某发电厂工程人工挖孔灌注桩施工工艺

一、工程概况1、工程简介发电厂2×135MW以大代小技改工程地貌属低山丘陵。厂区主要位于电厂二期厂房的东侧，原地形变化较大，第一台机组已基本搬平，第二台机组还需场地回填整平，地面设计标高±0.00相当于黄基92.8m，本厂区工程基础采用人工挖孔灌注桩。主厂房挖孔桩共有279根，锅炉房共有96根，直径分别为1m、1.2m、1.4m三种规格，设计要求桩端支承于中等风化泥质粉砂岩，按设计图纸桩位平面布置图，各桩位桩底参考标高最浅达-8.5m，最深可达-22m。2、地质条件根据场地勘察揭示地质资料，场地上主要土层有：素填土坡积粘土、冲洪积粘土、残积粉粘土、全风化岩，强风化岩、中风化岩。场地平整至设计场地标高后，主厂房与煤场区域岩层埋深较深，中风化岩均落在地层顶面标高70.87~90.89m。3、水文地质厂区地下水属潜水型空隙水或裂隙水，以大气降水为主要补给来源，接受附近丘陵地下水的渗透补给，往地形低洼处渗透排泄，地下水位埋藏标高为83~87m，水位变化与原地形起伏基本一致。二、施工部署 1、施工区域划分本工程厂区人工挖孔桩采用分段、分区进行，依次流水作业。分段：即分为二个孔桩段，第一台机组为第一孔桩段，第二台机组为第二孔桩段。分区：A列区、汽机岛区、除氧煤仓间区，锅炉房区。2、施工顺序总的施工顺序，先施工第一段，后施工第二段。每段施工顺序：A列区→汽机岛区→除氧煤仓间区→锅炉房区。3、施工进度计划（见施工进度计划表）。三、施工准备1、收集好施工区域的工程地质和水文勘察地质资料，以及桩基施工正式图纸，收集有关荷载、施工工艺要求的试验参考资料。2、场地完全实现三通一平，机械车辆能进入现场作业，做好排水工作，必要时路面加铺碎石或石屑等，保证雨季也能畅通。3、施工机具设备的选择，（见主要机具设备一览表）。4、做好测量控制点，测量放线的每个定位桩，需经有关单位核准后方可使用。5、编制详细的施工方案，交有关单位审批。四、施工方法1、挖孔灌注桩的施工程序是：场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次检测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重卷扬机、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板、支第二节模板、浇筑第二节混凝土护壁→重复下一节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→进行扩底→清渣、排除积水→检查尺寸和持力层→浇灌封底混凝土→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土。2、为防止坍孔和保证操作安全，桩孔均采用钢筋混凝土护壁，每节护壁高度为1m，厚10~17cm，按设计要求加配钢筋，混凝土标号采用C25，为了有利于浇筑护壁混凝土，混凝土粗骨料采用0.5~1cm碎石，坍落度控制在8~10cm。3、护壁施工采用一节组合式定型钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板拼装用U形卡连接，上下设两个半圆组成的钢圈顶紧，不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，混凝土强度达1Mpa即可拆模，按正常时间为当天浇完混凝土，第二到即可拆模，拆模后立即进行下一节开挖。4、挖孔用人工自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层，用锤、轩破碎、挖土次序为先挖中间部份，后挖周边，允许尺寸误差30mm，扩底部份采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下修成扩底形，弃土装入活底吊桶内，垂直运输，在孔口使用绞盘，慢速提升，吊至地面后用手推车运出，挖孔桩底按设计要求达到入岩深度1D为止，底面应平整不带泥砂，当底面有溶槽、溶洞、裂隙等存在时，填筑混凝土使其密实。5、桩中心线控制是第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线锤作中心线，用水平尺杆找圆周。6、桩挖孔时，如遇地下水，少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，随挖土随用吊桶，将泥水一起吊出，大量渗水可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井，涌水量很大时，可将一桩超前开挖，使附近地下水汇集于此桩孔内，用1~2台潜水泵将地下水抽出，便起到深井降水作用，将附近桩孔地下水位降低。另外为便于井内组织排水，在透水层这段的护壁预留溢水孔，并在浇灌混凝土前予以堵塞。当挖孔遇流泥、流砂时，一般在流砂、流泥区段每节护壁高度小于500mm控制，或者可在井孔内设高1~2m左右、厚4mm钢套护筒，直径略小于混凝土护壁内径，利用混凝土支护作支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中，阻挡流砂层，钢套筒可一个接一个下沉，压入一段挖一段桩孔、直至穿过流砂层0.5~1.0m，再转入正常挖土和设混凝土支护，浇筑桩混凝土时至该段，随浇混凝土随将钢护筒吊出。7、钢筋笼制作：钢筋笼长度按每一根桩实际开挖深度来制定，钢筋笼主筋与螺旋箍筋必须点焊牢固，主筋内侧每间隔2m加设一道加强箍，每一箍在箍内设一三角形加强箍作支撑，与主筋焊接牢固组成骨架，为便于吊运及保持钢筋笼不变形，钢筋笼长度超过8~10m按一般分为二节制作，钢筋笼主筋为通长钢筋，其接头采用单面搭接焊，焊接长度≥10d，钢筋笼控制平整度误差不大于50mm，钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置耳环，控制保护层为70mm，钢筋笼外形尺寸比孔径小11~12cm，钢筋笼就位使用一台16吨汽车吊进行，钢筋笼吊运时防止扭转、弯曲。安装钢筋笼时应对准孔位，吊直扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁，钢筋笼下沉到设计位置后，应立即固定，防止移动。8、混凝土浇筑混凝土质量要求：混凝土标号为C25，坍落度为8-10cm，混凝土原材料有：水泥采用325号塔牌硅酸盐水泥；砂采用梅江河中砂,且含泥量不大于5%；石子采用粒径不大于5cm石子,且含泥量不大于2%；水使用不含有害物质的洁净水。2）混泥土浇筑前具体措施：eq\o\ac(○,1)桩孔挖至设计要求入岩深度达到扩孔终孔后，清理护壁上的泥和孔底残碴积水，然后进行隐蔽工程验收，验收合格，必要时先进行封底混凝土浇筑，按要求放好钢筋笼，使钢筋笼的垂直度，中心位置保护层，以及露出桩顶标高的锚固长度符合设计及规范要求。eq\o\ac(○,2)当遇到地下渗水较大的孔桩，首先采取将地下水位降低，降低地下水位的方法：可将附近地下水位较高的桩孔或专用降水井进行抽水，达到降水目的，水位降低后，堵塞护壁砼间预留些泄水管，并将桩孔内的积水清除干净。eq\o\ac(○,3)在桩孔挂设好浇筑桩身砼专用的串筒，溜槽集料斗，串筒采用2mm铁板加工而成，筒口直径250mm至350mm，每节长度500-800mm上下两侧各焊一个耳环。3）混凝土浇筑具体方法：eq\o\ac(○,1)集料斗及串筒的挂设，在浇筑混凝土时，为了工作人员能方便进入桩孔内以及串筒的取出，使串筒与桩孔口保持一定的活动空间，在桩顶面上有门架，钢管以及走道板搭设一具挂设集料斗的专用活动平台，高度为2m然后串筒从集料斗口按每一节往桩孔内挂设，保持筒口离浇筑混凝土面高度不超过2m。eq\o\ac(○,2)混凝土运输采用搅拌车直接从临时拌和站运输至施工现场，然后用160吨汽车吊机将混凝土吊至集料土。eq\o\ac(○,3)混凝土振捣采用插入式振动器或高频振动器。eq\o\ac(○,4)混凝土浇筑应连续进行，中间不允许留设施工缝，分层振捣密实，分层高度不宜大于0.5m，分层浇筑时应保证其表面不初凝，混凝土浇筑时振动器，按一定的方向间距30cm振动，每点振动至混凝土表面有浆冒出，不显著下沉，无气泡产生为止，大约需20至30秒钟。eq\o\ac(○,5)随着浇筑混凝土面的升高，而单独取出每一节串筒，取出串筒的办法：使工作人员进入桩孔内，用麻绳捆绑串筒而吊出孔外。eq\o\ac(○,6)混凝土浇筑到顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。4）混凝土养护：桩混凝土养护，当村顶标高比自然场地标高低时，在混凝土浇筑12h后应进行湿水养护，当桩顶标高时，混凝土浇筑12h应覆盖草袋，并湿水养护，养护时间不少于7天。五、现场组织管理机构及劳动力用量计划见附表。六、质量控制措施1、严格按照施工图纸和有关技术规范组织施工，开工前做好各级技术准备和技术交底工作，掌握现场测量桩及水准点的位置尺寸，同业主，监理有关人员办理验桩验线手续后方可施工。2、挖孔桩桩位偏差：桩径允许偏差+50mm范围，垂直度允许偏差按桩总深度∠0.5%，桩位允许偏差50mm范围。为保证桩的垂直度，要求每浇灌完三节，护壁须校核中心位置及垂直度一次。3、要保证孔底进入设计要求的岩层深度，做好成孔施工记录，成孔达到设计标高后须经工地施工技术人员签字认可，才能清孔，最后经有关部门人员验收合格后，才可浇筑混凝土。4、各种材料进场要进行材质试验，要有出厂合格证，钢筋焊接头要做抗拉试验，桩体质量检验根据设计要求进行动力试验检测，动力试验检测采用低应变的检测方法。5、混凝土粗骨料一般采用20~40mm碎石，细骨料采用中粗砂，混凝土配合比要有资格的单位出具，坍落度控制在8~10cm为宜，灌注混凝土标高视混凝土浇筑时浮浆而定，但比桩顶设计标高高出不少于0.5m，以保证桩身质量，灌注桩每浇灌50m3应有一组试块，小于50m3的桩应每根桩有一组试块。6、钢筋笼制作按规范设计要求进行，钢筋笼安装时，控制好笼顶标高，钢筋笼在桩孔里就位好以后，使钢筋笼中心位置符合规范要求。7、桩基工程验收时应提交桩位测量放线图，桩位复核签证单，桩体的检测报告，提交基坑挖至设计标高的基桩竣工平面图及桩顶标高图。七、安全控制措施1、施工前和施工过程中，应认真检查设备的运行状态，遇异常情况应立即停止施工，当桩净距小于2d（d为桩直径）且小于2.5m时，应采用间隔开挖，排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。2、井口应有专人操作垂直运输设备，并有活动盖板，井内应有照明、通风、排水，通讯设施等，并注意观察地面情况，随时与井底人员联系，不得任意离开岗位。3、孔口处护壁应高出地面150mm，以防地表水、杂物，弃土掉入孔内，井口护壁厚度不应小于200mm，以保井口安全，井口应设置围栏、井下设半边井的安全钢筋网，井内设特别可靠的救生软梯。4、挖孔施工人员下入桩孔内必须戴安全帽，连续工作时间不宜超过4h，井深超过8m，井口应有通风装置，定时向孔内输入新鲜空气，保持通风良好。5、井内挖土遇坚硬土层或入岩层时，可使用风镐破碎，严禁使用爆破，以免震坏护壁造成坍落。6、挖出弃土出地面后，应立即运至堆土场堆放，井口附近临时少量堆土，离孔口边不应少于1.5m。7、孔底挖土应用足够的照明，应采用100W防水带罩灯泡，电压为36V，供电给井下用电设备的线路必须使用防水绝缘电缆，并需装漏电保护装置。8、工作人员上下井必须使用电动葫芦之类的合格机械设备和钢丝绳，要有自动卡紧保险装置，井口支架必须牢固稳定。9、井口出土绞盘，必须有足够强度的坚韧麻绳或尼龙绳，结扣牢固，有安全掣动和吊钩装置。10、桩孔开挖过程中，应经常检测井内有无毒害气体和缺氧现象，检测简易办法，用绳子捆绑小动物并吊进井底，观察小动物在一定时间内是否有异常反应。11、根据地质条件考虑安全作业区，一般在相邻5米范围内有桩孔正浇灌混凝土或有桩孔蓄了深水时，不得下井作业。八、文明施工及环