌制、集中供应、集中净化的方式进行。
2、泥浆制备及供应
泥浆制备系统设生产区场地内，设置2m搅拌机6台。泥浆搅拌好后，储存于制浆池内待用。泥浆池设置PN泥浆泵一台，泵送至储浆池内后泵送至各需用点。泥浆池总容量为m，设为4个隔舱，分别为制浆池、储浆池、1#回浆池、2#回浆池。
（1）制浆池用于储存优质新制泥浆，与其他隔舱不联通，储浆池、1#回浆池、二#回浆池在隔墙上开槽口串联。
（2）补浆管用两条线路DN钢管延伸到钻孔平台项，布置于龙门吊机轨道内侧，在与孔位处预留阀门接口，需要补浆时用软管接长延伸到孔位处实施补浆作业，在灌孔过程中，其中一条管线用作回浆管路。
（）在钻孔施工过程中泥浆的净化采用机械强制净化。2台钻机配1台泥浆分离器及2个沉渣桶，平台上共布置台泥浆分离器和6个沉渣桶。
4.5钢护筒施工
4.5.1施工测量
用全站仪坐标放样法来确定桩位。在平台上设置水准点，采用三角高程或其他方式测出水准点的高程。施工中按正常的水准测量，利用水准仪传递高程。需注意应对平台上设置的水准点持续进行沉降观测，以便更好的控制施工。
钢护筒定位：施工过程中钢护筒的点位垂直度保持在设计允许偏差范围内，在钢护筒插打前根据坐标法并以此进行定位，在平台承受竖向荷载变形后应立即进行位置复核，水平偏位及架体倾斜都必须加以调整。在护筒下沉过程中由二台经纬仪前方交汇控制其倾斜度不大于1/，同时校核护筒平面位置。
钢护筒埋设到位后，利用全站仪测量护筒中心坐标，并与设计坐标比较以确定桩位偏差，单根护筒顶面位置允许偏差50mm；利用水准仪测量护筒顶标高，推算出护筒底标高，底标高允许偏差±50mm。施工测量按有关要求执行，且需有两人及两人以上相互校核并作测量记录。
4.5.2钢护筒埋设施工
1、钢护筒概况
钢护筒采用外径1m，长度1.5m，材质Q25b钢材，壁厚22mm的螺旋管，进入土层。钢护筒长度视施工地质情况而做相应调整。
2、钢护筒制造
1)钢护筒材料、规格、制造工艺必须符合设计和规范要求，材料需具有出厂合格证和检验报告。
2)钢护筒在工厂内焊接成2节，现场设置1个接头，接口处顶节底口采用单面V型坡口。
)护筒底口设计了加劲环以增加护筒底口的刚度。
4)钢护筒的焊接工厂内采用自动埋弧焊接，现场采用CO2保护焊，钢护筒加工完成后，应进行下列检查：焊缝超声波探伤检查、圆整度（规圆）检查、轴心垂直度检查、直径检查、长度检查，符合验收标准后出厂。
钢护筒加工质量标准：
表4-1管节外形尺寸的允许偏差
、钢护筒的运输
钢护筒加工完毕并经工厂质检人员验收合格后，采用板车将钢护筒运到场地附近。由于护筒直径大，为防止钢护筒在运输过程出现失圆，在钢护筒的上、下口及中间位置焊接十字（或米字）支撑，增强钢护筒抗变形能力。钢护筒运到工地后应进行验收检查，验收标准同上表。
第五章钻孔施工
5.1钻孔
钻孔过程中根据地质情况选择钻头型式以及控制进尺速度。钻头提升过程中，回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态，以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中，破坏泥浆的配比。每个工作循环严格控制钻进尺度，避免埋钻事故。同时适当控制回转斗的提升速度，如果提升速度过快，泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。尤其是遇到软土地区，易出现缩孔或塌孔的地区，钻进过程中应每进尺控制在0cm左右，缓慢的提升钻头，能有效控制缩孔，预防塌孔。
开钻前要求在护筒内存进适量泥浆，并调制足够数量的泥浆作储备。钻进过程中如泥浆有损耗、漏失，须及时、直接向孔中补充新浆。
5.1.1覆盖层中钻进
覆盖层中正常钻进其钻压、转速、进尺速度见附表：
表5-1覆盖层中钻压、转速、进尺速度参考表
表中数据供施工时参考，施工时可根据钻机工作状况进行适当调整。当钻机以表中数据钻孔时，钻机转盘运转均匀，钻架晃动微小，则可适当加大钻压或转速。
当以表中数据钻孔时，发现钻杆转盘运转不正常，钻架晃动较大或钻具跳动较大时，则表明钻压过大或孔底有异物，如遇有孤石，有铁件或是钻具部件脱落等。遇此情况可将钻具略向上提起，减小转盘运转速度。若钻机运转恢复正常，则说明钻压过大；若钻机还不能正常运转，则可再次将钻具向上略微提起，减小转盘运转速度钻进，待恢复正常后再缓慢加压钻进；若经过往返几次操作，钻机仍不能恢复正常工作，则需拆除钻具，弄清情况或打捞起异物后重新安装钻具继续钻进。
5.1.2岩石层中钻进
钻头穿透砂砾层进入全风化岩石层时，应岩面不平，石质不均，应减压慢速钻进。钻压15～20t，转速.5～5r/min。当钻头进入岩石深度0.5m，可加压至20～0t,转速4～7r/min,当岩石单轴强度0Mpa时，换滚刀钻头。用50t吊或t吊辅助拆除四翼刮刀钻头，换上滚刀钻头。开钻时先使钻头提离孔底0cm，通风、供浆、泥浆循环。启动钻机，检查转盘转动方向，钻杆、泥浆循环管路有无漏风漏浆现象，等一切正常后方可低压慢速钻进，钻压15～25t，转速～5r/min。当钻头进入岩石深度0.5m，小于钻头全高时，钻压20～5t,转速4～10r/min；当钻头全部进入岩层，稳定器未进入岩层时，钻压0～40t,转速5～6r/min；当稳定器进入岩层后，钻压40～55t,转速5～7r/min。
岩层中正常钻进其钻压、转速、进尺速度见表5-2：
楔齿型滚刀钻头适用于岩石单轴极限强度小于80Mpa，盘齿型滚刀钻头适用于单轴极限强度在80～Mpa，球齿型滚刀钻头适用于岩石单轴极限强度大Mpa。
表5-2岩层中钻压、转速、进尺速度参考表
在岩层中钻进时，钻压应由小逐渐加压，并经常观察从泥浆分离器出来的钻渣，当钻渣颗粒大小均匀，且最大颗粒粒径接近表中数值时，不宜再继续加压。
钻进参数选择的一般原则：在岩层与岩层交接面处或覆盖层与岩层交接处宜采用较小钻压，较低转速钻进；岩石倾斜、岩石破碎或岩层构造一边软一边硬宜采用较小钻压，较低转速钻进；岩面平整，岩石完整时宜采用较大钻压，高转速钻进，但始终要保证减压钻进。
5.2钻孔控制
复杂的地质情况，造成了钻孔的施工难度。因施工现场地处坑塘、水农田以及树根较多，而后期对有淤泥的坑塘回填及流水排除没有有效的控制，进一步增加了钻孔负担。针对回填层较厚，坑塘未抽水清淤就直接覆盖的场地，首先试埋长护筒，护筒的长度应大于回填层和淤泥层的厚度，然后钻进施工。针对钻机无法在场地平台施工的，后期应对施工场地进行全面开挖，范围至楼层桩基础范围内再向外扩展米，开挖深不能小于淤泥层的厚度，并清除淤泥和积水，开挖完成后全部回填砖渣约1米厚，并压实。施工前，埋设4米左右长的护筒，12根钢护筒成组埋设流水作业施工。修筑钻机下到基坑的缓坡，便于钻机走行。
5.钻孔过程中的有