多层航站楼人工挖孔桩施工设计方案.doc

多层航站楼人工挖孔桩施工方案多层航站楼人工挖孔桩施工方案目 录1 工程概况32 编制依据43 施工部署53.1 人工挖孔桩降水组织53.2 开挖顺序53.3 施工流程54 降水井设计及施工64.1 降水施工方案的选择64.1.1 井位布置64.1.2 井身结构64.1.3 下泵64.1.4 排水64.1.5 成井设备选择64.1.6 降水井的洗井64.1.7总排水井的设置64.2 降水井施工74.2.1 成孔74.2.2 吊装井管74.2.3 填砾74.2.4 洗井84.2.3 降水井施工质量控制措施84.3 降水计算94.3.1设计参数：94.3.1井深计算说明：94.3.1基坑涌水量计算：104.3.1单井最大出水量：114.3.1降水井数量：114.3.1井点间距：115 桩成孔及护壁135.1、桩成孔施工135.2 地下水及流砂处理145.3、护壁施工146 钢筋笼制作安装156.1 钢筋材质156.1 钢筋笼制作156.2 钢筋笼吊装施工方法157 桩身砼施工177.1 材料要求177.2 作业准备177.3 混凝土运输177.4 混凝土的浇筑177.5 混凝土的养护188 质量保障措施199 安全保障措施201 工程概况*国际机场位于*市中心西南16.8km*县境内，拟建T2航站楼现有T1航站楼以南，现有滑行道系统以东，8号路以西，第二跑道以北。本工程指廊、连廊部分采用钢筋混凝土柱下独立柱基；大厅部分用钢筋混凝土柱下独立柱基加防水板基础形式。拱脚基础采用人工挖孔桩加钢筋混凝土承台基础形式。本工程建筑桩基设计等级为甲级，桩基结构安全等级为一级。我单位仅负责沿B轴线方向挡土墙下人工挖孔桩施工，其他部位桩基础均为专业分包单位完成。B轴线人工挖孔桩共80根，整体为一字型，局部四根桩成矩形布置。整体桩间距8m，桩直径为1200mm，扩大头为2200mm。局部桩间距4m1.5m，桩直径为1000，扩大头为1400mm。桩端持力层为密实卵石层，桩端极限端阻力标准值为5000Kpa，桩长按照桩头进入持力层至少1m，桩顶标高有-7.4m、-8.4m、-8.55m、-9.45m、-9.55m等几种形式。从承台下算起的总桩长应6m，设计要求桩底标高为不低于-15.5m。护壁混凝土强度等级为C20，桩身混凝土强度等级为C30。桩大样如下图示意: 桩大样图2 编制依据（1）、中国建筑*院有限公司出具的本工程相关图纸（2）、中国建筑*设计研究院有限公司提供的本工程地质勘察报告（3）、建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)（4）、混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002）（5）、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）（6）、建筑变形测量规范JGJ8-2007（7）、四川省地方标准成都地区建筑地基基础设计规范DB51/T50262001（8）、中国建筑工程总公司、中建三局股份公司企业内部的企业标准及操作方法。（9）、现场的实际情况。3 施工部署3.1 人工挖孔桩降水组织人工挖孔桩在现场条件允许情况下及时插入施工，施工前需要进行降水井施工，保证水位降至桩底面1000mm。桩施工长度按照15.5m 进行施工，水位降至16.5m。针对人工挖孔桩进行单独降水设计及施工。3.2 开挖顺序本工程设计桩间距为1500mm、4000mm和8000mm三种，间距为8m的桩可以平行展开施工，间距1500的桩采跳挖施工的方式，待第一批桩身强度达到80后，开挖第二批桩，间隔挖桩如下图示意。为确保工程施工进度，人工挖孔桩施工安排在土方开挖前施工。3.3 施工流程四个区第一批装在具备施工条件情况可以展开平行施工，第二批达到条件后展开施工。人工挖孔桩施工前，桩轴线定位应由有关单位确定无误后，方可对图中标明了桩底标高的桩进行施工。桩施工流程如下图示意：4 降水井设计及施工4.1 降水施工方案的选择该工程为人工挖孔灌注桩。桩端持力层为密实卵石层，桩应进入持力层1m。根据T2航站楼岩土工程勘察中间资料及设计要求，灌注桩扩大头的最低处底标高为15.5m。而地下水位埋深为7.0m左右。因此进行人工挖孔前，必须进行降水施工。因人工挖孔桩深度较深，致使降水井深度也随之较深，为确保整个施工过程中的顺利降水和作业安全，项目部特将人工挖孔桩施工时降水井设置单独予以考虑。根据地质情况和成都地区降水施工习惯做法，我们选择冲击成孔的管井井点降水方案。保证施工过程中水位在16.5m。4.1.1 井位布置降水井布置见人工挖孔桩降水井平面布置图，共布置降水井25口，井深23.0m。4.1.2 井身结构降水井深度23.0m，井径600mm，下入水泥砾石滤水管，滤水管外裹60目尼龙网一层，外径400mm，内径300mm，用24mm干净石屑填至地表。4.1.3 下泵按单井设计要求成井后，抽水井下入扬程30m潜水泵，下泵深度22.5m。4.1.4 排水抽水井采用泵管将水抽至地表，与施工现场地表排水系统相连，排放抽出的水。4.1.5 成井设备选择降水井采用泥浆护壁冲击锤成孔工艺。降水设备计划安排34台，由熟练操作工人作业。4.1.6 降水井的洗井为发挥降水井的作用，降水井需要采用空压机及时洗井，每个井洗井时间不少于0.3个台班，下泵洗井时间为5个小时。4.1.7总排水井的设置在基坑周边设置设置四个沉淀池，沉淀过滤后再排入市政雨水井。4.2 降水井施工本工程基坑采用大直径井点降低地下水位，降水井泥浆护壁冲击锤成孔，以保证成孔质量。具体施工方法为：在施工现场布设泥浆槽和沉淀池，用冲击锤成孔至设计标高，沉放滤水管，填充滤料及封孔，然后用空压机洗井，在基坑四周铺设排水管道抽水运行。降水井施工流程如下：4.2.1 成孔钻机就位安装好后，核对井位。为防止破坏场地内地下管线，人工开挖1.50深，埋好护壁管，管径700mm，护壁管埋设完毕后开始钻进成孔。钻孔采用泥浆护壁，施工时保持孔内泥浆高度，防止孔内垮孔。检查孔深达到设计深度后终孔。采用CZ-22型冲击钻机成井，泥浆护壁工艺成孔，其工艺流程如下：（1）降水井施工工艺流程：（2）降水施工工艺流程：4.2.2 吊装井管经现场技术负责人验收合格后，用抽筒清孔,吊装井管。做到井管之间焊接牢固、安装垂直。4.2.3 填砾在井管外填入规格36mm砾石滤料，填至距地面1.50m左右，然后填入粘土封井。4.2.4 洗井采用空压机、活塞联合洗井，空压机洗清之后再用活塞洗井；然后再用重复以上洗井过程，直至满足设计要求。每井活塞洗井不少于两次，每次提拉活塞不少于2小时，空压机洗井不少于2个台班，以确保洗井质量，达到正常出水时含砂率少于 110000 要求。4.2.3 降水井施工质量控制措施1）关键工序的质量控制（1）降水井施工：降水井的施工应进行严格的质量控制，保证井壁不跨坍。（2）井管焊接：保证井管的连接可靠，不虚焊。2）重要部位的质量控制在靠近基坑周边邻近建筑部位及东边高架桥地段，井点不要靠近该建筑物，井点位置应满足不能进入红线15米范围之内的条件，并严格控制抽水时的含砂量，避免对邻近建筑物及高架桥施工地段的地基带来不利影响。3）对降水井的技术要求（1）所有降水井、观测井均必须在基坑土方开挖前建成，并验收合格，验收标准包括井结构参数、单井出水量和水的含砂量。（2）所有井管都要求圆直，成井时井管下到预计深度后，井管与孔壁之间010米填粘土球，1020米填滤料。（3）应采用冲击式清水钻进成孔，必要时可用泥浆护孔。4）降水维持期的技术要求（1）安装好排水系统，采用管道排水，将抽出的地下水排入有排泄能力的市政排水系统，防止倒流。（2）配备有安全装置的供配电系统，供电量不小于240KW，并配备双回路电源，以便在主电源临时停电时，在10min内能继续供电抽水。其它设备用电不得干扰降水用电或串入降水供电线路内用电。为保障水泵运转和正常使用，对电机设备要配有补偿保护装置。（3）整个抽水维持期内，应当根据桩基础的施工状况，进行信息法管理，确保以最适当的排水量，达到深基坑具有干燥的作业空间和稳定，严禁随意开启或关闭水泵。（4）成立一套强有力的管理和抢修班子，作好各项记录，确保各抽水、排水和供配电系统的正常运行，发生设备等故障和基坑险情时，能及时排除。（5）各种施工机械要避免碰撞损坏降水设备、供电线路，排水渠道要保持畅道，不得向渠道内倾倒垃圾及堆放物品。不得损坏降水设施。4.3 降水计算4.3.1设计参数：根据T2航站楼岩土工程勘察中间资料及设计要求，降水深度应达到16.5m深（降至桩底以下1m）。场地地下水类型为上层滞水和微承压水，以微承压水为主。上层滞水主要赋存于人工填土内，受生活用水和大气降水补给。微承压水主要赋存砂卵石层中，首期顶板深度起伏影响，受地下水径流补给。地下水位在7.0m左右，年变化幅度为1.00m。地下水渗透系数K取20m/d。泥岩顶面埋深为25.40m-35.10m，即微承压水的含水层厚度为28m（最大处）。人工挖孔桩延B轴线一字布置，总长440m。4.3.1井深计算说明：埋置深度保证使地下水位下降到桩底面1.0m，埋置深度由下式确定：H=H1hiLl=15.5+1+1/45+5=22.75实际降水井取23m式中：H井点管的埋置深度（m）；H1井点管埋设面至基坑底面的距离（m）；h基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离（m），人工开挖取1.0m；L井点管中心至基坑中心的短边距离（m）,本工程取5m；i*水曲线坡度，单排线状井点可取1/4；l滤管长度（m），本工程取5m。4.3.1基坑涌水量计算：1）、等效半径r0：r0=0.29（ab）=0.29（440+5）=129.1m2）、群井降水后，影响半径R：=449.6mS基坑水位降深，本工程为9.5mH含水层厚度，28m；K渗透系数3）、根据水井理论，水井分为潜水（无压）完整井、潜水（无压）非完整井、承压完整井和承压非完整井。由于含水层厚度很大，按降水井不穿过含水层考虑，即按潜水（无压）非完整井计算。基坑涌水量：式中：Q-基坑涌水量（m3/d）； k-含水层渗透系数（m/d）； 取K=20m/dH-含水层厚度（m）； 取28mh-降水后的水位最低点到不透水层的高度（m）； 取10ml-滤管的高度（m）； 取5mhm=（H+h）/2（m）； 取19mR-影响半径（m）；449.6m；r0-基坑换算半径（m）； r0=129.1m基坑总出水量Q1=16846m3/d4.3.1单井最大出水量：采用开孔直径600mm，滤管内径300mm，中间充填砂砾填料的井结构，单井最大出水量为：=767.09m3/d式中：rs：滤管半径（m），本工程取0.15ml：滤管长度(m)，本工程取5mK：渗透系数(m/d)，本工程取20m/d考虑到群井降水的干扰因素和水泵的工作效率，取q=750m3/d4.3.1降水井数量：n=1.1Q/q=24.7口井，取n=254.3.1井点间距：a=L/（n-1）=18.3m共布设降水井25口。具体布置图下图示：335 桩成孔及护壁5.1、桩成孔施工(1)孔口用砖或砼筑砌锁口井圈，以防止杂物掉入孔中及雨水倒灌入孔中。锁口高度1520cm，锁口厚度32.5cm。(2)采用短把的镐、锹等简易工具进行人工挖土，遇到比较硬的岩层时，可用风镐或人工凿除施工。桩孔上端设小型机架，用出渣筒垂直运输土方。孔外堆土应距孔口1m以外，并应及时外运，保证场地的平整及施工道路的畅通。轴线经复核无误后开始第一节开挖，第一节深度为650mm，此后每进尺950mm做混凝土护壁一次，即以950mm为一个施工段；当桩孔深度超过10m时用鼓风机和输风管向桩孔中送入新鲜空气，风量不宜少于25L/S。用提土桶或吊笼保证上下联系通畅。井下作业人员必须为熟练工人，挖孔时人员应作到上下呼应。桩孔内照明使用12V低压灯。(3)成孔开挖以二人为一个小组配合，每小组一天安排23根桩进行流水作业，保证每根桩每天进尺一至两模，施工时考虑成立多个小组交叉施工。(4)开挖过程中遇到孤石或其它障碍物时，采用人工及空压机和风镐配合施工。(5)成孔过程中，地面派专人修通排水沟，及时排掉桩孔内抽出的水，从桩孔内挖出的废土或石碴由专人负责及时运出场外，不允许堆积在孔周边。(6)施工现场应设警示标志，孔口四周设置护拦，围栏高度不小于1.2m。严禁非施工人员进入施工现场。孔口无人施工时，应用盖板盖好。(7)桩位、垂直度、直径校核：基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。第一节护壁成孔后，由现场技术人员在护壁周围用竹片定出桩位中心线，桩位轴线用正交的十字线控制，作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据，直径检查用尺杆找圆周的办法进行。(8)孔内设置应急软爬梯供人员上下，使用的电葫芦、吊笼等安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。(9)施工过程应做好施工记录。桩孔挖至孔底设计标高或持力层后，通知甲方会同勘察、设计、监理及有关质检人员共同鉴定，认为符合设计要求后终孔。(10)挖孔桩施工容许偏差桩孔直径偏差应小于20mm； 桩位偏差不应超过50mm；桩孔垂直度偏差应小于桩长的0.5%； 桩嵌固深度偏差应小于50mm。5.2 地下水及流砂处理桩挖孔时，如地下水丰富、渗水或涌水量较大时，可根据情况分别采取以下措施：（1）少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶，将泥水一起吊出；（2）大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井；（3）涌水量很大时，如桩较密集，可将一桩超前开挖，使附近地下水汇集于此桩孔内，用12台潜水泵将地下水抽出，起到深井降水的作用，将附近桩孔地下水位降低；（4）渗水量较大，井底地下水难以排干时，底部泥渣可用压缩空气清孔方法清孔。5.3、护壁施工第一层护壁厚度325mm，其它护壁厚度为225mm，砼标号C20，设6150双向钢筋网，且上下圈纵筋应挂钩相连。第一节护壁应高于地面200mm，以便于挡土或定点。挖孔护壁桩大样见下图。支模前，首先应清除浮土、修正孔壁、夯实底部、锤球吊中，检查无误后，方可进行钢筋绑扎及模具安装、固定。浇筑砼过程中，采用人工四周均匀下料，从上而下，边浇边捣。砼（现场搅拌）浇筑完毕后，再用锤球吊中，发现问题及时纠正，待护壁砼养护24小时后方可拆模。拆模采用手锤振动上拔，避免重力振动。6 钢筋笼制作安装6.1 钢筋材质本工程钢筋采用HPB235钢筋, HRB335钢筋,RB400钢筋。钢筋采用大厂的合格产品，所有钢筋必须有质保书。钢筋进场后，送实验室复检，复检合格后方可用于工程中。钢筋堆放场地应保持平稳、清洁，防雨防水。钢筋笼绑扎成型后，浇筑砼前，必须清除附着于钢筋上的泥砂、铁锈。6.1 钢筋笼制作按设计要求及实际桩长，孔上进行钢筋的配料，主筋搭接下料时，保证在35d或500mm范围内搭接头的数量不超过主筋的50%，加劲箍制作时应确保桩主筋的保护层不得小于50mm， 钢筋制作规格详见桩大样图，具体见施工图。人工挖孔桩钢筋笼在孔外绑扎成型。桩的竖筋采用闪光对焊。同一截面（两钢筋接头相距在35d以内，或两焊接接头相距在50cm以内，或两绑扎接头的中距在绑扎长度以内，均视为处于同一截面）内钢筋接头不得超过50%，同一根钢筋上不得配置过多接头。螺旋盘分段长度满足可绑35圈所需的钢筋长度；桩端水平箍筋不得少于3道。保护层厚度为5cm，采用预制混凝土垫块，嵌于竖筋与护壁之间，保证钢筋的竖直及保护层厚度。钢筋制作必须符合规范要求。钢筋笼制作允许偏差应符合下列规定：主筋间距： 10 mm箍筋或螺旋筋间距： 20 mm钢筋笼直径： 10 mm钢筋笼长度： 50 mm保护层厚度： 10 mm6.2 钢筋笼吊装施工方法钢筋笼在孔上制作成型后，为确保钢筋笼吊装安全，决定采用吊车整体吊装。在钢筋笼上部设加劲箍一道与主筋焊牢，作为吊桩的吊点。当钢筋笼制作为一段时，采用一次性整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装；当钢筋笼制作为分段时，将下一节钢筋笼吊放于孔口并高出1.0m左右,然后把上一节钢筋笼吊起,使主筋对准后进行焊接,再绕螺旋箍筋，把整个钢筋笼吊起,慢慢放入孔内就位。钢筋笼隐蔽检查钢筋笼安装好后，应对其标高、主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检，自检合格后书面报请监理工程师检查，检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。7 桩身砼施工本工程桩芯及护壁砼由施工现场搅拌站提供。混凝土的工艺流程：作业准备砼输送砼浇筑振捣养护7.1 材料要求本工程桩基环境类别为二a 类，桩芯砼强度等级为C30，护壁砼强度等级为C20。护壁及桩芯砼由现场搅拌站提供。桩身混凝土应满足以下要求：a.水灰比小于0.55；b.水泥用量大于275 kg/m3；c.氯离子含量小于水泥用量的0.2%；d.含碱量小于3kg/m3；7.2 作业准备混凝土浇筑前应将桩内的垃圾、浮土等杂物及钢筋上的油污清理干净，并检查钢筋的水泥垫块是否垫好,以保证砼保护层厚度。护壁采用P.O32.5水泥，水泥必须有质保书，并且复检合格后方能投入使用。砂、石复检合格后才能使用。配合比在正式施工前由实验室提供。商品砼供应商必须提供水泥、砂、石原材料及配合比试验报告，合格后方可用于工程中。7.3 混凝土运输护壁及桩芯砼商品砼罐车运输到施工现场，采用地泵或汽车泵浇筑。7.4 混凝土的浇筑在桩芯砼浇筑前，井孔内杂物和钢筋上油污必须清理干净。桩体砼要从桩底到桩顶标高一次完成。如遇停电等特殊原因，必须留施工缝时，可在砼面周围加插适量的短*。在灌注新的砼前，缝面必须清理干净，不得有积水和隔离物质。灌注桩身砼，必须用溜槽及串筒离砼面2m以内，不准在井口抛铲或倒车斜料，以免砼离析，影响砼整体强度。桩芯砼应分层连续浇筑，每层高度1.50m时,插入振动器振捣密实一次。待该层振动密实后，再浇灌上一层，直至设计桩顶。混凝土的振捣选用软轴式振动器，根据振捣需要选用不同规格。垂直插入并插到下层尚未初凝砼层中50100mm，并做到各插点均匀，间距不超过振捣棒有效作用半径。在灌注桩身砼时，相邻10m范围内的挖孔作业应停止，并不得在孔底留人。灌注桩身砼时，应留置试块，每根桩不得少于1组（3件），及时提出试验报告。做好桩芯砼浇灌记录,对于发生的故障及其处理情况,应记录在案。并应保证灌注至设计标高。7.5 混凝土的养护人工挖孔桩在砼浇筑完毕后，因其处于地下，故采取自然养护方式对桩身砼进行养护，桩顶面安排专人浇清水进行养护，初期用喷壶洒水，2天后用胶管浇水，随时保持桩顶表面湿润，养护期要求在7d以上。8 质量保障措施挖孔桩施工过程应做好施工记录。桩孔挖至孔底设计标高或持力层后，通知甲方会同勘察、设计、监理及有关质检人员共同鉴定，认为符合设计要求后终孔。挖孔桩施工容许偏差：挖孔桩控制分项工程允许偏差桩孔直径偏差20mm桩位偏差50mm桩孔垂直度偏差0.5%L桩嵌固深度偏差50mm注：L为桩长。根据设计要求，水平挖孔桩施工完成后，且桩周土中存在的软弱下卧层已按要求处理后，还必须进行水平桩验收检测试验并通过后，方可进行下一步施工。水平桩验收检测试验除按规范要求执行外，还必须进行水平静载验收试验，试桩数量不少于6根，位置随机抽取。水平桩控制位移为4mm时，水平承载力特征值不小于1466KN方为合格。钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋应按品种、规格、长度编号堆放，以免造成弯曲和错用；钢筋笼放入桩孔时必须有保护层垫块；桩头外露的主钢筋要妥善保护，不得任意弯折或切断；桩头在强度没有达到5Mpa时，不得碾压，以免桩头损坏。9 安全保障措施孔口用砖或砼筑砌锁口井圈，以防止杂物掉入孔中及雨水倒灌入孔中。锁口高度1520cm，锁口厚度32.5cm。土方挖掘是在桩孔内由人工进行挖掘，人工从上到下逐层开挖,边开挖边支护。桩孔上端设小型机架，用出渣筒垂直运输土方。孔外堆土应距孔口2m以外，并应及时外运，保证场地的平整及施工道路的畅通。每日开工前必须检测井下的有毒有害气体并应有足够的安全防护措施，桩孔开挖深度超过10时使用