基坑支护砼灌注桩施工方案Word文档下载推荐.docx
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现场人员、机械的协调与总体安排
2
技术负责人
现场技术总指导
3
技术主管
协助现场技术指导
4
技术员
负责施工技术指导、测量及内业资料的整理
5
负责施工测量及内业资料的整理
6
安全质量检查员
现场安全质量的检查
7
试验员
工地试验及试验资料的整理
四.施工准备
1.施工前期准备
工程开工前,项目经理部选派得力人员成立协调领导小组,与业主、地方政府、主管部门和相关的协作单位进行沟通,建立密切联系,消除施工障碍,为施工创造一个和谐、融洽的内、外部环境。
2.施工技术准备
(1)施工测量:
项目经理部组织测量队进行导线点、水准点加密和复测。
复测结果报经监理批复后,组织桩基工程定位放线,埋设中心桩位和护桩,确保测量桩位准确无误。
测量仪器配备表
设备名称
规格型号
单位
数量
全站仪
徕卡TS022〞
台
水准仪
DSZ2
对讲机
部
(2)核对设计文件:
结合设计技术交底,全面熟悉核对设计文件,充分了解设计意图,核对地形地貌、工程地质和水文地质,编写会审记录,如发现现场与设计不符,及时与设计单位联系,同时抄报监理与业主。
(3)技术交底:
工程技术部对施工中每道工序下达详细的技术交底书,技术交底内容包括相应的安全技术交底。
3.劳动力组织准备
根据工程特点,加强内部劳动力结构的调整,选派专业化施工队伍进场施工;
对进场工人进行技能培训考核,施工工艺和操作规程交底,确保施工队伍的有效投入,建立健全劳动纪律和规章制度,形成“交底-施工-验收”的组织监控体系,使施工队伍处于最佳工作状态,提高工作效率。
4.机械设备准备
遵循先进性和技术性能相匹配及确保选用设备可靠性原则进行机械设备配备。
配备的机具设备及运输车辆保证按时进场,对机械及早调试、彻底检修,保证上场机具性能完好。
同时,抓好材料的组织与管理,确保机具设备的高效运转,拟投入钻孔灌注桩施工的主要机械设备有挖掘机1台、正循环钻机2台、汽车起重机1台、平板运输车1台、装载机1台、钢筋截断机1台、钢筋弯曲机1台、电焊机4台、发电机2台、泥浆泵4台、水泵4台。
5.施工材料准备
采取就近原则购买钢筋及商品混凝土等施工用材,施工过程中严把进货和验收质量关,确保工程材料质量。
五.工期计划安排
工作井钻孔灌注桩:
2013年6月21日-2014年7月10。
接收井钻孔灌注桩:
2013年7月11日-2014年7月31。
六.施工工艺、方法及措施
根据本工程钻孔灌注桩的数量、桩间距、孔径、孔深及穿过的地层等情况,选用循环钻机钻孔,隔4钻1,顺序进行,其施工工艺见下图。
钻孔灌注桩施工工艺流程图
1.施工准备
1.1场地平整
施工场地采用推土机进行平整、压实,然后铺垫枕木作钻孔平台。
接通水、电为钻机进场创造条件。
1.2测量放样
(1)根据设计图纸,进行桩位坐标的计算复核,确认无误后,报测量监理工程师签字认可后方可使用。
(2)采用全站仪进行钻孔灌注桩施工放样,放样点位精度小于5㎜,桩橛顶钉上铁钉标示桩基中心位置。
放样完成后现场施工人员做好护桩的埋设,对放样结果做好保护。
1.3地下管线探查
根据业主提供的地下管线资料,认真核查现场,并请有关产权单位到场确认,根据初步确认的管线位置进行挖探并做好标识,以保证施工的安全顺利进行。
2.护筒埋设
护筒采用3mm厚钢板制作,上部焊有吊环,底节护筒下部设刃脚。
护筒采用挖孔埋设,挖孔直径较桩径大40~50cm。
护筒定位时,先对桩位进行复核,开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外,作四个标记点,并做好保护直到成孔后,埋设护筒时再将中心引回,使护筒中心和桩位中心重合。
护筒就位后,用粘土分层夯填。
夯填过程中要注意检查护筒的中心位置和垂直度,发现偏差立即纠正。
护筒顶应高出施工地面30cm,护筒底埋置深度1.0~1.5m。
3.泥浆池的设置及泥浆制备
钻孔采用泥浆护壁,两台钻机共用一个泥浆循环池。
根据现场情况,泥浆循环池直接布置在工作井和接收井附近,并尽量控制其占地面积。
泥浆循环池四周设1.2m高防护网并悬挂安全警示标志和警示语。
泥浆池的容量根据钻孔深度、钻孔直径、泥浆循环供应及钻孔的数目确定,并且保证不与周边河流相连。
为充分利用泥浆,防止泥浆污染环境,抽出的泥浆通过沉淀清渣排水后,再泵入桩孔内重复使用,桩基施工完毕后泥浆挖出外运,泥浆池用土回填。
钻孔灌注桩采用膨润土或优质粘土造浆护壁,泥浆的比重及粘度根据钻孔深度及地质情况的改变随时进行修改。
开钻前泥浆充分拌制均匀备用,钻进时始终保证孔内水头位置高于地下水位1.0m~1.5m以上,并随时对泥浆比重进行测试,泥浆控制指标如下:
相对密度1.02~1.10;
黏度18~22s;
含砂率不大于4%;
泥皮厚度小于2mm;
PH值大于7。
4.钻孔
4.1钻机就位
钻机驶入场地后,将钻头中心直接对位,然后通过调整机架垂直度进行精确定位,保证钻头中心与护筒顶面中心的偏差不大于5cm。
钻机底架应垫平,保持稳定,不得产生位移和沉降。
钻机就位后,测放护筒顶标高,用于钻孔时孔深测量参考。
4.2钻进
开始钻进时,严格控制进尺速度,低压慢进,待钻至护筒下1m后,再以正常速度钻进。
钻孔作业必须连续进行,不得中断,因故必须停钻时,孔口加盖防护罩,并把钻头提出孔道,挂在钻台上以防埋钻。
钻进过程中,桩孔内应不断注入专门制备的泥浆,保证泥浆面始终不低于护筒底部50cm以上,以防坍孔、缩孔。
当钻孔距设计标高1.0m时,注意控制钻进速度和深度,并核实地质资料,当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,进行清孔。
5.清孔
确认钻孔深度达到设计要求后,随即采用换浆法进行清孔,即向孔内注入清水换出孔底沉碴及浓度较大的泥浆,并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。
清孔时注意保持孔内泥浆面高度以及泥浆比重是否适合,以防发生坍孔、缩孔,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。
6.成孔检验
钻孔完成后,及时对孔深、孔径、孔位及倾斜度进行检查,保证各项指标满足质量标准的要求。
6.1孔深、孔径、孔位及倾斜度检查
(1)孔位检查:
利用护桩检查钻杆中心是否与桩位一致。
(2)孔深检查:
采用测锤法检测。
测锤的形状采用锥形,绳具采用标准测绳,测绳每次使用前均用钢尺进行标定。
(3)孔径、倾斜度的检测:
采用探孔器进行检测。
探孔器外径等于桩径,探孔器长度为桩径的4~6,且不得小于3.2m。
检测时,将探孔器吊起,孔的中心与起吊钢丝绳保持一致,对准钻孔中心慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径、倾斜度满足质量要求。
6.2质量标准
钻孔灌注桩成孔质量标准
项目
规定值或允许偏差
孔的中心位置(mm)
群桩:
100;
单排桩:
50
孔径(mm)
不小于设计桩径
倾斜度(%)
<1
孔深(m)
不小于设计孔深
7.钢筋笼加工及安装
7.1钢筋笼制作
(1)钢筋笼制作前,将主筋校直,清除钢筋表面污垢锈蚀,钢筋下料长度要准确。
(2)钢筋笼在加工场内采用胎具成型法分段制作,分段长度视成笼的整体刚度、来料长度及起重机械的有效高度因素合理确定。
(3)钢筋笼外形应满足设计要求,主筋混凝土保护层50mm,允许偏差±
20mm。
为保证钢筋保护层厚度,在钢筋笼的两侧焊接定位垫块,水平方向每侧两列,每列纵向间距4m。
(4)环形箍筋与主筋的连接采用点焊连接;
螺旋箍筋与主筋的连接采用钢丝绑扎并间隔点焊牢固。
7.2钢筋笼的存放、运输及安装
(1)钢筋笼临时存放场地必须平整、干燥。
存放时,每道加强箍筋与地面接触处都垫上等高方木,离地高度为30cm~50cm,以免钢筋生锈或沾上泥土。
钢筋笼堆放层数不得超过两层,每组钢筋笼的各节段要排好次序,做好标识,便于使用时按顺序装车运出。
(2)钢筋笼在转运至桩位的过程中要在每个加强箍筋处设等高支承点,保证钢筋笼不变形。
(3)钢筋笼入孔时,由吊车采用两点起吊,轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放,不宜左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁,若遇阻碍应停止下放,查明原因进行处理,严禁高提猛落和强制下放。
钢筋笼分段下放,对接采用单面搭接焊,焊缝长度≥10d,焊缝宽度≥0.7d,焊缝厚度≥0.3d。
当钢筋笼下放到最后一节加强箍筋位置时,在加强箍筋下面平行穿进两根钢管,将骨架临时支撑在钢护筒上,然后将吊点全部转到吊环上,然后下放钢筋笼至设计标高。
骨架最上端的定位,由测定的护筒顶标高、设计桩顶标高及钢筋搭接长度计算吊环筋。
吊环筋采用2根Φ20钢筋,钢筋顶端弯成内径20cm左右的圆环,对称与钢筋笼主筋焊接在一起。
骨架中心与桩的设计中心位置对正,反复核对无误后在每根吊环筋吊环内插入一根有足够强度的钢管,钢管下面用枕木搭设平台,将钢管固定放置于枕木上,其后撤下吊绳,用短钢筋将钢管及吊环筋焊于护筒上,防止骨架上浮。
(4)钻孔灌注桩钢筋笼的制作和安装质量应符合下表的规定。
钻孔灌注桩钢筋笼制作与安装质量标准
项目
允许偏差
主筋间距(mm)
±
10
保护层厚度(mm)
20
箍筋间距(mm)
中心平面位置(mm)
外径(mm)
顶端高程(mm)
0.5
地面高程(mm)
8.导管安装
导管拟采用内径25cm的钢导管,导管连接采用法兰盘连接,在第一次使用前进行水密承压和接头抗拉试验。
导管使用前按顺序编号,每次使用时都应对法兰盘、橡胶圈、连接螺栓做认真检查。
导管对准孔中心下放,避免碰撞钢筋笼。
导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。
导管下放深度根据钻孔深度确定,孔内第一次灌注砼时,导管下口距钻孔孔底间距25cm~40cm。
9.二次清孔
导管下放到位后,检查泥浆性能指标及孔底沉渣厚度是否满足砼灌注要求,若不满足要求,进行二次清孔。
二次清孔采用换浆法。
先在导管上口连接好管头,管头与导管采用螺栓连接,然后将高压泵与管头连接好,向孔内注入符合清孔后泥浆性能指标的新泥浆。
清孔时,勤摇动导管,改变导管在孔底的位置,保证沉渣置换彻底。
当泥浆各项指标满足要求后停止清孔,进行水下砼灌注。
10.水下混凝土灌注
(1)采用直升导管法进行水下混凝土灌注,用吊车吊放拆卸导管。
(2)混凝土采用灌车运输。
灌注前应检测混凝土入孔温度、含气量、坍落度(18~22cm)等指标,符合要求后灌注。
混凝土灌注工作要在首批混凝土初凝前完成。
(3)水下灌注采用储料斗灌注,先灌入的首批混凝土数量必须经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证导管下口埋入混凝土深度1m~3m。
首批灌注砼的数量采用如下公式计算:
V≥(лD2/4)×
(H1+H2)+(лd2/4)×
h1。
V:
灌注首批混凝土所需要的数量(m3)。
D:
桩孔直径(m)。
H1:
桩孔底至导管底端间距,取0.4m。
H2:
导管初次埋置深度(m)。
d:
导管内径(m)。
h1:
桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=Hwγw/γc。
γw:
井孔内泥浆的重度(KN/m3)。
Hw:
井孔内泥浆的深度(m)。
γc:
混凝土拌合物的重度(KN/m3)。
本工程钻孔灌注桩的首灌混凝土数量计算如下:
D=0.8×
1.06=0.848m(取1.06的扩孔系数),H1=0.4m,H2=1.0m,d=0.25m,γw=11KN/m3,Hw=23.4+3=26.4m(另考虑3m虚钻长度),γc=24KN/m3。
经过计算:
V≥2.91m3。
直径1.8m桩基首灌砼数量计算如下:
D=1.8×
1.06=1.908m(取1.06的扩孔系数),H1=0.4m,H2=1.0m,d=0.28m,γw=11KN/m3,Hw=37.1+3=40.1m(孔深取最大孔深,另考虑3m虚钻长度),γc=24KN/m3。
V≥1.39m3。
(4)混凝土灌注前,根据导管直径安装隔水球,并用铁丝将其悬挂在导管上口处。
待初灌混凝土方量足够后,剪断铁丝,使隔水球随混凝土从导管跑出,并使导管埋入混凝土一定深度,防止泥浆倒灌进导管内。
(5)灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。
在整个灌注过程中,应保持孔内的水头高度;
导管埋入混凝土的深度一般控制在1m~3m。
严格控制导管埋深,防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩,同时导管埋深要考虑砼表面的浮渣厚度。
(6)灌注水下混凝土时,随时探测钢护筒顶面以下的孔深,并计算所灌注的混凝土面高度,以控制导管埋入深度和桩顶标高。
(7)在混凝土灌注过程中,要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝固,致使测深不准。
同时应设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升,及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度,做好详细的混凝土施工灌注记录,正确指挥导管的提升和拆除。
探测时必须仔细,同时以灌入的混凝土数量校对,防止发生错误。
(8)导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升,加快拆除导管动作,拆装一次时间一般不宜超过15min,拆下的导管要立即清洗干净,堆放整齐。
(9)混凝土灌筑顶面要高出设计桩顶1m以上,多余部分混凝土达到设计强度后凿除,确保桩头无松散层。
(10)混凝土灌注过程中,应按照相关标准的规定留置混凝土试块。
11.破桩头
桩身混凝土浇筑完成7~10天后,使用人工配合挖掘机进行开挖,破除桩头。
桩头采用空压机破除桩顶混凝土,破除混凝土时预留10~20cm高度人工凿除至桩顶设计标高,并保证桩顶混凝土表面大致平整。
凿除桩头混凝土时不能损坏钢筋及桩顶标高以下桩身混凝土保护层。
12.钻孔灌注桩施工过程中事故原因及预防、处理措施
(1)塌孔
塌孔的表征是孔内水位突然下降,孔内冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷明显增加等。
1)塌孔的原因
①泥浆的相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。
②未及时补浆(或水)或河水上涨,或孔内出现承压水或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
③护筒埋设太浅,下端孔口漏水,坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触护筒,由于振动使孔口坍塌。
④在松软砂层中钻进进尺太快。
⑤吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
2)坍塌的预防和处理
①在松散粉砂土和流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。
②水位变化过大时,应采取提高护筒,增高水头。
③发生坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。
④如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂(或粘土)混合物到塌孔处1~2m,如塌孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后在进行钻进。
⑤吊入钢筋笼时应对准孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
(2)斜孔
1)斜孔原因
钻机底座未安平或产生不均匀沉陷、位移。
2)斜孔的预防及处理
①安装钻机时要使底座水平、起重滑轮缘、护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。
②在有倾斜的软、硬地层钻进时,应控制进尺,低速钻进。
(3)扩孔和缩孔
扩孔比较常见,一般表现为局部的孔径过大。
在松散地层或钻头摆动过大处,易于出现扩孔,扩孔发生的原因同塌孔相同,轻则为扩孔,重则为塌孔。
若只是孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理。
若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按塌孔事故处理。
缩孔即孔径超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻,提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。
缩孔的原因有两种:
一种是钻头焊补不及时,严重磨耗的钻头往往钻出较设计桩径稍小的孔;
另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮泥),遇水膨胀后使孔径缩小。
为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆并快速钻进,并二次复钻。
(4)钢筋笼上浮
1)钢筋笼上浮原因
当混凝土灌注至钢筋笼下时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有1m左右的距离,由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮;
当砼灌注超过钢筋笼底部且导管埋深较深时,其上层砼因浇注时间较长,已接近初凝,表面形成了硬壳,砼与钢筋笼产生一定握裹力,如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度上升,同时也会带动钢筋笼上浮。
2)钢筋笼上浮的预防
将钢筋笼定位钢筋与钢护筒连接在一起;
在钢护筒的上端用型钢压住护筒,型钢可以与周围的钻孔平台联成一体,形成一个整体以稳定钢筋笼,保证其有一个稳定的体系。
桩基混凝土灌注应注意选用合适的坍落度,确保混凝土的坍落度在18~22cm之间,必要时适当添加聚羧酸减水剂,下部可利用混凝土的下冲力使混凝土密实;
当混凝土面接近钢筋笼底时应保持较大的埋管深度,放慢浇筑速度,以减少混凝土向上的冲击力,待混凝土灌注深度达到2米左右应减少导管的埋深,并加快浇筑速度,以增加钢筋笼埋深;
当混凝土面高于钢筋笼底2~3m后即可恢复正常的浇注速度。
(5)导管进水
1)导管进水原因
①首批混凝土储量不足,或虽然混凝土储量已够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋没导管底口,以致泥水从底口进入。
②导管接头不严,接头间橡皮垫损坏或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。
③导管提升过猛或测深出错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
2)导管进水的预防和处理
为避免发生导管进水,事前要采取相应措施加以预防,万一发生,要当即查明事故原因,采取以下处理方法:
①若是上述第一种原因引起的,应立即将导管提出,必要时需将钢筋笼提出采取复钻清除,然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土,重新灌注。
②若是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔换原导管重下新导管,或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。
如是重下新管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注混凝土。
为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入,导管插入混凝土内应有足够深度,一般宜大于200cm。
由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补,以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。
若混凝土面在水面以下不是很深且未初凝时,可于导管底部设置防水塞(应使用混凝土特制),将导管重新插入混凝土内(导管侧面再加重力,以克服水的浮力)。
导管内装灌混凝土后稍提导管,利用新混凝土自重将底塞压出,然后继续灌注。
(6)卡管
在灌注过程中,混凝土在导管中下不去称为卡管,卡管有以下两种情况:
1)初灌时隔水栓卡管或由于混凝土本身的原因,如坍落度过小、流动性差、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未遮盖等使混凝土中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。
处理办法可用长杆冲捣管内混凝土,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。
如仍不能下落时,则需将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理修整(注意切勿使导管内的混凝土落入井孔),然后重新吊装导管,重新灌注。
一旦有混凝土拌和物落入井孔,须将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。
2)机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了导管内混凝土下落的阻力,混凝土堵在管内。
预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障时立即调换备用机械;
同时采取措施,加速混凝土灌注速度,可在混凝土中加入缓凝剂以延长混凝土的初凝时间。
(7)埋管
导管无法拔出称为埋管。
1)埋管原因
导管埋入混凝土过深,或导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩擦阻力过大,或因提管过猛将导管拉断。
2)埋管的预防和处理
应严格控制埋管深度,一般不得超过6~8m;
在导管上端安装附着式振捣器,拔管前或停灌时间较长时,均应适当振捣,使导管周围的混凝土不致过早的初凝;
首批混凝土掺入缓凝剂,加速灌注速度;
导管接头螺栓事先检查是否稳妥;
提升导管时不可猛拔。
若埋管事故已发生,初时可用链滑车、千斤顶试拔,如仍拔不出,凡属并非因混凝土初凝流动性损失过大的情况,可插入一直径稍小的护筒至已灌混凝土中,用吸泥机吸出混凝土表面泥渣或派潜水工下至混凝土表面,在水下将导管齐混凝土面切断,拔出小护筒,重新下导管灌注。
此桩灌注完成后,上下断层间,应照下面所述方法予以补强。
(8)灌短桩头
灌短桩头亦称短桩。
1)短桩原因
灌注将近结束时,浆渣过稠,用测深锤探测难于判断浆渣或混凝土面,或由于测深锤太轻,沉不到混凝土表面,发生误测,以致拔出导管终止灌注而造成短桩头事故。
还有些是灌注混凝土时,发生孔壁坍方,未被发觉,测深锤或测深仪探头达不到混凝土表面,这种情况最危险,有时会灌短数米。
2)短桩的预防和处理
①在灌注过程中必须注意是否发生坍孔的征象,如有坍孔,应按前述办法处理后再续灌。
②测深锤不得低于规范规定的重力及形状,如系泥浆相对密度较大的灌注桩必须取测深锤重力规定值。
重锤即使在混凝土坍落度尚大时也可能沉入混凝土数十厘米,测