冲孔灌注桩施工组织方案Word格式.docx
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场地基底由花岗岩构成,场地内及其附近无人为地下工程活动,不存在岩溶作用,不会产生地面塌陷、地裂缝等地质灾害,场地稳定性好。
拟建场地地基土由①素填土、②粉质黏土、③卵石、④中风化灰岩、⑤全风化泥岩。
3、施工准备层
3.1技术准备
3.1.1、熟悉和会审施工图纸。
在工程施工前,应组织技术人员认真学习阅读施工图纸,了解图纸中是否有相互矛盾及不清楚的施工工艺,了解用料的全面供应,熟悉和掌握施工图纸的全部内容和设计意图。
3.1.2、编制冲孔灌注桩施工方案、编制施工图预算,安排材料计划和资金计划等。
施工图预算是根据施工图纸计算的分部分项工程量及施工定额规定的分项消耗额限量,反映为完成一个单位工程所需用的经济文件,包括工程量,人工数量,材料耗用量,大型机械设备的机种和台班数量,根据有关规定计算的其它有关资料以及降低成本措施等内容。
及时编制施工预算,对任务的安排落实,材料计划、人工计划、竣工决算,经济分析,成本核算具有重要的指导作用。
3.1.3、技术交底,工程开工前,工程负责人应分别组织参加施工的人员进行技术安全交底,向他们阐明设计意图,施工操作规程和方法。
项目经理向工长交底必须细致齐全,并结合具体操作部位、关键部位的质量要求,操作要点及注意事项进行详细的交底。
工长接受交底后要认真、反复地向操作班组进行交底,交底以书面形式表达,必要时作图表、样板示范操作等方法加以说明,交底人、接受交底人均必须签字。
班组长在接受交底后,要组织落实认真贯彻执行。
3.1.4、桩基施工用的临时设施,如供水、供电、道路、排水、临设房屋等,必须在开工前准备就绪,施工场地应进行平整处理。
以保证施工机械正常作业。
3.1.5、熟悉场地的地下土质、水文地质资料,做到心中有数。
3.1.6、按基础平面图,设置桩位轴线、定位点;
桩孔四周撒灰线。
测定高程水准点。
3.1.7、冲孔桩施工应采用间隔冲孔,桩基浇筑混凝土3天内,大型车辆不准从周边行驶。
以免挤压桩身,造成桩身断裂。
3.2工期安排
冲孔桩工期
楼号
施工内容
工期
1-10#楼
冲孔灌注桩
每栋楼自开打至完成一个月
3.3劳动力需要量计划及主要施工机具计划
项目部本着合理利用资源,精简实干的原则,安排计划冲孔灌注桩施工期间所需劳动力和机械用量。
主要劳动力、施工机具用量见下表。
3.3.1、主要劳动力用量计划表:
项目
工种
人数
桩基工程
机长
6
钻工
12
混凝土灌注工
电焊工
2
测量员
机修工
1
下管工
4
压浆泵手
压浆操作人员
水电工
其它人员
3
合计
45
3.3.2、主要施工机具、仪器计划表
序号
机具名称
型号
单位
数量
单位功率
冲击钻机
CZ-60
台
55KW
泥浆泵
22KW
电焊机
BX-300
22KVA
水准仪
S3-d
5
激光经纬仪
J2-JD
钢护筒
各种规格
个
7
50m钢尺
GB10633-89
把
8
混凝土试件模具
15×
15cm
组
9
尖、平头铁铲
10
泥浆车
15T
辆
11
渣土车
钢筋对焊机
UN1-100
13
钢筋切断机
GQ40-B
14
钢筋调直机
GJ4-4/14
15
挖掘机
200型
16
压浆泵
3SNS
18KW
17
液浆搅拌机
YJ-340
4KW
备注:
冲锤为十字形,锤重分别为直径800mm,重3T;
直径1000mm,重3.5T;
直径1200mm,重4.5T;
直径1400mm,重4.5T;
直径1500mm,重5T;
直径1700mm,重5T;
4.主要施工方法及措施:
4.1工艺流程
4.2、施工要求及注意事项
4.2.1、桩位测量:
依据总平面图,桩基平面图,由测量工程师放线,首先测设各轴线位置,用木桩标出各轴线的位置,复核无误根据桩位平面布置图测各桩的位置,并插入30~50cm钢筋为标记,钢筋头埋入地下,做明显标记,以免桩机移动或混凝土运送车碰撞移动,桩位偏差垂直允许垂轴线方向为1/6d,沿轴线方向为1/4d。
4.2.2、埋设护筒:
护筒用6~8mm钢板制作,在护筒的上、下段及中部外侧各焊一道加强筋增加刚度,护筒内径大于设计桩径0.2m,高度为1.8m~2.3m,在护筒顶下20cm处设一个20cm×
40cm溢浆孔。
护筒制作完毕后,根据桩位标记拉十字线、打木桩标记桩中心线,然后人工挖土坑埋设护筒。
护筒埋设完成后再次对中校核中心点位,护筒中心与桩位中心偏差≤50mm。
护筒底部用水泥砂浆处理,在其周围60cm范围内以粘土分层夯填到护筒顶平。
4.2.3、钻机就位钻孔
(1)钻机进场后检查钻头直径并及时进行焊接修补,保证钻孔直径为设计桩径±
50㎜。
如若在冲孔过程中,检测到成孔直径不满足要求,则停止钻孔,重新对钻头进行焊接,直到满足要求后,再进行钻进工作。
安装钻机前使用全站仪复核点位,开钻前用水准仪测量护筒顶部标高,以计算孔深作为钻孔深度监测的基础数据。
(2)钢护筒埋设完成后,钻机组装就位,并使其底座平稳、水平,钻架竖直,保持钻机转盘中心、钻头、桩位中心在同一铅垂线上,以保证钻孔垂直度。
冲击钻对准护筒中心,要求偏差不大于20mm,检查合格后根据四角控制拉好的“十字线”对准桩位。
各类土层中的冲程和泥浆密度选用表表7-81
项次
冲程
(m)
泥浆密度(t/m3)
备注
在护筒中及护筒脚下3m以内
0.9~1.1
1.1~1.3
土层不好时宜提高泥浆密度,必要时加入小片石和粘土块
粘土
1~2
清水
或稀泥浆,经常清理钻头上泥块
砂土
1.3~1.5
抛粘土块,勤冲勤掏渣,防坍孔
砂卵石
2~3
加大冲击能量,勤掏渣
风化
1~4
1.2~1.4
如岩层表面不平或倾斜,应抛入20~30cm厚块石使之略平,然后低锤快击使其成一紧密平台,再进行正常冲击,同时加大冲击能量,勤掏渣
塌孔回填重成孔
反复冲击,加粘土块及片石
(3)施工中除能自行造浆的黏性土层外,均制备泥浆。
选用高塑性黏土或膨润土造浆,使泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率达到设计和规范要求。
特别是钻进到砂卵石层时应加强监测,如泥浆指标达不到要求,及时抛填粘土,通过钻头钻进时的冲击力重新造浆,使泥浆指标满足要求。
(4)泥浆护壁应符合下列规定:
a、施工期间护筒内的泥浆面高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上;
b、在清孔过程中,应不断置换泥浆,直至灌注水下混凝土;
c、施工中废弃的浆渣未经沉淀池沉淀不得排放,在施工结束泥浆基本晒干后,同干土拌和挖运出场。
(5)钻进过程中每钻进100~500mm,应清孔分段取样一次:
非桩端持力层段高为300~500mm;
桩端持力层段高为100~300mm,分析取样准备终孔验收并作好原始记录。
成孔顺序采用跳打法,隔一根桩钻孔,以避免桩孔颈缩,变形。
本工程混凝土等级C35,桩端持力层为中风化或微风化持力层,抗压桩端全截面进入持力层内的最小深度为0.5米。
4.2.4、钢筋笼及后注浆导管制作与吊装
(1)钢筋笼制作
钢筋笼在现场加工制作,按原材长度制作钢筋笼,钢筋接头采用单面搭接焊,桩身钢筋笼主筋采用16T汽车起吊,在桩孔口现场焊接,接头形式为电弧单面搭接焊或帮条单面焊,螺旋箍和加劲箍均采用单面搭接焊,搭接长度≥10d。
加劲箍与主筋每隔一根错位点焊连接,采用E50焊条;
螺旋箍与主筋绑扎连接。
主筋焊接在同一连接区段内钢筋接头面积不应超过钢筋总面积的50%,且接头位置错接头应相互错开35d,且不少于500。
钢筋笼每间隔2米焊接保护层定位钢筋,保护层厚度50mm。
钢筋笼制作允许偏差
允许偏差(mm)
主筋间距
±
箍筋间距
20
钢筋笼直径
钢筋笼长度
100
(2)后压浆管路设置
a、后注浆导管采用钢管与钢筋笼加劲筋绑扎牢固。
导管和注浆阀沿钢筋笼圆周对称设置两根。
桩端压浆导管公称口径φ25,壁厚3.25mm(注:
实际钢管壁厚不得小于3.25mm);
b、压浆导管的连接均采用套管连接,连接必需连续密闭,符合要求后才能进行下一到工序。
c、压浆导管与钢筋笼固定采用12#铅丝十字绑扎固定方法,固定应牢固。
桩端压浆导12#铅丝十字绑扎于加劲箍内侧,固定点为每一道加筋箍处;
桩侧压浆导管绑扎于螺旋箍筋外侧。
d、压浆导管的上端不宜低于自然地面300mm(视具体情况可略作调整);
桩端压浆导管的下端距钢筋笼纵笼底端400mm。
(注:
钢筋笼最下面一道加筋箍亦应调整到该处;
桩侧压浆导管下端设置标高约-34.30m,距笼底部5—6m。
)
(3)钢筋笼吊装入孔
钢筋笼吊装采用汽车吊或塔吊一次吊放入孔,起吊点设在钢筋笼顶部、中部及底部1/3位置处,成孔检查合格后即可吊放钢筋笼。
钢筋笼入孔时,应对准孔位轻放、慢放,如遇阻碍,可徐起徐落和正反旋动使之下放,以免碰坏孔壁。
钢筋笼到达标高后,检查其中心偏位是否符合规范要求。
检查合格后将对称焊接在钢筋笼顶部主筋上的四根吊筋与孔口护筒焊接牢固,以防掉笼或浮笼。
钢筋笼起吊入孔过程中插接桩侧压浆阀,钢筋笼最后就位前焊接桩空孔段压浆导管,吊装就位前应检查后注浆导管是否通畅。
钢筋笼入孔吊放过程中不宜反复扭动和向下冲撞;
钢筋笼必须沉放到底,不得悬吊。
4.2.5、水下灌注混凝土
钢筋笼安装就位后再次检验孔底沉渣厚度,如不满足≤50mm规范要求,应进行二次清孔。
清孔完毕后应立即灌注水下混凝土:
其粗骨料最大粒径应小于40mm,且不大于最小钢筋间距1/3,含砂率在40%~50%,选用中粗砂,坍落度控制在180mm至220mm。
混凝土由专业商品混凝土搅拌站拌合,商砼车运输到现场,采用汽车砼输送泵直接泵送砼。
根据现场实际情况必要时掺加缓凝剂,以保证混凝土的质量。
灌注混凝土进度宜控制在混凝土初凝时间内。
导管采用钢导管,管节长度型号为0.5m、1.0m、2.5m、3.0m、4m、6.0m,管径250mm,钢管厚3mm,用法兰盘加止水胶垫用螺栓连接而成。
拼装后确保导管底部至孔底间距在0.3~0.5m,以利隔水栓顺利排出及灌注混凝土时挤出沉渣。
导管在使用前需进行检修,并以0.6~1.0mpa水压力试压,合格后方可使用。
沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实,以免漏气、漏浆而影响砼灌注质量。
首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥0.8m)和填充导管底部的需要。
导管在混凝土面的埋置深度一般在2.0~6.0m严禁把导管底端提出混凝土面,并应控制导管提拔速度,安排专人测量导管埋深及其内外混凝土高差并做好记录。
首批砼储备量计算:
V-漏斗与储料槽容量;
h1-钻孔内砼高度达到Hc时,导管内砼柱为与导管外水压平衡所需高度(m),h1=HWρW/ρC;
Hc-钻孔内灌注首批砼后所需的砼面至孔底的高度,即导管初次埋深h2加间距h3。
h2至少为0.8m,h3为0.3-0.5m,当孔底有沉淀时应将h3值适当加大;
HW-孔内水面至首批灌注需要的砼面高度(m);
D-钻孔直径(1m);
d-导管直径,250mm;
ρw-孔内水或泥浆的密度,取1.2t/m3;
ρC-砼拌合物密度,取2.4(t/m3)。
以22M桩长为例,由上式计算首批灌注混凝土用量不得小于1.24M3:
h2取1m,h3取0.5m
h1=HWρ/ρC=20.5m×
1.2㎏/m3÷
2.4㎏/m3=10.25m;
V=h1×
(πd2/4)+Hc×
(πD2/4)
=16.25×
3.14×
0.252÷
4+1.5×
12÷
=1.24m3
开始灌注砼时,可以使导管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度,以减小砼的冲击力,预防钢筋笼上浮;
当钢筋笼在砼内有一定埋深后,再适当提升导管,按正常速度灌注砼。
砼超灌高度为1.0m,人工凿除泛浆100cm,保证暴露的桩顶砼达到设计强度等级。
桩身充盈系数大于1.0。
灌注桩每灌筑50m3应有一组试块,小于50m3的桩应每根桩有一组试块。
桩混凝土灌注完毕,注浆管应插有明显分辨标识,并覆盖。
4.2.6后注浆
(1)后压浆起始作业时间一般于基桩成桩3天以后即可进行。
具体时间可视基桩施工态势进行调整,但一般不宜超过成桩后30天(遇有特殊情况,可作提前压浆);
(2)后压浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控方法,以水泥注入量控制为主,泵送终止压力控制为辅;
(3)水泥标号325,每根桩的水泥压入量:
桩端应大于1500kg;
注浆流量不宜超过75L/min。
(4)注浆前必须进行压水试验。
同时记录压水试验的稳定压力,其稳定的注水压力可作为注浆施工的初始注浆压力。
压水压个别不通畅的注浆管,压水压力采用10MPa,多次反复进行直到压通,以确保注浆质量。
(5)桩端桩侧复式注浆顺序:
对于饱和土宜先桩侧后桩端,对于非饱和土宜先桩端后桩侧,多断面桩侧注浆应先上后下,桩侧桩端注浆间隔时间大于2小时。
(6)注浆终止压力本工程为3-10MPa,注浆终止条件为:
注浆总量和注浆压力均达到设计要求或注浆总量已达到设计值的75%且注浆压力超过设计要求。
(7)当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆时应改为间歇注浆,间歇时间宜为30-60min,或调低浆液水灰比。
(8)注浆前宜进行试注浆,优化并最终确定注浆参数。
(9)注浆施工过程中应经常对注浆的各项工艺参数进行检查,发现异常应采取相应处理措施。
(10)注浆施工过程中应采取相应的安全防护措施,避免发生高压输浆管接口松脱或爆管而伤人的事故。
(11)后压浆机械设备
a、压浆泵采用3SNS型高压注浆泵,额定压力不小于8MPa,额定流量76L/min,功率18kW。
b、压浆泵控监测压力表为2.5级16MPa抗震压力表。
C、液浆搅拌机为与注浆泵相匹配的YJ-340型液浆搅拌机,容积为0.34m3,功率4kW。
d、水泥浆液的输浆管应采用高压流体泵送软管,额定压力不小于8MPa。
5、质量保证技术措施
5.1、认真做好原材料检验工作,材料进场要有产品出厂合格证,并按规定抽样送检,合格后方能使用;
5.2、混凝土应严格执行配合比要求,试块按规定进行养护并按期送试验室试验;
5.3、施工过程由主管施工员对主要轴线、位置、标高、尺寸等进行复核校对,经复核校对无误后,方可进行下一工序的施工;
5.4、施工过程中,及时做好隐蔽工程验收工作,并记录和整理有关资料;
5.5、切实执行工人班组自检、互检、交接检制度,施工员、质安员要进行经常性检查,及时发现消除隐患,并做好记录;
5.6、项目经理部每星期检查一次,并开例会总结施工质量情况;
5.7、钢筋严格按施工图纸和相关规范抽料并进行复核,安装时保护层厚度符合设计要求,接头位置以及同一截面的接头数量应符合规范要求;
5.8、桩身浇注时严格控制砼坍落度;
5.9冲孔灌注桩质量检验标准及检测方法
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
数值
主
控
项
目
桩位
1~3根桩、群桩基础中的边桩:
d/6且不大于100;
群桩基础中的中间桩:
d/4且不大于150
基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心
孔深
mm
+300
用重锤测,嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度
桩体质量检验
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范和见设计图纸
混凝土强度
设计要求
试块报告
承载力
一
般
垂直度
<1%桩长
用钢筋探笼、重锤配合进行测量
桩径
50
用探笼检测
泥浆相对密度
<1.25
用比重计测,清孔后在距孔底50cm处取样
含砂率
≤8%
用筛子、天平、炒锅测,清孔后在距孔底50cm处取样
黏度
≤28s
用泥浆稠度仪测,清孔后在距孔底50cm处取样
泥浆面标高(高于地下水位)
m
>1
目测
混凝土坍落度(水下灌注)
180∼220
坍落度仪
钢筋笼安装深度
用钢尺量
混凝土充盈系数
>
检查每根桩的实际灌筑量
桩顶标高
+30
-50
水准仪,需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
沉渣厚度
≤50
用测锤、测饼进行测量
5.10、工程桩抽样检测方法及数量
桩径(mm)
类型
检测方法
同类型桩抽检数量
1000
桩端持力层为中风化层(或以下岩层)
钻芯法
钻芯法抽检不应少于总桩数的10%,且不应少于10根。
低应变法
或超声法
柱下三桩或三桩以下的承台不得少于1根,总抽检数量不少于总桩数的30%,且不少于30根。
静载
静载法抽检不应少于总桩数的1%,且不应少于3根(总桩数在50根以内时,不应少于2根)。
6、冲击成孔灌注桩常见问题及预防处理方法
常遇问题
产生原因
预防措施及处理方法
钻孔偏斜
1.冲击中遇探头石、漂石,大小不均,钻头受力不均
2.基岩面产状较陡
3.钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷
4.土层软硬不均;
孔径大,钻头小,冲击时钻头向一侧倾斜
发现探头石后,应回填碎石或钻机稍移向探头石一侧,用高冲程猛击探头石,破碎探头石后钻进
遇基岩时采用低冲程,并使钻头充分转动,加快冲击频率,进入基岩后采用高冲程钻进;
若发现孔斜,应回填重钻;
经常检查及时调整,进入软硬不均地层,采取低锤密击,保持孔底平整,穿过此层后再正常钻进;
及时更换钻头
孔壁塌坍
1.冲击钻头或掏渣筒倾倒,撞击孔壁
2.泥浆相对密度偏低,起不到护壁作用;
孔内泥浆面低于孔外水位
3.遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快
4.地层变化时未及时调整泥浆相对密度
5.清孔或漏浆时补浆不及时,造成泥浆面过低,孔压不够而塌孔
6.成孔后未及时灌筑混凝土或下钢筋笼时撞击孔壁造成塌孔
探明坍塌位置,将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物回填到坍孔位置以上1~2m,等回填物沉积密实后再重新冲孔;
按不同地层土质采用不同的泥浆相对密度;
提高泥浆面;
严重坍孔,用粘土泥膏投入,待孔壁稳定后,采用低速重新钻进;
地层变化时要随时调整泥浆相对密度,清孔或漏浆时应及时补充泥浆,保持浆面在护筒范围以内;
成孔后应及时灌筑混凝土;
下钢筋笼应保持竖直,不撞击孔壁
吊脚桩
1.清孔后泥浆相对密度过低,孔壁坍塌或孔底涌进泥砂,或未立即灌筑混泥土
2.清渣未静,残留沉渣过厚
3.沉放钢筋骨架、导管等物碰撞孔壁,使孔壁坍落孔底
做好清孔工作,达到要求立即灌筑混凝土;
注意泥浆浓度,及时清渣;
注意孔壁,不让重物碰撞孔壁
断桩
1.在砼浇筑过程中,导管接头断裂使导管脱离混凝土面引起断桩;
2.导管接头密封不好,漏气、漏水,使混凝土产生严重离析导致断桩;
3.混凝土质量不佳,如塌落度不满足要求、运输灌注过程中产生离析等造成卡管,导致断桩;
4.初灌砼过少,导管埋入砼深度太小,使导管进水或进泥,导致断桩;
5.在灌注砼过程中以及后期导管埋入砼深度太小,提管时高出砼面,使导管进水和提漏导致断桩;
砼砂、石、水泥用料按规范要求严格筛选,塌落度控制在180mm-220mm,使砼拌合物具有良好的和易性;
在运输和灌注过程中,不应有离析、沁水现象;
砼应连续灌注;
首批砼灌注量应经过严格计算,保证充足;
灌注过程中导管埋入深度2.0m-6.0m,及时提管;
如造成断桩,根据现场实际情况,选择合理补救措施:
二次成孔法、接桩法、压浆法、补桩法。
钢筋笼上浮
1.导管底端接近钢筋笼底端时,灌注混凝土的速度太快,混凝土流出时冲击力较大,推动钢筋笼向上浮动;
2.埋管过深,混凝土灌注时间过长,表层混凝土已近终凝,使混凝土与钢筋之间产生了一定的握裹力。
此时若导管底端未及时提升到钢筋笼底端以上,混凝土从导管流出后向上升时,会带动钢筋笼上浮;
3.提管时法兰盘钩住钢筋笼。
钢筋笼的顶端若在钢护筒范围内,可将其焊到钢护筒上;
若在钢护筒以下,则可用钢管套在钢筋上顶压;
当导管底端接近钢筋笼底端时,适当放慢灌注速度,并控制好导管的埋深,以减少混凝土的上冲力;
尽量缩短混凝土的整体灌注时间,若整体灌注时间较长时,应采取措施延长混凝土的初凝时间;
若发现钢筋笼有上浮现象,除了采用钢管套在钢筋上顶压以外,还应提升导管(注意导管的埋深),并放慢混凝土浇灌速度。
7、安全保证措施及管理
7.1、成立以项目经
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