钻孔灌注桩施工专项方案.docx
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钻孔灌注桩施工专项方案
钻孔灌注桩施工专项方案
0.2编制范围
C308HDI5Plant钻孔灌注桩施工
1.工程概况
1.1桩基工程概况
拜耳新建5万吨/年HDI生产装置(简称HDI5)位于拜耳一体化基地,上海化学工业区目华路F2地块内。
HDI5项目本次施工的所有桩基为现场浇注的钻孔灌注桩,C308装置2A轴和2B轴已有25根管桩在HDI4项目施工完成;
钻孔灌注桩采用泥浆护壁钻孔施工,桩径Φ600,采用C30混凝土,有效桩长23.14~34米,钻孔桩共计237根。
详见基桩一览表。
基桩一览表
桩型号
桩类型
桩径(㎜)
桩长
(m)
数量
(根)
单桩承载力设计值(抗压/抗拔)(KN)
最大试桩加载量
(抗压/抗拔)(KN)
ZH1
工程桩
Φ600
32.3
188
1200/0
ZH1
工程桩
Φ600
24.14
32
1200/500
ZH1
工程桩
Φ600
23.14
2
1200/500
ZH1A
试拔桩兼工程桩
Φ600
31.5
2
500
1000
ZH1B
试压桩兼工程桩
Φ600
34
3
1200
2400
1.2设计要求
1.2.1本工程采用端承摩擦型潜水钻成孔灌注桩,泥浆护壁法成桩,桩底沉渣厚度应小于50㎜,钢筋笼保护层为50㎜。
桩端持力层为≤7≥-1层(砂质粉土)
1.2.2混凝土强度等级为C30水下混凝土,
1.2.3刚完成混凝土浇筑的桩与临桩成孔时间间隔不应小于36小时,桩身混凝土充盈系数不应小于1.1
1.2.3低应变检测:
灌注桩抽检数量大于总灌注桩数的50%,同时每个承台的抽检数量不少于1根且做静载实验的桩必须采用低应变检测
1.2.4静载实验须在试桩成桩28天后方可进行,试桩5根
1.3周边环境:
本工程为扩建项目,新建建筑单体周围均有已建建筑、地下管线或道路,距离约10m。
打桩位置现在为草坪或混凝土地坪,打桩之前需要拆除草坪或地坪。
新建HDI5C308装置南侧紧靠HDI4,由于2A轴和2B轴已有25根桩在HDI4项目施工过;本次打桩范围距HDI4装置为10m,北面、东面为管廊距离约6m~7m,距西面道路为5m,周边已建地下管线相对较少。
1.4地质情况:
1.4.1地形、地貌特征及场地现状
场地属潮坪地貌类型,经围海填土而成。
场地基本平整。
根据各勘探孔孔口高程测
量结果:
场地各勘探孔所涉及的自然地面标高(吴淞高程,下同)为3.7~4.6m。
1.4.2地基土的构成与特征
据野外勘探结果,结合现场原位测试与室内土工试验成果,按照《DGJ08-37-2012》,将本场地60.25m以浅揭露的地基土划分为9个层次。
土层层序基本完整,但⑥及⑦层土顶板埋深变化很大。
各土层纵横构成、分布特点见工程地质剖面图,地基土特征如下:
①1灰黄~灰色素填土,松散,层顶标高:
1m,层厚:
5.60~0.60m,以砂质粉土为主要成分,含粘性土团、层,少量有机质斑及碎石,均匀性较差。
分布于场地表部,力学性质差。
②3-1灰、褐灰色砂质粉土,中密,层顶标高:
3.40~-1.50,层厚:
8.15~0.90m,无层理,饱和,含云母碎片、淤泥质土条带、薄层。
摇振反应迅速,韧性低,干强度低,无光泽反应。
中压缩性,力学性质尚好。
该层土于场地内分布厚度变化较大。
②3-2褐灰色砂质粉土,中密,层顶标高:
-1.90~-4.90,层厚:
5.30~1.45m,无层理,饱和,含云母片,含少量淤泥质土薄层。
摇振反应迅速,韧性低,干强度低,无光泽反应。
中压缩性,力学性质较好。
该层土于场内分布厚度变化较大。
④灰色淤泥质粉质粘土,流塑,层顶标高:
-6.16~8.26,层厚:
10.10~7.90m,薄层理、鳞片状构造,含少量粉土斑团,下部偶含贝壳碎屑。
无摇震反应,干强度中等,韧性中等,刀切面稍光滑。
高压缩性,力学性质差。
场地内分布稳定。
⑤夹灰色砂质粉土,中密,层顶标高:
-15.55~-17.05,层厚:
3.10~1.55m,无层理,饱和,含云母片,土质不均,夹不均匀状分布的粉质粘土薄层。
摇振反应迅速,韧性低,干强度低,无光泽反应。
⑤1灰色淤泥质粉质粘土,流塑,层顶标高:
-17.65~-19.34,层厚:
6.80~2.05m,鳞片状、薄层理,层间含粉土斑团、薄层。
无摇震反应,干强度中等,韧性中等,刀切面稍光滑。
高压缩性,力学性质一般。
该层土于场地内分布基本稳定。
⑤3灰色粉质粘土,流塑,层顶标高:
-21.05~-22.82,层厚:
6.80~1.20m,薄层理,层间含粉土斑团、薄层。
无摇震反应,干强度中等,韧性中等,刀切面稍光滑。
高压缩性,力学性质较差。
层位及厚度变化较大。
⑥灰绿~暗绿色粉质粘土,可塑,层顶标高:
-23.18~-29.00,层厚:
3.80~0.60m,无层理,含氧化铁斑、结核及黑色有机质斑。
无摇震反应,干强度中等,韧性中等,刀切面稍光滑。
中压缩性,力学性质较好。
层位及厚度变化较大。
⑦1灰兰~草黄色砂质粉土,密实,层顶标高:
-22.75~-31.20,层厚:
8.20~1.00m,无层理,饱和,含云母片,局部夹粘性土薄层、团块。
上段呈灰兰色,下段呈草黄色,含氧化铁斑。
摇振反应迅速,韧性低,干强度低,无光泽反应。
中压缩性,力学性质良好,层位及厚度变化较大。
⑦2草黄~草绿色粉砂,密实,层顶标高:
-26.25~-34.57,层厚:
60.25m深度范围未揭穿,无层理,饱和,成分以长石、石英为主,含云母片,偶含粘性土薄层,质较均。
低压缩性,力学性质良好。
该层土于场地内分布较稳定。
1.5工程特点、难点及应对措施
1.5.1工程特点、难点
a)本工程中部分桩基施工与原有装置、建筑物及灌区距离较近,防止桩基施工工作影响原有建筑基础安全以及尽量减少对原有建筑物正常工作的影响是承包商要解决的重点问题。
b)钻孔灌注桩施工期间产生的废浆对生产厂区环境污染是承包商必须认真解决课题。
1.5.2工程特点、难点的应对措施
a)认真熟悉图纸,了解周边环境,绘制最优的打桩顺序线路,打桩时严格按照确定的顺序施工,以避免施工对周边建筑物及地下管线的影响。
b)废浆由专用车辆运输至指定的弃浆场地弃置,并按照业主规定的线路和时间进出,将环境的影响减小到最低程度。
c)合理地进行平面布置,配备足够的机械、物资和人力资源。
对施工中出现的各种情况做出预测,使施工按照预期进度顺利推进。
以保证工期为目标,使业主满意。
2.工程承建目标
2.1工期目标
进场日期为2013年12月1日,其中桩机械进场安装、调试、验收2天,试桩3天,正式工程桩施工周期为49天,至2013年1月23日完工,施工工期为54天。
2.2质量目标
工程总体质量须达到上海市化学工业园区质检站和政府单位评定的一次验收合格(合格率达到100%)等级。
2.3安全目标
死亡事故为零;
重伤事故为零;
2.4文明施工目标
参与上海市立功竞赛活动,争创上海市安全文明标化工地。
3.施工部署
3.1施工平面布置
施工平面的有效、合理布置,可以保证合理使用场地和材料的取用便捷,保证正常的施工条件和文明施工的要求。
根据施工总平面布置要求,现场设废浆箱,循环池。
现场所有材料、渣土的堆放均按总平面布置图的要求进行堆放,并按文明施工标准布置整齐、立标识牌。
3.2施工道路
现场施工道路利用厂区正式道路,如需要占路施工需按照规定进行申请。
3.3施工临时用水用电布置
3.3.1施工用水布置
承包商将就近接入施工用水,布置DN100施工上水管。
3.3.2施工用电
施工动力用电为380V电源,照明为单相220V电源,动力线路一级送电采用三相五线制,二级送电及照明采用三相四线制送电,场地对侧设大功率镝灯用于夜间照明。
如果我方中标将提供“施工用电专项方案”,业主批准后严格执行。
3.4场地排水
坚持文明施工,达到文明工地的标准,整个工地除按前述要求外,场地采用有组织排水。
排水沟沿施工道路边设置;因施工而产生的污水需经二次沉淀后排入污水井内,污水排放需符合国家及上海市排放标准,符合环境保护的要求。
现场设置废浆收集槽,减少因施工对周围环境的污染;为避免泥浆外泻,将采用泥浆车做为泥浆外运工具。
3.5施工顺序
3.5.1根据建设单位提供的设计图纸,总桩数237根,根据工程量大小和工期安排,拟投入2台GPS-10型钻机施工。
3.5.2钻孔灌注桩属于非剂土类桩基,打桩施工将不会对周边建筑、地管和道路造成影响。
但当桩之间的水平距离较近时,容易造成先成桩的砼串孔或桩周围土壤挤密作用造成前一支桩钢筋笼上浮。
所以群桩施工时,为了保证质量和进度,防止桩身缺陷,打桩前应根据桩的密集程度和桩架移动方便来正确选择打桩顺序。
3.5.3当桩较密集时(桩中心距小于等于4倍直径),如承台下的桩,应由采用跳打方式,跳过的桩应在周围的桩砼灌注36小时后再回头补打。
这样,连续打桩过程中,始终保证桩的中心距较大(大于4倍直径),回头补打桩时也不会造成串孔和钢筋笼上浮,以保证成桩质量。
3.5.4当桩较稀疏时(桩中心距大于等于4倍直径),可采用采用由一侧向单一方向进行施打的方式,即逐排打设。
这样逐排打设,桩架单方向移动,打桩效率高。
但打桩前进方向一侧不宜有妨碍侧移、防振动的建筑物、构造物、地下管线等,以防土体挤压破坏。
3.5.4桩机进场后,拟先进行5根桩的试桩工作,之后因为地下室为深基坑基础,需要先施工,然后对剩余的桩梯次进行施工,具体施工顺序见《C308钻孔灌注桩施工顺序图》
4.灌注桩施工方法
4.1灌注桩的施工流程图
4.2施工准备
4.2.1根据工程设计要求,选定钢材、商品砼,并进行材料复验,做好配合比、砼试验和钢筋焊接性能检验工作。
4.2.2根据桩位平面图使用经纬仪放样定位,做好桩位复核及桩顶标高引测工作。
4.2.3确定钻头直径和施工钻进参数。
4.2.4落实“三通一平”,清除地下障碍物,合理部署施工现场,搞好文明施工。
4.2.5对全体职工进行质量目标教育、施工技术交底及安全文明教育,提高全体职工对工程技术要求、规程、规范以及所采取的工艺技术措施、安全文明施工规定等的认识。
4.3测量定位:
4.3.1使用全站仪定位,利用S3型水准仪来测定护筒标高,其误差不大于1㎝。
定位后桩中心点用Φ10钢筋打入地下30~40cm标记。
4.4护筒埋设及钻孔机就位成孔
.4.4.1采用成片埋设护筒的方式进行施工,方便钻机成孔及移位。
护筒埋设一般埋入地面以下1.5m左右,确保护筒下口落于原状土中,保证护筒埋设的稳固性,护筒埋设中心与桩位中心偏差≤20mm。
由于采用正循环成孔施工,孔内水位一般不低于地面300mm,保证孔内水位高度,确保孔壁稳定。
护筒埋设由现场监理审核签证验收后,再铺设枕木、钻机就位、对准孔中心,转盘面整平后准备开孔。
开孔前,用水准仪测量护筒口、钻机转盘面标高,确定钻机上余尺寸,保证钻进的成孔深度。
4.4.2钻机就位采用吊车吊运方法,就位时要求钻机的天车滑槽缘、转盘中心和护筒中心三点在一铅垂线上,与桩位中心偏差不大于20mm,然后用水平尺将钻机转盘调平,保证钻机的垂直度。
开钻之前检查钻机各部位,及连接密封情况,确认钻机各部位正常,且试运转正常后,方可钻进。
4.4.3机长在接到项目部下达的开孔令后方能正式开钻。
开钻令需注明标高、孔底标高、钻具总长,机上余尺寸等有关参数,以确保成孔质量。
钻进过程中每进尺10.0m测量转盘水平一次,以保证钻孔垂直度。
孔深误差严格控制在-0~+300mm范围内。
终孔后,由质检人员会同现场监理,对孔深、上余尺寸、第一次清孔情况进行验收,确保合格后再起拔钻具,将钻机移至下一孔位。
4.4.4结合场地地层特点和试桩工程施工参数,我方将按以下工艺进行成孔。
a)开始钻进时先轻压、低转速、慢进尺,进行到正常状态后,逐渐增大转速和钻进速度。
b)利用原状土造浆护壁,成孔过程中进入孔口泥浆比重控制在1.05~1.20。
在易塌孔的④层(灰色淤泥质粉质粘土),将泥浆比重调至1.15~1.30,增强其护壁效果。
c)钻到换层界面时,适当地减小钻压和减慢钻速,防止造成孔壁倾斜。
d)加接钻杆前,先将钻具稍提离孔底慢速转动2~3min再加接钻杆,以便有意识地形成糖葫芦孔壁,以增大桩体的承截力。
e)使用双腰锥形钻头,并使锥形夹角不小于120°,经常检查核验钻头直径。
f)采用灌浆漏斗和导管进行商品砼灌注。
4.5钢筋笼的制作及吊放
4.5.1钢筋笼制作要求
4.5.1.1钢筋笼必须按照图纸加工成型,对配筋的种类、规格、根数、间距不得任意变更。
4.5.1.2钢筋笼制作必须在制作台架上成型,以保护钢筋笼的平直度,防止局部弯曲和永久性变型。
4.5.1.3钢筋笼按设计图纸设置保护层垫块,保证钢筋笼与钻孔的同心度和砼保护层厚度。
4.5.1.4钢筋笼焊接部位必须先洗刷干净,搭接长度应符合设计要求,焊点必须牢固,焊接表面光滑平整,接头不得有裂缝。
4.5.1.5每节钢筋笼制作完成,在自检和质检人员检查合格后,方能下台挂牌使用。
4.5.2钢筋笼吊放
4.5.2.1钢筋笼应在成孔质量检查合格后即行吊放,搬运过程应平起、平放,防止弯曲、变型。
4.5.2.2采用钻机架吊放,操作要平衡,下入孔内时要对准孔中心并扶正保持垂直后。
徐徐放入,吊放时严禁碰撞孔壁,受阻时严禁强行下入,应分析原因,并将处理方案报业主审批,通过后方可施工。
4.5.2.3吊放钢筋笼,并将相邻两节钢筋笼采用搭接单面焊,钢筋焊接时主筋保持垂直同心,焊接长度≥10d,厚度8mm,接头错开35d范围内截面接头数量不超过主筋数量的50%。
.4.5.2.4钢筋笼入孔吊放时,应对准钻孔中心,扶稳保持垂直后徐徐放入,尽量避免碰撞孔壁。
4.5.2.5钢筋笼下至设计深度后,用2Φ14钢筋作吊筋将其固定于井口装置处,防止其上浮。
4.5.2.6下放钢筋笼时每隔3.0m左右设置一组(不少于3块)保护块,确保钢筋笼的砼的保护层厚不小于设计要求50mm。
4.5.3安放导管及二次清孔
4.5.3.1导管是灌注水下砼的通道,由钢管制成,壁厚4mm,直径250mm,每节长285mm,接头处为丝扣连接,密封性良好,不得漏水。
安放过程中丝扣要拧紧。
4.5.3.2导管下放到孔底后进行二次清孔,清孔采用泥浆泵正循环清孔。
4.5.3.3二次清孔要确保孔底沉渣厚度在100mm以内,二次清孔泥浆比重≤1.15g/cm3,粘度18〃~22〃。
并得到现场监理等有关人员验收后,停止清孔,准备灌注砼。
4.5.3.4二次清孔合格后在30分钟内必须进行水下砼浇灌,否则需再次测量孔底沉渣,再次清孔。
4.6灌注水下混凝土
4.6.1混凝土配置
4.6.1.1根据市建委有关规定,本工程使用商品混凝土,砼设计强度为C30,配合比按水下C30配制;初凝时间不小于6小时,坍落度18~20cm,以满足商品砼输送车及大流动度导管水下砼灌注要求。
现场取商品砼样,每根桩做一组试块,并准确记录日期、桩号、取样位置,24小时后拆模,放入养护池内养护,养生房温度控制在20℃±3℃,且每根桩抽测1~2次坍落度,对于不合格砼禁止使用。
4.6.1.1商品砼供应商应提供材料检测报告,配合比设计。
商品砼供应商应在现场取样和配合砼的施工。
4.6.2混凝土灌注
4.6.2.1砼运到现场后,由质检员检测每车坍落度,对于汽车输送砼,塌落度应在180mm~220mm,并观测有无离析现象。
确保砼有良好的和易性后,由质检员下达灌注砼浇灌令。
4.6.2.2下导管前应认真检查灌浆导管的圆度、垂直度和密封性能。
4.6.2.3下导管时应控制导管底部距孔底300~500mm,使隔水栓能够顺利排出;初凝量必须保证首次埋管深度在1.0m以上。
4.6.2.4水下砼灌注由商品砼车直接到孔口,要求连续进行,合理安排车辆调度,不得中途停顿。
灌注过程经常使用导管插捣混凝土,使之更为密实。
水下砼灌注要计划周密,根据实测砼灌注高度计算砼用量,准备好商品砼车辆,做好各机台的协调工作,商品砼灌注现场统一调度,确保施工质量。
4.6.2.5砼浇注顶标高应比设计桩顶高出1.2m或5%桩长,保证凿桩后桩顶砼强度达到设计值。
2.6.2.6每根桩灌注完后,由质检员测量砼顶标高,计算充盈系数,充盈系数应≥1.1。
再由业主代表验收并办理隐蔽工程验收。
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