青岛机场站桩基方案.docx

1、青岛机场站桩基方案桩基工程施工方案桩基工程施工方案1桩基工程概况1.1本工程有抗浮桩、围护桩以及临时立柱桩。1.1.1抗浮桩包括两种，分别为2200-3200mm的全液压可视可控旋挖扩孔灌注桩和1200mm的直桩，采用水下灌注混凝土成桩工艺及注浆后注浆工艺，桩端、桩侧复式注浆。抗浮桩桩采用C45混凝土，抗渗等级为P12，钢筋保护层厚度为70mm。图1-1抗浮桩及围护桩区位示意图1.1.2围护桩采用钻孔灌注桩，单桩放坡护坡区段桩径为1000mm，桩距1600mm。双桩放坡区段桩径为1200mm，桩距1600mm。桩身每隔1500mm布置一根20的加强箍筋，20的加强箍筋单面焊接成环，与受力主筋焊

2、接连接。前排桩、后排桩配筋一样。桩身采用水下C30混凝土，桩钢筋保护层厚度为70mm。图1-2围护桩桩型分布图1.1.3临时立柱桩采用钻孔灌注桩，桩径为1000mm，桩长7m，共40根。桩身混凝土设计强度等级为C30，主筋保护层厚度为50mm，加强环箍间距1500mm，必须电焊为封闭箍，加强环箍必须与主筋焊接。1.2桩型如下表所示：表1-1桩型统计表桩型桩径分布抗浮桩全液压可视可控旋挖扩孔灌注桩桩径2200mm扩底3200mm分布在结构整体钻孔灌注桩（直桩）2000mm围护桩钻孔灌注桩1000mm桩撑围护区段1200mm双桩放坡区段立柱桩钻孔灌注桩1000mm临时格构柱下2桩基工程施工重点、难

3、点分析及对策2.1泥浆护壁质量的保证2.1.1重难点分析本工程钻孔灌注桩要求采用泥浆护壁，泥浆不仅可以防止槽壁坍塌或剥落，维持挖成的形状不变，还具有携渣和冷却、润滑机具作用：具有一定粘度的泥浆可以携同泥渣一起排出。泥浆可以作机具的润滑和冷却剂，在冲洗机具的同时，也冷却机具。用于桩孔撑护的泥浆对质量要求较为严格，而且施工过程中泥浆的成分为变量，如何持续保证泥浆的质量是重难点之一。2.1.2对策2.1.2.1泥浆制备的技术要求：泥浆相对密度：1.021.10，粘度：1822s，砂率4，泥皮厚度：2mm，PH值：大于7。严格按照技术要求进行泥浆的配制。2.1.2.2对孔内泥浆的浆面下1m处及离孔底以

4、上1m处各取一次试样测试。若达不到标准规定，要及时调整泥浆性能。2.1.2.3旋挖斗提升出地面时要及时补浆，以保持孔内泥浆面高度。2.1.2.4在清孔结束后测一次粘度和比重，浇筑混凝土前再测一次，并做好原始记录。2.2清孔2.2.1重难点分析清孔的目的是抽、换孔内泥浆，清除孔内钻渣，尽量减少孔底沉淀层厚度，防止桩底存留过厚沉淀砂土而降低桩的承载力，确保灌注混凝土的质量。清孔的质量与否与成桩质量密切相关。2.2.2对策为保证清孔质量，利用成孔的正循环系统直接进行分二次进行清孔，第一次清孔在成孔完毕后立即进行，将钻头提离孔底80100mm，向孔内输入新泥浆，把桩孔内悬浮的大量钻渣的泥浆替换出来，直

5、到清除孔底沉渣。第二次清孔在下放钢筋笼和导管安装完毕后进行。采用导管压入新浆的方式进行，利用向孔内输入新泥浆，维持正循环30min左右，清孔后淤泥厚度不大于5cm，清孔结束，会同监理人员对孔深，孔底沉渣等情况进行检查，并及时填写成孔验收单，清孔后半小时内应灌注混凝土。3施工部署3.1施工区段划分3.1.1工程区段划分本工程大致分为七个施工区段，分区如下表所示，具体区域范围详见附图1总平图。表3-1工程区段划分表序号区段里程结构形式分区1高铁区DK288+400DK288+754单孔隧道2高铁区DK288+754DK289+162双层箱型结构+三孔隧道+对柱段+三连拱1、2、3、43高铁区DK2

6、89+162DK289+586双层框架结构1、24高铁区DK289+586DK290+250单孔隧道5地铁A区6#盾构井CK6+438单孔隧道A1、A2、A36地铁B区CK6+438CK6+777双层框架结构B1、B27地铁C区CK6+7777#盾构井（地铁8#线）、8#盾构井（市域快线）单孔隧道C1、C23.1.2桩基工程施工段划分表3-2桩基工程施工段划分表桩基施工段对应工程区段工程量（根）第一施工段高铁区、区及地铁A区围护桩1853抗浮桩368临时立柱桩20第二施工段高铁区及地铁B区围护桩961抗浮桩429第三施工段高铁区及地铁C区围护桩1283抗浮桩164临时立柱桩203.2计划工期表

7、3-3计划工期表桩基施工段施工时段施工工期（d）第一施工段2016.4.272016.8.2291第二施工段2016.4.272016.10.11168第三施工段2016.4.272016.9.131403.3资源投入3.3.1机械设置计划投入SWDM28型钻机28台，每台钻机工作效率为2根/天，第一施工段投入13台钻机由南向北施工，第二施工段投入9台钻机由北向南施工，第三施工段投入6台钻机南北对称施工，另配8台可控可视扩孔桩机进行扩孔抗浮桩的施工作业。同时计划投入由第一至第三施工段11+10+3共24个400m泥浆池。桩基施工阶段主要机械配备情况如下表所示：表3-4桩基施工阶段主要机械配备表

8、序号机械或设备名称规格型号数量1泥浆泵BW250302履带式吊车QUY10083履带式吊车QUY50204旋挖钻机SWDM15H285可控可视扩孔桩机120-586棒材剪切机GJW50B17套丝机HGS-40108钢筋切割机JQ50-1219钢筋弯曲机G5L16210钢筋矫直机GT5-12QBS111钢筋弯箍机WG12B-2212交流电焊机AXC-400-18013插入式振捣器ZX-505014GPSCN61M/S82-t215全站仪索佳NET05216三维激光扫描仪LS600217普通水准仪AL12A-32518放样机器人天宝RTS655119倾斜仪NIVEL200120电子测温仪JDC-1

9、421自动安平水准仪苏光DSZ2322精密水准仪TOPCONDL-103103AF 123磁力线坠/324大菱镜/125小菱镜/125菱镜铝合金三脚架/227经纬仪J2828钢卷尺50m2029对讲机XiRP82682030激光铅直仪LeicaZL231自动安平水准仪AL132-C232卷尺5m6033塔尺苏一光5m/3m634手摇盘尺长城50m/30m23.3.2劳动力投入桩基工程计划组建3个施工队，投入劳动力1320人，进行桩基成孔、钢筋笼制作及混凝土浇筑等施工。计划投入劳动力情况如下表所示：表3-5劳动力投入计划表阶段工种人数钢筋工200混凝土工150辅助工50瓦工50起重工28机械工5

10、0杂工200测量工35试验工15电工50机械维修30清洁工100管理人员80合计10383.4场地设置3.4.1场地平整现有线路拆除，清除杂物、淤泥，平整桩基范围内的场地并压实，完成场地平整3.4.2道路设置施工现场合理布置施工便道，与钻孔位置保持一定的距离，满足施工需要亦不影响孔壁稳定。桩基施工阶段前期可充分利用场地周边邻近的李陆路等原状道路进行土石方及废弃泥浆的外运。3.4.3孔位探测钻孔前首先在孔位处挖2m深的检查坑，检查孔位地下是否有地下障碍物或各种管线，若有，及时通知监理工程师确认，并协商解决办法，进行妥善处理。3.5成孔顺序为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，

11、造成塌孔，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按隔孔施作，以9个桩孔为一组，依次编号1#9#，则施工顺序为1#4#7#2#5#8#3#6#9#。4桩基施工工艺4.1全液压可视可控旋挖扩孔灌注桩施工4.1.1工艺流程施工准备桩位放样定位AM旋挖钻机就位埋设钢护筒（同步进行泥浆调制）等径桩钻孔等径桩成孔至中间层扩底标高测量孔深继续等径桩成孔等径桩成孔至桩底扩孔标高扩底成孔开始扩底成孔结束，测量孔深成孔清孔终孔验收安装钢筋笼检测沉渣安装导管灌注混凝土混凝土灌注完毕清洗导管、起拔钢护筒后注浆施工桩检4.1.2施工工艺4.1.2.1施工准备（1）技术准备施工方案：按照施工设计图纸的要求，编制施工方案，准备施工

12、机械设备。技术交底：对参与施工的人员进行环境保护教育及施工技术交底。试验检验：完成原材料检验及混凝土配合比设计及试验等工作。（2）机械、材料进场检修调试机械设备：对钻孔机械、泥浆设备、桩体混凝土灌注设备、混凝土拌合及运输设备等进行维修、调试。材料进场：各类钻孔桩施工的原材料按要求进场。4.1.2.2测量放线（1）依据施工区域二级控制网及水准点进行引测，在轴线外的2m线上做点建立控制网，根据桩位利用十字线放出四个控制桩位，便于施工过程中桩孔的中心定位。（2）桩位位置放样、标高引测均通过自检（技术负责人）、现场监理、建设单位复核、验收合格后方可施工。（3）保证测量原始记录的完整、技术资料符合要求。

13、（4）控制点、水准点等测量标志应做好醒目标志并作好记录，在桩基施工过程中，每天进行校核，并作好有效保护。4.1.2.3机械就位、护筒埋设（1）利用控制桩引导钻机进行准确定位，并以四个控制桩为基准进行埋设护筒。（2）钻机定位时要求钻机安装稳固、周正、水平、安全可靠，确保在施工中不发生倾斜、移动。保证钻塔滑轮槽缘、锤头中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上，并且锤头中心与桩孔中心偏差不大于20mm，确保钻孔的垂直度与桩位偏差满足设计与规范要求。（3）钻机就位后，干挖一个直径大于桩径的孔。护筒由厚度48mm钢板制成，护筒内径比桩基孔径大200mm，每节护筒长度1.53.0m，护筒至少高出地面300mm。以

14、防止杂物、泥水流入孔内。护筒埋设应准确、稳定，护筒中心轴线对正测定的桩位中心，严格保持护筒的垂直度。（4）旋挖钻机在埋设护筒时，应由人工进行辅助配合，护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调整。（5）护筒固定在正确位置后，用粘土分层回填夯实，以保证其垂直度及防止泥浆流失及护筒位移。如果护筒底土层不是粘性土，应挖深或换土，在坑底回填夯实300500mm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方。护筒上口应绑扎木方或钢管对称吊紧，防止下窜。4.1.2.4泥浆调制（1）由于场地较大，采用储浆罐制浆占用空间大，移动困难，照顾范围小。因此拟采用现场砖砌泥浆池。（2）因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍

15、塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用，为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。由于地基岩土中又夹有粉砂土层，地面水位较高的特点，调制出良好泥浆的各项性能指标尤为重要。（3）泥浆配置要求表4-1泥浆配制要求泥浆相对密度1.021.10粘度1822s砂率4泥皮厚度2mmPH值7（4）施工过程中随时检测清孔后灌注混凝土时泥浆的各项性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用，避免发生施工事故。4.1.2.5钻孔施工钻机就位，将钻头对准桩位，复核无误后调整钻机垂直度。开钻前，用水平仪测量孔口护筒顶标高，以便控制钻进深度。（1）钻直孔直孔施工时，旋挖钻机采用筒式钻斗。钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后钻机根据

16、预设的桩径开始钻孔。钻进过程中，随时观测检查，调整和控制钻杆垂直度。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗到地面，清除钻机铲斗内的泥土到指定堆放地点，然后再次钻孔、提升。边钻进边补充泥浆护壁，在钻进过程中，一定要保持泥浆面，不得低于护筒顶400mm。在提钻时，须及时向孔内补浆，以保证泥浆高度，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔至设计深度。（2）扩孔孔成孔后，更换专用的全液压扩孔魔力铲斗进行全液压切削扩孔挖掘。将扩孔钻头下降至指定扩孔深度后，打开扩大翼进行扩大切削挖掘作业。铲斗旋转过程中

17、，被平均分割成2份或4份，边切削挖掘边水平扩大。扩孔过程中产生的泥土和沙砾被铲斗所容纳，铲斗闭合提升，将泥土沙砾带到地面。最后将桩孔挖掘成满足设计要求的一直立的锥形空腔。图4-1扩孔钻机钻头工作状态钻孔施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符应立即通知设计、监理等部门及时处理。（3）监控扩孔过程采用电脑管理映像追踪监控系统进行控制。扩孔作业前，操作人员按设计要求预先输入扩孔的深度及扩孔部位的形状、尺寸等数据和图像，通过检测装置显示在操作室内的监控器上。然后，操作人员根据映像显示控制钻挖设备进行地下扩孔作业。4.1.2.6清孔钻孔施工完成后，立即对桩孔的深度检测和扩孔部位的伸缩扩张检测，同时检测

18、桩孔中的沉渣。当沉渣厚度超过50mm时，应进行清孔，清孔利用旋挖钻机进行捞渣。在清孔后，孔底沉渣不得大于50mm，泥浆指标达到要求，并将孔口处杂物清理干净，方可进行下步工序。4.1.2.7钢筋笼制作及吊放（1）钢筋笼制作根据设计图纸，计算箍筋用料长度、主筋分布段长度，将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用。由于切断待焊的主筋、箍筋、绕筋的规格尺寸不尽相同，注意分别摆放，防止错用。在钢筋圈制作台上制作箍筋并按要求焊接。将支撑架按23m的间距摆放在同一水平面上对准中心线，然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上。将箍筋按设计要求套入主筋（也可将主筋套入箍筋内）并保持与主筋垂直，进行点焊或绑扎。箍筋

19、与主筋焊好或绑扎后，将绕筋按规定间距绕于其上，用绑扎丝绑扎并间隔点焊固定。桩身钢筋笼主筋下端应向内弯转，以免吊装时影响护壁质量。每隔2m设置一道钢板箍，钢板厚20mm，宽100mm。沿桩周等间距布置3根竖向钢导管，用以后注浆施工。钢导管内径32mm，t=3.2mm，与钢筋笼加劲箍绑扎固定或焊接，保证固定质量。注浆断面位置沿桩周设置环向PVC注浆管，出浆口采用单向截流阀。钢筋笼定位板采用47.8408mm钢板，每隔2米沿钢筋笼周边均匀设置4根。制作好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上，防止变形。钢筋笼加工完成后，根据规范要求进行自检、隐检和交接检，内容包括钢筋外观、品种、型号、规格，焊缝的长度、宽度

20、、厚度、咬口、表面平整等及钢筋笼的主筋间距（10mm）、加劲筋间距（20mm）、钢筋笼直径（10mm）和长度（10mm）等，并作好记录。结合钢筋焊接取样试验和钢筋原材复试结果，有关内容报请监理建筑工程师检验，合格后方可吊装。检验合格后的钢筋笼应按规格编号分层平放在平整的地面上，防止变形。（2）钢筋笼吊放吊装机械选型根据钢筋笼制作方案计算起吊重量，并根据钢筋笼长度和起吊重量选择吊车。经计算，钢筋笼最大重量约15t，考虑最不利作业情况，选择徐工QUY50液压履带式吊车，起重量为50t，满足施工要求。钢筋笼吊放起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点设在钢筋笼箍筋与主筋连接处，且吊点对称并一次性起吊。钢筋笼

21、设置4-6个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。吊放钢筋笼入孔适应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，不得左右旋转。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入。下放钢筋笼时，要求有技术人员在场，现场测护筒顶标高，准确计算吊筋长度，以控制钢筋笼的桩顶标高及钢筋笼上浮等问题。图4-2钢筋笼吊装实景图钢筋笼定位：骨架最上端定位，定位筋已焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的方钢棒，在护筒两侧放两根平行的枕木，并将整个定位骨架支托于枕木上。4.1.2.8检测沉渣钢筋

22、笼就位后再次检测桩孔中的沉渣，如沉渣厚度超过100mm，应进行二次清渣。沉渣厚度满足设计要求后，安装导管。4.1.2.9安装导管（1）选择合适的导管，导管直径为200mm。（2）导管组装时接头必须密合不漏水（要求加密封圈，黄油封口）。在第一次使用前应进行闭水打压试验，试水压力0.61.0MPa，不漏水为合格。（3）本灌注工艺采用自由塞隔水（即充气球胆），充气球胆大小要合适，直径大小能自由通过导管即可，安装要正，一般位于水面以上。导管下入长度和实际孔深必须做严格丈量，使导管底口与孔底的距离能保持在0.30.5m左右，漏斗安装在导管顶端，导管下入必须居中。4.1.2.10混凝土灌注（1）混凝土浇注

23、前必须检查混凝土塌落度、和易性并记录。混凝土运到灌注点不能产生离析现象。（2）灌注混凝土，首浇混凝土必须保证埋管深度不小于1.5米，由于在该工程中使用的漏斗容积不足1m，在实际操作中，投入球胆，放入锥塞，当混凝土灌满漏斗，立即拔起塞子，同时继续向漏斗补加混凝土，使混凝土连续浇注。（3）在完成首浇后，灌注混凝土要连续从漏斗口边侧溜滑入导管内，不可一次放满，以避免产生气囊。拔管时，要准确测量混凝土灌注深度和计算导管埋深后，方可拔管。导管埋深不得大于3m，也不得小于2m。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，最后一次灌注时超灌至桩顶1.0m高度处。在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减

24、少，超压力降低。如出现混凝土顶升困难时，可适当减小导管埋深使灌注工作顺利进行，在拔出最后一节长导管时，拔管速度要慢，避免孔内上部泥浆压入桩中。（4）在灌注混凝土时，每班组应制作不少于3组混凝土试件。钢护筒在灌注结束，混凝土初凝前拔出，起吊护筒时要保持其垂直性。4.1.2.11后注浆施工（1）后注浆工艺抗浮桩采用后注浆工艺，桩端、桩侧复式注浆。后注浆导管采用三根竖向钢管，内径32mm，t=3.2mm，沿桩周等距布置，钢导管与钢筋笼加劲箍绑扎固定或者焊接，保证固定质量。注浆断面位置沿桩周布置环向PVC注浆管，出浆口采用单向截流阀。在成桩后230天内用高压泵进行高压注浆。（2）后注浆原理在桩体形成后

25、，由桩端和桩侧的预埋管压入水泥浆，通过浆液的渗扩、挤密和劈裂压密等方式，消除泥皮和桩底沉渣的固有缺陷，改善桩土界面，使桩侧一定范围内的土体得到加固，土体强度增加，增大桩侧摩阻力和端承力，从而大幅度提高桩的极限承载力和减少沉降量。（3）后压浆目的通过压浆，使桩侧及桩底松软土体得到有效加强，从而大幅度提高灌注桩的桩侧阻力和桩端阻力，大幅度提高灌注桩的承载性能。（4）后压浆施工工艺流程（5）后压浆装置设置桩端压浆阀逆向抗压不小于1.5MPa，桩侧压浆阀逆向抗压不小于1.2Mpa。压浆导管采用国标压流体输送用焊接钢管。压浆导管内径32mm，t=3.2mm，如有超声波管时，超声波管可兼做压浆管，待超声波

26、检测完成后再进行注浆。桩端压浆导管沿钢筋笼纵向对称设置，下端至桩底位置设管箍与桩端压浆阀连接。全部压浆管上端均高出自然地面标高不小于300mm并用丝堵封口。压浆导管的下端视孔深距桩底标高下端约500mm，钢筋笼底部纵筋调整至相应长度。压浆导管上端均设管螺纹、管箍及丝堵。桩端压浆导管下端设有G1螺纹及用以旋接桩端压浆阀的管箍。桩侧压浆导管下端设有G3/4螺纹及用以插接桩侧压浆阀的三通。压浆导管之间采用套管焊接，焊接应连续密闭，焊缝饱满均匀，不得有孔隙、砂眼。压浆导管与钢筋笼加劲箍固定采用14#铁丝十字绑扎或焊接点焊，应保证连接质量。桩端压浆阀在钢筋笼入孔前安装，桩侧压浆阀视现场情况可预先安装于钢

27、筋笼上或沉放钢筋笼过程中安装。钢筋笼入孔后，不得悬吊，并不宜反复扭转冲撞。桩混凝土浇筑完成并回填桩孔后，应注意加强压浆导管露出端的保护，严禁车辆碾压，确保压浆管完好。（6）后压浆机械设备压浆泵采用3SNS型高压注浆泵，额定压力不小于8MPa，额定流量不小于75L/min，功率18kw。压浆泵控监测压力表为1.5级16MPa抗震压力表。液浆搅拌机应与注浆泵相匹配，拟采用YJ-340型液浆搅拌机，容积为0.34立方米，功率4kw。（7）压浆施工技术参数注浆用水泥为P.O42.5，水灰比0.60-0.70。注浆流量75L/min。后压浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控方法，以水泥注入量控制为主（水泥

28、注入量以设计要求为准），泵送终止压力控制为辅。一般情况下，桩端注浆压力不小于2.0MPa，桩侧注浆压力不小于1.2MPa。（8）终止压浆条件注浆水泥总量和注浆压力均达到设计参数。注浆水泥总量达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值。若水泥浆从桩侧溢出或注浆压力长时间低于设计值，则应调小水灰比，间歇注浆。若出现桩侧注入量不足部分，水泥量可由下一道桩侧或桩端补入。（9）压浆顺序压浆一般可于成桩2天后进行。压浆桩与作业点距离不宜小于10m。压浆时宜先桩侧、后桩端。4.1.2.12桩检（1）按照设计要求对灌注桩进行桩身质量检测、桩身完整性检测及抗压、抗拔极限承载力检测。（2）成桩质量检查主要包括成孔及

29、清孔、钢筋笼制作及安装、混凝土拌制及灌筑，要求对以上各项进行认真检查和填写质量检查记录。（3）桩身完整性检测数量甲级不宜少于总桩数的30%，且不得少于20根。其余不应少于总桩数的20%，且不得少于10根。（4）单桩竖向承载力（抗压、抗浮）检测数量不应少于总桩数的1%，且不少于3根，当总桩数在50根以内时，不应少于2根。（5）桩身完整性检测及单桩竖向承载力检测由专业检测机构进行。4.1.3质量标准桩基础的质量至关重要，所以，必须制定严格的质量标准加以控制，同时强化验收手续。任何一道工序完成必须经过依照质量标准进行验收，合格后方可进行下道工序的施工。表4-2桩基施工检验标准序号项目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数1混凝土抗压强度符合设计要求按规定检验2孔径不小于设计要求钢尺检查超声检测3孔深+5004桩位顺纵轴方向20钢尺检查垂直纵轴方向205垂直度3超声检测6沉渣厚度1007钢筋骨架主筋间距105钢尺检查长度50箍筋间距20直径5