桩基础冲击施工方案2Word文档下载推荐.docx
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根据地堪报告及设计的要求,拟对六盘水市火车站片区(棚户区)安置点红岩新苑第二标段设计施工图,基础等级为甲级,灌注孔桩Ø
1000mm~1800mm桩径。
地质情况偏好的采用机械钻孔,地质条件差的采用冲击成孔,本方案针对冲击成孔所拟定。
每根桩长根据地勘报告提供的深度施工,持力层为中风化石灰岩岩。
混凝土强度等级为水下C30。
根据本次地勘孔地质剖面图揭露表明,地层主要由上至下分别为:
粉质粘土层、石灰岩层、溶洞(以碎块石夹土)、下伏基岩为强风化石灰岩、中风化石灰岩。
参建单位:
建设单位
六盘水市开发投资有限公司
设计单位
贵州中建建筑科研设计院有限公司
勘察单位
贵州省建筑工程勘察院
监理单位
江苏中源工程管理股份有限公司
施工单位
四川怀德建设工程有限公司
1.2基础情况
由于拟建物基础场地内地质复杂,粘土层部分土含水率高,可塑性差,局部含粉砂包体及透镜状条带,若采用钻孔易缩孔,孔壁易坍塌。
大部分桩中的石灰岩石层中含溶洞现象较多,大部分溶洞为粘土及碎块石充填,6-ZK42-1号孔在粘土层以下为无填充物溶洞,地质较复杂,故采用冲击成孔水下混凝土浇注成桩的施工方法施工,冲击成孔混凝土灌注桩是采用冲击土层,破碎岩石或卵石成孔,同时桩周围土移向土体,然后成孔下钢筋笼浇砼成桩。
施工工期紧,给施工组织带来一定的难度,须精心组织。
二、施工准备:
2.1施工组织体系:
2.2作业准备:
组织劳动力进场→搭设临时设施→布设施工电源→组织施工机具进场。
2.3实验、测量、检验仪器设备表:
序号
机械设备名称
型号规格
单位
数量
1
全站仪
362R6L
台
3
水准仪
DSZ3
4
钢卷尺
50m
把
2.4主要机具计划表:
机具名称
规格型号
冲桩机
KG-6
2
电焊机
泥浆泵
3NPL
2.5施工准备:
2.5.1场地满足“三通一平”。
施工进场道路铺设,确保重型机具能进出场施工;
桩泥浆护壁用水接现场生活用水,能满足施工用水的要求。
施工用电考虑冲桩机械的用电量,冲桩机械总功率为80kw/台×
4台,和电焊机25Kw×
2台。
总施工用电要足够并满足施工用电要求。
2.5.2基础各分项工程作业指导书编写已经完成;
2.5.3分级技术交底,并书面签字;
2.5.4各种原材料检验合格,砼试配(或商品砼供应商)已完成;
2.5.5各种机具设备及材料配备齐全,并检修待用;
2.5.6本工程采取正循环返浆清孔或捞浆,就近用挖机挖掘三个约150立方米盛浆池,使其施工过程中的泥浆不能乱排乱放。
三、冲孔桩的施工方法:
3.1工艺流程:
3.2具体施工方法:
3.2.1用挖机平场,要求场地平整、表面密实;
在场地周围挖三个约150立方米盛浆池,并用排浆沟连接,使其施工过程中的泥浆不能乱排乱放;
3.2.2按设计施工图基础桩位放桩位点,复查无误后做桩位固定点。
3.2.3冲击成孔
3.2.3.1钻机就位后,进行桩位校核,保证就位准确。
3.2.3.2为防止孔口坍孔,施工中需要对每根桩进行井口钢护筒埋设,钢护筒采用Q235(壁厚14mm)钢板卷制,护筒直径大于该桩孔20cm,护筒高度2m,护筒顶部、中部、和底部加焊6mm厚15厘米高加强圈。
钢护筒埋置高出地面30cm,埋设护筒采用挖坑法,由吊车安放。
3.2.3.3护筒下使用(优质膨润土)泥浆(用膨润土、工业碱、聚丙烯酰胺、木纤维素按适当的比例配制而成)护壁,以保证施工安全和质量。
3.2.3.4刚开始用钻机调入钻头采用“轻压吊打”,待整个钻头进入土层后进入正常钻进。
在护筒脚部位必须慢速钻进。
整个成孔过程中分班连续作业。
3.2.3.5专人负责做好记录并观察孔内泥浆面和孔外水位情况,发现异常马上采取措施。
3.2.3.6冲击施工护壁泥浆比重控制在1.2~1.25,粘度控制在18~22s。
3.2.3.7成孔深度进入基岩,一般明显反应是进度变慢,手握钢丝绳有明显振动,捞孔底岩屑左证。
当桩嵌入基岩深度满足设计要求即可终孔。
四、质量控制
4.1冲击成孔质量的控制:
桩孔成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏浅及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。
因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。
4.2采取隔孔施工程序:
冲击成孔混凝土灌注桩是采用冲击土层,破碎岩石或卵石成孔,然后在孔内成桩。
在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土注桩的成孔是依靠泥浆来平稳衡的,故采取较适应的桩距,对防止“坍孔”和“缩径”是一项稳妥的技术措施。
4.2.1确保桩身成孔垂直精度:
这是灌注桩顺利施工的一个重要条件,否则钢筋笼和导管将无法安放。
为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩基支承面积使桩基稳固,经常校核冲头位置等措施,并于成孔后下放钢筋前必须作井径吊锤测试。
4.2.2确保桩位、桩顶标高和成孔深度:
在护筒定位后及时复核筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm。
在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制冲孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录。
4.2.3泥浆的制备和灌注水下混凝土前的清孔:
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。
清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体粘结力使悬浮着的沉渣着泥浆的循环抽动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。
从泥浆在混凝土冲孔桩施工中的护壁和清孔作用,我们可以看出,泥浆的制备和清孔是确保工程质量的关键环节。
因此,对于施工规范中泥浆的控制指标:
粘度测定17~20mm;
含砂率不大于6%;
胶体率不小于90%等在冲击灌注桩施工过程中必须严格控制,采取因地制宜,就地取材,而要专门采取泥浆制备,选用高塑性粘土或膨润土,拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行配制。
成孔至设计标高,应充分利用冲锤在原位进行清孔,直到孔口返浆比重持续小于1.20~1.50,测得孔底沉渣厚度小于50~100mm,即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。
沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实,以防止漏气漏浆而影响灌注。
由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内,从处于悬浮状态到再次沉入到桩孔底部,最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣,从而影响桩基工程的质量。
因此,必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。
当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后,应立即进行水下混凝土的灌注工作。
4.3遇溶洞处理措施:
当溶洞内有充填物,是可塑或软塑的亚粘土,并且溶洞不漏水,这时不管溶洞有多大,也不管溶洞垂向数量多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按照正常的地质情况施工。
采用冲击钻成孔,洞内的土质和溶洞外的土质没有什么区别,可以按无溶洞的情况施工。
4.3.1片石粘土筑壁法
溶洞内无法填或半填充,溶洞高度不太大,一般在3米以内,但存在严重漏水,护筒内水头高度不能保持时,可采用片石、粘土和整包水泥(按1m3:
3m3:
0.75t比例,顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石)回填冲击,用0.5~0.8m小冲程,不循环泥浆干打几分钟,使回填物充分密实,再加浆提高水头到正常高度,等水泥初凝具有一定强度,将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进,形成人工泥石护壁。
如此反复多次回填片石、粘土和整包水泥,反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止,这也是个比较成熟的施工方法。
粘土片石筑壁法施工时,钢护筒必须穿透砂砾及卵石层等透水层,坐落在不透水的亚粘土层上,这样可以防止由于溶洞漏水,水头高度急剧下降而造成的塌孔。
严禁因为钢护筒短,没坐在亚粘土层上,,造成塌孔,导致钻头被埋在孔内,护筒埋置采用钢护筒跟进法。
对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等,冲孔时采取投放石片、粘土、整袋水泥堵塞起到护壁作用,保证泥浆不流失,使钻孔顺利通过岩溶区。
4.3.2钢护筒跟进法
溶洞较大(洞高>
3m,单层或多层溶洞成垂直串珠状)采取钢护筒跳进法施工。
该方法就是一面冲孔,一面接高护筒,并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔内。
当桩孔穿过多个溶洞,并且均已成功造壁,在下面冲孔时,上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时,可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏。
4.3.2.1钢护筒选择
内护筒长度和内径的确定:
护筒长度L=(h+H)m(h为地质超前钻确定的溶洞高度,H为溶洞顶到地面加30cm的高度)。
单层护筒内径大于桩直径10cm。
多层护筒最内层护筒内径大于桩直径10cm,其外面一层护筒内径大于内层护筒外径10cm,并以此类推。
钢护筒孔径要准确,连接要顺直,用卷板机成型。
钢护筒要有一定的刚度,钢板厚为9mm为宜,单个大溶洞用单层护筒,两个大溶洞用双层护筒,并以此类推。
4.3.2.2内护筒的沉放
当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤,在顶部厚度范围上下慢放轻提,冲锤不明显受碍,说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的,此时用钢丝绳活扣绑住内护筒,用吊机(或桩机自身重量)把内护筒放入外护筒内沉至孔底,必要时用振动锤下沉。
用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工时,施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能,使钢护筒能顺利下沉。
钻头直径大于钢护筒外径3~5cm,护筒到位后钻头改为满足成孔要求的钻头直径。
如果冲击钻在坚硬的岩石中的扩孔系数较小,不能满足护筒下沉要求的,回填并加大钻头直径二次冲孔,以保证钢护筒顺利下沉。
为保证钢护筒顺利下滑,要求桩孔要竖直,无歪斜、缩颈。
4.3.3注浆法
溶洞层数较多,为串珠状。
溶洞位置勘察准确,洞高大于0.5米,小于3米,土层中有较厚的砂层,溶洞漏浆会引起塌方的情况,采用预先压注水泥浆,待水泥浆压注工作完成24小时后开始钻进。
压注时压力控制不大于0.4Mpa,并直到稳定2秒后再进行下一个孔的注浆,或相邻孔冒浆为止。
4.4钢筋笼制作:
4.4.1钢筋加工:
在充分熟悉图纸的基础上编制钢筋料表,下料长度必须保证钢筋的锚固、搭接长度,标准接头位置按规范错开。
图纸上采取表格形式给出桩的配筋,作钢筋料表时须转化为图,画出每根桩的配、编号、规格及桩截面图,以指导施工。
钢筋加工依来料表进行,加工时尤须注意钢筋弯钩的平直段长度,符合设计要求。
成型钢筋分类堆码、挂牌。
4.4.2钢筋焊接:
桩主筋采用10kw电弧焊,在焊接之前要对钢筋端部作处理,焊接接头按规范错开,对于同一截面的钢筋接头数量不大于50%,焊工要求必须有证,焊接时严格按操作堆积进行,钢筋焊接好后,首先对钢筋焊接头进行外观检察,接头外观不合格,割掉重焊,钢筋焊接头按规范要求取样试验。
4.4.3钢筋绑扎:
桩钢筋绑扎时按料表进行,桩钢筋先在钢筋房下料,然后在现场采用平卧绑扎成型,最后由吊车吊入桩之中,为防止冲孔桩筋吊放时扭曲变形,并保证主筋排距位置正确,在主筋内侧每隔2000mm加设一道Ф14或Ф16的加强箍(≥1600直径的桩采用Ф16),并在箍内设三角形加强支撑与主筋焊接牢固组成骨架,钢筋笼在桩芯内定位采用钢筋焊接垫块,保证保护层厚度为70mm,钢筋绑扎完毕要求用钢管临时定位架临时固定,防止倾斜。
4.5水下混凝土的浇注:
水下浇注混凝土施工是灌注桩质量控制中心最重的一个环节。
水下浇注混凝土是用混凝土从孔底开始灌注,将孔内泥浆置换出来,成为混凝土桩;
浇注过程中,应及时掌握孔内混凝土液面上升的高度及导管插入深度,测定每个混凝土面位置应取两个以上的测点,测绳受拉伸、湿度等因素影响,所标长度变化较大,须经常校正。
浇注混凝土必须连续进行,否则先浇灌进去的混凝土达到初凝,将阻止后浇灌的混凝土从导管中流出。
施工中,混凝土浇注速度应尽可能地快一些,终止浇注混凝土前,须确定混凝土面真实高度,以见混凝土中粗骨料为准。
对于诱发灌注事故的因素,必须在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。
4.5.1初灌未封底:
桩底沉渣过大,使初灌不能正常反浆,或导管距孔底太远,补灌量不够没有埋住导管。
造成这种原因是检查不够认真,清孔不干净或没有进行二次清孔,认真检查,采用正确的测绳与测锺;
一次清孔后,不符合要求时,要采取措施;
如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。
在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣最超过规范要求,应进行二次清孔,导管底端距孔底高度依据桩径、隔水阀种类、大小而定、最高不超过0.5mm。
4.5.2导管堵塞:
灌注时间过长,而上部砼已接近初凝,形成硬壳,随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,从而加厚了积聚在砼表面的深沉淀物,造成砼灌注极为困难,造成堵管,尽可能提高混凝土浇注速度,开始浇砼时尽量积累大量砼,产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。
快速、连续浇注,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞,浇注混凝土过程中,应匀速向导管料斗内送料灌注,如突然灌注大量的混凝土内空气不能马上排出,可能带动导管拨出混凝土面。
混凝土的塌落度质量是堵塞导管的主要原因,混凝土和易性不好或离析使石子聚集在一起流动性差,导致堵塞。
导管使用后应及时冲洗,保证导管内壁干净光滑。
如发生堵管在导管上部可用钢筋疏通,在下部提取导管上下振击。
4.5.3导管漏水:
导管使用前须做密封试验,灌注前检查导管是否漏、变曲等缺陷,发现问题要及时更换。
在灌注过程中发现漏水应加快灌注速度,并加大混凝土埋深,使管内混凝土超出漏水处。
4.5.4导管拨出混凝土面:
导管提漏有两种原因:
A、当导管堵塞时,一般采用上下提振法,使混凝土强行流出,但如果此时导管埋深很少,极易提漏。
B、因泥浆过稠,在测量导管埋深时,对砼浇注高度断错误,而在卸管时多提,使导管提离砼面,也就产生提漏。
灌注混凝土过程中,测定已灌注混凝土表面标高出现错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏。
特别是灌注后期,易将泥浆中混合的粘土层误为混凝土表面。
因此,必须严格按照规格用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误。
如误将导管拔出混凝土面,必须及时处理。
孔内混凝土面高度较小的,终止浇注,重新成孔。
孔内混凝土面高度较高时,可以用二次导管插入法,其一是导管底端加底盖阀,插入混凝土面1.0左右,导管料斗内注满混凝土时,将导管提起约0.5m底端阀脱掉,即可继续进行水下浇注混凝土施工。
由于要克服泥浆对导管的浮力,混凝土面较深时,不宜采用。
此方法使用时,必须由有经验的工程师现场指导,导管长度、吊预制混凝土球阀铁丝长度、铁丝抗拉强度、混凝土面实际位置等数据,必须在事先正确确定。
提长导管要准确可靠,灌注砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程。
4.5.5导管被混凝土埋住、卡死:
在灌注过程中,导管的埋置深度是一个重要的施工指标。
导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管,在提升时边接螺栓拉断或导管破裂而产生断柱。
导管插入混凝土中的深度应根据搅拌混凝的质量、供应速度、浇注速度、孔内护壁泥浆状态来决定,一般情况下以2-6m不宜。
如果导管插入混凝土中的深度较大,供应混凝土间隔时间较长,且混凝土和易性稍差,极易发生“埋管”事故。
如果预料到不能及时供应混凝土(lh),混凝土运输距离远,交通堵塞等因素时,除混凝土中加缓凝剂外,导管插入混凝土中的深度不宜太小,据以往工程经验,以5~6m宜,每隔15min左右,将导管上下活动几次,幅度以2.0m左右为宜,以免使混凝土产生初凝假象。
浇注混凝土中断超过3h,应判为断桩。
卡管现象是混凝土配合比在执行过程中的误差大,造成原因是坍落度波动大,拌动混合料时稀时干。
坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤压阻塞导管,坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管,都会导致卡管事故。
所以严格控制混凝土配合比,缩短灌注时间,是减少或避免此类事故的重要措施。
导管插入混凝土中拔不起来或被拔断,如果桩径较大,可以采用二次导管插入法处理,否则只能补桩、接桩。
接桩一般用人工孔办法处理,清除桩顶残渣,接钢筋笼、浇注混凝土至设计标高。
4.5.6钢筋笼上浮:
当灌注到钢筋笼底部时,应缓慢放料,尽量减小埋深,减小对导管的冲力。
4.5.7桩顶空心:
产生桩顶空心的因素有:
导管插入混凝土中深度较大,混凝土坍落度小,桩顶空心呈不规则漏斗形,其深度、位置与导管拨出时的位置、桩顶混凝土状态有关。
导管埋得太深,拨出时底部已接近初凝,导管拨上后砼不能及时冲填,造成泥浆填入。
防止桩顶空心灌注结束前导管插入混凝土中深度不超过6.0m;
灌注结束后,导管拨出混凝土之前,导管上下活动几次,幅度不超过50cm,或者用机械、人工振捣桩顶混凝土,时间不超过20s。
尺可能缩短灌注时间,避免使桩顶混凝土产生假凝现象、降低桩顶混凝土的流动性。
4.5.8桩身有夹渣、夹泥、蜂窝:
浇注过程中,须不断测量混凝土面上升高度,并根据混凝土供应情况来确定拆卸导管的进、时间、长度,以免发生桩身夹渣、夹泥、蜂窝事故。
泥浆过稠,如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块,增加了浇注的阻力,因此,在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,有时甚至灌满导管还是不行,最后只好提取导管上下振击,由于导管内储存大量砼,一旦流出其势甚猛,在砼流出导管后,即冲破泥浆最薄弱处急速返上,并将泥浆平裹于桩内,造成夹泥层。
灌注砼过程中,因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层的原因。
使砼面处垂直顶升状,不使浮浆、泥浆卷入砼是防治夹渣、夹泥、蜂窝的关键。
五、施工组织安排:
明确岗位职责权限,应从“人管人”转变为“制度管人”。
项目部管理人员安排力求精简高效。
作业班组因天气及工期要求采用两班作业,每班、每台机械操作人员不少于4名,每台操作人员均有两名以上受过专业培训的人员担任。
六、施工工期安排:
桩基础工程严格按照总进度计划执行,条件允许时进行24小时连续轮换两班工作制,进度要做到只能超前不能滞后。
七、施工现场地安排:
尽可能的利用现有的施工场地,满足4台施工机械的同时施工,确保施工工期满足安排。
八、质量保证措施:
8.1.质量保证体系
8.1.1本工程坚持开展全过程、全员、全方位的质量管理,成立全面质量管理领导组,以项目经理为组长,各部门负责人和施工队长为组员,负责全面质量管理工作的组织领导和贯彻实施;
各作业班组设质量员,负责具体实施。
并开展群众性QC小组活动,切实做到以工作质量促工程质量,以分项、分部工程质量促整个工程质量。
8.1.2自始至终坚持有计划地开展全面质量管理的全员教育和培训工作,使全体职工牢固树立质量第一的思想意识,把“任何忽视的意识和行为都是犯罪”的观念牢牢刻在每个职工的脑海中,时刻想着“争创优质工程”这个一贯目标。
8.1.3建立健全自检、互检、专检和抽检制度:
做到每道工序要首先自检,不合格的不交;
后序工作对前序工作要进行复检,不合格时不接;
已完工程由质检人员专检,不合格不验收;
领导要经常深入现场进行抽检,存在问题不放。
做到专群结合,干群结合,质量第一,预防为主,以数据说话,责任到人,开展质量竞赛,质量与经济分配挂钩。
8.1.4运用现代化的管理技术,将所有采集的数据全部输入计算机,利用质量管理软件来分析处理,掌握质量波动趋势和影响因素的排列次序,及时提出处理对策,对质量状况实行动态管理。
8.2质量保证措施
8.2.1认真加强施工技术管理和质量管理,在该工程施工全过程,全体管理人员必须严格执行国家和地方各级政府部门颁发的各项规范、规程和标准,严格执行本公司制定的质量程序文件(各项技术管理和质量管理制度),严格履行自己的岗位责任制和质量责任制,树“百年大计,质量第一”、“质量是企业的生命”、“以质量求效益,以质量求信誉,以质量求发展”的思想,树立牢固的质量意识。
8.2.2委派富有丰富经验的项目负责人担任本工程负责人,其他的技术人员也从事过多年的基础灌注桩工程。
工程开工前,该工程的施工管理人员和质检员必须认真领会本设计图的意图,做好技术交底;
施工过程中,必须严格按照建设方要求和现行规范、规程中有关规定进行施工;
在各工序施工前,应由该工程技术负责人和班组长以书面的方式向操作工作班组进行详细的技术交底;
在施工管理中,施工管理人员应做到高标准、严要求、勤指导、勤检查,及时发现质量问题,及时整改。
8.2.3加强工程质量管理,严格执行质量评定标准。
每道工序完成后,工人班组应认真进行
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