立柱桩一柱一桩方案.doc

上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 目录目录 1 1 工程概况 工程概况 1 1 1 1 工程简介 1 1 2 设计概况 1 1 3 地质条件 4 1 4 编制依据 4 2 2 施工工艺 施工工艺 4 4 2 1 施工工艺选择 4 2 2 施工流程 5 3 3 施工部署 施工部署 5 5 3 3 施工部署 施工部署 6 6 3 1 施工工期 6 3 2 设备计划 6 3 3 用电量计算 6 3 4 施工顺序 7 4 4 施工方法 施工方法 7 7 4 1 施工准备 7 4 1 1 前期准备工作 7 4 1 2 测量放样 8 4 1 3 护筒及调直平台制作 8 4 2 泥浆工艺 8 4 3 钻进成孔 9 4 4 清孔工艺 10 4 5 钢筋笼工艺 11 4 6 钢管立桩安放与垂直度控制 12 4 6 1 钢管立柱施工流程 12 4 6 2 可拆卸工具式钢管 13 4 6 4 调直设备 13 4 6 5 钢管的制作要求 14 4 6 6 测斜管安装 15 4 6 7 调直架安装固定 15 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 4 6 8 钢管吊装及下放 16 4 6 9 钢管调直 16 4 6 10 试充填试验 17 4 7 角钢格构立柱安装 17 4 7 水下砼灌注工艺 18 4 8 钢管立桩调直平台的拆除 21 4 9 质量保证措施 21 4 9 1 施工过程质量保证措施 21 4 9 2 质量故障的预防与处理 23 4 10 桩端注浆 24 4 11 材料 半成品 成品 构件 检验与试验 27 4 12 检测 28 5 5 质量 安全 文明保证措施 质量 安全 文明保证措施 2929 5 1 工程质量目标 29 5 1 1 工程质量目标分解 29 5 1 2 质量保证体系 29 5 2 施工进度保证措施 30 5 2 1 确保工程工期的管理措施 30 5 2 2 确保工程工期的组织措施 30 5 2 3 技术保证措施 31 5 2 4 劳动力的保证措施 31 5 2 5 设备保证措施 31 5 3 安全 文明施工保障措施 31 5 3 1 安全 文明施工管理组织 31 5 3 2 安全 文明施工 31 5 3 3 环境技术措施 32 5 3 4 环境保护措施 32 5 3 5 施工中垃圾处理 34 5 3 6 卫生管理 34 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 1 1 工程概况 工程概况 1 1 工程工程简介简介 本工程共有四层地下室 逆作区域为裙楼的普遍地下室区域 裙楼地下室区基础 底板厚度为 1000mm 基底设置 200mm 厚砼垫层 开挖深度为 21 0m 本工程裙楼地下室区域采用逆作法施工 逆作施工阶段采用地下室结构梁板作为 水平支撑 逆作施工区域须在整个地下室结构完成后 方进行上部裙楼的施工 地下室逆作施工阶段 采用支承立柱和立柱桩作为竖向承重构件 支承立柱以利 用主体结构永久钢管混凝土柱为主 在非栈桥区域 结构梁跨较大位置 后浇带位置 需增设临时支承立柱桩及临时立柱 以满足逆作施工阶段结构受力要求 利用主体结 构永久柱的支承立柱普遍均为钢管混凝土柱 部分非栈桥区域的支承立柱为角钢格构 柱 加打的临时支承立柱均为角钢格构柱 逆作结束后 位于永久结构柱范围内的支承立柱留在结构柱中 外包混凝土作为 永久支承构件 1 2 设计概况设计概况 ggz 对应钢管立柱桩 钢管立柱桩采用 900mm 钻孔桩加 550mm 钢管 桩顶 以下 6m 范围内桩身直径由 900mm 扩大至 1300mm 立柱桩成孔垂直度偏差不大于 1 300 钢管立柱中心偏差不大于 5mm 钢管立柱垂直度偏差不大于 1 600 钢管插入 基坑底面标高以下不小于 4m 钢管内混凝土设计强度为水下 c50 钻孔桩身混凝土强 度为水下 c40 jglz 对应的为角钢格构柱 其中 jglz1 为永久柱 角钢格构立柱桩采用 900mm 钻孔桩加 4l200 24 角钢搭构柱 桩顶以下 6m 范围内桩身直径由 900mm 扩 大至 1300mm 立柱桩成孔垂直度偏差不大于 1 300 角钢格构立柱中心偏差不大于 5mm 角钢格构立柱垂直度偏差不大于 1 400 角钢格构立柱插入基坑底面标高以下不 小于 4m 混凝土强度皆为水下 c40 jglz2 jglz5 为临时柱 其中 jglz2 角钢格构立柱桩采用 900mm 钻孔桩加 4l200 24 角钢搭构柱 桩顶以下 6m 范围内桩身直径由 900mm 扩大至 1300mm 立 柱桩成孔垂直度偏差不大于 1 300 角钢格构立柱中心偏差不大于 5mm 角钢格构立 柱垂直度偏差不大于 1 400 角钢格构立柱插入基坑底面标高以下不小于 4m 混凝土强 度皆为水下 c40 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 2 jglz3 角钢格构立柱桩采用 900mm 钻孔桩加 4l200 24 角钢搭构柱 立柱桩成 孔垂直度偏差不大于 1 300 角钢格构立柱中心偏差不大于 10mm 角钢格构立柱垂直 度偏差不大于 1 300 角钢格构立柱插入基坑底面标高以下不小于 4m 混凝土强度皆为 水下 c40 jglz4 jglz5 角钢格构立柱桩采用 850mm 钻孔桩加 4l180 18 角钢搭构柱 立柱桩成孔垂直度偏差不大于 1 300 角钢格构立柱中心偏差不大于 10mm 角钢格构 立柱垂直度偏差不大于 1 300 角钢格构立柱插入基坑底面标高以下不小于 3m 混凝土 强度皆为水下 c40 一柱一桩 支承立柱桩均要求预埋桩端注浆管 并不少于 2 根注浆管 利用主体 结构工程桩的立柱桩单桩注浆水泥量为 3 吨 其余注浆具体要求详见主体结构桩基施 工图 增打立柱桩单桩桩端注浆水泥用量为 2 0 吨 其它注浆施工要求同主体结构工程 桩 每根桩必须做孔径 孔斜检测 拟定本工程主要施工工艺为反循环成孔 清孔方式采用泵吸反循环一清 泵吸反 循环二清 成孔设备采用 gps 20 型工程钻机 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 3 立柱 使用 功能 钢立 柱类 型 主要分布区域 立柱 型号 立柱规格 立柱顶 标高 立柱底 标高 对应结构 工程桩标 高 桩径 mm 柱长 m 数量 ggz1 550 16 钢管 q345b 内填水下 c50 1 000 26 100 tz5245 ggz1a 550 16 钢管 q345b 内填水下 c50 1 000 26 100 tz51 钢管 混凝 土桩 纯地下室逆作 区域 且作为 施工行车道或 堆载区域 ggz1b 550 16 钢管 q345b 内填水下 c50 1 000 26 100 tz510 jglz1 4l200 24 角钢搭构柱 q345b 1 000 26 100 tz545 jglz1a 4l200 24 角钢搭构柱 q345b 0 300 26 100 tz53 永久 柱 角钢 格构 柱 纯地下室逆作 区域 用于非 施工栈桥 jglz1b 4l200 24 角钢搭构柱 q345b 0 300 26 100 tz5 见相 关结 构图 25 jglz2 4l200 24 角钢搭构柱 q345b 0 300 26 100 58 0 145 后浇带区域 梁跨较大区域 临时支撑上栈 桥区域 jglz3 4l200 24 角钢搭构柱 q345b 0 300 26 100 900 58 0 28 临时支撑区域 jglz4 4l180 18 角钢搭构柱 q345b 0 300 25 100 48 0 18 临时 柱 角钢 格构 柱 地下一层 三 层周边环板区 域 jglz5 4l180 18 角钢搭构柱 q345b 6 600 25 100 850 48 0 26 总计 546546 ggz 对应的立柱桩 桩顶以下 6m 范围内桩身直径由 900mm 扩大至 1300mm jglz1 jglz2 对应的立柱桩 桩顶以下 6m 范 围内桩身直径由 900mm 扩大至 1300mm 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 4 1 3 地质条件地质条件 本工程 0 000 4 250 场地自然地坪绝对标高为 3 150 自然地坪相对标高 1 100 1 4 编制依据编制依据 本施工组织设计依据有关设计图纸 技术勘察资料和技术规范要求 参照国家及 地方的有关规范要求 并结合了在深基础尤其是桩基施工方面的成功经验 围绕着确 保安全 保证质量 保证工期 降低造价的目标来编制的 主要依据包括 1 上海北外滩白玉兰广场项目施工图纸 2 上海北外滩白玉兰广场项目地质勘查报告 3 规范性文件 gb50010 2010 gb 50017 2003 jgj81 2003 gb t 10433 jgj 94 2008 gb50007 2002 gb50205 2001 gb50204 2002 gb t50107 2010 gb50164 92 dbj08 77 98 本公司以往类似工程中形成的施工方法及相应规范 2 施工工艺 施工工艺 2 1 施工工艺选择施工工艺选择 工艺名称 钻孔灌注桩插入钢管 角钢格构柱 成孔方式 反循环成孔 泥浆制备 采用自然造浆 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 5 泥浆除砂 zx 250 型泥浆净化装置 除砂机 除砂 清孔方式 泵吸反循环一清 二清 钢筋安装 预加工成型 直螺纹接驳器连接或焊接 钢管 角钢格构柱 安装 预加工成型 履带吊滑轮自由落体式下放 机械 液 压纠偏 浇灌方式 导管法水下混凝土浇灌 注 浆 桩端后注浆 2 2 施工流程施工流程 测孔径孔斜 下放钢筋笼 第一次清孔 下放钢管 角 钢格构柱 吊 管柱 固定架就位 测斜管归零 安装测斜管等设备 做对中标记 电脑等连接 钢管柱 角钢 格构柱就位 开始校垂 安装导管 浇捣混凝土 结束 测斜调直 第二次清孔 固定 定位 护筒埋设成孔固定桩架 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 6 3 施工部署 施工部署 3 1 施工工期施工工期 本工程拟定开工时间为 2012 年 2 月 15 日 计划工期为 100 天 3 2 设备计划设备计划 根据工程量和工期安排 拟投入 10 台钻孔机进行施工 并配备吊车等机械配合 同时投入经纬仪 水准仪等测量仪器 序号设备名称型号规格数量电力 1 钻孔桩机 gps 20 10 台 37 2 泥浆泵 3pnl 10 台 25 3 回浆泵10 台 7 5 4 灰浆桶 6m3 7 只 5 电焊机10 台 30 6 全站仪 tc700 1 台测量 7 经纬仪 t2 1 台测量 8 水准仪 s3 1 台测量 9 泥浆比重计2 只 10 集装箱6 只临时设施 11 木工三机2 套 12 钢筋切断机3 台 1 5 13 钢筋弯曲机3 台 1 5 14 40t 汽车吊4 台起吊 15 100 履带吊2 台起吊 16 挖机 1m3 2 台泥浆外运 3 3 用电量计算用电量计算 相关临时用电计算采用需要系数法进行负荷计算 公式为 8 0 k k 1 05 2n2n1 n 2 22 1 11 js ppp cos p cos pk cos p s n n n 注 将用电设备的 k 值和 cos 值相同者作为一项 代入公式进行计算 式中 sjs 总用电计算容量 kva p1 n 各类用电设备容量 kw 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 7 k1 n 各类负荷的需用系数 包括设备的在载率与同时率等因素 cos 1 n 各类负荷的功率因数 pn 1 室内照明负荷的合计功率 pn 2 室外照明负荷的合计功率 pn 3 食堂电加热设备的合计功率 施工临时用电量计算汇总表 序号设备名称型号 数 量 单机功率总功率同类因数功率和 2 工程钻机gps 20 型 1037370370 3 电焊机 1030300560 4 钢筋弯曲 机 31 54 5 5 钢筋切断 机 31 54 5 8 泥浆泵 3pnl1030300 9 回浆泵 107 575 384 室外照明室外照明 14 镝灯 103 535 15 碘钨灯 10110 45 办公部分办公部分 16 办公用电 3030 经过计算 总用电量约为 750kw 即 937 5kva 3 4 施工顺序施工顺序 场地内共划分为 5 个区域 本次施工将按一区 二区 三区 四区 五区的顺序 进行 现场存在 7 根桩 立柱桩 钢管桩 在 smw 工法之中 将先施工 smw 后施工 立柱桩 尽量在 smw 工法尚未达强度前进行立柱桩施工 4 施工方法 施工方法 4 1 施工准备施工准备 4 1 1 前期准备工作前期准备工作 1 根据现场施工条件并结合后期施工各因素 规划好现场施工主干道 2 按施工要求布置好供水 供电 排水设施 3 按施工平面图开挖好泥浆池 沉淀池及泥浆沟 布置好钢筋笼堆放 制作场地 4 做好设备的安装及调试工作 5 原材料按计划提前进场 具有产品合格证和质保书 并及时送样复试 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 8 6 施工现场应始终保持整洁 周围下水道保持畅通 在场地靠近大门口位置设冲 车槽 所有进出现场的车辆均冲洗干净 确保市容环境卫生和文明标化管理 对污水 应通过沉淀池沉淀后 才能向外排放 对进场的设备 应做好维修 保养工作 并联 系好排污地点和运输力量 确保废浆及时外运 4 1 2 测量放样测量放样 1 测量放样 1 建筑平面点位 根据建设单位提供的测站 汇同监理单位 在施工范围内设立测点 算出方位角 及距离 在施工现场内建立合适的测量控制网 2 平面控制 采用控制点坐标测定 各点进行角度交会控制 3 水准点 现场水准点必须引测在永久性或非永久性的建筑物或构筑物上 且距离不得大于 100m 需满足施工现场范围内通视 通视水准点不得少于 2 个 4 测量规程 a 控制点 水准点等测量标志 均应严格保护好 做好醒目标志 并作好记录 b 桩位位置放样 标高引测均通过自检 技术负责人 现场监理 建设单位复 核 验收合格后方可施工 c 控制误差小于 5mm 桩位误差小于 10mm 4 1 3 护筒及调直平台制作护筒及调直平台制作 钢护筒长 2 0m 壁厚 6mm 钢护筒内径为钻孔桩直径 100mm 钢护筒顶标高应高 出水位 钢护筒在钢结构加工场加工 钢护筒加工标准 垂直度偏差不超过 1cm 2m 椭圆度不大于 2cm 焊接采用坡口双面焊 所有焊缝连续 以保证不漏水 钢护筒采用 埋入法 埋设应准确 稳定 护筒埋设深度应超过杂质填土埋藏深度 且护筒底口埋 进原土深度不应小于 0 2m 护筒中心与桩位中心的偏差不得大于 20 毫米 护筒与坑壁之间用粘性土填实 为确保护筒位置的准确及稳定性 成孔前应再次 校正护筒中心偏差 并用水平尺校核护筒的垂直度 使护筒达到水平牢固 4 2 泥浆泥浆工艺工艺 泥浆的作用为固壁 携砂 冷却 润滑 其中以固壁作用最为重要 根据本工程 地质特点 采用自然造浆护壁 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 9 1 控制泥浆液面 由于存在砂层 土体侧压力 为防止或减少砂层垮塌 控制孔内液面标高以保证 足够水头压力 维护下部砂层的安全 2 泥浆性能指标 孔口泥浆补给采用泥浆泵 管道输送补给 保证孔口泥浆高度 要求注入口泥浆 比重 1 15 1 20 粘度 18s 22s 排放口泥浆比重 1 30 粘度 20s 26s 3 泥浆循环系统 由于本工程砂层较厚 在泥浆循环过程中 选用 zx 250 型泥浆净化装置 除砂 机 对循环泥浆进行除砂 保证循环泥浆性能 每根桩每天至少测量泥浆指标 2 次 4 3 钻进成孔钻进成孔 1 施工环境 为满保证成孔垂直度控制要求 场内已全面硬化 硬化后地坪表面应无明显凹凸 不平 2 成孔设备 根据本工程桩成孔深度深 垂直度要求高这一特点 针对性选择扭距大 钻机稳 功率大的 gps 20 型回旋钻机 配套钻杆选用高强度抗扭法兰连接钻杆 技术参数技术参数 gps 20 钻孔直径 m 2 钻孔深度 m 80 转盘最大扭矩 千牛 米 30 正反 6 档 转盘转速 转 分 8 14 18 26 32 56 钻塔高度 米 8 5 主机外形 工作状态 米 5 67 2 4 9 35 钻机功率 千瓦 37 主机重量 吨 10 3 钻头的选择 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 10 根据本工程地层特点 采用双腰带合金钻头 4 施工要点 1 成孔直径必须达到设计桩径 成孔用钻头应有保径装置 钻头直径应根据施工 工艺和设计桩径合理选定 成孔用钻头应经常检查核验尺寸 对于上部 1300mm 下部 900mm 的 ggz jglz1 jglz2 型立柱 可在上部钻孔 中使用 1300mm 的钻头 钻到设计标高时改换为 900mm 的钻头 以确保桩径满足设计 要求 钻孔深度的确定可通过钻杆 钻头 钻盘面高度 钻杆机余等确定 2 成孔开始前应充分做好准备工作 成孔施工应一次不间断地完成 不得无故停 钻 施工过程应做好施工原始记录 成孔完毕至灌注混凝土的间隔时间不应大于 24 小 时 3 成孔时钻机定位应准确 水平 稳固 钻机回转盘中心与护筒中心的允许偏差 应不大于 20mm 钻机定位后 应用钢丝绳将护筒上口挂带在钻架底盘上 成孔过程中 钻机塔架头部滑轮组 回转器与钻头应始终保持在同一垂线上 保证钻头在吊紧的状 态下钻进 保证钻孔垂直度不小于 1 300 4 成孔过程中孔内泥浆液面应保持稳定 桩孔内泥浆液面的标高必须保持高出地 下水位 2 米以上 且在任何情况下均应高出孔壁稳定界面之上 泥浆循环中多余或废 弃的泥浆应及时排出处理 5 在成孔过程中 应根据钻孔的负荷大小 土层的变化 钻进的速度 泵量的大 小 视具体情况 采取相应的钻孔速度 从而保证成孔质量 杜绝隐患 6 成孔至设计深度后 应会同工程有关各方对孔深等进行检查 由于本工程钻孔 桩孔深较大 测绳误差较大 因此采用核定钻杆总长的方法检查孔深 检查时松开转 盘夹具 将钻具放到孔底 测量钻杆机余 钻孔深度 钻杆总长 钻头长度 扣除锥形 部分 转盘面高度 钻杆机余 确认符合要求后 方可进行下一道工序的施工 成 孔 清孔 灌注混凝土采用多台设备 施工时当钻机移位后下道工序设备未及时到位 前 应采取措施保护好孔口 防止人员或杂物掉落孔内 4 4 清孔清孔工艺工艺 1 钻孔完成之后 经测量检查达到设计标高并经监理工程师确认 即可进行清孔 清孔采用泵吸反循环清孔 清孔时将钻头提离孔底 0 5m 输入泥浆进行清孔 对孔内 的泥渣及沉淀物 边清渣边测量至孔底的残渣吸完为止 并应孔内的泥浆面不能降低 过快 以致来不及补充泥浆或泥浆的比重降低过快导致塌孔 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 11 2 清孔应分两次进行 第一次清孔应在成孔完毕后进行 第二次应在安放钢筋笼 和导管安装完毕后进行 清孔采用 6bs 泵 并在成孔过程中采用除砂器 清孔过程中 和结束时应测量泥浆指标 清孔结束时应测定孔底沉渣 沉渣厚度不应大于 50mm 清 孔后 孔内应保持水头高度 并应在 30 分钟内浇筑混凝土 超过 30 分钟 浇筑混凝 土前应重新测定沉渣厚度 若不符合规定 应重新清孔至复合规定要求 3 清孔时 入孔口的泥浆比重宜控制在 1 20 粘度 18 22 钻进过程中采用除 砂器以保证浆内含砂率在 4 范围内 泵吸反循环清孔应注意保证补浆充足与孔内泥浆 液面稳定 使用时还应该注意清孔强度以免造成孔底坍塌 4 清孔结束提钻后 会同监理人员对孔深 孔底沉渣等情况进行检查 并及时填 写成孔验收单 4 5 钢筋笼钢筋笼工艺工艺 1 钢筋的质量应符合国家标准 并具备出场质量证明书和试验报告 进场后按批 次取样复试 复试合格后 方可使用 2 钢筋笼分节制作 长度 9m 或 12m 主筋采用焊接 且保证同一截面内接头数 量不应大于主筋总数的 50 相邻接头应错开 35 倍主筋直径以上距离且 1m 钢筋 笼垂直主筋之接头须能承受 1 25 倍钢筋极限拉力 机械连接接头的操作应符合 钢筋 机械连接通用技术规程 gj107 的有关规定 钢筋笼加工采用箍筋成型法 即按照设计图纸在箍筋圈上标出主筋位置 同时在 主筋上标出箍筋位置 然后按钢筋上标志的位置的记录相互对准依次扶正箍并一一焊 好 为使钢筋笼在吊运时不散架 不变形 在每个起吊位置处焊 型吊装钢筋 钢筋笼制作使用专门支架 级钢筋采用 e43 焊条 级钢筋采用 e50 焊条 3 钢筋笼的起吊 就位和对接 a 为确保钢筋起吊时不变形 采用两吊点起吊 第一吊点设在钢筋笼的上端 第 二吊点设在钢筋笼的中点到三分之一点之间 b 同时起吊两个吊点 使钢筋笼离开地面 2m 左右 第二吊点停吊 继续起第一 吊点 使钢筋笼垂直 解除第二吊点 将钢筋笼徐徐放入钻孔中 并临时托卡于孔口 以便于第二节钢筋笼对接 解除起吊钢丝绳 用同样方法将第二节钢筋笼吊于孔口上 方 然后采用搭接焊对接 钢筋笼下放时应绑设保护层垫块 每节钢筋笼上不少于 2 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 12 组 每组数量不少于 3 块 c 下放钢筋笼时注意对孔壁的影响 因接头较多 焊接时间较长 钢筋笼下放定 位后 进行第二次清孔 达到设计要求 且得到监理认可后 应尽快不间断地浇筑混 凝土 d 吊筋长度必须精确计算 并须经专人复验 待钢筋笼放至设计标高后 用二根 12 吊筋在孔口锁定 以防浇灌砼时钢筋笼位移上浮 4 测试元件安装时应对主筋和测试管 测试元件分别进行编号 并相互对应 超 声波检测管需采用内径 50 的钢管 检测管须牢固绑扎于钢筋笼上 并每两节灌一次 水 防止堵管 钢筋笼质量控制要点 序号检查项目 技术指标或 允许偏差 检查时间或位置检测方法 主筋间距 10mm 箍筋间距 20mm 钢筋笼直径 10mm 1 制作 偏差 钢筋笼整体长度 100mm 成形后钢尺测量 保护层垫块 接驳器连接质量符合规范 表观检查 2安装 钢筋笼安装标高 100mm 安装时 测量吊筋长度 4 6 钢管立桩安放与垂直度控制钢管立桩安放与垂直度控制 本次钢管柱采用 550 16 钢管 q345b 内填混凝土设计强度等级为水下 c50 内填混凝土应采用无收缩混凝土 混凝土中的氯离子含量不得大于 0 06 应使用非 碱性骨料 钢管内填混凝土实际灌注高度应比设计钢管混凝土顶标高高出 1 5m 或以上 垂直度要求高 均为 1 600 立柱中心线偏差 5mm 钢管混凝土柱与结构框架梁及基础底板等结构构件的连接构造由主体结构设计确 定 在结构梁和基础底板范围内钢管混凝土柱上需预先设置弧形钢板 逆作施工阶段 现场焊接的结构构件与弧形板焊接 弧形钢板规格见结构施工图 钢管混凝土立柱穿 越基础底板范围内止水构造由主体结构设计确定 钢管混凝土柱锚入桩体部分需设置 抗剪栓钉和底部环板 详见围施围施 c 19 钢管混凝土柱在结构梁和基础底板范围内设置的弧形钢板 抗剪环筋 栓钉及钢 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 13 管底部环板等需在工厂内与钢管焊接 结构劲性梁钢骨及其他需与钢管混凝土柱焊接 的钢构件在逆作施工阶段现场焊接在弧形钢板上 4 6 1 钢管立柱施工流程钢管立柱施工流程 4 6 2 可拆卸工具式钢管可拆卸工具式钢管 工具式钢管根据钢管柱的规格制作成 550 16 钢管 高度根据现场钢筋混凝土 地面标高而定 下部用法兰和钢管柱连接 距工具式钢管底部 0 45m 处另设置两孔 混凝土初凝前利用该孔清除工具式钢管中的多余混凝土 混凝土浇筑过程中该孔用抱 箍封闭 工具式钢管柱上部开孔用于吊装 钢管柱施工完毕后 可拆除工具式钢管 循环使用 4 6 4 调直设备调直设备 为确保钢管立柱桩施工进度及质量 调直设备采用自行定制加工的千斤顶调直架 1 校正架 钢管柱起吊 就位 钢管柱成品检测 校垂至设计要求 下一步工序 校正架就位 工具式钢管柱拼装 钢筋笼起吊 钢筋笼上部主筋与钢管 焊接 钢筋笼 钢管下放就位 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 14 校正架为进行钢管柱垂直度纠正的工作平台 校正架为钢结构 校正架与地坪采用膨胀螺栓固定 每边 4 个 共 16 个 2 校正架调垂系统 本工程钢管柱垂直度要求达到 1 600 当钢管柱就位后 利用校正架上下两组调节 螺栓配合地面架设的经纬仪及测斜管进行调垂作业 调垂系统见下图 4 6 5 钢管的制作要求钢管的制作要求 1 纵向弯曲 小于长度的 1 60 2 椭圆弯曲 f d 3 1000 3 管端不平整度 f d 1 500 且 f 3mm 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 15 4 表面处理 钢管表面经清理后 5 钢管经焊缝检查后按要求进行防腐处理 6 各工序应经检查记录 7 钢立柱中心线和基础中心线 允许偏差 5mm 8 钢管焊缝采用超声波无损探伤 100 按 级标准评价 9 钻孔桩与钢管之间回填粗砂 并加水使其密实 10 钢管桩施工严格按照 钢管混凝土结构设计与施工规程 11 每根钢管柱上抗剪环严格按图施工 确保其规格 位置准确 4 6 6 测斜管安装测斜管安装 钢管垂直度监控采用经纬仪及测斜管测斜方 式控制 测斜管采用 pvc 管 pvc 管与钢管采用环 箍固定 为确保测斜管测试垂直度能代表钢管安 放垂直度 测斜管应与钢管完全平行 因此 寻 找钢管的母线至关重要 本桩立柱采用钢管两端 均采用右图方式找到钢管顶点 两点间弹出墨线 测斜管严格按照墨线方向安装 测斜管固定 4 6 7 调直架安装固定调直架安装固定 1 调直架对中 为保证钢管柱下放时与桩桩基同心 调直架固定前应与桩位对中 对中方式采用 十字线与线垂结合的方法 首先 在桩孔位置用十字线对准桩孔中心 然后用十字钢筋安放在调直架中心位 钢管母线定位 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 16 置 钢筋交点处悬挂线垂 线垂对准十字线后 调直架即对中 并用钢卷尺分别测量 出十字钢筋中心点距离四只千斤顶支座的距离 以备钢管定位 调直架对中 调直架对中后 在四个脚位置采用膨胀螺栓与地面固定 4 6 8 钢管吊装及下放钢管吊装及下放 本工程钢管柱长度最长为 25 1m 安装垂直度要求 1 600 因此施工精度要求极高 采用双机抬吊 进行整体一次吊放 使用一台 40t 汽车吊和一台 100t 履带吊共同抬吊 翻身 最后用 100t 吊机吊装就位 主钩起吊钢套管顶部 副钩起吊钢套管中下部 多组葫芦主副钩同时工作 使钢 套管缓慢吊离地面 并改变其角度逐渐使之垂直 吊车将钢套管移到桩孔边缘 对准 桩孔按设计要求位置缓缓入孔并控制其标高 钢套管放置到设计标高后 利用周边焊 接的槽钢搁置在砼地坪上 钢管下放过程应避免测斜管与调直架碰撞 以防止 破坏测斜管 4 6 9 钢管调直钢管调直 钢管调直共分三次进行 分别为钢管下放完成后 导管下放完成后 砼浇筑完成后 钢管调直分为二个步 骤进行 1 钢管对中 钢管下放至设计标高后 即开始钢管对中 根据调 直架对中后测得的十字钢筋中心点距千斤顶支座的 钢管调直 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 17 距离 计算出钢管外壁距支座的距离 并用底层四只千斤顶把钢管固定 2 钢管调直 钢管下放完成后 即打开测斜管封头 开始测试钢管垂直度情况 并根据测试数 据 利用顶层千斤顶对钢管垂直度调节 直至满足 1 600 的设计要求为止 然后将顶 层千斤顶将钢管固定 4 6 10 试充填试验试充填试验 1 钢管混凝土柱由钢管及钢管内混凝土两部分组成 为防止钢管内混凝土可能因 配比或施工不妥等原因造成内部离析及其它质量问题 影响到钢管混凝土柱的实际强 度 进而影响到工程的安全性 在正式大面积钢管立柱施工前应进行 3 根钢管混凝土 柱的试充填试验 2 通过试充填试验确定钢管混凝土柱钢管内混凝土配比 施工方法 相关参数 以及施工管理程序等 钢管混凝土柱试充填试验数量与平面位置等具体内容由设计单 位 施工单位以及相关单位协商确定 并不少于 3 根 3 钢管混凝土柱内填混凝土以及对应的立柱桩桩顶以下 8m 范围内混凝土设计强 度等级为水下 c50 立柱桩桩顶 8m 以下混凝土设计强度等级详见相关结构施工图 应 保证两种不同设计强度等级的混凝土强度满足设计要求 确保锚入桩体长度范围内钢 管混凝土柱外壁的桩身混凝土浇筑的密实性等施工质量和混凝土强度满足设计要求 4 钢管内混凝土充填时 提升速度应通过试填充试验确定 且提升速度须控制在 0 5m 分以下 为便于加强管理和控制速度 在输送管上每隔 0 5m 做一个显著的环形 记号 5 检测单位应针对试充填试验制定详尽可行的检测方案 包括内填混凝土试块 超声波以及钻孔取芯等检测内容 在钢管混凝土试桩达到强度后 进行钻孔取芯以检 测钢管内填混凝土的质量以及强度 同时采用超声波法检测钢管内混凝土的密实程度 检测方案须经各方认可方可实施 6 在试充填试验完成后将试验及检验结果及时提交相关各方 在各方对试验及检 验结果认可的前提下 方能开始大面积的钢管混凝土柱施工 4 7 角钢格构立柱安装角钢格构立柱安装 格构柱采用工厂制作 分节送到现场后进行现场拼接到设计长度 定位采用小定位框 事先在现场采用型钢加工高度为 1 2m 的定位框 格构柱尺寸 为 500 500 采用 l200 24 的角钢制作 除梁下第一块缀板为 480 450 16 外 其余为 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 18 480 300 16 700 因其最大外围尺寸为 500 因此制作好的定位框净尺寸为 540mm 540mm 并采用上 下二道定位 在完成成孔作业后 进行定位框的定位及固定 在施工之前 对施工场 地进行平整 并测量场地高差 以便在定位框固定时进行高差调整 在定位框完成固定后 采用 100t 吊车配 40t 辅吊将钢立柱从定位框孔内插入桩孔 采用 4 根 32 吊筋进行可靠固定 防止砼施工过程中出现上浮 角钢格构柱与支承立柱桩的连接 角钢格构柱底端锚入支承立柱桩中 且除 jglz4 jglz5 外插入基底以下不小于 4 0m jglz4 jglz5 立柱插入基底以下不小于 3 0m 除 jglz3 jglz5 外格构柱锚入立柱桩范围设置栓钉 采用 c30 混凝土浇筑 下放时应注意控制垂直度及平面偏差 1 构件制作 将施工区域内的场地进行平整并搭设拼装平台 其水平度要求控制在 2cm 之内 垂直要求控制在 5cm 之内 拼装时应按设计尺寸由吊车配合固定 将角铁 缀板进行 焊接 焊缝均采用满焊 厚度为 8 每侧焊完需由吊车进行转换至侧面再进行拼装 h 型钢由专业厂家制作后送到现场 同时完成各类检测 2 格构柱安插 当钢筋笼下放完毕 再由 100 吨履带吊将格构柱吊起 起吊时需注意构件的变形 情况 格构柱安装采用高 1 2m 平面尺寸为 2 0 2 0m 的定位框 设上下二道平面约 束孔 约束孔 640 640 采用 16 制作 定位框与地面固定视地面平整情况决定具体 方法 要确保其垂直度 当吊车将格构柱移至孔位上时 需由经纬仪在二个方向上观测垂直度情况 以便 于吊车通过臂幅调整姿态 尽可能保证格构柱的垂直度 然后将钢筋笼的锚固筋与格 构柱焊在一起 再由吊车将格构柱和钢筋笼整体吊入桩位内 待临时固定 焊接按照 固定点高程换算出的吊筋后 最后搁置在吊点上 此后才能下导管进行二清的工序 4 7 水下砼灌注工艺水下砼灌注工艺 1 钢管立柱桩施工计划在下放钢管立桩的平台上面焊设钢管护栏后 在此平台上 采用汽车吊吊设灌浆斗 采用泵浆混凝土的方式进行灌浆 2 本工程一柱一桩钻孔桩混凝土设计强度等级 c30 水下混凝土提高一级 一柱 一桩桩身内插立柱钢管采用 550 16 钢管 内填混凝土设计强度等级 c50 水下混凝 土提高一级 角钢格构柱采用 c30 混凝土 水下混凝土提高一级 施工采用商品砼 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 19 坍落度控制在 18 22cm 3 导管 选用 10mm 厚无缝钢管制作 内径 250mm 底节 尺寸定为 7m 标准段每节 2 5m 另有 0 5m 1 0m 长的辅助导管 导管采用丝扣连接 要求每节导管 平直 定长偏差不超过管长的 1 内壁光滑平整 不变形 防止导管卡在钢筋笼上 接头采用快速螺 旋接头并设置导向装置 防止挂住钢筋笼 导管按 规定进行气密试验 气密试验按孔底水压的 1 5 倍 进行 防止导管在混凝土浇筑过程中爆裂和漏水 导管安装后底口距离孔底 0 5 0 8m 为宜 4 料斗 a 钻孔灌注桩初灌量应满足设计及有关规范要求 b 在导管内布置球胆作为隔水栓 c 施工时 用 8mm 钢板加工漏斗 漏斗体积必须确保首批混凝土使导管埋入混凝 土 3m 以上 5 水下混凝土浇筑 a 混凝土施工时应进行坍落度测定 每根桩测定 3 次 在前后中间各测一次 须 检查坍落度合格后才能放入漏斗 塌落度测试允许偏差在 20mm 或要求数值的 1 3 以内 取较小者 灌注水下混凝土时 导管和漏斗之间设置阀门关好 并将导管提高 孔底 30 40cm 左右 然后将灌注漏斗和储料斗装满混凝土之后方可打开阀门开始浇注 水下混凝土 在混凝土灌注过程中 实测实量正在浇筑的混凝土面的标高 控制导管 深最小不小于 3m 混凝土灌注应连续进行不得中断 混凝土强度应比设计强度高一级 进行配置 b 桩的灌注时间不宜过大 严禁导管提出混凝土面 导管埋入混凝土面的深度宜 为 3 10m 最小埋入深度不应小于 2m 导管应勤提勤拆 一次提管拆管不得超过 6 米 浇筑混凝土时导管应随浇随提 导管的安装和拆卸应分段进行 其中心力求与钢 筋笼中心重合 当出现堵塞情况时 可将导管少量上下升降排除故障 但不得左右摇 晃移动 当混凝土浇至钢筋笼底部时 应放慢混凝土入管速度 减少混凝土上升顶力 对钢筋笼的影响 避免钢筋笼上浮 作好混凝土灌注记录备查 混凝土浇筑 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 20 c 本工程桩基砼全部灌注至设计标高以上 2m 且不少于桩长的 5 d 混凝土配合比必须经监理工程师认可 施工现场按施工技术规范规定的频率全 面检查混凝土的坍落度指标 严禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注 e 本工程桩较深 砼方量较大 需重点控制砼的初凝时间 f 施工时桩身任何载面不得有缩颈现象 砼充盈系数控制在 1 0 1 2 之间 混凝土施工应做好试块制作及养护工作 每浇注 50m3必须有 1 组试件 混凝土灌注时应有专人负责测定混凝土面上升情况 当砼面标高到达桩基的返浆 高度后 停止浇注混凝土 等待 1 1 5h 后方继续浇注 6 钢管立柱桩设计要求在钢管立桩内灌注 c50 的混凝土 因此在正常灌注到设计 桩顶标号时 需继续进行钢管立桩的砼灌注 灌注时 需保持导管埋深在 6 7m 左右 间隔 1 5 2 小时后再行灌注 以使原孔位的混凝土有个初凝 在此期间 间断活动并慢 慢提升导管 灌注时需经常对导管外混凝土进行测量 进而指导砼灌注 确保桩底以 下 8m 范围内桩身混凝土达到 c50 a 水下浇捣灌注桩混凝土 水下 c40 至支撑柱管底下一定距离 h1 一般为 4m 控制导管下口位于不同标号混凝土的交接面上 如工况一 b 开始浇注柱混凝土 水下 c50 使低标号混凝土灌注面上升至钢管底以上 h2 一般为 4m 处 使低标号混凝土全部在桩顶标高以上 混凝土全部置换完毕 此 时高标号混凝土灌注量通过导管外泥浆比重 导管内混凝土比重 混凝土灌注面上升 高度以及充盈系数确定 如工况二 c 沿钢管外圈回填碎石 黄砂等 阻止管外混凝土上升 如工况三 d 继续灌注高标号混凝土 直至低标号混凝土从卸浆孔排除设计方量 并见到高 标号混凝土新鲜混凝土排出为止 如工况四 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 21 不同标号 砼交接面 灌注桩 砼灌注面 桩顶标高 灌注桩 高标号砼 支撑柱 导管 上口固定 导管 支撑柱 调节螺栓 灌注桩灌注桩 高标号砼 支撑柱 高标号砼 碎石砂碎石砂 导管 支撑柱 工况一 工况二 工况三 工况四 4 8 钢管立桩调直平台的拆除钢管立桩调直平台的拆除 需待砼灌注完成后 为保证钢管钢格构柱的垂直度 需等混凝土具备一定强度后 方可拆除调直平台 并将超出地面高度的钢管立桩用气割割除 4 9 质量保证措施质量保证措施 4 9 1 施工过程质量保证措施施工过程质量保证措施 1 为满足成孔垂直度控制要求 成桩施工范围必须全面硬化 2 护壁泥浆 泥浆采用自然造浆 施工过程中需不断抽除废浆 补充新浆 3 泥浆除砂 选用 zx 250 型泥浆净化装置 除砂机 或同等性能规格的泥浆除 砂机对循环泥浆进行除砂 除砂机必须满足除砂砂粒颗粒等级 0 075mm 4 成孔施工应不间断地一次完成 不得无故停钻 4m 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 22 5 成桩前应在桩位浇筑素砼护筒 护桶内径大于设计桩径 100mm 护桶埋深 1 5m 护筒中心偏差不大于 20mm 垂直度偏差不大于 1 200 6 成孔时钻机定位应准确 水平 稳固 回转盘中心与设计桩位偏差不应大于 5mm 钻机定位时 应校正钻架的垂直度 成孔中应经常观测 检查钻机的垂直 水 平度和转盘中心位移 7 成孔深度控制 成孔至设计深度后 应对孔深进行检查 由于本工程钻孔桩孔 深较大 测绳误差较大 因此采用核定钻杆总长的方法检查孔深 检查时松开转盘夹 具 将钻具放到孔底 测量钻杆机余 8 钢筋笼质量控制措施 序号检查项目 技术指标或 允许偏差 检查时间或位置检测方法 主筋间距 10mm 箍筋间距 20mm 钢筋笼直径 10mm 1 制作 偏差 钢筋笼整体长度 100mm 成形后钢尺测量 保护层垫块 接驳器连接质量符合规范 表观检查 2安装 钢筋笼安装标高 100mm 安装时 测量吊筋长度 9 混凝土质量保证措施 混凝土的质量保证措施从以下几个方面进行控制 1 混凝土的来源 本工程均采用商品混凝土 商品混凝土供应商将在有经验的搅拌站中选择 经考 察对比后确定 并通知现场工程师和监理确认后使用 施工中不但严格按相关规范要 求进行检查和试验 2 混凝土的配合比及生产 a 施工前根据设计对桩基的混凝土要求 由商品混凝土搅拌站提供混凝土配合比 设计单及有关试配报告 报现场工程师 监理 结构设计单位审核 经确认后方能按 该配合比进行生产 搅拌站具有严格的管理措施 确保混凝土拌制严格按配合比进行 b 混凝土浇注前 派专人到混凝土搅拌站进行考察 确保混凝土的原材料符合有 关规范要求 粗细骨料 水泥 掺合料 外加剂要有质保书及合格证 并要有进场复 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 23 验报告 c 混凝土浇注时 加强与商品混凝土供应商的联系 派专人对混凝土的整个生产 过程进行监督 搅拌站也应派专人常驻工地现场进行协调 3 混凝土浇注 a 混凝土浇注前 由项目工程师组织所有的相关施工人员进行技术质量交底 并 做好施工机具 劳动力安排 b 混凝土浇注时 按有关规范要求测试坍落度和制作试块 c 混凝土浇注应连续进行 不得间断 若发现后续混凝土车接不上时 应减慢浇 注速度 等待后续混凝土车跟进 d 浇注过程中 不能随意加水 以免影响成桩混凝土质量 4 9 2 质量故障的预防与处理质量故障的预防与处理 1 孔斜预防措施 1 钻具要保持垂直度 刚度 同心度 钻头须具有保径装置 钻机就位必须准确 平稳 确保机座处在稳固的地坪上 开钻前 为防止钻孔倾斜 首先钻机在轨上移行 就位后 调整钻机转盘的水平 保持钻塔天车转盘中心 桩孔中心在同一铅垂线上 2 由于本工程钻孔深度较深 开孔时大钩要求吊紧 保持泥浆泵量 轻压慢转 钻头在吊紧状态下钻进 3 本工程桩基成孔深度较大 施工时 每班应利用水平管或水准仪至少校核转盘 钻机水平一次 发现钻机倾斜时应及时采取纠正措施 2 防止坍孔措施 桩基施工过程中一旦发生坍孔 轻则影响成孔进度 严重时直接影响工程质量和 整个工程的进度 给工程带来巨大的经济损失 施工时应采取如下措施防止坍孔 1 合理安排施工顺序 做到跳孔施工 防止相邻孔施工过程中的泥浆串孔 相邻 桩施工须距 4 倍桩径以上或间隔 36h 以上 2 在不同的地层采用合理的转速和转压 减少由此对孔壁稳定性产生的影响 3 为防止水头压力不足而导致孔壁失稳坍塌 施工过程中应注意确保护筒内水头 不低于地表 3 缩径和糊钻的预防措施 在钻进时 易发生缩径 糊钻现象 应采取一些相应的预防措施 1 改进钻头结构 控制刀具的角度 高度 提高钻头的切削能力 提高排渣能力 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 24 从而提高钻进效率 2 在保证孔壁稳定的前提下 在易糊钻的地层钻进时 调整泥浆性能 钻进参数 等措施以减少糊钻 3 改进钻进操作方法 可以采取每钻完一根钻杆 上下串拉和重新扫孔防止 4 在易缩径的地层中钻进时 可适当抬高水头高度以及增大泥浆的粘度和比重的 方法来增加泥浆对孔壁的压力 减少缩径 5 保证钻头的有效直径满足设计直径 4 10 桩端注浆桩端注浆 1 概述 一柱一桩 支承立柱桩均要求预埋桩端注浆管 并不少于 2 根注浆管 利用主体 结构工程桩的立柱桩单桩注浆水泥量为 3 吨 其余注浆具体要求详见主体结构桩基施 工图 增打立柱桩单桩桩端注浆水泥用量为 2 0 吨 水灰比为 0 5 0 6 其它注浆施工 要求同主体结构工程桩 水泥采用 p o 42 5 新鲜普通硅酸盐水泥 2 施工工艺流程 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 25 钻孔灌注桩施工 钢筋笼预置注浆管 底部设置单向阀 注浆管底部进入土体 50cm 每节注浆管连接 检 查水密性 70 强度后开启注浆管 使 浆液均匀加入 加固土体 浇筑混凝土后 12 小 时内注水加压 注浆量达到设计或注浆量达设 计 75 且压力超设计停止注浆 转移到另一孔注浆 直至结束 所有桩施工 3 桩底后注浆概况 灌注桩后注浆液配比 终止注浆压力 流量 注浆量等参数应满足建筑桩基技术 规范 jgj94 2008 的要求 4 施工步骤 1 预埋注浆管 按照设计图纸要求规定的压浆管长度进行断料 压浆管长度 孔深 500mm 进入土 体深度 顶部露出长度 压浆管采用 50 3 5 的钢管作为注浆管 埋入孔底 50cm 处开设出浆孔 出浆孔孔径大于或等于 7mm 且要求总出浆孔总面积不小于压浆 管内孔的截面积 压浆出口用薄型橡胶封闭 一般使用推车内胎并用扎丝扎牢 压浆 管底部安装可靠有效的后压浆单向阀 在钻孔桩每根钢筋笼上通长安装 2 根压浆管 在断面上均匀分布 压浆管必须与 钢筋笼主筋牢靠固定 并与钢筋笼整体下放 压浆管埋入桩底 50cm 管与管之间采用 上海北外滩广场钻孔灌注立柱桩施工方案 26 丝牙连接 外面螺纹处用止水胶带包裹 并牢固拧紧密封 在每节钢筋笼下放结束时 必须在压浆管内注入清水检查管子的密封性能 当压 浆管内注满清水后 以保持水面稳定不下降为达到要求 如发现漏水应提起钢筋笼检 查 在排除障碍物后才能下笼 压浆管每连接好一段 必须使用 10 12 铁丝 每间 隔 2 米与钢筋笼主筋牢固的绑扎在一起 严防压浆管折断 对露在孔口的压浆管必须用堵头拧紧 防止杂物及泥浆掉入压浆管内 确保管路 畅通 下钢筋笼时必须缓慢下放 严禁强力冲击 在桩身砼浇灌后 12 小时内 必须用清 水劈裂 水量不宜大 贯通后即刻停止灌水 2 压浆施工 压浆泵选用泵压不低于 7mpa 的高压注浆泵 地面输浆软管采用耐压值不低于 10mpa 的双层钢丝纺织胶管 胶管内径为 25mm 根据工程桩