钻孔灌注桩施工方案中海

舟山市中海粮油扩建舟山市中海粮油扩建 30003000 吨级泊位工程吨级泊位工程 钻 孔 灌 注 桩 施 工 方 案 编制 上海大润港务建设有限责任公司中海粮油项目部 编制日期 2008 年 9 月 1 一 编制依据 一 编制依据 1 舟山中海粮油扩建 3000 吨级泊位工程 2 舟山中海粮油扩建 3000 吨级泊位工程地质勘察报告 3 港口工程灌注桩设计与施工规程 JTJ248 2001 4 港口工程嵌岩桩设计与施工规程 JTJ285 2000 5 港口工程质量检验评定标准 JTJ221 98 6 水运工程混凝土施工规程 JTJ268 96 7 混凝土强度检验及评定标准 GBJ107 87 8 港口工程桩基动力检测规程 JTJ249 2001 9 国家和地方政府颁布的有关技术法规和规范 二 工程概况 二 工程概况 本工程本来全部是预制方桩 由于新老码头交界处无法施打预制方 桩 经过设计院变更 将无法施工的两根预制桩改为两根钻孔灌注桩 编号为 01 A 01 B 桩径为 1000mm 平均长度为 33 米 持力层为进 入中风化 2 0 米 混凝土为水下 C40 三 工程地质三 工程地质 钻孔灌注桩区域地势低平 由北部陆域逐渐向南部海底倾斜 覆盖 层为第四纪松散堆积物 基岩为灰黄 褐黄色凝灰岩 地质分层至上而下依次为 层淤泥质粉质粘土 层粉质粘土 1 砾砂 碎石混粉质粘土 2 粉质粘土 3 粉质粘土混砾砂 碎石 1 强风化凝灰岩 2 中风化凝灰岩 四 自然条件四 自然条件 本工程位于浙江省北部 属亚热带海洋性气候 四季分明 气侯温 和 湿润 雨量充沛 风速风向季节变化明显 2 五 施工机械设备及劳动力安排五 施工机械设备及劳动力安排 一 机械设备 机械设备一览表 序号名 称规格型号单位数量备注 1 搅拌机0 4m3台 1 2 标准流动电箱个 1 4 冲击钻机台 1 5 导管套 1 6 空压机 9 m3 台 2 8 电焊机 BX 300 BX 500 台 1 9 钢筋切割机 GJ5 40 台 1 10 钢筋弯曲机 GJ7 40 台 1 11 钢筋对焊机 UNI 100 台 1 12 气割设备套 1 13 混凝土试模 150 150 150 套 6 14 坍落度锥筒 100 204 300 只 1 15 测绳根 2 16 泥浆比重计套 1 17 粘度仪套 1 18 砂率筒套 1 19 全站仪 Leica TC1610 台 1 20 水准仪 S3 台 1 3 二 劳动力投入 劳动力安排一览表 序号工 种 名 称数量备注 1管理人员2 2钢筋工5 3钻机工5 4砼工10 6电焊工2 7电工1 合 计25 六 灌注桩施工控制组织机构图六 灌注桩施工控制组织机构图 七 施工工艺流程 七 施工工艺流程 本工程灌注桩成孔由冲击成孔本工程灌注桩成孔由冲击成孔 冲击成孔工艺流程冲击成孔工艺流程 施 工 员 总工 项目部灌注桩施工质量控制组 技 术 员 料 库 组 测 量 工 试 验 组 设 备 组 电 焊 组 4 桩位放样 埋设护筒 冲孔机就位 桩位复核 成孔 一次清孔 安放钢筋笼 安放导管 二次清孔 平台施工 石渣清除 施工员监督 施工员监督 施工员监理复核 施工员监理验收 施工员监督 质量员 监理验收 施工员 监理监督 质量员 监理验收 质 检 员 验 收 监 理 检 查 钢 筋 笼 制 作 施工准备 桩头处理 成桩检测 砼灌注砼搅拌 运输钻机移位 5 八 施工方法八 施工方法 一 施工准备 1 现场施工准备 供水 供电 道路 排水 临设房屋等临时设施 在开工前准 备就绪 清除灌注桩施工范围内影响灌注桩施工的杂物 2 材料准备 水泥 砂 碎石 钢筋 粘土 钢护筒等 3 技术准备 对地质情况进行详细分析 并按设计的长度制作钢套筒 绘制 施工平面图 标明桩位 编号 施工顺序 水电线路和临时设施位置 确定成孔机械 配套设备及施工工艺 机械进行试运转和试成孔 二 施工平台搭设 平台搭设及护筒埋设 采用 108 钢管和 14 槽钢搭设施工平台 钢管入土深度不小于 2 米 根据设计桩位 结合现场条件 搭设施工平台 采用 108 钢管做 立柱 立柱间距 1 7 1 7 米 立柱打入泥面 2 米以上 每根立柱在泥面 位置加焊 450 450 6mm 钢板 1 块 以增加受力面积 用 14 槽钢 角钢 机台木将钻孔平台连接成一整体 并增加斜撑以增强稳定性 上铺 50mm 厚木板 木板铺设要平整 平台面标高为 3 7m 国家 85 高程系统 6 108立柱 450 450 6钢板 14 槽钢 108斜撑 108牵杠 灌注桩平台示意图 成孔用钢护筒 根据本工程特点 栈桥钢护筒采用 6 钢板加工 护筒直径 1200mm 埋入粉质粘土层 2 3 米 缺失粉质粘土层的埋至全风 化岩层 三 成孔 开孔时应先在护筒内加满泥浆 地层较松软时应向孔内投放适量的 粘土 碎石等 用短冲程勤冲击的方法钻进 在淤泥层中冲击钻进时 可适量投入粘土和碎石 并用短冲程边冲 边投入 使粘土 碎石挤入孔壁 增加孔壁的稳定性 在粘土层冲击时可增大冲程 加入清水或稀泥浆 同时要经常清除 锤头上的泥块 防止粘糊钻具及抱锤头 在基岩段冲击时 宜采用长冲程 加快冲击频率 增加冲击功能 提高钻进效率 泥浆比重要控制在 1 3 左右 钻进时 如遇到坍孔 缩径 漏浆等现象 应加大泥浆比重和粘度 严重时 将钻具提离孔底 待查明原因经处理后方可继续钻进 7 在冲孔深度进入强风化岩层后 要经常捞取岩样 以确定中风化岩 层的界面 冲进过程中 操作人员应集中精力 认真操作 经常跟踪检查 调 整循环泥浆性能 确保注入孔口的泥浆合格 认真做好班报表记录 真 实齐全 出现异常情况及时上报 桩径 成孔垂直度偏差不得大于 1 四 清孔 成孔深度满足设计要求后 用探孔器对成孔进行质量检查 孔深 孔位 孔径及垂直度符合要求进行清孔 清孔遵循 一次清孔为主 二 次清孔为辅的 原侧 保证沉渣厚度及泥浆符合技术规范要求 清孔采 用换浆法 输入比重 1 05 1 08 的新泥浆 反循环 40 60min 待孔底残 渣磨成浆 置换出的泥浆符合要求 泥浆相对密度 1 10 1 20 含砂率 4 6 黏度 20 22s 即为清孔合格 导管安放完毕进行二次清孔 清孔 过程中经常上下提动导管 增加清孔效果 清孔后检查孔底沉渣厚度 沉渣厚度必须控制在 5cm 以内 五 钢筋笼制作安放 根据每根桩的设计长度 先加工好标准笼 对于顶笼与底笼的制作 要根据终孔后 根据实际的桩长 算出顶笼和底笼的长度 再与制作好 的标准笼焊接 在制作钢筋笼时 要注意与承台的锚固长度 锚固长度 为 880mm 本工程钢筋焊接全部采用单面搭接焊 焊接长度为 10d 采 用 E4303 型焊条 在钢筋笼焊接时 接头一定要按规范错开布置 同一 截面的接头数量不能超过总接头数量的 50 本灌注桩的钢筋制作就在灌注桩施工现场制作 安装时 采用钻机 的副卷扬分段吊运钢筋笼 分段立焊 在下钢筋笼之前 要对钢筋笼进 行验收 不能有锈蚀脱皮 主筋一定要顺直 没有泥浆等污染物 在下 钢筋笼时一定要进行对中 防止钢筋笼偏位 在孔口处保持垂直 缓慢 8 下放 在下放过程中避免碰撞孔壁 并保持钢筋笼竖直 沉放完毕 及 时校正钢筋笼平面位置 并调整钢筋笼标高 最后用钢管固定住钢筋笼 防止钢筋笼在灌注混凝土过程中移位或上浮 钢筋笼制作安装允许偏差 mm 主筋间距 外箍筋间 距 钢筋笼直 径 钢筋笼长 度 顶标 高 主筋保护 层 10 10 10 100 50 10 5 六 灌注混凝土 1 本灌注桩混凝土采用商品混凝土 2 导管和漏斗 钢筋笼放置到位后随即下导管 导管内径 25cm 每节长度 1 3m 导管两端设有丝扣 用于导管之间相连 导管下端距孔底距离 30 50cm 位于桩孔中心 导管上口与混凝土漏斗直接相连 高出泥浆面 约 1m 导管一定要进行水密性试验 导管内壁必须无结块 无变形 3 混凝土浇注 钢筋笼插放完毕 进行二次清孔 经测探检查孔底沉淀物符合要求 后 立即进行水下砼浇注工作 砼设计标号水下 C40 浇注水下砼采用 直升导管法 隔水采用拨球法 导管采用内径 250mm 导管 插入钻孔内 下口离孔底约 30 50cm 上口通过提升机挂在专设的型钢横梁上并与砼 漏斗连接 形成一条灌注水下砼的作业线 砼漏斗采用钢制 其大小应 满足首灌量在孔底将导管埋入砼 0 8m 高的容量 初灌量的计算 V 3 14D2 H1 H2 4 3 14d2 4 H r1 r2 式中 V 混凝土初灌注量 D 桩径 d 导管内径 H1 导管 悬空高度 H2 初灌后导管埋深 H 孔内导管长度 r1 泥浆比重 r 2 混凝土容重 初灌砼混凝土计算如下 9 取 H1 0 5m H2 0 8M d 0 25m H 30m r1 1 2 r2 2 40 计算 v 3 14 1 02 0 5 0 8 4 3 14 0 25 0 25 4 30 1 2 2 40 1 76m3 灌注时应定时 拔管前 用测锤测定混凝土面上升高度 以此正确 掌握导管的提升和拆除 灌注时 导管的埋深控制在 2 6 米范围内 浇注砼时 在漏斗颈部设置一个隔水球栓 下面垫一层塑料布 球栓由 细钢丝绳栓住挂在横梁上 当砼在漏斗内贮存满后 剪断钢丝可把砼球 栓向下挤出 此时砼压在塑料布垫层与水隔绝 并挤走导管内的水 使 漏斗内的砼顺利地通过导管并从导管底部流出 向桩四周和上面挤开 减少了砼与水的接触 以保证水下砼的质量 浇注时必须连续进行 中途不得中断 不得留施工缝 导管接头不 得漏水或进空气 提升导管时 要保持导管底部埋入砼不少于 2m 并不 得进水 保证桩的施工质量 遇有故障及时处理 并及时与有关人员汇 报 研究处理措施 认真做好混凝土灌注记录 要及时 真实 准确 专人负责 随机取样 留做试块 按规定在一个台班内 每根桩留置二 组试块 7 保证混凝土浇筑连续进行的措施 备置发电机一台 一旦停电时立即启用发电机发电 保证至少有三台混凝土运输车连续运送混凝土 七 混凝土桩头处理 混凝土浇筑完毕后 进行测量桩顶标高 实际浇筑完 3 7 天左右处 理桩顶浮浆 凿至设计桩顶标高 以凿出坚硬 新鲜的混凝土面为准 剔凿过程中注意保护好预留筋 产生较大变形的要进行调整 在 28 天龄 期 或检测部门认可的合适龄期 满足后 进行混凝土完整性检测 八 灌注桩施工注意事项 1 防止孔壁坍落 提升 下落锤头或钢筋笼时 应保持其重心与孔心在同一垂直线 10 上 在冲击过程中 要根据不同的地质条件控制冲程 随时检测泥浆的比重 进行调浆 使之形成优质的泥皮护壁 在灌注桩施工附近 不能有重型荷载 保持适当的水头标高 以平衡海水对孔壁的压力 孔壁一旦坍落 应探明坍塌位置 将砂和粘土混合物填到坍孔处 以上 1m 2m 如坍孔严重 应全部回填夯实 待孔壁稳定后 再重新冲 击 2 防止桩孔偏移 倾斜 安装冲击钻机时底座要保持水平 冲击过程中钢绳要保持竖直 并经常进行检查校正 遇有倾斜的软硬地层冲击时 应控制进尺 低提慢击或填片 卵 石 锤平后再冲击 如已倾斜 在倾斜处回填粘土 重新冲击 控制进尺速度 往复 扫孔纠偏 3 进尺缓慢或不进尺的处理方法 首先要检查锤头的锤齿是否损坏 若损坏要及时修补 检查一下泥浆的比重 若比重过大 则将泥浆的比重调稀一点 要及时捞取沉渣 4 桩位控制 为保证桩位的准确性 通过放线定位 工程师验线及开钻前的校 桩三步来完成 成孔过程中 经常观察检查冲击钻的稳定 以防冲击钻机移位 确保桩位准确 九 施工检测及质量控制 灌注桩成孔后应逐孔进行检测 检测内容包括孔位偏差 孔深 孔径 孔的垂直度 孔底沉渣厚度和浇筑混凝土前孔内泥浆的主要指标 11 等 其质量控制应符合下列规定 灌注桩成孔的孔位偏差可通过检测成孔后的护筒位置偏差确定 孔 位允许偏差 50mm 灌注桩成孔后的孔径不得小于设计桩径 成孔垂直度偏差不得大于 1 混凝土浇筑前清孔后孔底沉渣厚度不得大于 50mm 混凝土浇筑前 孔内泥浆的相对密度宜为 1 1 1 2 含砂率宜为 4 6 粘度宜为 20 22s 灌注桩混凝土检测和桩身混凝土完整性检测除应符合现行行业标 准外 尚应符合下列规定 用于灌注桩混凝土评定的标准试件 每根桩需留置 2 组 桩身混凝土检测数量应为 100 桩数 检测方法采用小应变动力检 测法 经凿除后的桩顶混凝土应有完整的桩形 不得有浮浆 裂缝或夹渣 十 灌注桩质量检验评定 桩孔的直径和深度必须符合设计要求 孔底的沉渣必须清理 清孔后的沉渣厚度 根据设计要求 不得 大于 50mm 钻孔灌注桩泥浆的质量和稳定性必须符合规范要求 灌注桩所用的原材料和水下混凝土的配合比设计必须符合设计要 求和规范规定 灌注桩钢筋笼所用的钢筋品种 制作和安装质量必须符合设计要 求和规范规定 混凝土必须连续灌注 严禁有夹层和断桩 每孔实际灌注混凝土 的数量 严禁小于计算体积 混凝土的强度必须符合设计要求和规范规定 12 灌注桩的桩顶标高应符合设计要求