旋挖成孔灌注桩施工专项方案.doc

施工组织设计 方案 报审表施工组织设计 方案 报审表 A2 工程名称 龙王嘴污水处理厂尾水出江箱涵工程 编 号 LWZ 2015 技案 015 号 致 武汉飞虹建设监理有限公司龙王嘴污水处理厂尾水出江箱涵工程项目监理部 我方已根据施工合同的有关规定完成了旋挖成孔灌注桩施工专项方案的施工组织设 计 方案 的编制 并经我单位上级技术负责人审查批准 请予以审查 附 旋挖成孔灌注桩施工专项方案 承包单位 章 项目经理 日 期 专业监理工程师审查意见 专业监理工程师 日 期 总监理工程师审核意见 项目监理机构 总监理工程师 日 期 施工组织设计 方案 审批表施工组织设计 方案 审批表 审审 核核 部部 门 人门 人 员员 及及 意意 见见 审核部门姓 名职务 职称 审 查 意 见 工程技术 质量管理 安全管理 计划预算 材料设备 文明施工 部 门 会 签 意 见 年 月 日 施 工 单 位 审 批 意 见 施工单位盖章 总工程师 年 月 日 建设 或 监理 单位 审 定 意 见 项目总监理工程师 或建设单位项目技术负责人 年 月 日 龙王嘴污水处理厂尾水出江箱涵工程龙王嘴污水处理厂尾水出江箱涵工程 旋挖成孔灌注桩旋挖成孔灌注桩 施工专项方案施工专项方案 批批 准准 审审 核核 复复 核核 编编 制制 X X 排水工程项目部排水工程项目部 目目 录录 1 工程概况工程概况 1 1 11 1 编制依据编制依据 1 1 21 2 灌注桩工程简介灌注桩工程简介 1 2 施工部署施工部署 3 2 1 总体施工安排总体施工安排 3 2 2 主要施工程序主要施工程序 4 2 3 施工进度安排施工进度安排 5 2 4 主要资源配置主要资源配置 6 2 4 1 主要施工材料配置 6 2 4 2 施工设备配置 7 3 灌注桩施工灌注桩施工 7 3 1 施工准备施工准备 7 3 1 1 现场临建及前期工作 8 3 2 主要施工方法主要施工方法 9 3 2 1 测量放线 9 3 2 2 护筒埋设 9 3 2 3 钻孔机械就位 9 3 2 4 泥浆制备与使用 10 3 2 5 钻孔成孔 13 3 2 6 清孔 拆杆 移机 14 3 2 7 钢筋笼制作 安装 14 3 2 8 二次清底 15 3 2 9 水下混凝土灌注 15 3 2 10 成桩质量检查 16 3 3 钻孔灌注桩施工过程中常见问题及处理方法钻孔灌注桩施工过程中常见问题及处理方法 17 3 3 1 一般地区钻孔过程中常见问题及处理措施 17 3 3 2 混凝土灌注过程中常见问题及处理措施 18 4 主要施工保证措施主要施工保证措施 21 4 1 施工质量保证措施施工质量保证措施 21 4 2 工期保证措施工期保证措施 22 4 3 施工安全保证措施施工安全保证措施 22 4 3 1 施工现场安全保证措施 23 4 3 2 机械设备安全保证措施 23 4 3 3 施工用电安全保证措施 24 4 3 4 施工起吊作业安全保证措施 24 4 3 5 桩机作业安全技术措施 24 4 3 6 钢筋工作业安全技术措施 25 4 4 文明施工及环境保护措施文明施工及环境保护措施 26 4 4 1 文明施工保证措施 26 4 4 2 环境保护保证措施 27 4 4 3 扬尘控制 27 4 4 4 噪音与振动控制 27 4 4 5 光污染控制 28 4 4 6 水污染控制 28 4 4 7 废渣控制 29 1 1 工程概况工程概况 1 1 1 1 编制依据编制依据 1 设计图纸 龙王嘴污水处理厂尾水出江箱涵工程施工图设计 B 版 2 龙王嘴污水处理厂尾水出江箱涵工程 标段施工组织设计 3 工程施工合同和招投标文件 4 建筑深基坑工程施工安全技术规范 JGJ311 2013 5 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 6 建筑地基处理技术规范 JGJ79 2012 7 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 8 基坑工程技术规程 湖北省地方标准 DB42 159 2012 9 施工过程涉及其余相关的政策 法律法令 法规及规范 标准条文等 1 2 1 2 灌注桩工程简介灌注桩工程简介 根据地质构造资料 灌注桩施工区域地层自上而下由 5 个单元层组成 1 淤泥层 Ql 约 4 6m 厚 主要分布在南湖湖底及周边原湖塘底部 高压铁塔附近 含有大量腐殖质及白色螺壳 所取土样不能直立 作为基槽 侧壁土层 其自稳性差 应重点支护 2 一般黏性土和砂类土层 Q4al 3 老黏性土层 老黏性土夹碎石层及砂性土层 Q3a1 p1 整个单元层 力学性质较好 建筑性能良好 是桩基持力层 4 红黏土层及泥岩风化形成的残积土层 Qel 含铁锰化合物 黏性强 局部夹有灰岩 5 单元上第三系黏土岩 属半成岩 呈硬塑性 强度高 工程性质较 好 水文条件 排水箱涵途经南湖湖区 规划控制南湖常水位 19 15m 最高控 制水位 19 65m 最低控制水位 18 65m 2 地下水 上层滞水埋深 0 6 4 5m 之间 弱空隙承压水头标高一般为 13 0m 左右 年变幅度 3 0 4 0m 水量一般不大 岩溶裂隙水在岩溶及岩溶裂隙分布 地段可能具弱承压性 水量变化较大 本标段施工桩号为起点 2 196 灌注桩施工内容主要包括 K0 680 K1 190 基坑支护灌注桩 K0 000 K1 151 堰涵基础灌注桩 其中 K0 000 K1 151 堰涵地基处理采用双排或三排直径 600mm 的钻孔灌 注桩 间排距约为 4m 5m 桩长 9 24m K0 680 K1 151 基坑支护方式为双排灌注桩 该段内 丽岛花园一侧的灌 注桩直径 1000mm 间距 1 3m 布置 南湖一侧的灌注桩直径 800mm 间距 1 1m 布置 直径 1000mm 灌注桩桩长 12 24m 直径 800mm 灌注桩桩长 9 21m K1 151 K1 170 基坑支护方式为双排直径 800mm 灌注桩支护 间距 1 1m 布置 桩长 8m K1 170 K1 190 段箱涵基坑靠近中建三局工地一侧为放坡开挖 靠南湖一 侧采用直径 800mm 灌注桩支护 间距 1 1m 布置 桩长 8m 主要工程量见下表 表 1 2 1 桩基主要工程量表 序号项目名称工程部位 长度 m 数量备注 K0 680 K0 830 24 116 K0 830 K0 970 12 109 K0 970 K1 050 18 62 1 1000mm 灌注桩 K1 050 K1 151 12 72 共计 359 根 6072 米 未 考虑施工平台 增加深度 K0 680 K0 830 21 136 K0 830 K0 970 9 127 K0 970 K1 050 15 72 K1 050 K1 151 9 99 K1 151 K1 170 8 34 2 800mm 灌注桩 K1 170 K1 190 8 17 共计 485 根 6378 米 未 考虑因施工平 台增加的深度 K0 000 K0 150 9 69 3 600mm 灌注桩 K0 150 K0 190 10 5 17 共计 588 根 9432 5 米 未 考虑施工平台 3 K0 190 K0 250 14 24 K0 250 K0 400 18 64 K0 400 K0 450 20 20 K0 450 K0 600 18 138 K0 600 K0 830 22 5 70 K0 830 K0 970 10 5 56 K0 970 K1 050 18 5 32 K1 050 K1 150 12 43 K0 519 5 K0 660 18 55 与堰涵基槽的 深度 表 1 2 2 桩基施工措施主要工程量表 序号项目名称工作名称单位工程量备注 泥浆循环沟槽开挖m32680 沟槽砂浆护面m398 2 沉渣池 贮浆池开挖m3480间距 100m 钢板贮浆箱T2 72 1泥浆控制 护壁泥浆用量m355000 6 回收率 2钻孔增加量 600mm 灌注桩钻孔m25346m 4m 碎石m31467 黏土m32934 K0 000 K0 680 3 600mm 灌注桩桩基平台 钢板T22 608 4泥浆固化护壁泥浆m35500 5 灌注桩钻孔淤泥固 化 m31336811002 1 15 2534 3 14 0 3 0 3 2 施工部署施工部署 2 1 总体施工安排总体施工安排 灌注桩施工区域表层主要为淤泥质地基 基坑面积小 支护桩边线紧贴岸侧 结构物 根据现场土质状况和工程特点 为了保证满足工程的进度 质量和安全 文明施工的要求 本工程选择旋挖成孔 旋挖钻机与传统钻机相比 施工速度快 成孔质量高 环境污染小 噪音低 振动小 操作灵活方便 安全性能高 适用 4 性强及在特殊地层下工作等诸多优势 尤其适于市区施工 K0 000 K0 680 灌注桩施工 首先对淤泥进行固化 形成施工平台 堰涵 基槽内基础灌注桩施工完成后 再进行基坑两侧的支护钢板桩施工 K0 680 K1 125 灌注桩施工 拆除亲水平台与挡土墙 填筑桩基施工平台 先完成岸侧与基槽内的灌注桩 再施工湖侧的支护灌注桩 K0 125 K1 190 灌注桩施工 K1 125 K1 151 双侧的灌注桩与 K1 151 K1 170 靠丽岛花园一侧的灌注桩因位于高压电缆影响范围之内 无法 使用大型设备进行钻孔 考虑采用全套管护壁 小型冲抓设备取土 成孔后 分 节吊入钢筋笼 吊装钢筋笼时 确保吊车桅杆顶部距离高压电缆水平距离 垂直 距离均不小于 6m 雨天严禁在高压电缆影响区域作业 K1 170 K1 190 段灌注桩旋挖成孔 水下灌注混凝土成桩 2 2 主要施工程序主要施工程序 在钻孔桩正式施工前 根据设计图纸 选择典型区域 由施工 设计 业主 单位确定试验桩位置 按设计 规范要求和施工参数进行 以核对地质资料 地 下水分布及孔隙水压力 检验设备工艺以及技术要求是否适当 为灌注桩的正式 施工参数提供依据 试桩不作为工程桩 试桩时 检验长护筒穿过淤泥层后干法 钻孔的可行性与泥浆静压护壁湿法钻孔的工艺参数 K0 000 K0 680 灌注桩施工 首先分段对此范围的堰涵基坑内的淤泥进行 固化 首先固化表层淤泥约 2m 厚 桩基施工完成后固化至管基下 1m SR150 型旋挖钻机工作重量约 50t 履带接触地面面积约为 7m2 为保证钻孔过程中钻 机的稳定 桩基施工平台地基承载力需达到 70KPa 以上 淤泥固化应尽量保证 改良后的淤泥地基承载力可达到此强度 若固化之后淤泥地基承载力仍达不到钻 机稳定工作的要求 则在堰涵换填一层 20cm 厚级配碎石 40cm 厚粘土的泥结石 平台 上铺 6m 6m 20mm 厚 的钢板作为钻机钻孔平台 钻孔采用套管穿过 淤泥层 泥浆护壁 钻斗取土 刮板钻头清底 吊车吊入钢筋笼 导管浇筑混凝 土 堰涵基槽内的钻孔灌注桩施工完成后 再进行两侧的支护钢板桩施工 K0 680 K1 125 灌注桩施工 首先沿亲水平台外侧填筑 3 5m 宽临时施工 便道 拆除亲水平台 3m 宽 与丽岛花园一侧的挡土墙 丽岛花园一侧的支护 灌注桩平面位置与丽岛花园挡土墙重叠 但施工用地不能占用丽岛花园的花坛等 5 结构物 丽岛花园一侧的灌注桩钻孔时 旋挖钻机只能停靠外侧 将回转平台转 成与灌注桩边线呈一定角度进行钻孔作业 SR150 型旋挖钻机最小工作宽度为 4 0m 施工时需将原亲水平台位置 3m 宽 回填至 EL20 3m 形成 6 5m 宽桩 基施工平台进行基坑支护灌注桩施工 施工平台暂按填筑 2m 厚粘土 铺 50cm 厚碎石垫层后夯实 填筑厚度视沉降情况而定 保证平台顶部高程约为 EL20 3m 填筑 6 5m 宽桩基施工平台可加快施工进度 在基坑施工道路形成的 同时即可开始桩基施工 主要施工程序如下图所示 图 2 2 1 钻孔灌注桩主要施工程序 为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短 容易造成 塌孔或桩身质量受损 采取分批跳孔施作 钻孔桩施工时按四系成孔 成孔顺序 为 1 5 9 3 7 11 2 6 10 4 8 12 依次循环 见图 2 2 2 所示 6 图 2 2 2 钻孔桩施工顺序图 2 3 施工进度安排施工进度安排 截至日前 施工进度已滞后于总进度计划 后续围堰戗堤填筑与淤泥固化 需采取赶工措施 加大施工投入 将原计划围堰戗堤填筑与堰芯土换填工期压缩 调整施工顺序 分段进行淤泥固化 原计划淤泥固化完成后再进行灌注桩施工 现计划增加 2 个分隔围堰 分隔围堰需在该分段灌注桩与箱涵混凝土施工完成后 再拆除 在已完的分段端头附近重新填筑 分 4 段进行淤泥固化 完成淤泥固 化后立即开始该段的灌注桩施工 必须保证灌注桩施工按计划进行 表 2 3 2 钻孔桩作业时间分析 作业名称成孔清孔换浆下钢筋笼砼灌注加工钢筋笼 作业时间4 小时1 小时1 小时2 小时4 小时 考虑到钢筋笼加工可以和钻孔桩成孔同步进行 每根桩作业时间共计 8 小时 综合其他因素的影响 施工按 2 5 根 天 机进行安排 计划配置 4 台旋挖钻机进行施工 每天可施工 10 根灌注桩 施工中组织好 钻孔与混凝土灌注交叉作业 可缩短钻孔成桩时间 提高成桩效率 K0 930 K1 190 段共有灌注桩 512 根 计划开工日期 2015 年 9 月 28 日 完工日期 2015 年 11 月 20 日 K0 680 K0 930 段共有灌注桩 523 根 计划开工日期 2015 年 11 月 21 日 完工日期 2016 年 1 月 13 日 K0 000 K0 680 段共有灌注桩 397 根 计划开工日期 2015 年 1 月 14 日 完工日期 2016 年 2 月 15 日 2 4 主要资源配置主要资源配置 2 4 1 主要施工材料配置主要施工材料配置 钻孔灌注桩浇筑 C30 水下混凝土 采用商品混凝土 钢筋主要包括灌注桩钢 筋笼钢筋 冠梁钢筋 基坑侧壁支护钢筋 钢筋 HRB400 HPB300 钻孔护壁 泥浆考虑使用膨润土等材料配制 根据试桩情况确定各材料掺入比例与泥浆循环 使用次数来确定总用量 7 表 2 4 3 灌注桩材料配置表 编号名称 型号单位数量开始进场时间备注 1 混凝土 m 12652 422015 9 28 C3O 水下混凝土 1 15 充盈系数 2A8T56 4532015 9 28HPB300 3A10T165 1572015 9 28HPB300 4C 16T47 8562015 9 28HRB400 5C 18T66 4792015 9 28HRB400 6C 20T204 3032015 9 28HRB400 7C 25T24 2292015 9 28HRB400 8C 28T1161 2792015 9 28HRB400 2 4 2 施工设备配置施工设备配置 本段桩基施工主要设备配置详见下表 表 2 4 4 施工设备配置表 序号设备名称单位数量型号备注 1旋挖钻机台4SR150三一重工 2旋挖型搓管机台2CGJ1200S廊坊聚力 3混凝土搅拌车台69m 中联重科 4汽车输送泵台2三一重工 5履带吊台1QY50徐工集团 6汽车吊台1QY25K 1徐工集团 7自卸车台412T 8液压反铲挖机台11m3 9灰浆泵套23PN22KW 10泥浆分离设备套1YK 103044KW 11全站仪台2徕卡 12GPS台1 13钢筋切断机JJ40 12台5 5kW 14钢筋弯曲机GW40 11台2 2kW 8 序号设备名称单位数量型号备注 15钢筋拔丝机HGS 40B 11台40 KW 16钢筋墩粗机ZFD 402台40 KW 3 灌注桩施工灌注桩施工 3 1 施工准备施工准备 3 1 1 现场临建及前期工作现场临建及前期工作 1 现场围挡 丽岛花园段 PVC 围挡墙采用 PVC 高强度工程塑料和金属内 衬与柱结构组成 可根据地面状态采用铁膨胀螺栓 混凝土路面 或水泥浇注的 等不同方式固定 围护立柱高度为 2 5m 中间部分 2 5mPVC 板 0 5m 砖砌墙 体 立柱帽高 0 15m 总高度 3 15m 两柱间距为 3m 珞狮南路段围挡已围护 好 2 在施工场地设置临时设施 钢筋笼加工场 泥浆池 渣土坑和洗车池等 3 临时用水 按指定临时用水接驳口 接驳临时用水至洗车槽 泥浆池等 处 在 梦里水乡 小区设置一个用水接驳口 从市政给水管网 200 铸铁 中埋管接至围堰 沿钢板桩围堰内侧线型布置 给水主管路沿线每隔 60m 设置 一道阀门 每隔 30m 左右设置一个给水接口 每个给水接口安装 DN25 带阀门 的三通接口 4 临时用电 用电高峰期为主体施工期间 在工地生活营地东北角安装 1 台 630KVA 箱变并敷设电缆进入施工场地 用电接至泥浆泵 钢筋笼加工场等处 5 施工前技术 质检及现场施工负责人组织班组作业人员熟悉图纸 学习 规范 标准 以熟练掌握各种技术要求及施工方法 完成安全 质量技术交底 6 对进场工人进行三级安全教育和平安卡办理 7 进场机械设备的报验 进场机械设备现场验收 设备合格证 检测检验 报告及特种工操作证等查验 进场机械设备安装使用验收后投入使用 8 材料进场报验 按材料进场计划分批进场钢筋和水泥等材料 进场材料 9 现场验收 取样送检报验 检验合格后方可投入使用 施工过程中按设计和规范 要求做送检混凝土试块 焊接强度试件送检 材料按规定地点和方式存放或堆放 对材料 构配件的质量 规格 数量等进行标识 并做好保护措施 9 定位放线测量及检测所用的全站仪 水准仪 钢尺等测量仪器 都要做 好检测标定工作 并取得检测合格证 10 场地控制网的测量 建立控制基准点 为保证施工控制网的精确性 工 程施工时根据设计院提供的基准点设置测量控制网 各控制点均应为永久性的坐 标桩和水平基准点桩 必要时应设防保护措施 以防破坏 利用测量控制网控制 和校正轴线 标高等 确保施工精度 11 施工便道 沿钻孔桩周围布置旋挖钻机 汽车吊和混凝土罐车行走道路 道路进行硬化 使道路满足桩机等行走安全 施工过程中及时清除泥浆渣土 12 现场排水 施工生产区处大门位置设置沉淀池 在围挡的四周设排水明 沟 将截水先排至沉淀池使基坑内排水经过三级沉淀后 排入市政污水管网中 3 2 主要施工方法主要施工方法 3 2 1 测量放线测量放线 根据设计施工图确定测量控制轴线 外放 18cm 计算并复核各桩点的放 样资料 正确无误后进行实地测设桩位 桩位放样后 放样的桩位进行 100 复 核 并根据施工现场具体情况设置桩点护桩 以便施工时能准确埋设护筒 钻机 精确定位 3 2 2 护筒埋设护筒埋设 护筒采用 8mm 钢板卷制 根据试桩情况 结合现场实际地质条件 本工程 灌注桩工程拟采用长护筒穿过表层填土与淤泥层 护筒埋设长度为 7 9m 护筒 的插设与拔出采用振动锤或搓管机 护筒直径比钻孔桩直径大 10cm 埋设好的 护筒顶部低于地面 50cm 高出沟槽底部 30cm 在护筒的上口边缘开设 2 个溢 浆口 开挖护筒沟槽 沟槽宽度比护筒直径大 0 2m 左右 坑底应平整 坑壁采 用 M10 的 50mm 厚 1 2 水泥砂浆护面 确保水泥砂浆护面光滑平整 以保证在 钻孔过程中护筒稳定不下落 周边不跑浆 浆液能顺畅回流至沉淀池 10 护筒埋设时 通过预先引放的横方向的两个护桩点进行调整就位 护筒中心 与桩位中心重合 其偏差不得大于 50mm 并应严格控制护筒的垂直度 图 3 2 1 钢护筒埋设示意图 单位 mm 3 2 3 钻孔机械就位钻孔机械就位 本标段灌注桩施工区域表层是淤泥层 淤泥地层是旋挖钻机施工的一个难点 其原因在于淤泥地层的工程性质特别差 其流塑状态导致旋挖钻机在该地层施工 时缩颈 吸钻以及塌孔等不良工况频频发生 此外 由于淤泥质黏土的黏性较大 钻斗卸渣困难的现象也非常普遍 由于淤泥地层承载力低 施工时也容易出现地 层的不均匀沉降 存在大型钻机发生倾覆的隐患 因此钻机就位之前尽量对地表 进行处理 淤泥固化 回填碎石土 使用厚钢板垫平 以增加地表承载力 确保 钻机能在平稳的状态下施工 钻机安放前 先将桩孔周边垫平 使地面平整 确保钻机安放到位后机身平 稳 钻机就位时应确保机架的天车中心及桩位中心在同一铅垂线上 其对中误差 不得大于 20mm 钻机就位后 测量钻机平台标高以控制钻孔深度 避免超钻或 少钻 同时填写报验单 经监理工程师对钻机的对中 平台水平检查验收 同意 开钻后方可开始钻孔 正式钻孔前 钻机要先进行运转试验 检查钻机的稳定和 机况 确保后面成孔施工能连续进行 3 2 4 泥浆制备与使用泥浆制备与使用 通过试桩确定是否采用湿法钻孔 确定采用湿法钻孔作业时 施工中必须严 格控制护壁泥浆的制备与使用 如果对护壁泥浆管理不善 就可能发生塌孔事故 泥浆的管理是旋挖钻机湿法成孔中关键的一环 在泥浆液面静水压力 泥浆面高于地下水面 条件下 泥浆中水会向孔壁土 11 颗粒中渗透 而膨润土颗粒会沉积在孔壁表面 在孔壁形成泥皮保护孔壁 在静 水压力条件下 克服孔内的水压力和土压 使孔壁保持稳定不坍塌 泥浆作用 保护孔壁 防止孔壁坍塌 防止钻孔坍塌的 3 个必要条件 钻 孔内充满泥浆 泥浆液面标高比地下水位高 保持压力差 泥浆浸入孔壁形成水 不能通过的薄而坚的泥膜 抑制地下水 支撑土压力 能抑止有流动性的 地基土层的流动 悬浮钻渣 延缓钻渣沉降 具有与混凝土不相混合的基 本特性 利用其亲液胶体性质最后能被混凝土所代替而排出 泥浆以水为主体 溶解以膨润土或 CMC 羧甲工基纤维素 为主要成分的各 种原材料 浆的性能指泥浆的比重 粘度 含砂率 静切力 触变性 失水量和 泥皮厚稳定性 胶体率 PH 值等九个主要性能 浆液配制与性能指标要求如下 表 表 3 2 2 护壁泥浆的主要材料 材料名称成分主要使用目的 水水泥浆的主体 膨润土以蒙特土为主的粘土矿物泥浆的主要材料 重晶石硫酸钡增加泥浆比重 CMC羧甲基纤维素钠盐增加粘性 防护壁剥落 腐殖酸族分解剂硝基腐殖酸钠盐 煤碱剂 木质素族分解剂铬铁木质素磺胺酸钠盐 FCL 碱类Na2C03及 NaHCO3 控制泥浆变质及改善已变质的泥浆 调整 PH 值 改善黏度 渗水防止剂废纸浆 棉子 锯末等防止渗水 表 3 2 3 泥浆基本配合比 土质膨润土 CMC Na2CO3 粘性土6 80 00 0 020 0 5 砂6 80 00 0 050 0 5 砂砾8 120 05 0 10 0 5 表 3 2 4 泥浆性能指标 指标控制范围 项目 粘土砂土 试验方法 粘度22 24 25 30 500 700ml 漏斗计 比重 g cm31 09 1 151 15 1 20泥浆比重计 含砂率 5 67 8洗砂器 静切力 mg cm310静切力仪 泥饼厚 mm1失水量仪 失水量 ml 30 分10失水量仪 稳定性 g cm30 005稳定仪 胶体率 1001001000ml 量筒 12 PH 值8 99 10酸度计 膨润土重量89 10Kg 100L 表 3 2 5 泥浆调整办法 管理调整处理方法对其他性能的影响 增加 加膨润土 加 CMC 加碱 失水量减少 稳定性 静切力和比重增加 失水量减少 稳定性 切力增加 比重不变 失水量减少 稳定性 切力增加 PH 增加 比重不变 粘度 减少加 水失水量增加 比重减小 切力减小 增加 加重晶石 硅酸钠 加重晶石 膨润土 粘度不增加 稳定性减小 粘度增加 稳定性增加 比重 减少加 水粘度减小 失水量增加 稳定性减小 增加 加土和 CMC 加水玻璃 粘度增加 稳定性增加 失水量减小 粘度增加 稳定 性增加 失水量减小 静切力 减少加 水比重 粘度减少 失水量增加 失水量减少加土和 CMC粘度增加 稳定性增加 稳定性增加加土和 CMC粘度增加 失水量减少 泥浆使用管理要点 1 成孔时 必须使泥浆液面高度高出地下水位 2 米以上 要经常注意泥浆 流失 及时补浆 尤其是晚间休息时要加满泥浆 2 泥浆要经常量测做好记录 量测时间为 成孔开始 开始供浆 在供浆 池量测 每成孔 10m 深时在孔口量测一次 成孔结束量测一次 清底结束 泥浆 置换后 在浇灌混凝土前再测定 随时掌握泥浆的实际情况 以便及时作出对策 3 浇灌混凝土时 应回收泥浆 要求泥浆泵吸浆口最低位置要离桩顶面 1 0m 以内 以保证混凝土浇灌时 孔内泥浆压力 4 回收泥浆时 应先送入沉淀池 再进行及时处理 第一级振动筛初滤 筛弃杂物 粗颗粒 泥团 第二级旋流器除砂 废弃的泥浆应经第三级离心器脱 水 泵入旋流器的泥浆泵压力要求达到 0 1 0 3Mpa 排砂口直径可进行调节 5 再生处理过泥浆不得直接送入供浆池 应与新伴制泥浆混合后再使用 6 底部 3 0m 清底置换泥浆和上部 4 0m 与混凝土浇灌接触泥浆原则上都应 废弃 PH 值 14 时 可直接泵入废浆池 若底部 3 0m 泥浆仅是比重大 含 砂率高 其他指标尚好时 也可处理后再用 7 每天的泥浆使用量 泥浆回收量 泥浆处理量 废弃劣化泥浆量 新拌 制泥浆量 都应作好记录 13 8 测试泥浆指标内容为 粘度 比重 失水量 泥饼厚 含砂量 稳定性 胶体率 PH 值 等 按不 同要求 选择测定做好记录 9 为防止钻斗内的土砂掉落到孔内而使泥浆性质变坏或沉淀到孔底 斗底 活门在钻进过程中应保持关闭状态 10 必须控制钻斗在孔内的升降速度 因为如果升降速度过快 水流将会以 较快速度由钻斗外侧与孔壁之间的空隙中流过 导致冲刷孔壁 有时还会在上提 钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌 所以应按孔径的大小及土质情况来调 整钻斗的升降速度 在桩端持力层中钻进时 上提钻斗时应缓慢 11 根据钻孔阻力大小 来决定必要的扭矩与钻头的转数 12 第一次孔底沉渣处理在钢筋笼插入孔内前进行 一般采用清底钻头 如 果沉淀时间较长 则应采用水泵进行浊水循环 13 第二次孔底沉渣处理 在混凝土灌注前进行 通常采用泵升法 即利用 灌注导管 在其顶部接上专用接头 然后用抽水泵进行反循环排渣 14 水下钻进 应适当加大护壁泥浆的粘稠度 或直接向桩孔内投掷适量黏 土块 然后下钻在软土段 原位研磨一段时间再继续钻进 这样利用黏土将孔壁 挤密 增大孔壁泥皮的厚度 为了尽量减少场地占用和泥浆污染 堰涵每 100m 内设置二个沉淀池 循环 池 沉淀池 循环池设于基坑靠分隔围堰位置 通过泥浆循环沟与支护桩孔沟槽 连通 泥浆池采用挖机就地开挖 沉淀池和循环池大小为 3 4 2m 600mm 基础灌注桩因布置较分散 考虑每台旋挖配备一个 2 2 1m 1m 深 的泥浆贮存箱 钻孔之前在孔位旁开挖坑槽 埋设深度保证箱体缺口与护筒进出 浆口平齐 泥浆贮存箱由 4mm 厚钢板焊接而成 底部和侧面设置两道 10 槽钢 加固 单个泥浆池 需要钢板面积 12m2 槽钢 30m 重量 0 68T 共 4 个 施工中产生的泥浆必须经过沉淀池 沉池要经常由专人负责清理 泥浆需循 环利用 淤泥固化后使用封闭的专用车辆进行运输 废弃的泥浆经过离心机脱水 处理固化后方可外运 3 2 5 钻孔成孔钻孔成孔 在钻机的操作方式上要慢速钻进 提钻和下钻均要缓慢 均匀 且每次钻深 14 不宜过大 以 少进尺 勤提钻 为原则 在钻斗到达上次进尺深度之前就要开 始慢速正钻 将上次受扰动的淤泥缓慢的吃入钻斗内 然后将下钻速度和旋转速 度都维持在较慢的范围内 防止下钻过快来不及进入钻斗的淤泥受到较大扰动充 斥到钻体与孔壁之间变为流态 同时慢压慢钻也可以防止偏钻 钻进过程中 经常抽取渣样并与设计地质核对 注意土层变化 以便及时对 不同地层调整钻速 钻进压力 有条件的情况下尽量采用干钻成孔 开钻时 先用低档慢速钻进 钻至护筒 以下 1 米后 再调为正常速度 钻进过程中 根据不同的地质情况选用不同形式 的钻头 如 淤泥层 一般黏性土和砂类土层选择单底双开斗齿钻斗 或选用带 推土器的钻斗 单开门捞砂斗锥形筒体 可避免孔底糊钻 卸土方便 双层底 钻斗有利于清孔施工 第一次清底时 使用带有可拆卸刮板的清孔钻头进行清底 湿法钻孔时 下钻和提钻不要过猛 以防孔壁淤泥坍落而埋住钻头 并可防 止因为钻过快 钻头对孔壁已形成的泥皮造成破坏而释放出孔壁上流塑状淤泥 导致塌孔 一次进尺过深 容易造成过量的黏土在钻斗内互相挤压 形成整体 增加卸渣难度 可在进尺 20 30 cm 后暂停加压和旋转 使泥浆可以进入黏土和 钻体之间起到润滑作用 之后再循环加压钻进 湿法作业 应使用带内流水孔的钻斗 以使提钻时泥浆实现上下流通 避免 产生的 活塞效应 对孔壁产生压力 阻止淤泥流动 3 2 6 清孔 拆杆 移机清孔 拆杆 移机 干钻施工时 钻进到设计深度后 采用旋挖斗清孔 密切注视电脑上的深度 显示值 当显示值为钻进深度显示值时 原位正向旋转 4 5 转 使孔底的沉渣 旋入容斗内 同时利用旋挖斗的刮板将孔底清理为平底 然后提出旋挖斗卸渣 为确保孔底沉渣满足要求 第一次掏渣后还需用测绳检测孔深 如果测量深度与 钻进深度一致 表明清孔合格 否则再次用旋挖斗继续清渣至合格 清孔后及时 用测绳测量孔深 用检孔器检测孔径 孔的倾斜度等各项指标 检孔器用钢筋笼 做成 其外径等于设计孔径 长度等于孔径的 4 倍 严禁用强插检孔器方法进行 检孔 孔深 孔径 倾斜度检测合格后方准进入下一道工序 下放钢筋笼及灌注 混凝土前重新测量孔深 检查是否有塌孔现象 遇塌孔或沉渣过厚时 及时用旋 15 挖斗进行二次清孔 湿钻施工时 通过测绳量测 判断钻孔深度 当钻孔达到设计要求的深度 停止钻进 将钻头提高孔底 100 300mm 维持泥浆和正常循环清洗孔底沉碴 成孔检验合格后进行一次清孔 旋挖钻机钻至设计标高后用带有活门的筒形钻清 理沉渣 起钻时应小心操作 防止钻头拖到孔壁 并向孔内补入泥浆 稳定孔内 水头高度 3 2 7 钢筋笼制作 安装钢筋笼制作 安装 1 钢筋笼在钢筋加工厂现场制作 由平板车运送至桩位附近 采用汽车吊 配合桩机进行钢筋笼吊装 对接及下放 钢筋笼每节长度 9 18m 设置 3 6 道 吊点 桩长大于 18m 的钢筋笼分两节吊装 2 钢筋连接 25 以上 含 25 采用套筒连接 其他钢筋采用焊接 单面焊长 度不小于 10d 双面焊长度不小于 5d 3 钢筋笼主筋保护层厚度为 70mm 采用钢筋笼箍筋上套半径为 70mm 混凝土 圆饼做保护垫块 采用梅花形 3m 一组 每组 3 个垫块 布置 保护层垫块采用 与桩身混凝土强度等级相同的混凝土自制 4 钢筋笼分节吊装主筋对接采用单面搭接焊 焊接长度不小于 10d 采用 E502 型焊条 要求焊缝饱满 牢固 且必须清除焊渣 焊接接头距离应错开 不 小于 35d 在同一截面接头数量不得超过主筋总数的一半 且应隔筋布置 搭 接处上下各设一个加强箍 钢筋笼点焊严格按照规范要求进行施工 不允许漏焊 虚焊 烧伤 咬肉 严重黑斑现象 5 钢筋笼吊放时 对准孔位 吊直扶稳 缓慢下沉 避免碰撞孔壁 6 钢筋笼全部安装入孔后应检查安装位置 确认符合要求后 将钢筋笼进 行固定 以使钢筋笼定位 避免灌注混凝土时钢筋笼移位 7 钢筋笼制作质量标准如下表所示 表 3 2 6 钢筋笼制作质量标准 序号项 目允许误差 mm 1主筋间距 10 2箍筋间距 20 3钢筋笼长度 100 16 3 2 8 二次清底二次清底 1 下放导管后加接泥浆泵进行清孔 二次清孔采用反循环法 清孔后孔底 泥浆性能指标要求见下表 表 3 2 7 清孔后孔底泥浆性能指标 序号项目控制参数备注 1泥浆比重 1 25 2含砂率 8 3泥浆粘度 28s 2 清孔工作完成后进行孔深及孔底沉渣厚度的检查 围护桩孔底沉碴厚度 不得大于 200mm 基础灌注桩沉碴厚度不得大于 50mm 如超过规定值时重新 清孔 合格后方可灌注水下混凝土 3 2 9 水下混凝土灌注水下混凝土灌注 本工程设计桩基混凝土强度为 C30 混凝土 坍落度控制在 200 20mm 下 放钢筋笼结束后 立即灌注混凝土 导管采用 258 丝扣连接 导管应在地上作 水密封试验 试验压力不得低于 0 3Mpa 灌注前先根据测孔情况判断混凝土所 需的大致方量 导管尽量置于孔的中间 管口与孔底保持 30 50cm 的距离 确 保管内混凝土畅通 灌注前先放隔水球于导管中 将混凝土面与泥浆液面隔开 灌注时 混凝土通过自重将管内泥浆从下部管口排出 达到液封的目的 灌注前 要有足够混凝土的初灌量 确保第一次连续灌注的混凝土使下部导管埋入混凝土 的深度不小于 3 0m 混凝土浇注应保持连续进行 浇注过程中应勤量测 勤拆管 始终保持导管 埋深在 3 0 6 0m 左右 同时根据测量结果判断孔内有无异常情况 严禁将导管 提出混凝土面 形成断桩 当混凝土面高度已超过设计桩顶标高时 导管应尽量 缓慢拔出 保证桩顶混凝土面慢慢弥合 避免造成泥浆进入导管拔除后的空洞内 形成夹泥桩 混凝土采用商品混凝土 混凝土浇注前第一车应随车有混凝土质保书 配合 比单 并对混凝土坍落度及和易性检查合格后 方可进行浇注 且应经常到混凝 土供应商处检查水泥 砂 石 外加剂等质量 为确保桩头混凝土质量 桩身混凝土浇注高度需比设计桩长高 30cm 浇注 过程应作好详细记录 17 3 2 10 成桩质量检查成桩质量检查 成桩质量控制标准见下表下表 表 3 2 8 成桩质量标准 序号项目标准 1 桩的垂直度允许偏差 1 桩长 2 桩径允许偏差 50 3 沉渣厚度 150 4 充盈系数 1 混凝土桩成品质量直接影响工程整体的质量与安全 成品后必须检查 检查 采用无损检测 争取所有基桩混凝土质量达到 类桩以上标准 类桩达 90 以 上 严禁出现 类桩 质量要求 混凝土强度必须符合要求 无断层和夹层 桩尖标高不高于设计 标高 桩头预留凿除部分无残余松散层和薄弱混凝土层 3 3 钻孔灌注桩施工过程中常见问题及处理方法钻孔灌注桩施工过程中常见问题及处理方法 3 3 1 一般地区钻孔过程中常见问题及处理措施一般地区钻孔过程中常见问题及处理措施 1 塌孔 发生孔口坍塌时 可立即拆除护筒并回填钻孔 重新埋设护筒再钻 如发生 孔内坍塌 判明坍塌位置 回填砂和粘质土混合物到坍孔处以上 1m 2m 可加大 泥浆比重 加高水头等 然后继续钻进 若塌孔严重 应全部回填密实重新钻孔 弯孔和缩孔 一般可将钻头提起到偏斜处进行反复扫孔 直到钻孔正直 如发生严重弯孔 时 应采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处 待填料沉实后再重新钻孔 卡钻 不宜强提 应查明原因和钻头位置 采取晃动大绳以及其他措施 使钻头松 动后再提起 掉钻 发生掉钻时 应查明情况尽快处理 严禁人员进入没有护筒或其他防护设施 18 的钻孔内 必须进入有防护设施的钻孔时 应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒 防溺 防埋等保证安全措施后 方可进入 并应有专人负责现场指挥 斜孔 1 钻机就位平稳 转盘保持水平 护筒保持垂直 且施工过程中应经常 复查钻机的水平及对中情况 2 当遇到地下障碍物时 不得盲目钻进 要调整钻进参数 确保钻具的 垂直度的稳定性 3 施工中钻杆中心 钻头中心 护筒中心三者应在同一铅垂线上 及时 调整钻进垂直度 并用侧锤及经纬仪在相互垂直的方向上进行检测 以保证钻进 的垂直度 坍孔的预防及处理措施 1 钻进过程中 坍孔容易在砂性土层中发生 所以在进入砂性土层后 应适当放慢成孔速度 确保砂层段泥皮形成 使该段泥皮具有较好的护壁功能 2 放钢筋笼时保持垂直上下 护筒周围用粘土填封密实 钻进中及时添 加新鲜泥浆 使其高于孔外水位 遇流砂 松散土层则适当加大泥浆密度 不要 使进尺过快或空转时间过长 3 轻度坍孔 加大泥浆密度和提高浆位 严重坍孔 用粘土泥膏投入 待孔壁稳定后采用泥浆低速钻进 护筒冒顶的预防和处理措施 埋设护筒时 采用跳孔埋设 清除地层表面杂填土 用粘土回填夯实 并将 护筒深入粘土层中 地面下有障碍物及管线的 采用高护筒施工 3 3 2 混凝土灌注过程中常见问题及处理措施混凝土灌注过程中常见问题及处理措施 3 3 2 1 导管进水导管进水 1 主要原因 1 首批混凝土储量一般控制在能一次将导管埋深 1 5m 左右 按导管距桩 底 30cm 计 即首批混凝土量为 1 8m 桩长设计混凝土量 灌注时采用大料斗储料 并配备罐车做好灌注准备 确保一次灌注埋管深度大于 1 5m 后续灌注时可更换 小料斗 若首批混凝土储量不足 或虽然混凝土储量已够 但导管底口距孔底的 间距过大 混凝土下落后不能埋没导管底口 以至泥水从底口进入 19 2 导管接头不密封 接头间橡皮垫被高压气囊挤开 或焊缝破裂 水从 接头或焊缝中流入 3 导管提升过猛 或测深出错 到管底口超出原混凝土面 底口涌入泥 水 预防和处理方法 原因 1 引起的导管进水 应立即将导管提出 将散落在孔底的混凝土拌 和物用空气吸泥机 水力吸泥机以及抓斗清出 不得已时需要将钢筋笼提出采取 复钻清除 然后重新下放骨架 导管并投入足够储量的首批混凝土 重新灌注 原因 2 3 引起的导管进水 因视具体情况 拔换原管下新管 或用 原导管插入续灌 但灌注前应将进入导管内的水和沉渣用吸泥和抽水的方法吸出 如重新下管 必须用潜水泵将管内的水抽干 才可继续灌注混凝土 为防止抽水 后导管外的泥水穿透原混凝土压入上部凝固层导管内 续灌的混凝土配合比应增 加水泥量 提高稠度后灌入导管内 灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予 以振动片刻 使原混凝土损失的流动性得以弥补 以后灌注的混凝土可恢复正常 的配合比 导管及其配件在使用前应先检查并进行试拼 确保导管本身合格 在灌注过 程中 勤测量 推算拔管高度 并进行复核 避免拔管过高造成进水 3 3 2 2 卡管卡管 在灌注过程中 混凝土在导管中下不去 称为卡管 卡管的原因可能是由于 混凝土坍落度过小 同时 如拔导管埋深没有控制好 管口的混凝土已初凝或者 泥浆比重过大都会造成卡管 灌注前 应做好准备工作 检查泥浆比重 混凝土灌注前注意坍落度是否合 适 同时 浇注过程中应勤测量 并应详细掌握混凝土的初凝时间 避免导管被 埋无法拔出 卡管有以下两种情况 1 剪球时卡管 在灌注水下混凝土时 经常会产生剪球时卡管的情况 出 现这种情况的原因 一是剪球制作不合理 塞球直径一般比导管内径小 2cm 2 5cm 左右 用 3cm 5cm 厚的橡胶圈包裹住 可采用木球或混凝土圆柱体 制作 若剪球太小 由于砂浆或细石料渗入导管与球壁之间造成堵塞 如果是这 20 种情况 在不浪费混凝土方量的前提下 用一定长度 一般比漏斗长 2m 左右 直径为 20 25mm 的钢筋捅塞球 使混凝土下落 或利用机械振动使混凝土下落 这种方法要求操作技术娴熟 以保证混凝土下落时导管回落到正常埋管的位置 避免导管底口被拔出混凝土面造成导管进水 断桩 或采用长钢管捣动混凝土 使之下沉 无法解决堵管 则应在孔内混凝土初凝前将导管拔出避免导管被埋 准备接桩处理 2 由于混凝土本身的原因 如塌落度过小 一般控制在 18 22cm 之间 流动性差 夹有大颗粒骨料 拌和不均匀 以及运输中产生离析 导管接缝处漏 水 雨天运送混凝土未加遮盖等 使混凝土中的水泥浆被冲走 粗集料集中而造 成导管堵塞 补救的办法可用长杆冲捣管内混凝土 用吊绳抖动导管 或在导管 上安装附着式震捣器等使隔水栓下落 如仍不能下落时 则应将导管连同其内的 混凝土提出钻孔 进行清理整修 然后重新吊装导管 重新灌注 一旦有混凝土 拌和物落入井孔 须将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除 同时必须注意 第 一斗混凝土坍落度一般以控制在水下混凝土坍落度规范要求的高限为宜 为确保 剪球顺利 可适当控制石料用量 等剪球完成后再按正常配合比进行拌和 3 3 2 3 塌孔塌孔 在灌注过程中如发现井孔护筒内水 泥浆 位忽然上升益出护筒 随即骤降 并冒出气泡 应怀疑是塌孔征象 可用侧探仪探头或侧探锥探测 塌孔原因 护筒底脚周围漏水 孔内水位降低 由于护筒周围堆放重物或机 械振动等 发生塌孔后 应查明原因 采取相应的措施 如保持水头或加大水头 移开 重物或机械振动等 然后用吸泥机吸出塌入孔中的泥土 如不继续塌孔 可恢复 正常灌注 如塌孔仍不停止 塌孔部位较深 宜将导管拔出 将混凝土钻开抓出 只求保存孔位 再以粘土掺砂砾回填 待回填土沉实后 重新钻孔成桩 3 3 2 4 埋管埋管 浇注过程中导管无法拔出一般有两种可能 1 钢筋笼制作质量差 部分钢筋脱离主筋后插入导管吊环内 一般会浮笼 这时应正反转动导管 使导管与钢筋笼分离并居钻孔中心 再继续浇注 2 导管埋深过大或混凝土初凝使导管内外摩擦力增大 水下混凝土灌注应 21 严格控制埋管深度 不得大于 6m 且不小于 1m 为防止混凝土初凝 除适当加 缓凝剂外还应振动导管 一旦埋管发生 应先查明究竟是何种原因 尽可能增大 拔力拔起导管 但要防止拔漏导管 拔起过程中应正反摇动导管 使其易于拔 起 灌注过程中等待混凝土过长的时候 应经常抖动导管 避免导管被埋 同时 应勤测量 避免导管埋入底层混凝土时间过长 导致埋管 埋管后应抽出孔内泥 浆 将导管齐混凝土面割断 准备接桩 3 3 2 5 浮笼浮笼 浮笼事故在灌注水下混凝土过程中时有发生 尤其对于钻孔深度大于钢筋笼 长度的钻孔桩 如本标段的 600mm 基础灌注桩 更是有可能发生 产生这种现 象的原因与混凝土的顶推力有关 但预防不力是一个因素 所以下笼时应采取相 对固定措施 尽可能多焊几条主筋在钻机底座上 增大固结力 在灌注过程中混 凝土何时接近或进入钢筋笼应做到心中有数 在混凝土面接近和进入钢筋笼时 应保持许可范围之内的较深埋管 并连续灌入混凝土尽可能减少混凝土从导管底 口出来后对钢筋笼的冲击力 当混凝土面进入钢筋笼一定深度后 适当提升导管 以增加钢筋笼的埋深 使得混凝土与钢筋笼的握裹力保证钢筋笼不至上浮 如果 出现浮笼 应尽快处理 扼制继续上浮 最好用多根直径 6cm 左右钢管套住钢筋 笼主筋再焊在护筒上 并用钢筋或方木成网状压住所焊钢管及护筒 防止钢筋笼 上浮时过大或超标偏位 4 主要施工保证措施主要施工保证措施 4 1 施工质量保证措施施工质量保证措施 1 建立健全质量保证体系及工序质量检测流程 2 建立质量奖罚制度 对质量事故要严肃处理 坚持三不放过 事故原因 不明不放过 不分清责任不放过 没有改进措施和职工未受教育不放过 对现场 施工人员加强质量教育 强化质量意识 开工前技术交底 明确施工流程与注意 事项 严格执行规范 严格操作规程 3 严格把好进场材料质量关 钢筋 水泥 砂石料等原材料进场后必须检 验合格后方可使用 4 加强施工过程的质量控制 确保规范规定的检验 抽检频率 保证质量 22 指标合格 现场原始记录及质检原始资料做到真实 及时 准确 可靠 在接受 现场质量检查时能出示原始资料 5 特种作业人员要持证上岗 经考试合格的人员才能上岗作业 作业中严 格按规范和规程执行 6 桩孔各项质量指标必须按规范要求进行控制和检查 沉渣检测用重锤进 行测定 7 施工中重点控制的几项工艺措施 1 施工工艺 严格按国家 交通部颁发的有关施工规范标准及操作规程 进行施工 2 试验工艺 建立工地试验室 配备齐全的检测 试验仪器及仪表 并 及时校正 选派既有理论知识又有丰富的实践经验的试验人员负责 明确其责任