高层公寓旋挖钻孔和冲孔灌注桩施工方案.doc
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1、目 录第一章、工程概况3第一节、工程概况及周边情况3第二节、工程地质、水文地质概况及岩土设计参数4第三节、基坑支护结构工程概况7第四节、深基坑工程施工平面布置图11第二章、编制依据12第一节、编制依据12第二节、编制说明13第三节、编制原则13第三章、施工计划14第一节、施工进度计划14第二节、材料与设备计划15第三节、 劳动力计划20第四节、施工进度的保证措施22第四章、施工工艺技术26第一节、旋挖钻孔灌注桩施工方案29第二节、冲(钻)孔灌注桩施工方案41第三节、三轴搅拌桩施工方案52第四节、 双向水泥搅拌桩施工方案58第五节、立柱桩格构柱施工方案63第六节、电梯井坑中坑施工方案71第七节、
2、 基坑降排水施工方案83第八节、 冠梁、挡墙施工89第九节、混凝土内支撑施工方案91第十节、 栈桥施工方案98第十一节、 土方开挖施工方案106第十二节、 换撑施工123第十三节、内支撑体系拆除124第十四节、基坑监测方案136第五章、施工安全、文明施工保证措施142第一节、安全保证措施142第二节、文明施工、环境保证措施149第三节、技术、质量保证措施153第四节、监测监控措施158第六章、应急救援预案161第一节、施工重大危险源辨识161第二节、应急救援组织机构及分工161第三节、现场应急救援物资、工具和设备及劳动力准备164第四节、应急就医165第五节、安全事故应急救援措施167第六节、
3、土方开挖应急预案172第七节、台风暴雨等季节施工应急预案174第七章、计算书及相关图纸等176130施工工艺技术根据C-a3地块场地的水文条件,基坑支护结构采用以下支护形式:灌注桩+三道灌注桩(支护桩及支撑桩)+三道混凝土内支撑+三轴水泥搅拌桩止水(泥)+坑内局部双向水泥搅拌桩(局部采用双重管高压旋喷桩)加固。公寓部分电梯井坑中坑采用三排高压旋喷桩+一道角钢内支撑。基坑总体施工流程:2、C-a3地块主动、被动区加固施工路线:第一节、旋挖钻孔灌注桩施工方案1工程概况基坑四周支护桩设计为10001500/1300单排灌注桩,桩长25.0米至30.0米,共451根,立柱桩共计87根,立柱桩及支护桩的
4、施工工艺相同。因工期紧张,在C-a3地块配置3台旋挖钻机,6台冲孔桩机,以加快支撑桩及支护桩(灌注桩)施工速度。1)、旋挖钻施工原理旋挖钻成孔是通过底部带有活门的桶式回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻头提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计孔底标高。2)、旋挖钻优势 成孔速度快。与传统的循环钻机相比优势明显,这样就有效地保证了工程的进度。 环保特点突出。与传统的循环钻机相比,旋挖钻机区别在于可以循环使用泥浆,而传统循环钻机是不断地产生泥浆。旋挖钻机更适用于干成孔作业。 行走移位方便。旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到达的位置,而不
5、像传统循环钻机移位那么繁琐。 桩孔对位方便准确。这是传统循环钻机根本达不到的,在对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位,使钻机达到最佳钻进状态,有效的保证了成孔的各项指标。基于旋挖钻机施工效率高、速度快、施工精度高(全电脑控制)、履带式行走移位方便的特点,该工程桩孔集中,地质结构复杂,桩孔的施钻可采用旋挖钻机。2. 施工流程旋挖钻机施工流程如下图所示。3. 施工准备1)、技术准备4)、试验准备根据施工图纸及业主要求的品牌采购建筑材料,在监理工程师见证下随机抽取相应的钢筋、水泥、砂以及碎石等材料样品,进行相关的原材料及混凝土配合比试验工作并报监理工程师批准。5)、物质材
6、料准备按照施工设计图相关内容做好泥浆等的准备工作,并按质量保证体系对合格材料供应方进行评价,签订长期的供货合同,保证物质材料按使用计划供应,满足正常施工需要。6)、施工场地布置由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,在钻机就位前对场地进行平整夯实, 根据地质勘察资料显示施工时停机面选择在杂填土上(即现有自然地面标高),保证场地有足够的承载力以免钻机沉陷或倾斜,确保证施工质量及安全。合理布置施工场地:保证旋挖钻机及其它的施工机械安全就位与材料运输,钻渣的及时外运。合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施,全面满足施工工作的要求。由于旋挖钻行走移位方便,在桩孔的施工顺序安排上采用相邻的桩孔
7、交替施工,以便减少钻孔作业和混凝土灌注作业的相互干扰。护筒采用14mm钢板卷制成型,其内径比设计桩径大100150mm,上口外围加焊加劲环。桩孔上口钢护筒采用长1.5-3.0米钢护筒。根据需要采用全护筒施工,桩基钢护筒采用长9米钢护筒。护筒安装时,钻机操作人员利用扩孔器将桩孔扩大,再通过大扭矩钻头将钢护筒压入。护筒压入前及压入后,通过靠在护筒上的精确水平仪调整护筒的垂直位置。护筒顶一般高于原地面0.3 m,以便钻头定位及防止杂物、泥水流入孔内保护桩孔。9)、钻机就位钻机就位时,要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。通过测设的桩位准确确定钻机的位置,并保证钻机稳定,通过手动粗略调平
8、以保证钻杆基本竖直后, 即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。4钻进成孔1)、泥浆制备 对黏结性好的岩土层,采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。对于松散易坍塌土层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺。现场设泥浆池(含回浆用沉淀池及泥浆储备池),一般为钻孔容积的1.52.0倍,泥浆池的底部和四周要铺设塑料布或采取其它封闭措施,防止泥浆外流。 2)、钻进 旋挖钻机的设置及调整施钻时,将钥匙开关打到电源档,旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面,按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂,即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置,旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻
9、杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置,在此过程中,旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号,通过数学运算,输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号,对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位5范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业;而钻杆超出相对零位5范围时,只能通过显示器上的点动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中,操作人员可通过显示器的钻杆工作界面
10、实时监测桅杆的位置状态,使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。 钻孔作业 地质情况记录地质情况记录按相应的地质表记录;旋挖钻机钻进施工时及时填写钻孔记录表,主要填写内容为:工作项目,钻进深度,钻进速度及孔底标高;钻孔记录表由专人负责填写,交接班时应有交接记录;根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录,绘制孔桩地质剖面图,每处孔桩必须备有土层地质样品盒,在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间;钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认,由设计单位确定是否进行变更设计;钻孔时要及时清运孔口出渣,避免妨碍钻孔施工、污染环境;钻孔达到预定钻孔深度后,提起钻杆,测量孔深及沉渣厚
11、度(沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值)。3)、终孔钻孔达到设计深度后,必须核实地质情况。通过钻渣,与地质柱状图对照,以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符,及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。如满足设计要求,立即对孔深、孔径、孔型进行检查。对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用测孔仪进行检测。孔深及沉渣厚度检测:成孔后,根据旋挖钻显示界面的钻孔深度L1,利用测绳测量孔深L2,两者对比,如果L2小于L1,更换清底钻头,进行清底,并重新测定孔深。确认满足设计和验标要求后,报请监理工程师验收,监理工程师验收合格后,立即进行清孔。4)、清孔及检测 清孔采用换浆法清孔,清孔时注意
12、保持孔内水位。清孔的目的是清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清孔分两次进行,第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行,第一次清孔应满足规范要求,否则不应下放钢筋笼。待钢筋笼到位后下放导管再进行第二次清孔,灌注混凝土前清孔必须达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无颗粒感觉,泥浆比重1.03,含砂率2%,粘度1720s;浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。孔底沉渣的测量:采用前端悬挂平砣的测绳在孔壁周围测量孔深,测点不少于4个,两者底标高之差为沉渣厚度,每次测量前必须采用钢尺对测量绳进行校核,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。(2)处理卡埋钻的
13、方法主要有: 直接起吊法,即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。 钻头周围疏通法,即用反循环或水下切割等方法,清理钻筒四周沉渣,然后再起吊。 高压喷射法,即在原钻孔两侧对称打2个小孔(小孔中心距钻头边缘0.5m左右)然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射,直至两孔喷穿,使原孔内沉渣落入小孔内,即可回转提升被卡钻头。 护壁开挖法,即卡钻位置不深时,用护筒、水泥等物品护壁,人工直接开挖清理沉渣。2)、主卷扬钢绳拉断3)、动力头内套磨损、漏油发生这一现象的原因除了钻机设计上存在欠缺外,主要是超钻机设计能力钻进所致,所以要注意旋挖钻机的设计施工能力,不要超负荷运行。4)、坍孔预防与处理措施6)、掉笼、浮笼
14、事故预防与技术措施本工程钢筋笼安装采用硬连接固定,固定在井口上。安装前注意检查扶笼器有无断裂开焊现象,挂钢筋笼的孔口钢棍长度不得小于2m,并放置在漏斗下,防止出现浮笼现象。提拔导管时,导管应放置在孔中心位置并采用慢速提拔,杜绝挂笼现象。7)、卡管、堵管事故预防与技术措施 现场起吊现场钢筋笼的起吊直接利用汽车吊进行接高及下放,吊点设置在每节钢筋笼最上一层加劲箍处,对称布置,共计四个,吊耳采用圆钢制作并与相应主筋焊接,为避免钢筋笼发生吊装变形,钢筋笼顶口设置专用吊架,吊架结构钢筋笼下放到位时待上口吊筋对中后,再松钩将吊筋挂于横在护筒顶口的扁担梁上,并将吊筋与扁担、扁担与护筒焊接固定。钢筋笼的施工顺
15、序为起吊正位连接下放。 钢筋笼的下放提起连接好的骨架、抽出扁担梁,缓慢下放,重复上述工序。在下放过程中将钢筋笼的三角内撑割掉,以防钩挂混凝土灌注导管。钢筋笼下放到位后将吊筋与扁担、扁担与护筒焊接固定,防止浇注混凝土时钢筋笼的上浮和下沉。固定时,要根据钢护筒的偏位情况将钢筋笼中心反方向调整,以使钢筋笼中与桩中心重合。 检测管的连接及检查对按设计要求需要安装声测管的钢筋笼安装,要求:声测管外径5CM,壁厚1.5MM,与钢筋笼等长。除在对底节钢筋笼加工时焊接在钢筋笼上外,其余各节均预先绑扎在钢筋笼内,每节钢筋笼对接完后,对接声测管、固定牢靠,并保证成桩后的声测管互相平行,声测管内灌水检查其是否漏水,
16、声测管底口与钢筋笼平齐,声测管顶口堵死,声测管顶节外露高度满足检测要求。每节钢筋笼下放时应将声测管灌满清水,然后略微提高钢筋笼,并停滞一段时间观察检测管内水位,若水位无任何变化则表明检测管密实无漏,则可用套管插入(焊接)上下节检测管后,进行下放;若水位有所下降,则应将钢筋笼缓慢提起,查找漏水位置,并予以封堵,封堵完毕即可插入(焊接)下放。钢筋笼下放到位后,顶口用铁板封闭以防泥浆等杂物掉进孔内。声测管的插入(焊接)除要求强度以外,还要满足插入连接(焊缝)致密不漏水。7导管下放1)、导管选择水密性试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水,两端封闭,一端焊接出水管接头,另一端焊接进水管接头,并与压水
17、泵出水管相接,启动压水泵给导管注入压力水,当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时,稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。3)、导管安装导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号,做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象,以免灌注过程中出现导管进水等现象。8二次清孔导管下放到位后,应立即进行孔底沉渣检测,若沉渣厚度不满足设计要求时,采用气举反循环二次清孔,循环时应注意保持泥浆水头并补充优质泥浆防止塌空。清孔结束经监理工程师现场检验合格后,立即拆除吸泥弯头,开始浇注水下混凝土。 浇注混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm,孔内沉渣测量采
18、用前端悬挂平砣测绳测量,测出的差值即为沉渣厚度。9水下混凝土灌注1)、水下混凝土浇注设备。2)、 混凝土配合比设计按照设计要求的混凝土强度等级由混凝土公司配制,报监理工程师批准后执行。3)、首批混凝土数量4)、水下混凝土灌注灌注混凝土前需对混凝土输送管路及容器洒水润湿,然后在填充导管内安装隔水设施,待储料斗储满混凝土后,开始灌注水下混凝土。首批灌注混凝土的数量要能满足导管首次埋置深度不得小于1m和填充导管底部高度的需要,封底时导管埋入混凝土中的深度不得小于1m,首批混凝土方量是根据桩径和导管埋深及导管内混凝土的方量而定,拌制好的混凝土用砼运输车运至桩基口处,注入钻机提升的料斗内,车内砼方量约8
19、m3,由一人统一指挥,双方都准备好后将隔水栓和阀门同时打开进行封底,隔离栓采用钢板,钢板用细钢丝绳牵引,由钻机起吊。 首批混凝土下落后,混凝土应连续灌注。在灌注过程中,导管埋置深度宜控制在2-6m。 混凝土运抵灌注地点时,应检查其和易性、坍落度等情况。坍落度应控制在15-20cm。灌注首批混凝土时,导管下口至孔底的距离为0.25-0.4m,储料斗首批混凝土储量保证灌注后导管埋入混凝土中的深度不小于1.0m。混凝土初凝时间应大于整桩灌注时间。 灌注开始后,应连续有节奏地灌注混凝土,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时,徐徐地灌注,防止在导管内造成高压空气囊,造成堵管。及时测定孔内
20、混凝土面的高度,及时调整导管埋深。灌注时桩顶部标高较设计预加1m,在孔内混凝土面测3个点,根据现场实施情况适当调整。最后拔管时应缓慢进行,保证桩芯混凝土密实度。 水下混凝土灌注过程中,若发生导管漏水、将导管拔出混凝土面、机械故障或其它原因,造成断桩事故,应予以重钻或与有关单位研究补救措施。10旋挖桩质量检测第二节、冲(钻)孔灌注桩施工方案在C-a3地块除配置一台旋挖钻机外,其余使用回转钻机施工灌注桩,当遇到坚硬土质、旧桩等回转钻机和旋挖钻机无法施工时,采用冲孔灌注桩。1、冲(钻)孔灌注桩施工设备桩设备配备表如施工条件改变需要另行增加设备我司将第一时间做出反应,以满足施工进度需要。2、各工序施工
21、方法3、冲(钻)孔桩施工3.1场地准备对施工现场场地清理、平整,冲(钻)机位置垫层平整保证孔位准确。适当位置设置泥浆池,采用机械开挖。施工前对场地进行平整为冲(钻)孔提供工作平台。3.2施工放样3.3埋设护筒3.4泥浆制备采用冲击冲(钻)机冲(钻)孔,将黏土加工后投入孔中,利用冲(钻)头冲击造浆。泥浆的原料要选用优质的黏土,可在泥浆中投入适量的烧碱或碳酸钠,其掺量由试验决定,以提高泥浆的黏度和胶体率。制浆后全部试验其性能指标,冲(钻)进中随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表。泥浆各项指标如下:3.5冲(钻)孔施工、安放冲(钻)机时底架垫平,保持稳定,顶端用缆风绳对称拉紧,钻头中心与护
22、筒顶面中心的偏差不大于5cm。、吊冲的钢丝绳选用软性、无死弯、无断丝者,安全系数不小于12,与冲(钻)头的联结必须牢固。、冲(钻)孔时孔内水位要高出护筒底脚0.5m以上,取碴时和停机后及时向孔内补水,保持一定的水头高度。、混凝土灌注桩施工工艺详见框图5-1。、冲(钻)孔要一次成孔,不得中途停顿,达到设计深度后,对孔位、孔径、孔深和孔形进行逐一检查,填入冲(钻)孔记录表,孔位偏差不大于10cm。达到设计深度后,按民用柱桩基础程序报监理和设计单位进行地质验证。 、序号使用范围冲 程目 的1在护筒中及深到护筒底下3m以内低冲程 1.0 1.5m防止冲(钻)头倾斜打坏护筒及孔壁,并造成坚实孔壁2在淤泥
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