神墩一路段试桩施工方案Word文档下载推荐.docx

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《混凝土结构设计规范》

GB50010-2010

8

《混凝土结构工程施工质量验收规范》

GB50204-2015

9

《混凝土外加剂应用技术规范》

GB50119-2013

10

《声环境质量标准》

GB3096-2008

11

《环境空气质量标准》

GB3095-2012

12

《城市建设档案著录规范》

GB/T50323-2001

13

《建设工程文件归档整理规范》

GB/T50328-2014

14

《建设工程施工现场供电安全规范》

GB50194-2014

表1-2主要工程建设行业标准一览表

《建筑桩基技术规范》

JGJ94-2008

《建筑基桩检测技术规程》

JGJ106-2014

《地下水监测规范》

SL183-2005

《钢筋焊接及验收规程》

JGJ18-2012

《钢筋焊接接头试验方法标准》

JGJ/T27-2014

《建筑机械使用安全技术规程》

JGJ33-2012

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-2011

《施工现场临时用电安全技术规程》

JGJ46-2005

《普通混凝土配合比设计规程》

JGJ55-2011

表2-3主要法律、法规和规范性文件一览表

中华人民共和国环境保护法

国家主席令第七届第22号

中华人民共和国合同法

国家主席令第九届第15号

中华人民共和国安全生产法

国家主席令第九届第70号

中华人民共和国建筑法

国家主席令第十一届第46号

中华人民共和国消防法

国家主席令第十一届第6号

建设工程质量管理条例

国务院令第279号

建设工程安全生产管理条例

国务院令第393号

安全生产许可证条例

国务院令第397号

生产安全事故报告和调查处理条例

国务院令第493号

1.2.2企业管理体系标准文件

ZJS.MS101-2005质量管理手册；

ZJS.MS102-2005环境管理手册；

ZJS.MS103-2005职业健康安全管理手册；

ZJS.MS201-225-2005程序文件及其支持性文件；

我司其它有关质量管理、安全管理、文明施工管理规定。

1.3试桩目的

1、为施工图阶段的各区域采用的地基处理形式提供依据；

2、通过灌注桩试验，选择合理的桩长和进入持力层的深度，为确定工程桩的施工方案、成桩工艺提供依据，同时为设计和施工检测提供依据的标准；

3、确定单桩竖向抗拔承载力特征值，了解各地基岩土层的极限侧阻力标准值，了解桩身应力分布规律；

4、确定桩顶在自由状态下，受水平荷载作用下的变形以及确定单桩水平承载力特征值；

5、为工程桩的施工检测提供所需的技术参数。

2工程概况

2.1场地及周边环境概况

2.2工程地质概况

依据《光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程神墩一路段岩土工程补充地勘报告》，项目拟建场地地貌单元属长江冲积（冲洪积）三级阶地，场地稳定性灰岩分布段属基本稳定，泥岩分布段属稳定；

工程建设适宜性灰岩分布段属基本适宜，泥岩分布段属适宜。

不良地质作用不发育，地基均匀性属不均匀。

下伏基岩为泥岩及灰岩，其中泥岩工程性质良好，灰岩岩溶中等发育，但强度较高。

本次勘察钻探揭露深度范围内，场地岩土层自上而下主要由6个单元层组成。

从成因上看，

（1）单元层为填土；

（2）单元层属第四系全新统冲级黏土层（Q4al）、（3）单元层为第四系中更新统冲洪积黏性土层（Q3al+pl）、（4）单元层为残积黏性土层（Qel）、（5）单元层为二叠系（P）可溶性灰岩、（6）单元为志留系（S）非可溶性粉砂质泥岩（泥质粉砂岩）。

根据各岩土（砂）层力学性质上的差异，可将场区地基岩土进一步细划为若干亚层。

具体的分布埋藏条件、野外鉴别特征列于下表：

表2-3场区地基岩土分布情况及鉴别特征

地层编号及

岩土名称

年代成因

层顶埋深（m）

层厚

（m）

颜色

状态

湿度

压缩性

包含物及特征

（1-1）杂填土

Qml

现地表

0.6～7.5

杂

松散

湿

高

场地零星分布，主要成分为建筑垃圾，混夹粘性土。

粗颗粒含量约30%。

堆积沉积年限约2年。

（1-2）耕植土

ml

0.4～1.5

灰褐

饱和

分布于大部分地段，主要为黏性土，夹有植物根系。

（2-1）粉质黏土

Q4al

0～0.6

1.5～2.1

软塑/可塑

场地内小部分地段分布，主要分布在原有水塘范围内，含腐殖物，具臭味。

（2-2）粉质黏土

0.5～6.7

0.5～5.8

可塑

很湿

中

分布于小部分地段，含氧化物结核。

（3-1）粉质黏土

Q3al+p1

0.4～7.5

1～12

黄褐

硬塑

分布于场地大部分地段，零星地段确实，含氧化物结核及少量高岭土条纹。

（3-2）黏土夹碎石

1.6～12.8

0.5～20.5

褐红/褐黄

低

场地大部分地段分布，矿物成分主要为石英、燧石，砾卵石粒径1-8cm，含量5-20%，亚圆或次棱角状。

（4-1）黏土

Qel

4.6～25.6

4.7～20.4

褐红

场地小部分地段分布，含氧化物结核及高岭土条纹。

（4-2）黏土

15.5～18.4

1.9～3

场地零星分布，含氧化物结核及高岭土条纹。

（5）中风化灰岩

P

17.5～20.3

7.6～10

灰白

坚硬

不可压缩

场地少部分地段分布，隐晶质结构，块状构造，岩芯较完整成柱状，较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅲ类。

（6-1）强风化泥岩

S

5.1～17.3

0.7～22.4

褐黄

坚硬

结构大部分破坏，矿物成分显著变化风化裂隙很发育，岩体破碎。

干钻易钻进，岩芯手可捏碎。

岩体基本质量等级为Ⅴ级，属极软岩。

（6-2）中风化泥岩

12～27.5

6～16.3

褐灰/褐黄

结构部分破坏，风化裂隙发育。

泥质胶结，含砂—泥状结构，块状构造。

岩芯呈柱状，采取率70～80%，RQD指标70%。

属极软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ级，局部地段B11、B12、B86、B87段岩石胶结好，岩石强度较高。

2.3水文地质概况

1）地表水

武汉地区原属云梦泽东南角沼泽地带，由于地壳沧桑变迁，水流夹带大量泥沙落淤，江湖分离，水流归槽，形成了河流的雏形。

通过水流与河床的相互作用，汊道合并，洲滩与河岸反复分合，逐渐形成今日的双汊形态。

市区内河网湖泊水系发达，其中水域总面积约191km2，约占主城区总面积的14%。

主要发育有长江、汉江两个水系且在市区内交汇。

拟建项目所涉及地表水为豹澥湖及长江（武汉段）。

豹澥湖属梁子湖水系，位于东径114º

34′53″，北纬30º

21′56″，跨越武汉、鄂州两市。

湖泊承雨面积135km²

，水域面积25.32km²

，由三汊港、豹澥湖、关塘湖、石咀湖、梧桐湖等七个子湖组成，属沉溺型洼地积水湖。

多年平均水位18.5m，相应容积为1.45亿m³

。

长江流域位置在北纬24°

27′～35°

54′，东经90°

33′～122°

19之间，跨越11个纬距，32个经距，呈东西长、南北短的流域形状。

长江全长6397km，其中长江干流宜昌以上为上游，长4504km，流域面积100万km²

；

宜昌至湖口为中游，长955km，流域面积68万km²

湖口以下为下游，长938km，流域面积12万km²

2）地下水

根据武汉市地下水资源区划，本项目所在区域属江夏区丘陵岗地，该区域分布有碳酸盐岩裂隙岩溶水，地下水资源量中等。

根据地勘报告可知，拟建场地位于长江冲积一（二、三）级阶地，地下水类型包括以下几种类型：

上层滞水、潜水、弱孔隙承压水及基岩裂隙水。

（1）上层滞水：

赋存于表层人工填土层中，主要接受大气降水、地表水以及生产、生活用水渗透补给，无统一自由水面，水量与周边排泄条件关系密切。

（2）岩溶裂隙水主要赋存于岩溶裂隙中，具有一定承压性，水量大小及承压性受岩溶发育情况及与地表水体的联通情况影响较大，受勘察设备的影响，未量测到岩溶裂隙水的水位，建议进行专项岩溶地质勘察，查明岩溶发育及岩溶裂隙水的水位及承压情况。

（3）基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中，水量有限，对本工程影响不大。

本区受构造影响沿二迭系硅质岩接触部，在地下水的径流作用下，岩溶发育。

场地内主要为覆盖型岩溶区，含水层呈东西向带状分布，水位变化较大，岩溶水主要由大气降水和地表水的远源补给。

含水层顶板埋深0.71~7.21m，单井涌水量为141.0~878.0m³

/d。

地下水化学类型为碳酸-钙型，属中性、弱碱性低矿化硬水。

由于构造的影响，在灰岩与硅质岩接触部位，灰岩溶严重，岩溶发育，形成了地下水的主要径流通道。

拟建场地地下水类型包括三种类型：

上层滞水、岩溶裂隙水及基岩裂隙水。

其中上层滞水赋存于

（1）单元层填土层中，接受大气降水、地表水及生活排水的补给，水量有限；

岩溶裂隙水主要赋存于（5）层灰岩岩溶裂隙中。

基岩裂隙水赋存于（6）单元层基岩裂隙中，水量有限，对基础工程基本无影响。

根据钻孔中取水和土样进行水质简分析及土的腐蚀性检测结果判定，地下水和土对混凝土及混凝土结构中的钢筋具有腐蚀性。

2.4神墩一路段试桩桩基设计概况

1、神墩一路段试桩桩基设计根据《光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程（神墩一路段）岩土工程补充勘察报告》进行；

2、抗浮设计水位取至地面，采用φ600、φ800旋挖钻孔灌注桩抗浮，建筑桩基设计等级为乙级；

3、灌注桩砼强度等级为C35，采用水下砼，主筋保护层厚度为50mm，桩进入20a-2中风化泥岩或（20a-2s）强-中风化泥岩，桩长15m（800mm桩长11m）；

4、神墩一路段试桩为抗拔桩：

采用双套管隔离，为防止混凝土沿内、外套管之间空隙上泛，需对外套管管底进行封堵，并应保证在试桩试验时双套管之间能自由滑动。

3施工准备

3.1施工准备

3.1.1临时设施准备

神墩一路段施工现场已完成场地平整并形成场地临时车辆行驶道路，现场已完成通水及通电，保证现场施工。

考虑到现有神墩一路段场地可用空间有限，并经与业主及相关部门沟通，我部在现场设立临时钢筋笼加工棚，试桩施工队伍在现场设立办公室，施工队伍管理人员及工人食宿设置在高新二路与光谷五路交汇处，项目部附近的工人生活区内。

3.1.2物料准备

各类材料坚持按设计要求和材料技术标准作好采购、见证取样和检验，场地材料堆放区应及时准备好，确保材料顺利进场，把好原材料的质量关。

3.1.3机具准备

1、成孔设备：

配备SR280型1台。

2、起重设备：

配备1台25t汽车吊。

3、清孔设备：

配备1台气举反循环设备，Q≥6m3/min。

4、混凝土浇筑的辅助设备：

砼浇灌采用Φ219mm导管。

5、钢筋加工设备：

钢筋的下料、制作和钢筋笼的焊接均在现场进行，配备对焊机、弯曲机、切断机及电焊机等相应设备。

6、质量检测设备：

为确保泥浆质量，配备一套泥浆检测设备，主要有泥浆比重计、粘度计等。

表3-1机械设备需求表

设备名称

型号

数量

备注

旋挖钻机

SR280

1台

钻孔

反铲挖掘机

小松360

平整场地及挖路和泥浆池

污水泵

IS80-65/60

钻孔时抽水到桩孔中

电焊机

BX-500

3台

钢筋笼焊接

GPS

苏一光A35

坐标定位

全站仪

SET2130R

总平面定位

经纬仪

DJD2-1GJ

轴线定位

水准仪

DS3

标高测量

尺子（50m）

1把

距离测量

水平尺

钻机水平度测量

汽车吊

25t

1辆

吊运钢筋笼

钢筋切断机

钢筋切割

钢筋弯曲机

弯曲钢筋

3.1.4劳动力准备

本工程所需的劳动力主要有桩基施工人员、钢筋工、混凝土工、泥浆工、吊车司机、机修工、电工、电焊工、普工等。

钻孔灌注桩24小时昼夜作业，每天两班。

表3-2劳动力需求表

工种

人数

工作内容

桩基施工人员

负责旋挖钻机操作、指挥施工等工作

钢筋工

钢筋笼加工制作

混凝土工

混凝土浇筑

泥浆工

负责泥浆调制及输送

吊车司机

钢筋笼转移及下放

电焊工

钢筋笼焊接加工及现场施工

电工

现场电力配送

机修工

机器维修

3.2施工技术准备

3.2.1设计交底及图纸会审

试桩施工队伍进场后及时做好技术交底工作，交底的内容包括试桩的设计情况及施工工艺要求；

场内标高和轴线的控制网布设情况；

我司对试桩施工的总体部署；

各工种各工序的技术交底；

试桩施工应注意的安全、文明施工和周围的环境情况。

通过三级技术交底，最后将本工程的具体任务及要求落实到责任工长和操作工人。

组织工长、质检员、安全员、技术员、预算员等熟悉图纸，找出图纸中存在的问题，并在图纸会审中提出。

3.2.2规范标准准备

按本方案中的“规范、标准、图集一览表”及试桩施工图中所引用到的各种图集准备所需的规范、标准、图集并确定其为现行有效版本。

4施工要求

4.1施工工艺

根据本工程岩土工程勘察报告及试桩施工图纸，15根桩基均为钻孔灌注桩，分为三种桩型：

试桩SZ1，桩径600mm；

锚杆桩MZ1，桩径600mm；

试桩SZ2，桩径800mm。

本工程为试桩为摩擦桩，施工必须保证图纸中要求的终孔条件及设计桩长。

桩基终孔条件以不小于设计桩长及满足设计桩端入岩深度进行双控。

试桩施工工艺流程见下图：

图4-1神墩一路段试桩施工流程图

4.2双护筒埋设

试桩从场地地面起算存在较长无效摩阻段，该段范围内采用双护筒消除该段桩侧摩阻力，为防止混凝土和浆体沿内外内外护筒之间上泛，需对内外护筒进行封闭。

封闭方法：

内外护筒顶部采用10mm厚环形钢板封闭，底部2m范围内采用强力密封胶封闭，保证内外护筒不进混凝土及浆体。

双套管在工厂制作，内外护筒均采用壁厚t=12mm钢板卷制而成，钢材采用Q235B，内外护筒净间隙为38mm。

内外套筒接头错开200mm。

运至现场对接护筒埋设应准确、稳定、垂直、四周应用土夯实。

采用双护筒埋设前先根据桩位引出四角控制桩，控制桩用φ12钢筋制作，打入土中至少300mm。

四角控制桩必须经过现场技术人员复核无误方允许埋设护筒。

先人工挖土将护筒放至正确位置，外护筒与孔壁之间用进行灌砂处理，以增大护筒的侧壁摩阻，确保护筒的稳固，从而有利于孔口的稳定。

护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩孔中心偏差不得大于50mm，竖直线倾斜不大于1%，护筒宜高出地面200mm，护筒周围用粘性土夯实。

护筒埋设完成后利用四角桩拉十字线，将四角桩引到护筒上，以便于钻机对位和钻头对中。

4.3成孔施工

1、结合试桩图纸施工说明，试桩成孔主要分为五个阶段：

（1）先采用直径1100mm钻头钻进至24.000m处，提出钻头及钻杆；

（2）用吊车平衡吊起预先制作好的双护筒，人工协助扶正对准孔口，缓慢放下，其中内护筒利用护筒自身重量压入土体1000mm；

（3）将双护筒与预先设置在施工平台上的型钢进行焊接固定，确保护筒稳定；

（4）护筒固定完毕后，在外护筒与孔壁之间进行灌砂处理；

（5）最后再采用直径800mm钻头，钻进至桩底设计标高。

2、钻孔就位

钻机就位：

保持准确、水平、稳固。

钻机回转盘中心与护筒中心的允许偏差应不大于20mm。

天车、磨盘中心与孔位中心在同一铅垂线上。

经常检查核验钻头直径，确保钻孔直径不小于设计桩径。

3、地下水位观测

严格做好钻机操作工、孔内水位观察工的相互配合工作，发现异常情况应采取快速有效措施。

保持孔内泥浆液面的稳定，高出地层水位2m以上。

4、钻进成孔

根据地质情况采用正循环钻进成孔。

成孔过程中慢速钻进，以控制成孔的初始垂直度，并充分造浆，以保证孔壁的稳定。

（1）正常钻进施工中，在粘性土层钻进时，要控制进尺，及时进行扫孔，以保证钻孔直径满足要求。

在砂层钻进时，要控制泥浆性能满足护壁要求，以保证孔壁的安全。

（2）钻进过程中注意往孔内及时补浆，维持筒内水头高度，保证孔壁稳定。

（3）钻孔过程应分班连续进行，不得中途长时间停止。

详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，精确测量钻具长度，应注意地层的变化，在地层变化与地质报告提供资料不相一致时，应及时通知项目部现场管理人员。

（4）定时检测钻机底座的水平度（底座四角高差不得大于3mm）及钻塔的垂直度，发现问题及时调整，以保证钻孔的垂直度。

4.4护壁泥浆配置

成孔过程中，为确保孔壁的稳定性，本工程钻孔采用泥浆护壁。

由于成孔时间较长，孔深较深，要求孔底沉渣厚度较小、泥皮厚度较薄等特点；

同时，结合我司相似工程的成孔经验，现场采用PHP低固相聚丙烯酰胺泥浆进行钻孔护壁。

1、制浆用原材料

设计要求制浆采用高塑性粘土或膨润土，现场拟选用以蒙脱石为主的钙纳基膨润土，保证土具有较好的分散悬浮性和造浆性，质量等级达到二级标准。

2、原浆的制备

将膨润土、水、纯碱按比例制成原浆。

现场配比如下：

1立方泥浆中膨润土的含量为6～8%，纯碱的含量为膨润土含量的3～4%。

先将一定量的水加入泥浆制备箱中，再按比例加入膨润土，使用3PNL泥浆泵产生的高速水流在池内搅拌30分钟，使膨润土颗粒充分分散后，再按比例加入纯碱进行充分搅拌制成原浆。

3、聚丙烯酰胺的水解

选用阴离子、非水解型、分子量为800万的聚丙烯酰胺（PAM）。

使用前对聚丙烯酰胺提前2～3天采用常温法进行水解，水解时按PAM：

NaOH：

H2O=10：

1：

15：

700的比例，在搅拌筒中搅拌，直至PAM全部分散于水中，放置2～3天后即可使用。

4、PHP泥浆制备

在原浆中加入一定比例的PHP使两者充分搅拌混合即可，PHP用量根据实际测试的泥浆性能指标而定。

将制备好的PHP泥浆储存在储浆池中，利用3PNL泥浆泵将泥浆泵送入所施工钻孔。

表4-1PHP泥浆性能指标统计表

粘度（Pa·

S）

容重（g/cm3）

含砂率（%）

PH值

胶体率（%）

失水量（ml/30min）

泥皮厚度（mm）

16～18

1.02～1.06

≤3

8～10

≥95

≤15

≤2

以上数据为我司超长桩施工过程中总结的经验数据，可以作为本工程现场施工的指导性数据。

5、泥浆的净化

对于反循环排出的泥浆，采用泥浆净化器净化后循环使用。

每台钻机需配CS-120型泥浆净化器对泥浆进行净化处理，钻孔施工过程中，将孔内循环泥浆排至废浆池，再通过泵管将泥浆抽到预筛设施上，泥浆循环时首先过滤去大颗粒的钻渣颗粒，然后再利用泥浆净化设备对泥浆进行最终处理。

经过净化处理后的泥浆通过回浆管流回孔内，净化时排出的钻渣通过溜槽排放到指定地点。

6、泥浆性能检测

钻孔过程中采用采用正循环方式排渣，正常施工情况下每4小时测定了一次泥浆性能指标，对泥浆的比重、粘度、含砂率等检测检测，发现泥浆质量不能满足护壁要求时，根据泥浆指标情况加入纯碱、PHP等处理剂，以改善泥浆性能，确保孔壁的稳定。

当钻进至设计标高时，将钻具提离孔底5cm继续转动钻具，维持泥浆循环，并对泥浆性能进行调整，使一次清孔泥浆性能指标达到设计要求。

4.5钢筋笼制作及吊放

4.5.1钢筋笼制作

根据施工图纸，试桩600mm桩径有效桩长为15m，800mm桩径有效桩长为11m。

现场钢筋笼制作拟分节制作、并分节吊装连接的方式进行施工。

对于主筋HRB400直径25mm的采用焊接。

为便于现场钢筋笼的加工、制作，现场搭设了专用钢筋加工平台，平台宽6米，长18m，采用砖墩砌筑、搁置槽钢横梁。

具体加工步骤如下：

（1）将钢筋笼主筋安放在加工平台上，先将钢筋笼主筋与加劲箍进行固定连接，形成钢筋笼骨架。

钢筋笼主筋利用特制法兰圆盘进行定位，然后与加强环进行固定连接。

（2）钢筋笼骨架加工完成后，进行螺旋箍筋安装；

（3）螺旋箍筋安装完成后，对钢筋笼进行整体加固处理；

（4）钢筋笼整体预拼装，进行验收施工；

（5）钢筋笼分节，进行吊装准备。

（6）钢筋笼上应焊接吊筋，方便钢筋笼固定在槽钢扁担上，单根吊筋总长度1220mm，材料选用HRB400钢筋，直径为25mm。

图4-2钢筋加工平台图4-3加强箍安装

当钻进至设计标高时，将钻具提离孔底50mm继续转动钻具，维持泥浆循环，并对泥浆性能进行调整，使一次清孔泥浆性能指标达到设计要求。

4.5.2钢筋笼的连接

钢筋笼按照设计图制作，采用分节制作及吊装，每节钢筋笼的纵向钢筋接头主筋采用焊接。

箍筋及加强筋采用焊接，要求双面焊缝长大于等于5d，单面焊缝长大于等于10d。

同一截面上的钢筋接头不得超过主筋总根数的50%，且两相邻接头位置应错开35d，且不小于1000mm，箍筋采用螺旋箍形式。

加劲箍筋与主筋采用点焊连结；

螺旋箍筋与主筋采用点焊连接，点焊应成梅花形式。

4.5.3声测管设置

声测管及钻芯管数量及长度由