筒桩生态挡墙施工方案(现浇板桩).doc

横琴新区澳门大学新校区 排洪渠改线工程筒桩连续生态景观墙施工方案珠海中海桐建设工程技术有限公司2010年8月第一章 筒桩简介及工程概况一、筒桩简介现浇混凝土薄壁筒桩又称筒桩，是一种刚性排土新工艺桩。现浇薄壁筒桩外径一般为10001500mm，壁厚120200mm，它利用高频液压振动锤将带有环形桩尖套的内外壁套管（双层钢护筒）沉入地下，向内外管中间灌入混凝土，启动振动锤边振边拔出双层钢护筒而形成现浇薄壁筒桩。其优点是施工速度快、挤土少、沉桩深、抗水平推力大、承载力高，并且桩径不受限制、无泥浆污染等优点。已在浙江省温州市鹿西岛筒桩结构透空型防波堤、上海金山卫导流堤、美国陆军工程部海岸防护工程、福建漳州阳光都市基坑支护等工程中广泛应用。二、工程概况横琴岛澳门大学新校区排洪渠迁移项目的工程区位于珠海市横琴新区澳门大学新校区北部， 改线后的渠道总长1300m，渠底宽48m，起点为渠道入十字门水道出口（桩号 0+000），终点为东大堤东侧中心沟支渠（桩号1+300）。工程主要建设内容为：由十字门水道右岸至东大堤东侧中心沟支渠按50年一遇防洪标准新建长1.3km的自然型生态排洪渠,在满足挡潮、排水要求的前提下，兼顾市政、交通、水环境、水资源和生态景观的要求；完善工程管理机构和管理设施，同步实施水土保持与环境保护措施。三、工程地质情况：根据勘察报告，本阶段钻孔揭露拟建渠道沿线地层从上到下为：人工填筑土（Q4s）：主要为风化残积土，吹填粉细砂、块石等，成分复杂，厚度一般为 2.35.5m，层底高程-1.760.78m。淤泥(Q4m)：灰色、灰黑色淤泥层，软-流塑状，局部见贝壳，层厚9.316.7m，厚度变化较大层，底高程-10.22-17.36m。黄色粘土（Q4al）：黄色，硬可塑-硬塑状，刀切面光滑，局部偶见含石英砾砂，层厚3.911.30m，层底高程-14.58 -23.82m。淤泥质粘土(Q4m)：灰色、灰黑色淤泥层，软-流塑状，局部见贝壳，层厚1.0-10.4m，层底高程-28.36-21.22m。青灰色粘土（Q4al）：灰色、青灰色，可塑硬可塑状，具嗅味，层厚1.010.5m，层底高程-37.46-25.82m，该层厚度变化较大，层顶起伏较大。含粘土质砂（Q4al）：灰白色含粘土质砂，以中粗砂为主，局部有细砂，含较多粘土，中部夹砂质粘土透镜体，厚度1.34.3m不等。弱微风化花岗岩（）：弱微风化花岗岩，灰白色，碎块状-柱状，层顶高程-64.8 -75.1m。四、筒桩连续生态景观墙的优势： 筒桩连续生态景观墙具有施工进度快，筒桩施工无需开挖，生态环保、美观节约、结构稳定、耐久性好，免维修、施工不受地表和地下等来水的影响，工期可靠等优点。第二章 筒桩挡墙方案一、施工前准备1筒桩施工前应具备以下资料：工程地质勘察报告，施工设计图纸，建筑场地及邻近建筑物结构与地基基础、地下管线、空中线路及障碍物、道路等相关资料。2施工前应进行施工图会审、设计交底；编制施工组织设计及审核确认；组织施工人员进行技术交底。3打桩前应处理高空和地下障碍物。施工场地应平整处理，桩机移动的范围内除应保证桩机垂直度的要求外，还应考虑地面的承载力，施工场地及周围应保持排水畅通，以保证施工机械正常作业。4桩基轴线的控制点和水准点应设在不受打桩影响的地方，开工前经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。桩基轴线位置的允许偏差不得超过20mm。5打桩锤应根据工程地质条件、桩径及施工条件等选择合适的中高频激振锤。6筒桩施工前应进行试打桩，以检查设备、施工工艺、设计参数是否符合要求，试桩数量不得少于2根。7打桩时如发现地质条件与勘察报告不符，应与有关单位研究处理。8筒桩施工场地相邻已有建（构）筑物时，应重视打桩对环境的影响。视具体情况采取适当的隔振措施。 二、施工用电、机械设备、人员配备1施工用电采用网电单台筒桩的施工用电量需要160KW。2施工用水采用生活用水。混凝土采用C30商品混凝土。3施工机械配备： 根据本项目工程量，拟投入的主要施工机械如下表：投入设备一览表序号设备器具名称型号功率数量备注1沉管桩架（筒桩）起重力80-100T40KW2台2激振锤（筒桩）DZ200200KW2台3成孔器（筒桩）15001付4成孔器（板桩）300*10002付5汽车吊QY-252台6混凝土输送车4台7自备60KW发电机1台8租用170KW发电机1台9钢筋调直机1台10钢筋交流电焊机5台4人员配备劳 动 力 配 备 表编号工种人数备注1施工队长42机操工83机前工124记录员4 三 筒桩挡墙施工工艺方法本工程渠道设计底高程为-2.0-1.92m，渠顶设计高程为3.8m，原地面高程为3.33.45m，开挖深度为6.296.79m。主要施工顺序为：筒桩及板桩施工 渠道一期开挖（至筒桩桩顶标高1.10m） 桩顶联系梁施工 渠道二期开挖 渠底防护施工 渠岸土方回填 渠岸护坡施工 上部结构及景观部分施工。1.筒桩桩位放样根据施工图坐标和高程进行排洪渠渠定位和桩位放样，并且在排洪渠两端及轴线上每隔30米点上设置固定标记（插上钢筋并浇灌混凝土护座），作为控制点。误差不超过5mm，桩位放样按桩心距2500mm布置，确定桩位中心后插上钢筋，后按桩心位置安放桩尖。2.桩机就位桩机采用步履式高频振动沉拔桩机，通过移动桩机底部使桩机就位。筒桩第一根桩成孔：待位置初步对中后，下放成孔器，使成孔器的内外钢管底端接近桩尖顶面，再调整纵横相对位置，使桩尖顶面凸台嵌入成孔器内外管间的腔内，实现完全对中，且对中后校正桩机底座水平和桅杆垂直度，垫实底座；后继板桩成孔器就位首先与前成孔器的导接器相连接，微转成孔器使之与本桩尖相嵌套。3.挡墙施工工艺方法挡墙施工机械包括：筒桩沉拔桩机二台、筒桩双钢管成孔器1套、板桩成孔器2套、液压夹持器2套。筒桩施工方法：将桩尖置于施工位置，筒桩桩机就位，将下端形成切削刃的环形桩尖套入内外护壁套管之间环隙中，并使内外护壁套管的下端面分别同桩尖上的内外支承面平整接触，且桩尖的内支承面的内径略小于内护壁套管的内径，该内外护壁套管上端同震动锤夹持器连接。启动振动锤，松开拉伸卷扬，桩尖随内外护壁套管进入土层，被环形桩尖排挤的泥土被挤入内护壁套管，进入内护壁套管后继续上升，继而通过出泥孔排出。待桩尖与成孔器下沉至标定深度后，通过桩身自带卷扬机向双钢管护筒空腔中下入钢筋笼，从设在外护壁套管的灌注口向内外套管之间的环隙中灌注混凝土，至砼贯入一定量后，将内外护壁套管震动并同步向上逐渐拉出，此时，桩尖与灌注形成的混凝土筒体连成一体埋设在地基中，便完成筒桩成桩整个过程。筒桩间板桩施工方法：将板桩桩尖通过定位器放置于施工位置，板桩沉拔桩机就位，将下端形成切削刃的长方形板桩桩尖套入钢护壁套管中，并使钢护壁套管的下端面同桩尖上支承面平整接触，该钢护壁套管上端同震动锤夹持器连接。启动振动锤，松开拉伸卷扬，桩尖随内外护壁套管进入土层，待桩尖与成孔器下沉至标定深度后，松开钢护筒顶端夹持器，通过桩身自带卷扬机向钢管护筒空腔中下入钢筋笼，并向长方形套管之间的环隙中灌注混凝土，至砼贯入一定量后，将钢护壁套管震动并同步向上逐渐拉出，此时，桩尖与灌注形成的混凝土桩体连成一体埋设在地基中，便完成板桩成桩整个过程。施工基本流程为：桩机就位后，使用液压夹持器夹紧成孔器，启动振动器将成孔器振动沉入土层.至设计标高，成孔器脱离液压夹持器后，利用桩机副卷扬起吊钢笼放入孔腔内，并加心标高控制，具体工艺流程如下：筒桩沉拔桩机移位至1号筒桩孔位，夹持成孔器下沉至设计标高，松开夹持器，放入钢筋笼，灌注混凝土成桩；筒桩沉拔桩机移位至3号筒桩孔位，夹住成孔器下沉至设计标高，松开夹持器，放入钢筋笼，灌注混凝土成桩； 筒桩沉拔桩机移位至5号筒桩孔位，夹住成孔器下沉至设计标高，松开夹持器，放入钢筋笼，灌注混凝土成桩；筒桩沉拔桩机移位至7号筒桩孔位，夹住成孔器下沉至设计标高，松开夹持器，放入钢筋笼，灌注混凝土成桩；依次循环类推轮流成孔、下钢筋笼、浇注混凝土施工1、 3、 5、 7、等筒桩，待筒桩成型桩机回到2号孔位以此顺序施工2、 4、 8、.等筒桩。待全部筒桩成型后施工板桩，形成由筒桩、桩间板桩构成的地下连续墙结构物。筒桩挡墙施工流程见下图：板桩钢筋笼绑扎时将PVC管绑扎到钢筋笼指定位置，待挡墙成型，渠道开挖后凿除排水孔孔口浮浆后在排水孔中放入滤芯器，滤芯器细部图如下：四 沉管及灌注混凝土的技术要求1.沉管要求当成孔器安装完毕之后，套上桩靴（或称桩尖），方可加压振动沉孔。在沉孔过程中密切注视沉孔速度的变化，遇到强硬地层，不宜过度加压沉孔，以避免桩尖及成孔器损坏。同时要注意成孔器保持正常的垂直度，保持成孔器顶部排土出口的畅通无阻。2.成孔器的止水措施沉孔之前必须使桩尖与成孔器内、外钢管的空腔密封，使其在全部沉孔过程中不会漏水。止水方法有以下几种，根据实际情况选取合适的止水方法： 预先灌注约1m3混凝土在壁腔内，防止地下水渗入壁腔中。 在桩尖与成孔器接触处的内外侧均用纸袋或纤维布密封防水。3.现浇混凝土的技术要求混凝土配比强度需根据设计混凝土强度要求严格执行，并在施工中随机取样进行混凝土样品强度监测。 成孔器提升速度当制备的混凝土灌满成孔器壁腔内后，即时振动成孔器并缓慢地提升，提升速度约为2m/min，但必须是保持成孔器的钢管埋入混凝土约1m的深度，以防成孔器内、外侧的泥土挤入壁腔内造成断桩事故。为了不使成孔器振动时间过长而造成混凝土离析，不宜连续振动而不提升，造成混凝土离析。 成孔器的垂直度要求在沉孔及提升成孔器时，必须保持成孔器的垂直度。垂直偏差不得超过1。4.桩机成孔器安装精度要求1.成孔器直径：外径-以成孔器的外钢管的外壁尺寸为准，外钢管的园度需达到15% tan；内径：以成孔器的内钢管的外辟尺寸为准，内钢管的园度与外钢管园度的精度要求相同。2.成孔器安装成孔器是筒桩机在沉桩施工前的最后一道关键性技术要求，安装上端法兰时需控制底部套筒的环形空隙壁厚的均匀性，要求精确测试内、外套管间的环隙达到精度要求后才能固定上端法兰。5.筒桩质量检验标准如下表要求 项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩长不小于设计桩长 测桩管长度2混凝土充盈系数1.05每根桩的实际灌注量3桩身质量检验设计要求低应变试验4混凝土强度设计要求试块报告5抗弯能力设计要求现场抗水平推力试验一般项目1桩位单桩（结构桩）Mm150开挖后量桩中心群桩（复合地基）Mm2502垂直度1测桩管垂直度3桩径Mm20开挖后实测桩头直径4壁厚Mm10开挖后用尺量筒壁厚度，每个桩头取三点计算平均值5桩顶标高Mm3050需扣除桩顶浮浆层6.筒桩桩身质量监测方法1.桩身完整性：抽样成桩数10按现行小应变测试规范执行，但筒桩系空心管型桩，因而动测时在桩体上应取4个测点；3.如设计需要对筒桩承载力评定时，抽样成桩数0.01进行，可按其他类型单桩静载试验规范进行，但桩顶需进行盖帽处理后才能进行；4.如设计需要对筒桩的群体性承载力进行评估时，亦可按需要进行群桩的静载力试验；5.如主要受水平荷载作