钻孔灌注桩桩基施工方案文档格式.docx
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(m)
钢筋笼情况
桩类型
桩数
(根)
持力层
状况
长度
钢筋
600
50
通长
12Φ14@125(32.3m)+6Φ14@125(17.8m)
16Φ18(32.2m)+8Φ18(17.8m)
抗压/抗拔
265
⑥-1粉质粘土
700
12Φ16(32.3m)+6Φ16(17.8m)
18Φ18(32.2m)+9Φ18(17.8m)
61
800
79
12Φ18(36.2m)
6φ18(17.8m)
抗压
231
⑧-1粉质粘土
二、一、工程地质条件
(一)自然地理及区域地质概况
场区属亚热带海洋型气候,温暖湿润、雨量充沛、四季分明,全年无严寒酷暑。
年平均气温18℃,最高气温39℃,最低气温-4.3℃,年平均无霜期270天,多年年平均降雨量1600mm。
场区台风较为频繁,一般发生在7~9月份,多年台风统计频率为2.4次/年,年平均风速2m/s,瞬时最大风速36m/s,风向一般为西北偏西方向,侧向风压0.50~0.75KPa,z最大风力达12级。
场地所处地貌单元为冲海积平原,地形较平坦,现为耕地。
从区域地质来看,场地上部分布厚度大于80m的第四系松散沉积物,其中上部约30m为软土,为淤泥及淤泥质土,属河口相和海相沉积物,时代为第四纪全新世(Q4);
下部为河流相、湖泊相沉积物,为粘性土和砂砾层,时代为更新世晚期地层(Q32)。
(二)地层划分及其工程地质特征
根据勘察结果,地基土在勘探深度范围内可划分为8个工程地质层5个亚层,自上而下可分为:
①0杂填土、①1粘土、②1淤泥、②2淤泥、③2粘土、④1粘土、④2粘土、⑤1粉质粘土、⑤3含角砾粉质粘土、⑥1粘土、⑦1粉质粘土,⑦2中砂,⑧1粉质粘土。
分述如下:
10杂填土(meQ43)
杂色,松散,稍湿,主要为人工新近回填形成,以碎石、块石及建筑垃圾为主,间隙以粘性土充填;
局部见少量生活垃圾。
本层全场均有分布,钻探揭露厚度0.30~1.60m。
①1粘土(al-mQ43)
灰黄色,软塑~可塑状,中等~高压缩性,见铁锰质斑点,往下土体渐软。
摇振反应无,光泽反应稍有光泽,干强度中等,韧性中等,含少量植物根系。
全场分布,顶板埋深0.30~1.60m,厚度0.70~2.10m。
21淤泥(mQ42)
灰色,流塑状,高压缩性,高灵敏度,切面光滑,干强度高,摇振反应无。
含少量粉砂或腐殖质,全场分布,顶板埋深1.80~2.50m,厚度9.10~10.80m。
②2粘土(mQ42)
灰色,青灰色,流塑状,高压缩性,高灵敏度,切面光滑,干强度高,高韧性,摇振反应无,含少量腐质物、贝壳碎片及粉砂团块或薄层。
全场分布,顶板埋深11.30~12.70m,厚度7.00~10.60m。
③2粘土(mQ41m)
灰色,软塑~可塑状,高压缩性,干强度高,高韧性,摇振反应无,有光泽,切面光滑。
局部地段含夹有粉砂薄层。
局部分布,顶板埋深19.00-22.7m厚度7.50-12.30m。
④1粘土(al+lQ32-2)
灰、灰黄色,软塑~可塑状,中等压缩性。
局部夹少量炭化、半炭化植物碎屑。
土质结构不均匀,局部相变为粘土,可塑状。
全场分布,顶板埋深28.50~33.20m,厚度7.10~13.40m。
④2粘土(mQ32-2)
灰色,软塑~可塑状,中等~高压缩性,干强度高,高韧性,摇振反应无,切面光滑。
含半炭化植物碎屑,具鳞片状构造。
土质结构不均匀,局部相变为粉质粘土,可塑状。
全场分布,顶板埋深40.30~42.50m,厚度7.30~14.50m。
⑤1粉质粘土(al+lQ32-1)
灰、灰褐色,软塑~可塑状,中等压缩性,干强度高,高韧性,摇振反应无,切面光滑。
土质不均匀,含少量的粉砂团、薄层及半炭化植物碎屑,局部相变为粘土,可塑状全场分布,顶板埋深48.20~56.00m,厚度9.90~16.10m。
⑤3含角砾粉质粘土(al+mQ32)
灰黄、紫红色,软塑~可塑状,中等压缩性,无摇振反应,切面粗糙,干强度中等,韧性中等,局部含少量半炭化植物碎屑,土体不均匀;
砾石含量约15~20%,一般粒径2~5cm,个别达8cm,棱角状。
局部分布,顶板埋深62.30~66.00m,厚度0.00~2.00m。
⑥1粘土(Q31-1al+1)
深灰、灰褐、灰黄色,可塑状,中等压缩性,高韧性,摇振反应无,有光泽,切面光滑,干强度高,土质不均匀,含少量的粉砂团及薄层,局部相变为粉质粘土,可塑状。
全场均有分布,顶板埋深62.90~69.00m,控制厚度2.50~15.10m。
⑦1粉质粘土(al+lQ22)
灰色、灰褐色、灰黄色,可塑状,中等压缩性,干强度高,高韧性,摇振反应无,切面光滑。
含少量半炭化植物碎屑。
全场分布,但仅在主楼钻孔地段揭露,揭露地段顶板埋深73.70~79.00m,控制厚度10.20~19.60m。
⑦2中砂(alQ22)
紫红色、灰色,稍密~中密状为主,局部松散状,饱和,为冲洪积成因;
主要由碎石、角砾、砂及粘性土组成,碎石、砾石母岩成份为凝灰岩,呈微风化~中风化状,岩质坚硬,少量呈强风化状,呈棱角状;
其中0.50~0.25mm颗粒含量占50~60%,0.25~0.075颗粒含量占15~25%,≤0.075颗粒含量占15~25%;
见少量半炭化物碎屑;
局部分布,顶板埋深87.00~93.40m,控制厚度0.00~5.50m。
⑧1粉质粘土(al+lQ21)
全场分布,但仅在主楼钻孔地段揭露,揭露地段顶板埋深86.50~95.10m,控制厚度4.90~13.60m。
二、基础方案选择
1、浅基础天然地基土分析
由于拟建高层建筑及商业楼的单柱荷载较大,场地浅部土层无法满足拟建建筑物的荷载及沉降变形要求,场地天然地基条件较差,因此拟建高层建筑及商业楼不宜选用浅基础。
2、基础持力层及桩型选择方案
根据地层特征结合建筑物的性质及周边环境,拟建建筑物的基础方案如下:
拟建1~4#楼的基础基础方案建议采用摩擦桩基础,桩型可采用钻孔灌注桩,桩径可选择Ф850mm或Ф900mm,桩长选择80~85m。
商业楼及地下室场地桩径可选择Ф600mm或Ф700mm,商业楼基础桩长选择50~55m;
室外地下室基础桩长选择40~45m。
三、桩的施工条件及其对环境的影响
本场地高层区采用钻孔灌注桩具较好的施工和成桩条件,但在钻孔灌注桩施工中要注意泥浆排放,避免污染周边环境;
厚层的淤泥有可能缩径,在钻孔灌注桩施工时应引起重视。
普通钻孔灌注桩在选用钻机设备时应予以重视,建议先进行试打桩施工,以确定设备成孔的可行性,试桩完成后经综合考虑再确定钻机型号。
钻孔灌注桩施工对周边环境影响较小。
第二章施工管理组织及施工人员计划
为确保桩基工程保质保量按期完成,我公司将组建一支精干队伍,成立项目部,配齐各岗位职能人员,满足施工需要。
(人员配备及劳动力配置见下表)
一、施工组织框图
二、桩基工程管理人员任职拟定表
姓名
文化程度
职务
本工种工作年限
汤浩
本科
项目经理
15
张敏
大专
技术负责人
10
付伙盛
施工员
5
诸镇铭
质检员
6
高丽丽
安全员
陈形形
3
金伟
安全员
4
单晓
中专
材料员
三、劳动力配置表
序号
类别
机台长班组数(班)
人数(人)
1
钻孔班
8
40
2
杂工班
钢筋电焊工
电工
后勤及管理人员
合计
12
第三章施工工艺
一、施工工艺流程图
二、造孔工艺
1、测量放线定位:
根据建设单位提供的控制线以及设计桩位平面图,利用经纬仪及钢尺,采用极坐标法测定桩的位置,用水准仪测定地面标高,经监理确认,复测合格,偏差符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB5020-2002)中有关测量规范和设计要求。
2、护筒埋设;
孔口埋设的护筒主要作用包括:
控制孔位、保护孔口、隔离地表水渗漏、防止地表杂填土坍塌、保持孔内水头高度及固定钢筋笼等。
本工程均采用钢板护筒,成圆筒状,其内径比桩径大100~200mm,高1.2~1.5m,安放护筒均采用人工埋设,埋入粘土不小于1m,待护筒就位对中后,于护筒四周均匀回填粘土,并分层夯实,在夯实过程中注意保持护筒垂直状态。
力求保证护筒中心与桩中心的偏差在5cm以内。
3、泥浆制备:
泥浆在造孔过程中主要起清洗孔底、携带钻渣、平衡地层压力,稳定孔壁以防坍塌,润滑和冷却钻头的作用,根据以往在本地区的工程施工经验,地基土成分及组成情况,本工种施工用泥浆可采用孔内原土造浆。
在钻进过程中随时调整泥浆浓度,比重控制在1.2~1.3之间,第二次清孔后泥浆比重控制在1.15~1.2之间。
4、钻进成孔
1)钻机及钻头
本工程钻机选用GPS-20型回旋工程钻机,钻头选用改进的单腰三翼括刀合金钻头,在较密实粘土层、粉质粘土层、淤泥层钻孔、速度快、钻头磨损小、钻头直径等于桩的设计直径。
当进入角砾层,采用低速慢转,加大泥浆浓度,大泵量送浆,以利于成孔排渣,直至达到设计孔深。
(2)钻机就位
钻机就位时,使转盘中心与桩位中心重合,用水平尺调整钻机的水平度,机座垫平固定,防止在钻进过程中产生位移或钻机倾斜,同时保持钻塔(架)天车、滑轮槽缘、回转器中心和钻孔中心均在同一垂直线上,保证钻孔垂直度。
(3)钻机开孔
严格按规范要求对设备安装进行检查验收,并报监理部门验收,填写开钻申请单,经监理签字同意后方可开钻。
开钻时,应稍提起钻具,钻头应距护筒底30~50cm,先开动泥浆泵送浆,使其循环2分钟,再开动钻机使钻头在护筒内旋转造浆,运转平稳后,自钻头进入护筒底部附近起,慢速钻进,使护筒底部附近有较好的泥浆护壁。
(4)正常钻进
针对本工程地层情况,掌握以下几个操作要点:
A、淤泥及淤泥质粘土钻进时,钻机采用中速、大泵量钻进,防止粘糊。
B、中细砂层,采用控制进尺,轻压低档慢速钻进,增加回扫次数,充分搅拌确保孔壁完整,不缩径,不扩径,控制泥浆比重在1.2~1.3之间。
粘度10~25S,含砂率<6%。
C、卵石层,钻机钻进困难钻头跳动强烈,钻杆摆动幅度大,操作用低档慢速,大泵量钻进,提高泥浆比重到1.25~1.45之间以利排渣。
(5)终孔鉴定
根据设计要求,当钻至⑥层粉质粘土层时,计算出终孔深度,在钻进接近终孔深度时,施工人员先进行自检,自检合格后再会同抽检人员、监理、建设单位代表等有关人员按标准进行终孔验收。
(6)第一次清孔
终孔深度检验合格后,钻具在终孔位置继续慢速扫钻,进行清孔。
在清孔过程中,不断查验孔口溢出之泥浆含砂、砾情况,确定其清孔时间的长短,当含砂、砾屑明显减少,钻具提升2m能回到原位后,将泥浆调至1.25左右,即可起钻进行下道工序。
5、常见事故的预防及处理措施
(1)坍孔事故的预防及处理
在钻进过程中,若发现护筒内水位骤然下降,钻进中钻杆回旋阻力增大,孔内返出液中颗粒突然增多,泥浆比重增大等现象,或钻进中无法正常加杆,钻头回不到原位,均可能存在坍孔。
预防措施
坍孔事故一般发生在松散地层,根据地层土性,在造孔过程中调整好与之相适的泥浆,护筒要埋紧、埋牢,底部与周围要用粘土捣实防止孔口坍塌,在松散层中钻进时,应控制好进尺速度,并加大泥浆比重,给泥浆护壁留有相当的时间,终孔后宜保持一定的泥浆比重及水位,二清结束后应尽快进行浇注。
处理措施
一旦发现坍孔,立即停止钻进,查明坍孔部位后及时处理:
增大泥浆比重,粘度以及孔内水头高度,同时以慢转轻压试钻一段时间,如发现坍孔继续,则应停钻,向孔内投粘土球等进行回填,填至坍孔段1.5m以上,分段捣实后,再继续钻进。
(2)偏孔事故的预防及处理
造成偏孔的原因有:
钻机基础不坚实、基础硬度均匀、地表循环系统不科学,钻机安装不平整,天车与桩中心不在同一垂直线上,钻机动转中振动过大,主动杆没有导正,钻具钢性小,加之钻进中转速过快,钻头没有导向装置(尤其深孔钻进),钻压大且不均匀、换径、换层或遇有较大坚硬石块,软硬互层段硬层顶面倾斜,操作不稳定等。
①施工前做好场地平整工作,钻机基础要夯实,辗压处理或现场全面实行硬地坪施工;
②采用双腰带钻头,利于钻进有效地扶正作用;
③钻机就位必须做到对中、水平、稳固,天车中心,转盘中心与桩中心必须保证“三点一线”,钻进时要经常检查钻机平整度,主动钻杆垂直度,并及时校正。
④在砂砾层等坚硬地层中钻进时,宜采用低档慢速,控制进尺,优质泥浆,分级钻进;
⑤熟悉地质情况,认真参照成孔时收集的有关钻机技术参数,选择适宜的钻进参数。
①因钻机原因造成偏孔,则应回填后,调整钻机,然后以慢速、小进尺进行扫孔;
②因软硬互层层面大角度倾斜造成偏孔,则应向孔回填硬度相当的土块或卵石并捣实后,再进行扫孔;
③因坚硬石块或基岩层面倾斜造成偏孔,则应于该处灌注强度相当的混凝土,并待其达到相当强度后再重新钻进成孔。
(3)缩径及螺旋孔的预防及处理
预防办法为控制进尺,一旦发现类似事故只有进行扫孔。
(4)孔内漏浆的预防及处理
预防漏浆需在钻进时过程中注意泥浆护壁,出现漏浆现象可以加大泥浆比重及粘度,或向孔内注入膨胀土、木屑等物进行堵漏。
三、钢筋笼的制作
采用加劲箍成型法制作钢筋笼。
具体步骤:
1、按钢筋笼加劲箍筋的设计尺寸,制作好台模以后,依台模弯曲好加劲箍筋,用单面电弧焊连接成圈,并在加劲箍上标出主筋的位置。
2、主筋平放在平整的工作台上,并标出加劲箍的位置。
3、焊接时,使加劲箍上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲箍标记,扶正点焊焊牢。
4、一根主筋上焊好全部加劲筋后,在骨架两端各站一人转动骨架,将其余的主筋逐根照上述方法焊好,再缠绕螺旋箍筋点焊牢固即成型。
钢筋笼的制作还必须符合下表规定。
钢筋笼制作允许偏差
项次
项目
允许偏差(mm)
主筋间距
±
箍筋间距或螺旋筋间距
20
钢筋笼直径
钢筋笼长度
100
(本表摘自《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
四、成桩工艺
1、下放钢筋笼
本工程施工下放钢筋笼均采用孔口搭接吊放,搭接时,先对角点焊吊起,确保垂直后再进行焊接以确保其垂直度,钢筋笼各段连接处要按规范要求焊牢,并按一定间距安放保护层导向块。
钢筋笼下放速成度不宜过快,以防碰撞孔壁发生坍孔,在护筒口上利用钢筋笼的吊筋固定牢固,确保钢筋笼顶标高及钢筋笼对中。
2、下放导管
按终孔深度配置好导管总长度,利用钻机卷扬机缓缓提起,逐根逐段连接,徐徐放入孔内,每根导管的连接处必须放置密封橡胶垫圈,并旋紧连接管帽,严防漏气、漏水。
清孔时导管一定要下到孔底,以便清除孔底渣。
清孔合格后再将导管提升0.3~0.5m。
3、第二次清孔
第二次清孔的目的是较彻底清除沉渣,安装好压盖,用泥浆泵、开动大泵量送入优质泥浆以循环法清除孔底沉渣,直到沉渣厚度不大于50mm,将泥浆比重控制在1.15~1.2之间为止。
对于持力层为卵石的桩基,如采用正循环清孔达不到设计要求,拟采用气举反循环进行清孔直至达到要求为止。
4、水下混凝土灌注
(1)清孔合格后,立即安放好隔水塞并固定之。
浇砼前要求各项准备工作就绪,各种机械、水、电、设备均经过严格检查过关。
(2)开始灌注混凝土时,为使隔水栓能顺利排出,导管底部至孔底距离控制在300mm~500mm。
(3)初灌量应满足要求,以保证初灌埋管在0.8米以上。
(4)导管埋深控制在2m~6m,严禁导管提出混凝土面,由专人测量导管埋深及管内外混凝土的高差。
(5)水下混凝土的浇灌必须连续施工,每根桩的浇灌时间按初盘混凝土的初凝时间控制,对浇灌过程中的一切故障均应记录备案。
(6)控制好最后一次灌注量,桩顶不得偏低,应凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。
本工程超灌高度控制在2m左右,采用带有标尺的竹杆探测桩顶的砼面。
(7)在浇灌过程中必须控制好提管速度,不能太快,应反复插捣,保证桩身的密实度。
五、常见事故的预防及处理措施
1、堵管事故原因与预防及处理
①隔水板卡在导管口:
先提离管口,将隔水板安放正确;
②导管封闭性差:
检查导管连接处胶皮圈是否过度磨损,导管使用前先做气密性试验;
③混凝土离析:
保证砼配合比与搅拌时间,另在级配中适当添加缓凝剂以延迟砼初凝时间,添加减水剂以增大砼和易性和避免其运输及灌注过种产生离析;
④导管底部插入泥块:
在下导管时注意将导管居中。
在测沉渣时应及时检查导管底部是否有泥块粘附,最后应清除掉再进行砼浇注;
⑤泥浆比重过大:
在浇注前先用泥浆比重计测量,达到规范要求后方可浇注;
⑥操作不当:
埋管太深,或插管动作过大,偏心将导管底插入孔壁;
⑦一旦发生堵管,应尽快处理,按一串二抖三振动顺序进行,如未能振通,则立即把导管全部拨出,视事故原因定向处理;
测定其浇注砼厚度;
如混凝土厚度小则把钢筋笼提起后重新下钻扫孔,然后进行后续工序;
如混凝土厚度较大钢筋笼无法提起,无法扫孔,则应把导管清理后尽快下入孔内,并确保导管管插入混凝土0.5~1m,然后把导管内泥浆清理掉,加大水泥用量,重新进行初灌后,继续浇注,导管反复多次插捣使前后所浇混凝土很好接合。
2、防止钢筋笼上浮的措施
①在钢筋笼焊接时要注意,接头的钢筋不能侧向孔内,以防导管在复插过程中挂住导管连接处,随导管上升;
②在放置钢筋笼时,将钢筋笼顶固定或安装压杆,可防止钢筋笼上浮;
③泥浆比重不能过大,否则因浮力过大致使钢筋笼上浮;
④浇注混凝土时,导管埋深不能过深,致使孔内压力过大也会造成钢筋笼上浮;
⑤特别是混凝土浇注接近钢筋笼底部时,操作要慢,卷扬机做到轻提轻放,否则会伴随砼面冲击造成钢筋笼上浮。
3、掉管事故原因与预防及处理措施
①连接帽丝口损坏:
这是发生掉管事故的主要原因,在下管时应仔细检查,一旦发现丝口损坏应及时修换或更换新导管。
②下管时连接帽没扣紧、使用垫叉时疏忽大意:
经常教育职工严格按施工操作规程作业。
③提管钢丝绳断裂:
每次下管前严格检查,发现异常马上更换。
④一旦发生掉管事故,立即调派钻孔负责人到现场亲指挥,采用专用设备及时打捞,如经各种处理办法仍无效,该桩报废,只好上报监理公司及设计单位,请求对该桩的加固处理。
第四章设备配置计划
根据本工程需要,公司拟投入8台钻机进场施工,主要投放设备见下表:
序号
名称
型号规格
功率
数量
单位
备注
工程钻机
GPS-20
40kw
11
台
成孔、成桩
排污泵
3PNL
22kw
成孔排污
35kw
污水排放
汽吊
12T
辆
协助施工
电焊机
交流
14kw
钢筋笼制作
氧焊气割
修理
7
经纬仪
测量放样
水准仪
9
灌注导管
φ260
1000
米
成桩
第五章施工准备及施工现场平面布置
桩基工程开工前要做好以下准备工作:
1、做好三通一平工作,泥浆池布设、开挖。
2、做好各班组技术、质量、安全交底。
3、做好钻机等设备维修保养、检查配电盘接线、钻机试运转等工作。
4、召开施工技术管理人员、专业班组长等人员参加的技术交底会,向监理公司报送管理人员简历及职务、职称证书,报送管理方案及人员分工。
5、施工场地桩位放线控制点引测及水准点设置需全部完成,确定各钻机施工区域及移位顺序。
6、总包、分包双方技术施工管理人员碰头,协商有关管理人员管理渠道。
7、项目部、各施工班组负责人等部门召开协调会议,明确责任。
8、检查各班组(水、电、机械人员)岗位执行情况,第二次技术交底,全面安全检查。
9、做好原材料试验、钢筋焊接试验等技术准备工作。
10、办理好开工需要的其它手续。
第六章工程进度计划及保证措施
本工程共有钻孔灌注桩557根,公司拟投入11台桩机,考虑到施工现场变压器容量和停电频繁以及储电容量,计划月成桩数为240根,确保80个工作日内完成整个桩基工程。
保证实现工程进度计划的措施。
1、加强设备维修保养,减少设备运转故障,并备有足够的机械配件。
2、做好原材料的供给保障,减少不必要的停工停产。
3、努力减少辅助工作时间,24小时不间断作业。
4、合理分配各机台的工作量及施工顺序,根据实际情况及时调整,尽量缩短各机台剩余工作量的差距,力争同时完成。
5、加强思想教育,增强质量安全意识,提高员工素质,采取激励、奖罚措施,确保工期。
第七章质量保证措施
万丈高楼平地起,百年大计,质量第一,桩基工作作为项目施工的隐蔽性工程,是整个工程施工的关键所在,工程质量的好坏直接关系到整个系统。
确保施工质量,不仅是施工单位最起码的职业要求,也是这一行业赋予每个施工单位的重大使命。
为此,本工程项目经理部组成了由项目经理任组长,全体施工人员组成的QC全面质量管理小组,实行全面质量管理及施工全过程质量跟踪管理,并按项目成立各项的QC小组,进行分项质量全员目标管理,层层控制,同时将运用经济手段制定一系列严格的奖罚制度,使质量意识深入到每个施工人员和管理人员的心中。
1、测量放样:
严格按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20