咬合旋喷桩止水帷幕施工方案.docx
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咬合旋喷桩止水帷幕施工方案
第二节止水帷幕施工方案
1.工程概述
1.1.工程简介
本工程由4栋超高层组成,其中3栋约238m高的公寓(50~51层),一栋约356m商住楼(72~75层),6层商业裙房和3层地下室组成。
1.2.设计简介
由于本项目临近嘉陵江与长江,地下水横向补给丰富,为保证人工挖孔桩施工的安全,确保成孔施工过程干燥,为了防止在桩基成孔过程中发生管涌、大底板上浮。
止水帷幕采用咬合旋喷桩工艺,旋喷桩桩径800mm,咬合200mm,嵌入基岩1.0m。
沿江布设,止水帷幕需要与标高180.9m中等风化基岩面形成封闭区域,布设位置详见平面图。
先进行止水帷幕施工,止水帷幕内侧(远离江水侧)工程桩、抗滑桩采用人工挖孔,外侧采用机械成孔。
东侧(靠近长江侧):
g‘h段:
止水帷幕顶标高为地表标高,在地下室外墙外侧800mm;hi段:
止水帷幕顶标高为地表标高,在地下室外墙以内,最外抗浮桩外侧;ij段:
止水帷幕顶标高为地表标高,在地下室外墙以内,靠近长滨路内;jk段:
止水帷幕顶标高为地表标高,在地下室外墙外侧800mm。
1.3.主要工程数量
本工程止水帷幕共设置840根旋喷桩,桩径800mm,咬合200mm,桩长伸入基岩1.0m,实际工程量以现场收方为准。
1.4.工程周边情况
项目位于朝天门地区,基地占地接近10万平方米,项目红线范围北抵市规划展览馆,南靠基良广场和新华路以及九号宾馆,西临嘉陵江,东至长滨路路堤外侧。
场地内地势呈南高北低的态势,南部最高点在新华路与陕西路连接道处(黄海高程约223米),北部最低点在长滨路规划展览馆处高架桥下(约181米)自然高差约42米。
土石方开挖完成后形成多标高台地如图示。
1.5.岩土条件
(1)场地位于构造剥蚀丘陵及朝天门一、二级阶地地貌部位,长江与嘉陵江交汇处的三角形地带,地势总的趋势南边及中间高,北侧及东、西两侧低。
经后期人工改造,场地呈多级台阶状。
场地内基岩呈相同的趋势分布;
(2)场地内分布的地层有:
第四系全新统人工填土,第四系全新统冲洪积层粉质粘土、粉土、含粉质粘土卵石土、砂含粉质粘土卵石土,侏罗系中统沙溪庙组泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、砂岩;
(3)场地内浅层填土及地下水,除钻孔ZC75一带异常外(紧靠原有排污管道,拆迁施工造成排污管道损坏和泄漏所致,不具代表性),其余对砼只具微腐蚀性;
(4)场地东西两侧与江水联系密切,连通性好,水量大,地下水位与江水位基本一致;建议抗浮设计水位为+194.4m。
1.6.水文条件
(1)项目所处位置周围地下水情况复杂,概括来讲分为南侧坡地段和北侧平缓段以及东西两侧临江段。
南侧坡地基岩裂隙不发育,岩体较完整,详勘期间地下水位标高183.09~184.33m,
不具统一潜水位。
北部靠朝天门广场一带,地形较平缓,因靠近两江交汇处,基岩裂隙水相对在此富集,详勘期间地下水位标高168.43~190.21m,水位变动总体受江水涨落影响;东西两侧临江处地下水位与江水位联系密切,连通性好水量大,地下水位与江水位基本一致。
工程位置设计洪水位
序号
项目
水位
1
三峡现状条件下常年洪水位
P=50%
180.8
P=70%
178.6
2
三峡现状条件50年一遇洪水位
191.3
3
三峡成库淤积30年末50年一遇洪水位
193.4
4
三峡现状条件下100年一遇洪水位
192.7
5
三峡成库淤积30年末100年一遇洪水位
194.4
(2)根据相关水文分析报告,项目洪水情况如下:
(3)项目常年水位情况如下表:
三峡水库影响前后朝天门多年平均水位成果表单位:
m(56黄海)
水
流条件
一月
二月
三月
四月
五月
六月
七月
八月
九月
十月
十一月
十二月
天
然情况
159.2
158.8
158.9
160.1
162.4
165.8
170.9
170.4
169.8
166.4
162.61
160.3
5
6
9
4
4
4
3
8
5
200
167.6
6
164.8
3
162.0
3
161.3
7
162.1
2
164.7
6
169.6
1
170.1
6
169.1
4
170.3
5
173.64
172.3
8
8年
—2
011
年
统
计
201
173.4
168.8
165.2
161.8
161.4
164.8
167.5
167.3
167.9
172.7
175.16
174.7
1年
统
0
4
9
9
3
0
5
7
3
3
6
计
2.总体施工方法
2.1.施工方法
本工程旋喷桩施工采用双管法旋喷,为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短,造成相邻高喷孔施工时串浆,采取分批跳孔施作,钻孔桩施工时按每间隔两孔施作,围护桩内部按次序依次施工,具体施工顺序依据现场实际情况确定。
2.2.施工安排
为了保证人工挖孔桩的安全性,完成止水帷幕前期准备工作,采用6台哈迈70钻机沿止水帷幕分为4段完成所有引孔工作,进场时正处于汛期,g’h处需进行防洪措施的处理,为了不耽误止水帷幕的施工,刚进场就安排2台哈迈70钻机在此施工。
ij、jk段各安排一台施工,hi段安排两台从两边往中间施工,待钻孔机引孔完毕后,采用XP-30B型旋喷机进行旋喷,最后完成止水帷幕施工。
2.4.2.主要施工机械设备
旋喷桩施工采用哈迈70钻机引孔,XP-30B型旋喷机作业。
主要施工机械设备如表所示,本表暂定为一个工作面设备配置,根据施工进度及现场实际情况,及时调整设备。
2.3.施工进度计划
止水帷幕施工准备时间为14个工作日,从2014年8月1日到2014年8月15日,止水帷幕施工日期为2014年8月15日到2014年9月7日,总工期为37工作日。
2.4.资源配置
2.4.1.劳动力计划
3.施工方法
3.1.施工原理及工艺流程
双重管法是使用双通道的二重注浆管。
把二重注浆管放至设计的土层深度后,通过在管底侧面的一个同轴双重喷嘴,同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。
即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20Mpa以上压力的浆液,从喷嘴中高速喷出。
并用0.5Mpa左右压力把压缩空气,从外喷嘴中喷出。
在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下,喷嘴一面喷射一面旋转和提升,最后在土中形成圆柱状固结体。
3.2.工程施工顺序
由于本项目临近嘉陵江与长江,地下水横向补给丰富,为保证人工挖孔桩施工的安全,确保成孔施工过程干燥,应保证桩基成孔过程的降水/止水设计与施工措施。
西面的止水帷幕设在抗浮桩与抗滑桩之间;北面、东面的止水帷幕设在抗浮桩与抗滑桩之间;东南面一段止水帷幕与抗
浮桩相重合;南面的一段止水帷幕设在两排抗压桩之间。
三轴搅拌(止水帷幕)直径800mm,,考虑到排桩施工过程中的垂直度偏差、孔位偏差、以及扩孔等因素,容易导致止水帷幕施工设备卡住钻杆,无法完成止水帷幕的施工,为避免这一情况出现,所以在施工顺序上采用内排支护桩先施工,再施工止水帷幕最后施工外排支护桩的施工顺序,以保证护坡桩和止水帷幕桩的顺利施工。
具体施工顺序见下图:
3.3.施工工艺参数
旋喷桩施工前进行试桩,根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数。
试桩数量每个区域不少于3根,具体位置根据现场实际情况与监理一同确定。
浆量计算:
以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间,计算出浆量,计算公式为:
3.4.旋喷桩施工方法
3.4.1.施工准备
(1)场地平整正式进场施工前,进行管线调查后,清除施工场地地面以下2米以内的障碍物,不能清除的
做好保护措施,然后整平、夯实;同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置,确保施工场地的“三通一平”。
(2)桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点,埋石标记,经过复测验线合格后,用钢尺和测线
实地布设桩位,并用竹签钉紧,一桩一签,保证桩孔中心移位偏差小于50mm。
(3)修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生10~20%的返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉淀后的清水根据
场地条件可进行无公害排放。
沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。
沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。
灰浆拌制系统主要设置在水泥附近,便于作业,主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
3.4.2.机就位
钻机就位后,对桩机进行调平、对中,调整桩机的垂直度,保证钻杆应与桩位一致,偏差应在10mm以内,钻孔垂直度误差小于0.3%;钻孔前应调试空压机、泥浆泵,使设备运转正常;校验钻杆长度,并用红油漆在钻塔旁标注深度线,保证孔底标高满足设计深度。
3.4.3.引孔钻进
钻机施工前,应首先在地面进行试喷,在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。
钻孔过程中要详细记录好钻杆节数,保证钻孔深度的准确。
质量,喷嘴下沉到设计深度时,在原位置旋转10秒钟左右,待孔口冒浆正常后再旋喷提升。
钻杆的旋转和提升应连续进行,不得中断,钻机发生故障,应停止提升钻杆和旋转,以防断桩,并立即检修排除故障,为提高桩底端质量,在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。
在旋喷提升过程中,可根据不同的土层,调整旋喷参数。
3.4.6.钻机移位
旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷,提升钻头出孔口,清洗注浆泵及输送管道,然后将钻机移位。
4.质量标准及检查措施
4.1.旋喷桩施工技术标准
旋喷桩施工技术检查表
序号
项目名称
技术标准
检查方法
1
钻孔垂直度允许偏差
≤1.5%
实测或经纬仪测钻杆
2
钻孔位置允许偏差
50mm
尺量
3
钻孔深度允许偏差
±200mm
尺量
4
桩体直径允许偏差
≤50mm
开挖后尺量
5
桩身中心允许偏差
≤0.2D
开挖桩顶下500mm处用尺量,D为设计
桩径
6
水泥浆液初凝时间
不超过20小时
7
水泥土强度
qu(28)≥1.2MPa。
试验检验
8
水灰比
1:
1
试验检验
3.4.4.下旋喷杆
引孔至设计深度后,拔出岩芯管,并换上喷射注浆管插入预定深度。
3.4.5.旋喷提升
当喷射注浆管插入设计深度后,接通泥浆泵,然后由下向上旋喷,同时将泥浆清理排出。
喷射时,先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管,以防扭断旋喷管。
为保证桩底端的
4.2.施工检查内容
(1)施工前检查在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查,主要有以下几方面:
1)、原材料(包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂)的质量合格证及复验报告,拌
和用水的鉴定结果;2)、浆液配合比是否合适工程实际土质条件;
3)、机械设备是否正常,在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行,同时确保钻杆(特别是多重钻杆)、钻头及导流器畅通无阻;
4)、检查喷射工艺是否适合地质条件,在施工前也应作工艺试喷,试喷在原桩位位置试喷,试喷桩孔数量不得少于2孔,
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