桩基空洞处理钢护筒施工方案.docx

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桩基空洞处理钢护筒施工方案

小学教学行政楼

Z#-15、Z#-19、Z#-20

桩基钢护筒施工方案

二〇一四年十月十一日

1、工程简介

小学教学行政楼Z#-15、Z#-19、Z#-20桩基桩基处于协和小学校内，设计桩径0.8m，桩基类别为摩擦桩，设计桩长分别为18.33m、18.64m，设计孔底标高分别为-7.45m、-7.08m、-7.39m。

附近地质地貌：

楼内地下空洞交通八达、高低不一、情况不明，地下水丰富——据了解，东南方向（低处）空洞已遭水淹；东、北、西面有教学楼、校区道路、4米高挡土墙等，最近处距北面教学楼无基础的外墙仅2.3米。

二、工程地质情况

本两桩位地质超前钻孔资料由设计研究院提供（《第二次超前钻勘察报告》钻孔柱状图CK7、CK8和CK9）。

柱状图CK7、CK8、CK9均没有揭露有空洞。

CK7地质情况：

表层厚为2.5m素填土，下为3.3m粉质粘土，其下为4.6m全风化含砾粉砂岩，再下为17.2m强风化含砾粉砂岩。

CK8地质情况：

表层厚为3m素填土，下为7.3m粉质粘土，其下为15.1m强风化含砾粉砂岩。

CK9地质情况：

表层为3m素填土，下为2.8+2.2+2.6m粉质粘土，其下为14.6m强风化含砾粉砂岩。

三、桩基施工情况

在CK9桩基（自编号Z#-20，桩径0.8米）冲孔过程中，（10月3日8：

37）冲至护筒下5.9米处出现漏浆，浆面在-5米处停止，并及时上报业主、监理、设计、勘察等单位。

经现场用测绳探查，像是在开裂的砼板上。

往孔内抽注泥浆（防桩孔坍塌），但浆面不上升。

为防塌孔，经业主、监理同意，后用挖掘机（1立方斗）回填10余斗泥均不见踪影，2分钟不到，水已变清，再用测绳探查，孔底北侧已塌空，-7米，而南侧仍为-5.9米。

再上报业主和监理，经学校主任确定，应该是打中废弃的防空洞了。

下午，孔内水面四周及上部出现孔壁少量坍塌。

10月4日上午把桩机移至CK8桩基（自编号Z#-19，桩径0.8米）冲孔，在19：

30时冲至-4米处也发现漏浆，孔内泥浆全部流走。

现场观察发现北侧孔壁底有20多公分的口，注水可见往该洞口流走。

上报业主、监理、设计、勘察单位后等待处理（国庆假期）。

10月5日该桩机移至CK10桩基（自编号Z#-18）冲孔，无发现漏浆、防空洞等情况。

10月10日上午8：

35在学校图书馆开会，到会有业主主任，监理，设计，勘察，施工单位、资料员，经大家研究决定采用钢护筒施工方案。

四、施工技术方案

该两桩基施工拟采用钢护筒跟进施工方法。

因桩孔（空洞）内有地下水并向两头或四处连通，宜将该两桩原1米直径钢护筒取出，回填片石、粘土，并用1.0米直径桩锤尽可能向两边或四周防空洞内挤压（方量现场确定），挤压至不见清水出现为止，后浇灌加速凝剂或水玻璃的水泥砂浆、C20混凝土（因泥浆流失过快，且有大量地下水。

方量现场定），立即用桩锤冲压挤至四周，并随即冲孔至防空洞底（打穿洞底结构）时，即回填粘土至地面，随后进行桩中心点放样，埋设外护筒，用1米直径桩锤冲孔3或6米，施打钢护筒至防空洞底下1.5米左右位置，从而保证成桩时以及防止此处地面以后的水土流失造成的次生灾害——地面塌陷、房屋开裂等。

即可进行该桩基正常冲孔施工。

考虑到该桩基地质条件，孔内2～7米范围内已基本坍塌，内钢护筒长度按最不利地质条件控制，护筒总长10m，钢护筒壁厚δ=10㎜的钢板，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊缝全部为双面坡口，每节制作长度为2米，制作内钢护筒的内径D′=100cm。

采用汽车吊辅助振动锤等打入设备，将钢护筒分节打入土层中。

（1）桩基内护筒跟进的施工工艺：

防空洞、地下水的暂时处理→场地平整、定位→埋设外钢护筒→加大桩锤冲孔至孔深3或6m→下放内钢护筒→正常成孔至桩底标高（终孔）。

（2）钢护筒制作：

外钢护筒的内直径为D=d+30cm（d为设计桩径），壁厚δ=12㎜，长度为2.3米；采用机械卷制加工制作；

内钢护筒：

采用壁厚δ=10㎜的钢板，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊缝全部为双面坡口，每节制作长度为2米，制作内钢护筒的内径D′=d+20cm（d为设计桩径）。

制作好后运至施工现场进行拼装。

（3）全程钢护筒跟进施工

本工程下置内钢护筒的目的：

主要是防止冲孔和灌注过程中出现地表层的大面积塌陷、塌孔，通过下置内护筒的作用，即可顺利穿越坍塌后回填的软弱覆盖层及防空洞，达到顺利终孔的要求；同时避免砼超灌甚至无法灌注至设计桩顶标高等情况，也利于基础土方、承台、地梁施工时的顺利进行及防止日后的水土流失影响周边路面和房屋的安全。

冲孔正常钻进至孔深3或6m位置处，采用25T汽车吊辅助20T振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中，再进行冲击成孔。

在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，牢固的焊在内钢护筒顶部，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。

同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，力求钢护筒垂直入土。

若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。

各节内刚护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接50mm宽、δ=10㎜的加强钢带。

以保证其尺寸准确，使护筒体顺直度达到要求，整个内护筒的竖向壁成一直线。

对其控制好质量的环节上起到关键的作用。

（4）钢护筒吊装方案

①起重机械的选择

根据施工方案要求的内钢护筒吊装工作应安全、及时和准确，结合现场场地的具体情况以及机械使用等综合考虑选用汽车起重机，初步按照规格型号为QY25、最大额定起重量为25T的吊车。

②吊装施工

1）吊装前准备

起重司机和起重指挥人员必须做好吊装作业前的准备。

包括作业前的技术准备，明确和掌握作业内容及作业安全技术要求、听取技术与安全交底、掌握吊装钢护筒的吊点位置和捆绑方法；认真检查并落实作业所需工具、索具的规格、件数及完好程度。

对作业现场进行观察，熟悉作业场地、排除作业的障碍物，检查地面平整及耐压程度，实地检查有无影响钢护筒吊升的因素。

掌握钢护筒的重量、重心。

吊装设备及钢护筒的到位准备。

作业现场地面平整程度及耐压程度在满足起重作业要求后，确定吊装设备作业的具体位置。

钢护筒从加工场平移到安装下放位置的作业准备。

在夜晚作业时，应准备足够的照明条件。

2）吊装钢护筒的捆绑

根据钢护筒的长度，确定钢护筒的吊点个数（两个或三个）。

在确定吊点后钢护筒的捆绑采用卡绳捆绑法，即将吊索（钢丝绳）从钢护筒的挂钩孔穿过，一头绳头用卸扣锁在钢丝吊索上，另一头绳头挂在吊钩上的捆绑法。

钢护筒在吊离地面采用两个或三个吊点时，利用两根或三根钢丝绳使用卡绳法捆绑钢筋笼，用吊车的主钩进行提升。

钢护筒的竖直作业采用一根钢丝绳同样使用卡绳捆绑法，用吊车副钩在钢护筒完全提升一定高度后进行竖直作业。

3）具体起吊作业

在起重指挥人员的指挥下，完成钢护筒的捆绑和挂钩作业后，起重指挥应组织司机进行起重机的检查、注油、空转和必要时的试吊。

在确定吊装作业区内没有其它人员停留后，指挥人员正确运用包括手势、音响、旗语等指挥信号，组织起重机司机吊升钢护筒，到达一定高度时，竖直钢护筒。

整个竖直过程应在钢护筒脱离地面的情况下进行。

当钢护筒完全竖直后，应校正就位并下放基桩内。

吊装过程注意事项：

A、指挥人员及起重司机应严格执行钢护筒的起重吊运方案及技术、安全措施；

B、严禁超负荷使用起重机与工具和钢丝绳；

C、在吊装过程中，任何人不得停留在已吊起的钢护筒下方；

D、因故停止作业，须采取安全可靠的防护措施，保护钢护筒与吊车安全及不受损伤，严禁钢护筒长时间悬挂空中；

E、吊升过程应平稳，避免振动和摆动，钢护筒必须加设溜绳；

F、在作业过程中，如发生异常，起重司机应及时报告起重指挥；

G、在露天作业时，遇有六级及以上大风、大雾、雨雪等不良天气应停止作业。

4）钢护筒下放基桩后，采用汽车吊辅助振动锤等打入设备，将钢护筒分节打入土层中。

（7）质量保证措施：

钢护筒的加工尺寸必须严格控制，护筒上下节的连接缝除焊接外，还需在接缝处焊50mm宽的加强钢带，护筒水平接缝所成平面与护筒竖向垂直，使整个钢护筒的垂直度符合要求，振动锤与护筒顶面焊接牢固，无松动；并要求振动锤位置居护筒顶面中，各节下沉的护筒必须严格控制垂直度。

（8）具体钻孔灌注桩施工工艺详见已批复的《冲孔桩基施工专项方案》。

五、钢护筒参数计算

钢护筒总重：

M=V*ρ=（S-Sʹ）*9*ρ=π*（0.510*0.510-0.5*0.5）*10*7.85=2.49t

六、安全保证措施

5.1安全保障制度

（1）制定安全施工用电制度。

（2）落实安全生产责任制，实施责任管理。

接受当地政府、业主和工程师对安全工作的管理与指导。

建立、完善以项目经理为首的安全生产领导组织，有组织、有领导的开展管理活动，项目经理是施工项目安全的第一责任人。

建立各级人员安全生产责任制度，明确各级人员的安全责任，抓制度落实，抓责任落实，定期检查安全责任落实情况，严格奖惩制度。

（3）各职能部门、人员，在各自业务范围内，对实施安全生产的要求负责。

实施全员承担安全生产责任，建立安全生产责任制，做到一环不漏，各职能部门，人员的安全责任做到横向到边，人人负责。

（4）一切从事生产管理与操作人员，依照其从事的生产内容分别通过企业及施工项目经理部的安全检查，取得安全操作认可证，持证上岗。

（5）特种作业人员，除经企业安全审查，还需按规定参加安全操作考核，取得监察部门核发的《安全操作合格证》，坚持持证上岗。

（6）一切管理、操作人员均需与施工项目部签订安全协议，向施工项目做出安全保证。

安全生产责任落实情况的检查，应认真、详细的记录。

开展安全教育与培训，增强人的安全生产意识，提高安全知识，有效防止人的安全行为，减少人的失误。

（7）适时开展普遍安全检查、专业安全检查和季节性安全检查。

安全检查以自检形成为主，上级监督检查为辅的原则，检查的重点以劳动条件，生产设备，现场管理，安全卫生设施及生产人员的行为为主，发现危及人的安全因素时，必须果断的消除。

（8）安全生产管理要坚持“五同时”。

做到工程技术与安全技术结合为统一体，作业按标准化实施，安全控制要有力，控制要到位，存在差距要及时消除。

（9）在施工路段设置明显的交通安全标志或安全牌，在转弯处、陡坡等地段设置警戒标志，确保现场的施工交通安全。

施工现场的危险区域设立危险警示标志。

（10）施工现场的用电线路、用电设施的安装和使用要符合安装规范和安全操作规程，并按照施工布置进行架设，禁止任意拉线接电。

施工现场设置有保证施工安全要求的夜间照明，危险潮湿场所照明以及手持照明灯具，采用符合安全要求的电压。

（11）严禁酒后作业，严禁非司机人员开车，每天施工前要对机械设备进行安全检查，交接班要填写安全记录，如出现安全事故，应及时履行报告手续。

选用的机械设备要有足够的安全保障，起重机械要有足够的安全系数，严禁在禁烟、禁火区域抽烟动火。

5.2吊装过程安全控制措施

（1）起重司机、指挥和起重人员必须经过培训，经有关部门考核合格后，持有效操作证方能上岗作业。

（2）吊装前检查：

起吊用具和防护设施，辅助用具，吊物回转半径的范围，吊物的落点等。

对吊装作业区域内的不安全环境，也要进行检查、清除或采取保护措施，如：

输电线路的妨碍，高压线路的距离，主要通道，场地的平整等。

起重机与架空输电导线间的安全距离应符合施工现场外电线路的安全距离要求。

起重机行走的路面应保证承载能力达20KN/m2。

（3）启动发动机前，应对起重机进行各项规定的检查，安全装置要完好，灵敏。

启动发动机后，注意各种仪表指示是否正常，正常才可开始工作。

（4）操作人员对起吊的构件重量不明时要进行核对，不能盲目起吊。

（5）操作人员应注意起重机作业时的臂杆的仰角最大不得超过规定，一般为780。

臂杆的仰角过大，易造成起重机后倾或发生构件拉斜现象。

（6）操作人员对于无指挥或指挥信号不清时不准起吊。

而且操作人员要对指挥发的信号、吊物的捆绑情况，运行通道、起降的空间，准确无误后才能进行起吊。

严格做到“十不吊”的规定。

（7）操作人员在六级或以上强风时不准起吊。

（8）起重机在满负荷作业时，不得行车。

（9）在起吊接近满载时应先将吊物吊起离地20～50cm处停机检查，检查起重设备的稳定性、制动器的可靠性、吊物的平稳性、绑扎的牢固性，确认无误后方可再行起吊。

（10）起重机吊运过程中操作人员应做起降平稳，不得忽快忽慢和突然制动。

（11）起重机吊装作业时，起重机的支腿距临界边缘的距离不小于1.5米，地面的承载能力必须符合要求。

（12）起重指挥人员必须坚守岗位，准确、及时传递信号。

严格做到“十不吊”的规定。

（13）起重作业人员高空作业时必须按高空作业的要求挂好安全带，并做好必要的防护工作。

（14）起重作业人员在吊装过程中要选择安全位置，防止吊物的冲击、晃动、坠落伤人发生事故。

（15）吊装物件多人捆扎时，只能由一位起重作业人员负责指挥捆扎。

（16）起重人员对于构件的堆放应做到整齐。