澳门环岛轻轨桩基施工方案

钻孔灌注桩施工方案

澳门环岛轻轨钻孔桩施工方案及技术措施一、工程概况（一）基本概况拟建的澳门环岛轻轨基础采用泥浆护壁钻孔灌注桩，工程桩总桩数约500根，桩径为Φ600mm、1200mm、1500mm三种，有效桩长约80m（Φ600mm桩长20多m），工期要求8个月。（二）工程地质条件该工程场地地质情况如下：EQ\o\ac(○,1)回填土，由中砂及粘土组成，厚3.5~6m；EQ\o\ac(○,2)海泥层，由淤泥、砂、粘土不均匀组成，厚10~15m；EQ\o\ac(○,3)冲积层，由粘土、砂、砂质粘土、粉质砂不均匀组成，厚2~60m，SPT=10~20；EQ\o\ac(○,4)强风化花岗岩，厚度一般为4~7m；EQ\o\ac(○,5)中风化花岗岩，深度为地面下14.8~74.5m。总体上工程地质条件较差，灌注桩采用泥浆护壁工艺施工，质量可靠度较其他工艺高。二、施工方案及技术措施（一）钻孔灌注桩工程施工方法的选择本工程钻孔灌注桩，直径分别为Φ600mm、1200mm、1500，总桩数500余根，单桩有效桩长约80m（Φ600mm桩长20多m），桩端入持力层分为EQ\o\ac(○,5)层中风化花岗岩。拟采用泥浆护壁钻孔灌注施工工艺，根据工程量、施工难度及工期综合考虑，计划安排25台SJ-20型（二）施工工艺流程（见下页）（三）施工方法及要点1．①根据设计要求，先平整场地，清除桩位处地上、地下的一切障碍物（包括大石块、树根、生活垃圾等），同时进行地表处理，施工地段有跨路线的高压线、电话杆、通信线等，应及时报告，在最短的时间内，协调解决清除障碍物，方便施工。接受建设单位移交的场地和工程定位及高程控制点和周边管线图等有关资料，并办理移交手续，移交的场地应确保“三通一平”。熟悉施工现场周围环境及进场运输道路，并搭设临时设施，夜间照明设施供现场施工及设备检修、保养之用。根据甲方所提供的施工场地，组织有关人员现场踏勘，了解场地状况及施工需要，进行场内定位控制点的初放，进行场地布置。在施工现场搭设钢筋笼制做堆放场地。建立配电、供水系统，搭建施工临时用房。我公司将按业主的时间要求及时进场，按施工总平面图进行现场整理和布置。钻机设立独立的泥浆循环池，可随钻机施工方向移动，浓泥浆排入排污池。设立一个储浆池，用于沉淀泥浆并及时运出场地。浓泥浆用排污车不断外运，池底捞出的砂土堆晒干后再汽车外运，工地设1台泥浆车，保证24小时能随时外运。钻机成孔后采用钻机安放钢筋笼，安放导管，以及辅助灌注砼。钻孔灌注桩施工工艺流程图平整场地平整场地桩孔定位测量桩孔定位测量护筒埋设护筒埋设校验护筒校验护筒检查水平垂直对中测量机台标高检查水平垂直对中测量机台标高钻机就位钻机就位钻进成孔钻进成孔钢材进场、送检终孔，一次清孔制作钢筋笼终孔，一次清孔制作钢筋笼测量孔深沉渣测量孔深沉渣安置钢筋笼检查钢筋安置钢筋笼检查钢筋笼规格尺寸及焊接质量箍筋间距安置导管安置导管测量沉渣二次清孔测量沉渣二次清孔商品砼测验坍落度、做试块商品砼测验坍落度、做试块水下砼灌注②开工前由技术负责人组织有关人员审核施工图纸，做好图纸会审、设计交底和施工技术、安全技术交底工作。项目经理组织项目部各级施工管理人员、操作人员进行施工规范等技术性文件和资料的学习和安全教育，使参与施工的所有管理人员、技术人员和工人熟悉工程特点及各自工作内容。对监视和测量装置进行校验。③做好机械设备的保养及试机工作，确保设备完好；④做好材料采购工作并事先进行各种原材料试验，合格后方可投入使用；⑤搭建临时设施，钢筋笼制作场地，组织部分材料进场，并按指定地点存放，提前做好各种材料的抽检工作，并且所有抽检工作必须有现场监理人员见证。临时设施的搭建严格按照业主要求进行。根据甲方现场给定的水、电，按平面布置敷设。⑥机械进场前，做好机械设备的维修、保养工作，施工前作试运转，保证进场设备完好正常。⑦甲方交测量控制点及水准高程点。根据甲方提供的书面基准点，认真复测，实施定位放线，引测水准点、基准线引至不受桩基施工影响的区域，并作可靠保护，以便校核。⑧根据施工现场的障碍物判明是否防碍施工，如防碍协同甲方移设。2.施工测量该工程拟投入的仪器主要有全站仪和水准仪等。在拟建建筑物四周布设四个水准点，作为测量桩顶标高的依据。四个水准点闭合差应小于±。场地整理及土方开挖时应保护好水准点。开挖前应根据场区二级控制点，定出单体轴线控制点，作为轴线控制和放样的依据。用经纬仪测出各控制线及轴线，用钢卷尺丈量各桩心位置，为了便于轴线、桩中心和垂直度复核，于各桩四周定四根木桩控制轴线位置，书面报请监理复核，认定签字后开始施工。3．钻孔灌注桩成孔施工（1）轴线和桩位放样①控制系统的确定在施工前，将建设方交接的控制点引入施工场地，根据施工场地的条件及施工桩位放样的需要，布设一条闭合导线，控制点的埋设采用混凝土浇注，外围用砖砌成台形，高出地面50cm左右，有关精度按国家《工程测量规范》规定执行。②桩位放样时采用极坐标法进行施测，按桩位图与控制点连接推算出各桩位的理论坐标数据，用全站仪进行放样。③为确保测量数据的准确无误，桩位坐标的推算由两名测量专业人员进行推算校核。桩位放样时由测量专业人员配合施工。随时进行检查校正。④在施工中采用二次校核的方法进行护筒埋设，先放样定点，在所测桩位中心先打入一根钢筋或木桩作桩位标志，按放样位置埋设护筒，然后再校核桩位的准确位置，并在护筒口上用红漆油做好标记，钻机就位时在标记上拉好十字线，并严格按十字线中心对中对整。⑤对桩位平面图上的桩位进行编号，安排钻机钻孔顺序，行走路线。报送甲方、监理。（2）成孔方法①成孔准备A、埋设护筒要求与桩位垂直并同心，误差小于50mm，护筒厚度5mm，护筒高度20m。护筒采用带有振动锤的起吊设备压入地下。B、泥浆池：每个机台设置一个泥浆池分二个小泥浆池，一个为循环池，一个为沉淀池。勤捞砂以降低泥浆含砂率，提高泥浆护壁性能，确保孔壁稳定。设专人进行泥浆质量管理，经常测定有关泥浆指标。每根桩方量约100m3，施工过程中产生约300m3泥浆，至少需要体积300m3的泥浆池，考虑到现场施工面较狭小、且不具备挖泥浆池条件，因此项目部计划采用钢板焊接若干移动式的泥浆箱作为储浆池投入施工，每个泥浆箱规格长5m、宽4m、深2m。每个承台安排一台钻机施工，承台一侧挖一个约50m3小循环池（由于泥浆箱在地面以上，泥浆无法自流进入，只能自循环池内泵入箱中），承台另一侧放置2个泥浆箱作为储浆池。施工平面示意图见下页。C、钻机就位做到场地平整，虚土填实，钻具对准孔位中心，机台转盘用水平尺测量水平度，主动钻杆用线垂测量垂直度,钻机主轴倾斜度小于1%。D、测量机台标高，计算吊筋长度，确定预估钻孔深度，配置钻杆，导管。填写钻进报表。②成孔工艺A、开孔时轻压慢钻，防止孔斜。成孔钻进时，采用导向性能好的宽腰带三翼笼式全间钻头钻进，保证钻孔垂直度。进入岩层后，改用牙轮钻头施工。B、在钻进较差地层时，由于易缩径或塌孔，应加大泥浆比重，使比重在1.2～1.25左右（根据土层施工情况，确定每孔施工的控制泥浆比重），粘度在28秒左右，钻进速度不宜太快，控制在2.5m/h左右，加钻杆时，要进行扫孔，达到保证孔径的目的。C、根据地勘报告显示深度预估桩长，当进入预计深度，并且砂样相符，可以认为已进入持力岩层，即报监理验收备案。D、当钻进接近设计标高时，当班技术员要加强捞取砂样，观察钻进时效，分析确定是否进入持力岩层。当桩长、砂样、时效均达到要求后，即报监理验收，确定终孔。E、确定终孔后，立即进行第一次清孔，清孔时应多次转动钻头搅动沉渣。沉渣厚度≤50mm（摩擦桩100mm、抗拔桩200mm）、泥浆比重≤1.15，当孔内沉渣、泥浆符合要求，报监理验收确认后，方可提钻。承台桩施工平面布置图便道循环池循环池储浆循环池循环池储浆箱承台承台储浆箱储浆箱储浆箱便道F、第一次清孔提钻结束，应立即下钢筋笼。G、清孔工艺：采用反循环清孔工艺。比较正反循环清孔工艺优缺点：反循环清孔工艺优点是清孔时间短、沉渣清除彻底、护壁泥皮薄、成桩承载力较正循环成桩承载力提高，其缺点是易塌孔或缩径、对机台操作工人要求高、泥浆泵易故障而耽误施工；正循环清孔工艺优点是操作简便、孔壁稳定，其缺点是清空时间长、孔内泥浆比重大而致使桩灌注后期混凝土面上升阻力提高、灌注难度大。考虑到场地砂土层、风化岩较厚，终孔沉渣必然很厚，采用正循环清孔工艺清孔时间过长，增加孔壁不稳定性因素，因而采用反循环清孔工艺适合本工程。（3）钢筋笼制作与安放①原材须有出厂合格证，并送实验室复检合格后方能使用。钢筋笼制作要严格按照设计图纸的规格、尺寸要求执行。其制作允许误差应符合《建筑桩基技术规范》要求，详见钢筋笼制作允许偏差表（具体应符合澳门当地执行的质量标准）：项次项目允许偏差(mm)1主筋间距±102箍筋间距±203直径±104长度±50②钢筋笼应分节制作，长度一般为9m，主筋搭接采用双面焊，焊接长度大于5d（d为钢筋直径），总长度通过底层长度调节。每节焊接时，在同一截面内钢筋接头数应不超过主筋总数的50%，两相邻接头错开距离不小于35d且大于50cm，焊缝设计高度为钢筋直径的0.25倍，且不小于4mm。加强筋与主筋之间采用满焊，螺旋筋与主筋之间采用点焊，主筋与主筋之间、加强筋与主筋之间焊接采用结502，直径4.0mm规格焊条，螺旋筋与主筋之间用结422，直径3.2mm规格焊条焊接。③在制作钢筋笼之前，应将钢筋除锈、调直。④钢筋笼每3m置一组砼保护块，每组三块，保护块采用C30砂浆制作，直径100mm。钢筋笼制作完成后，按照设计要求把后注浆用的注浆管阀绑扎在钢筋笼上，对于需要进行声波透射法检测的桩尚应绑扎声测管。⑤钢筋笼的安装：钢筋笼吊放用双吊点吊放，吊点在加强筋处，在起吊运输过程中应防止变形、弯曲，吊放入孔时，应对准钻孔中心缓慢下放，避免碰撞孔壁，下笼过程中若遇阻力，不得强行下放，应查明原因，酌情处理，如确实无法下放，则必须提出钢筋笼，重新扫孔。⑥钢筋笼应分节放入，用吊车下置，当前一节放入孔内后即用钢管穿入钢筋笼上面的加强筋下面，临时将钢筋笼搁支在护筒口上，再起吊另一节，两节连接焊时要扶正并同心，采用单面焊，焊缝长度≥10d，如此逐节放入孔内直至设计标高。⑦钢筋笼全部下入孔内后，丈量吊筋长度，找正固定，使其居中。⑧钢筋笼制作、安放和井口焊接应及时填写自检和隐蔽工程验收记录，并及时请建设方及监理方验收。⑨钢筋笼焊接作为特殊过程，要求焊接人员必须有焊工操作证，并严格按照《钢筋焊接及验收规程》执行。eq\o\ac(○,10)钢筋笼制作工序及质量控制流程钢筋笼构成灌注桩的基本骨架，与混凝土一起承载上部主体结构传来的荷载，由于混凝土属于脆性材料，其抗弯、抗剪、抗折强度都不高，故桩基的抗弯、抗折、抗剪强度主要由其中的钢筋提供，因此钢筋笼质量好坏对于桩身质量起着关键作用，应加强对钢筋笼质量的控制。为了强化质量意识、提高钢筋笼质量，特制的钢筋笼制作工序及质量控制流程，如下图所示：钢筋笼制作及安放工序及质量控制流程图合格合格合格不合格不合格不合格不合格笼筋偏差标准主筋间距±10mm箍筋间距±20mm钢筋笼直径±10mm钢筋笼长度±100mm验收成合格合格合格不合格不合格不合格不合格笼筋偏差标准主筋间距±10mm箍筋间距±20mm钢筋笼直径±10mm钢筋笼长度±100mm验收成笼检查钢筋规格焊接配置钢筋按图下料检查焊接质量、单面焊>10d、双面焊>5d检查钢筋长度合格（4）下导管和二次清孔①所下导管直径为φ250，下导管前应准确丈量其每节长度并记录排放好，要求配置总长度比孔深多0.5m，最下一节导管长度在4m以上，中间节宜为2～3m，最上节配管长宜为0.5～1米。导管用钻机下置。②导管内外要彻底清洗干净，下孔前必须进行密封性实验，耐压必须达0.6～1.0MPa。③连接严紧，密封要好，导管应内径一致，内壁光滑圆顺。④导管下完后，测量孔底沉渣，如沉渣厚度超标，用导管进行二次清孔。清孔后泥浆比重应小于1.15，粘度≤25S，含砂率≤6%，孔底沉渣小于50mm。并需经建设方及监理方检查确认。沉渣厚度应使用圆锥形测锤测定，锤底直径为80～100mm，顶径为40～50mm，高120～150mm。用钢板焊制，灌钢砂配重，一般为2.5Kg，测绳采用细钢丝绳，预先用钢卷尺测量钢丝绳长度，并作好距离标记。以便准确地测量沉渣厚度，对于新测绳每测一次均应用钢尺复测测绳长度，待确认无误后，每3天用标定的钢尺检验测绳精度。⑤泥浆性能的测试：测试泥浆应从清孔时孔内反循环流出的泥浆取样，进行测量，测量仪器用泥浆测试仪。主要测试泥浆比重、粘度、含砂率等。⑥下导管过程动作应轻缓，以免破坏钢筋笼上固定的声测管及注浆管阀。（5）水下混凝土灌注①钢筋笼放置完成并进行二次清孔后，及时请监理、工勘等相关单位验收，合格后应尽快清除孔底渣土及积水，并进行灌注混凝土。②桩身砼为商品砼，强度为C30。灌注砼时，应测定送至现场的商品混凝土的坍落度，要求坍落度为16～20cm，混凝土要有良好的和易性，初凝时间控制应大于4小时。③为使隔水栓顺利排出，导管底部距孔底的距离为50cm左右。隔水栓在开始灌注时起隔水作用，置于漏斗与导管之间，用砼预制而成。④为保证水下砼的质量，要求首灌时导管底端能一次埋入混凝土中0.8m以上，所以必须确保首灌量。⑤水下混凝土灌注作业应连续紧凑，中途不得中断，要保证导管在混凝土中埋深在2～4m，灌注过程中应经常测试导管埋入深度并记录。严禁导管拔出混凝土面，以免出现断桩事故。灌注过程中，每一根桩做一组试块。灌注过程中提升导管时，动作应缓慢，以免破坏声测管及注浆管阀。⑥为确保桩顶质量，砼灌注高度在桩顶设计标高以上，本工程需超灌1m以上高度（立柱桩基础灌注桩需超灌2m以上），以保证桩顶强度，便于基坑开挖后，将上段混凝土浮浆清除。⑦在灌注最后阶段，由于导管内混凝土高度减少，导管外泥浆重度增加，超压力降低，如出现混凝土顶升困难时，可在孔内(导管外侧)加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土或提升漏斗使落差加大，使灌注工作顺利进行，在拔出最后一节导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的浓泥浆挤入形成“泥心”。⑧灌注完毕后，桩的空头部分应该及时用好土填实，以免发生施工安全事故。eq\o\ac(○,9)砼面每上升1.5-2.0m左右，即及时采用插入式振捣器振捣，每次振捣5-6个点，首先振捣砼面最高位置或桩中心点，然后振捣桩四周。做到快插慢提，避免桩内出现空洞，每次振捣必须穿透下层振捣面10-20㎝，以保证上下段砼不出现界面，至砼面不再下沉且泛浆时，振捣基本密实。在振捣时严禁振捣器接触钢筋，避免降低钢筋与砼粘合力，上部勤振捣。eq\o\ac(○,10)混凝土试块制作与养护A、试块的制作：安排专人制作试块,灌注时见证随机抽取混凝土，每根桩制作一组。严格按照规范及我公司作业指导书制作，并在试块上标明制作日期、桩号。B、试块养护：试块在现场制好后，24小时脱模，砌筑2.0×1.5×1.0的水池，保持池内水温在200C左右，把脱模的试块放于水池内标准养护，到龄期后，由质检员及监理见证人送检测单位检测或根据要求送试验室标养。钢护筒拔除混凝土灌注结束后、初凝前及时拔出钢护筒，防治凝固后无法拔出。拔钢护筒采用带振动锤的起吊设备。（四）（1）施工准备阶段的质量管理开工前，首先进行图纸会审，并由技术负责向全体施工人员进行技术交底，明确各项工序技术质量要求，施工中如发现质量问题，及时召开会议，及时解决问题，有设计变更时及时进行技术交底。（2）生产阶段质量管理1．桩位偏差的控制钻孔灌注桩的桩位偏差必须符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》、《建筑桩基技术规范》的规定。A、泥浆护壁钻孔灌注桩桩位的允许偏差（mm）为100+0.01H（H为地面距桩顶距离），桩径允许偏差±50mm，垂直度允许偏差1%，孔深+300mm，沉渣厚度小于50mm，混凝土坍落度160~220mm，桩顶标高±30mm，泥浆比重1.15~1.20，充盈系数大于1.15测量仪器校正，确保仪器性能测量仪器校正，确保仪器性能每根桩的坐标计算，自检及复核设备的维护关于测量的技术交底，设计交底控制点的交接，应以书面形式为准根据图纸设置施工控制点测量人员测放桩位及质检员检查监理工程师检查验收设备保障技术保障施工保障测量放线控制措施钢材进场时材料员必须对钢材的外观进行检查，如钢材是否生锈、是否匀直、是否有裂纹等，检查质保书是否有效，按照质保书对钢材的产地、批号、规格、数量等进行现场验收。质检员会同监理根据规程要求，对钢材原材进行取样（同一批号不大于６０吨做一组原材试验），做抗拉及冷弯试验，并按规程要求（同一类型钢筋接头300根做一组焊接试验），使用与钢材相对应的焊条焊接试样，原材料及焊接试样一同送有资质试验室进行检测，检测合格后使用。施工中的每一道工序均需自检﹑质检员检验，质检员必须根据规范、规程的有关规定中的具体要求、具体参数进行核验，重点环节自检合格后申报监理验收，经验收合格后方可转入下一道工序。主要工序有：桩位验收，成孔验收﹑钢筋笼制安验收﹑混凝土灌注验收﹑成桩验收。eq\o\ac(○,1)成孔过程重点控制内容应重点注意的地层为软土层、砂土层。eq\o\ac(○,2)钢筋笼制作及安放过程重点控制内容材料质量、规格等级、下料尺寸、焊接质量、焊缝长度、吊筋长度均应严格执行规范及设计要求。eq\o\ac(○,3)砼灌注过程重点控制内容严格控制进场混凝土质量、勤查坍落度、目测离析情况，不合格混凝土杜绝采用。浇灌前，确保孔底沉渣厚度符合要求。各工序验收标准施工内容允许偏差（mm）备注桩位放样10成孔孔深+300孔径+20垂直度≤0.5%钢筋笼制作主筋间距±10长度±100箍筋间距±20直径±10钢筋笼安放（深度）±100坍落度±2充盈系数>1.05超灌高度＋1500桩位偏差±50（3）、工程结束后的质量管理工程施工结束后，及时收集整理各项原始报表，材料检测报告，做好资料的整理工作，会同建设方、监理、检测单位做好桩身检测工作，会同监理、土建单位做好控制点的移交及桩位复测工作，最终按省质量监督站《单位工程质量检测评定资料（桩基部分）》要求提交竣工资料。（五）重点及难点部位处理方法及措施根据钻孔灌注桩施工特点及本工程的特殊性，我们应以质量和安全为重点，针对本工程设计图纸及国家有关规范要求本工程在施工中可能遇到的问题及其相应处理措施主要有以下两个方面：1、成孔困难（1）、原因分析施工过程中可能因地层中有漏水层、不明障碍物、特殊硬夹层或者软土层缩径均可能影响钻孔。本工程重点控制好可能遇到的软土层、卵石层及中风化灰岩层的施工。（2）、防治方法⑴浅部有大块石或地下障碍物时预先清除，再行埋设护筒。⑵钻进至易缩径、塌孔地层时应加大泥浆比重并添加泥浆稳定剂，或抬高水头高度、减慢钻进速率等措施。本工程场地有深厚软土层、砂土层分布，软土层极易缩颈、砂土层易塌孔，应采取上述措施，控制钻进速度。⑶孔内漏水时应向漏水层位投入泥球或冻胶泥浆堵漏。本工程场地无卵石层、破碎岩层分布，一般不大可能可能发生漏水现象；但是如施工中遇到地质异常，突然出现孔内泥浆面下降现象时，说明发生漏水，应采取上述措施。⑷⑸如遇塌孔，立即采用千斤顶辅助提钻，以免钻头埋入孔中，造成无法成桩。2、砼灌注过程异常（1）、原因分析灌注过程中导管提升过快、塌孔、混凝土离析均可能造成断桩，灌注速度过快也可能造成钢筋笼浮笼。（2）、防治方法⑴钢筋笼安放用脚手钢管套在主筋上，压在加强箍筋上，钢管另一头固定在钻机上。灌注砼时专人观察钢筋笼情况，如出现浮笼迹象，应停止灌注稍作停顿待浮笼迹象稳定后，再继续灌注。⑵砼灌注过程应控制砼灌注速率，防止混凝土面上升过快，造成钢筋笼浮笼。⑶灌注过程中，混凝土车应保持转动，以免混凝土停置时间过长造成离析。⑷控制好首灌量，确保首灌后导管底端埋入混凝土面2m以上，灌注过程提升导管速度适当、并且计算好导管买入深度，防止拆卸导管时，把导管提出混凝土面。灌注过程中，适当上下提升导管，振捣水下混凝土，确保灌注质量。⑸二次情况时，应控制好泥浆比重不低于1.15，并且根据场地土层情况计算泥浆比重，以泥浆压力能够平衡孔壁土压力为标准，以免砼灌注过程中塌孔，泥浆混入混凝土，造成断桩。⑹如灌注过程不慎将导管提出混凝土面，立即将导管插入混凝土面下2m，重新放置隔水栓实施首灌。（六）雨季施工措施本工程桩基施工主要在5、6月份，防止降雨会对原材料质量、材料保存、临时用电安全、施工安全等产生影响，特制定雨季施工措施。（一）、雨季临时用电措施●●●●雨季措施：eq\o\ac(○,1)大雨天气不得进行钢筋焊接作业；因进度需要，在小雨天气进行焊接作业时，应采取必要的遮雨措施。eq\o\ac(○,2)雨天施工前，必须由安全员及电工对现场所有电箱、电机的接地接零及漏电保护装置检查，确保安全方可施工。eq\o\ac(○,3)雨天来临时，必须对现场拖地电缆架高，防止水淹。eq\o\ac(○,4)雨天焊接作业时，不得以钢