钻孔咬合桩综合项目施工专项方案

5.2套筒咬合桩施工方案5.2.1技术参数本车站采取φ1000@800套筒咬合桩，关键分布在南北两个端头井。共162根，其中A型素桩C30超缓水下81根，桩长21m；B型荤桩C30水下桩81根，桩长21m。5.2.2施工工艺步骤图5.2-1钻孔咬合桩施工工艺步骤5.2.3施工方法5.2.3.1测量放样施工前，采取全站仪放出钻孔咬合桩中心轴线，以确定导墙位置。并将测量结果上报监理、测监单位复核。为确保主体结构侧墙厚度，依据我企业类似工程施工经验，钻孔咬合桩中心轴线按设计位置外放8cm。5.2.3.2导墙施工测量放出桩位中心轴线，挖设导墙沟槽，导墙基底建于密实地基上，以确保导墙稳定性。咬合桩导墙导墙为400mm厚C20钢筋砼，导墙横向配筋采取φ10@200HPB300Ⅰ级钢筋，导墙纵向配筋采取16Φ16HRB400Ⅲ级钢筋，导墙每边宽1500mm，厚度400mm。导墙每隔20m部署一道施工缝，施工缝尽可能避开在桩中心两侧，导墙结构详见附图5.2-2图5.2-2咬合桩导墙平面图导墙内径大于设计桩径80mm，垂直度偏差控制在2‰以内。导墙采取商品砼，人工入模，插入式振动棒振捣。在砼强度达成70%后拆模，拆模后立即加设对口撑，确保导墙在施工中保持稳定。砼养护期为7d，养护期间严禁在导墙上堆放材料及机具设备，严禁任何车辆通行。5.2.3.3钻进成孔钻孔咬合桩工作内容关键由CG-1000型液压摇动套管钻机下压套管，由冲抓取土成孔，由履带起重机安装钢筋笼，灌注砼等吊装作业。咬合桩关键工作设备为液压钻机、履带起重机、液压工作站、冲击抓斗及套管组成。该套设备可施工直径800～1200mm钻孔桩，最大施工深度达45m，摇动力达1255kN，最大扭距1470KN·m，依据苏州地域类似工程施工经验，能够满足本工程施工需要。在钻孔桩成孔过程中，用套管正反扭动加压下切，管内冲击抓斗取土，使套管压入至桩设计深度，形成套管护壁成孔，施工速度快，成孔精度高、质量好，桩间相互咬合排列形成围护墙。⑴钻机就位：待导墙验收合格后，将套管钻机就位，使抱管器中心对应在导墙孔位中心，并调整好套管垂直度，首节偏差不得大于5‰，。⑵取土成孔：压入第一节套管，压入深度约2.5～3m，然后用抓斗从套管内取土，一边取土，一边继续下压套管，一直保持套管底口超前开挖面2m以上。第一节套管压入土中后(地面上留1.2～1.5m，方便于接5.2.3.4钢筋笼制安⑴材料准备：钢材运到加工场地后随即取样送检，检测合格后投入使用。按标准化工地对钢材分规格分批次分检测状态堆放，并做好标识，为避免钢材受潮生锈，对钢材上盖下垫，钢材多时分层堆码，方便取用。⑵钢筋加工：用于钢筋笼制作钢筋先除锈、调直处理。按钢筋配料表加工，半成品堆码整齐并做好标识。钢筋笼主筋连接采取闪光对焊，对焊接头立即取样送检。外观检验及应对方法：①接头处没有横向裂纹。如有裂纹，换低频预热方法，增加预热程度；②和电极接触处钢筋表面，没有显著烧伤。如表面微熔及烧伤，立即清除钢筋被夹紧部位铁锈和油污，清除电极内表面氧化物，改善电极槽口形状，增大接触面积，施焊时夹紧钢筋；③加强箍筋在胎盘模型上弯曲成型，确保箍筋成型直径。接头采取双面搭接焊，焊缝长度大于5d（d为钢筋直径，下同），焊缝宽度大于0.8d，厚度大于0.3d。施焊过程中电流合适，不烧伤钢筋，施焊结束敲除焊渣。螺旋箍筋先冷拉调直，一样在胎盘模型上弯曲成型，切成小捆备用。⑶钢筋笼制作：钢筋场地内提前修建钢筋笼加工台架，先定位加强箍筋，自钢筋笼顶向下间距2m一道，底端两处可合适调整间距，但不超出2.5m。定位好加强箍筋后，安装第一根主筋，要求安装后平直并点焊牢靠。再利用特制间距卡逐根安装其它主筋。骨架制作完成后，选两根以上主筋按钢筋图画出螺旋箍筋间距点，注意各主筋上间距点错开部署。按间距点绑好螺旋箍筋，绑扎量为总数50%，梅花型绑扎。钢筋笼保护层采取定位钢筋，和加强箍筋对应位置安装，每断面8个，垂直焊接到主筋上，焊缝长10cm，焊缝宽8mm。制作好钢筋笼放到成品堆放区并填好标识牌。钢筋笼堆放时，下面要求垫高防水，上面要求覆盖防雨。⑷钢筋笼吊放:钢筋笼下放后采取两根吊筋（φ20圆钢）固定，吊筋一端和钢筋笼主筋单面焊，焊接长度20cm，另一端做成弯钩挂在钻机平台上，吊筋长度应依据钻机平台高程经计算后加工成型，以控制钢筋笼顶标高，同时可预防钢筋笼下沉或浇筑砼时上浮。5.2.3.5水下灌注砼因为本工程地下水水位较高，桩身砼均采取水下砼灌注法施工，超缓凝砼最短缓凝时间按90h设计。砼采取商品砼，施工时砼坍落度控制在120mm～140mm之间。水下砼灌注前应再次用测绳检测孔深，以测定沉渣厚度，厚度不宜超出100mm，如超出必需给予清除，可采取抓斗直接清除。水下砼灌注施工方法以下：⑴导管采取螺丝扣套橡胶密封圈连接，内径30cm，连接好后具体检验，使用前进行水压试验，试水压力在0.6～1.0Mpa，确保导管密封耐压。⑵采取吊机缓慢下放导管至孔内，导管底口应高出孔底30～50cm，确保下口出料空间，导管上口连接砼漏斗。导管上口用隔水栓密封，依据以往施工经验，隔水栓可用比导管内径稍小橡皮球制作。⑶砼经过滑槽流入漏斗内，条件困难时可采取吊机经过料斗吊入漏斗。漏斗内存入大于2m3砼，拔出漏斗底盖，向导管内灌注砼，并保持砼连续灌注。⑷灌注开始后，应紧凑连续施工，严禁中途停工。灌注过程中，注意孔内水位升降情况，随时测量砼面实际高度并计算导管埋深，确保导管底端埋入砼面以下2～6m。导管应避免埋深过大造成拔不起管，同时埋深也不能过小使钢筋笼产生上浮或导管拔出砼面造成断桩事故。⑸随砼面上升拔高套管和导管，逐步拆除套管和导管。依据导管埋深情况，每次拆除1～2节导管，导管拆除后应立即冲洗洁净，方便下次使用。套管提升时，慢慢上拔并左右摇摆，使砼能流入套管所占空间，同时注意观查钢筋笼有没有上浮，套管埋深应控制在2m左右。⑹为确保设计桩顶砼质量，砼灌注至桩顶标高以上0.5m，施工冠梁前再凿除此部分砼。灌注结束后，拔出套管和导管。⑺灌注过程派技术人员全过程值班，并填写水下砼灌注统计。⑻素桩砼缓凝时间确实定素桩砼缓凝时间依据单桩成桩时间来确定，单桩成桩时间和地质条件、桩长、桩径和钻机能力等有直接联络，所以素桩砼缓凝时间能够依据以下方法来确定。首先测定单桩成桩所需时间t，然后依据下式计算得出：T=3t+K式中：T=素桩砼缓凝时间K=贮备时间，通常取1.5tt=单桩成桩所需时间。依据当地质和桩长及我们所施工同类地铁工程类比经验，设定t=20h/桩，为此初步得出桩缓凝时间为90h可满足施工要求。5.2.4质量验收标准⑴成孔质量应符合下表要求：表5.2-3成孔质量检验标准检验项目许可误差孔位偏差10mm桩径+10mm垂直度0.3%孔深大于设计⑵钢筋加工及安装质量应符合下表要求：表5.2-4钢筋加工及安装质量检验标准检验项目许可误差(mm)检验方法主筋间距±10钢尺量箍筋间距或螺距±20钢尺量保护层厚±5钢尺量钢筋笼长±50钢尺量钢筋笼直径±10钢尺量5.2.5钻孔咬合桩施工控制关键点及关键技术方法5.2.5.1施工控制关键点⑴咬合桩定位和桩垂直度控制导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，确保轴线误差±10mm，内墙面垂直度2‰，导墙顶面平整度5mm。钻机就位后使套管中心、钻机摇管装置中心和桩中心保持在同一轴线上，利用钻机调平系统，调整水平。第一根套管下压时采取2m靠尺附贴在套管外壁两垂直方向校核，确保套管垂直度小于3‰。套管在切压过程中,在相互垂直方向上定时采取2m靠尺测量套管垂直度,发觉偏差立即纠正。通常采取以下方法纠偏：①利用钻机油缸纠偏：假如偏差不大或套管入土不深。可直接利用钻机顶升油缸、推拉油缸调整套管垂直度。②A桩纠偏方法：假如A桩入土5m以下发生较大偏差，可先用钻机油缸纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂。边填砂边拔套管，直至将套管提升到上一次检验合格地方，然后调直套管，检验其垂直度合格后重新下压。③B桩纠偏方法：B桩纠偏方法和A桩基础相同，不一样之处于于不能向套管内填砂，而应填入和A桩相同砼。⑵超缓凝砼质量控制超缓凝砼各项性能指标能否满足设计施工要求是钻孔咬合桩施工成功前提和关键，钻孔咬合桩所采取超缓凝砼初凝时间大于等于90h。所以对砼生产质量控制要求较高，慎重选择高效缓凝减水剂，施工前进行工艺试验。多种原材料质量应保持稳定，关键材料应专罐专用，专车转送，各车砼运抵工地后按要求制备试块。做好现场施工组织管理，确保施工连续快速进行。钻孔咬合桩全方面施工前进行试成孔(数量大于2个)，以查对地质资料、检验设备、工艺、材料和技术方法是否合适。⑶钢筋加工及安装控制钻孔咬合桩钢筋加工及安装严格按规范实施，严格控制钢筋笼直径，钢筋笼直径不可过大，不然无法下放至孔内，灌注过程中易被套管带出，钢筋笼直径过小则使保护层过大，影响结构受力。⑷孔内沉渣控制经过计算套管底至地面高度可正确计算孔深，然后经过实测孔深可得出孔内沉渣厚，立即用抓斗对孔内虚土和沉渣进行清除，确保孔内沉渣厚不超出100mm，不得以超挖替换沉渣厚。5.2.5.2关键施工技术控制方法⑴分段施工接头方法往往一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在一个段和段之间接头问题，采取砂桩接头是一个比很好方法。在先施工端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待施工段到此接头时，挖出砂灌上砼，并在其外侧施做2根旋喷桩。⑵碰到地下障碍物处理方法套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理较困难，但对部分比较小障碍物，如砾石、卵石层能穿过。如遇大块石可将冲抓换成十字冲击锤冲砸击碎后下压套管清除。对地下管线、钢筋、型钢等大型障碍物可抽干积水，在保障安全前提下吊放人员下孔切割处理。⑶B序桩切割成孔困难时处理方法①图所表示，因为特殊情况造成A1桩砼超出终凝时间较长，砼强度超出10Mpa时，B1桩无法切割A1桩成孔。此时将A2周围导墙破除，在A2桩不调整桩位情况下先确保B1和A2咬合施工，B1桩和A1桩相切，然后按次序继续施工A3、B2、…，最终沿A1、B1两桩外侧施工旋喷桩进行封堵，施工方法示意见图5.2-5。图5.2-5旋喷桩外侧封堵示意图②咬合桩施工流水作业中止，快速移机对末端桩进行切割，单侧咬合面成孔，然后在孔内灌注河砂拔管形成砂桩，待后续咬合施工至该桩时重新成孔完成连续咬合桩施工。⑷预防管涌方法在成孔过程中，依据套管切割下压能力，通常情况下一直保持套管超前于冲抓面最少2m以上，轻抓慢挖，使孔内留有一定厚度反压土层，预防管涌现象发生。关键方法以下：①在地下水丰富含砂地层施工，钢套管要尽可能压入砂层中通常2～4m，就不会出现管涌。②对于地下水位过高，能够在套筒内补水，以平衡套筒外水压力。③在施工过程中随时注意套筒内涌砂现象，有问题立即处理。⑸预防串孔方法在B桩成孔过程中，因为A桩砼未凝固，还处于流动状态，所以，A桩砼有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内，称之为“串孔”，预防串孔发生通常有以下多个方法能够采取：①A桩砼塌落度应尽可能小部分，方便降低砼流动性。②套管底口应一直保持超前于开挖面一定距离，最少不应少于2.5m，方便造成一段“瓶颈”阻止砼流动。③如有必需(如遇地下障碍物套管底无法超前时)可向套管内浇注入一定量水，使其保持一定反压来平衡A桩砼压力，阻止“串孔”发生。④B桩成孔过程中应注意观察相邻两侧A桩砼顶面，如发觉A桩下陷应立即停止B桩开挖，并一边将套管尽可能下压，一边向B桩内填土或注水，直到完全阻止住“串孔”为止。⑤B型桩成孔期间加强过程控制，确保桩垂直精度，在成孔过程中冲击抓斗轻抓慢进，套管钻机尽可能减小摇管幅度，以此降低对两侧A型桩砼扰动，能够预防砼“串孔”问题。⑹水下砼灌注事故处理方法①导管进水其关键原因以下：a首批砼储存量不足或导管底口距过大，砼下落后，不能埋设导管底口，以致泥水从底口进入；b导管试压不好，接头不严，接头间橡皮垫被管内气囊挤开，水从接头流入；c导管提升过猛，或测探错，导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。预防和处理方法：查明事故原因，采取对应方法加以预防。可采取以下处理方法：a如是上述a中原因引发，应立即提出导管，抓斗清除桩底砼，储存足够首批砼，重新罐注。b如是上述b/c中原因引发，应视具体情况，除原管重新下管，或是原管插入继续灌注。但灌注前必需将进入管内水泥或沉泥清理出。②埋管导管无法拔出称为埋管，其关键原因是：导管埋入砼过深，或砼初凝使导管和砼间摩阻力过大。预防方法：应严格控制导管埋深，使其不超出6m，在等候砼期间，每隔10min上下移动导管，使导管周围砼不致过早初凝。导管接头螺栓事先应检验是否稳妥，提升导管时不可猛拔。若埋管事故已发生，可用吊车拔出，拔时具体测算桩底埋置深度，以防超拔。③钢筋笼上浮钢筋笼上浮，除