人工挖孔灌注桩施工方案Word下载.docx
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④施工之前作好开工报告,作好桩基分部施工方案,作好对班组人员的技术,安全交底工作,保证工作质量和安全生产的技术措施贯彻落实。
◆场地准备
①平整场地,清除坡面危石、浮土,坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护,铲除松软的土层并夯实。
②全站仪测量出各桩基中心精确位置(由测量员完成),埋设中心桩,以中心桩为圆心,孔位应比孔径大10~20cm,护壁可根据地质情况采用素砼护壁或钢筋混凝土护壁,护壁砼桩基直径为内径,加上护壁厚度进行桩基开挖。
采用与桩基同标号的混凝土浇筑桩顶护体及顶节护壁混凝土。
在浇注好第一节护壁后,将十字护桩中线固定在砼护壁上,方便经常检查较核。
③井口四周围栏防护,并悬挂明显标志,井口护壁砼高出地面不小于30cm,防止土、石滚入孔内伤人;
锁口四周1m范围内地面采用厚度不小于10cm的C25混凝土硬化;
挖孔暂停或人不在井下作业时,孔口要加盖;
孔口四周挖好排水沟,及时排除地表水,搭好孔口遮挡雨棚,安装提升设备,修好出渣道路。
④井内作业必须戴安全帽、孔内搭设软梯和掩体;
掩体用2cm厚钢板作顶盖,以防落石伤到井内作业人员。
出土渣用的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等,经常检查更换。
◆劳动力准备
同一墩位人工挖孔桩分为小组作业,每小组负责2个桩孔挖孔作业,即:
在一个桩孔护壁未拆模时,开挖另一桩孔,如此循环流水作业,每孔每组3人,井下2人,井上1人(1人使用电动绞绳架及出渣),轮流下井。
具体施工人员配置详见下表。
劳动力计划表(每孔)
项目
工作内容
工种
人数
人工挖孔桩
开孔挖取
挖孔工人
3
钢筋笼安装
吊车司机
1
丝绳工
2
电焊工
其他
4
灌注混凝土
混凝土灌注工
5
罐车司机
2~5
技术
技术员
测量员
安全
安全员
◆主要施工机械、设备表
序号
机具名称
单位
型号
数量
参数
钢模
套
应急软爬梯
条
混凝土灌车
辆
8m³
电焊机
台
BX1-500
12KVA
水准仪
S3-D
6
全站仪
拓普康
7
输送泵
HBT80C
165kw
8
潜水泵
1.5KW
9
风镐
把
G10
10
电动鼓风机
EB08
150W
11
卷扬机
12
插入式振动棒
ZX50
13
50m钢尺
GB10633-89
14
混凝土试件模具
组
15×
15cm
15
尖、平头铁铲
16
空压机
KJ-75
5.5KW
17
自卸式渣土车
18
人力手推车
19
钢筋切断机
GQ50
4kw
20
钢筋调直机
21
相关检测仪器
22
装载机
23
挖掘机
24
汽车吊
25t
2.3、挖孔桩施工方法
(1)开挖顺序
人工挖孔桩的主要作业流程是:
测量定位→砼锁口施工(H≥300mm)→开孔挖取→抽排水修整护壁→钢筋绑扎→支模→校正中心→浇护壁砼→养护→拆模→循环往复→到达设计深度→终孔验孔→钢筋笼制作→钢筋笼验收→钢筋笼安装→浇桩身砼。
护壁采用100~150mm厚C30砼。
遇到不利的地质条件,除制定单桩的施工措施外,还合理安排各桩的施工顺序,在可能的情况下,先施工较浅的桩,后施工深一些的桩,先施工外围(或迎水部位)的桩,后施工中部的桩。
(2)每次循环进尺深度
第一节挖深约1m,浇钢筋砼护壁,往下施工时以每节作为一个施工循环,一般土层中每节高度为1m,如遇特殊地段每节高度小于500mm,必要时下钢护筒护壁,特殊地质下挖速度视护壁的安全情况而定。
护壁模板采用钢模板,模板一般由四块组成。
(3)开挖方法
土层挖孔作业采用人工逐层开挖,由人工逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层用锤、钎或空压机风镐破碎,若遇坚石则采用松动爆破施工。
出土及提升
出土采用电动辊辘提运出孔外,人工用斗车运至较宽位置集中堆放,然后由自卸式汽车进行外运至弃土场。
(4)钢筋笼制安
钢筋笼根据桩长分2~4节制作,每节长度不大于12m,主筋连接采用直螺纹套筒连接,加强筋与主筋焊接,箍筋绑扎。
应保证连接处钢筋笼箍筋间距符合设计要求;
吊装采用吊车起吊安装。
(5)混凝土浇筑方法
砼由孔口设置的串筒下料至孔底,串筒底端出料口距砼筑面不超过2m,防止产生砼离析现象。
当桩内渗水量较大的孔桩,桩身砼浇筑采用导管水下砼浇注。
2.4、挖孔桩施工工艺
◆施工工艺
(6)桩位定线及锁口施工
①桩位放样
布设施工测量控制网,经校核无误后,按照设计图纸测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。
放样时以长300~500mm的木桩或铁钎打入地下标定桩孔的中心,出露高度50~80mm,中心偏差不得大于50mm。
②锁口施工
为防止桩孔周围土石滚入孔内造成安全事故,也为了防止地表水流入桩孔,需在挖孔前浇筑筑井圈锁口,同时考虑在锁口外侧浇注一个绞盘(孔内出碴使用)的支承平台。
井圈锁口采用C25混凝土浇筑,并预埋插筋与第一圈护壁砼连接。
井圈壁厚不少于25cm,顶面高出施工基面30cm以上。
在第一节井圈的上口作桩位“十”字控制点,该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm。
(7)开挖
人工挖孔桩分节开挖,分节支护。
对于土层开挖采用人工持铁锹、尖镐开挖;
风化层、中风化层岩质层,采用空压机破碎开挖;
硬质岩层采用松动爆破开挖;
桩孔开挖直径为设计桩径加2倍的护壁厚度。
①挖孔作业采用人工逐层开挖,由人工逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层用锤、钎或风镐破碎,挖土次序为先挖中间部分后周边,允许误差为30mm。
②挖土一般情况下每层挖深1.0m左右,及时用钢模现浇砼护壁。
每天进尺为一节,当天挖的孔桩当天浇筑完护壁砼。
桩护壁上段坚向筋按设计要求(φ8@200)将钢筋伸入下段护壁内,伸入长度不小于设计要求的长度。
上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。
③开挖通过地下水质土层时,缩短开挖进尺,随时观察土层变化情况,当深度达到6m时,应加强通风,保证人员施工安全。
有情况及时上报。
(8)垂直运输设置
本项工程挖孔所使用起重的工具有:
卷扬机、钢支架、钢丝绳、铁吊桶等。
为了避免在施工过程中发生高处坠落、倾覆等事故,特进行以下验算,确保安全。
根据作业队施工工作实际及吊桶承载力,吊桶出土的允许最大重量为80KG(含水份重量),采用规格为6×
19、直径为10mm的软钢丝绳作业。
某一规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的,超过这个限度,钢丝绳就会被破坏或拉断,因此在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。
①钢丝绳的破断控力
钢丝绳的破断拉力可由相关表格查出,考虑钢丝绳捻制使每根钢丝受力不均匀,整根钢丝绳的破断拉力应按下式计算:
SP=ΨΣSi式中SP——钢丝绳的破断拉力,kN;
ΣSi——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和,kN;
Ψ——钢丝捻制不均折减系数,对规格6×
19绳,Ψ=0.85。
但在工作现场,一般缺少图表资料,同时也不要求精确计算,此时可采用下式(仅为数据估算用,非规范公式)估算钢丝绳的破断拉力:
SP=500×
d2式中SP——钢丝绳的破断拉力,N;
d——钢丝绳的直径,mm。
所以,SP=500×
10×
10=50000N
为了保证起重作业的安全,确保钢丝绳在使用过程中不断裂,一般钢丝绳应在破断拉力的基础上取一个安全系数。
根据相关标准要求,当钢丝绳用语起重作业时,安全系数取5—6之间。
所以SP现实=SP/(5—6)=10000—8333N而实际工作中,钢丝绳起重的最大重量为800N远远小于钢丝绳的破段拉力,所以在实际操作中,不会发生断丝引发高处坠落事故。
②卷扬机的抗倾覆力
为了保障挖孔桩施工中卷扬机不发生倾覆事故,在实际操作中我们采取用土包配重的方法保持卷扬机两端平衡。
在实际操作中,卷扬机通过定滑轮改变方向从桩孔中提升渣土。
根据现场实际情况及能量守恒原理,卷扬机的受力情况即为实际重量(80Kg)。
为了保障卷扬机在使用过程中不发生倾覆,根据实际情况取1.5的保障系数即,实际配重为
80×
1.5=120Kg。
所以,在实际操作中,只要配重120Kg(卷扬机自重忽略不计)卷扬机就不会发生倾覆事故。
(9)护壁施工
桩体每挖掘1米就必须要浇筑砼护壁,护壁砼标号不得小于桩体砼标号即C25。
护壁采用内齿式护壁,每节1米,模板为钢制,拼装紧密,支撑牢固不变形,护壁厚度为10~15cm。
上下护壁搭接5~10cm,以保证护壁的支撑强度。
模板底应于每节段开挖底土层顶靠紧密。
如地质情况不好或在全风化层及地下水位较多的强风化层,在护壁砼中加配光圆钢筋,配置规格为:
环向钢筋φ8,间距200mm;
纵向钢筋φ12,间距300mm;
上下护壁间连接钢筋采用φ8,间距400mm。
环向筋、纵向筋、连接筋间绑扎连接,纵向筋、连接筋两端弯钩。
渗水量不大的强风化层,采用素混凝土护壁;
中风化及弱风化岩层地层较好,可不支护。
为加快挖孔桩施工进度,可在护壁砼中加入水泥用量1%~2%的早强剂,对地下水较多的地层,还可加入速凝剂。
每节挖土完毕后立即立模浇筑,浇筑采用吊桶运输,人工撮料入仓,钢钎捣实,混凝土坍落度控制在8~10cm范围内。
混凝土浇筑完毕24h后,或强度达到2.5Mpa时方可拆模,每节护壁均应在当日连续施工完毕。
拆模后发现护壁有蜂窝、露水现象时,应及时用高标号水泥砂浆进行修补。
每节护壁做好后,必须在孔口用“十”字线对中,然后由孔中心吊线检查该节护壁的内径和垂直度,如不满足要求随即进行修整,确保同一水平上的护壁任意直径的极差不得大于50mm。
(10)通风照明
挖孔至一定深度后,应设置孔内照明系统。
孔内照明使用36V安全矿灯,所用电线、电缆具有足够的强度和绝缘性能。
孔深超过6m时应向井下送风,出风管口距操作人员应不大于2m。
挖孔时,应经常检查孔内有害气体浓度,当二氧化碳或其他有害气体浓度超过允许值或孔深超过l0m、腐殖质土层较厚时,应加强通风。
(11)土石方提升、浅眼爆破
桩孔开挖出的土石方等弃碴装入吊桶,用电动辊辘提升至地面,倒入手推车运到临时存碴场,采用自卸卡车集中统一运送走。
孔内遇到岩层时,能用风镐挖除,用风镐凿岩至设计深度。
极硬岩时,孔内爆破应采用浅眼爆破。
炮眼深度硬岩层不得超过0.5m,软岩层不得超过0.8m;
装药量不得超过炮眼深度的1/3。
孔内爆破采用电引爆。
爆破前,对炮眼附近的支撑采取防护措施,护壁混凝土强度未达到2.5MPa时,不得爆破作业无论是挖土还是岩石都要修整孔壁使上下垂直平顺。
◆人工挖孔桩爆破施工
(12)爆破技术
①桩基掘进爆破只有一个自由面且竖直向上,岩石的夹制作用大,单消耗大、飞石和冲击波向上飞散和传播。
因此必须在井口进行严格的防护,以避免爆破有害效应对周围建筑和人员的破坏。
②桩基直径有1.8米、2米、2.4米、2.5米,因此采用分层掘进的方法,根据不同的石质和节理裂隙的发育情况,每次开挖1米左右。
采用手持风镐进行掘进,受工作断面的限制,只能采用平行空孔直线掏槽的方法。
③爆破参数的设计
孔网参数的设计(以直径为2.0米的桩基为设计标准)
④炮孔深度(L)
根据掘进深度,确定炮孔深度为1.0至1.5米,此处取1.2米。
⑤炸包和炮孔直径(d)
手持式风镐钻垂直孔,孔径d取36mm,对于炸包,选取包装直径为32mm的岩石粉状乳化炸药或二号岩石乳化炸药,这种炸药便于填装。
⑥掏槽孔的设计
a、由于受开挖断面的限制,决定采用平行空孔直线掏槽方式,菱形布孔,中心为一空孔,四周布置5个掏槽孔,孔距分别为0.45米。
中心孔的孔深为1.2米,其余四个孔的孔深为1.4米。
b、根据经验,装药系数一般取0.6~0.8,则装药长度为0.84~1.12米,此处取0.8米,则由此推出单孔装药量Q=0.5kg.
⑦辅助孔的设计
a、孔间距:
0.3米
b、孔深:
1.2米,单孔装药量:
Q=0.3kg
⑧周边孔的设计
0.45
Q=0.2kg。
孔网参数图如下图所示:
⑨装药方法和装药结构设计
采用连续装药的方法,耦合装药结构。
⑩起爆网络设计
采用电雷管串联起爆网络,掏槽孔先响(瞬发电雷管),其次为辅助孔(3段),周围孔最后响(5段),依次间隔时间为50ms,起爆网络见图示。
(13)爆破安全设计与校核
①爆破震动效应的控制
根据萨道夫斯公式
V=K•(Q1/3/R)a
式中:
R-从测点到爆破中心的距离,M,此处为20米。
V-质点允许震动速度,cn/s
Q-爆破时一次齐爆最大药量(kg),此处为2kg;
K、a-与爆破场地的地质和岩石有关系的系数、衰减系数,此处K取100,a取1.5。
带入得V=100*(21/3/20)1.5=1.58cm/s。
比“爆破安全规程”规定的2.7-3.0cm/s小,因此爆破产生的震动不会对北面建筑物造成破坏性的影响。
在爆破时应先进行试炮,采取符合现场条件的爆破起爆药量。
②爆破冲击波的校核与控制
由爆破冲击波计算公式:
RR=Kn·
Q1/2
冲击波安全距离单位为米;
Kn,系数,取1;
Q:
一次齐爆最大药量,2kg。
代入得RR=1.414米。
爆破冲击波的理论影响范围为1.414米,但冲击波在孔中传播衰减的速度慢,因此必须保证每一个炮孔都有一个良好的填塞质量合理的填塞长度,才能使爆炸产生的冲击波最大的消耗在孔中,作用于岩石。
③爆破个别飞散物的校核与防护
④桩基掘进爆破只有一个自由面(竖直向上),岩石的夹制作用大,因此必须在井口做好覆盖和防护。
⑤在井口先用钢筋网片覆盖在井口覆盖,且在钢筋网片上加重物,并压砂袋两层。
2.5、钢筋笼制作与安装
◆钢筋笼制作
(14)技术人员应先进行图纸会审及技术交底,并做好交底记录;
(15)制作钢筋笼前,应先进行钢筋原材的验收、复验及焊接试验;
钢材表面有污垢、锈蚀时应清除;
主筋应调直;
在钢筋加工场加工成半成品;
(16)本标段桩基工程孔深较浅的钢筋笼整体制作,较深的分节制作,分节长度一般不大于12m。
钢筋笼纵向钢筋的接头采用机械套筒连接,钢筋笼加劲筋及箍筋与纵筋点焊焊接。
◆钢筋笼安装
(17)钢筋笼的安装方法:
钢筋笼采用25T吊起吊分节连接安装。
为防止钢筋笼在运输及起吊时变形,可根据实际情况在加强箍筋设三角形支撑。
因每根桩基设计规定安装有3根(桩径大于1500mm的4根)声波测试管,待钢筋笼吊装至孔底后,配合安装单位将声波测试管按设计要求定位。
(18)下放钢筋笼时的注意事项
①下放钢筋笼前应进行检查验收,钢筋笼加工质量及尺寸不合要求不准入孔;
记录人员要根据桩号按设计要求选定钢筋笼,并做好记录;
起吊钢筋笼时应首先检查吊点的牢固程度及笼上的附属物;
②用吊车放入孔时轻放慢下,入孔后不得强行左右旋转,严禁高起猛落、碰撞和强压下放;
③为缩短下笼时间,应由3~4名落笼操作工人同时作业,保证钢筋笼平稳下放;
④钢筋笼入孔后应检查钢筋顶标高;
⑤钢筋笼应按设计图纸要求安放定位钢筋,以确保桩基混凝土保护层厚度。
2.6、桩身混凝土灌注
(19)从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小(每分钟小于6mm)时,可认为是干桩,可采用在空气中灌注混凝土桩的办法。
除按一般混凝土灌注有关规定办理外,还应注意以下事项:
①浇筑前须再次清除孔底渣土,采用明浇法施工,由拌和站集中制料,砼罐车运输至孔边,为防止混凝土在下料时产生离析,混凝土通过料斗和串筒下料,串筒底距浇筑面不超过2m。
混凝土每上升50cm,即采用插入式振捣器下至孔底人工分层振捣密实,振捣上层混凝土时,振动棒应插入下层混凝土5~10cm。
若桩基地下水渗漏较大,明浇不能保证砼施工质量时,采用水下混凝土浇筑。
②孔内混凝土应尽可能一次连续灌注完毕,若施工接缝不可避免时,应按一般混凝土施工浇筑施工缝的规定办理。
并一律设置上下层的锚固钢筋。
锚固钢筋的截面积应根据施工缝位置验算。
无资料时可按桩截面积的1%配筋。
(20)当孔底深处的地下水上升速度较大时(每分钟上升速度超过6mm),应作为有水桩按导管法在水中灌注混凝土。
灌注混凝土前,孔内的水位应灌到与孔外自然地下水位同样高度,使孔内外水压平衡。
2.7、挖孔桩终孔验收及成桩的质量检测
◆挖孔桩终孔验收
挖孔桩终孔验收包括两部分:
验岩样和验终孔。
包括以下步骤:
(21)当挖孔桩进入强风化或者弱风化岩层,设计有嵌岩深度的要求时,需要挖进过程中取好岩样,一般50cm一道岩样,待入岩时,通知监理单位及设计单位,现场进行桩基地质的确认。
(22)孔深挖至设计标高时,需要终孔,施工单位先要进行自检,自检确实达到设计规定的桩端持力岩层,桩型、桩径、桩位等符合要求,桩底松渣清理干净,必须做到平整,无松渣、污泥及沉淀等软层。
孔内水抽干净后,再及时通知监理工程师及设计单位,进行报检申请并同时钎探。
钎探过程如下:
a.测量人员先对钎探点进行定位,定位准确无误后进行风钻施工。
b.记录风钻每分钟的钻进深度或每米的钻进时间。
c.钎探深度5米,钻孔完成后,拔钻将孔盖住。
e.灌浆:
钻完的钻孔,经过相关人员检查孔深并记录无异常后,即可进行灌浆填孔。
f.整理记录:
将每分钟钻孔深度或每米的钻孔时间填入统一表格内,字迹要清楚,再经过打钎人员签字后统一归档。
◆成桩质量检测
人工挖孔在终孔后应对桩位、孔径、孔深等项目进行检查,成孔质量标准如下表所示:
成孔质量标准及检查表
允许偏差
检查方法
桩的中心位置
群桩100,单桩50mm
全站仪、钢尺测量
孔径
不小于设计桩径
全站仪、钢尺测量吊垂法确立中心,钢尺量
倾斜度
<0.5%
孔深
摩擦桩:
不小于设计;
支撑桩:
比设计深度超深不小于0.05m
人工挖孔灌注桩质量标准
不小于设计
钢尺逐段检查
钢尺量,设计鉴定
钢筋骨架地面高程(mm)
±
50
水准仪测骨架顶面高程后反算:
每桩检查
混凝土强度(MPa)
在合格标准内
桩位(mm)
群桩
100
经全站仪:
排架桩允许
排架桩极限
◆钢筋制安质量检测
(23)所采用的钢筋力学性能应符合设计及有关施工规范的规定,其种类、钢号、规格等均应符合设计图纸的规定。
(24)所有钢材应有出厂合格证,并经现场监理见证取样送检合格后投入工程使用,钢材检验标准及检查方法见下表。
(25)钢筋笼制作必须按设计要求加工,钢筋笼的主筋间距、箍筋间距、直径、长度等应符合设计和规范要求。
制作允许偏差见下表。
钢材检验标准及检查方法表
性质
检验项目
检验标准
检验方法
备注
关键
材质
符合设计标准
检查质量检查资料
供货单位提供
规格
用游标卡尺或用尺量
一般
锈蚀情况
≤厚度负偏差的1/2
用游标卡尺或目测
钢筋笼制作允许偏差
项次
主筋间距
尺量:
每构件检查2个断面
箍筋间距或螺旋筋螺距
每构件检查5~10个间距
钢筋笼外径
按骨架总数30%抽查
0.5%
垂线法
◆桩身混凝土质量检查
(26)桩基础所需原材料进场后,应对水泥、砂、石进行检验合格后方能使用,水泥、砂、石检验标准见下表:
水泥检验标准及检查方法表
检测项目
检验标准(允许偏差)
品种
符合设计要求
查合格证,并现场取样作物理化学性能检测
查看厂家或供货单位提供化验资料。
标号
符合混凝土的配合比设计要求
出厂时间
三个月以内
查出厂日期
保管情况
无受潮变质
砂、石检验标准及检查方法表
石子强度
试验报告
石子规格、材质
符合规范要求
石子含泥量
≤2%
砂子规格、材质
砂子含泥量
≤5%
(27)砼配合比必须经试验确定后,报送监理工程师审批。
上料拌合时要严格按施工配合比计量过磅,控制好水灰比和砼的搅拌时间,确保混凝土的质量。
(28)桩身砼浇筑过程中,每桩在出料口现场取样3~4组,做抗压强度试验。
桩砼浇筑完毕后,应及时派专人用麻袋、草帘加以覆盖并浇清水进行养护。
2.8、施工保证措施
◆质量保证措施
(29)
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