冲孔灌注桩专项工程施工设计方案

.../润宇*欧洲城五期冲孔灌注桩专项施工方案中鼎国际工程有限责任公司二○一七年十二月十八日

一、工程概况本工程位于安溪县城厢镇建安片区,二环路南侧,由XX市润宇房地产开发有限公司开发,由北京中联环建文建筑设计有限公司设计,由XX省建筑轻纺设计院勘察,由XX泉宏工程管理有限公司监理。该工程19-1#楼、19-2#楼、20#楼 设计冲孔灌注桩基础。二、编制依据1、岩土工程勘察报告由XX省建筑轻纺设计院于二0一四年七月提供的《润宇·欧洲城五期岩土工程勘察报告》详细勘察报告,〔报告编号：2014-1-16。2、北京中联环建文建筑设计有限公司提供的润宇·欧洲城〔五期图纸。3、工程涉及的主要的国家或行业规范、标准、规程、图集、地方标准、法规图集。规范、标准、文件一览表表1.4-1名称编号或文号《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-2012《建筑施工安全标准》JGJ59-2011《混凝土结构工程施工及验收规范》GBJ50204-20024、XX省水下混凝土灌注桩技术管理规定。三、工程地质条件1、场地工程地质结构：根据XX省建筑轻纺设计院提供的岩土工程勘察报告和补勘钻孔柱状图,场地内分布的地层自上而下依次为：素填土eq\o\ac<○,1>、粉质粘土eq\o\ac<○,2>、碎石eq\o\ac<○,2>-1、凝灰岩残积砂质粘性土eq\o\ac<○,3>、全风化凝灰岩eq\o\ac<○,4>、强风化凝灰岩eq\o\ac<○,5>-1、强风化凝灰岩eq\o\ac<○,5>-2、中风化凝灰岩eq\o\ac<○,6>-1、中风化凝灰岩eq\o\ac<○,6>-2。2、场地环境类型属II类土,场地地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。四、桩基设计要求本工程采用的冲孔灌注桩基础,桩径Φ1100,总桩数195根,桩身砼强度为C35,混凝土充盈系数大于1.1,超灌高度大于80cm,钢筋φ8、16为Ⅲ级钢,螺旋箍筋为φ8@100/200,加劲筋为φ16@2000,纵向主筋15φ16,单桩竖向承载力特征值6000KN,桩端持力层中风化凝灰岩eq\o\ac<○,6>;设计采用后注浆工艺技术,沿钢筋笼圆周对称设置3根Φ25钢管。五、施工组织方案根据现场实际情况拟布置17台桩机冲孔作业,其中19-1#楼6台、19-2#楼6台、20#楼5台,夜间施工至23：00。〔一测量放线1、与业主、监理单位进行轴线和水准控制点的移交,并依据移交点和建筑平面图进行复测,建立平面控制网,同时办理验收手续。标高引测：将甲方提供的水准基点,引测到施工现场,作为标定高程的依,其位置应设在不受打桩和车辆行走影响的地方。基准点应复核无误后方可使用。2、桩位放样：根据甲方提供的控制点和设计单位提供的设计图纸用全站仪放样,先用全站仪把控制点引测至场内,直接放桩位中心点,放样后在每个桩位中心钉上长铁钉,并绑上红带子使标志明显。计量、测量、检验或试验设备计划表表序号计量器具名称规格型号准确度测量范围数量使用部门备注1全站仪博飞精密坐标测量1技术组2水准仪博飞±3mm/测回S3精密水准测量1技术组3塔尺DSLC±0.023mm/m与S3配套1技术组4钢卷尺50m±10mm工程测量1技术组5钢卷尺5m±1.5mm工程测量2技术组<二>各种资源准备1、机具需用量及进场计划按"施工机械设备计划"一览表提供的设备组织进场,并组织专业人员进行检查,组装和维护保养,使设备处于良好的工作状态,以保证施工正常进行。施工机械设备计划表1序号机械设备名称规格型号单位数量总功率〔KW1冲孔灌注桩桩机JSD655CW台176802吊车25吨台13挖机220型台24钢筋切断机CQ40-1台13.55电焊机BX3-330台20606泥浆压滤机手动隔膜台1307泥浆泵台173402、劳动力需用量及进场计划考虑16小时间断施工,按"劳动力计划表"组织人员进场并按规定对所有进场人员进行三级安全检查教育。特殊工种应持证上岗,施工前对班组进行技术交底。劳动力计划表表2序号名称人数工作范围进场时间退场时间1桩机组长17桩机操作随桩机进场随桩机退场2桩机技术工34桩机行走、定位随桩机进场随桩机退场3电焊工2钢筋笼加工安装开工时竣工时4机械修理工1机械保养和维修随桩机进场随桩机退场5砼工34浇灌随桩机进场随桩机退场6电工1施工用电线路搭设和连接开工前两天竣工时7测量工1放轴线和桩位开工前两天竣工时8工长1现场指挥、生产计划安排开工前两天竣工时3、材料准备根据桩基设计图纸测算出建筑材料的需用量并组织采购和进场。〔二施工方法1、桩孔定位：埋设钢护筒：钢护筒壁厚采用δ=12mm的钢板,内径1.5m,钢护筒长度1.5-2.5m,在护筒顶部开设1个溢浆口,高出地面30cm。在桩位处开挖2m左右的孔,深度以能完全埋设钢护筒为宜,然后安装钢护筒定位,在钢护筒四周回填粘土并压实。成孔：成孔采用卷扬机带十字冲锤冲击成孔。冲孔采用泥浆护壁,根据本工程桩基础的工程地质情况分析,由于砂卵石层透水性好,应作好片石、粘土固孔和保证孔内泥浆高于河流水位或地下水位1.0～1.5m。冲孔过程中作冲孔记录,并在土层变化处捞取渣样,判明土层,与地质剖面图相应。成孔质量检测：成孔平面位置偏差不得大于5cm；冲孔直径不得小于设计图纸桩的直径；冲孔倾斜度不大于1%；清孔后沉渣厚度应小于5cm,冲孔深度不得低于设计图纸及勘察报告。安装钢筋笼：桩的钢筋骨架分节制作,每节长度9m和12m,租用吊车分节焊接放入孔内,焊接在井口完成。钢筋骨架的长度和接头,必须检查,合格后由监理工程师确认。钢筋骨架顶面采取有效的方法进行固定,防止砼浇筑过程中钢筋骨架上浮。灌注水下砼：钢筋笼安装经监理验收合格后即下导管灌注水下砼,导管采用φ250钢导管,并进行水密承压和接头抗拉试验,保证接头良好。灌注砼前,应检测孔底泥浆沉淀厚度,如不符合要求,应再次清孔。灌桩注砼采用1.2m3的浇注漏斗,配备1.5m3的集料斗储备首批砼。砼坍落度在18～22cm,并掺加外加剂起缓凝作用。开始灌注前,导管底至孔底间留25～40cm的空间。首批砼开灌后,导管下埋深可达2m。正常灌注过程中,要经常测量砼顶面标高保持导管埋深在2～6m范围。灌注连续进行,不得中断,并做好水下砼施工记录。当灌注砼高出桩顶设计标高0.8m,拔出导管。2、工艺流程冲孔灌注桩施工流程图冲孔灌注桩施工流程图测量放线放线护筒埋设资料整理冲孔泥浆及循环设备就绪循环设备就绪是否到孔底标高否一清孔泥浆指标、孔底沉积厚度是否合格沉积层厚度是否合格结束无损测桩或取芯桩头凿除二清孔灌注水下砼混凝土钢筋笼制作下钢筋笼下导管否〔1首先复测每根桩位,误差控制在设计允许的±20mm之内。灌注桩成孔施工允许偏差成孔方法桩径允许偏差<mm>垂直度允许偏差<%>桩位允许偏差〔mm1-3根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩条形桩基沿轴线方向和群桩基础的中间桩泥浆护壁钻、挖、冲孔桩d≤1000mm±501d/6且不大于100d/4且不大于150d＞1000mm±50100+0.01H150+0.01H〔2冲击机就位开孔前,检查冲击机机座的平整度〔用水平尺检测及冲锤轴线的垂直度〔用垂球或经纬仪检测以及冲锤是否对准桩位,以保证成孔的垂直度。在冲击的过程中也要经常检查,一旦发现垂直度超出范围应立即进行调整。〔3开孔时,应低锤密击,当表层为淤泥、细砂等软弱土层时,可加黏性土块〔黄泥夹小片石反复冲击造壁,孔内泥浆面应保持稳定。〔4在各种不同的土层、岩层中成孔时,要按下表操作要点进行施工：项目操作要点黏性土层中、小冲程1-2m,泵入清水或稀泥浆,经常清除钻头上的泥块粉砂或中粗砂层中冲程2-3m,泥浆相对密度1.2-1.5,投入黏性土块,勤冲、勤掏渣砂卵石层中、高冲程3-4m,泥浆相对密度1.3左右,勤掏渣软弱土层或塌孔回填重钻〔5进入基岩后,应采用大冲程、低频率冲击,当发现成孔偏移时,应回填片石至偏孔上方300-500mm处,然后重新冲孔。〔6当遇到孤石时,采用高低冲程交替冲击,将大孤石击碎或挤入孔壁；遇基岩面高低不平时,加硬片石回填反复冲打,直正常钻进。〔7为保证桩端进入基岩后满足设计的嵌岩深度,结合地勘报告,对每栋楼每根桩的深度及地质情况进行分析,并作出统计表格,作为实际成孔深度控制的参考资料。并可以提前做好遇到不同岩层时成孔的施工保障措施。〔8清孔按下列规定进行：清孔方法用换浆法清孔：在钻孔达到设计标高后,将钻头稍提离孔底,用泥泵继续循环冲洗液,换浆清理沉碴。开始保持原泥浆的比重进行循环,随着残存的沉碴不断的被返去,然后逐步降低泥浆比重,直到孔底沉碴达以要求为止。为了保持孔壁的稳定,上述工作应迅速进行。一次清孔结束后,吊放钢筋笼后,然后立即下灌浆导管,再进行二次清孔,检测沉渣厚度满足设计要求后,迅速进行混凝土的灌注。泥浆循环系统示意图〔9钢筋笼的制作和吊装1对预制的钢筋笼应逐节检查。重点是主筋、加劲箍筋、螺旋箍筋的间距、加密区长度、主筋搭接、纵横筋交叉点的焊接质量及笼顶预留的锚固长度必须符合设计要求。2检查钢筋笼保护层的设置,钢筋笼上保护层,可采用混凝土,沿钢筋笼周围均布4个,纵向间距3m,混凝土环穿在加强箍筋上。保护层的设置即可避免笼体碰到护壁,也可保证砼保护层均匀以及钢筋笼在桩体内的位置正确。3钢筋笼应具有足够承受吊装的强度和刚度。为此在吊点处及上下1m处增加直径16mm加强补强环筋。4钢筋笼的吊装应采用双点起吊,保持笼轴线重合。入孔时需始终保持垂直状态,对准孔位徐徐轻放,避免碰撞孔壁。一旦受阻立即查明原因,禁止左右晃动及旋转、高起猛落、碰撞孔壁和强行冲击下放等。钢筋笼顶标高必须符合设计要求,沉放钢筋笼的长度与孔深相吻合。5在孔口连接上下两段钢筋笼时,须将钢筋笼吊直,并将上下两段钢筋笼之间的主筋位置找正整合,上下两段钢筋笼必须保持垂直,然后进行焊接。搭接长度采用单面搭接焊10d。6注浆钢管固定在钢筋笼分布的主筋上,采用可靠的绑扎或焊接,使预埋钢管的位置准确、牢固。钢筋笼制作允许偏差项目允许偏差〔mm主筋间距±10箍筋间距±20钢筋笼直径±10钢筋笼长度±100〔10水下混凝土的浇筑1采用直径250的钢管作为浇筑混凝土的导管,接头宜采用双螺纹接头加橡胶垫连接。导管在使用前进行必要的水密性、水压力试验、接头抗拉和隔水栓通过试验,确保无漏水、渗水现象,经验收合格后方能使用。2待导管下完后,利用导管选用合适的清孔方法进行二次清孔,在混凝土浇筑前须再用测绳〔测锤量测孔深、孔底沉渣厚度,沉渣厚度等于冲孔的深度与孔的深度差值。本工程为端承桩,沉渣厚度不应大于50mm。直至符合设计要求后才能允许浇灌混凝土。3混凝土开始浇筑时间应控制在1-3小时之内,不宜超过4小时。时间过长,导致孔底沉渣过多,应重新清孔。混凝土浇灌时应检查隔水栓是否放置。首灌混凝土量应根据计算,保证首灌埋管深度大于0.8-1.0m。首灌混凝土量<V>应根据孔径按照下面公式进行计算：V=K<h1*3.14*d2/4+HcA>Hc=HD+HBh1=Hw*rw/rc式中：HD……为导管底至孔底的高度,取0.3-0.5m；HB……为导管的埋置深度,一般取0.8-1.5m；A……为灌注桩的横断面面积；rc……为混凝土的比重,一般取24KN/m3；rw……为泥浆的比重,一般取12KN/m3；Hw……为预计首灌混凝土面至桩孔泥浆液面的高度；d……为导管直径；K……为充盈系数,必须大于1.1。4在混凝土浇灌过程中,卸管时须测量混凝土面高度,以控制卸管节数,防止导管拔脱造成断桩。导管埋入混凝土内的深度愈大,则混凝土扩散愈均匀,密实性愈好,其表面也较平坦。为了防止导管拔出混凝土面和埋管太深,导管埋入混凝土深度宜为2-6m之间。尤其在混凝土面接近钢筋笼底部时,要特别注意,且提升导管速度要慢,否则混凝土面快速上升产生的浮力会把钢筋笼抬起,造成浮笼事故。5首批混凝土浇灌正常后,必须立即继续进行灌注,不可长时间中断。每次灌注间隙时间一般控制在15-30分钟内。要合理控制每根桩的灌注时间。6每根桩灌注结束后应检查混凝土的实际灌注量,充盈系数要求大于1.1,根据以前的施工经验,该工程桩芯砼的充盈系数在1.1~1.3之间。7在混凝土浇筑过程中,必须抽样检测混凝土的坍落度,宜控制在18-22cm之间,并在现场对混凝土试块进行见证取样。直径大于1.0m或单桩混凝土量超过25m3的桩,每根桩桩身混凝土应留1组试件。〔11控制桩顶标高和防止桩顶瓶颈在导管法施工中,导管内外的水位与混凝土面的高差、导管内壁的阻力、混凝土的和易性等,是影响混凝土由导管底口流出速度的主要因素。在灌注到接近桩头部位时,由于导管内、外差变小、阻力增大。使得导管内的混凝土流出速度明显降低,甚至难以流出。这种现象是造成桩顶混凝土质量下降和产生瓶颈的重要原因之一。为此可采取如下几个方面的措施：1混凝土灌注到桩顶部以下3m左右时,向孔内放水,适当稀释泥浆,或将导管埋入深度减少为1.0m,或适当放慢灌注速度,以减少混凝土排除泥浆的阻力。2混凝土灌注高度应超过设计桩顶标高以上0.8m,以保证在凿除浮浆层后,桩顶设计标高以下的混凝土强度能够达到设计要求。原因是形成桩头的混凝土是初灌部分,它从开始灌注到灌注完了始终与泥浆密切接触,极易受到侵蚀,难免有泥浆和钻渣等杂物混入其中,导致其质量明显降低。六、冲孔桩的质量保证措施1、冲击机定位冲击机就位后,必须进行复检,应保证机械稳定、安全作业、必要时可在场地铺设能保证其安全行走和操作的钢板或垫木,钻头与桩位点的偏差控制在20mm以内。2、泥浆池、泥浆压缩池、水池平面布置图如下：泥浆池、泥浆压缩池、水池采用挖掘机开挖成型,泥浆池规格为长2.5m宽4.0m高2.0m、泥浆压缩池规格为长10m宽6m高5.0m、水池规格为长8m宽5.0m高2.0m,布置应根据桩位的分布情况,在场地空闲并不影响施工的地方挖设,由于受场地限制,挖出的土方均外运至30ＫＭ外的南安卸土点。3、成孔施工方法在成孔过程中,当遇到斜孔、弯孔、塌孔及护筒周围冒浆、失稳等情况时,必须停止施工,查明原因后采取相应措施方可继续施工。4、桩位垂直度截面尺寸保证措施桩孔的垂直偏差允许为1%,桩位的轴线在地面设十字控制网,基准点,以保证桩位截面尺寸的正确。每节检查,发现偏差时,随时纠正,保证位置正确。5、钢筋笼的成型组装与吊放钢筋笼一般分作9m一节制作,并注意接头错开。钢筋笼吊运用汽车吊直接吊放入孔内就位后焊接,注意接头错开。6、水下灌注混凝土质量规定水下灌注混凝土必须有良好的和易性,配合比应通过实验确定,坍落度宜为180—220mm,水泥的用量不应少于360kg/m3.水下灌注混凝土的含砂率宜为40%—50%,并选用中粗砂,粗骨料的最大粒径应小于40mm。7、导管的构造和使用应符合下列规定：导管的壁厚不小于3mm,直径宜为200—250mm,直径制作的偏差不应超过2mm,导管的分节长度可视工艺要求确定,底管长度不宜小于4m,接头宜采用双螺纹加橡胶垫连接。导管使用前要应试拼装、试压、试水压力可取为0.6—1.0Mpa。每次灌注后对导管内外进行清洗。8、桩身砼的保证措施与普通C35砼不同,水下C35混凝土必须另行配制配合比,按水下砼施工技术要求,其水泥用量每立方米应提高20-40公斤或将混凝土提高一级强度等级。另外本场地施工的冲孔桩全部为回填区,因工期紧,组织的冲击机几乎是同时施工,场区均存在振动荷载,对桩身砼有一定影响。为保证桩身砼质量,与砼公司进行联系,另行调整水下C35砼的配合比,确保桩身砼的施工质量。9、二次清孔钢筋笼吊装完毕后,应安置导管或气泵管二次清孔,并应进行孔位、孔径、垂直度、孔深、沉渣厚度等检查,合格后应立即灌注混凝土。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底距离宜为300—500mm,应有足够的混凝土储备量,导管一次埋入混凝土面以下不应少于0.8m,导管埋入混凝土深度宜为2—6m.严禁导管提出混凝土灌注面,并控制提拔导管速度,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,填写水下混凝土灌注记录。灌注水下混凝土必须连续施工,每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的应记录备案。应控制最后一次灌注量,超灌高度宜为0.8—1.0m,凿除泛浆后必须保证露出的桩顶混凝土强度等级达到设计混凝土强度等级。七、桩基施工安全技术1、一般规定〔1全体管理人员在施工前必须了解工程地质及水文资料。〔2机电设备应有专人负责管理,凡上岗作业者应有操作合格证。〔3孔上作业的人员,必须头戴安全帽,手戴工作手套,脚穿长筒套鞋,严禁吸烟。2、防止坠落〔1孔口应有护筒,通常用砼浇筑而成,护筒顶应加高40cm,高出地面30cm。〔2孔口顶四周应设栏栅,夜间施工应悬挂示警红灯,暂停施工时,孔口应用安全可靠的盖板封盖。〔3井口周边1米范围内不得有堆土和其他堆积物,机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。3、防止触电〔1每台设备应设末级开关箱,开关箱内设漏电保护器,漏电保护器应选用高灵敏度、快速运作型,动作时间不大于0.1S,动作电流不超过30MA。〔2配电线路应严格按照TN-S系统配线,在孔上架空敷设时,其高度不应小于2米,和设备连接时应采用多股多芯电缆。〔3每台用电设备应接好接地保护线。4、机械设备钻机每天在作业前必须进行复检,检查钻机的各个部件是否松懈现象,开始下钻时速度缓慢进行。八、监控及救援预案1、成立管理机构施工现场成立以安全员为主的监控巡视管理机构,每天早上应当检查钻孔、设备的质量情况,冲孔的质量情况,施工用电情况,各种防护措施的情况,发现不符合的立