旋挖成孔灌注桩施工方案.pdf
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1、桩基施工方案 1、编制依据 为保证钻孔灌注桩的施工质量和施工进度满足建设和设计的要求,根据下列依据编制此专项施工方案。1.1 勘察、设计文件(1)文地质工程地质勘察院提供的目(一期)高层区岩土工程勘察报告;(2)筑博设计股份有限公司提供的施工图纸。1.2 主要规范、规程 序号 规范、规程名称 规范、规程编号 1 湿陷性黄土地区建筑灌注桩基技术规程 DB62/T25-3084-2014 2 建筑桩基技术规范 JGJ942008 3 混凝土结构设计规范 GB50010-2010 4 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2015 5 钢筋机械连接通用技术规程 JGJ107-2010 6
2、钢筋焊接及验收规程 JGJ 18-2012 2、工程概况 表 1-1 具体工程量 序号 项目名称 单位 数量 1 钻孔灌注桩(桩径 1.0m)根 1211 2 钻孔灌注桩(桩径 0.8m)根 428 3 钻孔灌注桩(桩径 1.2m)根 1507 5 桩基混凝土量 M 110560m 表 1-2 桩基钢筋用量 表 1-3 旋挖成孔灌注桩主要参数 桩编号 桩身混凝土强度 单桩竖向承载力 特征值(KN)承载力设计值(KN)桩径(mm)桩长(m)ZH1 C35 2200 5000 800 38 ZH2 C35 3100 7800 1000 38 ZH3 C35 4000 11300 1200 38 3
3、、施工准备 根据施工图纸及现场实际情况,本项目一期 A 区旋挖成孔灌注桩施工共分为三个区块(分别为 A、B、C 区块)进行分区施工,先施工低跨部位,从低到高进行施工,各跨内按照先主楼后车库的顺序进行分段施工,每个主楼基坑边预留临时坡道,以供施工机械出入。根据现场实际情况确定施工工作面和施工顺序,对于不利于施工机械运行的松软地段进行坚实处理,对需要平整的打桩面,做好整平工作,并在场地内做好排水措施。打桩面准备工作完成后,再进行定位放线作业,准备桩基的施工。为确保各道施工工序的合理进行,合理调配人员,按照施工进度计划,桩基预计施工时间为 35 天,共计安排 12 台旋挖机,每台旋挖机平均每天施工桩
4、数为 8 根,并充分发挥机械设备的使用效率。3.1 主要施工人员及劳动力计划 劳动力计划见下表:工种 人数 钢筋工 60 混凝土工 24 桩机司机 30 类别 单位 数量 HRB400-10 t 988 HRB400-12 t 20 HRB400-14 t 233 HRB400-20 t 4433 电焊工 20 测量工 4 电工 2 机械司机(吊车及装载机)18 机修工 4 合计 162 3.2 机械设备及物资配备 拟投入的主要施工设备见下表:序号 设备名称 型号规格 数量 额定功率(KW)施工部位 备注 1 旋挖钻机 SR200C 15 台 125 成孔 2 钻头 筒式、清底式等 20 套/
5、成孔 3 吊车 QY12T 12 台 170 调运钢筋笼 4 装载机 ZL50 6 辆/平整场地等 5 切断机 GQ40-1 4 套 15 钢筋笼制作 6 弯曲机 GWJ40A 4 套/钢筋笼制作 7 调直机 CJ4-14 4 套 15 钢筋笼制作 8 电焊机 NBC500 20 台 36 钢筋笼制作 9 全站仪 GTS-710 2 台/测量放线 10 水准仪 DS3DES2000 2 台/测量标高 3.3 主要试验、质检仪器设备清单 拟配备本合同工程主要的材料试验、质检仪器设备表 序号 仪器设备名称 规格型号 单位 数量 备注 1 塌落度桶/套 2 2 钢尺 50m 把 2 3 测绳 70m
6、 付 15 3.4 检验试验计划 检验试验计划表 序号 材料名称 取样 批次 进场检验 检验内容 送样要求 1 C35 混凝土 3151 组 每 50m3 取一组,不足亦按一组计,每根桩不少于一组 抗压试验 100mm*100mm*100mm 2 HRB400-20 74 组 同一品种、规格同一等级60T 为一检验批,不足亦按一批计 拉伸试验、屈服强度、屈强比、重量偏差、伸长率 每组取 7 根 55cm 以上钢筋 3 HRB400-14 4 组 4 HRB400-12 1 组 5 HRB400-10 16 组 6 焊接接头 757 组 每 300 个接头为一组,不足300 个按一组计 拉伸试验
7、 每组取 3 根 50cm 以上钢筋接头 4、施工安排 A 区旋挖成孔灌注桩开工时间:2016 年 6 月 20 日,预计完成时间 2016 年 7 月 25 日。桩基施工阶段项目部主要管理人员职责、分工见下表:职务 姓名 职责 项目经理 项目总负责 项目副经理(总工程师)现场技术、质量、进度总负责,方案审批 土建工程师 现场技术、进度协调,质量控制 土建工程师 方案编制,现场技术、进度协调,质量控制 土建技术员 交底下发,现场技术、质量检查 测量工程师 桩基定位,打桩过程中桩位复测 施工现场临时道路及主楼临时坡道布置、桩顶标高如下,坡道宽度不宜过宽,宽度及坡度满足打桩机上下即可,坡道尽量留置
8、于场地外或商业部位。现场道路两侧做排水沟,作为雨季排水措施,基坑内设集水井,并放置潜水泵。雨季桩孔四周采用水泥砂浆砌筑挡水台,孔口上部采用彩条布进行覆盖,防止雨水流入。现场用电从四号楼东南角箱变处引出,设置二级箱,电缆埋地敷设。A1#、A2#楼由于抢工,每栋楼布置两台旋挖,A10-A14#楼单层面积较大,每栋楼也布置两台旋挖机,东西各一台,由两边向中间成孔。A3-A9#楼,A15#、A16#楼每栋布置一台挖机,从一边向另一边跳挖。(具体见后附 CAD 图)桩基施工顺序及机械周转:楼号 桩机数量 工程量 开始日期 结束日期 备注 1、2#楼桩基 4(已有)68+68 7.1 7.20 1、2#楼
9、四台桩机结束后一台周转至 4#楼,三台周转至 5、15、16#楼 3、4#楼桩基 2(已有 1+转 1)68+68 7.4 8.11 3、4#桩机成孔结束后,转至低区车库施工 5、15、16#楼桩基 3(转 1、2号楼)68+68+70 7.8 8.15 成孔结束后转至低区车库施工 6、7、12、13、14#楼桩基 7(进场)70+199+199+199 7.7 9.1 施工完成后转至中区车库施工 8、9、10、11 4(进场)72+69+193+214 7.20 9.1 施工完成后转至高区车库 低区车库桩基 5 264 7.30 9.1 接收 3、4、5、15、16#楼桩机 5、主要施工方法
10、及工艺 5.1 施工重难点 5.1.1 该桩基工程具有工期较紧、场地大、人员及设备分散的特点,必须选择施工经验丰富、技术力量雄厚的施工队伍,并对人员和机械合理有序安排,确保施工质量和进度。5.1.2 主筋联结方式设计为机械连接,由于桩身较长,钢筋笼吊装及施工难度大,经与设计单位沟通,采用分段吊装,分段焊接的方式下放钢筋笼。5.1.3 由于主楼基坑开挖深度低于车库基坑,且主楼开挖需放坡,故车库紧邻主楼周围桩需在主楼结构施工前进行施工,此部分桩需进行后期接桩。5.2 工艺流程 钻孔平台部分形成 场地整平、测量定位、钢护筒埋设 合格 不合格 5.2.1 测量与定位 根据建设单位所提供原始坐标点,按照
11、图纸,由测量员将桩位精确放置于现场,采用木棍及白灰点作为桩位标示,并注意保护。桩位放线后应进行检查,并报监理验收后留存纸质资料。验收通过后方可进行下道工序施工。5.2.2 护筒安设 钻孔前要在测定的桩位,准确埋设护筒,用以固定钻孔位置、保护孔口不致坍塌、把地面水隔离于孔外以及保证孔内水头压力,稳固孔壁以防坍孔。沉渣等检测 浇注混凝土 二次清孔 成孔检测 满足规范及设计要求 不满足规范及设计要求 钻孔 成孔并清孔 下放钢筋笼 下钻进行扫孔 安装导管 钢筋笼加工 钻机就位安装、调试 钢筋原材检验合格 商品砼供应 坍落度检测 浇灌砼就位 试块制作 试块养护 试块检测 检查试验导管 提拆导管 灌注结束
12、 桩基检测 护筒采用厚为 8-10mm 的钢板制作,其内径大于钻头直径 100mm,护筒高度为 1.03.0m。护筒埋设方法和注意事项如下:(1)钢护筒埋设时,先在桩位处挖比护筒外径大 0.2m0.4m 的圆坑,再通过定位的控制桩放样把钻孔的中心位置标于坑底;然后把护筒吊进坑内,找出护筒的圆心位置,用十字线定在护筒顶部,移动护筒,使护筒中心与钻孔中心位置重合,同时用水平尺或垂球检查,使护筒竖直;此后即在护筒周围对称、均匀的回填粘土,防止护筒偏斜。(2)护筒埋设好,开钻前要挂上垂球再检查一次,发现偏差立即纠正。(3)护筒顶要高出地面 0.3m 左右,并在顶部焊加强筋和吊耳,钻进过程中要经常检查护
13、筒是否发生偏移和下沉,并要及时处理。(4)护筒埋设后,用水准仪测出孔口护筒顶标高,作为确定造孔深度和桩顶标高的依据。(5)护筒埋设进度较成孔提前2-3 个孔。(6)现场测量人员及时做好护筒定位、测量记录和技术复核记录,并会同总包、监理人员校核。5.2.3 钻机就位(1)钻机就位前,要事先检查钻机的性能状态是否良好,保证钻机工作正常,另外,要重新复核桩位,以免因钻机挪动扰动桩位。(2)钻机就位前,要做好场地的平整及压实,钻机工作面应确保平整,使主机左右履带板处于同一水平面上,动力头施工方向应和履带板方向平行,开钻前调整好机身前后左右的水平。(3)钻机工作面的地面承载能力应大于 250kN/m2,
14、确保在施工过程中,钻机履带不发生沉陷。(4)钻机就位时,要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。5.2.4 钻孔作业(1)将旋挖钻机开至桩位标记位置调平钻机,保持钻机垂直稳固。(2)拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定,开钻前将钻头着地,进尺深度调整为零。(3)钻进时原地顺时针旋转开孔,然后以钻斗自重、钻杆自重加以液压力作为钻进压力,钻速先慢后快,开始每次进尺为 40-50cm,进尺 5 米后如钻进正常,可适当加大进尺,每次控制在 70-90cm。(4)不同地质条件采取不同类别的旋挖钻机钻头进行施工:粉土层、细砂层采用挖土钻头钻
15、进,卵石层中先用螺旋钻头将其搅松,再用旋挖筒取渣,中风化砂岩层地段中,采用筒式嵌岩钻头,成孔后,更换专用清底钻头对桩端沉渣进行清理,保证沉渣厚度小于50mm。(5)上提钻头时,应避免钻头碰撞孔壁,钻头提离孔口后,钻机自身旋转至自卸车处,用动力头顶压顶杆,将底盖打开,倾卸钻渣。然后关闭底盖,旋回孔位,对准孔位慢慢将钻头放至孔底钻孔,重复进行。(6)钻至扩大头开始部位时,提出钻杆和钻头,更换为扩底钻头,在孔底进行扩孔钻进,钻至设计深度后进行清孔。(7)在钻进过程中应时刻注意钻机仪表,如仪表显示竖直度有变化,应及时进行调整后再钻进。(8)弃渣清理与钻进同步进行,每从孔内出几桶钻渣,就用装载机及时运至
16、弃渣场,以减少现场施工干扰,减少弃渣对桩孔的压力,确保施工现场的文明和质量安全。(9)钻孔过程中做好钻进记录,当地质发生变化时要及时捞取渣样,检查并记录土层变化情况,分析地质吻合情况,以便控制钻进速度,钻进时要密切观察有无异常情况,有异常情况应立即停钻,分析原因,及时处理。(10)在钻孔施工过程中,正确鉴定地层岩性,选择设计要求的持力层是施工中重要的步骤,为了在施工中对该工序正确把握,专门配备一名专业的岩土工程师进行地层岩性鉴别和描述,负责钻进过程中地层鉴别控制和桩端持力层的正确定位。5.2.5 成孔顺序:工程桩施工顺序采用整排桩施工时采用间隔成孔的方法,平行轴线方向桩施工时采用隔排成孔的方式
17、。横 向 (圆圈内数字为钻孔顺序)桩基隔桩施工顺序图 5.2.6 孔底清理 在钻孔至设计标高后,要对孔底沉渣进行清理。在钻孔至设计标高后,要对孔底沉渣进行清理。最后一次下钻前,将钻头换成专用清底钻头,下钻时采用减压吊钻,清底钻头下放至孔底后,固定钻杆升降,作水平旋转数周后反向旋转 2 周将孔底松散土体收入斗中,然后将孔底钻渣掏出,并保证孔底平整,保证桩底沉淀层厚度不超过 50mm,清底操作中,严格控制不得使孔深加大。5.2.7 检查成孔质量(1)成孔达到设计标高后,对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查,检测前准备好检测工具,测绳、检孔器等。(2)标定测绳,测绳采用钢丝测绳,测锤重2kg
18、。(3)测量护筒顶标高,根据桩顶设计标高计算孔深。以护筒顶面为基准面,用测绳测量孔深并记录,当孔深小于设计孔深时继续钻进。现场技术人员应严格控制孔深,不得用超钻代替钻渣沉淀。(4)检测标准:孔深、孔径符合设计规定;钻孔倾斜度误差不大于 1;沉渣厚度符合设计规定,沉渣厚度应50mm。5.2.8 钢筋笼制作 钢筋笼主筋采用焊接连接,接头错开 50%,由于桩长为 38m,钢筋笼一次吊装重量过大,容易造成钢筋笼散架,故现场分段进行吊装,吊装时应在吊点部位缩小箍筋间距,增加内箍等作为加强措施,钢筋原材采用 12m 与 9m,减少钢筋浪费。桩身箍筋为螺旋箍,螺旋箍间距为 250mm,桩顶标高以下 5D(D
19、 为桩身径)范围内螺旋箍筋加密设置,间距为 100m。加劲箍间距为 2000mm,加劲箍筋放置于主筋内侧,纵横钢筋采用绑扎连接。桩身钢筋保护层为 75mm,现场采用 HRB400E 钢筋制作垫块,布置如下图:钢筋笼施工图如下所示:本工程旋挖桩为 A 型。桩身主筋顶部锚入承台长度为 35d(d 为钢筋直径)。虚桩破除时,应注意对钢筋保护,防止钢筋破坏及弯折。桩身钢筋保护层厚度为 75mm,采用钢筋作为垫块,每隔 9m 沿桩身设置三个。钢筋桩顶标高采用现场实量进行确定,以防钢筋过长或过短。5.2.9 钢筋笼吊装 钢筋笼采用分段吊装,每段钢筋笼设置两个起吊点,起吊点位置如下图:吊耳采用圆钢制作并与相
20、应主筋焊接,随着钢筋笼的不断接长,钢筋笼重量在不断增加,为避免钢筋笼发生吊装变形,钢筋笼顶口设置专用吊具,吊具结构如下图所示。640160160钢丝绳钢丝绳60 5.2.10 混凝土浇筑 浇筑混凝土前应进行孔底沉渣厚度检查,不满足要求时应进行二次清孔,合格后立即进行混凝土灌注。灌注桩身混凝土应采用自卸及泵送相结合方式,桩身内采用导管,导管下口距孔底的距离不宜大于 2.0m。灌注桩顶以下 5m 范围内混凝土,应使用插入式振捣器振实,每次浇筑高度不大于 1.5m,虚桩高度为 500mm。成孔后待灌时间一般不超过 3h,并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间。5.2.11 主楼标高较车库标高低,且主楼开
21、挖采用自然放坡,桩基施工前,主楼已全部开挖完成,故主楼周圈车库范围内桩需同主楼桩基同时施工,且只能施工至主楼标高,后期需进行接桩。主楼基坑上口边缘处桩基无打桩工作面,故将此部分桩基处土方开挖至主楼坑底标高,进行接桩处理。以 1#楼为例。其中红色线为基坑开挖上口线,1-9#桩为车库桩,与主楼存在高低差,且位于基坑下口或上口边缘,故需开挖至主楼坑底,施工至主楼桩基标高,后期进行接桩。接桩前将桩顶表面浮浆剔除,钢筋采用单面焊,搭接长度为 10d,即 180mm,错开接头。接桩采用钢模板,四周采用钢管斜撑加固。5.3 施工注意事项 5.3.1 钻孔应一次成孔,不得中途停顿,因故停钻时,孔口应加护盖,护
22、盖采用钢筋现场焊制或采用 1.5m 钢管进行搭设,以防掉人、落物。钻进时,起落钻头速度要均匀,孔内出渣应及时清理。5.3.2 钻孔作业过程中,应观察主机所在地面和履带支承处地面变化情况,发现下沉现象应及时停机处理。5.3.3 钻机组装按起吊作业操作要求进行,分工明确,各负其责,通过专人检查,并试开钻,确认状态良好,方可使用。5.3.4 及时检修,保证机械正常作业,一切准备就绪后,开始钻孔应仔细观察和调整钻机速度,防止卡钻后扭断钻杆。5.3.5 钻孔过程中,应对孔位、孔径、孔深、孔形等进行检查,随时校正。5.3.6 要规划施工便道,行车要有序,夜间施工要有良好的照明设施,要保证电缆及水管线路安全
23、。6、质量要求 6.1 旋挖桩基施工时质量要求 旋挖桩施工容许偏差 成孔方法 桩径允许偏差(mm)桩位允许偏差(mm)1-3 根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩 条形桩基沿轴线方向和群桩基础中间桩 干作业成孔旋挖桩-20 70 150 钢筋笼安装的质量要求 6.2 施工过程中容易出现的问题及防治措施 6.2.1 桩孔孔壁坍塌 原因分析:主要是由于土质松散;护筒不易埋设;提住钻头钻进;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌;成孔后待灌时间和灌注时间过长。防治措施:在松散易坍土层中适当深埋护筒,保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊设时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁;成
24、孔后待灌时间一般不超过 3h,并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间。6.2.2 钢筋笼上浮或下沉 原因分析:钢筋笼放置初始位置过高或过低,砼流动性过小,导管在砼中埋置深度过大(6m 以上),钢筋笼被砼顶托上浮;导管掩埋过长,提升时易摇晃,难以对准笼的中心,易发生挂笼现象;导管提升过程砼下沉太快,瞬时反冲力使钢筋笼上浮;钢筋笼制作质量不佳或吊装不当而变形;或桩孔倾斜,钢筋笼随之而变形,增加了砼上升力;笼底钢筋向内弯折钩挂导管;钢筋笼与孔口固定不牢,在自重及受压时将铁丝拉长而沉;或钢筋笼自项目 序号 检查项目 允许偏差或允许值 主控 项目 1 主筋间距(mm)10 2 长度(mm)100 一般 项目
25、 1 钢筋材质检验 设计要求 2 箍筋间距(mm)20 3 直径(mm)10 重太轻,被砼顶起。防治措施:钢筋笼旋转初始位置准确无误并与孔口固定牢固。为防止铁丝拉长下沉或顶住上升力,可采用吊装加套管等方法顶住钢筋笼上口;加快灌注速度,缩短浇灌时间或添加缓凝剂,防止砼顶层进入钢筋笼时流动性变小,砼接近笼底时控制导管埋深在1.52.0m,尽量减少穿插导管,改用转动导管密实砼;每浇灌一斗砼,检查一次埋深,勤测深,勤拆管,直到钢筋笼埋牢后恢复正常埋置深度,一般控制在 2.04.0m,最大不超过6m,便于转动移位;钢筋笼上升时停止浇灌砼,检查埋管深度,拆除部分导管,保持埋管1.52.0m,导管钩挂筋笼时
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