冲孔桩基方案.docx
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冲孔桩基方案
至屯昌高速公路
屯昌服务区项目
桩基施工方案
编写:
审核:
审批:
建设工程股份
二0一四年十二月三日
第一章工程概况及编制依据1
一、工程概况……………………………………………………………………………………………1
1、 工程概况1
二、工程水文、地质概况………………………………………………………………………………1
1、工程地质条件1
2、水文地质2
三、工程规及编制依据……………………………………………………………………………3
1、编制规及依据3
第二章施工准备3
一、施工前准备…………………………………………………………………………………………3
1、图纸会审、技术交底3
二、施工准备……………………………………………………………………………………………4
第三章冲孔灌注桩施工方法及工艺5
一、施工方法:
…………………………………………………………………………………………5
二、施工工艺流程……………………………………………………………………………………….5
三、机械和劳动力投入…………………………………………………………………………………5
四、施工技术措施………………………………………………………………………………………6
1、测量定位6
2、埋设护筒6
3、冲击成孔7
4、钢筋笼制作安装8
5、安放导管9
6、清孔9
7、水下砼灌注施工9
8、泥浆渣土处理措施10
9、成品保护10
10、技术资料10
11、桩基检测10
12、关键工序质量控制10
五、泥浆及砂外运…………………………………………………………………………………….11
第四章施工常遇问题及处理方法12
一、坍孔……………………………………………………………………………………………….12
1原因分析12
2预防措施与处理方法12
二、桩孔偏移(倾斜)……………………………………………………………………………….12
1原因分析12
2预防措施与处理方法12
三、不进尺…………………………………………………………………………………………….13
1原因分析13
四、钢筋笼偏位、变形……………………………………………………………………………….13
1原因分析13
2预防措施与处理方法13
五、吊脚桩…………………………………………………………………………………………….13
1原因分析13
第五章施工进度计划14
一、工期目标………………………………………………………………………………………….14
二、进度计划:
……………………………………………………………………………………….14
三、工期保证措施……………………………………………………………………………………14
1、影响工期的因素分析14
2、工期控制措施14
第六章质量管理体系架构15
一、质量目标:
………………………………………………………………………………………15
二、质量保证体系:
………………………………………………………………………………..15
1、质量保证体系框架图15
2、事先、事中、事后质量控制15
3、工序质量控制流程方法17
第七章安全文明施工及环保管理17
第一节安全文明施工及环保管理17
一、安全生产管理目标………………………………………………………………………………17
二、安全管理组织措施………………………………………………………………………………18
三、安全生产管理制度………………………………………………………………………………18
四、安全生产管理措施………………………………………………………………………………18
1、做好施工现场的安全布置18
2、夜间作业18
3、雨季施工18
4、防台风、暴雨措施18
5、安全用电19
五安全事故应急措施…………………………………………………………………………………19
1、坍塌事故应急措施19
2、机械伤害的应急措施20
3、触电应急措施20
4、其它事件应及措施21
第二节文明施工与环保护21
一、目标:
…………………………………………………………………………………………….21
二、施工管理措施…………………………………………………………………………………..21
三、振动、噪音控制措施…………………………………………………………………………..21
四、空气污染控制措施………………………………………………………………………………22
五、水质污染控制措施……………………………………………………………………………….22
第八章成品保护措施22
九章主要机械设备23
第十章本桩基工程拟投入的人员管理机构24
第一章工程概况及编制依据
一、工程概况
1、 工程概况
工程名称:
屯昌服务区项目
工程地点:
至屯昌高速离屯昌约2公里处。
工程概况:
至屯昌高速公路屯昌服务区项目部(甲方)计划建设至屯昌高速公路屯昌服务区,项目总用地面积为72.91亩。
拟建建筑物有服务南北区综合楼、设备用房等,其中南北两区综合楼为2层楼,其他建筑物楼高均为1层。
南区基础软基较深,设计采用桩基。
2、冲孔灌注桩概况:
南区综合楼及设备用房采用冲孔灌注桩:
桩径800mm,共计86条,单根桩有效桩长约6~10米,桩端嵌入微风化花岗岩深度不得少于0.3m。
钢筋主筋为HRB400直径18mm钢筋,加劲箍为HRB400直径14mm,钢筋螺旋箍筋为HPB300直径8mm钢筋,桩芯混凝土等级为水下混凝土C30。
二、工程水文、地质概况
1、工程地质条件
本次勘察查明,自上而下为:
现代人工填土层(Qml)、第四系残积土层(Qel)、侏罗纪花岗岩(J2γ)。
现将揭露到的地层按其成因、岩性特征划分为3个工程地质层及1个夹层,序号为①、②、②-1、③、。
现自上而下分述如下:
1、现代人工填土层(Qml)
①素填土:
浅褐黄、浅灰褐色,稍湿~湿,松散。
主要由粉质黏土及粉细砂组成,局部见堆填大块滚石。
该层分布于场地地表,ZK29、ZK30、ZK32、ZK33、ZK35、ZK36外,其它钻孔均有分布。
层顶标高126.89~139.48m,平均值132.99m;层底埋深0.50~6.20m,平均值2.77m;层厚0.50~6.20m,平均值2.77m。
2、第四系残积土层(Qel)
②砂质黏性土:
浅青灰、浅灰黄色,湿,可塑~硬塑。
由花岗岩风化而成,底部见原岩结构,局部夹较多强风化碎块。
该层整个场地均有分布,层顶标高120.69~138.18m,平均值130.80m;层底埋深1.60~12.00m,平均值6.50m;层厚1.60~7.50m,平均值4.10m。
②-1中风化花岗岩:
深灰、青灰、灰白色,较硬,斑状结构,块状构造。
主要矿物成分为石英、长石、黑云母等,岩芯由略破碎~较完整,0.8~1.0m处间夹薄层粘土。
该层仅见于ZK31号孔,层顶埋深0.50m,层顶标高132.65m。
层厚3.00m。
3、侏罗纪花岗岩(J2γ)
③微风化花岗岩:
深灰、青灰、灰白色,较硬,斑状结构,块状构造。
主要矿物成分为石英、长石、黑云母等,局部顶部20~40cm岩芯略破碎,以下岩芯较完整;饱和单轴抗压强度82.4~138Mpa,属坚硬岩,岩体基本质量等级为Ⅱ级。
该层整个场地均有分布,均未揭穿。
层顶标高115.10~135.38m,平均值126.69m;层底埋深7.20~17.80m,平均值11.24m;揭露层厚2.80~7.50m,平均值4.75m。
2、水文地质
在钻孔揭露深度围,场地地下水主要类型有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。
松散岩孔隙水主要赋存在②层砂质黏性土层中,该层透水性差,水量极贫乏;此外,①层填土含上层滞水,富水性很弱;地下水以接受降雨补给为主,水位受季节影响而变化。
基岩裂隙水储存于③层微风化花岗岩裂隙,透水性一般,水量贫乏,地下水主要接受松散岩类孔隙水下渗补给及同层地下水侧向补给,水位同样受季节影响。
野外钻探工作期间,测得钻孔终孔后稳定混合水位埋深0.40~5.80m,地下水对浅基础施工会有一定影响。
本次采取2组地下水水样及2组地下水位以上的土样进行腐蚀性分析,根据《岩土工程勘察规》(GB50021-2001,2009年版)第12.2.1~12.2.5条的规定,按场地环境类型为Ⅱ类,地下水腐蚀性评价结果见表2:
地下水的腐蚀性评价表2
水样编号
对混凝土结构
对钢筋混凝土结构中的钢筋
Ⅱ类环境
弱透水性
SO42-
Mg2+
NH4+
0H-
总矿化度
pH
侵蚀CO2(mg/L)
Cl-
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
ZK4
10.00
3.90
0.20
0.00
158
6.90
3.80
14.30
ZK11
10.00
4.40
0.20
0.00
163
6.92
4.80
15.70
综合评价
微腐蚀
微腐蚀
微腐蚀
综上所述,地下水对混凝土结构具微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
三、工程规及编制依据
1、编制规及依据
1)湛江粤西地质工程勘察院
《至屯昌高速公路屯昌服务区项目场地岩土工程勘察报告》;
2)甲方提供总平面图、桩位平面布置图、冲孔灌注桩统一说明;
3)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001);
4)《建筑地基基础工程施工质量验收规》(GB50202-2002);
5)《建筑桩基技术规》(JGJ94-2008);
6)《建筑基桩检测技术规》(JGJ106-2003);
7)《建筑地基基础设计规》GB50007-2002;
8)《钢筋焊接及验收规》JGJ18-2003;
9)《施工现场临时用电安全技术规》JGJ46-2005。
第二章施工准备
一、施工前准备
1、图纸会审、技术交底
设计方案确定后,项目总工程师立即组织有关人员进行图纸会审,形成图纸会审记录,同时提交现场监理工程师备案。
设计单位需澄清、修改的问题书面答复后,工程施工严格按照修改的施工图及设计变更图纸进行。
组织技术交底,由项目经理部总工程师向施工班组交底。
组织技术人员熟悉施工技术规,质量检验评定标准和有关环保、文明施工、交通管制文件。
2、测点交接及复核测量
建设单位交桩后,测量人员及时按照测量三级复核制度的要求组织控制测点的复测,形成控制测量文件,报监理工程师审核批准后,进行施工放样和测量交底。
项目总工程师根据施工图纸、图纸会审记录以及各种施工规,结合现场实际条件合同类工程项目的施工经验,组织有关技术人员编制完善的实施性施工方案,并报监理工程师审批。
同时将工程施工方案、施工工艺、质量标准、安全技术措施等及时向有关施工人员进行详细技术交底,以便工程顺利进行。
3、场地清理及平整
按施工用地围,结合施工进度安排,协助业主进行桩基施工涉及到的绿化迁移,保护好不需迁移而受施工影响的地下管道、景观绿化。
4、施工协助配合工作
提前办好施工许可证、夜间施工许可证、质量安全监督备案、消防许可证等的申请申报手续,联系好钢筋、商品混凝土供应商和泥浆外运地点,加强与有关部门及各主办单位的联系,为工程的顺序进行创造有利的条件。
5、地下管线和障碍物的调查
工程开工前安排专业人员对施工围原有地下管线及其它障碍物作全面探查,了解地下原有市政排水管道、供水供电、电力电讯、煤气管道等管线的走向和位置,以及附近建筑物基础的位置和埋深,对应设计图纸,如地下管线或其它障碍物与设计污水管道相碰,则及时知会现场监理、业主和设计单位,决定合理的方案后才进行开挖施工。
二、施工准备
1、熟悉和掌握有关的图纸设计和施工规要求及图纸会审记录、设计变更通知单、岩土工程勘察报告等资料。
2、根据桩位设计图建筑坐标、高程控制点标高进行轴位放线,定出桩位并固实。
随后检查,复核各桩位轴线设计参数,并经甲方、监理等有关各单位验收合格。
3、材料、人员、机械设备、各种工具应提前进场准备好,临水、临电设施架设或铺设完成。
4、做好施工现场的排水系统,浆池、浆沟开挖工作。
施工污水须经沉淀池处理后,才可排入市政管道。
同时,做好施工现场的安全、文明施工工作。
第三章冲孔灌注桩施工方法及工艺
一、施工方法:
因本设计要求入微风化岩,因此采用冲孔桩的方法才能满足设计要求,采用泥浆护壁,水下浇筑混凝土的施工方法。
施工顺序先打静载试验桩,完成后。
1#机去西侧打设备房,2#机打综合楼,最后打完设备房的桩机
二、施工工艺流程
商品混凝土
三、机械和劳动力投入
公司本着合理利用资源,节约使用劳动力原则,安排计划本工程各时期的劳动力、机械用量的需要。
主要劳动、施工机具用量及进场时间见下各表。
一、主要劳动力用量计划表
项目
工种
人数
桩基工程
机长
2
桩机工人
4
砼灌注工
2
电焊工
2
测量工
2
机修工
1
水电工
2
其它人员
4
合计
19
二、主要施工机具及检测试验设备计划表
序号
机具名称
型号
单位
数量
单位功率
进场时间
1
砼输送泵
HBT60C
台
1
110KW
开工后3天
2
电焊机
XD1-185
台
3
12KVA
开工时
3
潜水泵
QY-25
台
若干
2.2KW
开工时
4
水准仪
S3-d
台
1
开工时
5
全站仪
J2
台
1
开工时
6
检测工具
多功能
套
2
开工时
7
50m钢尺
GB10633-89
把
1
开工时
8
砼试件模
15×15×15cm
组
2
开工时
9
冲孔桩机
6吨机
台
2
58+22KW
开工时
10
泥浆车
辆
若干
开工时
11
渣土车
辆
若干
开工时
四、施工技术措施
针对本工程的地质情况,决定采用冲击成孔,冲击成孔对软弱、易塌土层可投放填充物冲击造壁,在坚硬的岩层(微风化岩)具有成孔速度快等优点。
冲孔灌注桩采用泥浆护壁,冲击钻进成孔、正循环清孔,现场制作、安放钢筋笼,水下砼灌注成桩。
1、测量定位
用全站仪测放桩位,桩位中心插一钢筋,四周各打一根控制桩来控制桩位中心,用砂浆固定控制桩,并经复核合格后,进入下道工序。
2、埋设护筒
护筒采用4~8mm厚的钢板加工制成,高度1.5m,径为D(桩径)+20cm,护筒上部开设1~2个溢浆孔;校核桩位中心后,在护筒四周用粘土分层回填夯实,护筒埋设深度一般为1.2~1.5m。
3、冲击成孔
护筒埋设好后,桩机就位,使冲击锤中心对准护筒中心,要求偏差不大于±20mm。
开始应低锤密击,锤高0.4~0.6,并及时加片石,砂砾和粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达护筒底以下3~4m后,才可加快速度,将锤提高至2~3.5m以上转入正常冲击。
冲孔时应及时将孔残渣排出,每冲击1~2m,应排渣一次,并定时补浆,直至设计深度。
每冲击1~2m检查一次成孔的垂直度,如发生斜孔、塌孔或护筒周围冒浆时,应停机。
待采取相应措施后再进行施工。
粘土中钻进时,采用原土造浆。
在较厚的砂层中钻进时,采用膨润土制备泥浆或在孔中投入粘土造浆,为使泥浆有较好的技术性能,适当掺加碳酸钠等分散剂,其掺量为加水量0.5%左右。
浆性能指标选择
成孔方法
地层情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度(S)
含砂率(%)
胶体率(%)
失水率(m1/30min)
泥皮厚(mm/30min)
静切力(Pa)
酸碱度
冲击
粉质粘土
1.05~1.20
16~22
8~4
≥96
≤25
≤2
1.0~2.5
8~10
砂层
1.2~1.5
22~28
≤4
≥95
≤20
≤3
3~5
8~11
冲击成孔施工要点
项目
施工要点
备注
在护筒脚下2m以
小冲程1m左右,泥浆比重1.2~1.5,软弱层投入粘土块夹小片石。
土层不好时宜提高泥浆比重或加粘土块。
粘土或粉质粘土层
中、小冲程1~2m,泵入清水或稀泥浆,经常清除钻头上的泥块。
防粘钻,可投片石。
粉砂或中粗砂
中冲程2~3m,泥浆比重1.2~1.5,投入粘土块,勤清碴。
基岩
高冲程3~4m,泥浆比重1.3左右,勤清碴。
如遇基岩面倾陡,回填块石至岩面以上30~50cm,先低锤密击待形成平面后正常冲击;如遇溶洞,采用回填粘土夹片石,低锤密击冲击造壁或压入钢护筒护壁。
软弱土层或塌孔回填重钻
小冲程反复冲击,加粘土块夹小片石,泥浆比重1.3~1.5。
冲击至岩面时,加大冲程,勤清渣。
每钻进100~200mm要取一次岩样,并妥善保存,以便终孔时验证。
冲击过程中,为防止跑架,应随时校核钢丝绳是否对中桩位中心,发生偏差应立即纠正。
成孔后,应用测绳下挂0.5kg重铁砣测量检查孔深,核对无误后,经监理工程师终孔验收后,进行下一道工序。
4、钢筋笼制作安装
钢筋骨架现场制作,在一次清孔完毕后,起钻、吊车吊放钢筋骨架。
钢筋骨架在井口分段焊接,单面焊接长度10d,同一截面接头数不大于50%,钢筋骨架型号、位置安放必须准确。
钢筋笼的制作应符合图纸设计和《建筑地基基础工程施工质量验收规》(GB50202-2002)要求。
钢筋笼制作允许偏差表(mm)
项次
项目
允许偏差
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距
±20
3
钢筋笼直径
±10
4
钢筋笼倾斜度
±0.5%
5
钢筋笼安装深度
±100
6
长度
±100
钢筋笼外侧设置控制保护层厚度的垫块(砼保护层厚度为50mm),其间距竖向为2m,横向圆周不得小于4处,顶端应设置吊环,钢筋笼分段在井口采用单面搭接焊,主筋焊接长度不小于10d,钢筋搭接头应相互错开35d,且不小于50cm,同一截面接头数受拉区不大于50%,同一钢筋上应尽量少设接头。
钢筋笼保护层采用规格为40*5长50cm扁铁,中间拱起长度≥10cm两端直接焊在钢筋笼主筋上,在钢筋笼上分三面设置,每隔6.0m设一排。
详见下图:
钢筋笼在运输和吊装时,应防止变形,安放应对准孔位,不得强行插入和碰撞孔壁,就位后应立即固定。
钢筋笼安装可用小型吊运机具或起重机吊装就位。
对直径和长度大的钢筋笼,可分节制作和安装。
钢筋笼安装完毕时,应会同建设单位、监理单位对该项进行隐蔽工程验收,合格后应及时灌注水下砼。
5、安放导管
导管采用壁厚5mm的无缝钢管制作,直径Ф250,导管必须具有良好的密封性能,使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,进行水密试验的水压不应小于孔水1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注时最大压力的1.3倍。
导管吊放时应居中且垂直,下口距孔底0.3~0.5米,最下一节导管长度应大于4米。
导管接头用法兰或双螺纹方扣快速接头。
6、清孔
本工程采用正循环工艺清孔,一次清孔采用橡胶管,一次清孔降低泥浆浓度,防止二次清孔因沉淤过厚而难以清理,以及保证钢筋笼下放顺利;二次清孔在导管下放后,利用导管进行,二次清孔泥浆比重控制在1.15~1.2,粘度≤28s,含砂率≤8%,孔底沉渣厚度≤50mm。
清孔过程中,必须及时补给足够的泥浆,并保持孔浆液面的稳定和高度。
清孔完毕后,必须在30分钟进行灌注砼。
7、水下砼灌注施工
水下砼灌注是成桩过程的关键工艺,施工人员应从思想上高度重视,在做好准备工作和技术措施后,才能开始灌注。
本工程采用商品砼,混凝土强度等C30,用砼搅拌运输车运至现场,导管水下砼灌注。
砼必须具备良好的和易性,坍落度控制在18~22cm。
砼充盈系数大于1.1。
采用同标号砼隔水塞隔水。
料斗砼灌注量应计算准确,保证导管埋入砼中不小于0.8~1.2m。
灌注时,混凝土灌注的上升速度不得大于2m/h,保证导管埋入砼中1.5~6m,每根桩的灌注时间符合下面规定:
灌注量10~20m3不得超过2h,灌注量20~30m3不得超过4h,砼浇筑要一气呵成,不得中断,并控制在4~6h浇筑完,以保证砼的均匀性,间歇时间一般应控制在15min,任何情况下不得超过30min。
最后一次灌注砼量,应高出桩顶设计标高0.8~1.0m,砼浇筑完毕,马上清除0.3~0.4m,余下的待施工承台时再凿除,以利新老砼结合和保证砼质量。
8、泥浆渣土处理措施
成孔过程中产生的泥浆及时排放至储浆池,再抽进全封闭泥浆车运至弃置点,产生的淤泥渣土及时成堆,然后由渣土车运至弃置点。
9、成品保护
(1)已完成的桩,不允许车辆或钻机从邻近经过,以免造成断桩或桩位偏移情况。
(2)桩芯砼浇筑完成,在砼终凝后,应及时进行浸水养护,养护时间不少于14昼夜。
10、技术资料
由项目部资料员负责整理,归档各种技术资料,按照合同要求编制好,以备查。
每根桩必须有三组试件。
11、桩基检测
桩基施工完毕后,按设计和规要求进行桩基检测,具体方法由设计、监理、甲方等根据施工情况和规要求研究决定。
12、关键工序质量控制
(1)施工中所用的计量器具如经纬仪、水准仪必须经过计量部门检验并登记注册,没有计量合格证不得使用。
有专人检查各种桩位的定点,定期派专人校核基准点,各种测量检查均需认真填写成果记录及附图,测量结果应准确可靠。
(2)成孔开始前应充分做好准备工作,桩机定位应准确水平、稳固,桩机冲击钻与护筒中心的允许偏差应不大于±20mm,成孔施工应一次不间断地完成,不得无故停机,施工过程应做好施工原始记录。
(3)确保桩的入岩深度,当冲击至中风化岩岩面。
经过取样鉴定为中风化岩面(报监理、设计或勘探单位认可),再钻至设计入岩深度,必须满足设计要求,得到监理工程师或钻探单位验收合格后方可终孔。
(4)钢筋笼制作严格按图纸设计和规要求加工,下放前,须加砼保护块,确保钢筋保护层。
焊接用的电焊条必须有合格证和符合图纸设计,单面搭接焊10d,缝厚S≥0.3d,缝宽b≥0.7d。
焊缝应连续、饱满、无夹渣、气泡,应符合规要求,同时做隐蔽工程验收。
(5)钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施,防止变形。
安装入孔时,应保持垂直状态,对准孔位徐徐轻放,避免碰撞孔壁,下笼中若遇阻碍不得强行下放,应查明原因,酌情处理后再继续下笼。
(6)灌注混凝土前,须进行二次清孔,清孔后的泥浆浓度控制在1.10以下,同时利用测绳测量沉渣厚度,确保沉渣厚度小于5cm。
(7)混凝土灌注是确保成桩质量的关键工序,导管应连接平直可靠,密封性好,隔水塞砼强度不低于桩身砼强度,外形规则光滑并配有橡胶片。
灌斗容量应能满足混凝土的初灌量的要求,混凝土灌注要连续紧凑地进行,严禁将导管提出砼面,导管埋入砼面的深度2~6m为宜,混凝土灌注中应经常测定砼面上升情况,在灌注将近结束时,应核对砼的灌入数量,以确定所测的混凝土的灌注高度是否正确,当砼灌注达到超灌标高时,经监理工程师确认符合要求方可停止灌注,同时做好水下灌注砼的隐蔽工程验收。
(8)为保证工程质量,关键工序及主要工序应提请监理现场验收。
a、桩位测放;b、嵌岩深度及桩底持力层厚
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