1b#f桩基施工方案

1 西咸新区沣东新城富裕路沣河桥工程 1b#f 桩基施工方案 批准： 审核： 编写： 中国水电建设集团路桥工程有限公司 富裕路跨沣河桥项目部 2013 年 1 月 8 日 2 目 录 一、工程概况 3 二、施工方案 3 三、施工顺序 4 四、施工方案及施工工艺 4 （一）3m 直径处周边注浆 4 （二）桩基施工 .6 （三）安装孔底后压浆管 .6 （四）桩底后压浆 .7 （五）桩底部回填部分及桩侧压浆 .8 （六）桩基静载试验 .8 （七）施工注意事项及要求 12 （八）特殊情况处理 12 五、质量管理措施 .13 六、安全保证措施 .14 3 西咸新区沣东新城富裕路沣河桥工程 1b#f 桩基施工方案 一、工程概况 1b#f 桩基设计直径为 1.5m，长度为 40m。 我部在施工富裕路跨沣河桥 1b#f 桩基过程中，地质较为复杂， 原场地为墓地，空穴较多且大，地质情况与地质勘探资料不符，地 质勘探资料显示在高程为 373.7349.3m 为中粗砂层，而在实际施工 过程中，在高程为 373.7349.3m 地层中有较高含量卵石（含量已超 过 50%） ，卵石直径较大，卵石间填充中粗砂，均无粘性，且根据钻 孔渣样显示，卵石成分复杂，呈非单一性，较松散，易坍塌。 由于上述原因，造成我部在 1b#f 桩基施工过程中屡次塌孔，后 在用冲击钻施工至 24.8m 时，孔内塌孔至 20.5m，冲击钻头被埋， 钢丝绳拉断，无法按原设计施工。该桩施工需变更。 二、施工方案 通过业主、设计单位、施工单位、监理单位和相关专家讨论， 考虑到影响桩基承载荷载的因素复杂，在尊重原设计的前提下，决 定在原设计桩位成桩，桩径由原来的 1.5m 增加至 1.6m，桩长到达 原孔内事故钻头顶部约 17.70m,即钻孔深度 20.50 m 左右，到达孔深 后以钻机进尺控制停钻孔深，并对桩周、桩底、桩侧、及桩底回填 部分压浆加固。通过压浆对砂、土层产生挤密、渗入、劈裂和提高 摩擦作用，使桩侧一定范围内的砂、土层中形成水泥浆与砂或土层 4 的胶结体，提高整体强度，使桩与桩周围砂或土层的摩擦阻力改善 或提高，从而提高桩基的承载力。具体步骤如下： 1、桩周压浆。在桩基周围钻孔注浆，达到加固胶结桩侧桩底周 边砂层和防止钻孔可能引发的中砂层坍塌的目的。 2、成桩。建议采用冲击钻机钻进工艺，下钢筋笼时预留桩后压 浆注浆管。 3、桩底后压浆。通过浆液在桩底的扩散，胶结，提高桩底持力 层范围和强度。 4、桩底部回填部分及桩侧压浆。成桩后在桩基周围钻孔注浆， 加固原钻孔回填石料、下部基础、提高桩侧强度和摩擦力。 三、施工顺序 3m 直径处周边注浆至 36m 采用冲击钻施工至有效距离 24.8m 钢筋笼吊装 桩基混凝土施工 桩内预留注浆孔 注浆 1.6m 直径处桩周边注浆至 44m 静载试验 四、施工方案及施工工艺 （一）3m 直径处周边注浆 以 1b#-f 桩中心周边 3m 直径布置注浆孔，注浆孔间距 1.0m， 拟布置 10 个注浆口，钻孔口径 110mm，钻孔至 36m 处，到达粉质 粘土层，压力注浆。 1、根据施工经验，推荐的主要施工技术参数： 浆液水灰比 0.6 左右，浆液比重 1.401.50，注浆泵量控制在 80L min 以内，浆液压力 0.52.0MPa，采用分段注浆法注浆，分段 5 根据地层布置，约为 4m 一段，注浆完成后，采用钻芯取样法确定 注浆扩散半径及注浆饱满度，钻芯取样为桩径对称四个方向的周边 各钻 2 个，共 8 个钻芯孔，孔深为设计孔深 36m，注浆量约为扩散 成桩量的 20%。 具体注浆参数根据现场注浆情况调整确定。 2、施工工艺 （1）钻机定位。根据确定的处理方案定出施工区域布桩的具体 位置，用钢尺丈量出准确距离，用作出钻孔孔位标记。 （2）钻孔。采用 DPP-100 型汽车钻机，钻孔直径为 110mm， 孔深为 36.0m。钻孔完成后钻机移至间隔 2 个钻孔位置钻进，以免 影响后续工作，成孔后用红漆在板面标注各孔压浆顺序。 （3）下注浆管。注浆管采用直径 57mm 钢管，长度为钻孔深度， 下入到距离孔底不大于 0.3m 处，放置保持垂直度。钢管周身布置直 径 8mm 不均匀分布的出浆孔，并用胶带缠封，钢管端部制作安装稳 压止浆阀门，以便进行注浆完毕后稳压施工和补浆作业。注浆管制 作安装完毕后，用米石填充注浆管四周的空隙，填充深度应填至距 孔口 3.0m，上部用水泥填充。 （4）配置浆液。严格按照浆液配比制浆，必要时掺适量外加剂， 保证浆液具有较好的流动性和稳定性，并且根据气温情况，对浆液 进行适当的微调整。浆液搅拌时间不少于 3 分钟，确保浆液均匀， 无沉淀无结块。要测试每搅拌机的浆液比重，以确保浆液质量。注 浆水泥标号为 P.O42.5 号普通硅酸盐纯水泥，注浆用水为井水。 6 （5）注浆。注浆顺序采用间隔注浆，每次间隔 2 个钻孔，尽可 能避免浆液串孔；流量要采循序渐进的方式，从小逐渐增大；注浆 压力要根据压力变化及时调整，避免大压力大泵量注浆。 注浆要求： 压浆时须控制渗入，确保慢速、低压、低流量，以让水泥浆 自然渗入砂土层。 同一根注浆管注浆必须连续进行，中途停待不得大于 30 分钟。 注水泥浆量根据实际确定，注浆压力不大于 3MPa。 认真做好注浆记录，并要求及时、真实、准确。 （6）补浆。注浆作业完成后，由于浆液的扩散，在注浆结束 20 分钟内再次注浆，确保注浆效果。 （7）清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部 管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土 清洗干净。 （二）桩基施工 开钻前，将地质柱状图、护筒标高及桩尖设计标高等技术资料 交机组，并详细交底。 钻进过程中要注意孔内情况，注意观察钻机运转声音、电流表、 泥浆等，为了防止孔壁坍塌，可在泥浆中加入纯碱、高粘钠羧甲基 纤维素的泥浆处理剂。 水下砼浇筑前，应复查桩底沉渣厚度，不满足要求时进行二次 7 清孔，测量孔底沉渣厚度50mm 时，立即浇筑砼。 （三）安装孔底后压浆管 1、3 根注浆管为和压浆阀在地面上组装后随钢筋笼下入孔内。 下钢筋笼前测定孔深。 2、注浆管用直径 57mm 钢管，钢管采用焊接，并每间隔 2-3 m 点焊在钢筋笼的外侧，且桩端压浆阀超出钢筋笼底部 0.15-0.20m。 可 在 注 浆 管 上 钻 直 径 8mm 的 4 排 钻 孔 约 16 个 钻 孔 ， 用 图 钉 做 单 向 阀 ， 用 胶 带 密 封 做 注 浆 阀 。 3、 在 下 完 钢 筋 笼 后 必 须 在 注 浆 管 内 注 入 清 水 检 查 管 路 的 密 封 性 能 ， 并 保 持 管 内 水 面 稳 定 不 动 为 准 。 （四）桩底后压浆 利用桩身预埋的 3 根直径 57mm 钢管，进行后压浆处理。 1、桩基浇注后，在混凝土初凝之后终凝之前，进行压水实验， 每个压浆管压水约 0.2m3，疏通注浆管。疏通注浆管后要做好管头的 密封和保温，防止杂物堵塞和冻裂注浆管。 2、以压水实验注浆管疏通时的压力为初压力，注浆的压力一般 为初压力的 2-4 倍。注浆时间要求达到桩身混凝土设计强度的 75% 后进行，现场一般为浇注混凝土 2 天后，最晚不超过 30 天。 3、压浆时 3 根压浆管要同时均匀压入水泥浆，并随时监测桩顶 位移和桩周土层的变化情况。在压浆 10m 范 围 内 不 得 经 行 其 它 钻 孔 桩 作 业 。 4、要求使用 P.O42.5 号水泥，水灰比控制在 0.6 左右，注浆量 8 由流量和压力双控制，以压浆量控制为主，压力控制为辅。若压浆 压力达到控制压力，并在持续 5 分钟后达到设计压浆量的 80%，即 可灌注结束。 （五）桩底部回填部分及桩侧压浆 以 1b#-f 桩中心为圆心，半径 0.80m 的圆周均布 5 个压密注浆 孔，钻孔口径 110mm,钻孔深度 44.00m，分桩底下部压浆（24m 以 下）和桩侧压浆（24m 以上）压浆两部分，注浆顺序按照先下后上 的顺序。 下注浆管。注浆管采用直径 57mm 钢管，长度为钻孔深度，下 入到距离孔底不大于 0.3m 处，放置保持垂直度。钢管下部 24 m 以 下周身布置直径 8mm 不均匀分布的出浆孔，并用胶带缠封，钢管端 部制作安装稳压止浆阀门，以便进行注浆完毕后稳压施工和补浆作 业。 注浆管制作安装完毕后，用米石填充注浆管四周的空隙至 24 m，再用混凝土填充 2-3 米，确保密封严实。同时在钻孔内再下入一 根注浆管，注浆孔下部 24m 以下周身布置直径 8mm 不均匀分布的 出浆孔，下入深度为 24m，并在孔口 3.00 m 处密封 2 根注浆管，注 浆管要做好区分。 注浆技术参数、机具、工艺和要求同地基压浆。 （六）桩基静载试验 1、准备工作 （1）试验设备 9 试验设备采用压重平台反力装置，主要由下列三部分组成： 压重平台系统 由马凳、荷载平台以及堆重物（砼配重块约 1000T）组成。 加载系统 单桩复合地基静载试验由试验垫板、千斤顶、油泵及顶梁组成。 千斤顶标定应在有效期内。 观测系统 由基准梁、大行程百分表组成，其中：基准梁采用 2 根长 9.0m 工字钢，分置于加载底板两侧，基准梁与压重平台支墩边距离不小 于 2.0m，考虑温差伸缩作用，基准梁一端为自由滑动支座，另一端 为固定支座。 测量桩顶沉降使用 0 30mm 量程百分表，在桩顶两个正交直径 方向共安装 4 块，均以磁性表架固定在基准梁上。 （2）桩头处理及试坑开挖 试坑应开挖至设计桩顶标高，试验桩头凿至设计标高（与试坑 底面持平） 。试坑周边场地应平整夯实,长、宽以 12m8m 为宜。此 外,应将硬化道路修至试坑内,确保 20T 吊车能进入作业现场完成吊装。 （3）试验最大加载量 单桩静载试验最大加载按设计要求为 8400KN。 2、试验设备安装要求 单桩静载试验承压板放置要求： 10 （1）以试验桩中心为圆心、承压板圆平面内均匀铺设中粗砂垫 层，垫层厚度约 50mm。承压板中心与桩的中心保持一致，并用水 平尺找平。 （2）千斤顶放置要求 2 台 630KN 千斤顶重心应置放于承压板中心位置，应确保桩中 心与承压板中心、千斤顶重心重合。 （3）压重平台放置要求 压重平台以砼配重块支承，因此在放置砼配重块前应将砼配重 块下地面夯实并垫平，应注意砼配重块内边与试验桩中心的距离不 得小于 2.5m。试验配重应均匀平放于压重平台上。 堆载法静载试验实例照片 3、试验方法 （1）试验开始时间 当试验桩休止期满足 28d 以后即可进行单桩静载荷试验。 11 （2）加载增量 试验采用慢速维持荷载法。试验共分八级，最终荷载为 8400KN。 （3） 沉降观测 每级荷载加荷后隔 10、10 、10、15 、15min 各测读一次沉降值， 以后每隔 30min 测读一次。当连续 2 小时内，每 1 小时的下沉量小 于 0.1mm 时，认为压板下沉已趋稳定，即可加下一级荷载，每级荷 载维持时间不少于 2.5 小时。 （4）终止试验条件 当出现下列现象之一时可终止试验： 某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的 5 倍。 某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的 2 倍，且经 24h 尚未达到相对稳定标准。 桩身混凝土变形明显或桩顶总沉降已超过 40mm。 桩顶荷载已达到设计荷载要求。 （5）试验卸载 卸载分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的 2 倍，逐级等 量卸载。每卸一级，荷载维持 1h，按第 15、30、60min 测读桩顶沉 降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量， 维持时间为 3h，测读时间为第 15、30min ，以后每隔 30min 测读一 次。 12 （6）现场资料初步分析 试桩时应进行资料的初步分析判读。静载试验应根据试验加载 进程绘制草图，观察沉降变化趋势确定加载情况，随时反映试验装 置的安全信息，并初步判定承载力。 试验设备 试验项目 仪器或设备 型号 生产厂家 竖向试验千斤顶 2 台 QF630T 上海千斤顶厂 电动油泵 2 台 CDDB2.6M 德州天宇液压机械有限公司 大行程百分表 4 块 030mm 成都成量工具集团有限公司 主、副梁 1 套 自制 陆基箱 5 块 6m2m 自制 砼配重块 1000T 自制 灌注桩静载试验 反 力 系 统 汽车吊 20T 设备运输 运输汽車 （七）施工注意事项及要求 1、注浆管应采用细铁丝绑扎牢固，施工过程中注意保护不被损 坏。 2、桩侧注浆时要控制好注浆压力、注浆量及注浆速度，这是桩 侧压力注浆施工优劣或成败的关键。 3、注浆时应有计量设备对水泥计量，配置不同浓度的水泥浆进 行高压注浆，施工前同样应进行技术培训和安全教育，并在施工区 设立警示牌以防高压浆液伤害非注浆施工人员。 4、注浆压力应根据注浆试验确定（0.53MPa） ，注浆试验时注 浆压力控制标准。 13 5、注浆时应低压慢速逐步加压，注浆量不宜大于 80L/min。 6、当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串 浆，应该为间歇注浆，间歇时间宜为 3060min，或调低浆液水灰比。 （八）特殊情况处理 1、当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆，应该为间歇 灌浆。间歇时间宜为 3060min，或调低浆液水灰比。 2、注浆时及时对注浆的各项参数进行检查，当注浆量等主要参 数达不到设计值时，根据具体实际情况采取相应措施。 五、质量管理措施 1、施工前制定详细的灌浆作业指导书 ，并对施工班组进行 交底，在施工过程中应严格执行要求。 2、压力表、千分表、流量计等计量器具在使用前必须经过标定 且满足施工精度要求。 3、灌浆过程中，施工人员应严格控制灌段长、灌浆压力及浆液 水灰比，灌浆压力和灌浆水灰比要及时进行记录。 4、灌浆要连续进行，一般不允许中断，一旦发生中断，要尽快 恢复灌浆。 5、施工机组在钻孔、灌浆过程中，应及时并详细作好各种记录。 按技术要求控制好灌浆压力及浆液浓度并如实作好记录。任何报表 都有必须及时上交，任何人不得追记、补记、超前记录报表。 6、严格执行“三检制 ”，各道工序首先经班组、技术人员自检、 14 质检人员复检、最后由监理工程师进行终检，二检人员应对重点部 位或关键工序进行重点检查和控制，并作好值班记录及各种检查验 收记录，在现场及时发现和解决各种问题，消除质量隐患。 7、灌浆过程中每 30min 测记一次浆液比重，要求开灌和更换浆 液比级时必须测定浆液比重，浆液温度应控制在 540，搅拌时间 不超过 4 小时，超过者作为废浆处理。 六、安全保证措施 由于灌浆采用高压灌浆，因此对施工设备、机具的强度和施工 人员的操作能力都有着较高的要求，为此特制定以下措施，以进一 步确保施工的正常开展。 1、所有施工人员进入现场施工前均进行了安全三级教育，并利 用交接班时间进行“班前 5 分钟安全会” ，对施工机组进行强化安全 意识的教育，使施工人员能提前注意到施工中可能存在的安全隐患。 灌浆施工主要操作人员持证上岗，机上操作手严格按使用机械的操 作规程进行操作，施工用电必须按施工用电安全操作规程的规 定操作施工现场配备专职安全员，定期进行安全生产检查及专业性 安全生产检查，并形成安全记