XXX钢护筒施工方案.docx

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XXX钢护筒施工方案

一、工程简介

二、工程地质情况

配电房、教师公寓、女生公寓、食堂基础桩位地质钻孔资料ZK1#～ZK9、ZK13#～ZK18#勘测点，土层分布如下：

①0a层：

杂填土（meQ43）

灰色等杂色，结构松散，成分以块石、碎石等为主，块径10～50cm为主，大的达100cm以上。

该层全场地大部分地段均有分布，层厚1.50～4.80m。

①0b层：

素填土（meQ43）

黄灰色、褐灰色，结构松散，成分以可塑～软塑状粘性土和淤泥质土为主，含少量植物根须和腐殖质，局部含少量碎石，块径2～5cm左右。

该层主要在场地北侧分布，层厚0.60～3.50m。

②1层：

淤泥质粘土（mQ42）

褐灰色，流塑，厚层状，高压缩性，土质不均，含少量有机质条带和团块，土面有油脂光泽，韧性高，干强度高，摇震反应无。

该层全场地均有分布，层厚4.00～9.30m，顶板埋深0.60～4.80m，顶板标高-0.50～3.14m。

②2层：

淤泥（mQ42）

灰色，流塑，厚层状，高压缩性，土质不均，含少量粉土团粒，土面有油脂光泽，韧性高，干强度高，摇震反应无。

该层全场地均有分布，层厚10.70～18.50m，顶板埋深8.00～11.30m，顶板标高-7.31～-3.21m。

③层：

粉质粘土（al-lQ32-2）

黄灰色、灰黄色，可塑，厚层状，中等压缩性，土质不均，粉粒含量较低，土面光滑，韧性中等，干强度中等，摇震反应缓慢。

该层全场地大部分地段均有分布，层厚0.50～9.30m，顶板埋深20.20～27.50m顶板标高-23.93～-16.63m。

④层：

粘土（mQ32-2）

灰色，软塑，厚层状，高压缩性，土质不均，含少量粉土团粒和贝壳碎片，局部为淤泥质粘土，土面有油脂光泽，韧性高，干强度高，摇震反应无。

该层全场地大部分地段均有分布，层厚1.20～20.00m，顶板埋深20.00～30.50m，顶板标高-26.10～-15.97m。

⑤层：

粘土（al-lQ32-1）

灰黄色、兰灰色，可塑，厚层状，中等压缩性，土质不均，含少量粉土团粒，土面有油脂光泽，韧性高，干强度高，摇震反应无。

该层全场地大部分地段均有分布，层厚1.00～15.40m，顶板埋深27.00～

以上各地基土层的埋藏分布规律详见“工程地质剖面图”（附图3）。

43.00m，顶板标高-39.47～-23.17m。

⑥层：

粘土（mQ32-1）

灰色，软塑～可塑，厚层状，中等压缩性，土质不均，含少量粉土团粒和腐殖质团块，土面有油脂光泽，韧性高，干强度高，摇震反应无。

该层全场地大部分地段均有分布，层厚1.20～14.50m，顶板埋深30.80～47.60m，顶板标高-44.03～-26.92m。

⑦层：

粉质粘土（al-lQ31）

兰灰色、黄灰色，可塑，厚层状，中等压缩性，土质不均，粉粒含量较低，土面光滑，韧性中等，干强度中等，摇震反应缓慢。

该层主要在场地北侧分布，层厚3.00～15.60m，顶板埋深36.00～49.50m，顶板标高-45.43～-32.30m。

⑧层：

粘土（mQ31）

灰色，软塑～可塑，厚层状，中等压缩性，土质不均，含少量粉土团块和条带，含少量腐殖质和有机质团块，土面有油脂光泽，韧性高，干强度高，摇震反应无。

该层全场地均有分布，本次共有40个钻孔揭见，层厚1.00～11.80m，顶板埋深46.50～57.70m，顶板标高-52.41～-42.63m。

⑨层：

粘土（al-lQ22）

兰灰色，可塑，厚层状，中等压缩性，土质较均，土面有油脂光泽，韧性高，干强度高，摇震反应无。

三、桩基施工情况

2017年3月11日开始钻孔灌注桩施工，先从配电房、教师公寓开始，至4月30日已施工了159根钻孔灌注桩。

在施工过程中普遍存在充盈系数过大的情况。

配电房基础共同9根桩，设计桩长43m理论砼量12.43m3，实际浇灌砼量最少15m3最多23.5m3，充盈系数在1.21～1.89间，总浇灌砼155m3平均充盈系数为1.38。

教师公寓设设计桩长43m理论砼量12.43m3，实际浇灌砼量最少16m3最多23m3，充盈系数在1.29～1.85间。

女生公寓设计桩长51m,A700桩理论砼量20m3、A600桩理论砼量14.7m3。

A700已施工10根最少浇灌砼量24m3，最多浇灌砼量26m3，充盈系数1.2～1.3。

A600已施工37根最19少浇灌砼量24m3，最多浇灌砼量34.5m3，充盈系数1.29～2.34。

在钻孔灌注桩施工过程中发普遍存在塌孔、缩径现象，经常一清起钻后放钢筋笼时发现有缩径现象，放至10～12m左右时无法放下去，把钢筋笼提出后重新钻孔、清孔后钢笼再放得下去，有时要从复钻孔、清孔二～三次。

例：

4月17日教师公寓6轴交C轴的46#桩当导管下至16节（41m左右）时出现塌孔现象。

无法继续下导管，只能把导管拔出，但由于塌方严重，拔出三节后发现导管接头处断裂，其余导管埋入地下无法拔出。

另外教师公寓15轴交C轴右侧66#桩由于在6～9m处有障碍（大石块）尚未施工。

特别是女生公寓塌孔现象比较严重，Q～R交1～14轴范围内多处出现塌孔现象，往往出现提竿后钢筋笼放不下，拔出钢筋后再进行钻孔、清孔，钢筋笼放下去后导管又放不下的情况。

在4月8日Q交12轴上部的23#桩施工过程中，开始一切正常，当砼浇灌了13m3（约30m）时突然塌孔无法继续浇灌混凝土，终止灌注。

出现上述情况后我项目部商定采用10mA700钢护筒分二次钻孔。

第一次设计A600桩径的采用A700钻头，钻至11m时拔出钻头，埋入10mA700钢护筒，再换成A600的钻头继续施工。

采取此措施后桩基充盈系数在1.5～1.9左右，根据目前的情况还有桩会出现塌孔现象。

已施工的54#、57#、42#、39#桩在地下10～13m左右存有块石超灌比较严重。

根据已施工的情况表明上部填土较深，淤泥层较厚使用泥浆护壁进行旋挖钻孔难度大难以成孔，因填土深孔壁不稳定泥浆往孔内注入时极易造成上部填土塌孔无法成桩。

综上所述：

建议增加使用长钢护护筒施工法，先用旋挖钻机进行引孔，钻孔至渗水及塌孔部位停止钻孔，用振动锤震动下压15米以护筒，再进行成桩钻孔，钻孔至设计桩底标高后下放钢筋笼灌注砼，灌注砼至桩顶标高后，再使用振动锤震动上拔钢护筒后重复使用。

四、施工技术方案

桩基施工拟采用钢护筒跟进施工方法。

根据已施工的钻孔灌注桩实际情况表明，有桩顶以下15米范围内有部分坍塌，钢护筒长度按最不利地质条件控制，参照地质图，护筒总长15m，钢护筒壁厚δ=12㎜的钢板，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊缝全部为双面坡口，每节制作长度为5米，制作内钢护筒的内径D′=650mm、750mm。

下置钢护筒的目的：

主要是防止钻孔过程中出现大面积塌孔，采用汽车吊辅助振动锤等打入设备，将钢护筒分节打入土层中。

该方案的风险：

1.钢护筒下压，灌注完砼后上拔因桩芯砼向下的压力有一定几率造成钢护筒无法拔出。

2.使用长护筒施工，该护筒长度的桩径比原设计桩径增加20CM。

3、灌注完上拔长护筒时，因原地层的孔壁不完整，有可能造成砼桩顶标高的下沉，但不影响桩身完整性。

（1）桩基钢护筒跟进的施工工艺：

场地平整、定位→埋设外钢护筒→钻孔至孔深4~10m→下放钢护筒→正常成孔至桩底标高（终孔）。

（2）钢护筒制作：

外钢护筒的内直径为D=750mm、650mm两种，壁厚δ=12㎜，在厂家用机械集中卷制加工制作，焊缝全部为双面坡口，制作好后运至施工现场。

（3）全程钢护筒跟进施工

本工程下置内钢护筒的目的：

主要是防止冲孔和灌注过程中出现塌孔，通过下置内护筒的作用，即可顺利穿越软弱覆盖层，达到顺利终孔的要求；同时避免砼超灌甚至无法灌注至设计桩顶标高等情况。

正常钻进至孔深4~10m位置处，采用50T汽车吊辅助450Kw以上振动锤，先将内钢护筒分节打入土层中，再进行旋挖成孔。

在下沉钢护筒的施工过程中，振动锤必须平稳，牢固的焊在内钢护筒顶部，并在护筒顶面的平面位置一定要居中，尽可能避免因偏心造成护筒产生偏斜。

同时采用水平尺严格控制好各节护筒连接的垂直度，不得超过施工规范要求的1/200，力求钢护筒垂直入土。

若一旦发现有偏斜的趋势，马上进行纠正，将可能发生偏斜的不利因素消除在萌芽状态中。

各节钢护筒的连接焊缝全部采用双面开坡口进行满焊，两节护筒的接缝除施焊外，还需在接缝处焊接50mm宽、δ=12㎜的加强钢带。

以保证其尺寸准确，使护筒体顺直度达到要求，整个内护筒的竖向壁成一直线。

对其控制好质量的环节上起到关键的作用。

（4）钢护筒吊装方案

①起重机械的选择

根据施工组织要求本工程钻孔桩分项工程的内钢护筒吊装工作应安全、及时和准确，结合现场场地的具体情况以及机械使用等综合考虑选用汽车起重机，初步按照规格型号为QY50、最大额定起重量为50T的吊车。

②吊装施工

1）吊装前准备

起重司机和起重指挥人员必须做好吊装作业前的准备。

包括作业前的技术准备，明确和掌握作业内容及作业安全技术要求、听取技术与安全交底、掌握吊装钢护筒的吊点位置和捆绑方法；认真检查并落实作业所需工具、索具的规格、件数及完好程度。

对作业现场进行观察，熟悉作业场地、排除作业的障碍物，检查地面平整及耐压程度，实地检查有无影响钢护筒吊升的因素。

掌握钢护筒的重量、重心。

吊装设备及钢护筒的到位准备。

作业现场地面平整程度及耐压程度在满足起重作业要求后，确定吊装设备作业的具体位置。

钢护筒从加工场平移到安装下放位置的作业准备。

在夜晚作业时，应准备足够的照明条件。

2）吊装钢护筒的捆绑

根据钢护筒的长度，确定钢护筒的吊点个数（两个或三个）。

在确定吊点后钢护筒的捆绑采用卡绳捆绑法，即将吊索（钢丝绳）从钢护筒的挂钩孔穿过，一头绳头用卸扣锁在钢丝吊索上，另一头绳头挂在吊钩上的捆绑法。

钢护筒在吊离地面采用两个或三个吊点时，利用两根或三根钢丝绳使用卡绳法捆绑钢筋笼，用吊车的主钩进行提升。

钢护筒的竖直作业采用一根钢丝绳同样使用卡绳捆绑法，用吊车副钩在钢护筒完全提升一定高度后进行竖直作业。

3）具体起吊作业

在起重指挥人员的指挥下，完成钢护筒的捆绑和挂钩作业后，起重指挥应组织司机进行起重机的检查、注油、空转和必要时的试吊。

在确定吊装作业区内没有其它人员停留后，指挥人员正确运用包括手势、音响、旗语等指挥信号，组织起重机司机吊升钢护筒，到达一定高度时，竖直钢护筒。

整个竖直过程应在钢护筒脱离地面的情况下进行。

当钢护筒完全竖直后，应校正就位并下放基桩内。

吊装过程注意事项：

A、指挥人员及起重司机应严格执行钢护筒的起重吊运方案及技术、安全措施；

B、严禁超负荷使用起重机与工具和钢丝绳；

C、在吊装过程中，任何人不得停留在已吊起的钢护筒下方；

D、因故停止作业，须采取安全可靠的防护措施，保护钢护筒与吊车安全及不受损伤，严禁钢护筒长时间悬挂空中；

E、吊升过程应平稳，避免振动和摆动，钢护筒必须加设溜绳；

F、在作业过程中，如发生异常，起重司机应及时报告起重指挥；

G、在露天作业时，遇有六级及以上大风、大雾、雨雪等不良天气应停止作业。

4）钢护筒下放基桩后，采用汽车吊辅助振动锤等打入设备，将钢护筒分节打入土层中。

（7）质量保证措施：

钢护筒的加工尺寸必须严格控制，护筒上下节的连接缝除焊接外，还需在接缝处焊50mm宽的加强钢带，护筒水平接缝所成平面与护筒竖向垂直，使整个钢护筒的垂直度符合要求，振动锤与护筒顶面焊接牢固，无松动；并要求振动锤位置居护筒顶面中，各节下沉的护筒必须严格控制垂直度。

（8）具体钻孔灌注桩施工工艺详见已批复的《桩基施工技术方案》。

主要施工机械设备表

序号

机械设备名称

单位

数量

备注

1

450振动锤

台

1

2

大挖机

台

2

3

旋挖机

台

2

4

吊车

台

1