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灌注桩施工方案
海南现代农业检验检测预警防控中心钻孔灌注桩工程
施工方案
一、工程概况
本工程为框剪结构,是由21层高的主楼,14、19层高的副楼、3层的裙楼及一层地下室组成,总建筑面积为21508平方米,基础采用钻孔灌注桩基,混凝土强度等级C25。
桩数425根,桩径D=600mm,有效桩长28.80m,桩顶标高-7.15和-8.85m,桩持力层为第7层灰白色中砂层,设计要求桩身需进入该层3m,桩距为1800和2200,桩上设承台基础。
二、施工部署
(一).施工准备工作
1.资料准备:
a.建筑物场地工程地质勘察资料和必要的水文地质资料,了解场地地下管线或埋物情况。
b.桩基工程施工图及施工图会审记录。
c.主要施工机械及配套设备的技术性能资料。
2.生产准备:
a.施工场地平整,达到“三通一平”。
b.做好各种材料进场计划。
c.组织打桩机械进场,并进行调试。
d.接通水电线。
e.砌筑泥浆池八个。
3.技术准备
a.组织打桩施工员熟悉图纸,做好书面技术交底工作。
b.定位放线。
在打桩现场附近设水准点(不少于5个),其位置不应受打桩的影响,用于抄平场地和检查桩的入土深度,要根据建筑物的轴线控制桩定出桩基础的每个桩位,用小木桩标记。
在正式打桩前,应对桩基的轴线和桩位复查一次,以免小木桩挪动、丢失而影响施工。
桩位放线允许偏差为20mm。
水准点的确定可在建筑场地或桩机上将高程点引放,以控制孔深。
c.确定成孔施工顺序,八部桩机作业,在建筑长向中划分八个施工段,各负责一片,均从北面向南面进行。
(见桩基施工平面图)桩位统一编号可由①/
轴始纺为1#,逐渐向另一侧编排至425#(现场定),桩机班长、施工员、监理均执一份,以备检查记录用。
打桩时可根据编号逐根进行,按轴线一根根完成,根据已编排的桩号一一做好施工记录,以免漏打,并作为绘制打桩顺序图的依据(灌注桩施工图编号等图由项目部定)。
水准点的确定,可在建筑场地、或桩机上将高程点测放出来,以控制孔深。
d.根据要求打试桩。
(二).施工安排
1.管理机构(见施工组织设计)
2.施工机械、劳动力安排
本工程桩共计425根,由于工期紧,桩施工需钻孔桩机8台,从北部划分工作面,每台负责一段。
计划每台桩机日完成2根,至少在60天内完成打桩任务,每部桩机配备桩机手8人左右。
设8个泥浆池,护筒准备8个,钢筋加工机械相应配齐,砼搅拌机2台,手扶拖拉机三台。
(三)施工进度安排:
柱位放线2天,打桩60天完成,日完成不少于12根,试桩时间另行计算(工期顺延)。
试桩可选择早期施工的桩位,以保证达到龄期要求,亦可缩短试桩时间。
(四)施工工艺流程:
1.泥浆护壁成孔灌注桩工艺流程图:
测定桩位→埋设护筒→桩机就位→成孔→清孔
设泥浆池泥浆循环
制备泥浆清渣
→下钢筋骨笼→浇筑混凝土。
三.正式打桩
正式打桩在试桩完成,桩位经监理验收合格后可进行工程桩的施工。
1.根据成孔顺序按排序进行施工,八台桩机各根据负责面的桩位号进行施打,并设专人做好施工记录和标志,以免漏桩。
2.埋设护筒
护筒可采用砼预制、钢板卷制或木材制成,要求有足够的刚度。
桩施工前在桩位打入或挖坑将护筒埋入坑口,一般宜高出地面30-40cm,使孔内泥浆面保持高于孔外水位或地面,并须使孔内水头经常稳定得以护壁。
护筒埋设中心与桩位中心偏差不得大于50mm。
护筒与孔壁之间用粘土分层填实,以防地面水流入,同时又能固定护筒。
等灌注桩砼达到设计强度的25%以后,方可拆除护筒。
3.桩机就位
成孔设备就位后,必须平正、稳固,确保在施工中不发生倾斜和移动,容许垂直偏差为0.5%。
为准确控制成孔深度,在桩架或桩管上应设置控制深度的标尺杆(利用水准仪定控制点),以便在施工中观测记录。
4.钻孔
桩身机架挺杆等调直,对好桩位,泥浆池料备好,接通水源后可开动机械进行钻进。
出土,达到控制深度、停钻、提钻。
成孔深度的控制:
根据设计、及场地土标高确定桩身要求深度,从地表下约35m,同时必须保证设计桩长(28m)及桩端进入持力层深度,以杆长度控制钻入深度。
5.制备泥浆
泥浆护壁原理:
泥浆在桩孔内吸附在孔壁上,将土壁上孔隙填渗密实,避免孔内壁漏水,保持护筒内水压稳定;泥浆比重大,加大孔内水压力,可以稳固土壁,防止塌孔;泥浆有一定粘度,通过循环泥浆可将切削碎的泥石碴屑悬浮后排出,起到携砂、排土的作用。
同时,泥浆还可对钻头有冷却和润滑作用。
制备泥浆方法应根据土质条件确定:
在粘土中成孔时可在孔中注入清水,钻机旋转时,切削土屑与水旋伴,用原土造浆,泥浆比重应控制在1.1~1.2;在其它土中成孔时,泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土.在砂土和较厚的夹砂层中成孔时,泥浆比重应控制在1.1~1.3;在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时,泥浆比重控制在1.3~1.5;施工中应经常测定泥浆比重,并定期测定粘度、含砂率和胶体率等指标。
对施工中废弃的泥浆、碴应按环境保护的有关规定处理,运离场地。
泥浆护壁规定:
①扩筒内泥浆面高:
在高出地下水位1.0m以上,受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上。
②清孔:
在清孔过程中,应不断置换泥浆,直至浇注水下混凝土时为止。
③泥浆技术要求:
浇注混凝土前,在孔底500mm以内泥浆的质量应小于1.25,含砂率≤8%,粘度≤28S。
④防渗漏措施:
在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施。
6.成孔验收质量控制
①成孔深度测量。
用测量绳(锤)、十字测环、定位器或手提灯的光柱测量孔的深度、直径、垂直度、孔中心与轴线偏差、虚土厚度等。
虚土厚度等于测量深度与钻孔深度的差值。
②孔径控制。
钻进遇有含石块较多的土层,或含水量较大的软塑粘土层时,必须防止钻杆晃动引起孔径扩大,并使孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。
7.清孔
孔底土的清理:
当钻孔钻到预定钻深后,必须在该处进行空转清土,直至清土达到要求程度,然后停止转动、提钻杆,不得回转钻杆。
孔底的虚土厚度超过质量标准时,要分析原因,采取处理措施。
进钻过程中散落在地面上的土,必须随时清除运走。
清孔后的泥浆比重应控制在1.1左右,因本工程桩为端承桩,底部虚土厚度一般不应超过50mm。
清孔过程中,必须随时补充足够的泥浆,以保持浆面稳定。
清孔检查合格后应立即下放钢筋笼,下放钢筋笼时,恐碰撞孔壁,故在下放后需进行第二次的孔底沉渣的检查,如虚土超标,需重新清孔,达到要求的方可浇筑砼。
8.钢筋笼制作及安放
钢筋笼制作时,要求主筋环向均匀布置,箍筋的直径及间距、主筋的保护层、加劲箍的间距等均应符合设计规定。
此外,钢筋笼制作还应符合下列规定:
钢筋笼制作的允许偏差值:
项次
项目
允许偏差值(mm)
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距或螺旋筋螺距
±20
3
钢筋笼直径
±10
4
钢筋笼长度
±50
②主筋一般不设弯钩,根据施工要求所设弯钩不得向内圆伸出,以免防碍导管工作。
③钢筋笼主筋的保护层应用耳筋或绑扎垫块来控制,采用绑扎70厚的垫块或焊接70宽筋以控制。
其允许偏差如下:
水下灌注桩混凝土桩±20mm;非水下灌注混凝土桩±10mm。
④搬运和吊装时,应防止钢筋笼扭曲变形,宜用钢管加强骨架刚度,安放要对准孔位,用二根15米长的10厘钢筋与钢筋笼焊接放入桩洞里,测量好标高后再固定桩架上以保证钢筋笼的标高准确,放笼时避免碰撞孔壁,并防止坍壁和将泥土等物带入孔内,吊入后校正位置垂直后应及时固定。
钢筋笼安放完毕后,一定要检测确认钢筋顶端的高度。
待钢筋笼吊装完毕后,应进行隐蔽工程验收,合格后立即浇筑砼。
钢筋笼堆放
钢筋堆放应考虑安装顺序、钢筋笼变形和防止事故等因素,以堆放两层为好。
如果能合理地使用架立筋牢固绑扎,可以堆放三层。
9.混凝土施工
本工程桩身砼采用C25砼。
混凝土强度等级必须符合设计要求和《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)的有关规定:
A.砼拌制:
①混凝土的配合比必须严格按试验配合比执行。
其强度等级不应低于设计要求。
坍落度应宜为18~22cm。
②混凝土的拌合一定按重量比配制,并要求计量准确。
③粗骨料的最大粒径对于沉管灌注桩不宜大于50mm,且不得大于钢筋间最小净距的三分之一;对于素混凝土桩,不得大于桩径的四分之一,且不宜大于70mm。
B.砼浇筑:
①混凝土下料采用导管浇筑,导管径200,上接料斗0.3m3,导管接好后,砼可浇筑。
②确定初灌量
水中灌注混凝土时,料斗内必须储备一定数量的混凝土,以保证能完全排除导管内水或泥浆,并使导管出口埋于至少0.8m深的流态混凝土中。
开导管首批混凝土用量按下式计算:
V=[h×(πd2)/4]+Hc×A
式中V—开导管浇注首批混凝土所需要的用量(m3);
d—导管内径(m);
HC—首批混凝土要求浇灌深度(m),HC=HD=HE;
HD—管底的至槽底的高度,一般取0.4~0.5m,取0.4m;
HE—导管的埋设深度,一般取0.8~1.2m,取1m;
A—灌注桩(或槽)浇注段的横截面面积(m2),当槽孔扩大时,应用扩孔后的横截面面积;
h1—槽孔内混凝土达到HC时,导管内混凝土柱与导管外水压平衡所需高度(m):
h1=(HW×YW)/YC
其中HW—预计浇灌混凝土顶面至导墙顶面高差(m);即桩(或墙)孔内泥浆深度;
YW—槽孔内水或泥浆的重度,水取10KN/M3,泥浆取12KN/M3。
YC—混凝土拌合物重度,取24KN/M3。
本工程桩孔深为35m,导管管径为200mm,扩孔率为8%,要求埋于混凝土中深度不小于1m,导管下口离桩孔为0.4m。
混凝土拌合物重度为24KN/m3,泥浆重度为12KN/m3。
得:
HC=1.0+0.4=1.4m
HW=28.8-1.4=27.4m
h1=10.4×12/24=5.2m
砼初灌量为:
V=[h×(πd2)/4]+Hc×A
=(5.2×3.14×0.22/4)+1.4×3.14×0.62/4×(1+0.08)
=0.592m3
每根桩的混凝土应连续分层进行浇筑捣实,每层浇灌高度不得超过1.5m,应用浮标或测锤测定混凝土的灌注高度,以检查灌注质量,混凝土灌注的上升速度不得小于2m/h。
灌注时间必须控制在埋入导管中的混凝土不丧失流动性时间内。
必要时可掺入适量缓凝剂。
砼连续浇筑至桩顶设计标高上1000为止。
桩顶表面的1000高浮浆层在土方开挖时凿除,以保证桩顶标高和桩顶混凝土质量能符合设计要求,以及与上部承台或底板有良好的连接。
浇筑结束后,设专人做好记录。
每根桩身混凝土必须留置1组试件,每组为3块。
灌注结束后,应设专人做好记录,记录出每根桩深度,水泥用量、配合比等,并经监理验收。
10、泥浆外运
配备4台泥浆车及时外外运到有关部门的要求运到指定地方。
四.质量要求
本工程执行《建筑桩基技术规范》JGJP4-P4
桩身质量必须符合规范及设计要求,成桩径允许偏差为-50。
施工完毕达到龄期后按要求进行桩基检测,试压桩4根,动测40%。
施工时注意事项
1.吊放钢筋笼时应注意勿碰孔壁。
钢筋笼沉放要对准孔位、扶稳,缓慢,避免碰撞孔壁,到位后应立即固定。
2.钢筋定位后必须在4h内浇筑砼以防坍孔。
3.灌注混凝土必须连续进行,不得中断,否则先灌入的混凝土达到初凝,将阻止后灌入的混凝土从导管中流出,造成断桩。
4.从开始搅拌混凝土后,在1.5h之内应尽量灌注完毕,特别是在夏季天气干燥时,必须在1h之内灌注完毕.地于商品混凝土,如需要长途运输时,应事前调查外界气温等条件,然后按实际需要掺加缓凝剂.
5.随孔内混凝土的上升,需逐节快速拆除导管,时间不宜超过15min.拆下的导管应立即冲洗干净。
6.在灌注过程中,当导管内混凝土不满含有空气时,后续的混凝土宜通过溜槽徐徐灌入斗和导管,不得将混凝土整斗从上面倾入管内,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水.
7.当混凝土面升到钢筋笼下端时,为防止钢筋笼被混凝土顶托上升,应采取以下措施:
①在孔口固定钢筋笼上端;
灌注混凝土的时间应尽量加快,以防止钢筋混凝土进入钢筋笼时,流动性过小;
当孔内混凝土接近钢筋笼时,应保持埋管较深,放慢灌注进度;
④当孔内混凝土面进入钢筋笼1~2m后,应适当提升导管,减小导管埋置深度,增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度;
⑤在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高度减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度和比重增大.如出现混凝土上升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,亦可掏出部分沉淀物,使灌注工作顺利进行。
8.导管吊放入孔时,应将橡胶圈或胶皮垫安放周整、严密,确保密封良好。
导管在桩孔内的位置保持居中,防止跑管,撞坏钢筋笼并损坏导管。
9.导管底部距孔底(孔底沉渣面)高度,以能放出隔水塞及首批初灌混凝土为度,一般为300~500mm。
10.导管全部入孔后,计算导管柱总长和导管底部位置,并再次测定孔底沉渣厚度,若超过规定,应再次清孔。
五.安全技术措施
1、施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证上岗的电工操作;电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。
2、施工用电必须采取三相五线制进行线路架设(即TN-S系统)工作零线N线与保护接地线PE线分开,以满足施工用电设备保护接零安全用电要求。
3、施工用电必须一孔一个闸,做到三级配电二级保护和“一机、一闸、一漏、一箱”。
4、桩顶标高到自然地面部分灌完混凝土后要用砂把桩洞灌满,以防止施工人员不小心掉到桩洞里。
5、打桩现场湿度大,工人要穿上胶鞋才能施工。
6、工人施工要戴安全帽。
7、施工前应全面检查机械并试运转,严禁机械“带病”工作。
8、机械行走道路应平整坚实,确保桩机移运的安全。
9、夜间施工必须有足够的照明设备,大风大雾和大雨不宜施工。
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