挖孔桩施工方案文档格式.docx
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F型桩直径ф120cm,长为21.5m;
具体布置见附图《车站主体结构围护桩施工期划分图》。
4工程地质和水文地质
4.1工程地质
站区地处川西平原岷江I级阶地,地形平坦,本站地面高程一般为498~499m。
场地范围内上覆第四系土层,下伏基岩为白垩系上统红色泥岩。
从上至下分述如下:
<
1>
人工填筑土(Q4m1):
以杂填土为主,褐灰、灰白等杂色,松散~稍密,稍湿。
主要由粘性土夹碎石角砾、砼及建筑垃圾组成,表层0.4m为沥青水泥路面。
场地内分布于地表,层厚2.0~3.5m。
2-4>
粉土(Q4a1):
褐灰、黄褐色,潮湿~饱和,松散~中密,夹少量角砾。
分布于卵石土(<
2-8>
层)的顶部,顶板埋深2.0~3.5m,层厚2.3~4.3m。
2-5>
细砂(Q4a1):
灰黑色,饱和,松散~稍密,呈透镜体状分布于卵石土(<
层)的顶部,顶板埋深5.8m,层厚0.2m。
2-6>
中砂(Q4a1):
褐黄色,饱和,松散~稍密,呈透镜体状分布于卵石土(<
层)的中及底部,顶板埋深10.25~13.1m,层厚0.25~0.8m。
卵石土(Q4a1):
褐灰色,局部褐黄色,以中密为主,部分稍密、密实,饱和。
卵石成分主要以岩浆岩、变质岩类岩石组成。
以亚圆形为主,少量圆形,分选性差,卵石含量约70%,粒径以30~80mm为主,最大粒径200mm,充填物为中砂及圆砾,局部为圆砾土。
本层顶板埋深5.8~7.2m,层厚5.9~6.8m。
3-7>
卵石土(Q3fg1+a1):
褐灰色,以中密为主,部分密实,饱和。
卵石成分主要为中等风化的岩浆岩与变质岩类岩石。
以亚圆形为主,少量圆形,分选性差,卵石含量约65~70%,粒径以30~70mm为主,最大粒径140mm,充填物为中砂及圆砾,具弱泥质胶结和微钙质胶结。
顶板埋深12.5~13.9m,层厚6.5~7.6m。
4-4>
卵石土(Q2fg1+a1):
深灰色,以密实为主,部分中密,饱和。
呈圆形~亚圆形,分选性差。
卵石含量约65~70%,粒径以20~70mm为主,最大粒径160mm,充填物主要为中细砂、圆砾,具弱泥质胶结和微钙质胶结。
本层顶板埋深19.0~21.3m,层厚6.8~9.6m。
5-2>
强风化泥岩(K2g):
红褐、紫红色,粉砂泥质结构,岩质软,岩芯多呈碎块状,少量短柱状,部分呈土状。
本层分布不均,部分缺失。
层位顶板埋深28.2m,层厚0.35m。
5-3>
中等风化泥岩(K2g):
红褐、紫红色,粉砂泥质结构,岩质较硬,锤击声半哑~较脆。
岩芯多呈短柱状,少量长柱状及碎块状。
本层顶板埋深27.8~28.6m,此次勘探未揭穿。
根据室内试验,其天然单轴极抗压强度平均值为6.8MPa。
4.2水文地质
范围分布的卵石土及所夹透镜状砂层为地下水主要含水层,地下水以潜水赋存其间。
站区综合含水层厚22.00~22.40m,车站地下水位埋深4.10~6.00m,雨洪期地下水位埋深为2m。
站区分布的卵石土分选性差,渗透性较强。
地下水主要本站地处闹市区,无地表水系流过。
根据地下水的赋存条件,地下水主要有两种类型:
一是松散土层孔隙水,二是基岩裂隙水。
4.2.1土层孔隙水
站区受大气降水及地表水补给。
4.2.2基岩裂隙水
基岩裂隙水主要赋存在岩石强风化带中,强风化岩石裂隙发育,基岩岩性为泥岩,岩石透水性、富水性较差。
5人工挖孔桩总体施工安排
车站西侧的人工挖孔桩与降水井及管线改移交叉协调施工,分三期完成,每期长度为160m左右。
其中一期和二期都有一次交通导改。
东侧人工挖孔桩在车站主体施工围挡建好之后,在围挡内施工,集中一次性完成。
西侧人工挖孔桩用2.5个月完工,东侧人工挖孔桩用2个月完工。
每段分组施工,每组的施工循序如下:
6人工挖孔桩施工
6.1人工挖孔灌注桩施工工艺
工艺流程:
平整场地→测量放线→钢筋加工→人工掘进→做护壁→循环人工掘进、做护壁→验孔→下钢筋笼→灌注砼→成桩→剔凿桩头→检查验收→报验。
6.2护壁施工
护筒安装护筒采用6mm的钢板卷制加工,内径较桩径大30cm,为增加刚度,防止变形,在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。
先在已确定的桩位处标出护筒的位置和开挖范围,然后由人工开挖至确定的标高,埋入护筒,四周用粘土夯实。
护筒埋设时,护筒中心线对准测量标定的桩位中心,并严格保持护筒的垂直度,其偏差控制在规范规定的范围之内。
护筒埋设要求准确、稳定、不变形、底部不漏水,能保证孔内水头稳定,形成静水压力,保护孔壁不坍塌。
护筒埋好后,平面偏差不超过5cm,倾斜度不大于1%。
(1)本工程柱模板采用组合定型大钢模板,根据工期安排,加工两套800mm×
800mm定型柱模,1000mm×
1000mm,800mm×
1000mm可调式各一套,为适应不同层高的需要,柱模板分成4400mm、1200mm二节。
详见图1。
(2)柱模板根部利用地锚将根部固定牢固,垂直度利用9#钢丝绳调整,用脚手架管和调节丝杠做支撑架。
(3)为保证柱根部不出现漏浆、烂根,在柱模板下皮放置海绵条,模板就位前弹出柱外皮线,海绵条内层平柱模板内侧(内侧压在弹出的线上,用胶粘在楼板上),不得进入柱外皮线内。
(4)为保证柱截面尺寸正确,在柱底部角筋位置预埋Ф25钢筋,其上焊接Ф12钢筋作为定位筋,柱模板上口放置定位箍筋,两端点涮防锈漆。
5.2.2侧墙模板
(1)侧墙采用两台模板台车,每台长12m,支撑采用三角钢架支撑拼装而成,面板选用6mm厚组合大钢模板,砼泵送入模,侧墙模板及支撑示意图见图2。
(2)对支护结构的接缝及墙面渗漏严格按设计要求进行处理。
(3)侧墙内模及支架应有足够的强度、刚度和侧向稳定性,以防止局部发生“跑模”或变形。
(4)挡头模板应根据施工缝、变形缝所采用的止水材料进行设置,并注意稳固、可靠、不变形、不漏浆。
(5)立内模之前,应对防水层、钢筋及预埋件工程进行检查,合格后进行隐蔽工程验收,进行下一道工序施工。
柱模板拆除
(1)在常温20℃下,侧模在混凝土强度达到1.2MPa时方可拆除,通常在混凝土浇筑完8-10小时即可拆除;
冬季施工时为防止混凝土强度高时侧模拆除困难,在混凝土强度达到1.2MPa时,可将螺栓松动,让模板轻轻脱离混凝土再合上继续养护,待达到砼强度标准值4MPa后方可拆除。
(2)角模拆除时,先将两侧混凝土剔除,然后用撬棍从下部撬动角模,严禁用大锤砸角模,造成模板变形。
(3)模板的拆除与安装顺序相反,按照“先装后拆,后装先拆”的原则操作。
对于柱模板按下面操作顺序拆除:
①先松动固定螺栓;
②确认上部铁丝绑牢的情况下,取下钢管斜撑;
③从下部撬动模板至松动后,用两三根钢管斜撑作临时固定;
④挂好吊车吊环;
⑤取下斜撑钢管,剪断铁丝;
⑥确定拆除所有连接物,并无可坠物后,方可起吊。
6.3灌注桩钢筋笼制作
6.3.1灌注桩钢筋笼加工
灌注桩钢筋笼配筋见图6-1和图6-2。
一根桩的钢筋笼分两段制作(每根10m左右),下入时再两两焊接,搭接长度为10d。
钢筋笼制作技术要求:
⑴原材料必须具有出厂合格证,原材复检报告及焊接试验报告齐全。
⑵工程部就钢筋笼的技术要求,结构尺寸等对上岗人员进行详细的交底,焊工必须持有证上岗,在焊接过程中加强检查。
检查内容主要有钢筋的种类、型号及直径和质量证明书和试验报告单,未经试验、检验或试验不合格的钢筋,一律不准使用。
⑶钢筋在使用前须调直,钢筋笼加工制作严格按设计要求进行加工。
⑷主筋焊接符合规范及设计要求,并保证主筋接头相互错开,在同截面内钢筋接头不得多于主筋总根数的50%,两个接头间的距离应≥30d且≥50cm,单面焊接长度L≥10d,双面焊接长度L≥5d每200个接头必须进行焊接取样试验,在焊接过程中,随时清除药皮。
⑸加劲筋与主筋采用点焊连接,箍筋与主筋采用绑扎。
⑹钢筋笼制作的允许偏差应符合下列规定:
主筋间距:
±
10mm;
箍筋间距:
20mm;
钢筋笼直径:
钢筋笼长度:
100mm
8、吊放钢筋笼(钢筋笼加工及安装如图5所示)
在用吊车吊放钢筋笼时,一定要注意钢筋笼的方向性,绝对不能放错。
对于较长的钢筋笼,若无法一次吊装入孔,可以分两次吊装,在孔口进行连接,连接方式采用焊接,焊缝长度按照设计及规范规定或者根据现场实验确定。
a.钢筋笼按设计图纸制作,加强筋与主筋点焊牢固,制作钢筋笼时在同一截面上搭焊接头根数不得多于主筋总根数的50%,钢筋笼保护层为70mm,主筋采用搭接焊,双面焊5d,且同一断面的接头面积不大于50%,钢筋笼下部收口角度为15°
。
b.发现弯曲、变形钢筋要作调直处理,钢筋头部弯曲要校直。
制作钢筋笼时用控制工具标定主筋间距,以便在孔口搭接时保持钢筋笼垂直度,为防止提升导管时带动钢筋笼,严禁弯曲或变形的钢筋笼下入孔内。
c.钢筋笼在运输吊放过程中严禁高起高落,钢筋笼内用十字支撑筋加固,以防弯曲扭曲变形,钢筋笼必需按钻孔灌注桩配筋图中的配置方向绑扎钢筋,吊装时应注意钢筋笼的方向性。
d.每节钢筋笼用焊3~4组钢筋护壁环,每组四只,以保证砼保护层均匀。
e.钢筋笼吊放采用活吊筋,一端固定在钢筋笼上,一端用钢管固定于孔口。
f.钢筋笼入孔时,对准孔位徐徐轻放,避免碰撞孔壁。
下笼过程中如遇阻,不得强行下入,查明原因处理后继续下笼。
g.每节钢筋笼焊接完毕后补足接头部位箍筋方可继续下笼。
h.钢筋笼吊筋固定好,以使钢筋笼定位准确,避免浇筑砼时钢筋笼上浮。
i、如有桩身应力或结构位移监测装置时,注意加强保护。
9、灌注水下混凝土
水下混凝土在浇注之前检测其塌落度,检测结果合格后方允许进行浇注作业。
水下混凝土的总体浇注时间不得大于混凝土的初凝时间,所以,在混凝土出厂前,应根据估计的浇注时间调整其初凝时间。
a.浇筑采用导管法,导管下至距孔底0.5m处,导管直径为φ250mm。
导管使用前
需经过通球和压水试验,确保无漏水,无渗水时方能使用,导管连接处加密封圈并上紧丝扣。
b.导管隔水塞采用水泥塞。
c.初浇量要保证导管埋入混凝土中0.8~1.3m。
d.浇筑砼过程中提升导管时,由质检员测量砼面高度并做好记录,严禁将导管提离砼面;
导管埋入深度控制在2~4m不得小于2m和大于6m,边灌边拔。
e.砼浇筑过程中防止钢筋笼上浮,混凝土面接近钢筋笼底部时导管埋深控制在3m左右,并适当放慢浇筑速度,当砼面进入钢筋笼底端1-2m时适当提升导管,提升时保持平稳,避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。
f.灌注接近桩顶标高时,严格控制计算最后一次浇筑砼量,使桩顶标高比设计标高高出0.5~0.8m,以保证桩头混凝土质量。
10、桩身混凝土质量检测
待桩身混凝土达到设计强度的70%以后,即可对桩身混凝土质量进行检测。
本标段要求的检测方式为小应变检测,以此来判断桩身的完整性及其质量是否符合设计及规范要求,经检测合格后,方可进行冠梁的施工。
5.2质量保证措施
在本工程车站主体及其附属结构明挖部分采用钻孔灌注桩结构进行基坑围护。
其施工质量直接关系到周边建筑物正常使用和结构施工安全,因此采取如下措施保证其质量:
5.2.1钻孔作业
施工前,由技术人员将有关施工工艺和技术要求向工班进行技术交底。
施工过程中,做到以下几点:
⑴准确定位。
现场测量放线定出桩位,做好桩位的轴线标记;
质检人员进行桩位复核,复核确定桩位无误后利用人工挖探孔,检查桩位下管线情况,避开地下管线,彻底清理地下障碍物,然后按要求埋设护筒;
钻机就位后,安装牢固,确保在施工中不发生移动;
复核钻头中心与护筒、桩位的偏差,并检查钻杆的垂直度,严格控制在设计及规范要求以内。
⑵保证桩长。
钻孔前对钻杆等逐个检查保证钻杆顺直不弯曲;
钻孔时在桩架或桩管上设置控制深度的标尺,并做好钻孔和成孔施工记录,钻孔孔底标高比设计孔底标高低20~40cm;
彻底清孔并在清除孔底沉碴厚度后仍可保证钻孔灌注桩的有效深度;
钻孔灌注桩混凝土浇筑时桩顶标高要比设计标高预留高出0.5~0.8m,以保证钻孔桩的有效桩长。
⑶保证桩径。
在钻孔桩施工过程中严格控制好泥浆稠度,并经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率,以避免塌孔,保证钻孔孔径。
⑷隔桩施工。
为减小桩基施工间的相互影响,保证成桩质量,钻孔桩采用隔桩施工。
⑸每工班对钻杆、钻头、孔径、孔深、倾斜度进行检查测量并记录,发现偏差及时调整。
⑹钻孔桩成孔后,报请质检人员及监理工程师对孔径、孔深、倾斜度进行检查,合格后方可终孔。
5.2.2钢筋笼加工和吊装。
钢筋笼制作前先除锈,分节制作,采用胎具法成型,在每节钢筋笼首尾两端箍筋圈上加焊临时加固钢筋。
钢筋笼吊装采用起吊机吊装就位,慢起慢落,逐步下放;
钢筋外圈设置足够数量的保护层垫块,以确保钢筋笼居中。
保证钢筋笼标高及垂直度正确;
钢筋笼吊运时应防止扭转、弯曲。
5.2.3导管入孔
灌注水下混凝土使用Φ250mm,壁厚5mm的导管,导管使用前经过水密性试验和过球试验,然后按入孔顺序逐节编号和标定累计长度。
导管入孔后管底距孔底30cm。
5.2.4灌注混凝土前检查与清孔
导管就位后,再次用测深锤测孔深,并进行二次清孔,要求沉淀厚度不大于10cm。
孔壁土质不易坍塌时,可用空气吸泥机清孔;
孔壁土质较差时,宜用泥浆循环清孔,孔后泥浆比重应控制在1.15~1.25;
清孔过程中必须补足泥浆,并保证浆面稳定。
5.2.5混凝土的灌注
首批混凝土储量达到埋管1m的要求,达到首批混凝土储量时,以剪球方式灌注首批混凝土。
混凝土应垂直灌入桩孔内,避免混凝土导管斜向冲击主筋,使主筋局部扭曲。
灌注过程连续进行并在首批混凝土初凝前完成,且单桩灌注时间不得超过4小时,导管埋深保持2~6m,最后一次提导管须缓慢提出,以免在桩内夹入泥芯或形成空洞。
桩头超灌0.5~0.8m,待混凝土强度达到5~8MPa后,凿除桩头。
5.2.6成桩检测
每根桩均进行成桩检测,检测方法按设计、规范要求的数量分别采用小应变检测,确保成桩施工质量。
钻孔灌注桩施工除上述要求外,严格按施工文件“技规”要求及监理工程师指示实施,确保工程达到优质工程。
6、质量验收和标准
6.1材料质量验收
钻孔灌注桩钢筋材料进场符合设计及规范规定,并附有产品合格证、出厂检验报告和进场复试报告,商品混凝土须附相关质量证明文件,并经现场监理工程师检验合格后方可进行施工。
6.2施工允许偏差和检查方法
按施工工艺程序,每道施工程序及其主控项目和一般项目的验收结果均应符合设计及施工规范的规定。
主要施工项目允许偏差及检查方法如表4所示。
主要施工允许偏差表 表4
序号
项目
允许偏差值
检查方法
1
钢筋笼制作
主筋间距
10mm
钢尺量
长度
30m
箍筋间距
20mm
直径
2
桩位
轴线
50mm
全站仪
垂直轴线
30mm,0
3
孔深
+300mm
测绳
4
桩径
5
垂直度
≤3‰
经纬仪
6
沉渣厚度
≤100mm
6.3质量验收标准
1、施工资料齐全,符合《建筑工程资料管理规程》(DBJ01-51-2003)要求。
2、施工质量符合轨道交通《车站工程施工质量验收标准》(QGD-006-2005)、《地下铁道工程施工及验收标准》(GB50299-1999)及其他相关规范的规定。
3、北京市建筑结构长城杯工程评审标准及相关国家、地方标准的企业标准。
⑺控制保护块质量,保证保护层的厚度,保护层的允许偏差:
10mm。
⑻钢筋笼变形时予以调整,合格后方能使用,经验收合格的钢筋笼方能下入孔中。
6.4成孔
⑴根据桩的轴线,引出每个桩位十字中心线,中心线两端点用小钉,钉牢在桩的附近木桩上,然后放出砼护壁外经线。
⑵桩成孔为两人一组,一人井下挖土,一人井上使用专用的卷扬机提土,施工中两人应相互配合。
⑶人工挖孔桩随挖随护壁,并经常吊中心线调整孔壁。
直至设计桩底标高为止。
⑷每挖1.0m,用C20的混凝土护壁,厚度12cm,井口高出地面不小于10厘米。
⑸护壁模板使用工具式定型模板。
⑹护壁强度达到4MPa后,方可拆模,石子粒径小于20mm,含砂率为40~50%,坍落度为5-7cm,和易性好,密实度大,易捣固为原则,施工时要捣固好。
⑺人工挖孔要隔孔开挖,待第一批桩浇注混凝土后,再进行第二批桩孔开挖。
6.5桩的垂直控制
为了保证人工挖孔桩垂直,除对其孔口定位误差严格控制外,还应对其垂直度进行严格的控制,根据《地下铁道工程施工及验收规范》规定,桩的垂直度标准应为3‰。
成孔过程中要控制好桩的垂直度,必须抓好以下三个环节:
(1)套管的顺直度检查和校正
人工挖孔桩施工前应在平整地面上进行套筒的顺直度检查和校正。
(2)成孔过程中桩的垂直度监测和检查
①地面监测:
在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪定出十字线,吊一线锤,在洞用钢卷尺测量,发现偏差时随时纠正。
这项监测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持,不能中断。
(3)纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大,必须及时进行纠偏调整。
]6.5克服钢筋笼上浮的方法
由于混凝土管与钢筋笼之间的空隙比较小,因此在灌注混凝土和上拔混凝土管的时候,钢筋笼将有可能上浮。
其预防措施主要是:
(1)后期桩混凝土的骨料粒径应尽量小一些,不宜大于25mm.
(2)在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力。
(3)围护桩应采用低应变动测法检测桩身完整性,检测数量不少于总桩数的10%,当根据低应变动测法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时,应采用钻芯法补充检测,检测数量不少于总桩数的2%。
6.6桩身混凝土制作技术要求
⑴混凝土拌制工艺及要求:
采用C25商品混凝土。
⑵混凝土灌注:
桩孔挖好后,经监理进行验孔,满足设计要求后吊放钢筋笼,孔口放置漏斗或串筒,作好浇注前准备工作,孔口5米以下,混凝土靠自重密实,混凝土管埋入混凝土中2m~6m之间。
⑶试块的制作和养护:
每灌注100m3砼或每次灌注一次混凝土留一组试块,试块制做时应随机取样,混凝土试块制作好后应及时放入混凝土养护室进行养护。
6.7技术要求
⑴施工中严格遵守国家和成都市的建筑工程施工规范。
⑵有效桩长度满足设计要求。
⑶桩垂直度允许偏差不大于1%。
⑷混凝土直径满足设计要求,不得出现“-”值。
⑸钢筋笼的主筋、箍筋、外形尺寸要符合设计要求,允许偏差为:
50mm;
箍筋:
20mm,桩顶标高允许误差为±
50mm。
⑹护壁混凝土在现场搅拌,支模要居中,必须保证护壁混凝土的厚度。
浇注护壁混凝土时要从四周均匀灌入,不得只从一侧灌入,以防止模板移位,各节护壁要同心,多余部分必修剔除。
⑺成孔完后的桩孔要及时检查,及时浇注,每根桩要连续灌注完成,中途不得停止。
6.8人工挖孔施工管理
⑴混凝土施工符合设计与规范要求。
⑵将堆土场和挖孔桩周围设挡水墙和采用塑料布覆盖等防雨措施。
⑶在施工过程中,工程技术负责人应经常检查实施情况,遇有与原始资料、原方案不符或其它情况,要及时变更方案和措施,严禁冒险施工。
⑷技术人员负责护壁强度的检验,技术人员检查达到要求后,方能通知班组拆模。
⑸施工人员要进行身体检查,凡患高血压、精神病、心脏病等疾病人员,不得参加施工。
⑹在人工成孔施工中,每日卷扬机由工班负责人进行检查,检查合格后,方可使用。
⑺施工班组应要格按施工技术和安全技术交底进行施工,护壁施工、与土方掘进施工两工序的转换必须按技术人员要求进行,遇有异常情况(坍孔、地下水、岩层、粘土团等与地质报告不符)应先停止作业,撤离危险部位,并及时向领导汇报,不得冒险作业,不得擅自处理。
⑻人工挖孔的施工现场用围档与外界隔离,非工作人员不得入内,外单位参观,必须经项目经理同意,并由专人带入场内。
⑼人工挖孔(含清孔、验孔),凡下孔作业人员均需戴好安全帽,腰间系好安全绳。
⑽每班下孔之前,需打开自然通风,深度超过5m或有黑色、灰色土层时,要强制通风,发现有毒气体必须立即上井,采取防范措施。
⑾凡有人进入孔内时,孔壁必须有保护措施。
无安全防护措施任何人不得下孔。
⑿人工挖孔采用砼护壁,应对护圈进行验收,第一圈护壁要做沿口圈。
沿口圈至少大于护壁外径300mm。
沿口厚度不小于100mm,高出地面不小于100mm。
⒀砼护圈强度标号为C25,护圈拆模强度达到4MPa后,方可挖下一层土方。
⒁挖出的土方,堆放到专设的堆土区,晚上用自卸车集中倒运。
⒂凡孔内有人作业时,孔口上必须有监护人员并要经常与孔下人员联系,随时注