钻孔抗拔桩试桩方案2012.5.9
南京市城西干道综合改造工程I标
清凉门隧道抗拔桩
试桩方案
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有效状态：
中铁四局集团江苏投资公司南京城西干道改造工程第二经理部
二〇一二年五月九日
目 录
1、试桩的目的 ........................................... 2
2、编制依据 ............................................. 2
3、工程概况 ............................................. 2
3.1工程简介 ................................................ 2
3.2地质特征 ................................................ 2
3.3试验桩情况简述 .......................................... 4
4、试桩施工方案 ......................................... 4
4.1施工准备 ................................................ 4
4.2人员、机械配置情况 ...................................... 5
4.3材料进场检验 ............................................ 5
4.4混凝土配合比确定及拌制 .................................. 5
4.5钻孔桩施工 .............................................. 6
4.5抗拔力试验 .............................................. 8
5、质量控制措施 ......................................... 9
5.1建立完善的质量保证体系 .................................. 9
5.2钢筋质量控制措施 ........................................ 9
5.3施工质量允许偏差 ........................................ 9
6、安全控制措施 ........................................ 10
7、编制试桩施工总结 .................................... 11
1、试桩的目的
通过试桩，以复核地质资料，确定采用旋挖钻机施工的可行性，并确定桩机类型，确定混凝土灌注工艺是否可行，确定施工人员、设备配置情况，以指导、规范钻孔桩施工。同时检验抗拔桩的抗拔是否满足设计要求。
2、编制依据
2.1南京市城西干道综合改造工程清凉门隧道工程-围护结构图S-SD-1-WH
2.2《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
2.3《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
2.4工地现场调查、采集、咨询所获取的资料
3、工程概况
3.1工程简介
根据局指挥部施工任务划分，我项目部承建城西干道综合改造工程I标K2+600～K3+600段的施工任务，全长1000m。其中隧道段起讫里程为K2+600～K3+380，K2+600～K3+196段为暗埋式隧道，长596m，K3+196～K3+380段为敞开式隧道，长184m，K3+385～K3+600段为路基段，长215m。
为消除地下承压水的浮力，设计采用在主体结构下设置φ800的抗拔桩形式加固。
3.2地质特征
按照设计地质勘察资料，地层自上而下依次有以下几种：
①～1杂填土：灰黄色～褐灰色，松散，为粉质黏土混碎石、碎砖等堆填。部分地段表层有20cm混凝土地坪或路面。层厚0.6～4.5m；
①～2素填土：褐黄～灰黄色，可塑为主，局部为软塑、硬塑，土质不均。由粉质黏土填积，夹少量植物根、碎石子等，填龄超过十年。密实度差异较大，道路上为密实度较好的压实填土。局部为粉质黏土混卵石、块石填积，埋深0.6～4.5m，层厚1.5～5.5m；
①～3杂填土：灰～灰黄色，可塑为主，土质不均。由粉质黏土混卵石、块石填积，含大量木桩等，局部分布。埋深3.0～5.6m，层厚2.3～8.6m； ②～1粉质黏土：灰黄～黄灰色，软～可塑，含铁锰氧化物，切面有光泽反应，韧性、干强度中等。分布于坳沟之中。埋深3.5～7.2m，层厚1.7～
4.5m；
②～2粉质黏土：灰色，软～流塑，部分为淤泥质粉质黏土，切面较光滑，韧性、干强度中等。分布于坳沟之中，埋深7.8～14.0m，层厚1.0～20.9m。
③粉质黏土：灰色～灰黄色～棕红色，可塑，局部硬塑，含铁锰结核，切面较光滑，韧性、干强度中等。分布不均，局部底部夹风化残积物，埋深1.2～28.8m，层厚0.6～11.5m；
④粉质黏土混砾石、卵石：灰色～灰黄色～棕红色，粉质黏土为软～可塑，砾石、卵石含量约10%～50%，粒径约2～10cm，为石英质类，磨园度好。埋深26.8～30.4m，层厚1.3～6.0m；
⑤～1强风化泥岩、泥质粉砂岩：棕红色，风化强烈，结构已破坏，矿物成分显著变化，岩芯用手易碾碎，局部夹少量中风化岩块，属极软岩，遇水极易软化。埋深0.8～36.0m，层厚0.9～6.5m；
⑤～2a中风化泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩：棕红色，泥质胶结，泥质
及粉粒状结构，层状构造，岩质软硬相间，有裂隙发育，属极软岩，为软化岩石，遇水易软化。埋深0.9～39.0m，层厚0.8～12.2m；
⑤～2中风化泥质粉砂岩、粉砂岩：棕红色，泥质胶结，粉粒结构，层状～块状构造，岩质较硬，以软岩为主，夹极软岩、较软岩，岩质完整，遇水软化。埋深5.4～43.0m；
⑤～3中风化砂砾岩、砾岩：棕红色，钙质～泥质胶结，砾状结构，块状构造，有节理发育，岩质硬，属较软岩，埋深21.2～23.0m；
⑤～3a中风化砂砾岩、砾岩：棕红色，钙质～泥质胶结，胶结较差、碎裂结构，岩质较硬，属较软岩，局部分布。
3.3试验桩情况简述
根据设计图纸要求，我单位施工段共需做两根试桩，分别是：
Z46-12#桩：位于K3+205.5处，桩底标高-13.727m，桩顶标高4.373m，有效桩长18m，桩径0.8m，抗拔标准荷载为950KN，实测地面标高为11.597m，钻孔深度25.324m，试桩桩长为23.324m。
Z47-9#桩：位于K3+237处，桩底标高-18.806m，桩顶标高5.294m，有效桩长24m，桩径0.8m，抗拔标准荷载为1080KN，实测地面标高为11.55m，钻孔深度30.356m，试桩桩长为28.356m。
4、试桩施工方案
4.1施工准备
4.1.1场地平整：施工场地进行推平碾压密实，便于机械稳定操作。
4.1.2测量放线：根据设计提供的基线计算桩位坐标并放样出准确桩位，并打好十字护桩，以便埋设护筒后能准确的校核桩位。
4.2人员、机械配置情况
4.2.1人员配置
（1）配置操作手一名，操作工5名。负责现场机械操作、混凝土灌注等作业。
（2）现场技术员、安质员、试验员各1名。负责监控每道工序按标准化作业，并做好每项工序的记录。
（3）现场生产负责人1名。负责指挥现场生产。
4.2.2主要机械配置
4.3材料进场检验
对所有入场的钢筋、水泥、外加剂、粗细骨料等材料，必须按技术规范要求进行检验，钢材、水泥需附有制造厂的质量证明书或验收报告单。质量检查记录和试验报告保存备查。对检查验收不合格的材料不得用于本工程中。
4.4混凝土配合比确定及拌制
设计钻孔桩混凝土标号为水下C35。因前期我部试验室的C35钻孔桩配合比尚未审批，采用中联搅拌站商品混凝土。水泥采用普通硅酸盐P.O42.5
水泥，细骨料采用赣江河砂，粗骨料采用九鼎5～25mm碎石，粉煤灰采用聚力F类一级粉煤灰，外加剂采用PCA聚羧酸高性能减水剂。混凝土配合比为1:1.69:2.33:0.35:0.012，混凝土坍落度200±20mm。原材料经检验均为合格产品，配合比已经过审批。详见原材料试验报告及混凝土选定报告。
4.5钻孔桩施工
4.5.1护筒埋设
采用Ф1.0m的钢护筒，钢护筒其埋设深度保证护筒内水位比地下水位高2.0m以上。埋设时根据设置的桩位标记采用十字线标准就位，钢护筒底部及四周用粘土填筑，并分层夯实。
4.5.2钻孔
旋挖钻机行走就位，将钻盘中心对准桩中心，调平钻盘后，通过转盘提供的扭矩将一设有伸缩式钻杆的钻斗压入土中，钻斗底门上装有斜向斗齿用来切屑土体。当土质较软时，仅靠钻杆、钻斗的自重即可将旋转的斜向斗齿切入土中；当土质较硬时，可以利用设在钻斗上部的压杆，将斜向斗齿切强行切入土中。在钻斗的底部设有活络挡板，使被切下的土体进入钻斗以后不会回落。待钻斗中装满土以后，停止施加扭矩，提斗就近弃碴，并用挖掘机装土，自卸车运输到指定地点。开钻时慢速钻进，使孔壁坚实、垂直、圆滑，防止孔口坍塌，当初孔能起导向作用时，再正常钻进。技术员要随时对钻渣取样分析，绘制出每孔地质柱状图，并与地质资料核对。特别是在入岩后现场技术人员必须做到每钻进1米，做一次记录并做好钻进分析，为以后施工做好充分的技术基础。钻孔操作时，操作人员必须严
格遵守操作规程。
4.5.3钻机工作原理及钻孔常见事故的预防及处理
旋挖钻机的工作原理：是由全液压的动力头产生扭矩，并由安装在钻架上的液压油缸提供钻压力，这两部分通过伸缩式钻杆传递至钻头，钻下的钻渣充入底部设有活络挡板的钻斗，由主卷扬提拔出孔外。
旋挖钻机钻进过程中主要防止塌孔现象，尤其在粘土层中重点控制。由于旋挖钻机成孔速度快，钻进时做到勤观察、勤记录，发现异常情况，及时分析原因，并采取相应的处理措施。
4.5.4旋挖钻施工工艺流程
旋挖钻钻孔桩施工工艺框图
4.5抗拔力试验
根据设计图纸说明：本工程不设锚桩，采用筏板反力装置的方法进行试桩。实验采用400*400的H型钢做担梁，采用1台油泵同时启动2台100t的分离式液压千斤顶对称支顶在H型钢的两端，通过油表显示的数据分级施压进行试验。详见下图：
现场原地面为既有沥青混凝土道路，承载力较大。采用钢筋混凝土支墩作为千斤顶的支座。支墩尺寸为80*80cm，高30cm，内设上下两层钢筋网片，钢筋采用φ16螺纹钢，间距10*10cm，混凝土标号C35。支墩采用15mm竹胶板做模型，钢管加固，混凝土采用搅拌站集中拌合，振捣采用50式插入式振动棒。支墩表面平整度误差不得大于3mm。
5、质量控制措施
5.1建立完善的质量保证体系
为创建精品工程，从工程质量“零缺陷”出发，做好现场的各工序的施工，架子队成立现场质量控制小组，加强施工过程控制，责任到人，确保施工质量。
5.2钢筋质量控制措施
（1）从事钢筋加工和焊接的操作人员必须经考试合格，持证上岗。钢筋正式焊接前，进行现场条件下的焊接性能检验，合格后方能正式生产。
（2）钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度/抗拉强度/伸长率和冷弯试验。检验数量：以同牌号/同炉罐号/同规格/同交货状态的钢筋，每60T为一批，不足60T也按一批计。
（3）混凝土浇注质量
混凝土拌制严格控制坍落度、含气量、和易性等，混凝土搅拌时间不得少于120s。
混凝土浇筑过程中两车混凝土间隔时间不得大于45min。
5.3施工质量允许偏差
（1）钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法：
检验数量：施工单位全部检查。 （2）钢筋加工允许偏差和检验方法
检验数量：施工单位按钢筋编号各抽检10％，且各不少于3件。
（3）钢筋安装允许偏差和检验方法
检验数量：施工单位全部检查。 6、安全控制措施
6.1施工管理和生产人员，必须挂牌上岗，钻机司机持证上岗。钻机在开钻前经过江宁区特种设备检测中心检测通过，并有鉴定合格证。 6.2作业人员在施工过程中要遵守“四不”原则既：不违章指挥、不违章操作、不伤害自己、不被他人伤害。
6.3施工用电必须“三项五线”制，即“三级配电两级保护”，电缆为5芯，严禁用5根单根电缆代替。
6.4各种机械做到“一机一箱一闸一漏”，还得满足施工用电要求，即设保险熔断丝。
6.5安全员做好防护检查工作，现场施工时，安全员在现场指挥或巡视防护。
6.6拆、装钻机时，经过专业培训合格的起重工在现场指挥，严禁私自、野蛮指挥。
6.7班前禁止饮酒，严禁疲劳作业，上班必须佩戴安全帽和上岗证，没有佩戴安全帽和上岗证的人员，禁止进入施工现场。
6.8千斤顶操作人员必须是专业操作员。试验时非专业试验人员严禁站在千斤顶附近。
7、编制试桩施工总结
施工过程中，应及时完成资料的填写、收集、整理、分类、汇总、保存等工作。试桩结束后，根据各资料上的记录及施工工艺，总结施工经验及措施，编写试桩施工总结技术资料；作为本标段内钻孔桩桩施工的指导依据。
附件：
1、钻孔桩钻孔记录表
2、钻孔桩内浇筑水下混凝土记录表
3、混凝土配合比选定报告及原材料检验报告 4、钢筋笼布置示意图
钢筋笼布置示意图