北外综合楼工程基坑支护施工人工挖孔专项方案.docx
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北外综合楼工程基坑支护施工人工挖孔专项方案
北京外国语大学综合教学楼护坡支护工程
人工挖孔桩专项方案
北京新兴建筑工程有限公司
二零一一年六月
目录
一、工程概况3
1.1工程简介3
1.2场地工程地质条件3
1.3场区地下水条件4
二、施工准备4
2.1技术准备4
2.2人员安排4
2.3材料要求4
2.4施工机具5
2.5作业条件5
三、施工工艺6
3.1工艺流程6
3.2操作工艺6
四、质量标准10
4.1主控项目10
4.2一般项目10
五、质量通病的防治10
5.1垂直偏差大:
10
5.2孔壁坍塌:
10
5.3井底残留虚土太多:
11
5.4混凝土振捣不实:
11
5.5桩身混凝土质量问题:
11
六、成品保护11
七、人工挖孔安全管理措施12
一、工程概况
1.1工程简介
北京外国语大学综合教学楼工程位于北京市海淀区西三环北路19号北京外国语大学西院大门南侧,场地南靠西三环北路与校园边界,其它三面均为校内道路。
建筑物±0.000标高53.20m,场地自然地坪标高52.55~52.65m(平均-0.6m),基础底标高-15.00m,基础垫层底标高-15.15m,基坑深度14.55m。
基础边线向外约2.5m范围内已取土约2.0m深。
1.2场地工程地质条件
根据勘察报告,本工程拟建场区在地貌单元上属北京永定河冲洪积扇中上部,场区覆盖层厚度大于50m。
钻孔位孔口高程相差不大,约在52.28m~52.55m。
本次勘察深度范围内上部为填土层,其下为一般第四纪冲洪积层。
根据钻孔揭露,在钻探深度范围内土层可分为5个大层,自上而下描述如下:
①填土:
该层分①1杂填土和①2素填土。
本层总厚度0.4m~1.9m,层底标高50.21~52.09m。
①1杂填土:
杂色,以房渣土为主,含有砖头、碎石、混凝土块、灰渣,局部含生活垃圾,居民区表层较硬,非居民区表层松散,稍湿,中密,层厚0.7m~1.3m。
②粘质粉土层:
褐黄色,土质较均匀,含有氧化铁、云母等,局部夹②1重粉质粘土透镜体,湿~饱和,中密,中~中低压缩性,本层厚0.8m~2.4m,层底标高48.70~50.02m。
②1重粉质粘土:
褐黄色,含氧化铁等,湿~饱和,可塑~硬塑,中等压缩性,最大层厚0.7m。
③砂质粉土层:
褐黄色,土质较均匀,含有氧化铁、云母等,湿~饱和,中密,中~中低压缩性,本层厚0.9m~3.1m,层底标高45.89~48.18m。
④细砂:
褐黄色,颗粒不均,含氧化铁、云母等,湿~饱和,中密。
本层总厚度0.2m~7.1m,层底标高39.49m~42.58m。
④1粉质粘土:
褐黄色,土质不均,含有云母、氧化铁等,湿~饱和,可塑~硬塑,中等压缩性,最大层厚0.4m。
⑤卵石:
杂色,一般粒径2~6cm,最大粒径11cm,一般粒径含量约占50%~60%。
本层含⑤1细砂和⑤2粗砂透镜体,卵石颗粒呈亚圆形,中粗砂充填,级配良好,饱和,中密~密实,本层厚3.2m~11.6m,层底标高28.45~36.29m。
⑤1细砂:
褐黄色,颗粒不均匀,含氧化铁、云母等,局部含中砂颗粒,湿~饱和,中密~密实,以透镜体形式出现,最大厚度0.3m。
1.3场区地下水条件
根据勘察报告,勘察期间24m的深度范围内未观测到地下水。
二、施工准备
2.1技术准备
①熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料,编制施工组织设计交有关技术部门审批,并将批准的施工组织设计向施工人员进行技术交底和安全交底。
按基础平面图,设置桩位轴线、定位点,测定高程水准点。
③按设计要求制作钢筋笼。
④全面开挖之前,有选择地先挖试验桩孔,试孔数量不少于2个,分析土质、水文等有关情况,以此修订施工方案。
⑤如普遍遇到地下水,先降低地下水位至桩底以下0.5m左右。
⑥开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底;操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验,确保施工安全。
2.2人员安排
①桩孔成型班组:
37人
②钢筋笼制作加工班组:
15人
③浇灌混凝土班组:
8人
④现场配备电工、机修人员3人
2.3材料要求
①水泥:
宜用42.5水泥,具有出厂合格证和检测报告。
②砂:
中砂,含泥量不大于3%。
。
③石子:
碎石,粒径10-15mm,含泥量不大于2%。
④钢筋:
品种和规格均符合设计规定,并有出厂合格证及试验报告。
⑤预拌混凝土:
符合设计及相关验收规范要求,强度等级C20。
⑥垫块:
用1:
2.5水泥砂浆埋18-22号火烧铁丝提前预制。
⑦外加剂、掺合料:
质量应符合设计和产品标准要求,用量通过试验确定。
经验配合比:
水泥:
350kg/m3,水:
260kg/m3,砂750kg/m3,石:
1100kg/m3
2.4施工机具
提升金属架、活底吊桶、短柄铁锹、镐、锤、钎、双轮手推车、插扦、串筒、吊斗、混凝土储料斗、钢筋加工机具、支护模板、支撑、电焊机、36V低压变压器等。
2.5作业条件
施工场地,必须做好“三通一平”,先做好基底砼垫层,以利施工。
如地下水丰富,则现场四周应设置排水沟、集水井,桩孔中抽出积水,经沉淀后排入下水道。
施工现场的出土路线应畅通。
按施工图纸准确放线,放出桩位中心线和桩径,并认真进行技术复核,经有关部门办理签证手续,才能开挖桩身土方。
施工前,施工现场技术负责人和施工员逐孔全面检查施工准备,逐级进行技术安全交底和安全教育,要使安全、技术管理在思想、组织、措施都得到落实。
专人负责按桩位编号,做好桩孔的垂直中心线、轴线、桩径、桩长和基底土质的记录;钢筋笼和桩身砼等隐蔽验收记录;收集好桩体砼强度等级等有关技术资料,并在完工后整理编册分送有关单位并送技术部门存档。
三、施工工艺
3.1工艺流程
放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→支护壁模板→浇灌第一节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→架设垂直运输架→安装辘轳→安装吊桶、照明、活动盖板、水泵通风机等→开挖吊运第二节桩孔土方(修边)→先拆第一节(如强度达到要求)、支第二节护壁模板→浇灌第二节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→逐层往下循环作业→终孔→检查验收→吊放钢筋笼→浇灌桩身混凝土
3.2操作工艺
①放线定桩位及高程
在场地三通一平的基础上,依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图,测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。
确定好桩位中心,以中心为圆心,以桩身半径加护壁厚度为半径划出上部(即第一节)的圆周。
撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。
并沿桩中心位置向桩孔外引出四个桩中轴线控制点,用牢固木桩标定。
桩位线定好之后,必须经有关部门复查后开挖。
②开挖第一节桩孔土方
人工开挖桩孔应从上到下逐层进行,先挖中间部分的土方,然后扩及周边,有效控制开挖桩孔截面尺寸。
护壁模板分节的高度采用100cm,每节模板安装,设专人严格校核中心位置及护壁厚度,用十字架对准轴线标记,在十字交叉中心悬吊垂球,复核模板位置,保证垂直度。
符合要求后,用木楔打入土中支撑模板,稳定位置,防止捣砼时模板发生位移。
③支护壁模板
第一节孔圈护壁高出桩顶200-250mm。
如地层松散软弱,为保证护壁砼的整体性,视护壁土质情况,必要时须用6.5钢筋均匀布置作拉结筋,以免脱节下沉,按设计护壁大样图要求施工。
每挖进1.0m深,按要求支护模板,及时用C20砼作护壁,并进行捣实。
④浇灌第一节护壁混凝土
浇灌护壁砼时,用敲击模板及使用钢钎捣实、插实方法,但不得使用振捣器,不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注砼。
根据土质情况,使用速凝剂,尽快达到设计强度要求。
发现护壁有蜂窝、漏水现象,及时加以堵塞和导流,防止孔外水通过护壁流入孔内,保证护壁砼强度及安全。
护壁砼的内模拆除,根据气温等情况而定,一般可在24小时以后进行(夏季可缩短至12小时),使砼有一定强度,以能挡土。
当第一节护壁砼拆模后,即把轴线位置标定在护壁上,并用水准仪把相对水平标高画记在第一圈护壁内,作为控制桩孔位置和垂直度及确定桩的深度和桩顶标高的依据。
⑤检查桩位(中心)轴线及标高
每节的护壁做好以后,必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁上口,然后用十字线对中,吊线坠向井底投设,以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度,随之进行修整。
井深必须以基准点为依据,逐根进行引测,保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
⑥架设垂直运输架
第一节桩孔成孔以后,即开始在孔上口架设垂直运输支架,支架有三木搭、钢管吊架或木吊架、工字钢导轨支架,要求搭设稳定、牢固。
⑦安装辘轳
在垂直运输架上安装葫芦,滑轮及钢丝绳要求安装牢靠,且必须有反锁装置。
地面运土用翻斗车、手推车。
⑧安装吊桶、照明、活动安全盖板、水泵、通风机
在安装辘轳及吊桶与桩孔中心位置重合,挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模中心线。
井底照明必须用低压电源(36V,100W)、防水带罩安全灯具。
井口上设围护栏。
电缆分段与护壁固定,长度适中,防止与吊桶相碰。
当井深大于5m时应有井下通风,加强井下空气对流,必要时送氧气,密切注视,防止有毒气体的危害。
操作时上下人员轮换作业,互相呼应,井上人员随时观察井下人员情况,切实预防发生人身安全事故。
当地下渗水量不大时,随挖随将泥水用吊桶运出,或在井底挖集水坑,用潜水泵抽水,并加强支护。
当地下水位较高,排水沟难以解决时,可设置降水井降水。
井下有人操作时,井口必需有专人看管,防止杂物掉入井内,无关人员不得靠近井口,吊运土时,确保井下人员安全施工。
⑨开挖吊运第二节桩孔土方(修边)
从第二节开始,利用提升设备运土,井下人员应戴好安全帽,井上人员拴好安全带。
桩孔挖至规定的深度后,用尺杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度,上下应垂直平顺,修整孔壁。
⑩第二节护壁支护模板
按要支护第二节模板,同时如果强度达到设计要求则拆除第一节护壁模板。
护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。
使上节护壁的下部嵌入下节护壁的上部混凝土中,上下搭接50mm~75mm。
桩孔检测复核无误后浇灌护壁混凝土。
浇灌第二节护壁混凝土
混凝土用吊桶送来,人工浇灌、人工振捣密实,混凝土掺入早强剂由试验确定。
检查桩位(中心)轴线及标高
以井上口的定位线为依据,逐节投测、修整。
逐层往下循环作业
将桩孔挖至设计深度,清除虚土,检查土质情况,准备终孔验收。
检查验收
成孔以后必须对桩身直径、扩大头尺寸、井底标高、桩位中心、井壁垂直度、虚土厚度、孔底岩(土)性质进行逐个全面综合测定。
做好成孔施工验收记录,办理隐蔽验收手续。
检验合格后迅速封底,安放钢筋笼,灌注桩身混凝土。
吊放钢筋笼
按设计要求对钢筋笼进行验收,检查钢筋种类、间距、焊接质量、钢筋笼直径、长度及保护块(卡)的安置情况,填写验收记录。
钢筋笼用起重机吊起,沉入桩孔就位。
用挂钩钩住钢筋笼最上面的一根加强箍,用槽钢作横担,将钢筋笼吊挂在井壁上口,以自重保持骨架的垂直,控制好钢筋笼的标高及保护层的厚度。
起吊时防止钢筋笼变形,注意不得碰撞孔壁。
浇筑桩身混凝土
桩身混凝土使用设计要求强度等级的商品混凝土,浇灌前应检测其坍落度,并按规定留置试块。
用溜槽加串桶向井内浇筑,混凝土的落差不大于2m,如用泵送混凝土时,可直接将混凝土泵出料口移入孔内投料。
季节性施工
本工程施工正处于炎炎夏季,故在施工过程中当气温高于30℃时,应根据具体情况在混凝土中掺入缓凝剂。
雨天不宜进行人工挖桩孔施工,如确需施工,现场必须做好排水的措施,严防地面雨水流入桩孔内,孔口周围应有挡水措施,防止雨水流入孔内。
四、质量标准
4.1主控项目
①灌注桩用的原材料混凝土强度必须满足设计要求和施工规范规定。
试块应在浇灌地点制作,试块组数应按规定留置,检查材料合格证和试验报告。
②桩位中心和深度必须达到设计要求。
沉渣或虚土厚度严禁大于标准规定。
③钢筋笼制作必须符合设计要求和施工规范的规定。
4.2一般项目
①桩径、桩孔垂直度、孔底沉渣厚度符合设计要求和施工规范规定。
②混凝土配合比计量准确,坍落度符合设计要求和施工规范的规定。
③实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。
④浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆处理,符合设计要求和施工规范的规定。
五、质量通病的防治
5.1垂直偏差大:
原因分析:
桩孔垂直度超偏差,由于开挖过程未按每挖一节即吊线坠核查桩井的垂直度,致使挖完以后垂直度超偏差。
防治措施:
在施工过程中必须每挖完一节即根据上口护壁的轴线中心线吊线坠,用尺杆测定修边,使井壁圆弧保持上下顺直。
5.2孔壁坍塌:
原因分析:
因桩位土质不好,或地下水渗出造成孔壁土体坍落。
防治措施:
开挖前应掌握现场土质情况,错开桩位开挖,随时观察土体松动情况,必要时可在坍塌处用砌砖封堵,操作进程要紧凑,不留间隔空隙,避免坍孔。
5.3井底残留虚土太多:
原因分析:
成孔、修边以后有大量虚土存积在井底,未认真清除,扩大头斜面土体坍落。
防治措施:
当挖到规定深度以后,除认真清除虚土外,放好钢筋笼之后再检查一次,必须将孔底的虚土清除干净,必要时用水泥砂浆或混凝土封底。
5.4混凝土振捣不实:
原因分析:
由于桩身混凝土浇灌、振捣操作条件具有一定难度,未采取有效的辅助振捣措施,造成桩身混凝土松散不实、空洞、缩径、夹土等现象。
防治措施:
应在混凝土浇灌、振捣操作前进行技术交底,坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。
分层浇筑厚度以一节护壁的高度为宜,必要时用铁管、竹竿、钢筋钎人工辅助插捣,以补充机械振捣的不足。
5.5桩身混凝土质量问题:
原因分析:
灌注时不用串筒或未正确使用串筒,使砂浆和骨料离析,桩孔内未按要求抽干水或本应用水下灌注法而仍用干法施工,或水下灌注操作有误产生离析、断桩等。
防治措施:
在浇灌桩身砼时,必须使用串筒或溜槽进行浇筑,在进行水下灌注法施工时应严格按照操作要点进行施工。
六、成品保护
1、桩孔开挖施工时,应注意观察地面和邻近建筑物的变化,保证其安全施工。
2、挖出的土方应及时运走,不得堆放在孔口附近,孔口四周2m范围内不得堆放杂物,3m内不得行驶和停放车辆。
3、已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好,防止土块、杂物、人员坠落。
严禁用草席、塑料布虚掩。
4、已挖好的桩孔及时放好钢筋笼,办理隐检手续,间隙时间不得超过4h。
将混凝土浇灌完毕,防止塌方。
5、桩顶外圈做好挡土台,防止灌水、掉土。
6、保护好已成形的钢筋笼,不得扭曲、松动变形。
要竖直放入井内,不要碰坏井壁,浇灌混凝土时吊桶要垂直放置,防止因混凝土斜向冲击孔壁,破坏护壁上层,造成夹土。
7、钢筋笼不要被泥浆污染,浇灌混凝土时钢筋笼顶部应固定牢固,控制钢筋笼上浮。
8、在混凝土浇筑12h后进行浇水养护,养护时间不少于7d。
9、浇灌完毕,复核桩位和桩顶标高。
将外露主筋和插筋扶正,保持桩位正确。
桩顶压实抹平以后用塑料布或草帘将桩头围好养护,防止混凝土出现收缩干裂。
10、施工过程妥善保护好场地轴线桩、水准点,不得碾压桩头,弯折钢筋。
七、人工挖孔安全管理措施
人工挖孔作业应严格执行建筑工程施工安全操作规范的规定。
从事挖孔桩作业的工人应经健康检查和操作安全培训,考核合格后方可上岗。
每班次作业人员上下桩孔,首先要检查升降系统的装置,如支架、固定销、滑轮、绳索、吊具、吊篮等是否牢固、灵敏、安全、有效。
如发现磨损、失灵现象,要立即整改,修复,以防坠落事故发生。
施工现场应配备鼓风机、氧气机等急救用品,挖土作业到一定深度时,应向井内通风、供氧,风量不小于25L/s,防止有毒气体伤人。
井口四周必须设防护栏,孔内作业时,井口周围3m内不得有机动车行驶或停放。
孔内作业必须有可靠的联络手段,孔上孔下操作人员时刻保持密切联系,绝缘良好,各孔用电必须分闸,严禁一闸多用。
施工用电必须严格遵守国家现行标准《施工现场临时用电量安全技术规范》(JGJ46)的规定。
井口作业人员应系安全带,井下作业人员应穿绝缘鞋,戴安全帽和绝缘手套。
井下设安全区,以防提土时掉土伤人。
使用辘轳、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置,禁止脚踏井壁凸缘上下。
控孔步骤从上至下分层进行,禁止采用挖空底脚的操作方法。
在挖孔施工中,如碰到管线或电缆时,应立即停止作业,报告项目部,经处理后方可继续施工。
⑩井内向井上提拉吊篮时,要由井下人员发出信号,井上操作人员密切配合。
提拉时要求稳中求快,防止土、石块掉下井内伤人。
在挖孔施工中,如发现不能辨认的物品时,应立即报告项目部或安全员进行处理,不得随意敲击玩耍。
挖出的土方应随出随运,暂不能运走的应堆放在孔口2m以外,且堆土高度不得超过1.0m。
成孔时如有少量渗水,一般采用同时吊运土、水方法,如渗水量较大,可先挖水坑,用潜水泵排水,并加强支护。
如发现涌水应采取紧急措施,及时撤离人员。
井下作业人员应及量换班,井口操作应两人为宜。
成孔后,灌注前井口要有安全防护措施,并有明显标识。
现场应设置专职安全员,在施工前和施工中应进行认真检查,发现问题及时处理;企业安全管理部门应经常检查施工现场安全生产情况,抓好安全生产责任制的落实。
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