太阳能热发电项目桩基施工方案

太阳能热发电项目桩基施工方案本地区地下水位较深，根据当地地质情况，本工程桩基采用干法钻孔灌注桩。集热器基础为阵列的独立基础钢筋混凝土结构。桩基工程的重点难点就是桩基上预埋螺栓，要控制好螺栓的精度，因此首先要控制好桩位的精度。一、桩位及基础承台的平面和标高控制本工程桩基础采用徕卡全站仪进行坐标放样，采用DSZ-32水准仪进行抄平。测量控制采用原导线点及加密一级导线点进行控制，测量控制过程如下：1、桩位坐标放样前，应认真熟读图纸，复核坐标是否正确。2、放样过程中，尽量采用换手测量的方式进行复核，避免出现人为错误。按图放样后，应采用钢卷尺对相邻两桩间距离进行量测，核查实际距离是否和计算距离相符，进一步复核桩位的正确性。3、桩位放样采用木桩上订钉的方式，尽量减小人为误差。桩位放样完成经复核无误后，按不小于600左右的夹角拉线埋设护桩，以便在施工过程中随时校验桩位。护桩应采用混凝土进行保护。4、护筒顶标高应在钻孔前测设，并在立塔尺的位置用红油漆做好标记，以保证过程量测孔深的正确性。施工过程中应经常复测，发现护筒松动的，在加固后必须重新测量护筒顶标高。孔深冲至设计标高后应再次复核护筒顶标高，以保证量测的桩长的准确性。5、下钢筋笼前需重新复核桩位坐标，并检查护桩是否松动，必须校验护桩的准确性，以免采用护桩对钢筋笼进行定位时产生偏差。钢筋笼采用护桩拉十字线吊锤的方式进行对中定位。6、钢筋笼固定前应对钢筋笼顶标高进行测量，根据钢筋笼骨架的长度，反算笼底标高是否符合设计要求。7、孔深和灌注混凝土时采用测锤进行测量，为保证测绳的准确性,应不定时的用50m钢卷尺校核测绳的长度。8、测量确定阵列基础标高：采用水平仪测量地面标高，同一回路同一标高。基础轴线现场定点后，必须采用水平仪测量地面标高。每个回路的地面标高测量基础以设计提供标高为该点的地面标高，该点处钉一个木桩将该点的地面标高标注在木桩上作为回路标高的控制点。该点测量后的数据记录有平面图上，用于竣工图绘制。轴线准许偏差相邻基础间控制为±2mm。二、测量仪器及资料测量仪器配置见下表：名称型号用途精度全站仪LeicaTS06-2(徕卡)平面控制网的设置、闭合，平面控制的测量放线测程5Km，测角精度1.06″，测距精度±(3mm+2ppm)水准仪DSZ-32标高测量±1mm/km激光垂准仪DZJ20C-1网点的竖向投递及垂直度的控制1/200000经纬仪DJ2总平面控制的角度测量，现场放样角度测量2″，估读至0.1’50m钢卷尺Tajima配合水准引测高程，量距3mm5m钢卷尺Tajima日常符合及检查1mm提交的测量资料控制网布设测量成果和记录；测量放线记录（包括放线资料、标高施放记录）；测量仪器检验记录。三、干作业成孔施工工艺1、工艺流程干法施工工艺流程图2、施工具体步骤（1）场地布置原则根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物再进行场地整平后，组织有资格的测量放样人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案；规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔壁稳定；钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。（2）桩位放样桩位放样，按从整体到局部的原则进行桩基的位置放样，进行钻孔的标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差在规范要求内。（3）钻机就位钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，保证钻机工作正常。（4）埋设钢护筒钢护筒的制作及埋设的原则：桩开孔1.5m采用钢护筒，钢护筒采用厚8-10mm的钢板制作；钢护筒的内径应大于钻头直径，具体尺寸按设计要求选用。钢护筒埋设时，应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中深0.5m以下，高出施工地面0.3m；钢护筒埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm，埋设中保证钢护筒斜度不大于1％；埋设钢护筒前，采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，钢护筒平面位置与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的黏土，要分层夯实，达到最佳密实度。以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底土层不是黏性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实0.3-0.5m厚度的黏土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。（5）钻孔施工钻机成孔为清水施工工艺，桩孔定位采取洒桩圈线和十字线保证，并在桩中心插一根短钢筋定位桩，保证钻孔的定位准确。干法钻孔施工（6）地质情况记录旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度，及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，用钻杆测量孔深及虚土厚度（虚土厚度等于钻深与孔深的差值）。嵌岩深度的过程控制：工长详细记录每根桩日进尺情况，当冲击至中风化岩岩面（持力层）时钻孔速度会明显减慢，一方面确定其深度并与地勘报告进行比对是否相符，另一方面由现场监理单位人员通过现场渣样鉴定是否为中风化岩面（持力层），若双方确认进入了微风化岩面即由两方（施工单位、监理单位）代表签字认可该标高为嵌岩起始标高，再向下钻至设计桩底标高，满足设计嵌岩深度，经监理工程师验收合格后方可终孔。持力层设计参数确定（岩心取样）：地勘单位按20%比例进行超前钻判断入岩标高并以此判定整个工程基底岩层情况和桩基刚性角分析；旋挖桩入岩后抽取5%进行岩芯单轴抗压强度判定；岩心取样送检按规范10%取样送检。（7）成孔检查成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，孔深用测量绳或钢卷尺测量，用清孔钻头清完沉渣后用测量绳或钢卷尺测量桩的长度，桩的垂直度在成孔时桩机钻杆上有垂直度控制仪，当钻杆垂直度超过50"，桩机电脑屏上会自动显示，司机根据情况调整，因此垂直度在施工过程中就能控制确保小于1%，达到设计要求，同时现场工长和质检员要旁站；桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，开钻后第二次检测，在终孔后放钢筋笼前第三检测，确保桩位准确；（8）清孔及放钢筋笼及砼的浇灌清孔是钻孔灌注桩施工保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底沉渣厚度符合桩孔质量要求，采用正循环回转钻进技术的清孔方法为：桩孔终孔后，将钻具更换成专用清孔钻头，通过清孔钻头反复清孔，直到清完沉渣，确保沉渣厚度符合设计要求。3、钢筋笼吊装及水下砼浇筑（1）钢筋笼吊装钢筋骨架现场制作，在一次清孔完毕后，起钻、吊车吊放钢筋骨架。钢筋骨架在井口分段焊接，焊接长度10d，同一截面接头数不大于50%，钢筋骨架型号、位置安放必须准确。钢筋笼的制作应符合图纸设计和建筑地基基础工程施工质量验收《GB50202-2002》要求。钢筋笼制作允许偏差表（mm）项次项目允许偏差1主筋间距±102箍筋间距±203钢筋笼直径±104钢筋笼倾斜度±0.5%5钢筋笼安装深度±1006长度±100钢筋笼外侧设置控制保护层厚度的垫块（砼保护层厚度为50mm），其间距竖向为2m，横向圆周不得小于4处，顶端应设置吊环，钢筋笼分段在井口采用单面搭接焊，主筋焊接长度不小于10d，钢筋搭接头应相互错开35d，且不小于50cm，同一截面接头数受拉区不大于50%，同一钢筋上应尽量少设接头。钢筋笼在运输和吊装时，应防止变形，安放应对准孔位，不得强行插入和碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋笼安装可用小型吊运机具或起重机吊装就位。对直径和长度大的钢筋笼，可分节制作和安装，且在每节主筋内侧每隔2m设一道三角形Ф14加强箍筋，与主筋焊接牢固组成骨架，如下图。加劲箍@2000加劲箍@2000干孔钢筋笼吊装钢筋笼安装完毕时，应会同建设单位、监理单位对该项进行隐蔽工程验收，合格后方可进行水下砼浇筑。4、水下砼浇筑水下砼灌注是成桩过程的关键工艺，施工人员应从思想上高度重视，在做好准备工作和技术措施后，才能开始灌注。本工程采用商品砼，用砼搅拌运输车运至现场，导管水下砼灌注。砼必须具备良好的和易性，坍落度控制在18～22cm。砼充盈系数大于1.0，水泥用量不少于360kg/m3，含砂率为40%～45%，并选用中粗砂，粗骨料的最大粒径应为<40mm，采用二级配，砼初凝时间一般宜低于3～4小时。采用同标号砼隔水塞隔水。料斗砼灌注量应计算准确，保证导管埋入砼中不小于0.8～1.2m，导管下口离孔底30~50cm。灌注前，在料斗内灌入0.2m左右的1:1.5水泥砂浆。灌注时，混凝土灌注的上升速度一般为4~5m/h，保证导管埋入砼中1.5～6m，每根桩的灌注时间符合下面规定：灌注量10～20m3不得超过2h，灌注量20～30m3不得超过4h，砼浇筑要一气呵成，不得中断，并控制在4～6h内浇筑完，以保证砼的均匀性，间歇时间一般应控制在15min内，任何情况下不得超过30min。最后一次灌注砼量，应高出桩顶设计标高0.8～1m，砼浇筑完毕，马上清除0.3～0.4m，余下的待施工承台时再凿除，以利新老砼结合和保证砼质量。5、桩头破除及桩基检测（1）桩头破除施工工艺第一步：在桩顶位置设置10cm的切割线；第二步：人工凿开缺口，深度致钢筋。便于后续的风镐作业不会破坏钢筋保护层；第三步：风镐剥离缺口上侧钢筋外保护层；第四步：钢筋向外侧微弯，便于施工；第五步，加钻顶断，钻头水平或稍向上，位置在桩顶线以上10cm，钻头不能垂直桩完成面进行施工；第六步：将桩头破除混凝土剔除，然后用人工凿除并清顶，桩头要平整，不得凸凹不平。（2）桩基检测桩基施工完毕后，根据规范对所有桩基进行超声波检测，判断桩基完整性是否满足规范要求。在桩基钢筋笼下放之前应在钢筋笼上固定声测管。声测管内径为50mm，下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡，管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度宜一致。声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置。声测管埋设数量应符合下列要求：1D≤800mm，2根管（本工程不存在小于800mm的桩）。2800mm＜D＜2000mm，不少于3根管。3D＞2000mm，不少于4根管（本工程不存在小于800mm的桩）。式中D——受检桩设计桩径。四、应急预案1、编制目的为了保证钻孔灌注桩施工质量，有效地预防和应对工程事故的发生，特制订本应急预案2、应急预案领导小组组长：项目经理副组长：项目总工程师成员：生产经理、安全总监及相关工长、安全员、质量员、技术员3、应急机械及材料（1）在德令哈市区范围提前联系一台备用钻机，以备钻机出现故障时能在24小时内就位继续按计划施工。（2）提前租赁好1台150KW柴油发电机，以备停电时保证钢筋笼的加工。（3）在签订的钢筋和商品混凝土厂家基础上，分别再选钢筋和混凝土厂家各1家作为备用，保证材料的供应。五、施工事故预防、处理措施1、坍孔a.原因分析（1）护筒埋置过浅，周围封填不密导致漏水。（2）操作不当，如提升钻头或放置钢筋笼时碰撞孔壁。（3）向孔内加水时流速过大，直接冲刷孔壁。（4）在松软砂层中进尺过快。b.预防及处理措施：（1）坍孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围填土夯实，重新开钻。（2）严重坍孔，用粘土投入待孔壁稳定后采用低速钻进或者用C20混凝土回填后待凝固达到一定强度后再进行钻进。（3）提升钻头，下放钢筋笼时保持垂直，尽量不要碰撞孔壁。（4）在松软的砂层钻进时，应控制好进尺速度，并用较好泥浆护壁。2、钻孔偏斜a.原因分析：（1）桩架不稳、钻杆导架不垂直，钻机磨耗，部件松动。（2）土层软硬不匀，致使钻头受力不均。（3）钻孔中遇有较大孤石、探头石。（4）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。（5）钻杆弯曲，接头不正。b.预防及处理措施：（1）检查、纠正桩架，使之垂直安置稳固，并对导架进行水平与垂直校正和对钻孔设备加以检修。（2）偏斜过大时，填入土石（砂或砾石）重新钻进，控制钻速。（3）如有探头石，宜用钻机钻透，在逐步进尺钻进。3、卡钻a.原因分析：（1）孔内出现梅花孔、探石头、缩孔等未及时处理。（2）钻头被坍孔落下的石块或误落入孔内的大工具卡住。（3）入孔较深的钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形。（4）钻头尺寸不统一，焊补的钻头过大。（5）下钻头太猛，孔壁大面积坍塌，使钻头倾斜卡在孔壁上。b.预防及处理措施：（1）对于向下能活动的上卡，可用上下提升法，即上、下提动钻头，并配以将钢丝绳左右拔移、旋转。（2）卡钻后不宜强提，只宜轻提，经提不动时，可用小冲击钻锥冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后在提出。（3）施工中注意保持护筒垂直，防止倾斜；钻头尺寸应统一，下钻应控制钻进速度，不要过猛过快。4、掉钻a.原因分析：（1）卡钻时强提强拉、操作不当，使钢丝绳或钻杆疲劳断裂。（2）钻杆接头不良或滑丝。（3）马达接线错误，使不应反转的钻机反转，钻杆松脱。b.预防及处理措施：（1）卡钻时应设有保护绳方能适应强提，严防钻头空打。（2）经常检查钻具、钻杆、钢丝绳合连接装置。（3）掉钻落物时，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞若落体已被泥沙埋住，则应用冲、吸的方法，先清除泥沙，使打捞工具接触落体后再打捞。5、扩孔及缩孔a.原因分析：（1）扩孔时因孔壁坍塌或钻锥摆动过大所致。（2）缩孔原因时钻锥磨损过甚，焊补不及时或因地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。b.预防及处理措施：（1）注意采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大时的措施。（2）已发生缩孔时，宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。6、钢筋笼掉落a.原因分析：（1）操作疏忽。（2）吊点受力不够。b.预防及处理措施（1）加强操作人员的责任心教育。（2）认真检查各受力点，确保满足受力要求。（3）采用打捞勾或潜水员潜入孔内辅助挂勾的方式将钢筋整体捞起，捞起的钢筋笼出现变形，则需重新加工。7、钢筋笼下完后塌孔a.原因分析：下钢筋笼的时间太长或地下水与地表水过于封闭。b.预防及处理措施：（1）尽量缩短下钢筋笼的时间。（2）用小锤置于钢筋笼内冲击清孔或用空压机清孔法将塌落的余土清除后将钢筋笼整体捞起。（3）若塌落的余土无法清除干净使钢筋笼无法整体捞起时则需选择合适的夹具将钢筋笼主筋逐根拔起，再将螺旋筋、加强筋捞出后重新清孔直到满足设计及施工规范要求。（4）若无法将钢筋部分或全部拔出，则需用碎石、片石等材料将钻孔回填后重新成孔。8、导管掉落a.原因分析：（1）操作疏忽。（2）安装导管用的工作平台起不到固定导管的作用。b.预防及处理措施：（1）加强操作人员的责任心教育。（2）安装导管前认真检查导管安装平台的完好性，保证安装导管时能起到临时固定导管的作用。（3）如导管口离孔口深度不大，可直接捞起。（4）选用合适的工具将导管套住后捞起。9、钢筋笼无法入孔a.原因分析：孔径偏小、桩位偏斜、钢筋笼焊接成折线或钢筋笼起吊不垂直。b.预防及处理措施：（1）确保桩径、倾斜度满足设计及施工规范要求。（2）钢筋笼焊接时保证顺直并保证起吊垂直。（3）若桩径倾斜度不满足要求则需重新修孔。（4）若钢筋笼焊接成折线则需纠正后重焊。（5）将钢筋笼水下旋转一角度再下，严禁将钢筋笼吊起一定高度后猛冲。10、孔壁坍塌a.原因分析：（1）地质条件不良。b.预防及处措施：（1）混凝土灌入较少时，可迅速将钢筋笼整体拔起并立即将坍落的岩土和已灌入的混凝土清除干净，重新下钢筋笼，浇灌混凝土。（2）混凝土灌入量较多时，因无法将钢筋整体拔起，只能将钢筋笼主筋逐根拔起，随后尽快将坍落的岩土和已灌入的混凝土清除干净，重新下放钢筋笼，浇筑混凝土。（3）若无法将钢筋逐根拔起，则可用碎石、块石等填充料将桩孔填满后重新成孔。11、堵管a.原因分析：（1）混凝土质量有问题，如和易性差、较严重的泌水、离析现象。（2）浇筑混凝土间隔时间过长，混凝土已初凝。（3）混凝土中有大块石、打砖块等杂物未捡除误入导管。（4）导管埋深太大。b.预防及处理措施：（1）长杆冲捣：就是用较长的钢杆、钢筋等物品在导管内上下插捣使混凝土从导管内下落，在允许范围内反复提升导管振冲。（2）在条件许可的情况下，在导管顶部安装激振装置，不断振动导管。（3）堵管部位离导管顶部较近时，可拆卸导管，更换导管。（4）尽量提升导管，减少导管埋深（一般不宜小于2m）。（5）修理导管。12、导管破裂，导管漏水a.原因分析：（1）导管使用年限太长，管壁磨损严重。（2）混凝土浇筑时间太长或混凝土质量有问题造成堵管后激振，振破导管。（3）导管接头处漏放橡胶垫圈或垫圈挤出、损坏、假焊、焊缝漏水。（4）导管埋深太小。b.预防及处理措施：（1）拔出导管并拔出钢筋后重新清孔、浇筑混凝土，钢筋笼无法整体拔起时，则需将主筋逐根拔起后重新清孔、浇筑混凝土。（2）拔出导管将混凝土浮浆层清除后，重新下导管并将导管底口埋入混凝土内30cm左右，按正常水下混凝土浇筑工艺重新浇筑混凝土，用此法重新浇筑混凝土后，需对两次混凝土交界面进行压浆补强，并需征得监理、设计单位的同意。（3）钢筋笼或（和）导管无法拔起时，需回填后重新成孔、成桩。13、混凝土串孔a.原因分析：相邻已成孔的两桩，在一桩浇筑混凝土时，混凝土从该桩的薄弱层（如淤泥）挤向另一桩。b.预防及处理措施：（1）邻桩还未下钢筋笼可重新清孔。（2）邻桩已下钢筋笼的情况，若混凝土挤入量不多将钢筋笼拔起或主筋逐根拔出后重新清孔，若钢筋笼或钢盘无法拔出则需回填后重新成孔。14、钢筋笼上浮a.分析原因：（1）钢筋笼未固定好。（2）钢筋笼性能不能满足施工规范要求，造成混凝土面上升时顶托钢筋笼一起上升。b.预防及处理措施：（1）浇筑混凝土时随时注意钢筋笼是否上浮，一旦发生上浮或在未浇筑混凝土前固定好钢筋笼。（2）发生上浮时尽量减少导成孔管底口的埋深，减少混凝土的顶托力，同时固定钢筋笼。（3）若无法阻止钢筋笼上浮，必须立即停止浇筑混凝土，拔出导管，重新清孔并固定好钢筋笼，再进行水下砼浇筑。六、安全技术措施1、施工现场设立明显安全标志，禁止闲人进入施工现场。2、进入施工现场人员必须戴安全帽。