咬合桩施工方案Word格式.docx
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1层褐黄~灰黄色粉质粘土,含氧化铁条纹及铁锰质结核,局部夹粘土,一般土质自上而下渐软,距黄浦江较远区域,该层一般均有分布。
3层灰色沙质粉土,含云母、有机质,下部夹多量粉砂,土质不均。
主要分布于长治路以北区域。
3第
层淤泥质粉质粘土,局部夹多量粉性土,土质不均;
层淤泥质粘土,夹薄层粉砂,土质较均匀。
以上2层土呈流塑状态,具有高压缩性、好灵敏度特点,受第
0及第
3层影响,该2层土在拟建场地局部分布。
4第
1层粉质粘土,在拟建场地均有分布,含云母、有机质、腐植物、钙质结核,夹薄层粉砂,呈软塑状态,土质较软弱。
3层粉质粘土夹粉质粘土,在古河道区域均有分布,且厚度较厚,局部以粉性土为主,土质不均。
4层灰绿色粉质粘土,仅在古河道区域局部有揭露,含氧化铁条纹及铁猛质结核,上海地区俗称“次生硬层”。
1.3周边管线及建筑物情况
本工程地处中山东一路,北起北京东路,南至福州路。
交通繁华,管线复杂;
万国建筑群距离结构较近。
1、施工期间,中山东一路向东西两侧翻交。
2、围场东侧保留一根宽度为18-20米交通便道,供机动车双向5车道通行,其中南向北3车道,北向南2车道。
3、围场西侧保留一根7-8米的交通便道,供机动车北向南2车道通行。
4、施工期间,中山东一路(南京东路~北京东路)东侧、中山东一路(滇池路以北)西侧、中山东一路(九江路~汉口路)西侧新辟建公交港湾式停靠站,供沿线公交停靠。
5、在各路头施工时,安排纠察值班。
6、过路头施工均采取夜间一体化施工,白天覆盖钢板保证交通正常通行。
二、编制依据
1、上海外滩滨水区改造工程截渗墙咬合桩施工图
2、《建筑结构荷载规范》(2006年版)(GB50009-2001)
3、《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2003)(J257-2003)
4、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
5、上海市标准《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)
6、上海市标准《地基处理技术规范》(DBJ08-40-94)
7、上海市《市政地下工程施工质量验收规范》(DBJ08-236-2006)
8、《上海市水利工程质量检验评定标准》
9、《水利水电工程施工质量评定规程》
10、《上海市水利工程建设项目验收管理实施细则》
11、《水利水电建设工程验收规范》
12、《工程建设标准强制性条文(水利部分)》
三、工程技术要点及难点
①对于本工程的咬合桩截渗墙,其主要作用是防水,因此在成桩过程中必须严格控制桩身垂直度及桩身质量,垂直度必须控制在3‰以内,桩身的混凝土不得有离析现象;
②本工程咬合桩为硬切割咬合施工,桩径Φ1000咬合为15cm,考虑该地区地下水位丰富,在施工时需密切注意施工区域的江水渗漏情况,对于渗漏严重的部位,可采用双液分层压密注浆或采用小螺旋喷浆搅拌水泥土止水。
③考虑滨水区地质结构复杂,地下存在较多的块石、老防汛墙护坡、钢筋砼基础、木桩、钢筋砼桩等多种障碍物,咬合桩施工的设备必须有足够的切割破碎清障能力,结合清障施工完成咬合桩施工,不产生清障后回填再施工的重复工序,起到节约工期的目的。
④根据截渗墙的平面布置图,施工大部分区域离滨水区观光平台的距离较小,施工设备无法占用截渗墙江侧场地,因此选用设备必须满足单侧施工能力,并对临近的建筑物影响较少。
四、设备选型
由于本工程施工要求很高,特别是考虑将施工对周边建筑物的影响减小到最低,并保证一次性将地下不明障碍物切割清除,本工程宜采用全回转套管CD钻机进行咬合桩施工。
全回转套管CD钻机是从国外引进的先进设备,包括主机、液压动力站、操纵室三个部分组成。
施工过程中由全回转套管CD钻机液压驱动双壁钢套管全回转切割钻进,双壁钢套管底端镶嵌钛合金刀头,具备很强的切割切削能力,可将地下抛石、残留旧桩、旧砼等障碍物一并清除。
全回转套管CD钻机图
全回转套管CD钻机施工工况图
全回转套管CD钻机的主要性能特点:
(1)能够对单轴压缩强度为137~206MPa的巨砾、岩床进行切削。
(2)在砂砾、软岩层等地层的挖掘深度可达62m,在淤泥、粘土层等的挖掘深度可达73m。
(3)垂直精度可达1/500。
(4)对于地下存在钢筋混凝土结构、钢筋混凝土桩、钢桩等的地层具有切割穿透的能力,并能将其清除。
(5)通过自动控制套管的压入力,可以保持符合切削对象最合适的切削状态,以及防止切割钻头的超负荷。
全回转套管机外型尺寸:
全回转套管机技术性能表:
五、施工部署和总平面图
5.1施工组织机构
5.1.1项目组织机构网络
5.1.2技术组织机构网络
5.2平面布置图
见附图2
六、咬合桩施工工艺流程及施工方法
6.1施工工艺流程图
6.2施工方法
6.2.1施工准备
因本工程在人行通道部位施工,为确保工程顺利进行、文明施工及安全,对施工范围进行围挡隔离;
拆除人行通道面砖,破除混凝土垫层,开挖样沟查明管线,开挖样沟宽度不少于1.2m,深度为2m,确认下部无管线或对管线进行搬迁后回填并夯实,为导墙施工做好准备;
施工机械停放部位为绿化拆除部位,浅层有较多的管线,在施工前为确保管线及施工作业的安全,做好安全文明施工,对施工区域进行钢筋混凝土地坪硬化,地坪硬化采用C25混凝土,浇筑厚度为15cm,钢筋采用Φ14@250mm双向。
6.2.2测量放线
根据图纸放出桩的中心位置,根据中心线放出导墙的范围线。
6.2.3导墙施工
6.2.3.1总则
为保证钻孔咬合桩孔口的精确度,并提高就位效率,依据设计图纸要求及本工程所采用的套管机的特点,在咬合桩顶部设置混凝土导墙,导墙根据场地实际情况确定厚度,本工程导墙厚度为300mm即可,导墙宽度桩中心向两侧各2000mm,导墙顶标高略高于钢筋笼顶标高,以防止钢筋笼高出地面影响全回转套管机就位,导墙在孔口位置略高于地面,以防止地表水进入桩孔内,导墙内配Φ16@250双向钢筋,导墙的混凝土等级在C25,施工时结合场地硬化施工,导墙施工图如下:
6.2.3.2测量放线
根据放出的桩位中心线,向两侧测量51cm放出咬合桩边线,即为导墙的外边线。
6.2.3.3导墙沟槽开挖
在放出导墙边线后经监理验收符合要求后既进行导墙沟槽的开挖,采用镐头机或风镐破除路面混凝土,用挖机挖除上面土层至导墙底标高5cm以上,下部及两侧用人工修平夯实。
开挖结束后把导墙的中心线引入沟槽内,以控制导墙模板的施工。
6.2.3.4钢筋绑扎
沟槽开挖结束绑扎导墙钢筋,导墙钢筋采用二级Φ16@250单层双向钢筋,为防止浇筑完成的导墙内尺寸发生减少或增大的位移,沿导墙长度方向每隔1m设一根钢筋拉通两侧导墙,以限制导墙的位移,防止导墙内径减少影响套管的成孔。
6.2.3.5模板施工
模板采用自制整体式模板,导墙模板预留孔直径比套管直径扩大20mm,模板定位要牢固,严防跑模,并保证轴线和孔径的准确,混凝土施工前先检查模板的垂直度和中心以及孔径是否符合要求。
6.2.3.6导墙混凝土浇筑施工
导墙混凝土浇筑采用人工与混凝土输送车配合,混凝土浇捣时必须做到两边对称施工,确保受力对称均布,以防止因为不均匀受力造成的跑模,浇捣时现场要有专人看模,如发现跑模现象,应立即停止混凝土的浇捣,重新加固模板,并纠正到设计位置后,方可继续进行浇捣。
6.2.3.7导墙混凝土养护
导墙浇捣完成后,做好养护工作,并且避免发生沟槽内积水现象,导墙完成强度达到70%后,方可进行咬合桩施工。
6.2.4咬合桩成孔施工
6.2.4.1套管检查
咬合桩的套管采用Φ1000的双壁钢套管,实际施工采用的直径需设计计算后确定;
在成孔套管使用前,应进行套管顺直度的检查和校正。
首先检查和校正单节套管的顺直度,然后检查按桩长配置的全长套管的顺直度,并对各节套管编号,做好标记,按序拼装。
上图为全回转套管机配置的双壁钢套管
6.2.4.2咬合桩施工顺序
本工程咬合桩为全素桩,等混凝土灌注完成后插入600*600的方钢筋笼,以便于咬合桩与截渗板连接,咬合桩采用硬切割施工方法,硬切割咬合桩是在临桩强度达到30%后进行切割咬合的施工方法,防止在施工中钢套管切割旋转时将障碍物旋转破坏常未凝固的混凝土,造成渗水现象;
硬切割施工顺序图:
6.2.4.3全回转套管机就位
将钻机的中心或定位器中心与咬合桩桩位中心对齐,并调整钻机的水平度,保证导杆及套管的垂直度,通过导墙的精确定位,反复调整使钻机在中心与桩位中心对准,请现场监理验收。
6.2.4.4安装套管
桩机就位后,即可安装钢套管,钢套管安装好后,应进行垂直度复测,复测固定锤球或经纬仪双向复测,满足要求后方可开始成孔。
6.2.4.5咬合桩成孔
①成孔
根据本工程的实际情况,上部10m以上有不同程度的混凝土、抛石、木桩等障碍物,局部地方有混凝土预制桩等,因此在施工时CD全回转套管机结合清障一次性成孔,因上部障碍物层中夹杂的都为淤泥质黏土或粉土,在咬合桩施工时必须使钢套管的深度比钢套管内的土面深2~3m,防止出现土体管涌现象,特别是临桩已施工的,钢套管钻进的深度必须深于临桩混凝土底标高50cm以上,对于地下水位丰富的区域,钢套管钻进的深度要更深些,防止地下水位渗入钢套管内造成临桩混凝土离析;
采用CD全回转套管机施工中边旋转钢套管边抓土至孔底标高后浇筑混凝土;
本工程咬合桩深度为10-12m,对于CD全回转套管机需配备15-17m钢套管(6+6+5[3])m).
②成孔监测
在成孔过程中,必须随时进行钢套管的垂直度的监测,特别是第一节套管钻进时,监测可采用两台经纬仪或两个锤球双向控制,确保垂直度小于3‰。
6.2.5混凝土灌注
混凝土采用C30泵送微缓凝混凝土,缓凝时间为6~8小时,满足灌注后拔管的要求。
6.2.5.1安装混凝土导管
混凝土导管采用Φ250螺纹联接钢导管,各节导管应扣紧,防止漏气堵管,混凝土导管底部离孔底约30-50厘米。
6.2.5.2灌注混凝土
混凝土导管安置完毕后,应进行钢套管拔管检查,检查的目的在于检查套管起拔是否顺畅,起拔量一般控制在10-20cm。
灌注前的准备包括上料及贮料斗用水湿润,进行现场混凝土坍落度试验并制作混凝土试块,如发现混凝土和易性变差、坍落度达不到设计要求,严禁直接将水注入混凝土罐车,该车混凝土应予退回,检查完毕一切正常后进行首次上料。
贮料斗内的堵头采用圆形钢板,用细钢丝绳悬吊。
首次上料应保证不得少于初灌量,首次灌注完成,混凝土导管应处在埋深2米以上的位置,首斗料下落完成后应试拔外套管(起拔量不超过10cm),检查钢套管起拔是否顺畅。
每完成一斗混凝土或一车后均应进行起拔检查,起拔量不超过10cm,该过程一直延续至拆卸第一节外套管。
当混凝土灌注高度超过第一节钢套管3m以上,此时应开始第一次起拔第一节套管,拆除第一节外套管后,外套管在混凝土内埋深不少于2米,混凝土导管埋深不少于2.5米。
重复上述过程,进入第二次拔管循环,在最后一节外套管一次拔出时,混凝土导管应留在孔内,待外套管完全拔出并拆除后,测量孔内混凝土面标高,根据需要进行混凝土补灌。
灌完后拆除混凝土导管。
混凝土灌注这一过程需约1~2小时左右。
每次拆除的混凝土导管应马上进行清水冲洗,为下次混凝土灌注准备。
上述浇灌混凝土及拔管方案,应通过现场作试验确定,防止外套管埋深过大,起拔套管困难。
6.2.5.3混凝土的要求
①混凝土采用商品混凝土,混凝土要有一定的缓凝时间,确保灌注时的拔管顺畅。
混凝土的缓凝时间控制在6~8小时左右,在施工过程中,对不同批号的水泥及不同批号的外加剂,应提前做好配合比试验。
②混凝土的和易性要求
混凝土按水下混凝土要求,灌注要求混凝土的坍落度在16-18之间,每车混凝土均应现场做坍落试验并予记录,如发现混凝土坍落度不能达标,严禁现场将清水注入混凝土罐车搅拌后再用,作为不合格产品,该车混凝土应退回厂家。
每次出料时,上料斗上应有10cm间距的格栅状钢筋滤网,防止混凝土罐车内流出块石及水泥结晶体堵塞混凝土导管。
混凝土应充分搅拌,防止部分混凝土砂率过高或过低,过高或过低砂率的直接后果是该部分混凝土的和易性发生改变,造成局部渗漏现象。
因此,现场混凝土应充分搅拌。
6.2.6钢筋笼制作及安装
钢筋笼的制作应严格按设计图纸的要求,焊接牢固,不得有虚焊、脱焊。
本工程咬合桩钢筋笼仅考虑上部与顶板锚固作用,在混凝土浇筑后插入桩顶以下混凝土550mm,上部露出桩顶350mm,钢筋主筋采用二级Φ14钢筋,箍筋采用一级Φ8@150mm钢筋。
七、咬合桩施工技术要点
咬合桩是通过桩体咬合而达到结构自防水的目的,因此,咬合桩的技术要点可归纳为垂直度、混凝土的缓慢时间、混凝土材料的均一性和钢筋笼的定位等。
7.1桩体垂直度控制
7.1.1桩体垂直度控制目标
垂直度≤3‰。
7.1.2就位对中
桩机就位后先进行初步对中,采用吊线锤过机械下压中心支点与桩位中心对中,对中后,根据需要调节机械各支腿油缸,使机械操作平面水平。
水平调整完成后,再次对中,根据本次对中结果,再次平面移动对中,对中完成后,支起各支腿油缸,对中完成,对中误差应小于1cm。
7.1.3监测
吊装完第一节套管后,应在机械平面两个90度方向设置吊线锤,对套管垂直度进行监测,在套管下沉过程中,监测人员全过程跟踪。
发现问题马上进行纠偏。
起重工应随时检查机械操作平面的水平情况,发现问题及时纠正。
7.2混凝土的缓凝时间
混凝土采用商品混凝土。
按工艺要求,混凝土的缓凝时间应大于等于6小时,在施工过程中,对不同批号的水泥及不同批号的外加剂,应提前做好配合比试验。
7.3混凝土的和易性及均一性
水下混凝土灌注要求混凝土的坍落度在16-18之间,每车混凝土均应现场做坍落试验并予记录,如发现混凝土坍落度不能达标,严禁现场将清水注入混凝土罐车搅拌后再用,作为不合格产品,该车混凝土应退回厂家。
7.4钢筋笼的制作与安装
钢筋笼的制作应严格按设计图纸的要求,焊接牢固,不得有虚焊、脱焊,在混凝土灌注完成后插入桩顶以下550mm,插入时保证钢筋笼位置准确,不影响临桩咬合切割施工。
7.5超挖控制
常观咬合桩采用软切割对于B桩施工需超挖,防止发生管涌现象,本工程采用硬切割的施工方法,等A桩混凝土强度达到30%后再进行咬合切割的施工方法,因此对B桩施工时就无需进行超挖,以达到设计桩长即可。
7.6纠偏
如因地层原因或其它原因,使得桩孔垂直度大于规定值,此时应拨管纠偏,对A型桩,可采用回填砂后拨管纠偏的办法处理,对B型桩,可采用回填低标号混凝土后拨管纠偏的办法处理(混凝土需要缓凝),根据需要量回填完成后,拨管校正套管垂直度并迅速开始重新开挖。
八、质量管理保证措施
为了加强本工程建设的质量管理,明确对工程质量的责任,保证工程按计划优质快速、顺利建成,特制定本质量保证措施。
项目实施过程中建立并执行一套完整的质量保证体系。
它包括采购、生产、施工、安装等在内的工程各个方面。
该质量体系必须符合国际ISO9001的系列标准。
8.1工程质量责任制
为了加强本工程建设的质量管理,明确对工程质量的责任,强化“谁承包、谁负责”的原则,本工程实行工程质量责任制,由公司负责人任本工程的质量责任人。
8.2全面推行施工质量过程控制措施
在本工程施工中,我们将全面推行施工质量过程控制,切实抓好每道施工工序的质量,以工作质量来保证工程质量,用科学的管理、严格的制度来创造优质工程,把人为的因素对工程所造成的隐患降到最低。
施工质量过程控制步骤如下:
8.2.1由工程项目总工及项目技术负责人组织全体项目管理人员认真学习本工程的相关文件、施工图纸,领会工程的特点、要点、难点,了解每个重要、关键施工节点上的措施和解决方案,让每个管理人员做到心中有底。
8.2.2由工程项目总工及项目技术负责人将整个工程按工序进行分解,依据施工图纸和相关规范,以现有的技术水平、工艺水平对工序进行分析,以表格形式罗列出各道工序施工的关键点,以及各关键点上的质量标准、质量测量手段和质量监控方法。
8.2.3由项目经理和项目总工对每一个管理岗位指定岗位工作内容、岗位责任制以及相应的奖惩方法。
8.2.4在每一道工序开工之前,由工程项目总工及项目技术负责人组织召集相关人员进行工序技术、质量、安全交底,将相应的施工质量过程控制表格的填写方法和要求进行明确。
8.2.5成立以项目总工、项目经理为主的督查小组,对施工质量过程控制进行第三方监控。
监控内容包括对现场进行实时随机抽样,以及根据汇总报表进行随机抽样。
8.2.6在施工过程中,可以根据施工图纸、施工规范、施工方法、施工工艺的改变对报表格式、报表内容以及质量标准进行相应修改,力求达到准确、适时、合理、可行。
8.3原材料质量保证措施
8.3.1原材料进库保管:
对已进库的原材料要分门别类按日期编号,按要求存放保管,把易锈、怕淋、怕晒的材料放置在干净、干燥的库房中;
8.3.2原材料钢筋复试计划
钢筋进场时要验收质保书,进场的钢筋和成型钢筋必须按规格、品种分别堆放,按规定好原材料复试,试验报告反映合格后方可使用。
每种规格、每批号每60T做一组原材料试验,不到60T的按60T计。
8.3.4钢筋机械接头、焊接试验计划:
同一种类型钢筋机械接头每50000个做一组(3根)对接试验,同一种类型钢筋焊接接头每500只焊接接头做一组(3根)对接试验。
8.4关键过程及控制
成孔施工(详见6.2.4)
钢筋笼制作和安放(详见6.2.6)
8.5特殊过程控制
混凝土施工(详见6.2.5)
8.6质量标准控制
8.6.1成孔允许偏差及检测方法
项次
项目
允许偏差
检测方法
1
孔径
不小于设计桩径
实测钢套管外径
2
垂直度
3‰
用线锤或经纬仪
3
孔深
-100
+300mm
用测绳或钢尺
4
桩位
纵轴方向
20mm
用钢尺检测
垂直纵轴方向
桩径允许偏差,正值指平均断面,负值仅指个别断面。
8.6.2钢筋笼制作
序号
项目
允许误差(mm)
钢筋笼直径
±
5
钢筋笼总体长度
50
主筋间距
10
箍筋间距
20
保护层
8.6.3焊接要求
项目名称
允许范围
备注
焊缝长度
>10d
单面搭接焊
焊缝宽度
>0.8d
焊缝厚度
>0.3d
8.7施工质量管理
8.7.1对保证质量的重点、难点和特殊点采取必要的施工技术措施,制定专门章节阐明技术措施内容和实施细则。
8.7.2工程实施前,对参与本工程施工的现场施工技术负责人、工地主管、班组长直至每一位操作工人作层层技术交底和质量交底,并组织起由项目质量经理、项管部质量工程师、施工队质量负责人和各班组兼职质量员参加的施工质量管理网,明确各级质量员的责任,协力抓好本工程的施工质量。
8.7.3工程实施时,严格按照经施工组织设计和保证质量的施工技术措施的要求进行施工,每道工序都要严格按图施工,不折不扣地执行ISO9001标准和有关“施工与验收规范”及建设单位、监理单位作出的技术规定。
8.7.4各种技术工种和专职技术人员必须持证上岗,并经常进行技术教育和质量意识教育,不断提高技术水平和质量意识,为保证工程量多作贡献。
8.7.5积极开展全面质量管理活动,把工程的质量重点、难点和特殊点列为“TQC小组”活动课题或技术攻关项目,发动群众集思广益,把好各道工序的质量关,达到设计图纸、技术文件和验收规范规定的技术要求和质量措施。
8.7.6按项目监理的指示精心施工,保证永久工程的质量满足设计图纸和技术规范的要求,施工质量必须全部达到优良等级。
8.7.7负责对质量事故进行处理。
处理质量事故的技术方案应得到项目监理的批准。
处理后的工程或产品应请项目监理进行检查、验收、签证,直到满足设计要求。
8.7.8委派专职质保人员全面记录其内部的质量保证体系,提供系统外部的具体细节,按规定的表式与要求认真填写各类原始报表和“隐蔽工程验收报告单”,验收原始报表装订成册,作为竣工资料移交。
8.7.9隐蔽工程验收,即咬合桩施工、孔底沉渣、钢筋笼制作质量,在自检合格后,监理进行100%验收。
8.7.10材料员应认真把好原材料关,不合格材料不得使用。
原材料到现场时,应提供质保书。
钢筋生产批号应与实际标牌所示相符,如有材质问题严禁使用。
试验室按规定进行原材料的试验工作。
8.7.11混凝土试块按标准养护,每天对温度、湿度进行监控,做好管理工作。
8.7.12制作钢筋笼过程中,同一种类型钢筋机械接头每50000只对接头做一组(3根)对接试样,并及进送试、钢筋原材料进场时应在同一批中每60吨取一组送试。
九、拟投入全套管灌注桩施工机械设备数量
名称
型号
数量
产地
全回转套管机
CD1500
日本
CD2000
履带式吊车
50~80
6
以上设备为目前可施工区段拟投入的机械设备数量。
我公司有全回转套管机二十多台,根据施工作业面及工期要求,可增加全回转套管机施工,满足工期要求。
十、施工进度计划
单台设备包含清障每天能完成10-12m深全套管咬合桩0.8-1根,具体根据清障深度确定,5台设备每天能完成4-5根桩,南京路~福州路段约有咬合桩251根,目前可在5台全回转套管机同时开工的条件下,约需工期60天;
金陵路~新开河路段约有咬合桩328根,安排6台设备施工,6台同时施工的条件下每天完成5-6根桩,约需工期66天,目前可施工的区域为与三泵合
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