引孔施工方案

苏州地块桩基工程

取

土

引

孔

施

工

方

案

2011

年 2 月

一、编制依据

1．本地域工程地质勘察报告。

2.《桩基平面布置图》及设计要求。

3．桩基工程施工组织设计。

4．施工场地总平面图。

说明：本方案仅作为本公司《苏州地块桩基工程施工组织设计》的后续补

充内容。为保证工程的质量及施工进度，特编制本施工方案。

二．工程概况

1.工程概述

苏州地块桩基工程位于苏州平江区，场地北侧为平河路，南侧为平川路，

西侧为江乾路，东侧为锦荷街。该桩基工程新建17层建筑物9幢、11层建筑物1

幢。

2．设计要求

该工程结构采用框剪结构，设计桩基础采用静压PHC-500(100)AB-C80型预

应力管桩，单桩承载力特征值R=1650KN， 设计有效桩30m，设计桩端持力层为9

层粉土层，桩数1477套共计44490米。

3．场地水文地质条件和周边环境条件

根据本工程的岩土工程勘察资料，初设阶段勘察的成果，该工程土层分布

从上至下描述如下：

根据本次勘探揭露，结合区域地质资料，将本场区勘察深度范围内揭露

的地基土层自上而下分为 11 个工程地质层及 2 个工程地质亚层：

⑴杂填土：灰色-黄灰色，软塑，以粘性土为主，局部夹大量建筑垃圾或淤

泥。场区普遍分布。

⑵-1 粉质粘土：青灰-灰白色，软-可塑，无摇震反应，稍有光泽，干强度

中等，韧性中等。场区局部分布。

⑵粘土：灰黄色，可塑，含铁锰结核，切面光滑，无摇震反应，干强度

高，韧性高。场区局部缺失。

⑶粉质粘土：灰黄色，软-可塑，含粉粒、铁锰质结核及贝壳碎片，该层底

部局部粉粒含量高，稍有光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等。场区普

遍分布。

⑷粉土夹粉砂：灰色，饱和，稍密，含云母碎片，无光泽反应，干强度

低，韧性低。场区普遍分布。

⑸粉砂：灰色，饱和，稍密-中密，含云母碎片，主要矿物成分为石英、长

石，粘粒含量低，颗粒级配不良。场区普遍分布。

⑹粉质粘土：灰色，可塑，局部软塑，夹薄层粉土，稍有光泽，无摇震反

应，干强度中等，韧性中等。场区普遍分布。

⑺粘土：暗绿色，可塑，局部硬塑，有光泽，无摇震反应，干强度高，韧

性高。场区局部缺失。

⑻粉质粘土夹粉土：灰色，软塑，局部可塑，夹薄层粉土，稍有光泽，无

摇震反应，干强度中等，韧性中等。场区普遍分布。

⑼-1 粉土夹粉质粘土：灰色，粉土段，中密，局部稍密，粉质粘土段，可

塑稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。场区普遍分布。

⑼粉土：灰色，饱和，中密，含石英、云母碎片，无光泽反应，摇震反应

迅速，干强度低，韧性低。场区普遍分布。

⑽粉质粘土夹粉土：灰色，粉质粘土段：软-可塑，无摇震反应，稍有光

泽，干强度中等，韧性中等；粉土段：饱和，中密，含石英、云母碎片，无光

泽反应，摇震反应迅速，干强度低，韧性低。场区普遍分布。

⑾粉土：灰色，饱和，密实，含云母碎片，无光泽反应，干强度低，韧性

低。场区局部分布，该层未穿透。

土层分布情况详见本工程《岩土工程勘察报告》中的工程地质剖面图，地基

土岩土层结构与类型具体构成情况见下表：各土层的物理力学性质指标详见下

表。

岩土层结构与类型表

土层

序 号

土层名称

层厚(m)

层底标高(m)

状态或

Ps 值

密实度

（Mpa）

①

杂填土

7.80

-4.54~1.43

软塑

②-1

粉质粘土

0.80~4.20

-3.50~0.01

软-可塑

1.323

②

粘土

1.10 3.20

~

-3.92~-1.22

可塑

1.923

③

粉质粘土

0.80~3.80

-6.37~-3.12

软-可塑

2.676

④

粉土夹粉砂 粉砂

1.00~5.10 -9.61~-4.94 饱和 饱和

6.451 13.234

⑤

6.60~12.10 -18.58~-14.65

⑥

粉质粘土

0.90~4.40 -22.51~-16.86

可塑

1.758

⑦

粘土

1.50~6.50 -24.51~-21.22

可塑

⑧

粉质粘土夹粉土

3.30~6.90 -30.51~-26.99

软塑

⑨-1

粉土夹粉质粘土

1.60~4.70 -32.71~-29.42

中密

⑨

粉土

2.90~8.60 -39.93~-34.04 12.10~17.4

中密

⑩

粉质粘土夹粉土

0

9.90

-52.01~-48.69 软-可塑

⑾

粉土 未穿 密实

三．桩基分析评价与原桩位引孔的原因

按照预应力管桩基础施工规范和设计要求，正式压桩施工开始前，根据地质

资料选择不同地方的四根的桩位进行试压桩，以确定桩基施工的参数。结果当桩

长达到13～14m时，桩端已进入5层粉砂层，桩的终压力值已经达到4180KN，无法

继续下压沉桩至设计要求的有效桩长30m。结合引孔压桩法的工艺要求和本工程

的实际情况，采用先引孔后压桩法施工，即压桩前先采用中400孔径的ZKJ20引孔

机引孔至设计要求实际有效桩长20m处以下，再进行压桩施工。

1.引孔压桩法针对地质情况比较复杂，有粘土、砂层、岩层相互交替，夹层

较多，桩端持力层较浅，压桩机无法穿透的情况，很难达到设计有效桩长的要求。

2.引孔压桩法在压桩施工前，引孔机能够穿透一般压桩机正常施工无法的粉

砂层，引孔深度达到设计要求的最小有效桩长，给后续压桩施工做好准备，能够

顺利保证压桩施工达到有效桩长后，只控制桩端持力层进入1m以上和桩的终压力

值大于设计要求即可。

3.引孔后再压桩，可以减小一般压桩工艺在施工过程中对土壤的挤压效应，

因为在静压桩施工前，引孔机已经按照桩位把整个桩孔的土壤取出来，形成一个

相对孔洞，在静压桩施工时桩对土壤的摩擦挤压力大大减小。从而避免管桩的上

浮和复压现象的发生。

四．施工要点

(1)根据设计要求，本工程基础采用静压预应力管桩，桩端持力层为9层粉土

层，单桩承载力特征值R=1650KN，有效桩长30m，而地下室开挖深度约6m， 既要

满足单桩承载力要求，又要满足单桩有效桩长要求，属于双控指标的端承桩和摩

擦桩复合受力桩体。而场地地质情况表明粉砂层较厚，如果按一般的压桩工艺仅

仅满足单桩承载力要求，无法满足设计最小有效桩长，而要达到设计有效桩长就

必须穿入粉砂层，则一般压桩工艺无法做到。如何同时满足设计单桩承载力及有

效桩长是确保本工程桩基础施工质量的关键。

(2)本工程采用静压PHC-500(100)AB-C80型预应力管桩，单桩承载力特征值

R=1650KN，设计有效桩30m，设计桩端持力层为9层粉土层，桩数1477套共计44490

米。桩分布比较密，如何避免压桩过程中桩基上浮和重新复压的现象，从而保证

单桩承载力和施工工期尤为重要。

五．施工工艺

1.机械选择

根据该工程的地质情况选用 2 台 JZL90 螺旋钻机，根据规范预钻孔孔径可比

桩径小 50 ~100mm,本工程桩径为 500mm,故引孔机配Φ400mm 的钻杆。

2.施工方法

取土引孔法就是采用螺旋钻机预先钻孔后,再在预先钻好的孔位上施打或静压管

桩,使管桩达到设计要求的深度。采用预钻孔沉桩法可明显改善挤土效应，地基

明显改善,地基土变位可减少 30%～50%，超孔隙水压力值可减少 40%～50%，

并可减少对已沉入桩的挤推和上浮，也有利于减少对周围环境的影响。预钻孔

直径一般取桩径的 70% 左右，深度视桩距和土的密实度、渗透性而定，本工程

桩有效桩长为 30 米，开挖深度约为 6 米，根据现场已完工的沉桩情况，预钻孔

深度取 20 米，应随钻随打，切勿等待。

3.施工工艺流程

钻机组装调试→施工放线定位桩位及高程→相关人员复核、验收建筑物轴

线、桩定位→螺旋钻机就位→钻杆对正桩位→调整钻杆垂直度→开动电机钻孔

→运输取出的粘土至场外→测量孔深→记录备案

①根据施工图和联营体移交的控制点精确施放各轴线和桩位。然后在桩位

上订小木桩做好标志。

②桩位放线完备后，汇请监理及相关部门人员验线，复核桩位。

③按规定安装好机械的电路、电器、检验机械的施工性能，并做好机械的

调试，直至机械运转正常。

④桩位线验收及机械调试工作完成后，开始机械钻孔施工，平均按 20 米孔

深施工。

⑤取土引孔后应立即进行管桩施打，间隔时间不宜过长。

六、质量保证措施

1. 放线应精确，反复校核各桩位点。

2. 钻机钻杆应垂直，垂直度＜0.5%。

3. 在遇地下障碍时，应用冲击锤将障碍物击烂，排除障碍后再继续施

钻。

4. 观察取土土壤的状况和色泽，分辨土质、测量取土深度是否达

到要求。

5. 用线锤配合钢尺检测成孔的垂直度是否符合要求。

七.施工注意事项

1.引孔机施钻引孔过程中，必须根据桩顶标高和工程地质资料，准确控制好

引孔深度为20m以下，同时不得超钻而破坏或穿透桩端持力层，造成桩端承载力

无法满足设计要求。

2.压桩施工前，桩的长度配置必须同时考虑桩的引孔深度和工程地质资料反

映的桩端持力层深度，在满足设计要求前提下，经济合理的配置桩长。

3.压桩施工过程中，应连续施工一气呵成，压桩中途停歇时间丰lh。在保

证桩的有效长度的同时，必须满足进入桩端持力层1米和桩的终压力值达到设计

要求。

4.压桩过程中，应采用水平仪观测已施工的管桩是否有浮桩。如有浮桩必

须重新放线定桩标识复压。

八、安全保证措施

1. 施工完成的引孔，应用木板遮盖，防止坠落。

2. 进场后，对工地的员工进行安全教育学习，建立好安全生产管理体

系，对工人进行安全技术交底。

3. 每个员工必须投保人身以为伤害保险，给员工提供合格的安全帽及防

护设备，配置必要的劳保用品。

4. 机械设备安装完毕后，工地负责人、专职机电员，必须认真检查，进

行试运正常后才施工。

5. 人员必须戴好安全帽，上机架必须系好安全带。

6. 搞好用电线路的架敷设置，且设漏电保护器，并做好一机一闸。

7. 下班必须短开总电源，各操作部位必须置零。

8. 常检查机械所用油绳，保证油绳的安全使用。

总之，应严格按照建筑机械安全操作规程进行施工。

九、施工组织结构

项目经理

项目副经理

项目技术负责人

质 检 员 施 工 员

安 全 员 测 量 员 材 料 员 资 料 员