人工挖孔桩施工方案(最终版).pdf
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1、人工挖孔桩施工方案一、工程概况一、工程概况*工程由*公司投资建设,*建筑设计院有限公司设计。该工程位于*区以南,拟建建筑物主要包括 7 层主楼、4 层辅楼及 2层展示厅,高度分别小于 30 米、18 米及 12 米,设计柱位荷重标准什分别为 15500KN、12000KN 及 6000KN,框架结构,对差异沉降敏感。其中主楼、辅楼均设有 1 层地下室,标高-4。20 米,设计地坪标高为 3.50 米.本工程基础设计等级为乙级,采用大直径人工控孔灌注桩。(一)、桩基简介一)、桩基简介基础设计采用人工挖孔桩,人工挖孔桩桩径为 900mm、1000mm、1100mm、1200mm、1300mm、14
2、00mm、1600mm,共计 150 根,并根据设计要求设有试桩 3 根,直径分别为 1600mm、1200mm、1400mm,强度为C35,单桩承载力估算分别为 5000KN、4000KN、4000KN。持力层均为中风化花岗岩或碎块状强风化花岗岩或散体状强风化花岗岩,中风化花岗岩上桩端极限承载力为6500Kpa,碎块状强风化花岗岩上桩端极限承载力为 2800Kpa,散体状强风化花岗岩上桩端极限承载力为 2000Kpa,当桩长超过 20 米时,桩纵向钢筋可一半伸到底(但不得少于 8 根),另一半伸至桩顶下 20 米。桩钢筋保护层厚度为 50mm,桩纵筋采用焊接接头.其中桩径的数量及技术参数如下
3、表:挖孔桩尺寸及设计技术指标表单桩竖向极桩身纵桩身直限承载力d(mm)筋 As(KN)900(1000)10001100161616161718第 1 页 共 32页桩编号ZH1(1a)ZH-2ZH3砼强度等级C30C35C35桩数量(根)20222备注桩端扩大头直径D,桩端持112001800022000人工挖孔桩施工方案ZH-4ZH-5ZH6ZH7ZH-8ZH9ZH10(10a)ZH11ZH-12SZ-1SZ-2SZ3C30C30C35C35C30C30C25C25C35C35C35C35110012001300140014001600900(1000)900120090090090017
4、18201821182218221826201616161620181616161616161800022000296003400029600340006000800024000500040004000174618145168111力层和桩端进入持力层深度详见各桩基布置图(二)、工程地质简介二)、工程地质简介根据*勘察研究院提供的勘察报告书,本工程地质情况分布为:第一层为素填土,层厚 1.204.20m,主要由粘性土、残积砂质粘性土回填,部分为淤泥及淤泥质土,局部含碎石、条石及块石等。本层全场均有分布,密实度及均匀性差,工程性能差;第二层为淤泥,层厚 1.204。20m,具有含水量高、孔隙比大
5、、强度低、易触变等特点,工程性能差;第三层为中粗砂,层厚 0。404.70m,主要成分为石英,泥质含量较高(一般为 20%50),分布不均匀,属中压缩性土,工程性能较差;第四层为粘土,厚度 0.409。60m,成分以粘粒、粉粒为主,偶见铁质结核,属高压缩性土,工程性能较好;第五层为粉质粘土,厚度 0。607。40m,硬塑(局部可塑),以粘粒、粉粒为主,含 20%50中粗砂粒。本层全场均匀有分布,属中压缩性土,工程性能较好;第六层为中粗砂,厚度 0.607.40m,颗粒主要成分为石英,含少量砾石、卵石(卵石粒径一般为 4080mm),工程性能较好;第 2 页 共 32页人工挖孔桩施工方案第七层为
6、残积砂质粘性土,厚度 1.0015。40m,本层全场均有分布,该土层具有较大孔隙、遇水易软化的特点,而在结构未遭受扰动破坏时即使在长期受水浸泡的情况下仍具较高的结构强度;第八层为全风化花岗岩,厚度为 0.707。20m,本层在场内局部分布,为极软岩、岩体极破碎,岩石质量极差、基本质量等级为V 级,该层天然状态下工程性能良好,但浸水后易软化,工程性能降低;第九层为散体状强风化花岗岩,厚度 0。3011。80m,岩石风化强烈,岩体极破碎,岩石质量极差、基本质量等级为 V 级,本层场内局部缺失,本层天然状态下工程性能良好,但浸水后易软化,工程性能降低;第十层为碎块状强风化花岗岩,厚度 0.308.1
7、0m,岩体极破碎,岩石质量极差、基本质量等级为 V 级,本层场内局部缺失;第十一层为中风化花岗岩,岩石节理裂隙发育,岩石为较硬岩、较破碎,岩石质量较差,基本质量等级为 IV 级。水文情况:场地地下水类型主要为赋存、运移于花岗岩风化层中的裂隙承压水、中粗砂的孔隙潜水、中粗砂的孔隙承压水,散体状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩的富水性及透水性较好(为透水层),中粗砂、中粗砂的富水性一般面透水性较好(为透水层),粘土、粉质粘土、残积砂质粘性土为相对隔水层。地下水主要接受大气降水补给和相邻地下水体的渗透补给,总体上地下水自西向东迳流排泄。勘察期间测得场地内各孔中混合地下水位埋深为 1。001。80m,
8、标高为 0.562。77m。勘察期间处于雨水季,其水位基本上为本年的最高处。据区域水文地质资料,本场地地下水位变幅约为 1m 左右.本场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水时无腐蚀性、在干湿交替时具弱腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。气候条件:本地区属亚热带海洋性气候,境内四季如春,每年平第 3 页 共 32页人工挖孔桩施工方案均气温 21。2C,每年平均降雨量 1236mm,全年超过 5mm 的降雨天数为 54 天,超过 10mm 的降雨天数为 32 天。每年 36 月份为雨季,79月份为台风季节。二、主要施工方法二、主要施工方法(一(一)、施工测量、施工测量由于该工程
9、采用人工挖孔灌注桩,地下水的抽降可能会使周围地表发生位移或沉降,因此必须对周围道路及原有建筑进行沉降及位移观测。该工程拟投入的仪器主要有 ET02/05 电子经纬仪和自动安平水准仪等。1、场地整理前应根据市测量队提供的黄海高程点,在拟建建筑物四周布设四个水准点,作为建筑物沉降观测的依据。四个水准点闭合差应小于12H。场地整理及土方开挖时应保护好水准点。2、开挖前应在周围已建建筑物和道路构筑物上设置沉降观测点和竖向垂直控制点,作为观测原建筑和构筑物在挖孔桩降水过程中是否有下沉或倾斜的依据。开挖前记录一次标高,开挖至 78 米深时再观测第二次,以后每二天观测一次。3、开挖前应根据测量队提供的单体放
10、样作为轴线控制和放样的依据。用经纬仪测出各控制线及轴线,用钢卷尺丈量各桩心位置,为了便于轴线、桩中心和垂直度复核,于各桩四周定四根木桩控制轴线位置,书面报请监理复核,认定签字后开始护壁第一模施工,第一模施工时砼护壁应高出自然地面 200mm。护壁第一节砼浇捣后,将各轴线及控制标高引至护壁上口用小铁钉钉出标准轴线或桩中心线,并用红油漆做上标记,便于桩标高及中心的控制。(二二)、人工挖孔桩成孔施工、人工挖孔桩成孔施工第 4 页 共 32页人工挖孔桩施工方案1 1、桩基施工方法、桩基施工方法 1)、由于人工挖孔砼灌注桩设计承载力较大,应确保成桩的质量,对于桩距较密的桩,在本施工方案中已考虑较安全的施
11、工方案;保证桩基在成孔施工中能安全成孔,达到设计及施工规范的要求。2)、通过对临近工程桩基础施工的了解,在人工挖孔砼灌注桩成孔时易发生涌泥及流砂等现象,施工时初步采用孔桩互降法进行有效降水的施工方案(详见具体的降水施工方案)。3)、相邻桩距较密桩(中心距3.0D)时,应采用跳挖成孔施工,保证密桩每间隔一天进尺一模的要求,使其减少对相邻桩影响,积水应用潜水泵及时排出,以减少对相邻桩的侧压力,确保密桩能按设计及规范要求成孔.4)、每天施工前,应安排下井人员对已做护壁进行检查,在无异常样情况下,才能进下模成孔的开挖。2 2、工程桩开挖施工顺序和施工方法工程桩开挖施工顺序和施工方法工程桩开挖施工顺序为
12、:土方开挖(或抽水)清孔壁、校核垂直度和桩径绑扎护壁构造钢筋(含上下勾筋)安装护壁模板浇捣护壁砼拆模下挖.1)、采用短把的镐、锹等简易工具进行人工挖土,遇到比较硬的岩层时,可用风镐或人工凿除施工。垂直运土,用电动卷扬机进行垂直运土;轴线经复核无误后开始第一节开挖,每进尺 1 米浇捣护壁砼一次,即以 1 米为一个施工段;当桩孔深度超过 10 米时用鼓风机和输风管向桩孔中送入新鲜空气,提土桶或吊笼上下保证联系通畅.桩孔较深时用橡皮电缆 12V 以下安全灯照明。2)、成孔开挖以三人为一个小组(石方凿岩另增加人员)配合,每小组一天安排 35 根桩进行流水作业,保证每根桩每天进尺一至两模,第 5 页 共
13、 32页人工挖孔桩施工方案施工时共成立 30 个小组交叉施工。3)、开挖过程中,由于地下水影响,可在桩孔内临时挖集水坑,用高扬程潜水泵,边抽水边开挖.4)、开挖过程中遇到孤石或其它障碍物时,采用人工及空压机和风镐配合施工。5)、成孔过程中,地面派专人修通排水沟,及时排掉桩孔内抽出的水,从桩孔内挖出的废土或石碴由专人负责及时运出场外。6)、桩位、垂直度、直径校核:基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前,经复核后应妥善保护,施工中应经常复测。第一节护壁成孔后,由现场技术人员在护壁周围用水泥钉定出桩位中心线,桩位轴线用正交的十字线控制,作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据
14、,直径检查用尺杆找圆周的办法进行。检查分土方开挖、支模后、砼护壁浇筑三次进行,必须每段检查,发现偏差,随时纠正,保证位置准确.3 3、流砂、流泥成孔施工方法流砂、流泥成孔施工方法当土质有较厚的亚砂土、分层土及水力坡度较大时,由于孔内水动压力大于等于土颗粒的浸水容量、使土粒悬浮,失去稳定而变成流动状态,从而形成流砂(泥),如遇到该情况,可采用如下措施进行处理:1)、接近流砂,流泥层时应严格控制相邻桩的间隔跳挖施工顺序,保证相邻桩进深的高差不少于 2 米.2)、保证已开挖成孔桩的孔内抽水,做到 24 小时不间断值班抽水,保持地下水位上升高度不超过已成孔桩底以上500mm。3)、成孔进尺控制在每模3
15、0-50cm,随挖随浇护壁砼.尽可能缩短开挖时间,为避免土层外露太久,造成大量流砂,同时为增加护壁的抗渗能力,可掺入速凝剂或使用快硬早强水泥。第 6 页 共 32页人工挖孔桩施工方案4)、采取水下挖土(抽水或少抽水施工)减少水头差或采用井点降水,使水位降到孔底 0.5m 以下.5)、在砼护壁浇筑口中间将 1222 钢筋向下斜打入土中并形成喇叭状,深度保持在 1。5,100200,每模 3050cm,在后面背好木板及稻草,使之形成外模.浇注护壁砼时在水平方向埋入 8钢筋,进一步加强护壁周围土体的稳定性。6)、对护壁后侧已经冲刷形成空洞的护壁,可直接在护壁上凿洞用20 砼填筑,以加强土体的稳定性.
16、同时采用压浆(喷浆)法也可适用于流砂(泥)处理。7)、开挖段通过流塑淤泥层,成孔模板下口加水平木“十”字支模(上口利用已成孔护壁作固定点),把模板与木支撑用铁钉固定牢,防止淤泥侧向流动挤压,避免造成孔位移或变形。8)、如因流砂、流泥较为严重,且地下水位较高,可采用临时倒挂钢井圈、密集插板,强行掘进通过;或采用钢护筒强迫下沉,待桩身砼浇过此段后予以拔起回收。为了辅助上述方法的实施,根据现场情况一是直接设降水井,二是利用已成孔的桩孔作为周边孔的降水点。3 3、护壁施工护壁施工 1)、护壁施工时每根桩采用一套组合式模板,分块拼装而成,拼装后模板上口直径为桩径,下口直径为桩径加150mm,高度为 10
17、00mm 或500mm。2)、护壁砼为孔外搅拌机进行搅拌,用手推车运到孔边,再用吊桶送入孔内进行浇灌,浇筑时,先用钢钎插捣后,再用锤敲打护壁模板,以保证砼密实,第一节护壁砼应高出地面 15-20cm 以上,以便于挡土或定点等。第 7 页 共 32页人工挖孔桩施工方案4 4、终孔检查、终孔检查挖孔至设计持力层后,施工单位应进行自检评定,工程桩终孔检查内容包括桩孔中心线位移偏差、桩径偏差、终孔深度、孔底沉渣以及桩底持力层等情况,各项偏差应在设计及规范允许范围内。报监理、勘察、设计院及业主等部门核验并办理隐蔽验收签证手续。当设计持力层经过相关部门核验后方可进行扩大头的施工,扩大头施工好后施工单位应进
18、行自检评定,报监理、勘察、设计院及业主等部门核验办理隐蔽验收签证手续。5 5、挖孔注意事项、挖孔注意事项 1)、多桩孔同时成孔,应采取间隔挖孔方法,以减少地下水的渗透和防止土体滑移.2)、桩孔的垂直度和直径,应每段检查,发现偏差,及时纠正,保证位置正确.3)、桩端终孔深度按设计要求施工,每根桩终孔后必须请勘察、设计、业主、监理人员检查验收,要逐根进行隐蔽检查。4)、遇塌孔,采取在塌方处砌砖外模,配适量直径6mm 间距 150mm钢筋,再支内模灌筑砼护壁。6 6、质量要求、质量要求1)、桩孔位中心线位移允许偏差:3;2)、桩孔径允许偏差:不允许负偏差;3)、护壁混凝土厚度允许偏差:;4)、孔底沉
19、渣厚度:不允许.(三)(三)、人工的挖孔桩钢筋笼制作安装、人工的挖孔桩钢筋笼制作安装钢筋笼制安拟采用主筋焊接,孔上制作成型或孔内绑扎成型两种施工工艺,视具体情况选择采用。第 8 页 共 32页人工挖孔桩施工方案1 1、钢筋笼制作钢筋笼制作1)、材料要求:钢筋进场必须有出厂合格证书和质量保证书,进场钢筋应分别按规格、型号、批量堆放,并按规定进行见证取样检验,请监理单位、施工单位双方共同现场见证取样,检验结果书面通知技术负责人,报送监理单位审批认可合格后方可加工制作,钢筋现场堆放地点要求挂牌以备检查,明确标示已检查、合格、不合格字样.2)、钢筋笼制作前应按不同的桩逐根翻出实样,先按实样制作加劲箍、
20、螺旋箍筋,主筋采用闪光对焊或电弧焊,该工艺在地面操作,并按每 300 个接头为一个验收批抽样送检合格后方可使用。制作时按编号、挂牌、逐根堆放在孔口。2 2、钢筋笼绑扎施工方法、钢筋笼绑扎施工方法1 1)、施工前应具备的条件:、施工前应具备的条件:、桩成孔经有关部门验收合格,已办理终孔验收手续。、钢材原材料具有合格证及检验报告.、孔内积水已抽干,用通风机具向下输送新鲜空气,且孔内空气经测试合格后.、下井作业前已向班组进行安全及技术交底.2)2)、工艺流程:、工艺流程:钢筋井上下料安装加劲箍主筋与加劲箍焊接绑扎螺旋筋吊钢筋笼到孔内安装办理隐蔽手续桩身砼浇筑。3 3)、钢筋笼制作、钢筋笼制作按设计要
21、求及实际桩长,孔上进行钢筋的配料,主筋搭接下料时,保证在 35d 或 500范围内搭接头的数量不超过主筋的 50,加筋箍制作时应确保桩主筋的保护层不得小于50mm,螺旋盘分段长度满足可绑圈所需的钢筋长度;桩端水平箍筋不得少于 3 道。钢筋笼实际长第 9 页 共 32页人工挖孔桩施工方案度超过 30 米时,钢筋笼分段制作,制作时搭接出的钢筋接头应相互错开,错开的长度和数量应满足规范要求;加劲箍与主筋的焊接应满足相应规范的要求.4 4)、钢筋笼吊装施工方法、钢筋笼吊装施工方法钢筋笼在孔上制作成型后,为确保钢筋笼吊装安全,决定采用塔吊整体吊装或者采用扒杆吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装.1)、在钢筋笼
22、上部设加劲箍一道与主筋焊牢,作为吊桩的吊点。2)、当钢筋笼制作为一段时,采用一次性整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装;当钢筋笼制作为分段时,将下一节钢筋笼吊放于孔口并高出 1.0m 左右,然后把上一节钢筋笼吊起,使主筋对准后进行焊接,再绕螺旋箍筋,把整个钢筋笼吊起,慢慢放入孔内就位。5 5)、钢筋笼隐蔽检查、钢筋笼隐蔽检查钢筋笼安装好后,应对其标高、主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检,自检合格后书面报请监理工程师检查,检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。6)6)、钢筋笼制作允许偏差、钢筋笼制作允许偏差 1、主筋间距:10mm;2、箍筋间距或螺旋筋螺距:20mm;3、
23、钢筋笼直径:10mm;4、钢筋笼长度:50mm。(四)(四)、人工挖孔桩桩芯砼施工、人工挖孔桩桩芯砼施工桩芯砼的运输及浇筑必须严格按 GB50204-2002 的具体规定执行.1、选择具有资质和实力的商品砼商,提前将配合比及砼浇捣令送给监理单位验收批准,待监理工程师签发砼浇捣令后方可进行桩身砼的浇捣。第 10 页 共 32页人工挖孔桩施工方案 2、浇灌前应事先确定砼的垂直运输方法和浇灌顺序。3、验收合格后,清洗护壁及桩底,确保桩底没有沉渣,且抽干地下水,孔底剩余的少量积水须用铁瓢把水排干。4、钢筋笼安装后,应对其标高、轴线、垂直度、保护层进行检查符合要求后,及时请监理单位验收,办理隐蔽工程签字
24、手续。5、浇灌前,应事先安装好传料串筒,串筒底距桩底砼面不大于 1。5 米,保证砼不产生分层离析现象。6、严格控制砼的水灰比、坍落度,坍落度控制在设计配合比的范围内,应由取验员检验其坍落度,合格后方可开始浇捣.现场砼试块制作采取随机取样制作,制作时,应请监理人员监督检查,试块制作数量应严格按“JGJ9494”桩基技术规范的要求制作,且保证每根桩必须有一组试块。7、砼浇灌时,应采用插入式振动器,分层捣实(振捣时人工下井作业),每层浇捣高度 0.5 米。整个桩芯砼必须连续浇捣成型,保证桩身完整,密实性良好.8、在砼浇灌前,应事先测好每个桩孔口标高,及设计桩顶标高,用红油漆作上标记,以便砼浇捣时,控
25、制浇捣面的标高,桩顶浮浆根据现场实际浇注情况预留高度不少于 0。5 米.三、三、确保质量的技术措施确保质量的技术措施工程质量是企业的生命,是企业信誉和效益的根本保证,也是用户使用安全的根本保证.因此,在施工全过程中应认真贯彻百年大计、质量第一和预防为主的方针。本工程以科学的管理、先进的技术、严格的把关、精心的组织、精心的施工来确保工程质量达到优良.为确保该工程质量除严格执行本市人工挖孔砼灌注桩技术管理规定外特制定以下第 11 页 共 32页人工挖孔桩施工方案质量保证措施:1、认真学习图纸、做好图纸会审工作,对设计变更的意图以及工艺要求做到全面理解;做好各项施工准备的各级技术交底工作,严格按施工
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