大直径素混凝土桩地基处理施工方案

目录
1、编制依据 (2)
2、工程及地质条件概况 (2)
3、复合地基工程施工方案简述 (5)
4、施工部署 (6)
5、施工平面布置 (8)
6、施工方案及施工方法 (9)
7、旋挖桩的质量控制及质量保证措施 (13)
8、旋挖桩安全技术保证措施 (15)
1、编制依据
(1)《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；
(2)《复合地基技术规范》（GB/T50783-2012）；
(3)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)；
(4)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)；
(5)《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB51/T5026-2001)；
(6)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)；
(7)《成都市城乡建设委员会关于加强我市建筑工程大直径刚性桩复合地基应用
管理的通知》（成建委【2013】333号，2013年7月9日发）
(8)《鑫苑·鑫都汇北区地基处理范围及要求》，四川建筑设计研究院，（2014年4
月30日）
(9)《鑫苑·鑫都汇项目（北区）岩土工程勘察报告》，中国建筑西南勘察设计研
究院有限公司，（2014年3月26日）
(10)《鑫苑·鑫都汇项目（北区）（3#楼1单元、4#楼、5#楼）大直径素混凝土桩地基处理工程》，中国建筑西南勘察设计研究院有限公司，（2014年5月12日）
2、工程及地质条件概况
工程概况
本项目位于成都市双流县华阳镇牧华路南侧，交通便利。

该项目由26～32
层高层住宅、2～3层商业及地下室（北区为1层地下室）组成。

本工程由成都
鑫苑万卓置业有限公司投资开发，四川省建筑设计研究院进行设计，由中国建筑
西南勘察设计研究院有限公司负责本项目的勘察工作。

根据北区勘察报告所揭露
的地层情况，3#楼1单元，4#楼，5#楼地基土承载力无法满足设计要求，需进行
大直径素混凝土桩地基处理工作，通过地基处理使其地基土承载力达到设计要求。

表需进行处理的建筑物工程概况
场地工程地质条件
地貌特征
本场地位于流县华阳镇牧华路南侧，交通便利。

场地原为农田、荒地，场地内地形大部分地段比较平坦，场地内孔口绝对高程在～之间，最大高差约，地貌单元属于岷江水系I级阶地。

岩性条件
经勘察查明，场地土主要由第四系全新统人工填土(Q4ml)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)和白垩纪中统灌口组（K2g）泥岩组成。

各层岩土的构成和特征分述如下：
（1）第四系人工填土层（Q4ml)：
耕土①：表层约为耕植土，灰色，灰黑色，松散，稍湿。

以粘性土主，含少量植物根茎、虫穴，夹杂有角砾、卵石。

为新近填土，全场地分布，层厚～。

（2）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）：
粉质粘土②：褐色，可塑，含少量铁锰质氧化物；稍有光泽反应，干强度中等，韧性中等。

整个场地内均有分布，层厚～。

粉土③-1: 褐色～灰褐色，稍密，稍湿～湿，有摇振反应，无光泽反应，干强度低，韧性低。

局部地段缺失，起伏变化大，局部混杂细砂。

层厚～。

淤泥质粉土③-2: 灰黑色，稍密，稍湿～湿，以粉粒为主，质轻，含有机质，土质疏松，仅少数钻孔中揭露，局部混杂细砂。

层厚～，主要分布于5#楼、6#楼、7#楼区域。

细砂④-1：褐色～灰褐色，松散，稍湿～湿。

矿物成分以石英为主，含云母。

在整个场地局部分布（分布于卵石层之上）。

厚～。

中砂④-2：青灰色，松散，稍湿～湿。

矿物成分以石英为主，含云母。

在整个场地局部分布（分布于卵石层中）。

层厚～。

卵石⑤:灰色～灰褐色，卵石成分以火成岩为主,呈亚圆形、圆形。

矿物成分以石英、长石为主，夹少量云母片，顶面卵石粒间由少量粘性土和中砂充填，下部卵石粒间由中砂和少量砾石充填。

根据现场钻探揭露，局部区域卵石层底含有粒径大于20cm的漂石。

根据超N120重型动力触探锤击数和卵石颗粒含量将其分为：
松散卵石⑤-1: 灰色～灰褐色，松散，卵石粒径一般2～5cm，含量50%～55%。

呈层状、透镜体状分布。

N120修正后击数为2～4击，平均击数为击。

稍密卵石⑤-2: 灰色～灰褐色，稍密，卵石粒径一般3～6cm，卵石含量55%～60%。

N120修正后击数一般为4～7击，平均击数为击。

中密卵石⑤-3: 灰色～灰褐色，中密，卵石粒径一般3～8cm，个别大于20cm，该层主要以透镜体状分布。

卵石含量60%～75%。

N120修正后击数一般为7～10击，平均击数为击。

密实卵石⑤-4:灰色～灰褐色，密实，卵石粒径一般3～8cm，个别大于20cm，层状分布。

卵石含量大于75%。

N120修正后击数不小于击。

（3）白垩系中统灌口组（K2g）：
泥岩⑥：棕红～紫红色，泥状结构，薄层～巨厚层构造，其矿物成分主要为粘土质矿物，遇水易软化，局部夹乳白色碳酸盐类矿物细纹，水平层理，为水平产状岩层。

根据风化程度可分为强风化泥岩、中等风化泥岩：
强风化泥岩⑥-1：风化裂隙很发育，岩体破碎，钻孔岩芯呈碎块状或短柱状，用手不易捏碎，但用手指甲可在上面刻画图案，岩石结构清晰可辨。

层状分布，局部地段以透镜体分布。

中等风化泥岩⑥-2：岩芯多呈长柱状或短柱状，少量碎块状。

指甲可刻痕，但用手不能折断。

分布全场地。

勘察未揭穿。

场地水文地质条件
成都市气象台观测资料表明，成都市气象特征为：
a.气温：多年平均值°C，极端最高值为°C（1953年5月18日），极端最低值为°C（1975年12月15日）。

b.降水量：多年平均值年，日最大值为（1959年7月15日）。

c.蒸发量（蒸发力）：多年平均值年。

d.相对湿度：多年平均值82%。

e.日照时数：多年平均值小时/年。

f.风速风向：多年平均风速为s，最多风向为NNE，出现11%（连续23年平均值），该最多风速方向的最大风速（10分钟平均最大风速）为12m/s；最大风速（10分钟平均最大风速）为s，其风向为NE；极大风速为s(1961年6月2日)，其风向为SSE。

该场地内地下水类型主要为赋存于第四系填土层中的上层滞水、砂卵石层中的孔隙潜水及基岩裂隙水。

根据勘察报告，该场地地下水静止水位埋深为～，相应高程为～。

根据成都地区区域水文地质资料，地下水水位变幅在～之间，建议该场地历史最高地下水位可按取值（相应绝对高程为），场地内含水层综合渗透系数k取d。

3、复合地基工程施工方案简述
大直径素混凝土桩复合地基，实际是在卵石及中砂中掺入适量的水泥和水，用专用成桩机具制成的具有可变粘结强度、可变桩径的复合地基。

桩身
混凝土强度一般在C15~C30之间，为刚性桩。

在外荷载作用下，大部分荷载
由桩承受，桩周摩阻力得到充分发挥，端阻力随荷载作用的时间及桩侧阻力
发挥的程度而逐渐增高。

同时，桩顶褥垫层发挥调节作用，使桩间土与桩身
共同作用，逐渐形成复合地基。

大直径素混凝土桩具有可通过改变桩长、桩距、褥垫层厚度和桩体材料
配比，使天然地基的承载力提高幅度有很大的可调性和具有使基础变形减小
等能力，同时这种桩具有提高承载力幅度大、施工简便、造价较低、噪音小
及作业时不易缩径不易塌孔等诸多优点。

这种地基施工方法的工程造价适宜，工期较短，文明施工容易保证，适宜本场地。

表地基处理工艺参数
4、 施工部署
施工总目标
质量目标
分项工程90%合格。

施工工期
地基处理施工工期为23天,具体工期见下表：
安全目标
杜绝死亡及重伤事故，轻伤频率控制在2‰以内。

处理区域
实际布
桩间距
S(m) 单桩承载力特征值 Ra(kN)
实际布置
桩数（根） 筏板基底
面积(m 2)
实际置换率
m
处理后的地基承载力特征值 （kPa ）
3#楼
1单元
2150
88
721
4#楼 2250 89
750
5#楼 2100
131 743
环保与文明施工目标
坚决执行成都市及我公司的有关规定，确保达到市级文明施工达标现场。

不污染施工区所有道路，不排放未经处理的污水，夜间施工尽量减少扰民,把噪音、粉尘污染降到最低限度。

进度计划
根据工程特点，本项目建筑物地基处理及检测时间约为15天，具体劳动力及机械设备安排视现场施工作业面及业主要求进行。

如可同时提供施工作业面，则采用各栋建筑同时开工、交叉作业的方法，总体施工时间约为23天。

现按单栋建筑物对项目工期计划如下：
旋挖机挖孔、灌注混凝土成桩（11天）→混凝土养护（4天）→检测并出具报告（3天）→裁桩、铺设褥垫层（4天）。

材料供应计划
工程材料计划详见工程材料计划表（表）。

表工程材料计划表
机械设备计划
表主要机械设备计划表
劳动力需用计划
表劳动力计划表单位：人
施工准备
（1）组织施工人员认真熟悉图纸，做好不同工种、不同分项工程的书面技术交底，组织好图纸的会审工作，制定施工工艺卡，编制施工技术实施方法和实施程序。

（2）组织先期人员进场，按施工平面布置搭设临建，修通便道，接通水、电。

（3）协同建设单位和监理公司相关技术部门，确定基准点和导线点，为测量工作提供依据。

现场捡底情况若与勘察报告不一致时，应及时向设计单位反馈。

5、施工平面布置
施工道路
根据现场条件，通过现场修建的马道进行相关材料的运输。

施工用电方案
根据选用设备情况，施工现场高峰期最大用电容量约为200千瓦，搭接建设单位指定电源接口。

尽可能分工区供水电。

施工用水尽量采用抽取的地下水，生活用水按当地生活用水条件解决。

施工过程中，施工用电安全组织措施如下：（1）、建立临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度，并建
立相应的技术档案。

（2）、建立技术及安全交底制度
向专业电工、各类用电人员介绍临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的总体意图、技术内容和注意事项，并应在技术及安全交底文字资料上履行交底人和被交底人的签字手续，注明交底日期。

（3）、建立安全检查和评估制度
施工管理部门和企业要按照JGJ59-2011《建筑施工安全检查评分标准》定期对现场用电安全情况进行检查评估。

（4）、建立安全用电责任制
对临时用电工程各部位的操作、监护、维修分片、分块、分机落实到人，并辅以必要的奖惩。

（5）、建立安全教育和培训制度
定期对专业电工和各类用电人员进行用电安全教育和培训，凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上岗证书，严禁无证上岗。

6、施工方案及施工方法
施工测量
（1）按总体到局部的测量原则，根据建设单位提交的基准点及导线点坐标，测放出基础轴线（该部分工作由土建单位完成），需经反复闭合检测并确保无误。

（2）桩位放线
根据主楼基底开挖线或轴线位置，用经纬仪放出桩的中心轴线及每一桩孔的孔位中心点。

用经纬仪测定每个桩点的原始地面高程，并作好记录，控制桩顶标高，施工完毕后，再进一步复查孔位及桩底标高是否符合要求。

（3）质量控制
各桩孔中心应与设计桩位中心一致，桩与轴线容许偏差≤100mm。

（4）各项操作应由专职测量人员进行，测量仪器应满足：
a、所有测量仪器进场前必须进行检定，并出示检验合格证；
b、钢尺中途不得更换并与施工单位进行比对；
c、测量工具应满足施工精度要求。

测量工具包括:经纬仪(J2)、水准仪(S3)、塔尺、吊线锤、钢尺等。

（5）、对每个桩进行编号,作好相应记录。

素砼桩施工
本工程主要采用旋挖机械成孔施工方式，砂卵石层及基岩层采用泥浆护壁机械旋挖成孔施工方式。

旋挖桩的施工
桩基定位—→钻机就位—→成孔→导管安设—→水下浇灌砼
1、测量放线
桩位测放工作由我司组织完成，由监理工程师验收后妥善保护。

2、制备泥浆
施工前应进行泥浆循环系统的布置，泥浆循环系统有泥浆池、沉淀池、泥浆泵、泥浆搅拌设备组成，并配有排水清渣设施。

泥浆池、沉淀池应及时清理。

泥浆性能对成孔质量与进度有较大影响，应予以高度重视，应设专人进行泥浆的配置工作。

施工中采用优质膨润土加纯碱和水制成化学泥浆，制备的泥浆性能应满足比重～，粘度不大于16～22s，含砂量小于4%。

由于化学泥浆造价高应尽量重复使用，施工中应根据不同的地层对制备泥浆的性能进行调整。

对于灌注返出的泥浆，经处理后符合要求的泥浆可重复使用。

3、埋设护筒
旋挖钻机开孔前埋设钢护筒，保持孔口稳定。

护筒采用10mm厚钢板卷制而成，内径比设计桩径大20cm。

埋设后顶部高出自然地面不少于30cm。

埋设前先依照桩位引出四个控制桩，埋设护筒时参考四个控制桩控制护筒偏差；施工中护筒偏差均控制在20mm以内。

4、成孔施工
钻机对位应采用十字线，用钻头对准十字线交点，确认符合要求后，开始钻进。

旋挖钻机采用制备化学泥浆护壁。

钻进时每回次进尺控制在50cm以内，提
钻应缓慢，及时向孔内补充备用泥浆，保证孔内浆面高于护筒底部。

钻进过程中应认真填写施工记录，详细记录地层变化、钻进过程中出现的有关问题、处理措施及效果等，钻机操作手或班长必须在钻孔记录上签字。

钻机在成孔过程中对孔的垂直度、孔深有自动控制系统，钻头采用旋挖筒式钻头全断面切削土层，待钻头装满后提出孔外，直至挖至设计深度。

本工程素混凝土置换桩以中风化泥岩作为持力层，并须进入持力层以上，根据勘察报告，中风化泥岩层顶面起伏较大，旋挖钻孔施工时，对于终孔深度需协同勘察单位进行确认。

5. 控制孔底沉渣厚度的措施
本地基处理工程采用大直径素砼置换桩设计为摩擦端承桩，孔底最大沉渣厚度控制为：≦100mm。

（1）钻孔机具及钻孔方式的选择
根据本工程施工地段的工程地质勘察资料，本施工地段的地层岩性主要为：上部砂卵石层和下部的基岩层。

对于上部砂卵石层，为避免在施工过程中孔壁坍塌造成孔底沉渣过厚，拟采用人工挖孔成孔或带有护筒的旋挖成孔的方式；对于下部基岩层，由于岩体较为完整，坍塌可能性较低，因而可考虑在终孔后，采用机械掏渣法（捞渣钻头）进行清孔。

（2）清孔
钻孔深度达到设计要求，对孔深、孔径、孔的垂直度等进行检查，符合要求后进行清孔；清孔根据设计要求，采用机械掏渣（如平底捞渣钻头）方法进行；若沉渣量不满足设计要求，再第二次清孔，二次清孔根据孔底沉渣量，可采用泵吸反循环、气举反循环等方法进行。

清孔后的沉渣厚度和泥浆性能指标应满足设计要求，一般应满足下列要求：沉渣量≦100mm；泥浆性能指标在浇注混凝土前，孔底500mm以内的相对密度≦，粘度≦28s，含砂率≦8%。

（3）准确测定沉渣厚度
终孔深度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采用标准的卷尺进行复核。

沉渣厚度=终孔深度-清孔后深度（本工程沉渣厚度的检测方法采用测绳(重锤)检测），反复清孔直至沉渣厚度满足规范要求。

（4）确保混凝土首灌量
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。

6 灌注混凝土
砼灌注采用水下灌注法，水下灌注砼是钻孔灌注桩的关键环节，应严格控制，本工程采用导管法灌注砼。

其工艺流程包括导管下设与灌注砼：
具体做法如下：
（1）导管下设
导管长度应根据实际孔深确定，施工中导管下端距孔底按25～40cm控制。

（2）初灌要求
初灌量是砼灌注的关键指标，初灌后应保证导管埋置深度不少于，本工程初灌量不少于方。

（3）砼灌注
每盘砼灌注后应及时测量砼面上升高度，计算导管埋深，并及时拆卸导管，导管埋置深度不宜大于。

每次拆卸导管后，导管埋置深度不得少于。

当确认砼灌至桩顶时，应仔细探测砼面标高，确认合格后，方可提升导管。

砼灌注过程中应组织好人力、物力，连续灌注，不得中间停顿。

水下灌注砼应在最短时间内完成。

灌注过程中由灌注记录员做好灌注记录。

每5根桩取一组试块。

7 桩顶标高的控制
A 用水准仪测量顶面标高。

B 灌注砼过程中，及时测量砼面的标高，严格控制超灌高度（500mm），确保有效桩长和保护桩头（500mm）的高度。

混凝土工程
（1）混凝土配合比
本工程砼使用商品砼，桩浇筑混凝土设计标号为C20，根据设计要求和有关规范规定，必须进行砼配比试验并提供符合要求的混凝土配合比报告。

（2）质量控制
砼组成成份中，砂的含泥量不得大于5％，粗骨料的含泥量不得大于3％。

砼砂材料按重量计，误差不得超过下列规定：水泥：±2％；水、外掺剂溶液：±2％，每罐搅拌时间不得少于2分钟；砼养护时间不得少于7天;
桩芯混凝土采用商品混凝土，供应商须提供砼出站报告。

（3）混凝土质量检验
施工检查要求：
检查砼组成材料的质量和用量；检查砼在拌制地点的塌落度；砼的搅拌时间应随时检查。

试块制作和强度检验：
本工程使用商品砼，在浇筑地点，应随机取样，每5根桩至少应取一组(块)试样；试块应用钢模制作；其规格15×15×15cm3的立方体并由专人认真作好试模选择、试块取样、成型、编号以及养护工作；试块养护期为28天；
渣土外运
旋挖及人工挖孔过程中，形成的渣土由我公司负责外运。

素混凝土桩施工完
成后，我公司将专门组织相关人员集中对此部分土方进行清运。

铺设褥垫层
建筑地基素混凝土桩施工完成且在甲方委托的第三方对素砼桩的承载力和
完整性检测合格后，根据设计要求开挖至褥垫层底标高位置，并整平场地，进行
表面处理（包括清理桩顶500mm保护桩等），在表面铺设一层300mm厚的级配
良好的连砂石，铺设范围超出筏板边线300mm，碾压密实,压实后的褥垫层厚度
与虚铺厚度比不得大于。

褥垫层的顶标高与基础垫层的底标高相同。

如果施工过程中遇到与地质资料有出入或与方案设计不符的地方，须及时
通知各方，进行方案调整，以保证地基加固处理达到设计效果。

7、旋挖桩的质量控制及质量保证措施
旋挖桩的质量控制
1）桩位：认真复核原始基准点，根据设计中素混凝土桩与建筑轴线的关系进
行素混凝土置换桩放线，建立控制性桩，对桩进行编号，便于施工过程中对桩位
进行复查，碰到地下障碍物时先进行处理再放线，测量仪器应检验且在规范允许偏差范围内（桩径偏差≤50mm，桩位偏差±100mm）。

2）旋挖桩施工顺序：旋挖桩应间隔施工，间隔桩位在1个以上，以免出现窜孔现象。

桩身砼浇灌完毕24小时后方可施工相临桩。

3）桩成孔垂直度：观测调整钻机的水平度和钻杆的垂直度，检查起重滑轮边缘、固定钻杆的管孔和护筒三者是否在同一条轴线上。

发现钻杆不正常的摆晃或难于钻进时应立即提钻检查，排除地下障碍物后遇硬地层应慢速钻进，以避免和减少斜孔、弯曲和扩孔等现象。

4）桩身砼浇灌：成孔后对成孔质量认真检查，泥浆排出比重应小于，沉渣不宜大于50mm，钢套管的安放要严格控制孔顶高程，导管口距孔底不大于500mm，初次清孔后导管埋入砼的深度不小于800mm；砼的坍落度为16～22cm。

根据设计要求，每浇筑5根桩留一组砼试件，现场养护。

砼充盈系数>1，计量每根桩的实际灌注量与桩体积相比。

水下砼浇筑必须连续施工。

5）高程：严格控制桩顶砼的标高，浇筑砼时砼面高出设计高程500mm（保护桩长）。

6）旋挖桩每道工序完成后必须经监理检查签字后方可进入下一道工序。

质量标准
1.保证项目
1）灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。

2）实际浇筑混凝土量，严禁小于计算体积。

3）浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

2.基本项目
1)桩身直径应严格控制。

一般不应超过桩长的3‰，且最大不超过50mm。

2)桩底应落在持力层上（中风化泥岩），持力层岩体不应被破坏。

3)允许偏差项目，见下表。

表旋挖桩允许偏差
质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录
1 水泥的出厂合格证及复验证明。

2 灌注桩的成桩记录。

3 混凝土试配申请单和试验室签发的配合比通知单。

4 混凝土试块28d标养抗压强度试验报告。

5 桩位平面示意图。

成品保护
1、钻进成孔时，防止灌水及掉土。

2、成桩完毕，应复核桩位和桩顶标高。

用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。

3、施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。

不得碾压桩头。

8、旋挖桩安全技术保证措施
明确安全职责，设专职安全员，负责安全警戒和安全检查。

设立安全警示标志，夜间作业应悬挂示警灯。

设专职机械检修人员，负责机械检查及维修，防治机械出现伤人。

旋挖钻机施工人员应注意下列要求：
1）、进入现场必须遵守安全生产十大纪律；
2）、树立“安全第一，预防为主”的意识，做到不伤害别人、不伤害自己、不被别人伤害；
3）、操作人员必须了解设备的构造和性能，熟悉操作方法和保养要求；
4）、正确规范操作机械，谨慎驾驶，确保机械无损。

5）、严格把守驾驶关，工作时间严禁喝酒，严禁酒后登机操作，不得随意让非本机驾驶员登机操作；
旋挖钻机作业时应注意下列要求：
1）、应在平坦坚实的地面时作业、应与沟渠、基坑保持安全距离，防止倾
翻或下滑；大雨、雾、雪和六级以上大风等恶劣天气时应停止作业。

2）、预留足够的机械操作作业面（机身旋转半径范围内），操作时必须注意周围是否有人和障碍物，在机械回转半径范围内严禁人员逗留，听从专人指挥；
3）、检查护筒位置是否准确、护筒是否垂直，检查钻孔位有无地下障碍物（基础、管线），钻孔中注意保护地下相关设施等；
4）、钻孔前应检查机械是否有障碍，严禁机械带病作业；
5）、应根据地质情况选择钻头和料斗，并根据钻进情况更换；
6）、成孔时应根据地质和钻进情况加压，不得为赶进度而盲目加压造成机械损坏。

7）、钻孔时若机架摇晃、移动、偏斜或钻头内发生有节奏响声时，应立即停钻，经处理后方可继续施钻，未查明原因不得强行启动；
8）、按要求做好施工记录，并对下一般做好交接；。