上海中心主楼桩基施工方案.doc

上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 1 页 目录目录 1 工程概况工程概况 1 1 1 概况 1 1 2 工程参建单位 1 1 3 设计要求 2 1 4 水文地质条件 3 1 5 主楼桩施工质量目标 4 1 6 编制依据 5 2 施工部署及进度安排施工部署及进度安排 6 2 1 施工总体流程 6 2 2 施工进度计划 7 2 3 施工场地布置 7 2 4 设备材料使用计划 8 2 4 1 设备投入计划 8 2 4 2 主要材料计划 8 3 钻孔桩成桩施工钻孔桩成桩施工 9 3 1 工艺概况 9 3 2 施工工艺流程 10 3 2 1 施工准备 10 3 2 2 测量放样 10 3 2 3 钢护筒制作 埋设 11 3 2 4 泥浆 11 3 2 5 成孔 13 3 2 6 清孔 13 3 2 7 钢筋笼 14 3 2 8 水下混凝土灌注 14 3 2 9 桩孔回填 15 3 3 成桩施工质量控制方法及验收标准 16 3 3 1 开孔就位 16 3 3 2 成孔一清 16 3 3 3 钢筋笼制作 吊放 18 3 3 4 二次清孔 19 3 3 5 浇灌水下混凝土 20 3 4 质量故障的预防与应急处理 20 3 4 1 质量事故的预防 20 3 4 2 质量故障的应急处理 21 4 桩端后注浆桩端后注浆 23 4 1 桩端后注浆概况 23 4 2 工艺流程 24 4 3 施工步骤 24 4 3 1 预埋注浆管 24 4 3 2 压浆施工 26 4 4 注浆管畅通保证措施 27 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 2 页 4 5 堵管处理措施 28 4 6 注浆流程 28 5 桩侧后注浆方案桩侧后注浆方案 29 5 1 桩侧后注浆概况 29 5 2 施工工艺流程 29 5 3 施工步骤 30 6 检验验收计划检验验收计划 31 6 1 检验批计划 31 6 2 原材料 32 6 3 试件计划 32 7 施工质量保证措施施工质量保证措施 33 7 1 质量保证体系 33 7 1 1 工程质量目标 33 7 1 2 质量保证体系 33 7 2 主要管理人员职责 34 7 2 1 项目经理职责 34 7 2 2 项目生产副经理职责 34 7 2 3 项目工程师职责 35 7 2 4 预算员职责 35 7 2 5 质量员职责 36 7 2 6 资料员职责 36 8 安全文明要求和保证措施安全文明要求和保证措施 37 8 1 安全文明目标 37 8 1 1 安全生产目标及监测措施 37 8 1 2 文明施工目标 37 8 1 2 环境目标 37 8 2 安全保障措施 38 8 2 1 安全管理组织 38 8 2 2 安全生产的一般措施 38 8 2 3 现场安全管理措施 39 8 2 4 重点部位风险控制 39 8 3 各分项工程施工安全措施 40 8 3 1 桩基施工安全措施 40 8 3 2 施工机械的管理 40 8 3 3 施工用电安全 41 8 4 消防与治安 42 8 4 1 消防 42 8 4 2 治安 42 9 文明 标化环境保护措施文明 标化环境保护措施 43 9 1 文明施工 43 9 1 1 周围环境协调 47 9 2 环境技术措施 49 9 2 1 环境保护措施 50 9 2 2 施工中垃圾处理 51 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 3 页 9 2 3 卫生管理 51 10 附表附表 53 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 1 页 上海中心主楼桩基施工专项方案上海中心主楼桩基施工专项方案 1 工程概况工程概况 1 1 概况概况 上海中心大厦位于上海市浦东新区陆家嘴金融中心区 Z3 1 Z3 2 地块 拟建场 地原为陆家嘴高尔夫球场 紧邻金茂大厦和上海环球金融中心 基地总面积约 30368 27 平方米 用地红线面积 上海中心大厦为超高层摩天大楼 主楼高度达 632 米 地上 121 层 地下 5 层 总建筑面积约 56 5 万平方米 基坑开挖面积约 34960 平方米 塔楼区域开挖深度约 31 10m 裙房区域开挖深度约 26 30m 本阶段主要施工内容为主楼桩基及围护工程 主楼桩基形式选用钻孔灌注桩 在 上海民用超高层建筑中首次使用了桩径 1000 成孔深度超过 80m 的钻孔灌注桩 其 施工工艺和质量控制要求极高 施工开始前 结合桩型试验的成功经验编制了主楼桩 基的施工方案和相应的施工标准 由于本工程钻孔桩无论从形式上还是工艺上都有很 多前所未有的创新 因此在实施过程中经参建各方根据实施情况对施工工艺和方案进 行了一些修正和改进 特此编制该修订方案 1 2 工程参建单位工程参建单位 建设单位 上海中心大厦建设发展有限公司 建筑设计 Gensler 建筑师事务所 结构设计 Thornton Tomasetti 施工图设计 同济大学建筑设计研究院 监理单位 上海建科建设监理咨询有限公司 施工单位 上海建工 集团 总公司 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 2 页 1 3 设计要求设计要求 本工程主楼桩直径 1000mm 桩身设计强度等级 C45 水下提高二级 共计桩 数 947 根 桩型分为桩 A B 两种 单桩承载力特征值均为 10000KN A 型桩成孔深 度 86 7 米 有效长度 56 米 数量 247 根 B 型桩成孔深度 82 7 米 有效长度 52 米 数量 700 根 为便于施工管理和工程资料编制 对主楼桩进行了统一标号 见附图 ZT 01 主楼桩基编号图 所有主楼桩均需进行桩端后注浆 设计单桩注浆量 4T 水泥 通过注浆压力和注 浆量双控 当注浆量到要求时 可终止注浆 当注浆压力 3MPa 并持荷 3 分钟 且 注浆量到要求量的 80 时 也可终止注浆 桩端后注浆是本工程主楼钻孔灌注桩的关 键组成部分 试锚桩内均预埋桩侧注浆器 但不进行注浆 若桩端注浆的试桩静载试验承载无 法满足要求 则进行桩侧补注浆 桩侧注浆共 3 道断面 每道断面水泥用量 1000kg 桩基检测要求 a 垂直静荷载试验 慢速维持荷载法 共 11 根 b 所有工程桩需作小应变动测试验 100 c 超声波检验 所有工程桩需超声波检验 100 d 垂直动荷载试验 锤击法 对所用的工程锚桩进行地面垂直动荷载试 f 每根桩的成孔质量检查 内容包括孔径曲线 孔底沉渣厚度等 主楼桩基概况表主楼桩基概况表 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 3 页 1 4 水文地质条件水文地质条件 1 4 1 地形地貌及各土层特征 拟建 上海中心大厦 位于上海浦东新区陆家嘴中心区 即原 陆家嘴高尔夫 球场 详勘期间场地内以绿地草坪为主 地势较为平坦 场地自然标高一般约 3 5 4 8m 场地地貌属滨海平原地貌类型 施工场地典型土层分布示意图施工场地典型土层分布示意图 根据本次勘探时现场土层鉴别 原位测试和土工试验成果综合分析 本场地地基 土在 150m 深度范围内的土层主要由饱和粘性土 粉性土和砂土组成 可分为 12 层 其中第 层分为多个亚层 本场地土层主要特点如下 场地内 层褐黄 灰黄色粉质粘土层呈湿状 可塑 中压缩性 层厚较薄 第 层灰色淤泥质粉质粘土和第 层灰色淤泥质粘土均为饱和状 流塑 高压缩 性土层 第 1a 和 1b 层为软塑 可塑 较软弱 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 4 页 场地内第 层暗绿色粘土为硬塑状中等压缩性土 第 层承压水含水层 又分为三个亚层 其中 1 层砂质粉土土质较好 为中等 压缩性土 2 层黄色粉砂属于中偏低等压缩性土 3 层灰色粉砂属于中等压缩性 土 本场地内第 层粉质粘土层缺失 故 层与 层土连通 第 灰色粉质粘土 硬塑状 土质较均匀 致密 中等压缩性 1 4 2 水文情况 上海地下水按形成时代 成因和水理特征可划分为潜水含水层 第 至第 承压 含水层 对本工程有影响的地下水类型主要为潜水和第 承压水 本场地第 第 承 压含水层连通 1 潜水 拟建场地浅部地下水属潜水类型 受大气降水及地表迳流补给 上海市年平均高 水位埋深为 0 50m 低水位埋深为 1 50m 勘察期间所测得的地下水静止水位埋深一 般在 1 00m 1 70m 之间 其相应标高一般在 2 91m 2 25m 之间 地下水的水温 根 据上海地区工程经验 埋深在 4m 范围内受气温变化影响 4m 以 下水温较稳定 一般为 16 18 根据类似工程经验及场地环境 拟建场地地 下水基本处于静止状态 2 承压水 拟建场地内承压水主要为深部第 层中赋存的承压水 对本工 程有直接影响的为第 层中赋存的承压水 受场地周边高层建筑深基坑及市政工程降 水影响 勘察期间测得第 层承压水头埋深约为 12 3 14 2m 低于上海市承压含水 层水位埋深的 其变化幅度一般在 3 0m 11 0m 相应标高 8 31 10 03m 1 5 主楼桩施工质量目标主楼桩施工质量目标 工期目标 上海中心大厦主楼桩基及围护系统工程于 2008 年 12 月 2 日正式开工 至 2009 年 7 月 25 日完工 目标工期 236 日历天 安全目标 1 确保重大安全事故为零 2 杜绝重大伤亡 设备 消防事故 3 无重大管线事故 质量目标 确保本工程达到设计和施工规范要求 按 备案制 要求一次验收合 格 为确保工程最终获得 鲁班奖 创造条件 桩基 类桩大于 90 无 类桩 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 5 页 文明施工目标 确保达到上海市标化工地 上海市文明工地标准 1 6 编制依据编制依据 1 上海中心大厦主楼桩施工图纸 2 建筑地基基础设计规范 GB5007 2002 3 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202 2002 4 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 5 建筑桩基检测技术规范 JGJ106 2003 6 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 7 基桩低应变动力检测规范 JGJ T93 95 8 建筑桩基检测技术规范 JGJ105 2003 9 地基基础设计规范 DGJ08 11 1999 10 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 2002 11 钢筋焊接及验收规程 JGJ018 2003 12 钢筋机械连接通用技术规程 JGJ107 2003 13 基坑工程设计规范 DBJ08 61 97 14 钻孔灌注桩动力测试技术规程 DBJ08 218 96 15 钻孔灌注桩施工规程 DBJ08 202 2007 16 混凝土结构设计规范 GB50007 2002 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 6 页 2 施工部署及进度安排施工部署及进度安排 2 1 施工总体流程施工总体流程 塔楼桩基工程共计需施工钻孔灌注桩 947 根 其中试锚桩 43 根 工程桩 904 根 按照施工区域共划分为 四区 以东西和南北向两条中轴线为界 每个 分区的工作面约 2125 平米 施工分区图施工分区图 按照总的施工计划进度 施工高峰阶段计划投入 GPS 20 型桩架 16 台 每个分区 内投入 4 台桩架 用 3 备 1 确保各分区施工的连续进行 在进行施工流程组织安排 时 四个施工区各成体系 单独编排施工流水 但流水方向必须综合考虑 尽量减少 工作面相对狭小带来的问题 总的组织原则为每相邻两个区的流水方向必须交错 使 工程从始至终保持比较稳定的有效工作面 尽量避免在投入大量施工设备的情况下出 现后期扎堆作业 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 7 页 2 2 施工进度计划施工进度计划 主楼桩基的开工日期为 2008 年 12 月 2 日 计划完工日期 2009 年 7 月 25 日 总 计工期 236 日历天 施工进度计划详见后附表 上海中心主楼桩基及围护系统工程总施工进度计划 2 3 施工场地布置施工场地布置 出入口 现有东泰路和银城中路上两个可双向行车的大门 并已与场内道路连接 重型道路 现有环状 9m 宽重型道路作为塔楼桩基施工的外围交通 轻型道路 地墙圆环内东西向已建造 一 形轻型道路 根据施工进度的推进 计划在地墙圆环内修筑南北向 一 形轻型道路 在施工场地内形成高效的场内交通 系统 桩基泥浆池 I III 分区已分别有一只 300 方泥浆池 而平均每台钻机需泥浆 池为 150 方 为确保每个分区 4 台钻机的正常施工 I III 分区将分别在圆形重型 道路内侧修建一只 300 方泥浆池 II IV 分区分别在重型道路内侧修建一只 600 方 泥浆池 各分区泥浆池原则上分别用于所在分区的桩基施工 泥浆池位置的桩利用其 他泥浆池交错施工完成 每个分区泥浆池约 600 方 可同时设置 3 台除砂机 其中 1 台备用 同时支持 4 台 GPS 20 型桩架施工 桩基钢筋笼平台 地下连续墙开始施工前 在施工现场环形重型道路外侧东西两 边各设置两个 22m 25m 的钻孔桩钢筋笼平台 每个平台供应一个施工分区的钻孔桩施 工 地下连续墙开始施工后 钢筋笼平台位置根据施工进度和场地情况翻入已施工钻 孔桩区域 砂石堆场 根据设计要求 主楼区域钻孔桩顶部将有约 28m 深空洞区 为确保安 全 文明施工 需采用砂石对桩洞回填 每根桩约需砂石料 20 方 根据钻孔桩的施 工速度 在 I 区外侧靠近围墙处修建一只 350 方砂石料堆场 见附图 ZT 02 主楼桩基场布图 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 8 页 2 4 设备材料使用计划设备材料使用计划 2 4 1 设备投入计划设备投入计划 根据施工总体进度要求 必须同时投入 16 台左后的成桩设备 大型设备在自检 互检 专检的基础上 填表报送上级部门验收合格后方可进行施工使用 施工设备投入计划表施工设备投入计划表 序号序号机械设备名称机械设备名称规格规格 型号 型号 数量数量功率功率备备 注注 1钻孔桩桩架GPS 20 型16 台100KW自备 2除砂机ZX 25012 台50KW自备 3混凝土导管 3001500 米自备 5钢筋切断机GQ40 A 型4 台10KW自备 6钢筋成型机GC40 1 型4 台10KW自备 7直流电焊机AX 320 1 型24 台14KW自备 8浇筑砼机架3 4 台自备 9泥浆泵3LM 型16 只5KW自备 10泥浆泵4PL 250 型32 只11KW自备 11手拉葫芦0 5 1 0T17 只自备 12吸引胶管Dg100 6m 根25 根自备 13宝塔头法兰Dg100 配吸引胶管 29 只自备 14绵纶软管Dg65 2 5 1000m自备 15消防快速接头Dg65 配锦纶软管 20 副自备 16汽车吊25t3 4 台 自备 吊钢筋笼 17汽车吊50t1 台 自备 锚桩钢筋 笼 18砼泵车3 4 台自备 2 4 2 主要材料计划主要材料计划 本工程商品砼由上海建工材料公司提供 主要供应拌站为浦新拌站 备用拌站为 浦莲拌站 主楼桩预计混凝土总用量约 50000 方 平均每天用量约 200 300 方 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 9 页 3 钻孔桩钻孔桩成桩施工成桩施工 根据特殊环境控制和施工技术的要求 并通过在现场进行的桩型试验结果 上海 中心大厦的主楼承压桩选用钻孔灌注桩并结合桩端后注浆 但施工过程中的质量控制 是关键 本次主楼桩基采用桩径 1000mm 成孔深度超过 80m 的钻孔灌注桩 在上海 民用建筑中尚属首次 在施工工艺和质量上都有很高的要求 为保证每根桩的成桩质 量 必须在施工过程中进行精密 可靠的控制 因此必须制定可以指导施工的工艺操 作规程 并明确各个工艺阶段的控制要素 控制标准和控制手段 塔楼桩桩端进入 2 层约 4m 8m 桩身在 层 层两个砂性土层中的总长度约 60m 砂性土层内的成孔质量是整个钻孔桩施工质量的关键 砂层内成孔时粉细砂的 沉积和孔壁缩径问题 以及超深钻孔的垂直度控制是桩身自身质量的关键点 上海中心大厦 项目桩型试验结果显示 后注浆工艺是砂性地基条件下超深钻 孔灌注桩工艺的重要组成部分 后注浆施工的质量是直接影响桩基承载力的关键点 3 1 工艺概况工艺概况 在上海中心项目桩型试验取得成功的基础上 并结合主楼桩施工图的具体要求 制定如下施工工艺 1 工艺名称 泵吸反循环钻孔灌注桩 2 成孔方式 上部粘土层 25 米深度 正循环成孔 下部砂土层泵吸反循环成孔 3 泥浆制备 采用专用膨润土和外加剂人工拌制 4 泥浆除砂 ZX 250 型泥浆净化装置 除砂机 除砂 5 清孔方式 泵吸反循环一清 气举反循环二清 6 钢筋安装 预加工成型 主筋直螺纹接驳器连接 7 浇灌方式 导管法水下混凝土浇灌 8 注 浆 桩端后注浆 见附图 ZT 03 主楼桩基施工工艺图 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 10 页 3 2 施工工艺流程施工工艺流程 第一次钻第一次钻 钻孔桩工艺流程图 3 2 1 施工准备施工准备 1 根据现场施工条件并结合后期施工各因素 规划好现场施工道路 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 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 3 2 2 测量放样测量放样 1 施工前应复核测量基准点 水准点及建筑物的基准线 并采取保护措施 2 桩位放样定位时 在硬地坪上敲入钢钉 并用红漆画好定位三角 标明桩号 钻架 定位 护筒埋设 定位 钢筋笼 制作 钻 孔第 一 次 清孔 孔 测 孔 深 沉 淤 安 放 钢筋笼 笼 下导管 泥 浆 循 环 泥 浆 处 理 泥 浆 外 运 第二次 清 孔 测 定 沉 淤 安 放 隔水球 灌 注 混凝土 钻 架 移 位 商 品 混凝土 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 11 页 3 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 保证测量原始记录的完整 技术资料符合要求 d 控制误差小于 5mm 桩位误差小于 20mm 3 2 3 钢护筒制作钢护筒制作 埋设 埋设 钢护筒长度不小于 1m 壁厚 5mm 1000 桩钢护筒内径为 1100mm 1200mm 钢护筒顶标高应高出水位 钢护筒加工标准 垂直度偏差不超过 1 200 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 确保垂直度控制在 1 200 以内 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 钢护筒埋设过程中如有偏差 应及时校正 使保持垂直 用粘性土分层填实 中心偏差应 20mm 3 2 4 泥浆泥浆 为满足成孔要求 塔楼桩护壁泥浆均选用优质纳基膨润土人工造浆 新造泥浆 需静置膨胀 24 小时以上方可使用 施工过程中需根据实测泥浆指标及时抽除废浆 补充新浆 1 新浆配置指标 水 100kg 膨润土 80 100kg 絮凝剂 C M C 添加在膨润土中 3kg 2 循环泥浆施工指标 比 重 1 20 1 30g cm3 粘 度 16 22 秒 含砂率 3 PH 值 8 10 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 12 页 3 清孔后泥浆指标 比 重 1 25g cm3 粘 度 16 22 秒 含砂率 3 PH 值 8 10 4 泥浆除砂 选用 ZX 250 型泥浆净化装置 除砂机 对循环泥浆进行除砂 除砂机除砂砂砾 颗粒等级 0 075mm 处理能力 250m3 h 除砂率约 45 主楼桩每孔约 70 方 预计平均每孔除砂约 30 方以上 除砂后 泥浆含砂率 3 5 泥浆循环系统 由于塔楼桩采用正 反循环结合的成孔方式 因此泥浆池及泥浆循环系统设置 时必须充分考虑 同时满足正 反循环工艺 泥浆池内按新浆池 循环池 沉淀池和泥砂池分离设置 满足人工拌浆和除砂 机除砂工作要求 平均每台桩机应配备不小于 150m3的泥浆池 泥浆池与钻机之间的泥浆输送采用泵送和泥浆沟自流输送相结合的方法 1234 5678 9 1 砂石泵 2 钻机 3 桩孔 4 泥浆沟 5 泥浆管 6 除砂机 7 拌浆池 8 泥浆棚 9 回灌泵 10 回灌管 泥浆循环系统示意图 新浆池泥砂池 沉淀池 循环池 沉淀池 泥砂池 10 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 13 页 3 2 5 成孔成孔 1 上部粘土层 25 米深度 正循环成孔 下部泵吸反循环成孔 泵吸反循环成孔 的实施方法为 正循环钻进 2 节钻杆 反循环清孔 1 次 循环进行 直至钻至设计孔 深 2 成孔设备 GPS 20 型钻机或同等规格型号的工程钻机 配备流量 180m3 小 时的 6BS 型反循环砂石泵 3 成孔钻头 选用三翼双腰箍钻头 以满足成孔垂直度要求 钻头直径不小于 设计桩径 由于本工程钻孔桩有效桩身均处在 50m 以上的砂层中 钻头磨损极大 因此须选用优质合金刀齿 每钻两个桩孔需更换一次钻头刀齿 每钻一个孔需进行一 次钻头检修 同时需配备充足的备用钻头 以保证成孔效率和连续性 4 成孔施工应不间断地一次完成 不得无故停钻 成孔完毕后的工序应连续施 工 成孔完毕至灌注混凝土的间隔时间不宜大于 12 小时 5 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 20mm 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 6 成孔转速钻压 为保证成孔垂直度和孔壁稳定 上部粘土层内正循环钻进控 制指标为钻压 10 25kpa 转速 40 70r min 下部粘土层内反循环控制指标为钻压 10 15kpa 转速 12 40r min 在土层转换深度 必须减压 低速钻进 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 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 8 多台钻机同时施工时 为免相互干扰 同时成桩安全距离不应小于 4 倍桩径 或最少间隔时间不小于 36 小时 附图 ZT 04 泵吸反循环成孔示意图 附图 ZT 05 正循环成孔示意图 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 14 页 3 2 6 清孔清孔 1 清孔应分二次进行 第一次清孔在成孔完毕后进行 第二次清孔在钢筋笼和 导管安放完毕后进行 本工程采用泵吸反循环一清 泵吸反循环二清 2 一清时应将钻头提离孔底 0 5 0 8m 二清时导管应下至离孔底 0 5 0 8m 3 清孔时 输入孔内的泥浆量不应小于砂石泵排量 保证补量充足 同时应合 理控制泵量 避免吸塌孔壁 4 二清用的导管应进行水密性试验 保证密封性能 5 气举反循环二清气管下放深度 41 5m 配备 0 6m3或 0 9m3的空压机 3 2 7 钢筋笼钢筋笼 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 主筋采用接驳器的方式连接 钢筋笼制 作时应进行接驳器预拼接 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 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 锚桩钢筋笼主筋数量为 36 32 的三级钢 采用直螺纹接驳器连接 由于主筋数 量较多 为满足钢筋间距要求 主筋需双拼设置 锚桩钢筋笼做法详见附图 ZT 06 锚桩钢筋笼制作大样图 3 为便于钢筋笼下放 并减少下笼时对孔壁的损伤 笼底主筋应适当内弯 4 成形的钢筋笼应平卧堆放 堆放层数不超过 2 层 且按照下笼顺序编号依次 放置 5 钢筋笼起吊时宜采用两点吊 主吊点位于笼顶 副吊点位于笼底以上 1 4 笼 长处 6 钢筋笼下放时应绑设保护层垫块 每节钢筋笼上不少于 2 组 每组数量不少 于 3 块 7 钢筋笼下放到位后 将吊环固定于机台上 防止混凝土浇灌时钢筋笼上浮 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 15 页 3 2 8 水下混凝土水下混凝土灌注灌注 1 灌注桩应采用商品混凝土 混凝土等级为 C45 水下提高二级 坍落度 在 20 3cm 之间 初凝时间 10 小时 2 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 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 抗压试件选 用 100mm 100mm 规格 检测 28 天抗压强度 3 混凝土采用导管法水下浇灌 导管直径 300mm 壁厚不小于 5mm 分 节长度 2 5 3m 为宜 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 导管使用前必须进行水密 性试验 检验导管密封性能 导管安装后底口距离孔底 0 5 0 8m 为宜 4 混凝土灌注过程中导管应始终在混凝土中 严禁将导管提出混凝土面 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 一次提管长度不宜 超过 6m 首批混凝土下落后 混凝土应连续供应 5 混凝土灌注时应有专人负责测定混凝土面上升情况 混凝土实际灌注高度 应超出设计桩顶标高 其高度不小于 2m 6 施工时桩身不得有缩颈现象 砼充盈系数控制在 1 0 1 20 之间 7 提高钻机的使用效率 节约工期 可采用混凝土浇灌机架 用于桩的水下 混泥土浇灌 附图 ZT 07 钻孔桩混凝土浇灌示意图 3 2 9 桩孔回填桩孔回填 本工程主楼工程桩空钻深度约 30m 裙房工程桩空钻深度约 26m 为保证后继桩 位的安全 顺利施工 先行施工的桩孔必须进行有效回填 以保证整个地基稳定 1 回填的目的在于防止串孔 桩的净间距 2m 风险在于和损坏的注浆管 因此回填必须到底 密实 2 桩孔采用粒径 7cm 的砂石回填 碎石比例 70 砂比例 30 回填采 用劳动车倾倒的方式人工回填 由于回填物有一个密实过程 必须分次回填 分次的 时间间隔和次数通过观察实际情况后制定统一标准 3 回填完成后 顶孔采用 30cm 厚的素砼进行封顶 封顶时采用 75 的 pvc 管将三根注浆管引出地面 注浆管顶低于地面 5cm 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 16 页 3 3 成桩施工质量成桩施工质量控制方法及验收标准控制方法及验收标准 3 3 1 开孔就位开孔就位 1 验收内容 1 护筒 验收护筒是否按要求埋设 并测定护筒的对中偏差 要求对中偏差 20mm 2 钻机 用水平尺测定机台是否水平 并测量转盘面标高 并做好记录 作为 孔深控制的基准 3 钻杆 复核钻杆节数和总长 并做好记录 作为孔深控制的基准 4 钻头 复核钻头直径和长度 本工程要求钻头直径不小于设计桩径 控制在 1000 1040 之间 钻头长度应扣除前段锥形长度 钻头长度计入钻具总长 检查 钻头是否为三翼双腰箍钻头 检查钻头上刀齿的完好程度 及时维修和更换钻头 5 通过测定的机盘面标高 钻具总长 场地标高 计算出设计孔深以及孔深控 制的关键 钻杆机余 设计孔深 地坪面标高 桩底标高 钻杆机余 钻具总长 转盘面标高 桩底标高 2 验收记录 本道工序验收合格后 填写并由监理单位签署 钻孔灌注桩开孔通知单 见附 表 方可进行下道工序施工 3 3 2 成孔一清成孔一清 1 验收内容 1 成孔过程 成孔过程中质检人员每巡视检查 接钻杆时可采用水平尺校核机 台水平和钻杆是否垂直 巡视过程中一旦发现异常情况 应及时向技术负责人汇报 技术负责人根据情况进行上报或处理 2 泥浆指标 循环泥浆的主要指标为比重 1 20 1 30g cm3 粘度 16 22 秒 以确保成孔过程中的孔壁稳定 桩机上应配备完好的泥浆比重计和粘度计 适时进行 测量 调整 3 一清孔深 沉渣 钻孔桩成孔完毕后 将由检测单位采用井径仪对成孔质量 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 17 页 进行检验 此时可以得到实测孔深 孔径和沉渣情况 允许孔深偏差 0 300mm 允 许沉渣厚度 10cm 若实际成孔深度偏差超过 300mm 应根据实测深度调整注浆管的 安装底标高 4 成孔垂直度 通过井径仪测定 垂直度验收标准为 1 150 目标垂直度 1 200 5 孔径 通过井径仪测定 孔径偏差 0 50mm 不得出现负偏差 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 18 页 成孔质量控制指标成孔质量控制指标 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 桩位 20mm 开孔定位 在硬地坪上放出纵横轴线 对照轴线用钢尺检查 护筒垂直 稳定开孔前检查埋设情况 钻机平整度开孔前水平尺测量转盘水平度 1 开孔 钻头直径 1000 开孔前钢尺测量 新浆 比重 1 05 1 10g cm3 粘度 16 22 秒 PH 值 8 10 新浆池 2 泥浆 循环泥浆 比重 1 20 1 30g cm3 粘度 16 22 秒 PH 值 8 10 含砂率小于 3 循环池 泥浆检测仪器测定 正循环钻进 钻压 10 25kpa 转速 40 70r min 钻进时 3 钻进 反循环钻进 钻压 10 15kpa 转速 12 40r min 钻进时 通过速度观测 检查成孔情 况是否正常 提钻前 将钻具下放到底 测量钻杆 机余 孔深 0 300mm 提钻后井径仪或超声波测井仪 孔径 0 50mm 提钻后井径仪或超声波测井仪 垂直度 1 150 提钻后井径仪或超声波测井仪 4 终孔 检查 沉渣厚度 10cm 提钻后井径仪或超声波测井仪 2 验收记录 本道工序实施过程中 由施工单位填写 钻孔灌注桩钻进成孔原始记录表 见 附表 本道工序验收合格后 施工单位填写并由监理单位签署 钻孔灌注桩成孔验 收记录 见附表 方可进行下道工序施工 3 3 3 钢筋笼制作 吊放钢筋笼制作 吊放 1 验收内容 1 钢筋笼接数 总长 钢筋笼总长扣除所有接头的搭接长度后 不应小于钢筋 笼设计总长 2 钢筋笼直径 主楼桩的钢筋保护层为 75mm 因此钢筋笼的理论外径为 850mm 每节笼子上采用钢尺至少测定 2 点 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 19 页 3 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 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 4 钢筋笼下放时应绑设保护层垫块 每节钢筋笼上不少于 2 组 每组数量不少 于 3 块 保护层垫块采用钢垫块或水泥砂浆制作 5 主筋 箍筋间距 及电焊质量 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 2 验收记录 每根桩的钢筋笼制作完成后 所有按节编号 依次摆放 集中验收 钢筋笼验收 合格后 施工单位填写并由监理单位签署 钻孔灌注桩钢筋笼制作隐蔽验收记录表 见附表 钢筋笼方可使用 钢筋笼下放过程中 须对每个接头进行验收 施工单位填写 钻孔灌注桩钢筋笼 吊放记录表 见附表 3 3 4 二次清孔二次清孔 1 验收内容 1 导管 导管在首次使用前应进行气密性试验 保证密封性能 超深钻孔桩浇 灌过程中对导管磨损较大 因此导管应定期进行检查 及时更换和围护 每根桩在导 管下放开始前应验收导管总长 以导管下口距离孔底 0 5m 0 8m 为宜 2 泥浆指标 二清质量主要以泥浆指标作为控制标准 主要测试指标 比重 1 25g cm3 粘度 16 22 秒 PH 值 8 10 2 验收记录 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 20 页 清孔后 混凝土灌注前 应进行隐蔽工程验收 施工单位填写并由监理单位签署 钻孔灌注桩隐蔽工程验收记录 见附表 中的相关内容后 方可开始下道工序施 工 3 3 5 浇灌水下混凝土浇灌水下混凝土 1 验收内容 1 混凝土规格 本工程主楼桩混凝土强度等级为 C45 混凝土按 C55 配制 混 凝土搅拌车到场后 材料管理人员须仔细核对送货单 无误后方可用于浇灌 2 坍落度 每根桩的浇灌过程中至少进行三次坍落度测定 坍落度的控制标准 为 20 3cm 现场测定坍落度超过标准的混凝土 不得用于桩身浇灌 3 试块制作 每 50 方混凝土制作一组 100mm 100mm 抗压试块 即工程桩每 根桩 1 组 试锚桩每根桩 2 组 检测 28 天抗压强度 4 拔拆导管 混凝土灌注过程中导管应始终在混凝土中 严禁将导管提出混凝 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 一次提管 长度不宜超过 6m 浇灌过程中 用测绳测定砼面标高 确定拔管时间和拔管长度 5 混凝土供应 每根桩一旦开始浇灌后 混泥土必须连续供应 一旦发生供应 断档现象 材料管理部门应立即联系备用拌站 确保混凝土供应连续 6 砼面标高 混凝土实际灌注高度应超出设计桩顶标高 2m 以上 导管最终起 拔前 通过测绳测定砼顶标高 2 验收记录 混凝土浇灌过程中 施工单位填写 水下混凝土灌注记录表 见附表 浇灌完 成上报监理 3 4 质量故障的预防与应急处理质量故障的预防与应急处理 3 4 1 质量事故的预防质量事故的预防 1 孔斜预防措施 a 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 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 21 页 b 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 c 本工程桩基成孔深度较大 施工时 定期利用水平管或水准仪至少校核转盘 钻机水平 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 a 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 b 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 c 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 a 改进钻头结构 调整刀具的角度 高度 提高钻头的切削能力 提高排渣能 力 从而提高钻进效率 b 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 c 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 d 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 e 保证钻头的有效直径满足设计直径 3 4 2 质量故障的应急处理质量故障的应急处理 1 成孔遇地下障碍物 根据地质勘察报告和物探报告 本工程范围内暂未发现影响钻孔桩施工的障碍物 但地下工程施工情况复杂 不可预见因素多 一旦成孔时遇到地下障碍物 必须采取 有效措施及时处理 若障碍物深度在地表下 3m 深度范围以内 可通过人工开挖清障的方式进行处理 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 22 页 若障碍物深度超过 3m 从安全文明施工角度以无法同过人工或机械开挖清障解决 因为一旦大面积放坡开挖清障 不但场地文明管理难以实施 周边的桩基施工也会受 到很大影响 不利于安全 质量和进度控制 因此 针对超过 3m 深度的障碍物 将 通过旋挖钻机清障的方式进行处理 选定的清障用旋挖钻机套管直径为 1200mm 2 孔壁坍方 若属于上部粘性土内的轻微坍方 可通过增大泥浆比重 减速钻进的方式尝试进 行继续成孔 若成孔过程中发生较大程度的孔壁坍方 应立即停止成孔钻进 缓慢提钻 防止 钻头被埋 查清坍方位置和原因 召开紧急技术会议专题讨论后 采取针对性措施 若无法及时制止进一步坍方 可将坍方桩孔进行回填 将该桩周边的桩施工完毕后 再来施工这一根桩 以避免此桩坍方对周边桩的影响 必要时可将坍方桩的上部土体 加固后再行成孔 3 掉钻 施工过程中应定期检查钻头焊缝及钻杆接头 防止出现钻头 钻尖掉落孔内的现 象发生 一旦万一发生掉钻 必须立即进行处理 首先是提出钻杆 将顶端系有磁铁或挂 钩的钢缆放入孔内进行打捞 捞出掉钻部件后方可继续成孔 4 钢筋笼无法下放到位 在钢筋笼下放特别是试锚桩钢筋笼下放过程中 钢筋笼有可能会无法顺利下放至 设计标高 若钢筋笼已基本下放到位 可与设计单位进行协商 在取得认可的情况下 割除顶部高出的钢筋笼 浇灌混凝土 因为若将钢筋笼拔起后重新处理 会给桩孔稳 定带来更多的不安定因素 若钢筋笼下放离设计的下放深度较多 则必须将钢笼拔出 重新扫孔后再行下放 重新扫孔过程中必须严密注意孔壁的稳定情况 5 导管拔断 导管接头必须定期检查 安装时必须旋紧 防止导管拔断 如在混凝土浇灌过程中出现拔断导管的现象 首先必须测定拔断导管时的混凝土 面标高 之后重新下放新的导管 新的导管需插入测定的混凝土面以下 2m 使混凝 土具备连续性 之后重新浇灌混凝土 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 23 页 4 桩端后注浆桩端后注浆 4 1 桩端后注浆概况桩端后注浆概况 有塔楼桩均需进行桩端后注浆施工 设计注浆量为 4T 水泥 根桩 注浆水泥采用 P42 5 普通硅酸盐水泥 水泥浆液水灰比 0 55 0 6 桩底注浆采用桩身均匀设置 3 根注浆管 与超声波检测管共用 2 用 1 备 备用注 浆管采用木塞封底 注浆管下端与单向阀式注浆器相连 桩端注浆器应插入孔底以 下 0 2 0 5m 注浆管随钢筋笼同时下放 并在管内注水以严防漏浆 桩端注浆终止标准应采用注浆量与注浆压力双控的原则 以注浆量 水泥用量 控制为主 注浆压力控制为辅 当注浆量到要求时 可终止注浆 当注浆压力 3MPa 并持荷 3 分钟 也可终止注浆 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 24 页 4 2 工艺流程工艺流程 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 30cm 每节注浆管连接 具备注浆条件后开启注浆管使浆 液均匀加入加固土体 浇筑砼后 7 小时内注水 加压打开注浆阀 注浆量达到设计要求后 或压力 3MPa 停止注浆 转移到另一孔注浆 直至结束所有 桩施工 4 3 施工步骤施工步骤 4 3 1 预埋注浆管预埋注浆管 本工程注浆管与超声波检测管共用 采用内径 50mm 钢管 壁厚不应小于 3 2mm 接头形式为无缝钢管加工成的外丝接头 外丝接头长度大于 50mm 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 300mm 进入 土体深度 50mm 注浆管顶部低于地面 50mm 注浆器埋入孔底 30cm 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 用于声测管作后注浆的 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 25 页 预埋管 其由检测单位确定 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 3 根压浆管 在断面上均匀分布 2 用 1 备 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 30cm 管与管之间采用丝牙连接 外面螺纹处用止水胶带包裹 并牢固拧紧密封 备用管端部与笼底平齐 安装前将每节备用管的两端用红漆标记 以便在地表示 别出备用管 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 液面应基本保持稳定 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 备用管的堵头同样红漆标记 下钢筋笼时必须缓慢下放 严禁强力冲击 在桩身砼浇灌开始 第一次拔导管 后 7 8 小时内 用清水劈裂 水量不宜大 贯通后即刻停止灌水 注浆管安装过程验收过程中 按实填写下表 钻孔灌注桩后注浆管路安装记录表钻孔灌注桩后注浆管路安装记录表 工程名称安装日期 注浆器 桩号 桩径 mm 孔深 m 桩端 标高 m 直径 mm 长度 m 数量 个 安装项目 直径 mm 节长 m 节数 个 总长度 m 连接形 式 备注 甲 乙 桩 端 丙 甲 乙 注 浆 导 管 桩 侧 丙 注水情况 施工员 质检员 项目工程师 项目经理 施 工 单 位 单位签章 质 量 评 定 监 理 单 位 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 26 页 本工程主楼工程桩上部约有 30m 的空钻部分 设计本身并无配筋 为了确保空 钻深度内的注浆管 声测钢管 牢固安装并不易被折断 必须在这一段深度内设置辅 助钢筋笼 注浆管需牢固绑扎于辅助钢筋笼的纵向钢筋上 辅助钢筋笼设置方式详见附图 ZT 08 注浆管辅助钢筋笼设置图 4 3 2 压浆施工压浆施工 1 根据本工程实际情况 压浆泵选用泵压不低于 10Mpa 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 2 按照桩基施工规范 成桩 2 天后可开始进行后注浆施工 但本工程注浆管兼 用作超声波检测管 因此注浆必须在超声波检测完成后方可进行 同时为避免注浆对 相邻桩的影响 塔楼桩应按照成桩顺序和时间 成片进行注浆 若四周 10 米范围有 正在施工的桩 不得进行压浆施工 3 水泥浆配制要求 水泥采用 P42 5 级普通硅酸盐水泥 同时要求水泥新鲜 不结块 单桩注浆量约 4 吨水泥 水灰比为 0 55 搅拌时间不小于 2 分钟 搅拌好的水泥 浆液用孔径不大于 3 3mm 的滤网进行过滤 4 压入水泥浆 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土层 本工 程压力控制在 3Mpa 以内 一般情况下为 1 4 1 8Mpa 流速控制在 30 40 升 分钟 以内 桩端注浆 分两次压浆 第一次压浆水泥用量 3T 2 3 小时后第二次压浆 达 到以下三个条件之一均可停止压浆 a 压力大于 3Mpa 并持荷 3 分钟 b 水泥用量达到 4T c 桩顶出现冒浆 每完成一根桩的压浆工作 现场质量员做好有关施工记录 要求做到及时 真实 准确 注浆记录填入下表 上海中心大厦项目工程 主楼钻孔灌注桩施工方案 第 27 页 钻孔灌注桩后注浆记录表钻孔灌注桩后注浆记录表 工程名称桩号 成桩日期注浆日期 泵 压 MPa 管 号 开环最大最小正常终止 泵量 L min 注浆时 间 m