干作业成孔混凝土灌注桩施工.docx
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干作业成孔混凝土灌注桩施工
一、适用范围
本方案适用于糯扎渡送广东直流输电工程普洱换流站建筑工程（B标）混凝土灌注桩工程。
二、编写依据
表2-1编写依据
序号
引用资料名称
1
GB5020—2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
2
JGJ79—2002《建筑地基处理技术规范》
3
JGJ94—2008《建筑桩基技术规范》
4
DL/T52101.1—2005《电力建设施工质量验收及评定规程第1部分：
土建工程》
5
Q/CSG10017.3—2007《110kV～500kV送变电工程质量检验及评定标准第3部分：
变电土建工程》
6
Q/CSG11105—2008《南方电网工程工程工艺控制规范》
7
工程设计图纸、施工组织设计（方案）等技术文件
三、作业流程
作业（工序）流程图见图3-1。
图3-1作业（工序）流程图
四、工作前安全危险源辨析及控制措施
危险源辨识及控制措施见图4-1。
表4-1工作前安全风险辨析及控制措施表
序号
安全风险
预控措施
检查结果
1
机械伤害
1、检查桩基机械性能符合安全使用要求，场地平整，设专人指挥、监护。
定期检查钢丝绳。
2、起落前，严格检查机械设备和底盘配重符合安全使用要求
2
触电
制定用电管理制度，使用三相五线制，实行三级用电保护，使用标准电源箱。
多机作业用电须分闸，严禁一闸多机
3
烫伤
安标准配备劳动保护用品
4
起重吊装
特殊作业人员持证上岗，选用符合安全标准的工器具与机械
5
孔洞坠落
桩基成孔后不能立即进行下道工序，应在孔洞口设置安全防护栏，并悬挂安全标识
6
交通意外
运输通道应足够宽，车辆由具有资格的专人驾驶，加强现场监督
五、作业准备
5.1、人员配备
表5-1人员配备表
工序名称
建议工作人数
负责人数
监护人数
桩位放样及控制
3
1
1
桩机就位及成孔
6
3
1
钢筋笼加工
35
2
1
钢筋笼安装
9
3
1
导管安放
15
3
1
混凝土浇筑
25
3
3
5.2、主要工器具及仪器仪表配置
序号
名称
规格/标号
单位
数量
备注
1
旋挖钻机
YTR220
台
2
2
旋挖钻机
YTR260
台
1
3
混凝土搅拌楼
JS750
台
2
4
混凝土罐车
10方
台
4
5
电焊机
BX1-400
台
15
6
钢筋弯曲机
GW40
台
3
7
装载机
DA0Y926B
台
2
8
起重吊车
25T
台
4
9
导管
φ300/3m
节
40
10
钢丝绳
φ16
m
50m
六、地质情况介绍
根据《岩土工程勘测报告》可知，站址区域地层结构为：
上覆地层为第四系，下伏地层为三叠系。
第四系包括：
局部分布于道路地带的第四系人工堆积层（Qs）素填土，分布较普遍的第四系残坡积层（Qel+sl）粘性土、含碎石粘性土、碎块石。
下伏基岩为三叠系上统橄榄坝组上段（T3g3）的泥岩夹灰岩、泥质灰岩、泥质砂岩。
现将各岩土层从上至下分述如下：
人工堆积层（Qs）
（0）层素填土：
黄褐色，紫红色。
稍密，主要分布于站址内道路地带。
承载力特征值为90kPa，可作为一般建构筑物的天然地基持力层及下卧层。
残坡积层（Qel+sl）
①层粘土：
褐黄色、黄色、紫红色，稍湿，软塑-硬塑状态一般土质均匀，偶见碎石角砾，碎石角砾成分为泥岩、泥质砂岩、泥质灰岩风化碎屑，表层由于含植物根茎，孔隙较大，结构疏松，各地段层厚差异较大，下伏基岩为碳酸盐岩地带层厚0-10m，下伏基岩为泥岩及碎屑岩地带层厚0-30m。
该层主要为粘土，局部地段为粉质粘土。
按其状态分为（1-1）层（硬塑状态）、（1-2）层（可塑状态）及（1-3）层（软塑状态）三个亚层。
（1-1）承载力特征值为190kPa，为良好天然地基持力层及下卧层，（1-2）承载力特征值为165kPa，可作为一般建构筑物的天然地基持力层及下卧层，（1-3）承载力特征值为100kPa，不能作为天然地基持力层，需换填处理。
②含碎石粘土：
褐黄色、黄色，稍湿，可塑-硬塑状态，碎石成分以泥岩、泥质砂岩、泥质灰岩风化碎屑为主，一般粒径2-5cm，大者达10cm，含量25-40%，该层一般分布在地势相对低洼地段及强风化泥岩、泥质砂岩、泥质灰岩的上部，层厚变化较大。
该层主要为含碎石粘土，局部地段为含碎石粉质粘土。
按其状态分为（2-1）层（硬塑状态）及（2-2）层（可塑状态）两个亚层。
（2-1）承载力特征值为200kPa，为良好天然地基持力层及下卧层，（2-2）承载力特征值为175kPa，可作为一般建构筑物的天然地基持力层及下卧层。
③层碎块石：
灰白色、深灰色，中密，主要分布于泥质灰岩表层，成分以泥质灰岩为主，碎石粒径1-8cm；块石主要分布于灰岩表层，成分以灰岩为主，块径一般30-80cm，局部大于120cm，中间充填可塑状态的粘土。
局部地段出露，厚度不均，承载力特征值为400kPa，为良好天然地基持力层及下卧层，但不能作为桩基持力层
橄榄坝组层（T3g3）
主要为黄色泥岩夹灰岩、泥质灰岩、泥质砂岩，以下按岩性不同分为④层泥岩、⑤层泥质砂岩、⑥层泥质灰岩和、⑦层灰岩。
④层泥岩：
颜色较杂，以褐黄色、紫红色、褐灰色、灰白色为主，泥质结构，薄层-中厚层状。
按风化程度不同分为（4-1）层强风化和（4-2）层中等风化两个亚层。
（4-2）层中等风化极少见，站址区以（4-1）层强风化为主。
（4-1）层承载力特征值为300kPa，（4-2）层承载力特征值为450kPa，为良好天然地基持力层及下卧层。
⑤层泥质砂岩：
颜色较杂，以褐黄色、褐灰色、灰白色为主，粉粒结构，薄层-中厚层状，局部地段为砂岩。
按风化程度不同分为（5-1）层强风化和（5-2）层中等风化两个亚层。
（5-2）层中等风化极少见，站址区以（5-1）层强风化为主，（5-1）层承载力特征值为350kPa，（5-2）层承载力特征值为500kPa，为良好天然地基持力层及下卧层。
⑥层泥质灰岩：
黑色、深灰色，隐晶-细晶结构，薄层-中厚层状构造。
按风化程度不同分为（6-1）层强风化和（6-2）层中等风化两个亚层。
（6-1）层承载力特征值为500kPa，（6-2）层承载力特征值为1000kPa，为良好天然地基持力层及下卧层。
⑦层灰岩：
青灰色、深灰色，隐晶结构，中厚层状构造，裂隙较发育~轻微发育，见宽度一般<8mm的白色方解石结晶条纹。
敲击声脆，较难敲碎，裂隙较发育~轻微发育，岩体较完整，中等风化。
岩体中偶见溶蚀裂隙。
基岩面及溶蚀裂隙面上大多有凹坑状溶蚀现象。
溶蚀裂隙中充填粘土或无充填。
（7-1）层为可塑状态粘土充填，（7-2）层为软塑状态粘土充填，（7-3）层为流塑状态粘土充填。
承载力特征值为1500kPa，为良好天然地基持力层及下卧层。
层砂岩：
青灰色、深灰色，粉粒结构，中厚层状构造，敲击声脆，较难敲碎，裂隙较发育~轻微发育，岩体较完整，中等风化。
七、作业方法
7.1、桩位放样
7.1.1、桩位放样采用从“整体到局部”的原则采用尼康DTM-531E全站仪进行桩基位置的准确放样，并及时对放样的标高进行复核。
7.1.2、在施工现场设置三个控制桩；控制桩的设置地点应在桩基施工作业影响范围之外。
7.1.3、对施工现场的控制点应经常检查，避免发生误差，根据控制桩对轴线进行放线，然后再定出桩位。
7.1.4、桩位控制桩采用木桩加小钉，入土深度不少于20cm，并做好桩位的保护；同时应对桩号做好标识，以防止混淆。
7.1.5、桩基轴线放线应满足以下要求：
双排及以上桩，偏移应小于20mm；对单排桩，偏移应小于10mm；桩位中心允许偏差为100mm。
7.2、桩机就位
7.2.1、桩机就位时，应对准桩位，保证垂直稳定，在施工中部发生倾斜、移动，桩机就位时利用利用其行走装置完成。
7.2.2、桩机作业时的地面应坚实，坡度小于2%，不宜直接置于不坚实的填土上，可在桩机下垫20mm厚的钢板以免产生不均匀沉陷，避免造成成孔竖向偏斜过大，垂直度不合格，甚至导致钻机倾倒事故发生。
7.3、桩基成孔
7.3.1、当采用旋挖钻机成孔时为干钻作业，无需泥浆护壁；冲击成孔灌注桩需要泥浆护壁。
第一根桩施工时要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，确定钻进参数。
7.3.2、开始钻孔作业，钻进时应先慢后快，开始每次进尺为40-50cm，确认地下是否不利地层，进尺5M后如钻进正常，可适当加大进尺，每次控制在70-90cm。
7.3.3、钻孔过程中应时刻关注地质变化情况，达到持力层后，通知地质工代对地质情况进行确认，然后按照设计要求，继续钻进以达到设计桩长和持力层要求。
7.3.4、钻到预定的深度后，必须在孔底处进行空转清土，然后停止转动；提钻杆，不得曲转钻杆。
孔底的虚土厚度超过质量标准时，要分析原因，采取措施进行处理。
进钻过程中散落在地面上的土，必须随时清除运走。
7.3.5、当达到设计桩长而不满足持力层要求时，应根据设计地质工代要求，继续钻进，当设计桩长和持力层要求满足后方可停止钻进，并做好原始记录。
7.3.6、用测深绳（锤）或手提灯测量孔深及虚土厚度。
虚土厚度等于钻孔深的差值。
虚土厚度一般不应超过50mm。
7.3.7、钻进遇有含石块较多的土层，或含水量较大的软塑粘土层时，必须防止钻杆晃动引起孔径扩大，致使孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。
7.3.8、成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔器等。
7.3.9、清孔结束后，应在30分钟内灌注混凝土。
若超过30分钟，灌注混凝土钱应重新测定孔底沉渣厚度，若沉渣厚度超过要求，应重新清孔至符合设计要求。
7.3.10、孔底沉渣计算的起点位置，为孔底椎体1/2高度处起计。
7.4、钢筋笼制作及安装
7.4.1、钢筋笼按设计图纸制作，纵向钢筋的接头采用对焊或双面搭接焊接，双面搭接焊焊缝长不小于5d，焊缝高度8mm；桩纵向主筋的接头面积在同一截面内的数量不得超过总数的50％，位置不在同侧接头应错开35d（d为纵向钢筋直径）以上。
横向钢筋采用螺旋箍筋和加劲箍筋，纵横钢箍交接处均应焊牢。
7.4.2、弯曲、变形钢筋要作调直处理，用控制工具标定主筋间距，以便在孔口搭焊时保持钢筋笼垂直度。
7.4.3、每节钢筋笼点焊3~4组钢筋护壁环，每组四只，以保证混凝土保护层均匀。
7.4.4、钢筋笼采用运输炮车运输，吊车安放。
7.4.5、对钢筋笼加焊加强筋，防止在运输安装过程中钢筋笼变形。
7.4.6、钢筋笼采用吊车安放，起吊钢筋笼时，吊钩处用滑轮和钢丝绳连接钢扁担，勾挂钢筋笼。
起吊用双吊点，第一吊点设在骨架的上部，使用主钩起吊。
第二吊点设在骨架的中点到三分点之间。
起吊时，先起吊第一吊点，将骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。
待骨架离开地面后，第二吊点停止起吊并松钢丝绳，直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊，解除第二吊点钢丝绳。
7.4.7、缓慢移动钢筋笼，将钢筋笼吊到孔位上方，对准孔位、扶稳，缓慢下放，依靠第一吊点的滑轮和钢筋笼自重，眼观使钢筋笼中心和钻孔的中心一致。
7.4.8、以护筒顶面为基准面，量测钢筋笼，当钢筋笼到达设计位置时，焊吊筋固定。
当钢筋笼需接长时，先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置用焊接或套筒连接。
焊接时可以使用多台电焊机同时焊接。
7.4.9、钢筋笼固定，可以采用在钢筋笼主筋上焊定四根吊筋，吊筋圈内穿穿杠，将钢筋笼固定。
7.4.10、钢筋笼安放完成后，在钢筋笼对称钢筋上帮十字线，连接单桩护桩，拉十字线，用吊垂检查两十字交叉点是否重合。
不符合要求时，应调整穿杠上的钢筋笼吊筋,使之重合。
7.4.11、钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：
主筋间距±10mm；螺旋筋间距±10mm；骨架外径±l0mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程+20mm，骨架底面高程±50mm。
7.5安放导管
7.5.1、砼采用导管灌注，导管内径为300mm，螺丝扣连接。
7.5.2、导管使用前使用气泵进行水密承压实验。
试压前将导管一头封闭，从另一端将导管内注满水，用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭，将气泵气管与导管进气管连接，加压至0.6Mpa（压力不小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍，按40M水深压力进行试压，试压压力为0.6Mpa。
）。
持压2分钟，观察导管有无漏水现象。
7.5.3、检查导管外观，导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。
局部沾有灰浆处应清理干净，有局部凸凹的导管不予使用。
7.5.4、根据护筒顶标高，孔底标高，考虑垫木高度，计算导管所需长度对导管进行试拼（标准导管长度一般为3m、2.5m、2m、1m、0.5m），符合长度要求后，对导管进行编号。
试拼时最上端导管用单节长度较短的导管（0.5m），最底节导管采用单节长度较长的导管（4.0m）。
7.5.5、导管采用吊车配合人工安装，导管安放时，眼观，人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心，然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。
安装时用吊车先将导管放至孔底，然后再将导管提起40cm，使导管底距孔底40cm。
7.5.6、导管高度确定后，用枕木调整导管卡盘高度，用卡盘将导管卡住。
7.6、混凝土灌注
7.6.1原材料及配合比
a.本工程采用的混凝土标号为C35，配合比由现场实验室根据设计要求和现场原材料，通过认真计算、试配、实验后提供，其小水泥用量不少于320kg/m3，最小水灰比0.45。
将配合比换算成每盘的配合比下达执行，配料时严格按配合比称量，不得随意变更。
b.水泥选用普通硅酸盐水泥，按设计要求进行复检，复检合格方可使用。
水泥在运输及堆放过程中均设置防雨、防潮措施，不同品种、标号、生产厂家的水泥分别堆放，严禁使用在同一根桩的混凝土中。
c.碎石（或卵石）的粒径采用5~40mm。
选用级配合理、质地坚硬、颗粒洁净的中粗砂，砂的模数控制在2.3~3.0之间，料场选择在干净处，严禁混入泥土杂质。
d.外加剂的选用符合规范要求并有质保书，确认合格后，方可使用。
e.严格按配合比称量砂、石、外加剂，加料达到允许偏差范围之内。
投料时依次加入石、砂、水泥和外加剂，混凝土搅拌时间不小于90s。
f.混凝土搅拌过程中及时测试坍落度和制作试块，每根桩一组三块。
拌好的混凝土用8m3混凝土搅拌运输车运输，及时进行浇筑。
7.6.2混凝土浇筑
a、每车混凝土灌注前检测混凝土出场、入模的坍落度和出场、入模温度，坍落度应在180-220mm之间，温度应在5℃度以上。
b、混凝土由罐车运至现场后，采用吊车吊储料斗运进行灌注。
为确保灌注的顺利进行，砼灌注前要首先准确计算出首批砼方量，埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。
本工程桩基孔径为800mm，首批混凝土方量必须大于1m³。
c、首批混凝土灌注后，灌注砼由砼运输车溜槽直接对料斗放料进行灌注。
d、灌注中，每车混凝土灌注完成或预计拔导管前量测孔内砼面位置，以便及时调整导管埋深。
导管埋深一般控制在4～6m之间。
e、在灌注将近结束时，核对砼的灌入数量，以确定所测砼的灌注高度是否正确。
灌注完的桩顶标高应比设计标高高出0.5m，高出部分在砼强度达到80%以上后凿除，凿除时防止损毁桩身。
f、灌注完毕后，拔出护筒。
八、成桩顺序
8.1、钻孔顺序
8.1.1群桩基础施工时要避免互相干扰，在刚浇筑完毕混凝土旁边邻桩成孔时，其安全距离应大于4倍的桩径或最小时间间隔不应少于36小时。
在桩位较密且桩距较小的部位施工时因采用隔桩跳打的施工方法，避免在成孔过程中因震动过大而影响先成桩的质量
8.1.2逐排打桩时，打桩的推进方向应逐排改变，以免土朝一个方向挤压，导致土壤挤压不均匀（如下图a）。
大面积打桩时，可从中间先打，逐渐向四周推进（如下图b）。
若打桩面积较大，桩基密度较大宜选用分段打设，以减少对桩的挤动。
（如下图c）。
8.2、混凝土浇筑顺序
8.2.1钻孔完成后为避免塌孔应尽快进行下一道施工工序。
浇筑混凝土时应连续进行，若相邻桩间距过小，施工时应在前桩施工完成后36小时后开始，以避免因孔距过小而混凝土浇筑时底部压力过大从而造成邻桩塌孔或混凝土串孔。
九、质量控制措施
9.1、材料检验
9.1.1由物资科对每种进场材料进行统计，到场材料必须具有符合要求的合格证书，如对到场的材料有所怀疑，可停止使用，直到复试合格方可用于工程，否则勒令退场。
9.1.2对有要求进行复试的材料，必须送实验室进行检测，检测合格后方可使用。
9.2、成孔灌注
9.2.1、在钻机就位前，对成孔的位置和标高进行复核，以确保桩位的正确性。
9.2.2、确保桩身垂直成孔。
在钻架就位后检查机台平整和稳固情况，确保桩身成孔垂直度。
当钻进深度达到5m左右时，用水平尺再次校核机架水平度，不合要求时随时纠正。
9.2.3、成孔之后对孔径、孔深和沉渣等检测指标进行复验，必须达到设计和施工规范要求后方可进行下道工序施工。
9.2.4、钻进过程中，配合使用冲抓锥处理孔中的大粒径卵石或块石。
9.2.5、在成桩钻进中，如果发现地质条件变化，发现新的断层和风化溶蚀深槽，则将情况及时报告工程师，并根据工程师的指令，负责进行彻底处理，直至满足设计要求。
9.3、钢筋笼制作
9.3.1钢筋笼的制作必须符合设计和施工规范要求，对钢筋笼的规格和外形尺寸进行检查，控制偏差在允许范围之内。
9.3.2下笼时监督施工人员对钢筋笼的焊接过程，必须按规范的搭接长度和标准焊缝进行操作，补足焊接部位箍筋。
9.3.3钢筋笼在运输吊放过程中严禁高起高落，以防弯曲、扭曲变形。
下笼过程中如遇阻，则查明原因处理后继续下笼。
严禁弯曲或变形的钢筋笼下入孔内
9.3.4筋笼入孔后，将吊筋固定，避免灌注混凝土时钢筋笼上拱。
9.4、混凝土成桩
9.4.1、灌注开始后，应连续地进行，准备好导管拆卸机具，缩短拆除导管的时间间隔，防止塌孔。
9.4.2、开始灌注时，砼面高度将至钢筋笼底部时要放慢灌注速度，当孔内混凝土顶面距钢筋笼底部1m时，混凝土灌注速度应控制在0.2m/min左右，并仔细量测砼表面高度，以防钢筋笼上浮，当混凝土拌和物上升到钢筋笼底口4m以上时，提升、拆除导管，使混凝土灌注导管底口高于钢筋笼底部2m以上，恢复0.5m/min左右的正常灌注速度。
9.4.3、钻孔灌注桩施工全过程中，现场技术员应真实可靠地做好记录，记录结果应经监理工程师认可，如钻孔记录、终孔检查记录、砼灌注记录。
9.5、施工过程中可能出现的情况的处理措施
9.5.1砼堵管处理：
用吊车将料斗连同导管一起吊起，在50cm范围内小幅度上下提升三次，应注意的是切不可把导管提出砼面以外。
为避免此类事故发生，应严格要求做到：
导管要牢固不漏水；砼和易性坍落度要好；砼浇注必须要在初凝前完成，导管埋深控制在4～6m。
9.5.2钢筋笼上浮预防措施
9.5.2.1砼底面接近钢筋骨架时，放慢砼浇注速度，浇筑速度控制在0.2m/min左右；
9.5.2.2砼底面接近钢筋骨架时，导管保持较大埋深，导管底口与钢筋骨架底端尽量保持较大距离；
9.5.2.3砼表面进入钢筋骨架一定深度后，提升导管使导管底口高于钢筋骨架底端一定距离。
9.5.2.4在保证钢筋笼中心位置不变的情况下，通过四根定位钢筋将钢筋笼固定在钢护筒上。
9.6、桩基的成桩检验
9.6.1、施工过程中必须对每一根桩做好施工记录，并按规定预留混凝土试块，做出试压结果，然后将上列资料整理好，提交监理部进行检查和验收。
9.6.2、对施工完毕的桩如发现实际地址资料与设计不符或对某些桩的质量和承载力有疑问时，可有质检部门会同业主、监理及设计单位采用钻孔抽芯荷载实验或其他有效方法进行鉴定。
9.6.3、桩基竖向承载力检测（高应变动测法）的范围为本工程全部桩基，检测数量为桩总数的5%，且不得少于5根，抽样应有代表性。
9.8.4、桩身混凝土质量检测（低应变动测法）的范围为本工程全部桩基，检测数量原则为“柱下三桩或三桩一下的承台筹建装束不少于1根”其它承台下桩基抽检数量不小于总数的30%。
如果抽检Ⅲ、Ⅳ类桩数量超过抽检数量的20%，应加倍重新抽检。
9.7、质量检验标准
按照Q/CSC10017.3-2007《110kV～500kV送变电工程质量检验及评定标注第3部分：
变电件工程》中表5.4.16的规定执行。
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