013-3第十三章 第三节 土方、桩（墩）基施工方案

．土方、桩（墩）基施工方案3.1工程特点3.1.1工程特点场内土方开挖现场已搭围挡地质情况地质分层情况素填土：以粘性土为主，层厚0.5～3.6m。杂填土：以粘性土为主，层厚0.50～2.20m。粉质粘土：稍湿，可塑，层厚1.20～10.40m。粘土：稍湿，硬塑粘土为主，层厚0.60～7.50m。全风化泥岩：稍湿，用镐可挖掘，层厚0.50～5.80m。强风化泥岩：干钻可钻进，分布于整个场地。层厚0.70～8.00m。中等风化泥岩：层理清晰，岩芯钻方可钻进。最大揭露厚度28.20m。地下水情况该场地地下水主要集中在场地西南侧以及东南侧，静止水位埋深2.40m～3.10m（对应高程473.12m~483.25m）。基础概况本工程桩基为人工挖孔嵌岩端承桩（墩）基础，以中风化泥岩作为持力层，要求桩身混凝土护壁，嵌岩深度为500mm，本工程桩（墩）为扩底桩头。本工程±0.000相当于绝对标高480.5m，根据本工程的质地勘察报告，±0.000以下2～3m范围内为粉质黏土，3m以下大范围为承载力较好的中风化泥岩，可作为持力层。桩基概况桩基桩身总长度不小于6m，墩身总长不大于6m；当柱下独立基础底面距持力层2～5.5m时，采用人工挖空扩底墩，当重载地面底板距离持力层1～5.5m时，采用人工挖扩底墩；承台及基础底板距离持力层距离大于5.5m时，采用人工挖空扩底桩。3.1.2各单体基坑开挖底标高部位标高（m）洞体有桩部分-2.4无桩部分-1.2风扇段设备-5.5厂房全消声室尾撑地坑-22管廊-7.9腹撑-4.15测控楼及动力厂房筏板基础-0.4承台基础-1.2管廊入口-7.9停放大厅、模型检测与装配厂房、设备模型存放及调试间-0.95试验楼-1.2直升机悬停试验室-1.2直升机地面试验间-2.05制冷系统及冷却塔-1.23.1.3桩（墩）信息1）厂房工程桩、墩信息表桩类型编号D1D2P1P2桩类型人工挖孔墩基础人工挖孔墩基础人工挖孔桩基础人工挖孔桩基础受力类型抗压抗压抗压抗压桩径d（mm）800800800800扩底直径D（mm）1600150012001100长度（m）2～61～66～126～12嵌岩深度（m）0.50.50.50.5混凝土强度C30C30C30C30抗压强度特征值1600KN1400KN1600KN1400KN桩数236333186380静载试桩根数3424重载情况无重载地面下无重载地面下2）洞体工程桩、墩信息表桩类型编号D3P3桩类型人工挖孔墩基础人工挖孔桩基础受力类型抗压抗压桩径d（mm）800800扩底直径D（mm）16001200长度（m）2～66～12嵌岩深度（m）0.50.5混凝土强度C30C30抗压强度特征值1600KN1600KN桩数64172静载试桩根数22重载情况无无3.1.4桩（墩）基设计参数名称设计做法名称设计做法人工挖孔桩P1人工挖孔墩D1人工挖孔桩P2人工挖孔墩D2人工挖孔桩P3人工挖孔墩D3桩（墩）扩底3.2施工顺序3.2.1土方开挖顺序根据总体施工部署，土方开挖划分为两个阶段，第一阶段先开挖洞体、全消声室、测控楼及动力厂房土方，由东向西进行开挖，以便为桩基提供工作面；接着开挖停放大厅、模型检测与装配厂房、设备模型存放及调试间、试验楼、直升机悬停试验室、直升机地面试验间、制冷系统及冷却塔土方，停放大厅、模型检测与装配厂房、设备模型存放及调试间土方由北向南进行开挖，试验楼土方由西向东开挖，直升机悬停试验室、升机地面试验间、制冷系统及冷却塔由东向西开挖。第二阶段开挖连接尾撑地坑的管廊、测控楼进入管廊的入口及腹撑土方。（尾撑地坑及地下管廊施工详见《深基坑、降排水工程施工方案》）3.2.2桩基施工顺序1）桩基阶段区域划分桩基阶段区段划分图2）桩基施工顺序区域顺序第一施工区I、II、VIII——III——IV——V——VI——VII第二施工区3——2——4——10——9——8——7——1——5——6其他要求本工程桩、墩净距小于2.5m时应采用跳挖，相邻跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。本工程存在最小桩净距为1.2m。3.3施工准备3.3.1机械设备配备根据总体施工部署并结合人工挖孔桩施工顺序，以及现场其它加工设施的布置地点情况，拟定用电的施工机械进场计划和需用量，桩基施工阶段拟投入的机械设备见下表：序号机械或设备名称型号/规格数量备注1水钻Φ10050台2KW2凿岩机Y62台11KW3风镐G105台4空压机SW-12m35台555交流电焊机BX3-3003台23.46钢筋切断机GQ－402台7钢筋弯曲机GW402台8钢筋调直机GT-6/142台9电动鼓风机EB088台10高压风管50m11气体检测仪2个12卷扬机提升式40台13汽车吊8T1台14混凝土振捣棒高频6台15全站仪NTS-332R型2台16水准仪NL32A型2台17水泵5.5kw20台抽水18挖掘机PC-2005台开挖土石方19电焊机ZX7-2001台钢筋焊接20土方车15台运土方3.3.2人员准备根据本工程的工程量及工程进度计划和要求，确定劳动力人员组成合理安排进场作业人员数量及时间，本工程桩基施工阶段拟投入劳动力计划如下表：工种人数备注测量工班8负责桩孔直径、垂直度等质量要求时刻监控桩机开挖80桩成孔人工开挖钢筋工班30（含加工）桩钢筋笼加工制作、安装混凝土班12负责桩混凝土浇筑杂工班20负责现场环境保护，配合其他班组施工3.4主要施工方法3.4.1土石方工艺顺序及主要方法工艺顺序施工方法测量放线在工程施工区域设置测量控制网，包括控制基线、轴线和水平基准点，测放出基础位置；做好轴线控制的测量和校核。控制网要避开建筑物、构筑物、土方机械操作及运输线路，并有保护标志。对建筑物做定位轴线的控制测量和校核；严格控制土方开挖边线及土方标高，不得出现超挖或少挖现象。护坡风扇段设备基础承台垫层底标高-5600mm，依据地勘报告可知，正负零至3.2m标高为黏土，3.2m至5.6m标高为全风化泥岩，故土需对边坡进行喷锚支护；全消声室管廊基础垫层底标高为-7900mm，腹撑基础垫层底标高为-4250mm，依据地勘报告可知，该部分主要为全风化泥岩，故需对边坡进行喷锚支护；其余建筑物基坑土方开挖采用放坡开挖，放坡系数为1:0.5。排水措施由于地下水位较高，深基坑开挖时需考虑排水问题。根据现场情况，基坑排水采取明集水坑水泵抽水形式，将水直接排至场外排洪沟内，即在分层开挖前先在基坑各角落挖集水坑，集水坑深度深于分层开挖深度约200mm，开挖前先进行抽水。土方开挖筏板基础土方开挖至筏板垫层底标高以上300mm，留待人工清底，防止超挖；独立基础及桩基承台土方开挖至独立基础及桩基承台顶标高。土方外运现场土方运至指定堆场，本工程选用两个堆土点：堆土点距离项目北面4.4公里；备用堆土点在北侧沿二环路向东南方向13.4公里处。优先外运路线备选外运路线标高复核根据设计标高要求复核开挖标高及尺寸控制，严格控制基底标高，以免影响砖胎膜砌筑，对不复核要求的应及时进行处理，直至达到施工底板要求为止。验槽施工单位先进行自检，自检合格后，组织项目管理人员进行检查，检查合格后，再由监理、甲方及总承包方一起进行验槽。如验槽过程中发现柱墩持力层不能满足设计承载力要求，应进行超挖直至满足为止，超挖部分土方采用级配砂石换填。土方回填本工程回填土为房心土回填及部分深基坑肥槽回填，压实系数不小于0.93。（1）回填土不得含有垃圾及有机杂质，回填土使用前含水量应符合规定，简单测试方法：手攥成团，落地开花。（2）根据施工部署及现场施工条件，深基坑施工完成后即进行肥槽回填，房心土在基础承台及拉梁施工完成后回填。（3）回填施工机械采用蛙式打夯机，对于局部机械无法施工的地方采用人工夯实。施工控制要点（1）回填土分层铺摊，人工夯实铺土厚度为150mm，机械夯实铺土厚为250mm。要严格控制铺土厚度，不可一次回填过厚，防止回填不密实。（2）每层填土夯实后，按规范规定进行环刀取样，测出干土的质量密度，达到要求后，再进行上一层的铺土。（3）回填时技术人员要随时查铺土厚度，夯实遍数，以确保回填土的质量。（4）遇雨天停止回填并及时对施工部位进行覆盖，以防止回填土受雨水浸泡。（5）对于边坡狭窄处采用人工夯实，铺土厚度150mm，夯实遍数3—4遍。（6）基础施工完毕后，将所要回填基坑的底部清理干净，确保基坑底部无杂物；（7）回填分层摊铺，每层虚铺厚度250mm采用蛙式打夯机夯实，每层夯压三遍；人工打夯每层铺土厚度不大于150mm，每层压实三遍，每层铺摊后，随之耙平。打夯应一夯半夯，夯夯相接，行行相连。3.4.2桩（墩）基工艺顺序及主要方法工艺顺序施工方法现场施工测量放样采用轴线坐标结合放样，确保放样的准确性，误差控制在±10mm之内；成孔施工应测深度、桩径和铅垂度；竣工后，实测中心位置与设计线路中心线偏差应小于规范及设计要求：平面位置+20mm、倾斜度1/150、桩径+20mm。孔口施工和提升架、提升设备安装孔口周围用砖砌制成围圈予以围护，其高度高出地面15～30cm，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。孔口四周挖排水沟，及时排除地表水，搭好孔口雨棚；然后进行提升卷扬机安装加固；布置好出渣道路；平整堆放材料和机具场地。排水沟沿基坑边设置，300mm到500mm深，400mm宽，找坡0.5%，排入集水坑，并用水泵抽出。离排水沟较远的桩孔，采用抽排的办法排入排水沟。成孔施工挖孔方式采用人工开挖，上部粘土夹碎石部分直接采用锹镐开挖，下部岩石人工难以处理部分采用水钻结合风镐的方式开挖。用料筒、扒杆配合卷扬机提升出渣，如此循环反复开挖直至设计底标高。开挖过程中孔内有地下水，进行向孔外排水沟排水。轴线经复核无误后开始第一节开挖，每进尺一盘（1m）做混凝土护壁一次，当桩孔深度超过3m时用鼓风机和输风管向桩孔中送入新鲜空气，提土桶或吊笼上下保证联系通畅。护壁施工在挖孔过程中，根据土质情况每挖深1m便支模浇筑混凝土护壁。护壁采用内齿式钢护壁筒，护壁下口直径比上口直径大75mm，护壁上口直径不得小于设计桩径。护壁混凝土强度C30。壁厚175mm，因而桩孔开挖直径控制为桩基直径＋350mm，上下层护壁间要保证100mm的搭接长度。桩孔较深。护壁施工过程中，每施工三节检查桩孔尺寸，平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差，及时修整纠正（护壁后孔径不小于设计，倾斜度不大于0.5%）。护壁模板采用定型钢护筒，拆上节，支下节，循环周转使用，模板间用木枋连接，不另设支撑，（椭圆桩可以加内撑）以便浇灌混凝土和下一节挖土操作，达到设计强度50%方可拆模。桩孔挖掘及护壁两道工序必须连续作业，不应中途停顿。清孔、终孔、验孔孔内弃渣吊出后，渣料应顺孔桩平台水平外弃，保证挖孔废料堆放整齐、规范。挖孔到达设计深度后，清除孔壁及孔底浮土、松散层；孔底必须平整，符合设计尺寸，保证桩身混凝土与孔壁及孔底密贴，受力均匀。验孔：孔径偏差±50mm，垂直度0.5%以内，中心偏差50mm以内。声测管安放声测管采用Φ57×3.0mm钢管制成，桩径大于800mm且不大于2000mm时，声测管数量为三根，桩径大于2000mm时，声测数量管为四根。声测管应一直埋到桩底，底部应密封，安装完成后声测管上端应用螺纹盖或木塞封口，以免落入异物，阻塞管道。同时注意安装过程中应与钢筋笼主筋连接牢靠，确保在浇筑混凝土过程中不发生位移、进水、进浆现象。声测管采用无缝钢管，不可焊接，管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度宜一致。砖胎膜施工若遇到场地标高低于桩顶设计标高的情况，应在桩口砌筑砖胎膜，砖胎模内壁抹20厚1:3水泥砂浆，与孔口内壁平齐。钢筋笼制作及安放焊接过程中，应即时清渣，钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊，必须焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。钢筋笼应设置定位箍筋，定位箍筋间距≤2m，保护层厚度为50mm。钢筋笼主筋连接根据设计要求，采用单面焊接，焊缝长度≥10D，主筋接头间距≥45D，且同一截面接头百分率为50%。钢筋笼主筋的保护层垫块应固定牢固，并且数量充足。钢筋垫块采用砂浆垫块，用绑扎丝固定在钢筋笼上，桩身保护层厚度为50mm。拟采用汽车吊作为起吊设备。吊放时应对准孔位轻放、慢放，禁止强行下放，防止倾斜、弯折或碰撞孔壁。如果放不下去，要吊起分析原因然后重新下放。钢筋笼的安放标高，可由护筒口顶端处的标高来计算，安放时必须保证桩顶的设计标高，允许误差为±100mm。钢筋笼下放时，应对准孔位中心，采用正、反旋转慢慢地逐步下沉，放至设计标高后应立即固定钢筋笼就位后，立即将吊筋固定，防止钢筋笼移动。二次清孔本工程地基岩质为泥岩，且整体性较好，孔壁也进行了护壁处理，故此，在桩笼吊下后，应将孔底积水抽干净，保证孔底无积水无沉渣。应尽量减少桩孔暴露时间，并严格控制吊装垂直度，避免桩笼触碰侧壁，浇筑前抽干孔底积水。混凝土施工钢筋骨架和减速串筒安放后，报请监理工程师检查合格后，要立即灌注砼。开始灌注砼时，孔底积水不应超过5cm，灌注速度尽可能加快，使砼对孔壁的侧压力尽快大于渗水压力，以防水渗入孔内。混凝土下料采用串桶，深桩孔用混凝土溜管，出料口离混凝土面不得大于2m，分层振捣，一层1～1.5m；如地下水大（孔中水升速度大于6㎜/min），应采用混凝土导管水中浇筑混凝土；混凝土要垂直灌入桩孔内，并应连续分层灌筑，每层厚度不超过500mm