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1、杭州市紫之隧道(紫金港路之江路)工程土建第VI标段钻孔灌注桩施工方案编制:审核:批准:中铁隧道集团有限公司杭州市紫之隧道(紫金港路-之江路)工程土建第VI标段项目经理部二一三年九月二十四日目录一、编制说明-4-1.1编制依据-4-1.2编制原则-4-二、工程概况及重难点-4-2.1工程位置-4-2.2工程设计概况-4-2.3工程地质与水文地质-6-2.3.1工程地质-6-2.3.2工程水文地质-7-2.3.3工程地质评价-8-2.4工程重点及难点-8-2.4.1工程重点-8-2.4.2工程难点-8-三、施工总体部署-8-3.1施工安排-8-3.2施工进度计划指标-9-四、施工前期准备-9-4.
2、1施工用水-9-4.2施工用电-9-4.3施工排水-9-4.4资源计划-9-4.4.1主要施工设备计划-9-1-10-4.4.2人员计划-10-五、旋挖桩施工方案-10-5.1施工工艺流程-10-5.2施工方法-10-5.2.1护筒埋设-10-5.2.2泥浆处理系统-11-5.2.3成孔-12-5.2.4清孔-13-5.2.5钢筋笼的制作和吊放-13-5.2.6水下混凝土灌注-14-5.2.7质量检验-15-六、质量技术保证措施-17-七、安全保证措施-20-八、文明施工要求-20-附图2-3:立柱桩分布图-20-附图2-4:抗拔桩分布图-21-附图2-5:格构柱、抗拔桩节点图-22-一、编制
3、说明1.1编制依据(1)、招标文件及施工合同的总体要求;(2)、杭州市紫之隧道工程土建第VI标段施工设计图;(3)、适用于本工程的规范、规程、标准:1)、浙江省地区建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000)2)、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)3)、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)4)、钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003)5)、建筑桩基技术规范(JGJ942008)6)、建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)(4)、我公司多年从事地铁、市政地基工程所积累的施工经验1.2编制原则(1)、在认真、全面理解设计
4、文件的基础上,按照主体围护结构设计图纸、施工过程中涉及的相关规范、规程、标准和强制性条文,结合实施性施工组织设计进行编制;(2)、遵守、执行业主有关文件各条款的具体要求,确保实现施工组织设计工期、质量、安全、环境保护、文明施工等各方面的工程目标。(3)、结合工程实际情况,应用新技术成果,在认真、全面理解设计文件的基础上,结合工程情况进行编制,使施工方案具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。(4)、充分研究现场施工环境,妥善处理施工方案与周边接口问题,使施工方案满足现场施工条件及对周边环境的影响最小化。(5)、施工方案尽可能做到重点突出、内容全面、思路清晰的特点。二、工程概况及重难点2.1工程
5、位置杭州市紫之隧道(紫金港路-之江路)工程南起之浦路,北至紫金港路,线路全长14.4公里,其中隧道长约13.9公里,工程总体规模为双向6车道机动车专用隧道,分六个标段实施。本标段为土建第VI标段,隧道沿紫金港路下方布设,南起紫金港路与西溪路交叉口,北至紫金港路包建港桥附近,详见图2-1所示。2.2工程设计概况隧道起讫里程为东线K12+700K14+140(1440m)、西线K12+710K14+157.5(1447.5m),含浅埋暗挖段(东线869.1m、西线877.1m)和明挖隧道段(东线570.9m、西线570.4m)。明挖隧道段包括北口工作竖井、明挖暗埋段和U型槽段,详见表2-1和图2-
6、2所示。图2-1工程地理位置示意图表2-1标段施工里程分段表分段西线东线起止桩号长度(m)起止桩号长度(m)隧道浅埋暗挖段K12+710K13+587.1877.1K12+700K13+569.1869.1随道明挖段竖井K13+587.1K13+597.210.1K13+569.1K13+57110.1明挖暗埋段K13+597.2K13+982384.8K13+571K13+965385.8U型槽K13+982K14+157.51755K13+965K14+140175图2-2明挖隧道段平面示意图隧道明挖段基坑内设临时立柱桩和抗拔桩。立柱桩共94根,沿基坑纵向设置一排,局部设置两排,有效桩长1
7、024m,内插L140*14钢格构柱,格构柱插入桩内3m。立柱桩设计概况如表2-2和附图2-3所示,抗拔桩共144根,有效桩长1525m,设计概况详见表2-3和附图2-4所示。格构柱、抗拔桩节点如详附图2-5所示。表2-2明挖段立柱桩设计概况表东线里程基坑深桩径有效桩长砼标号根数明挖暗埋段:东K13+579.2K13+965K13+579.2K13+60916.82117.3061000mm10m水下C3512K13+609K13+83013.93616.8211000mm24m水下C3539K13+830K13+87012.93913.9361000mm22m水下C357K13+870K13
8、+91010.83912.9391000mm20m水下C357K13+910K13+9658.18910.8391000mm20m水下C358U型槽段:K13+965K14+140K13+965K14+0105.7398.189m1000mm18m水下C357K14+010K14+0553.2895.739m1000mm12m水下C358K14+055K14+14003.289m1000mm12m水下C356表2-3明挖段抗拔桩设计概况表东线里程基坑深桩径有效桩长砼标号根数明挖暗埋段:东K13+579.2K13+965K13+930K13+9659.63410.8391000mm15m水下C3
9、515U型槽段:K13+965K14+140K13+965K14+0105.7398.189m1000mm25m水下C3545K14+010K14+0553.2895.739m1000mm20m水下C3545K14+055K14+14003.289m1000mm18m水下C35392.3工程地质与水文地质2.3.1工程地质拟建场区属杭嘉湖平原的西南端,天目山系余脉的低山丘陵地貌,地势呈西高东低之势主要为山前湖沼积、坡洪积沉积平原地貌,场地自然地面较平坦。见表2-5,图2-6、2-7。表2-5主要穿越工程地层特性表地层地层名称地层描述 1杂填土人工堆积层,杂色,松散,稍湿。由碎块石、砖块、瓦砾等
10、建筑垃圾及生活垃圾组成,含少量粘性土、粉性土,碎石最大粒径为30cm。2素填土灰、灰黄色,松散稍密,稍湿,粘性土、粉性土为主,含少量碎石3淤泥灰黑色,流塑,含腐殖质,含少量碎石淤泥质粉质粘土灰色,流塑,含水量高,厚层状,局部夹有粉土团块,含腐殖质1粉质粘土灰黄、灰绿色,硬可塑,含铁锰质斑点2圆砾混粘土灰色,稍密中密,饱和,亚圆形,母岩成分以石英岩、砂岩、硅质岩为主,以粘土填充,属低压缩性土。粉质粘土混碎石灰、灰黄色,可塑,碎石岩质较坚硬,母岩成分无砂岩,多为风化状1含砂粉质粘土棕红、褐黄色,硬塑,含铁锰质斑点,含砾,砾石含量约5%。2粉质粘土混碎石棕红、褐黄色,硬塑,含铁锰质斑点,混碎石,碎石
11、粒径一般27cm3含砾粉质粘土棕红、褐黄色,硬塑,含铁锰质斑点,含砾,属中等压缩性土图2-6钻孔桩地质剖面图一图2-7钻孔桩地质剖面图二2.3.2工程水文地质依据地勘分析,工程场区内水系主要分为地表水、地下水两种,其中地下水系主分为松散岩类孔隙潜水、孔隙承压水和基岩裂隙水。表2-7场区水文地质条件表项目地表水地下水孔隙潜水孔隙承压水基岩裂隙水明挖隧道段区内地表水主要为沿山河河水和溪沟水,沿山河为运河水系,勘察期间测得沿山河水位高程1.62m,溪沟多为季节性冲沟,在雨天有流水,水量不大。紫金港东侧包建港,现状河道宽约15m,地面标高约4.7m,河底标高约-0.5m,向南与沿山河交汇明挖隧道段西侧
12、紧邻杭州西溪湿地公园,公园中河湖密布,地下表水发育。孔隙潜水与地表水的水力联系较为密切,总体埋深较浅,主要接受大气降水和同层地下侧向迳流的补给,明挖段主要以粘性土类、碎石夹粘性土类为主,富水性很差。工程分布的承压含水层为-2层圆砾混粘土,分布里程K13+738.00可4+044.00(西线)、K13+721.00K14+026.00(东线),-2层圆砾混粘土埋深在地表下16.6021.80m,相应高程-12.14m-17.86m,厚度为0.606.40m。实测承压水头埋深在地表下1.70m,相应高程为2.22m。经分析,承压水可能会对基坑产生管涌破坏。场区内地下水对混凝土结构为微腐蚀性,对钢筋
13、混凝土结构中钢筋在长期浸水和干湿交替作用下均为腐蚀性2.3.3工程地质评价明挖隧道段位于冲海积、湖沼积平原上,地势较平坦开阔,不良地质作用不发育,未见山体滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等不良地质作用。基岩均为非可溶蚀凝灰质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩,未分布如石灰岩的可溶岩底层,不存在岩溶不良地层。场地存在的特殊岩土主要包括填土、软土、风化岩。填土可分为-1层杂填土(层厚0.25.8m)和-2层素填土(层厚0.54.5m),场区普遍分布,堆积时间短,成分复杂,均一性差,工程性能差;软土主要分布层淤泥质粉质粘土,层厚0.9016.50m,该层土具有高灵敏度、触变性、大孔隙比、高压缩性等特点,
14、工程性能差。2.4工程重点及难点2.4.1工程重点施工中应重点控制灌注桩的垂直度、沉渣厚度。2.4.2工程难点灌注桩施工的连续性的控制,防止塌方和缩孔现象的发生,垂直度要求应严格,钢筋笼制作精度要保证。三、施工总体部署3.1施工安排本工程钻孔灌注桩因受交通疏解和电缆线改迁影响,分两期施工,拟将施工进度安排如下:第一期:2013年10月1日至2013年11月26日,施工K14+055K14+140段临时立柱桩、抗拔桩,共计45根和K13+579.2K13+945段临时立柱桩69根;第二期:2014年1月14日至2014年3月19日,施工K13+945K14+055段临时立柱桩和抗拔桩,共计128
15、根。3.2施工进度计划指标根据施工现场实际情况及工程总工期的要求,全面统筹兼顾、见缝插针,安排好钻孔灌注桩各项施工任务。计划:日施工进度指标1.0个桩/天套,拟投入2套设备。四、施工前期准备4.1施工用水施工用水采用业主提供的80的总水管。施工现场给水主管采用DN80的镀锌钢管沿场地围档两侧布置,供施工用水,给水主管沿线每隔50m左右设置一个给水阀门,各装一只DN25待接管的阀门,便于就近接管。4.2施工用电钻孔灌注桩施工拟投入的主要施工机械用电负荷见表4-1表4-1主要施工机械用电负荷序号机械设备名称规格型号数量额定功率施工部位1旋挖钻机SR1501台柴油钻孔灌注桩2回旋钻机GPS-101台
16、30KW钻孔灌注桩3泥浆设备1套90KW钻孔灌注桩4交流电焊机BX-4004120KW5钢筋弯曲机GW4017.5KW6钢筋切割机GQ40-A17.5KW7合计PE=255KW4.3施工排水施工场地排水采用明沟排水系统。排水沟沿工地围档边设置,坡度大约为0.5%,其界面尺寸为(宽高)400400mm,沿线设置三级沉淀池,施工污水经沉淀处理达到排放标准后排入市政管网,以防止污染环境。4.4资源计划4.4.1主要施工设备计划主要施工设备计划见表4-2。表4-2主要机械设备表序号机械/设备型号规格单位数量用涂1旋挖钻机SR150台12回旋钻机GPS-10台13汽车吊25T台24泥浆系统设备套15手拉
17、葫芦0.5-1.0T只16泥浆测试器具套17电焊机BX-400台4钢筋笼制作8钢筋弯曲机GW40台19钢筋切断机GQ40-A台110导管50m250套211气割设备套14.4.2人员计划主要劳动力计划见表4-3。表4-3主要劳动力计划表序号名称及规格数量备注1钢筋工6人2开钻工4人3砼浇注工4人4泥浆制作工3人五、旋挖桩施工方案5.1施工工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程见图5-1。5.2施工方法5.2.1护筒埋设(1)、放出桩位后,查明桩位处有无地下管线。(2)、根据护筒的大小及现场地质情况挖埋护筒,护筒应高出地面1530cm,护筒内径应大于钻头直径100mm,埋入土中深度不少于1.5m,并应保
18、证孔内浆面高于地下水位1m以上。(3)、护筒中心与桩位中心的允许偏差为50mm。二清吊放砼导管泥浆护壁进场准备测量放样护筒埋设钻机就位钻进成孔一清钻机移位吊放钢筋笼泥浆池施工验孔合格钢筋笼制作砼浇灌验孔合格图5-1钻孔灌注桩施工工艺流程图5.2.2泥浆处理系统5.2.2.1处理方案施工时,根据桩机的施工安排及路线设置泥浆池,作为泥浆处理系统,为了尽量减少场地占用和泥浆污染,在原有集土坑场地(桩号K13+790)内设1套制浆池、储浆池,采用砖砌挡墙,挡墙高于墙面约50cm,泥浆池尺寸长宽高=7.07.01.5m,现场采用原土造浆,泵入泥浆池内,通过泥浆循环与桩孔沟通。成孔施工时,泥浆经钻机带动流
19、到制浆池,经沉淀后再到储浆池,泥浆经软管泵入到孔内形成一个循环系统。见图5-2。5.2.2.2应注意的事项(1)、在成孔过程中,泥浆具有护壁、排碴、冷却机具和切土、润滑作用。泥浆配制是保证成孔质量的关键措施。根据施工经验,结合本工程的特点,可原地造浆。(2)、泥浆的控制指标:粘度1822s,含砂率不大于8。图5-2泥浆循环示意图(3)、在粘性土中成孔时可注入清水,以原土造浆护壁,循环泥浆比重控制在1.11.15;在砂土和较厚的夹砂层中成孔时,要采用在孔中投入泥团造浆,比重控制在1.151.2。(4)、泥浆循环时,泥浆带上来的渣屑流经沉淀池后沉淀下来,好浆流进循环池进行二级沉淀,再进储浆池,最后
20、由泥浆泵通过胶管注入孔中。施工过程中要根据不同地层的地质条件控制泥浆比重,以提高成孔质量和进尺速度。(5)、在施工过程中要经常测定泥浆的比重,并经常测定粘度、含砂率和胶体率。(6)、主要泥浆指标,见表5-2。表5-2主要泥浆指标表序号指标成孔中清空后备注1比重(g/cm3)1.11.151.12粘度(s)1822253含砂率(%)8%6%5.2.3成孔旋挖钻进是一个短进尺、多回次的重复循环过程。回次进尺短(不足1m),回次时间短(回次时间不足5分钟,纯钻进时间不足1分钟),每一个回次又是一个变负荷的过程。开始,钻头切削齿在钻具自重作用下切入土层一个较小的深度,随钻斗回转切削前面土层并将切削下的
21、碎土装进钻斗内,钻斗钻入土层深度及加入钻斗里的土重量不断增加,回转阻力也增加;由于传动系统中液力变矩器的作用,随回转阻力增大其转速降低,内外钻杆传递扭矩的槽、键接触面上的压力也随之增大,这时,操纵加压油缸对钻杆柱加压,其压力可传到钻头,增大钻斗切入深度;钻进负荷又随之增大,转速进一步降低,甚至出现瞬时停止转动的情况。钻斗降到孔底,起动转盘带动回转之初,属自重钻进,不加压(在回转阻力不大的情况下加压,将由于内外钻杆传扭槽、键接触面上的正压力和由此产生的轴向磨擦过小,而使钻杆柱收缩)。在负荷增大到一定程度后,操纵加压液压缸,通过动力头对钻杆柱短时间加压,加压操作可视情况,重复进行12次,当加压后钻
22、斗切入量也很小甚至不切入时,应即提钻,故钻进过程中,操作者应密切注视工作舱内的压力、转速仪表以及钻进负荷变化情况,适时加压、提钻。此外,钻进还应注意以下问题:(1)、正确选择钻斗底部切削齿的形状和规格软层可选用楔形齿套,小切削角、小刃角、齿宽也稍大。硬层宜选用较大的切削角,较窄的弯角齿套。软层,特别是粘结性土层,齿间距离应大些,以免粘泥糊钻,糊钻将大大降低钻进效率,提钻后应经常检查底部切削齿,及时清理齿间粘泥,更换已磨钝的齿套。(2)、为保证孔壁稳定,应视表土松散层厚度,孔口下入长度适当的护筒,并保持泥浆液面高度。随泥浆漏失及孔深增加,应及时向孔内补充泥浆。(3)、钻进岩层,如发现每回次钻进深
23、度太小,用螺旋钻。(4)、钻进挖出的土方,及时用装载车把土方运到安排好的场地堆放。5.2.4清孔(1)、当成孔达到设计深度和指定岩层时,经监理确认后,开始清孔作业。(2)、清孔利用储浆池的泥浆进行泥浆正循环置换出孔内的渣浆,在清孔过程中要不断向孔内泵送优质泥浆,保持孔内液面稳定。(3)、清孔应按下列规定进行:1)、以原土造浆的桩孔,到设计深度后,即可开始清孔换浆,清孔后的泥浆比重应控制在1.15左右;2)、对于土质较差的砂土层和卵石层,清孔后孔底泥浆的比重宜不大于1.10;3)、清孔结束时,除应按一、二款的要求测定孔底泥浆的比重外,尚应测定含砂率及其粘度。清孔后孔底泥浆的含砂率应6%,粘度应2
24、5s;4)、清孔后的孔底沉渣厚度不得大于100mm,清孔合格后方可灌注水下混凝土。5.2.5钢筋笼的制作和吊放(1)、钢筋笼制作与吊装1)、钢筋笼在现场加工制作,起重机吊装。2)、钢筋笼主筋保护层厚度为50mm,采用钢筋笼外焊钢筋护壁环(8mm圆钢制作成弓形)的方法,每3米做一组以保证钢筋笼的主筋保护层满足设计要求。3)、钢筋搭接采用焊接,焊条采用E50XX型,主筋与主筋采用焊接,双面焊缝长度5d,单面焊缝长度10d,在同一截面35d范围内接头数不得超过主筋总数的一半,且应隔筋布置;钢筋笼对接接头钢筋也按此要求错开,搭接处上下各设一个加强箍。4)、钢筋笼箍筋设置加强箍,防止吊运时扭转、弯曲。5
25、)、抗拔桩的钢筋笼上部按设计桩深设置2根长吊筋,用吊机整体吊放入孔,用槽钢或钢扁担将吊筋固定在孔口处。钢筋笼的主筋采用焊接接头,不设弯钩,主筋与箍筋焊成钢筋笼骨架。钢筋笼入孔全过程应保持垂直,防止产生弯曲变形,并设保护层垫块,遇阻时不得强行下放,应采取措施保证保护层的厚度及笼底标高在允许范围内。6)、钢筋笼吊放时,对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁。7)、钢筋笼全部安装入孔后应检查安装位置,确认符合要求后,将钢筋笼进行固定,以使钢筋笼定位,避免灌注混凝土时钢筋笼上拱。(2)、钢格构的制作与和吊装1)、抗拔桩没有格构柱,钢筋笼吊放至设计位置后,可进行混凝土浇筑。2)、临时立柱桩设有钢格构
26、,钢格构截面为460X460mm,用由4根L140X14等边角钢和缀板焊接而成,施工时可根据具体情况调整缀板的位置,但缀板间距不得大于600mm。缀板应避开混凝土支撑位置设置。3)、钢格构在现场加工制作,加工场地必须保证平整度,缀板对称施焊,防止格构变形。4)、钢格构插入灌注桩深度为3.0m,插入深度偏差不大于+5cm,钢筋笼先吊到槽口固定牢固,与最上一节钢构柱焊接牢固后再下;格构入孔时必须保证其长边平行于线路中线,扭角偏差不得大于2,平面偏差小于10mm,垂直度偏差小于1/300h(h为基坑开挖深度)。5)、钢格构全部安装入孔后应检查安装位置,确认符合要求后,将钢格构进行固定,以使钢格构定位
27、,避免灌注混凝土时格构发生偏移。5.2.6水下混凝土灌注(1)、本工程水下混凝土采用商品混凝土C35,P10。(2)、水下混凝土必须具有良好的和易性,其配合比要通过试验确定,坍落度为180220mm,每立方混凝土中的水泥用量不少于340kg。(3)、水下混凝土采用250导管进行灌注,导管底距孔底部约3050cm。导管内吊放砼塞头,灌注开始前应检查砼的塌落度等性能指标,满足设计要求后搅拌车就位开始卸料,待储料斗(容积约1.5立方米)内有足够的砼储存量时即两边同时剪断塞头铁丝,此时搅拌车一直保持快速(3立方米/分钟)连续供料,确保导管的底端一次性埋入水下混凝土中超过0.8m以上的深度,防止断桩。要
28、求钻孔桩初罐量不得小于1.5m3。(初次浇筑导管深度大于1.5m)。(4)、灌注前应检查孔底沉渣情况,浇注过程中,随着混凝土的上升,要适时提升和拆卸导管,导管底端埋入混凝土面以下保持24m,不宜大于6m,并不得小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。(5)、在水下混凝土灌注过程中,专人测量导管埋深,填写好水下混凝土灌注记录表。(6)、水下混凝土的灌注应连续进行,不得中断。一旦发生机具故障或停电、停水及发生导管堵塞、进水等事故,应立即采取有效措施进行处理,并同时做好记录。(7)、提升导管时应避免碰挂钢筋笼。当混凝土面接近钢筋笼底时,应严格控制导管的埋管深度不要过深,当混凝土面上升到钢筋笼内34m,
29、再提升导管,使导管的底端高于钢筋底端,以防钢筋笼上浮。(8)、要控制最后一次混凝土的灌注量,不使桩顶偏低,灌注后桩顶浮浆层高度要满足设计和规范的要求。(9)、桩孔浇灌完混凝土,待其混凝土硬化后要采用沙石对桩孔进行回填,以确保施工安全。5.2.7质量检验(1)、主控项目1)、灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的要求。2)、成孔深度和沉碴厚度必须符合设计要求。3)、实际浇注混凝土量应不小于计算体积。4)、灌注后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定。5)、钢筋笼加工质量检验标准见表5-2所示。表5-2钢筋笼加工质量标准序号检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法
30、1主筋间距10用钢尺量2长度50用钢尺量检查频率:1次/孔6)、桩质量检验标准见表5-3所示。表5-3桩质量检验标准序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值1桩位mm50基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心2孔深mm100只深不浅,用重锤测,或测钻杆、套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度3桩体质量检验按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范4混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范检查频率:成孔规格、沉渣1次/孔;混凝土试块1组/桩;(2)、一般项目1)、混凝土制作必须按照混凝土配合比下料,严格控制用水量。2)、钢筋笼的主筋搭接和焊接长度必须符合
31、规范的规定。焊接应互相错开,35d倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋数量的50%。3)、钢筋笼的加劲筋、箍筋、焊点必须按规范要求牢固。4)、钢筋笼质量检验标准(检查频率:1次/孔)表5-4钢筋笼质量检验标准序号检查项目允许偏差或允许值(mm)检查方法1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距20用钢尺量3直径10用钢尺量六、质量技术保证措施(1)、加强施工技术管理,严格执行以总工程师为首的技术责任制,施工管理标准化、规范化、程序化。及时进行技术交底,发现问题及时解决。(2)、强化试验和检测工作,把好各工序中间的质量检验关,对加工的成品、半成品和隐蔽工程按要求认真检查验收,并报驻地监理工程师
32、检查签证。(3)、工质量控制时,首先要确保桩基地基承载力符合设计要求,否则将试桩失效。而地基承载力取决于岩层的构造情况,桩嵌入岩石的深度,岩石单轴饱和抗压强度。因此,在桩孔钻进过程中应注意岩层的变化。终孔前还要做好以下几个方面的工作:孔深的测量。由于施工中常用的测绳用水一泡就会出现收缩和易断现象,导致测绳的读书无法直接反映孔深。当采用细钢丝测绳测量孔深时,要当数表松动错位。为避免孔深测量错误。最直接的方法的用校核过的长钢尺直接测量测绳既得实际孔深;钻孔灌注桩的垂直度的保证桩基承载能力的重要环节。由于孔斜纠正起来费时费力,且修孔常使桩的充盈系数增大,因此钻机钻机过程中要随时校核钻杆的垂直度,发现
33、倾斜及时纠正;孔径测量。对于一般的岩层,桩基的成孔比较好控制。但对于沉积的粘性土和粉砂层,由于容易出现缩孔现象,孔径的控制相对较难,当出现缩孔现象是,应加强对孔孔径的检测与控制,提高泥浆质量,增大泥浆比重和粘性及稠度,适当加大钻头直径,在钻进或钻的的过程中进行扫孔处理,此外缩短施工时间和加快施工进度也是非常重要和有效的措施。(4)、钻机施工时应注意检查。发现问题及时纠正。钻孔过程应严格控制护筒内外水位差,必须使孔内水位高于地下水位。(5)、孔底沉渣控制:孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素,按规定,水下砼灌注摩擦桩桩底沉渣厚度应10cm,但在实际施工过程中,常有桩底沉渣不能满足要求的现象发生,主
34、要原因是泥浆性能不符合要求(主要指标是泥浆比重和粘度)。实际施工时,施工单位应根据当地的地下水位高低和地层稳定情况来确定泥浆的比重和粘度,切勿盲目设置。若泥浆设置过稀,则携渣能力不够;若泥浆设置过稠,则孔壁会形成一层厚厚的泥皮,降低了摩擦桩的承载力。第一次清孔时必须不断补充新鲜泥浆,将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来;二次清孔时宜用泵吸及循环清孔(若采用正循环清孔,要排出岩渣和泥团,须加大泥浆比重和粘度,并且清孔的速度慢)。钻孔结束后,应对终孔进行验收,须严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性,杜绝以超深来抵消孔底淤积。(6)、孔壁坍塌控制:出现未知的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度
35、不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下放钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等,都能产生孔壁坍塌、堆钻、卡钻事故。为解决和避免此类现象:首先,必须熟悉工程地质报告,对钻孔的地质情况做到心中有底。其次,按规定埋设钢护筒,保证孔口排水良好;钢筋笼焊接牢固、成笼圆直,下放时必须保持顺直,防止偏斜。再次,出现特殊地层时采用优质冲洗液护壁,或用正循环钻进、反循环排渣来抑制不稳定段地层的坍塌。最后,在不稳定的地层中,不要过早换浆,可在下完钢筋笼后第二次清孔时替换高比重的泥浆,并及时灌注混凝土,减少沉渣时间,确保桩身质量。(7)、扩径和缩径控制:扩径、缩径都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的
36、。扩孔一般是钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的;缩径是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。扩径会增加砼灌注量,缩径会减小桩的承载能力,故必须采取有力措施加以控制。为避免扩径现象:首先,应先检查钻机是否固定、平稳,采用减压钻进,防止钻头摆动或偏位,成孔过程中要徐徐钻进,以利形成良好的孔壁。其次,要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位,确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力。为解决缩径现象,工作人员应及时详细了解地质资料,判别是否有遇水膨胀等不良土层。如有应采用失水率小于35ml/30min的优质泥浆进行护壁,经常校正钻头直径,确保钻头直径比成孔直径小于2025mm。(
37、8)、原材料控制:在工程中所采用的原材料质量必须进行严格控制,特别是黄砂要过筛去除各种杂质,细度模数符合规范要求;碎石要冲洗干净,级配符合设计要求。水泥要正规厂家生产,三证俱全。待黄砂、碎石、水泥符合试验要求后方可使用,拌制时须严格按试验单中配合比配制,决不能有一丝马虎。(9)、主要环节控制:对各项操作机械均需进行严格检查,包括:漏斗底口的隔水设施、翻斗车的性能、搅拌机的试运转、吸泥泵、清水泵、高压水管及备用发电机等各种处理故障的设备,以防万一。导管使用前应分清长短、分别编号,以利于计量埋深值,每次浇筑卸管后均应立即冲洗干净。按混凝土结构工程施工质量验收规范要求,首批混凝土的数量应满足导管初次
38、埋置深度1.0m,因而须准确计量导管上口漏斗的斗容量。容量不够的,应及时采取措施加以调整,保证首灌混凝土的冲击力和排淤能力。开浇前还应测量孔底沉淀厚度,保证不大于规定值。如果超过规定值,应再次清孔。(10)、坍落度控制:混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响,坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、润滑性好且有较好的触变性能,它可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性,一般控制在1820cm的范围内。根据经验,除首批混凝土数量满足埋深要求外,可适当增加一点水泥量及含砂量,以保证其和易性和流动性,使以后浇入的混凝土容易顶升;若首批混凝土的初凝时间早于灌注全部砼所需的时间,则首批
39、混凝土中还得掺入缓凝剂,以保障质量。(11)、导管埋深控制:导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩的质量,必须予以严格控制.,提升时须符合以下原则:每次卸掉的导管长度应和浇入的混凝土上升高度相对应;必须保证导管埋深在26m范围内。这就要求我们每次下料后,都应准确测定混凝土面的上升高度,计算导管埋深,从而确定导管拆卸的节数并作好拆卸记录,防止导管拔出砼面而成断柱。(12)、钢筋笼上浮控制:在混凝土浇至钢筋笼位置时,应放慢混凝土浇筑速度,使导管有较大的埋深,待混凝土表面进入钢筋骨架一定深度后,再提升导管口控制在最小埋深,使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离继续灌注,防止钢筋笼被顶托上升。(13
40、)、桩顶质量控制:规范规定桩顶标高应预加0.51.0m,需开挖基坑后凿除质量不高的一部分桩头,进而保证桩顶设计标高和桩身砼质量。在灌注桩施工中,要想保证桩头的质量,必须控制好最后一次灌注量,桩顶不得偏低,凿出浮浆高度后必须保证暴露的桩顶砼达到设计强度值。(14)、常见故障处理:在钻孔灌注桩施工过程中往往会遇到坍孔、卡管、掉物等故障,一般可分别采用回填重钻、淤泥吸拔、叉钩打捞等方法解除故障。下面将浅谈卡管及导管进水处理:1)、卡管处理:混凝土和易性、流动性差造成离析;导管进水造成砼离析;各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在管中停留时间过长等均会导致卡管。要解决卡管现象主要有以下几种方法:卡管位置
41、在地面下不远,可采用25以上的钢筋直径冲捣;在导管外加焊铁板,利用导管下落时铁板与其它卡座的撞击,振动疏通;锤击导管法兰,吊绳上下拌动等兼可疏通。2)、导管进水处理:导管进水一般是首灌砼量不足或导管口提升过高以至无埋深或误测导致导管提升至砼面外。其处理办法是第一种原因进水,用导管作为吸管,用空管吸泥的方法将孔内混凝土吸出,重新灌注;第二种原因进水,若表面砼没初凝,可将导管重新插入砼中,用泥浆泵抽出管内的泥浆,重新浇灌砼;若表面砼已超过初凝时间,则作为废桩;若导管已离桩顶不远时,可在以后基础开挖中埋入护筒,清除沉渣及软弱砼层,安装同样直径的模板,浇筑砼至设计标高。3)、斜孔的预防及处理措施、钻机
42、就位平稳,转盘保持水平,护筒保持垂直,且施工过程中应经常复查钻机的水平及对中情况。、当遇到地下障碍物时,不得盲目钻进,要调整钻进参数,确保钻具的垂直度的稳定性。、施工中钻杆中心、钻头中心、护筒中心三者应在同一铅垂线上,及时调整钻进垂直度,并用侧锤及经纬仪在相互垂直的方向上进行检测,以保证钻进的垂直度。七、安全保证措施(1)、编制详细的安全操作规程、细则、制度及切实可行的安全技术措施,满足杭州市安全生产要求。(2)、开工前,做出详细的施工方案和实施措施,报经监理工程师审批后,及时做好施工技术及安全技术交底,并在施工过程中督促检查,严格坚持特殊工种持证上岗。(3)、进行定期和不定期的安全检查,及时
43、发现和解决不安全的事故隐患,杜绝违章作业和违章指挥现象,同时加大安全教育及宣传力度。八、文明施工要求(1)、在施工队伍进场前,对职工进行宣传、教育。在施工过程中协调好与当地居民、当地政府的关系,共建文明窗口。(2)、在现场施工过程中,施工人员的生产管理符合施工技术规范和施工程序要求,不违章指挥,不蛮干。对不服从统一指挥和管理的行为,按处罚条例严格执行。(3)、认真开展“5S”活动,对施工现场不断地进行整理、整顿、清扫、清洁和素养,有效地实现文明施工。(4)、按照工程特点,加强现场文明施工的综合管理,减少现场施工对周围环境的干扰和影响。(5)、及时调整设备、机具和材料的位置,保证摆放整齐,保持工作面宽敞,提供良好的工作环境。施工现场坚持工完料清,垃圾杂物集中堆放,及时处理。施工废水严禁乱排,必须严格按照杭州市环保规定和招标、设计文件要求经处理达标后排放。附图2-3:立柱桩分布图附图2-4:抗拔桩分布图附图2-5:格构柱、抗拔桩节点图