高压旋喷桩施工方案设计.docx
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高压旋喷桩施工方案设计
1.概述
1.1工程概况
本工程建设地点位于XXXX市灰桥浦8号地块(滨江商务区A01-29)地块,北侧为瓯江路、西侧为规划株浦路、南侧为规划株柏路、东侧为永楠路。
建设用地面积6972.77㎡,地上建筑面积22660.53㎡(另有地下室10562.46㎡)。
(其中:
上海XXXX发展银行股份有限公司建设用地面积4615.19㎡,地上建筑面积15000.49㎡,其中金融用房14799.65㎡,地下室建筑面积7385.81㎡;XXXX中油石油销售有限公司建设用地面积2357.28㎡,地上建筑面积7660.04㎡,其中办公用房7557.5㎡,地下室建筑面积3176.65㎡)。
建筑层数、高度为地上21层、高度95.05M,其中裙房3层;地下2层、高度10.8M。
本工程结构体系为框架-核心筒结构。
工程
名称
XXXX市XXXX银行大厦工程
工程
地址
瓯江路南、永楠路西
建设
单位
上海XXXX发展银行股份有限公司
XXXX中油石油销售有限公司
管理
公司
XXXX市公共建筑建设投资有限公司
勘察
单位
XXXX市勘察测绘研究院
设计
单位
浙江绿建建筑设计有限公司(主体设计)
XXXX市建筑设计研究院(基坑围护设计)
监理
单位
XXXX工程咨询有限公司
总包
单位
XXXX建设有限公司
合同
工期
2013年5月19日~2015年11月4日
建设
工期
900天
1.2工程地质条件
高压旋喷桩施工范围地层由人工填土、硬壳层粘土、冲海积砂土、粘性土及卵砾石层等6个工程地质层组成,本项施工涉及土层自上而下分层描述如下:
①1杂填土(ml)
褐黄、灰黄、褐灰等色,为新近回填土;由碎石、块石、砖块、砼块等建筑垃圾和少量生活垃圾等组成,不均匀,局部为砼地面;在孔Z5的0.50~1.40m、Z7的2.30~3.40m、Z8的0.30~2.00m、Z9的0.60~1.60m、Z10的1.00~2.40m段为素填土,主要由粉细砂、少量粘性土、碎石等组成;稍湿~饱和,松散~稍密,中~高压缩性;层厚0.70~5.70m;各孔均有分布。
①2粘土(lQ43)
灰褐色,含少量腐殖质及黄褐色铁质氧化斑;可~软塑,中~高压缩性;层厚0.80~1.70m、层底埋深2.10~2.70m;场区南部分布。
1淤泥质粉质粘土(mQ42)
灰色,含粉砂及少量腐殖物、零星贝壳碎片,局部呈粉砂夹团块、薄层粉砂;流塑、高压缩性、高灵敏度;层厚1.20~5.20m、层底埋深5.10~7.40、层底高程-0.72~-2.99m;各孔均有分布。
2中砂夹淤泥(al-mQ42)
灰色,土层不均匀;以松散状中砂、部分位置为粉细砂为主、不均匀夹15~40%淤泥,局部中砂与淤泥呈互层状产出;含零星贝壳碎片;实测标贯击数为6.5~8.5击/30cm、平均值7.5击/30cm;层厚5.80~8.70m、层底埋深12.80~14.80m、层底高程-7.36~-9.58m;各孔均有分布。
②3淤泥夹粉砂(m-alQ42)
灰色;土层不均匀,以淤泥为主,不均匀的夹少量粉砂,含量在10~30%;粉砂以薄层或团块状;含少量腐殖质、腐烂植物根系;土层具流塑、高压缩性;层厚1.10~2.20、层底埋深14.50~16.10m、层底高程-8.96~-11.16m;各孔均有分布。
4中砂夹淤泥(al-mQ42)
灰色,土层不均匀;以松散~稍密状中砂、部分位置为粉细砂为主、不均匀夹10~30%淤泥,局部中砂与淤泥呈互层状产出;含零星贝壳碎片;实测标贯击数为9.5~13.0击/30cm、平均值10.9击/30cm;层厚2.10~4.10m、层底埋深17.00~18.60m、层底高程-12.72~-13.48m;各孔均有分布。
5淤泥(mQ42)
青灰色;含少量腐殖物、云母贝壳碎片及粉砂;流塑、高压缩性、高灵敏度;层厚6.60~8.10、层底埋深24.50~26.30m、层底高程-19.63~-21.36m;各孔均有分布。
1.3编制依据
GB50300-2001《建设工程施工质量统一验收规范验收》
GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
GB/T50026-2007《工程测量规范》
JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》
《施工手册》第五版
1.4施工特点
1、施工区域距围墙、电线杆的距离很近,应做好施工时的监测工作,避免造成不必要的损失。
1.5基本参数
施工基本参数见表-1
表-1施工基本参数表
施工方法
二重管法
桩顶标高
-1.200
桩径
800mm
设计深度
19m
水泥
42.5普通硅酸盐水泥
水泥浆水灰比
1:
0.9
外加剂
三乙胺0.03%氯化钙0.1%
气压
≥0.7mpa
水泥浆液压力
≥25mpa
提升速度
10~20cm/min
水泥浆液流量
≥60L/min
钻孔提升钻速
5~16r/min
2劳动力及机具需求计划
2.1劳动力及机具需求计划
劳动力及机具需求计划见表-2、表-3
表-2劳动力需求计划表
序号
职务
人数
职责
1
桩机司机
1
操作钻机、卸接钻杆、操作空压机、填写工程日志和记录
2
普工
2
倒运水泥,操作泥浆搅拌罐及倒灰和过滤、协助钻机工作(卸接钻杆、冲洗等)
3
修理工
1
负责维修保养和排除故障
表-3机具需求计划
序号
名称
型号或规格
数量
1
挖掘机
PC2000
1
2
全站仪
徕卡TC420
1
3
桩机
工程地质钻振动钻
1
4
高压泥浆泵
20MPa~50MPa
1
5
空气压缩机
0.8MPa,3m3/min
1
6
泥浆搅拌罐
200L/min
1
3.施工工艺
3.1施工前准备工作
(1)所有材料、机械进场并经检查合格。
(2)挖掘机配合清除地表杂物,并将原地面整平。
根据施工现场实际情况,施作临时排、截水设施,并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。
(3)按设计要求完成施工放样,用木桩定出桩位,用白石灰作出明显标识。
3.2施工工艺流程图
3.3施工工艺
(1)钻机定位。
移动旋喷桩机到指定桩位,将钻头对准孔位中心,同时整平钻机,放置平稳、水平。
应用经纬仪配合调整钻杆的垂直度,钻杆粗钻具的垂直度偏差不得大于1%
。
就位后,首先进行低压(0.5MPa)射水试验,用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常。
(2)制备水泥浆。
桩机移位时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。
首先将水加入桶中,再将水泥和外掺剂倒入,开动搅拌机搅拌。
水泥浆的搅拌时间,使用高速搅拌机不得小于30s,使用普通搅拌机不得小于90s。
而后拧开搅拌桶底部阀门,放入第一道筛网(孔径为0.8mm),过滤后流入浆液池,然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网(孔径为0.8mm),第二次过滤后流入浆液桶中,待压浆时备用。
水泥浆自制备至用完的时间不得大于4h。
浆液温度应保持在5~40°C。
(3)插管。
贯入土中时,可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。
其过程为:
启动钻机,同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液,使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉;直到桩底设计标高,观察工作电流不应大于额定值。
在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可用较小压力(0.5~1.0MPa)边下管边射水。
(5)提升喷浆管、搅拌。
喷浆管下沉到达设计深度后(钻孔的有效深度应超过设计深度300mm),停止钻进,旋转不停,高压泥浆泵压力增到施工设计值(25MPa),坐底喷浆30s后,边喷浆,边旋转,同时严格按照设计确定的提升速度提升钻杆,由下而上喷射注浆。
在达到设计深度后,接通空压管,开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转,并用仪表控制压力、流量和风量,分别达到预定数值时开始提升,继续旋喷和提升,直至达到预期的加固高度后停止。
(6)桩头部分处理。
当旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下1.0m开始,慢速提升旋喷,旋喷数秒,再向上慢速提升0.5m,直至桩顶停浆面。
喷到桩高后应迅速拔出注浆管,
(7)清洗。
向浆液罐中注入适量清水,开启高压泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直至基本干净。
并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。
(8)移位。
移动桩机进行下一根桩的施工。
(9)补浆。
喷射注浆作业完成后,由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现凹穴,要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。
4质量保证措施
4.1质量目标
合格
4.2质量控制要求
质量控制要求见表-3
表-3旋喷桩质量控制要求旋喷桩质量标准表
项
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
项目
数值
主控项目
1
水泥及外掺剂质量
符合出厂要求
查产品合格证书或抽样送检
2
水泥用量
设计要求
查看流量表及水泥浆水灰比
3
桩体强度或完整性检验
设计要求
按规定方法
4
地基承载力
设计要求
按规定方法
一般项目
1
钻孔位置
mm
≤50
用钢尺量
2
钻孔垂直度
%
≤1
经纬仪测钻杆或实测
3
孔深
mm
±200
用钢尺量
4
注浆压力
Mpa
25
查看压力表
5
桩体搭接
mm
200
用钢尺量
6
桩体直径
mm
≤50
开挖后用钢尺量
7
桩身中心允许偏差
≤0.2D(40mm)
开挖后桩顶下500mm处用钢尺量
4.3质量控制要点
(1)正式开工前应认真仔细检查机械的性能情况。
(2)相邻两桩施工间隔时间应不小于48h,间距应不小于4~6m。
(3)旋喷过程中,冒浆量小于注浆量的20%为正常现象,若超过20%或完全不冒浆时,应查明原因,调整旋喷参数或改变喷嘴直径。
(4)钻杆旋转和提升必须连续不中断,拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有适当搭接,搭接长度以100mm为宜,避免出现断桩。
(5)在旋喷过程中,如因机械出现故障中断旋喷,应重新钻至桩底设计标高后,重新旋喷。
(6)制作浆液时,水灰比要按设计严格控制,不得随意改变。
在旋喷过程中,应防止泥浆沉淀,浓度降低。
不得使用受潮或过期的水泥。
浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时,应有筛网进行过滤,过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。
(7)在旋喷过程中,若遇到孤石或大漂石,桩可适当移动位置(根据受力情况,必要时可加桩),避免畸形桩或断桩。
(8)旋喷过程中,应作好施工记录。
4.4质量通病的处理
(1)不冒浆或冒浆量少。
通常原因是加固土层粒径过大,孔隙较多,可采取以下措施:
1)加大浆液浓度,可以从1.1加大到1.3左右继续喷射。
2)灌注粘土浆或加细砂、中砂,待孔隙填满后再继续正常喷射。
3)在浆液中掺加骨料。
4)加泥球封闭后继续正常喷射。
5)灌注水泥砂浆后,再将孔内水泥浆置换成粘土浆,待孔隙填满后继续正常喷射。
(2)冒浆量过大。
通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关,可采取以下措施:
1)提高喷射压力。
2)适当缩小喷嘴直径。
3)适当加快提升速度。
由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体,目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法,在施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用。
(3)凹穴处理。
1)在喷射灌浆完毕时,即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液,直至孔内混合液凝固不在下沉。
2)在喷射灌浆完成后,向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆,浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料,如采用水泥∶水∶铝粉的配比为9.8∶6.9∶0.3的浆液。
5安全保证措施
5.1安全生产目标
1)杜绝重大安全事故、重大机械事故、重大火灾事故和恶性险肇事故;
2)死亡事故为零;
3)重伤事故为零;
4)负伤率不大于0.2%;
5)职业病发病率为0。
5.2安全措施
(1)高压泥浆泵、空压机必须指定专人操作,压力表应定期检修检定,以保证正常工作。
(2)钻机操作人员应具有熟练操作技能。
(3)施工前应检查高压设备和管路系统,其压力和流量需满足设计要求,应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠,泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物,各类密封圈必须良好,无渗漏现象,否则接头断开、软管破裂,将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。
安全阀中的安全销要进行试压检验(试压检验到当地压力容器检验所检验),必须确保在达到规定压力时能断销卸压,绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。
(4)喷射浆自喷嘴喷出时,具有很高的能量,因此人体与喷嘴之间的距离不应小于60cm。
(5)、浆液硬化后对人畜均无害,但硬化前的液体进到眼睛里时,必须立即进行充分清洗,并及时到医院治疗。
(6)吊、放喷射管路时,严禁管下站人。
不得将电缆浸泡在水和泥浆中,防止漏电伤人。
(7)高压旋喷桩施工期间,可能会影响到附近的围墙、相邻道路及电线杆等构筑物。
项目部应在施工前在可能会受到影响的构筑物上做好标记。
在施工中,派专人进行监测,当发现异常变化时应立即停止施工。
待确定保护措施且经相关单位同意后才可继续施工。
6环境保护措施
6.1环境保护措施
(1)洒水防尘,指定专人负责现场洒水降尘。
(2)采取有效降噪措施。
(3)不得随意排放废弃的加固料。
(4)废浆注入场地内现有废浆池中,由项目部组织统一运出场外。
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