钻孔桩工程施工方案--青岛北海船厂.doc

钻（挖）孔桩施工方案 钻（挖）孔桩工程施工方案1、概述1.1 工程概况本工程造船区计有600t门式起重机轨道基础4对，位于、轴线，轨道长959(961)m；350t门式起重机轨道基础1对，位于、轴线，轨道长567.8m；120t门座式起重机基础2对，位于、轴线，轨道长902m；45t门座式起重机轨道基础1对，位于、轴线，轨道长977m，上述轨道利用坞壁、泵房、坞门墩作为基础外，一般采用桩(柱)基础，钢筋砼连续梁结构。起重机钢轨道除600t门机为QU120外，其余门机均为QU100。600t门式起重机：围堰基坑内采用1200嵌岩挖孔桩，间距4.0m，出强风化岩面后接800800mm立柱，立柱与轨道梁之间现浇桩帽1.21.20.8m，轨道梁断面2.00.8m；围堰基坑外采用1200嵌岩钻孔桩，间距4.0m，桩帽2.22.21.1m，轨道梁断面2.050.8m。350t门式起重机：轨道采用1000嵌岩钻孔桩，间距4.5m，桩帽1.41.40.8m，轨道梁断面1.80.8m。120t门座式起重机：围堰基坑内采用1000嵌岩挖孔桩，间距4.5m，出强风化岩面后接700700mm立柱，立柱与轨道梁之间现浇桩帽1.21.20.8m，轨道梁断面1.80.8m；围堰基坑外采用1000嵌岩钻孔桩，间距4.5m，现浇桩帽1.41.40.8m，轨道梁断面1.80.8m。32t门座式起重机：围堰基坑内采用800嵌岩挖孔桩，间距4.5m，出强风化岩面后接550550mm立柱，立柱与轨道梁之间现浇桩帽1.21.20.8m，轨道梁断面1.70.8m；围堰基坑外采用800嵌岩钻孔桩，间距4.5m，现浇桩帽1.21.20.8m，轨道梁断面1.70.8m。本工程共计982根挖孔桩、1805根钻孔桩、980根现浇钢筋混凝土立柱，2787个桩帽，720段轨道梁（梁长约20m），混凝土方量约62110m3。具体工程数量见下表。钻（挖）孔桩工程数量表项目名称 单位型号 600t门式 起重机350t门式 起重机 120t门座式 起重机 32t门座式 起重机 人工挖孔桩 根1200515 1000243 800224 人工挖孔桩长度 米12002881 1000972 800822 人工挖孔桩 现浇C30混凝土m312003179 1000763 800414 钻孔灌注桩 根12001050 1000255 342 800158 钻孔灌注桩长度 米120013995 10002368 4400 8002006 项目名称 单位型号 600t门式 起重机350t门式 起重机 120t门座式 起重机 32t门座式 起重机 钻孔灌注桩 现浇C30混凝土m3120015443 10001859 3454 8001008 方柱根800800515700700243 550550224 方柱长度米8008006832 7007002673 5505502280 方柱 现浇C30混凝土m38008005193 7007001310 550550690 桩间距m4 5 5 5 1.2 施工顺序坞区起重机轨道共计16条，平行坞轴线布置。北至泵房前突堤码头前沿，南至总组平台南边线。除位于基坑内的轨道外，其余轨道均布在场地与平台之间。由于轨道基础底标高低于地沟、平台和场地基础底标高，因此轨道基础施工应先于地沟、平台和场地施工。轨道梁及桩基础施工推进方向为从南往北由东向西逐步推进，即先进行位于平台和场地部分的轨道基础钻孔桩、桩帽、轨道梁的施工。坞坑开挖完成并验收后，可进行坞坑内挖孔桩、立柱、桩帽、轨道梁的施工。起重机钢轨安装从南至北分段进行。围堰内施工顺序：挖孔桩立柱桩帽轨道梁钢轨安装 钻孔桩桩帽轨道梁钢轨安装围堰外施工顺序：1.3 施工总体安排本工程在第四节点工期23个月内，全部完成8对16根吊车钻（挖）孔桩、轨道梁基础及钢轨安装。其中钻孔桩工程计划在5个月内完成，人工挖孔桩及立柱计划在7个半月内完成。因此，主要施工安排如下： (1) 在正式钻孔（挖孔）灌注桩施工前先进行钻孔灌注桩试桩工作，对施工所在区域的地质进行进一步的勘察确认，如发现地质与设计不符时及时反映，并配合监理及设计代表现场进行检查认可，为正式钻孔时提供地质参考数据，以便日后钻孔深度的控制。(2) 挖孔桩施工：计划在基坑土方开挖完成后、坞墙正式施工前进行，与以后的坞墙施工距离保持在50m左右，以形成施工流水作业面。施工时分6条作业线,计划每月平均完成170根；(3) 立柱共配7套模板，平均每天完成7根，每月按25个有效工作日考虑，每月计划完成170根，施工工期约6个月。注意立柱要与桩的施工形成流水作业；2、 主要施工方法2.1 挖孔灌注桩施工工程地质主要为两层，上层为第2层强风化花岗岩，地基承载力标准值；下层为第3中风化花岗岩，岩层风化程度不均一，岩芯呈块石、短柱桩，地基承载力标准值(1) 施工工艺流程施工准备放线定桩位挖第一节桩身砌筑第一节砖护壁在护壁上投测标高及桩位十字轴线设置辘轳，准备吊土桶、潜水泵、照明设施、鼓风机等第二节桩身施工清理桩孔四壁，校核桩孔垂直度和直径砌筑第二节护壁依次类推循环作业直至设计深度，达到中风化以下1518m处检查孔底持力层由监理对桩径、深度、持力层等进行全面验收清孔吊安钢筋笼排除孔底积水、放入串筒，灌注混凝土至设计顶标高。(2) 施工工艺 施工准备准备好潜水泵及输水管，利用坞坑内布置的排水沟网络将挖孔桩内的积水排除；开挖面范围进行大致整平，以便施工；挖方的处理：施工现场设置临时挖方堆放场地，挖方必须在两天内用汽车外运(挖掘机配合人工装车)至指定地点，对于符合回填的材料，按照监理的指示就近进行回填。挖方不得堆放在孔边(临时堆载距孔边距离大于20m)，以确保挖孔安全及施工现场畅通。 放样定位开挖前应根据测量队提供的单体放样作为轴线控制和放样的依据。用经纬仪测出各控制线及轴线，用钢卷尺丈量各桩心位置，为了便于轴线、桩中心和垂直度复核，于各桩四周定四根木桩控制轴线位置，书面报请监理复核，并填写测量放样点验收纪录表，经认定签字后开始后续护壁施工。 护壁采用砌砖护壁，护壁厚度24cm，每节护壁高与每节挖土深度一致，取1.0m。每天施工前，应安排下井人员对已做护壁进行检查，在无异常情况下，才能进行下一道工序的进行。 挖孔采用人工分层挖孔。根据地质情况确定分层高度，一般在一米左右。挖孔时应注意排水和通风，保证施工顺利和安全。多孔同时挖桩时，为减少相邻桩的侧压力，确保桩能按设计及规范要求成孔，必须采取间隔一孔的方法，待混凝土浇注完成后再开挖中间孔。在挖孔过程中，应注意：a. 掘进前向每个操作小组进行地层、地下水分布情况的交底，并指出可能出现的问题和处理的一般方法；b. 开挖过程中，由于地下水影响，可在桩孔内临时挖集水坑，用高扬程潜水泵边抽水边开挖。c. 每个桩孔有一个固定的小组负责施工，每个正在施工的井下、井上均应有人操作，并明确对井下操作人员应负的安全责任，上、下之间有良好的联络信号；d. 利用鼓风机和输风管向孔内送入足够的新鲜空气；e. 弃方和其它建筑材料在井内垂直运输时，保持提土桶或吊笼上下联系通畅，桩孔较深时用安全灯照明，确保井下操作人员的安全，并防止物体坠落伤人；f. 掘进工作必须连续进行，交接班的时间尽量缩短，使未经支护的土体减少在空气中或水中的暴露时间，以防坍塌；附图1： 凿岩使用风镐凿除岩石，并认真清孔，保证孔内无残碴，且使开挖孔径大于设计要求。做好现场岩层厚度的数据及开挖难度的纪录工作，为其他桩位的岩层厚度提供参考； 排碴采用吊篮及时将开挖的泥碴排出孔外，并运至临时堆放场地； 钢筋笼制安挖孔至设计要求标高后，将孔底残渣清除干净，经验收合格后吊安钢筋。钢筋笼采用现场加工，现场绑扎焊接，然后再吊入孔内的方法施工，钢筋连接采用双面搭接焊，搭接长度5d。应注意：a. 钢筋笼制作主筋接头应错开，同一截面内接头不超过50%；b. 钢筋笼应绑扎和焊接牢固，表面干净无污染；c. 钢筋笼吊装中要防止变形，钢筋笼入孔后应牢固定位，提升导管时必须防止钢筋笼拔起；d. 适当焊接加固钢箍和吊挂筋，保证钢筋笼安装过程不变形；e. 在骨架主筋外侧，每隔1.52.0m焊接20的弓型钢筋，控制混凝土的保护层厚度。 混凝土浇注：混凝土标号C30，采用干法施工a. 浇灌混凝土前的准备工作浇混凝土前及时将砖砌护壁上的渗漏处堵塞，然后把井内积水抽干，以保证浇注混凝土的质量。漏斗、溜槽和串筒的准备：混凝土经过串筒而达到浇注面，其自由落下的高度不宜大于2m。b. 混凝土的施工通过混凝土搅拌车、漏斗、串筒将混凝土送到孔内，用长轴振捣器分层振捣，长轴振捣器有效长度为lOm。混凝土坍落度采用810cm；混凝土振捣：孔上有专人把持电机，与孔下操作人员及时联系，由孔下操作人员用插入式振动器分层振捣密实混凝土，分层厚度不超过50cm，插入形式为垂直式。插点间距约4050cm，并且做到“快插慢拔”。每个桩的混凝土一次连续浇捣完毕；注意控制混凝土的浇注高度，以免造成混凝土浇注过高(但必须高出设计桩顶标高10cm以上、在上部结构混凝土施工前把桩顶浮浆凿掉)。如桩顶浮浆过多时，必须将浆淘掉，再用坍落度小的混凝土浇注填平，以顶面不存在浮浆层为宜；每一根桩混凝土做试件一组，并确定每工作台班不少于一组。(3) 安全保证措施a. 护壁高出地面至少0.2m，以防止地面杂物掉入孔中伤人；b. 施工人员必须正确佩戴安全帽；c. 人员上下除利用吊桶外，还应设绳梯，并系好安全带；d. 夜间施工，应设带罩的防水灯照明，并用36V低电压；e. 对挖孔人员进行技术交底，明确孔网参数及技术要求；2.2 钻孔灌注桩施工本工程钻孔灌注桩共计1805根，桩径800、1000、1200mm三种。工程地质较复杂，上层为吹填的淤泥土，下部为原海底淤泥土，再下层为第2层强风化花岗岩，最下层为第3层中风化花岗岩，地基承载力标准值。(1) 施工工艺流程施工准备放样定位埋设护筒钻机就位钻孔(试成孔)检孔清孔制安钢筋笼下混凝土导管灌注混凝土逐级卸导管提拔护筒养护凿除桩头混凝土。(2) 施工工艺 施工准备主要包括施工场地清除杂物，整平夯实，机械设备和物资进场，包括钢护筒、钻头、卷扬机、泥浆泵和其中设备等。搭建施工平台的用料，制浆粘土、石料等陆续到场，满足钻孔桩施工需要时，可开始进行试桩。 放样定位测量人员根据基线控制点和高程点、桩位平面图及现场基准水准点，使用全站仪测量桩位，并打入明显标记，桩位放线应确保准确无误。经监理复核认可后方可开钻，基点应做特殊专门保护，不得破坏； 埋设钢护筒在每个桩位定出十字控制桩后，进行护筒埋设工作，测量孔深的基准点为护筒顶标高，根据顶标高计算出孔深。钢护筒直径为1200mm，壁厚8mm，长23m。用人工开挖埋设护筒，护筒底部以下0.5m和其周围填粘土分层夯实，筒口顶端高出地面30cm，底部埋深2.02.5m，护筒应上下正直，护筒中心线平面偏差小于5cm，倾斜度偏差不大于1%； 钻机就位a. 进场前对钻机等其他配套设备进行全面检修，确保设备正常使用。清除地表杂物，铺设钻机移位用的轨道；b. 钻机稳定地安装在钻孔的一侧，钻机支承垫木不得压在孔口钢护筒上；c. 选择适合钻孔地质的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具，接通水电，备好造泥浆粘土和泥浆池；d. 调整钻机，使钻锥起吊滑轮轮缘、钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上，最大偏差2cm，稳定好钻机和扒杆揽风绳； 钻孔施工采用CZ-30型冲击钻机，用冲击锤冲击成孔。开始钻孔时保持钻锥稳定，应采用小冲程，慢速，使初开孔坚实、坚直，能起导向作用，避免碰撞护筒。钻锥在孔中能保持坚直稳定，待钻头全部进入土层后方可适当加速钻进。嵌岩初期选用小冲程，进岩05m以后再提高冲程。为防止冲击振动影响邻孔已灌注混凝土的质量，与新浇注的桩应保持孔距8m以上，或邻孔混凝土强度达到5MPa以上方可钻孔施工；钻孔采用泥浆护壁，泥浆由泥浆池用泥浆泵注入钻孔内，同时钻孔过程中始终保持浆面高于孔外水位1.52m。如果出现岩面倾斜或中间遇孤石，为防止钻孔倾斜，应回填片石，重新冲孔。对于回填土易出现塌孔，可回填好粘土重新冲孔造壁；钻孔过程中要及时排碴，排碴采用抽碴筒或碴石泵，排碴过程重点是控制好泥浆比重，并要保持护筒内的浆面高度；在钻孔施工过程中，应注意钻进时及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。钻进过程中，根据钻进感觉和快慢情况以及取样分析判明地层变化。因故停钻时，孔口应护盖，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时，应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度粘度以防坍孔； 泥浆制备泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成，粘土选用塑性指数大于25、粒径小于0.005mm、粘土颗粒大于50%的粘土，泥浆搅拌机搅拌，贮存在泥浆池内。泥浆的比重要大于1.3，稠度2030s，胶体率98%以上。同时要注意回收泥浆和减少环境污染，应设置泥浆循环净化系统，残浆要有存放位置，禁止任其自然四处流淌。 验孔钻进中应用检孔器验孔，检孔器用钢筋笼做成，其外径为10m，长度为4-6m，按要求检查钻进中和终孔的孔径。采用适当的器具及时检查孔的中心位置、孔径、孔深、倾斜度、孔内沉淀层厚度，当某一技术指标超过允许偏差时，要认真研究处理后才能施工下道工序； 清孔钻孔终孔后，立即用掏渣筒清孔，用沉渣盒测定孔底沉渣厚度。达到要求后，用测绳测量孔深。清孔时不断起落吸泥管，不能留下沉碴，直至达到标准为止。护筒内液面要始终保持必要高度； 钢筋笼制安采用在钢筋料场下料，施工现场绑扎的方法。钢筋笼预制采用定型半圆钢筋模具支架，各模具的平直要用线绳调好，以保证钢筋笼质量。钢筋笼预制完成、清孔结束后应及时将钢筋笼准确地吊装(焊接)就位在钻孔中，并使其牢固稳定，钢筋笼中心应与桩位中心重合，顶端设置吊环，保护层垫块采用圆形转动混凝土块，保证混凝土保护层厚度5cm，满足设计要求； 下混凝土导管a. 按桩孔深度准备足够长度的混凝土灌注刚性导管，管径在2535cm之间使用前进行试拼装和密封检查试验，保证导管和接口严密、牢固、拆卸方便；b. 导管上口设置储料槽和漏斗，在灌注末期，漏斗底口应高出井孔水面或桩顶，不宜小于26m；c. 导管底位于桩孔中央，灌混凝土前进行升降试验，并稳定导管使导管底端至钻孔底间隙在2540cm距离；d. 安装好储料槽、漏斗、导管后，在漏斗底部放合页挡板，以便混凝土初期浇注时进行剪球作业； 灌注混凝土混凝土由拌和站搅拌，混凝土搅拌车运送至施工现场，采用竖管浇注混凝土，首批混凝土要在2m3以上，保证剪球后次落入孔中混凝土数量将导管埋入混凝土中的深度不得小于1m,混凝土必须连续浇注，浇注过程中竖管始终埋入混凝土26m，浇注后桩顶混凝土标高要高于设计标高50cm，并在混凝土达到一定强度后将这部分质量不好的混凝土凿除；在混凝土灌注前灌注过程中，应注意：a. 灌注混凝土前，应探测孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定厚度应再次清孔，注意孔壁的稳定，防止坍孔；b. 混凝土运到灌注地点时，应检查和易性和坍落度等，不符合要求不得使用；c. 开始灌注混凝土后，应连续进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间，当导管内混凝土不满时，应徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊、堵塞导管影响混凝土的灌注；d. 在灌注过程中应经常保持孔内水头，防止坍孔；e. 在灌注过程中，经常探测孔内混凝土面的位置，及时地调整导管的埋深；f. 在灌注过程中，认真作好施工记录，采用较为精确的器具经常探测孔内混凝土面的位置，将拆卸导管的时间、长度与在混凝土中的埋深准确记录，指导灌注施工正常进行；g. 当孔中混凝土面接近和进入钢筋骨架时，注意使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以减少混凝土的冲击力，当混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，应适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深；h. 清孔完成后、灌注过程中，应在废泥浆中投入一定量的聚凝剂，使泥、水初步分离，把符合排污规定的水排入海中，把剩下的稀泥经蒸发疏干后用卡车运走，防止污染环境；i. 护筒拆除：可先用千斤顶将护筒顶活，再用吊机拔出，拔出护筒应及时，避免使钢护筒变形而影响循环使用；j. 桩顶处理：灌注桩混凝土强度达到70时，把桩顶设计标高以上混凝土凿掉和清除。2.3 现浇立柱施工(1) 施工工艺流程凿毛立柱钢筋绑扎模板支立混凝土浇注养护(2) 施工工艺 凿毛：应将挖孔桩桩头和坞口及坞墙处立柱对应位置的混凝土面凿毛，要求露出石子； 立柱钢筋绑扎：钢筋在加工场下料加工，施工现场绑扎成形。吊装前进行立柱的放线测量，采用吊机吊装，立柱钢筋与下层钢筋焊接； 模板支立：面板选用组合片，现场拼装，背带采用48钢管。固定采用斜拉筋。注意立模时的垂直度控制(采用垂球四周吊线，斜拉筋调整)；见立柱模板图 混凝土浇注：混凝土强度等级为C30，用吊罐，漏斗、串筒下灰，振捣器选用长轴振捣器，如还不能满足施工要求，应在模板底部开口进行振捣； 养护：混凝土拆模后及时养护。独立柱外罩塑料薄膜，顶部定时浇水养护14天。3质量控制标准3.1 灌注桩允许偏差、检验数量和方法序号项目允许偏差(mm)检验单元和数量单元测点检验方法1钢筋笼顶标高50每根桩(逐件检查)1用钢尺或水准仪检查2桩顶平面位置单排桩、边桩501用经纬仪、拉线用钢尺量纵横两方向，取大值群桩的中间桩1003垂直度1%每根桩(抽查10%且不少于三根)1吊线用钢尺量3.2 钻孔桩检测项目和标准序号项目检查标准检查的方法备注1嵌岩的起始面签认检查岩样取碴样目测用触杆测5点，以最低点为嵌岩起始面标高控制查钻探资料进尺查成孔记录有岩石回弹触觉有岩石回弹触觉2终孔签认同上同上同上，以最高点为终孔高程垂直度、孔径、孔深达到设计要求3清孔签认泥浆比重1.10使用比重仪混凝土浇筑前检测，如大于5cm则二次清孔粘度1720s使用粘度仪含砂率1根据灌注桩记录3.3 现浇柱允许偏差、检验数量和方法序号项目允许偏差 (mm)检测单元和数量单元测点检验方法1轴线位置10每个构件(逐件检查)2用经纬仪和钢尺量纵横两方向2横截面尺寸+10-56用钢尺量上、中、下部相邻边3高度101用钢尺量4竖向倾斜2H/1000且152吊线或用经纬仪和钢尺量纵横两方向5竖向弯起矢高152拉线用钢尺量纵横两方向6预埋铁件位置20每个预埋件(抽查50%)1用钢尺量纵横两方向，取大值与混凝土表面错牙51用钢尺量4、 质量保证措施4.1、加强测量复核工作，严格执行测量复核制度，测量资料有计算人、复核人，确保工程位置及尺寸的准确；4.2、在钻孔桩及挖孔桩施工过程中，注意随时对桩孔的垂直度和直径进行检查，随时给予纠正；4.3